JP5736917B2 - 鍵盤楽器、プログラム、演奏データ変換プログラム及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、演奏データにおけるペダル制御データに基づいてペダルを駆動する技術に関する。

従来、演奏データに基づいて、ペダル動作制御を伴う楽音制御を自動で行う鍵盤楽器が知られている。例えば、下記特許文献１、２の楽器では、演奏データ中の発音制御データに基づいて鍵を駆動して打弦により楽音を発生させると共に、演奏データ中のペダル制御データに基づいてペダルを駆動することで、記録された演奏状態を忠実に再現することを狙っている。

元となる演奏データとしては、例えば、演奏者が実際に行った演奏操作をデータとして記録したものが用いられる。ペダル駆動は一般に、電磁アクチュエータを用いてなされる。

特開平４−３５０８９８号公報 特開２０１０−２６６６０６号公報

しかしながら、ペダルを電磁的に駆動する場合、記録された演奏の形態によっては多くの電力を消費することになる。

例えば、ダンパペダル（ラウドペダル）の踏み込み深さの領域については、ミュート領域、ハーフペダル領域、ペダル開放領域があるが、同じペダル開放領域の範囲内であっても、エンド位置近くでペダルを維持するように制御される場合は、電力消費が大きい。

また、演奏データの記録時に演奏する演奏者の癖によってもペダルの挙動が影響を受ける。例えば、ペダルをエンド位置近くに踏み込んだ後にペダル位置がエンド位置に安定せずに、深さ方向に振れることがある。この場合、ペダルはデータに従ってエンド位置付近で深さ方向に変動を繰り返すという動作が再現されることになる。

また、踏力は演奏者によってまちまちで、長い演奏曲では、踏み続ける際にペダルの重さに負けたり、足の疲れによって一定位置に維持できなくなったりする。そうなると、記録される演奏データとしては、ペダルがゆらゆら揺れるようなデータとなる。

このように演奏の通りに記録された演奏データをそのまま忠実に再現することとなると、必ずしも必要でない（演奏として意味のない）微小な動きまで再現することとなる。例えば、ペダル開放領域の範囲内ではダンパペダルがどの位置にあっても作用としては差異がないのに、ペダルは無駄に動くことになる。このような再現の態様では、電力が無駄に消費されていることになるため、改善の余地がある。

本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ペダル動作に起因した影響を再生音に与えることなく省電力を図ることにある。

上記目的を達成するために本発明の請求項１の鍵盤楽器は、鍵と、ペダル（１１０）と、楽音の発生及び停止を規定する発音制御データとペダルの踏み込み深さを規定するペダル制御データとを含んだ演奏データを入力する入力手段（１２０）と、前記ペダルを駆動する駆動手段（２３）と、前記入力手段により入力された演奏データにおける前記ペダル制御データに基づいて前記駆動手段を制御する制御手段（１０２）とを有し、前記制御手段は、前記駆動手段を制御することにより前記ペダルの踏み込み深さが第１の所定深さ（Ｈ）を超えた場合は、前記第１の所定深さより深い第２の所定深さ（ＬＭＴ）まで前記ペダルが到達してから前記第２の所定深さよりも浅い第３の所定深さ（Ｈ）に位置するように前記駆動手段を制御することを特徴とする。

好ましくは、前記制御手段は、前記ペダル制御データに基づき前記ペダルの目標位置（ＰＯＳ２）を定めて前記駆動手段を制御するものであり、前記ペダルが前記第２の所定深さまで到達した後であって前記第３の所定深さに位置するよう制御しているときには、前記目標位置が前記第３の所定深さを下廻るまでは前記第３の所定深さに位置させる制御を継続する（請求項２）。好ましくは、前記第１の所定深さ及び前記第３の所定深さは、共にハーフペダル領域よりも深い位置である（請求項３）。

