JPH02259696A - 自動演奏ピアノの打鍵制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は自動演奏ピアノの打鍵制御装置に間し、各鍵
毎にその駆動量を制御することにより、各鍵の動特性の
間のバラツキを補正し、正確な演奏の再生を実現するも
のである。

［従来の技術］ 従来の自動演奏ピアノは、アコースティックピアノに、
その鍵の数に対応したソレノイド（８８個のソレノイド
）を有する鍵駆動装置を装着した構成である。

この鍵駆動装置は、例えばマイクロコンピュータ等によ
って構成されたコントローラによって制御されている。

すなわち、鍵と同数のソレノイドの全てに、ある電流パ
ターン（パルス）を供給して一定の速度でプランジャを
突出させ、鍵を動作させて、そのハンマーにより打弦し
ているものである。そして、この場合、コントローラは
所望の鍵を楽曲にしたがって順次動作させているもので
ある。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の自動演奏ピアノにあっ
ては、鍵駆動装置を実装する各ピアノ間での鍵の動特性
、例えば押鍵に対する実際のハンマーによる打弦の強さ
等のバラツキ、または、１のピアノにあってもその各錫
量でのその動特性のバラツキ、例えばあるピアノの特定
の鍵のハンマーアクションの動きが重いから残りの他の
鍵のそれとは異なる等の場合に、このバラツキを解消す
ることはできなかった。すなわち、従来の鍵駆動装置で
は１つの鍵毎に駆動量等によるその動特性を補正するこ
とはできなかったものである。したがって、鍵駆動装置
全体としてソレノイドコイルに流す電流を増減するもの
であった。この結果、正常に動作していた鍵とそうでな
い鍵とをともに最適の動作状態とすることは困難であっ
たという課題があった。

そこで、本発明は、俗調の動作特性を個別に調整するこ
とが可能な自動演奏ピアノの打鍵制御装置を提１共する
ことをその目的としている。

［課題を解決するための手段］ そこで１２本発明は、第１図にその概略構成を例示する
ように、自動演奏ピアノＡＰの複数の鍵Ｉ（のそれぞれ
について設けられ、俗調を駆動する鍵駆動手段ＫＤと、
各鍵毎に定められた基準駆動量で上記俗調を駆動する作
動手段ＤＳと、各ハンマーの打弦速度を検出する打弦速
度検出手段Ｈ５と、この検出されたハンマーの打弦速度
に基づいて上記基準駆動量に応じた目標打弦速度からの
偏差を補正値として算出する補正値算出手段ＡＣと、該
補正値を各鍵毎に記憶する記憶手段ＡＭと、上記補正値
算出手段ＡＣによる最新の補正値を記憶手段ＡＭに記憶
させる更新手段ＲＷと、を備えた自動演奏ピアノの打鍵
制御装置である。

［作用コ 本発明に係る自動演奏ピアノの打鍵制御装置にあっては
、コン）０−ラからの指令信号にしたがって１！駆動手
段ＫＤは俗調を駆動するものである。

ここで、作動手段ＤＳによって上記俗調は基準駆動量で
駆動される。すると、打弦速度検出手段Ｈ８は、各ハン
マーの打弦速度をそれぞれ検出する。

補正ＩＩＩＮ、出手段ＡＣは、各鍵毎の基準駆動量およ
び検出された各ハンマーの打弦速度に基づいて、各鍵毎
に基準駆動量に応じた目標打弦速度からの偏差を補正値
として算出し、この補正値を記憶手段ＡＭに記憶させる
。また、この補正値は最新のものが更新手段ＲＷによっ
て更新される。

［実施例コ 以下、本発明に係る自動演奏ピアノの打鍵制御装置の実
施例を図面を参照して説明する。

第２図〜第４図は本発明に係る自動演奏ピアノの打鍵制
御装置の一実施例を示すものである。

第２図は本発明の一実施例に係る自動演奏ピアノの打鍵
制御装置の概略構成を示すその側面図である。第３図は
一実施例の自動演奏ピアノの打鍵制御装置のコントロー
ラの概略構成を示すそのブロック図である。第４図は一
実施例に係るコントローラにおける制御プログラムを示
すそのフローチャートである。

第２図において、自動演奏ピアノ７１は、複数の鍵７３
、例えば８８１で構成される鍵盤を有している。この自
動演奏ピアノ７１にあっては、俗調７３の運動をそれぞ
れのハンマー７５に伝達する複数のアクション機構７７
と、複数のハンマー７５によって打弦される複数の弦７
９とを有している。さらにこのピアノ７１は、この他に
も図示していないペダル機構と、該ペダル機構を駆動す
るペダルソレノイド（第３図中８０で示しているンと、
を有している。

なお、この第２図には鍵盤の内の１つのｇ１７３−と、
そのＩ！７３のアクション機構７７と、ハンマー７５お
よび弦７９を図示している。

鍵７３は、バランスビン８１を中心にして図中上下方向
に揺動自在に設けられており、鍵先端部が演奏者によっ
て押下されるか、ソレノイド８３からプランジャが突出
して鍵７３を押し上げるとアクション機構７７が鍵７３
に連動して運