上記目的を達成するために本発明の請求項４は、ペダルを駆動する駆動手段を有する鍵盤楽器の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記制御方法は、楽音の発生及び停止を規定する発音制御データとペダルの踏み込み深さを規定するペダル制御データとを含んだ演奏データを入力する入力手順と、前記入力手順により入力された演奏データにおける前記ペダル制御データに基づいて前記駆動手段を制御する制御手順とを有し、前記制御手順は、前記駆動手段を制御することにより前記ペダルの踏み込み深さが第１の所定深さ（Ｈ）を超えた場合は、前記第１の所定深さより深い第２の所定深さ（ＬＭＴ）まで前記ペダルが到達してから前記第２の所定深さよりも浅い第３の所定深さ（Ｈ）に位置するように前記駆動手段を制御することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項５は、コンピュータに実行させる演奏データ変換プログラムであって、楽音の発生及び停止を規定する発音制御データとペダルの踏み込み深さを規定するペダル制御データとを含んだ演奏データを入力する入力手順と、前記入力手順により入力された演奏データにおける前記ペダル制御データを変換する変換手順と、入力された前記演奏データにおけるペダル制御データを、前記変換手順により変換された後のペダル制御データに置き換えることで、前記演奏データを更新する更新手順とを実行させるプログラムであり、前記変換手順は、前記ペダル制御データが示す前記ペダルの踏み込み深さが第１の所定深さを超えた場合は、前記第１の所定深さより深い第２の所定深さまで前記ペダルが到達してから前記第２の所定深さよりも浅い第３の所定深さに位置するように前記ペダル制御データを変換することを特徴とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項６の演奏データ変換装置は、請求項５記載の演奏データ変換プログラムが実行可能に組み込まれたコンピュータを備えることを特徴とする。

上記括弧内の符号は例示である。

請求項４または５記載のプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体は、本発明を構成する。

本発明によれば、ペダル動作に起因した影響を再生音に与えることなく省電力を図ることができる。

請求項２によれば、目標位置が第３の所定深さより深くなってもペダルの位置が第３の所定深さで安定するので省電力効果が高い。

請求項３によれば、ペダル開放領域における無駄な動きをなくして省電力を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の外観図である。 自動演奏ピアノの主要部の機械的構成と機能及び電気的構成を示した図である。 自動演奏ピアノの機能構成を示すブロック図である。 ダンパペダルの動作の再生軌道の一例を示す図である。 ペダル負荷特性を示す図である。 自動演奏処理のフローチャートである。 図６のステップＳ１０４で実行されるペダル目標深さ変換処理のフローチャートである。 タイマ処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る鍵盤楽器の外観図である。鍵盤楽器は、自動演奏ピアノ１００として構成され、複数の鍵１、ダンパペダル１１０、ソステヌートペダル１１１、ソフトペダル１１２を備えている。また、自動演奏ピアノ１００は、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）形式の演奏データを記録したＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disk）等の記録媒体から演奏データを読み出すディスクドライブ１２０を備えており、譜面台の横には、自動演奏ピアノ１００を操作するための各種メニュー画面等を表示すると共に、操作者からの指示を受け付ける機能を有する操作パネル１３０を備えている。

図２は、自動演奏ピアノ１００の主要部の機械的構成と機能及び電気的構成を示した図である。自動演奏ピアノ１００は、鍵１に対応して設けられたハンマーアクション機構３、鍵１を駆動するソレノイド５、鍵センサ２６、ダンパペダル１１０、ダンパペダル１１０の運動をダンパ６に伝達するダンパ機構９、ダンパペダル１１０を駆動するペダルソレノイド２３、ダンパペダル１１０の位置を検出するペダル位置センサ２４等を備える。

図２において鍵１はハンマーアクション機構３に近い部分と演奏者により押下される部分のみを図示し、それ以外の部分の図示を省略している。また、図２においては、右側が演奏者側、左側が演奏者から見て奥側となる。また、鍵１は図２において紙面の表裏方向にわたって８８個並設されており、ハンマーアクション機構３及び鍵センサ２６も鍵１に対応して８８個並設されている。

鍵１は揺動自在に支持され、演奏者によって押下される。ハンマ２を備えたハンマーアクション機構３は、各鍵１に対応して張られている弦４を打撃する機構であり、演奏者により鍵１が押下されるとハンマ２が鍵１の動きに対応して弦４を打撃する。ソレノイド５は、鍵１を駆動するものであり、ソレノイド５を駆動する信号が供給されるとプランジャが変位する。プランジャが変位して鍵１を押し上げると、ハンマ２が鍵１の動きに対応して弦４を打撃する。また、鍵センサ２６は、各鍵１の前端側（図の右側）の下方にそれぞれ配置されており、鍵１の位置や速度等の運動状態を検出し、検出した運動状態を示す信号を出力する。

ダンパペダル１１０は、回転軸１１０ａを中心にして回転するよう支持される。以下、図２において回転軸１１０ａよりも右側をダンパペダル１１０の前端側、左側をダンパペダル１１０の後端側という。また、ペダルレバー１１０ｃと棚板１１との間にはペダルレバースプリング１２が取り付けられており、ダンパペダル１１０の前端側は、このペダルレバースプリング１２とダンパ機構９により上方に押し上げられている。

一方、ダンパペダル１１０の後端側には突上棒１１０ｂが連結されており、これにペダルソレノイド２３と、ペダル位置センサ２４とが設けられている。ペダル位置センサ２４は、ダンパペダル１１０において演奏者により操作される操作部分の上下方向の位置を、突上棒１１０ｂの上下方向の位置を基にして検出し、検出した位置を表す信号（ｙａ）を出力するものである。ペダル位置センサ２４は、ダンパペダル１１０がレスト位置にある場合には上下方向の位置を示す値として「０」を表す信号を出力し、ダンパペダル１１０の操作部分が演奏者に踏まれて下がるにつれて出力する値が大きくなる。

ダンパ機構９は、ダンパペダル１１０の運動をダンパ６に伝達するものである。演奏者が、ペダルレバースプリング１２とダンパ機構９の付勢力に抗してダンパペダル１１０を踏み下げると、ダンパペダル１１０が回転軸１１０ａを中心にして回転して突上棒１１０ｂが上昇する。この突上棒１１０ｂの運動はダンパ機構９を介してダンパ６に伝えられ、ダンパ６は弦４から離れる。演奏者がダンパペダル１１０から足を離すと、ペダルレバースプリング１２とダンパ機構９の力によりダンパペダル１１０は所定位置に復帰し、ダンパ６が弦４を押さえつける。

また、ペダルソレノイド２３は、ダンパ６を駆動するための駆動手段であり、ペダルソレノイド２３を駆動する信号（ｕｉ）が供給されるとプランジャが変位する。プランジャが変位してダンパ機構９を動かすとダンパ機構９の動きに対応してダンパ６が移動する。また、自動演奏ピアノ１００は、ソフトウェアによって実現されるモーションコントローラ１４０を含むコントローラ１０を備えている。

図３は、自動演奏ピアノ１００の機能構成を示すブロック図である。自動演奏ピアノ１００は、バス１０１に接続されているＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４、ディスクドライブ１２０、操作パネル１３０、電子音発生部１６０を備えており、これらはバス１０１を介して各種データを授受する。電子音発生部１６０は、音源回路とスピーカを備えており、音源回路はバス１０１から供給された信号に応じて楽音の信号を生成し、生成した信号をスピーカへ供給してスピーカから楽音を出力する。

コントローラ１０はＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４を含む。ＣＰＵ１０２は、ＲＡＭ１０４を作業領域としてＲＯＭ１０３に記憶された制御プログラムを実行する。ＲＯＭ１０３に記憶された制御プログラムが実行されると、ディスクドライブ１２０から読み出した演奏データに従ってソレノイド５及びソレノイド２３を駆動して自動演奏が実現される。

モーションコントローラ１４０は、ＣＰＵ１０２が制御プログラムを実行することにより実現する機能ブロックであり、鍵１の動き及びダンパペダル１１０の動きを制御するものである。モーションコントローラ１４０は、ソレノイド５に接続されたＰＷＭ信号発生部１４２ａへ駆動信号を出力し、鍵センサ２６に接続されたＡ／Ｄ変換部１４１ａから信号を受け取る。モーションコントローラ１４０はさらに、ペダルソレノイド２３に接続されたＰＷＭ信号発生部１４２ｂへ駆動信号を出力し、ペダル位置センサ２４に接続されたＡ／Ｄ変換部１４１ｂから信号を受け取る。

ＰＷＭ信号発生部１４２ａは、駆動信号をパルス幅変調(Pulse Width Modulation)方式の信号に変換し、変換後の信号（ＰＷＭ信号）を各鍵１に対応したソレノイド５へ出力する。同様にＰＷＭ信号発生部１４２ｂは、駆動信号をパルス幅変調方式の信号に変換し、変換後のＰＷＭ信号（ｕｉ）をペダルソレノイド２３へ出力する。ソレノイド５、ペダルソレノイド２３は、出力されたＰＷＭ信号に応じてプランジャを変位させる。

また、Ａ／Ｄ変換部１４１ａは、鍵センサ２６から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号をモーションコントローラ１４０へ出力する。Ａ／Ｄ変換部１４１ｂは、ペダル位置センサ２４から出力されたアナログ信号（ｙａ）をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号をモーションコントローラ１４０へ出力する。

自動演奏を行う際には、モーションコントローラ１４０は、ＭＩＤＩ形式の演奏データに基づいて、鍵１及びダンパペダル１１０をどのタイミングで動作させるかを規定するための、時間経過に対応した軌道を表す軌道データを生成する。そして、モーションコントローラ１４０は、軌道データに基づいて、鍵１及びダンパペダル１１０の駆動をフィードバック制御する。

次に、本実施の形態におけるダンパペダル１１０の省電力駆動による制御について概説しておく。図４は、ダンパペダル１１０の動作の再生軌道の一例を示す図である。横軸に時間、縦軸にダンパペダル１１０の踏み込み深さ（レスト位置からの距離）をとる。

演奏データは、演奏者の実際の演奏を別の鍵盤楽器にて記録する等により予め作成され、入手可能になっている。演奏データには、楽音の発生及び停止を規定する発音制御データとダンパペダル１１０の踏み込み深さを規定するペダル制御データとが含まれる。発音制御データは、鍵盤用のイベントデータ（ノートオン、ノートオフ等）であり、ペダル制御データは、ペダル深さとタイミングを規定するペダル用のイベントデータである。ただし、図４における踏み込み深さは、実際に検出されたダンパペダル１１０の位置ではなく、演奏データ中のペダル制御データによって規定される深さ（後述するペダル目標深さＰＯＳ１）である。

レスト位置からエンド位置までのダンパペダル１１０の踏み込み行程において、踏み込みの影響がダンパ６に伝達されない遊び領域であって、弦４にダンパ６が当接している領域がミュート領域である。また、弦４に対するダンパ６の押接力の減少が開始される状態からダンパ６が弦４に対して非接触状態となるまでの領域がハーフペダル領域であり、その後、ダンパ６が弦４から完全に離間状態となる領域がペダル開放領域である。

図４において、制限値ＬＭＴ、ホールド深さＨは、共にペダル開放領域に属し、制限値ＬＭＴは、ホールド深さＨより深いがエンド位置より浅い。実線が、演奏データをそのまま再生（演奏データに従ったペダル駆動）した場合の軌道を示し、点線が、省電力駆動による軌道を示す。

実線に沿えば、ダンパペダル１１０は、ホールド深さＨ、制限値ＬＭＴを過ぎてエンド位置近くまで駆動され、しばらくエンド位置近くに位置する。その後、制限値ＬＭＴ、ホールド深さＨよりも浅い側に一旦戻る。その後、再びホールド深さＨを超え、制限値ＬＭＴの手前で戻り始めて、レスト位置まで復帰する。従来のように、演奏データの通りにモーションコントローラ１４０が制御を行い、ペダルソレノイド２３を動作させてダンパペダル１１０を駆動した場合は、このように実線に沿った動作となる。

ところが、省電力駆動を適用した場合は、点線のように動作する。すなわち、ダンパペダル１１０は、実線と同じ軌道を辿ってホールド深さＨを超えると、それより深いペダル目標深さＰＯＳ１の値のいかんにかかわらず制限値ＬＭＴまで駆動されるが、制限値ＬＭＴに到達するとホールド深さＨまで戻る。そして、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨを下廻るまでその位置を維持し、ホールド深さＨを下廻るとペダル目標深さＰＯＳ１に従って実線と同じ軌道を辿る。

その後、再びホールド深さＨを超えると、ペダル目標深さＰＯＳ１が制限値ＬＭＴより浅くても、一旦、強制的に制限値ＬＭＴまで達し、その後、ホールド深さＨまで戻る。そして、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨを下廻るまでその位置を維持し、ホールド深さＨを下廻るとペダル目標深さＰＯＳ１に従って実線と同じ軌道を辿る。

すなわち、ダンパペダル１１０の踏み込み深さがホールド深さＨを超えた場合は、一律に制限値ＬＭＴまでダンパペダル１１０が到達してからホールド深さＨに戻る。その後、ホールド深さＨに維持するよう制御しているときには、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨを下廻るまではその位置を維持するような制御が継続され、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨより深い値となったとしてもダンパペダル１１０は動かない。

次に説明するように、ホールド深さＨを超えたときに制限値ＬＭＴに一旦到達させてからホールド深さＨに戻すことは、ダンパペダル１１０の動作機構が有するヒステリシスの特性を有効に利用して、消費電力を軽減するという意義がある。

図５は、ペダル負荷特性を示す図である。同図は、演奏データのペダル制御データが示すＭＩＤＩ値に対応する踏み込み深さの位置にダンパペダル１１０を停止保持する場合の電流量を示す。ダンパペダル１１０を往復動作させて各位置で停止させたときの電流量をプロットしたものである。ダンパペダル１１０の動作機構は、各部の機械的な摩擦、撓み等の要因によりヒステリシス特性を有している。そのため、図５からもわかるように、ある同じ位置にダンパペダル１１０を静止維持するための駆動力は、踏み込み方向に駆動して静止させたときよりも、戻し方向に駆動して静止させたときの方が小さくて済む。

また、ペダル開放領域の範囲内であれば、ダンパ６が弦４から離間しているという状態は変わらないため、再生される楽音の特性に違いはない。従って、ペダル開放領域の範囲内にダンパペダル１１０が位置する間であれば、あえてペダル制御データの通りにエンド位置まで駆動したり、深さ方向に細かく揺れる動作まで忠実に再現したりする必要はない。再生音に与える影響がないことから、むしろ一定位置に維持するのが省電力上好ましく、なるべく浅い位置で維持すれば一層好ましい。

そこで本実施の形態では、ペダル開放領域のうちハーフペダル領域に近い位置をホールド深さＨとして設定し、一旦、ダンパペダル１１０を制限値ＬＭＴまで位置させてから、戻り方向に移動させた状態でホールド深さＨに安定維持するよう制御する。以下、これらの制御をフローチャートを用いて詳細に説明する。

図６は、自動演奏処理のフローチャートである。自動演奏ピアノ１００においては、自動演奏モードやマニュアル演奏モードを含む各種モードが設定可能であり、図６の処理は自動演奏モードが設定されたときにＣＰＵ１０２により実行される。特にステップＳ１０３〜Ｓ１０６、Ｓ１０９はモーションコントローラ１４０の処理内容となる。

まず、ディスクドライブ１２０から演奏データを読み出す（ステップＳ１０１）。次に、今回読み出した演奏データのイベントデータが、ペダル制御に関するもの（ペダル制御データ）であるか否かを判別し（ステップＳ１０２）、そうでない場合は、演奏データのイベントデータが、鍵制御に関するもの（キーイベント：発音制御データ）であるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。

ステップＳ１０２で、ペダル制御に関するものである場合は、演奏データ中のペダル制御データのＭＩＤＩ値に応じたペダル目標深さＰＯＳ１のデータを生成し（ステップＳ１０３）、後述する図７のペダル目標深さ変換処理を実行する（ステップＳ１０４）。本実施の形態における省電力駆動の特徴は、図７（図６のステップＳ１０４）の処理にある。ただし、図７の処理によって、ペダル目標深さＰＯＳ１が実質的に変わらずにそのままの値が維持される場合もある。

次に、ステップＳ１０４で変換された後のペダル目標深さＰＯＳ１に基づいて軌道生成処理を実行する（ステップＳ１０５）。この軌道生成処理では、時刻に応じてダンパペダル１１０が位置すべき深さの情報である「深さ指示値ＰＯＳ２」を生成する。次に、生成された深さ指示値ＰＯＳ２に従ってダンパペダル１１０が動作するようにペダルソレノイド２３を制御するペダルフィードバック（Ｆ／Ｂ）制御処理を実行する（ステップＳ１０６）。

このペダルＦ／Ｂ制御処理では、現時点の深さ指示値ＰＯＳ２と、ダンパペダル１１０の検出深さと、検出深さから算出されるダンパペダル１１０の速度とに基づいて、ダンパペダル１１０の位置が深さ指示値ＰＯＳ２に一致するような駆動信号を生成し、その駆動信号をＰＷＭ信号発生部１４２ｂに出力する。上記の検出深さは、Ａ／Ｄ変換部１４１ｂから供給されるペダル位置センサ２４による検出信号の値である。これにより、ＰＷＭ信号発生部１４２ｂは、駆動信号に応じたＰＷＭ信号をペダルソレノイド２３に供給し、プランジャが変位してダンパペダル１１０が駆動される。

ステップＳ１０８の判別の結果、読み出したデータが鍵制御に関するものである場合は、演奏データ中の発音制御データに基づく鍵駆動制御処理を実行する（ステップＳ１０９）。この鍵駆動制御処理は公知の処理であり、発音制御データが示す目標位置から軌道を生成し、検出される鍵１の位置及び速度を用いてフィードバック制御を行う。

ステップＳ１０８の判別の結果、鍵制御に関するものでない場合は、演奏データに関するその他処理を実行する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１０６、Ｓ１０９、Ｓ１１０の処理後は、演奏データ以外のその他の処理、例えばマニュアル操作に関する処理等を実行して（ステップＳ１０７）、本自動演奏処理を終了する。

図７は、図６のステップＳ１０４で実行されるペダル目標深さ変換処理のフローチャートである。まず、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨを超えたか否かを判別し（ステップＳ２０１）、超えていない場合は、ホールドフラグを「ＯＦＦ」にして（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０１で、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨを超えると、ホールドフラグが「ＨＯＬＤ」であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。ホールドフラグが「ＨＯＬＤ」であることは、ペダル目標深さＰＯＳ１をホールド深さＨと同じ値に変換している状態であることを示す。

ステップＳ２０２で、ホールドフラグ＝ＨＯＬＤでない場合は、ペダル目標深さＰＯＳ１に、現在値に代えて制限値ＬＭＴを設定し（ステップＳ２０３）、ホールドフラグを「ＯＮ」に設定する（ステップＳ２０４）。これにより、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨを超えた後は、ダンパペダル１１０が制限値ＬＭＴを目標として動作することになる。その後、ステップＳ２０５に進む。

図８は、タイマ処理のフローチャートである。本タイマ処理は、図６の処理実行中に、一定時間間隔で（例えば５ｍｓ毎に）繰り返し実行される。まず、ホールドフラグ＝ＯＮとなると、カウンタＣＴをインクリメントし（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３でカウンタＣＴ＞設定値Ｎ（例えば所定時間（２００ｍｓ）相当となる値）となるまでステップＳ３０１〜Ｓ３０３を繰り返す。そして、カウンタＣＴ＞設定値Ｎとなると、カウンタＣＴを０にリセットし（ステップＳ３０４）、ホールドフラグ＝ＨＯＬＤとして（ステップＳ３０５）、ペダル目標深さＰＯＳ１としてホールド深さＨを軌道生成処理に出力し（ステップＳ３０６）、本処理を終了する。

従って、図７のステップＳ２０３でペダル目標深さＰＯＳ１←制限値ＬＭＴとしてから所定時間が経過した後にホールドフラグ＝ＨＯＬＤとなる。ステップＳ２０２でホールドフラグ＝ＨＯＬＤである場合は、ペダル目標深さＰＯＳ１に、現在値に代えてホールド深さＨを設定する（ステップＳ２０７）。これにより、ダンパペダル１１０が制限値ＬＭＴからホールド深さＨに目標を変える。その後ステップＳ２０５に進む。

上記の所定時間は、ダンパペダル１１０がちょうど制限値ＬＭＴに到達してからホールド深さＨに戻り始めるような時間に設定する。なお、カウンタＣＴに代えて実際の時刻を計時するタイマを設けて所定時間を管理するようにしてもよい。

ステップＳ２０５では、現在のペダル目標深さＰＯＳ１を出力する。ステップＳ２０３、Ｓ２０７では入力されたペダル目標深さＰＯＳ１の値が変換されて出力されるが、ステップＳ２０６を経由した場合は変換されることなくそのまま出力されることになる。

本実施の形態によれば、ダンパペダル１１０は、ペダル開放領域においてホールド深さＨを超えると一旦、制限値ＬＭＴ付近まで到達してからホールド深さＨに戻るので、ペダル動作に起因した影響を再生音に与えることなく、ペダル駆動におけるヒステリシス特性を有効に利用して省電力を図ることができる。また、その後にホールド深さＨに維持するよう制御しているときには、ペダル目標深さＰＯＳ１がホールド深さＨを下廻るまではその位置を維持するので、ペダル目標深さＰＯＳ１の振れ等に追従して無駄な動きをすることがなく、一定の位置に安定することから省電力効果が高い。

また、上記した省電力駆動の制御は、ハードウェアの変更を伴わないので、従来からある鍵盤楽器に対して後付け等で容易に実現可能である。また、省電力の波及効果としては、ペダルソレノイド２３の小型化、発熱量の抑制による放熱設計の容易化が考えられる。

ところで、上記説明した省電力駆動の例では、ペダル目標深さＰＯＳ１の値によってダンパペダル１１０の動作を制御した。しかしこれに限られず、実際のダンパペダル１１０の位置を検出した値に基づいて上記と同様な省電力駆動を行うようにしてもよい。その場合は、例えば、図７のステップＳ２０１では、検出したダンパペダル１１０の深さがホールド深さＨを超えたか否かを判別するようにする。さらに、図７のステップＳ２０４、図８のステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０４を廃止すると共に、ステップＳ３０３では、検出したダンパペダル１１０の深さが制限値ＬＭＴを超えたか否かを判別するようにする。

あるいは、図６においてステップＳ１０４を廃止し、ペダル目標深さＰＯＳ１に代えて軌道生成処理（ステップＳ１０５）で生成した深さ指示値ＰＯＳ２に基づいて、図７に相当する変換処理をステップＳ１０６の前に実行するようにしてもよい。

本実施の形態では、鍵盤楽器として構成したが、省電力駆動を実現するために演奏データの内容を書き替える演奏データ変換プログラムや、該変換プログラムを実行可能に組み込んだコンピュータを備える演奏データ変換装置も本発明の概念となり得る。

その場合は、例えば、図７のステップＳ２０５で出力される変換後のペダル目標深さＰＯＳ１を一時的に記憶しておく。そして、演奏データの読み出しが一通り終了したら、一次記憶していたペダル目標深さＰＯＳ１を、変換後のペダル制御データとする。そして、演奏データ中のペダル制御データを、上記変換された後のペダル制御データに置き換えることで演奏データを更新する。このようにしてペダル制御データが書き替えられ更新された演奏データを用いれば、特別な制御をすることなく、従来の鍵盤楽器にそのまま適用しても、上記の省電力駆動が実現可能である。

またこのほか、いくつかの変形例が適用可能である。まず、図７のステップＳ２０１とステップＳ２０７とで用いるホールド深さＨは共通の値としたが、いずれもペダル開放領域内で制限値ＬＭＴよりも浅い別個の値としてもよい。

また、ダンパペダル１１０の駆動と並行してなされる発音制御データに基づく発音は、鍵１を駆動することによる打弦によるものであったが、電子音発生部１６０を用いた電子発音であってもよい。その場合は、ダンパペダル１１０の位置に応じて、電子楽音の楽音特性を制御する。

また、省電力の観点に限れば、ダンパペダル１１０を必ずしもペダル開放領域内で制御することは必須でなく、ミュート領域またはハーフペダル領域においても適用可能である。あるいは、ダンパペダル１１０（ラウドペダル）に限られず、ソステヌートペダル１１１、ソフトペダル１１２にも応用が可能である。さらには、グランドピアノやアップライトピアノに限らず、ペダル駆動機能を有する電子楽器に広く適用可能である。さらには、ペダルへの適用だけでなく鍵盤の鍵の動作に適用してもよい。アコースティックピアノのように複雑なアクションを有した鍵盤の駆動制御には特に有効である。

また、省電力駆動の機能は有効、無効を設定できるように構成してもよい。例えば、ダンパペダル１１０の負荷が一定以上の場合に有効とする等、ユーザまたはダンパペダル１１０の動作状況により設定されるようにしてもよい。

また、ダンパペダル１１０のフィードバック制御はサーボ制御でなくてもよい。例えば、ダンパペダル１１０の負荷がバネ特性で、駆動するペダルソレノイドの推力特性がダンパペダル１１０の位置に対してフラットな特性である場合は、推力を規定できるデューティを出力指示することで位置制御を行うようにしてもよい。

また、演奏データは、ディスクドライブ１２０を介して読み出すことで入力されることとしたが、入力乃至取得の形式やルートは問わない。例えば、ネットワーク等を介した通信によってダウンロードする形で入力されるとしてもよい。楽器に内蔵する記憶装置から読み出してもよい。また、演奏データはＭＩＤＩ形式に限られず、自動演奏のためのデータであればよい。従って、発音を規定するデータとペダル動作を規定するデータとを有したものであればよく、フォーマット形式も問わない。

なお、本発明を達成するためのソフトウェアによって表される制御プログラムを記憶した記憶媒体を、本楽器に読み出すことによって同様の効果を奏するようにしてもよく、その場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本発明の新規な機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、プログラムコードが伝送媒体等を介して供給されるようにしてもよく、その場合は、プログラムコード自体が本発明を構成することになる。なお、これらの場合の記憶媒体としては、ＲＯＭのほか、フロッピディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

１ 鍵、 ２３ ペダルソレノイド（駆動手段）、 １０２ ＣＰＵ（制御手段）、 １００ 自動演奏ピアノ、 １１０ ダンパペダル、 １２０ ディスクドライブ（入力手段）、 Ｈ ホールド深さ（第１の所定深さ、第３の所定深さ）、 ＬＭＴ 制限値（第２の所定深さ）、 ＰＯＳ２ 深さ指示値（目標位置）

Claims (6)

1. 鍵と、
   ペダルと、
   楽音の発生及び停止を規定する発音制御データとペダルの踏み込み深さを規定するペダル制御データとを含んだ演奏データを入力する入力手段と、
   前記ペダルを駆動する駆動手段と、
   前記入力手段により入力された演奏データにおける前記ペダル制御データに基づいて前記駆動手段を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記駆動手段を制御することにより前記ペダルの踏み込み深さが第１の所定深さを超えた場合は、前記第１の所定深さより深い第２の所定深さまで前記ペダルが到達してから前記第２の所定深さよりも浅い第３の所定深さに位置するように前記駆動手段を制御することを特徴とする鍵盤楽器。
2. 前記制御手段は、前記ペダル制御データに基づき前記ペダルの目標位置を定めて前記駆動手段を制御するものであり、前記ペダルが前記第２の所定深さまで到達した後であって前記第３の所定深さに位置するよう制御しているときには、前記目標位置が前記第３の所定深さを下廻るまでは前記第３の所定深さに位置させる制御を継続することを特徴とする請求項１記載の鍵盤楽器。
3. 前記第１の所定深さ及び前記第３の所定深さは、共にハーフペダル領域よりも深い位置であることを特徴とする請求項１または２記載の鍵盤楽器。
4. ペダルを駆動する駆動手段を有する鍵盤楽器の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   前記制御方法は、
   楽音の発生及び停止を規定する発音制御データとペダルの踏み込み深さを規定するペダル制御データとを含んだ演奏データを入力する入力手順と、
   前記入力手順により入力された演奏データにおける前記ペダル制御データに基づいて前記駆動手段を制御する制御手順とを有し、
   前記制御手順は、前記駆動手段を制御することにより前記ペダルの踏み込み深さが第１の所定深さを超えた場合は、前記第１の所定深さより深い第２の所定深さまで前記ペダルが到達してから前記第２の所定深さよりも浅い第３の所定深さに位置するように前記駆動手段を制御することを特徴とするプログラム。
5. コンピュータに実行させる演奏データ変換プログラムであって、
   楽音の発生及び停止を規定する発音制御データとペダルの踏み込み深さを規定するペダル制御データとを含んだ演奏データを入力する入力手順と、
   前記入力手順により入力された演奏データにおける前記ペダル制御データを変換する変換手順と、
   入力された前記演奏データにおけるペダル制御データを、前記変換手順により変換された後のペダル制御データに置き換えることで、前記演奏データを更新する更新手順とを実行させるプログラムであり、
   前記変換手順は、前記ペダル制御データが示す前記ペダルの踏み込み深さが第１の所定深さを超えた場合は、前記第１の所定深さより深い第２の所定深さまで前記ペダルが到達してから前記第２の所定深さよりも浅い第３の所定深さに位置するように前記ペダル制御データを変換することを特徴とする演奏データ変換プログラム。
6. 請求項５記載の演奏データ変換プログラムが実行可能に組み込まれたコンピュータを備えることを特徴とする演奏データ変換装置。

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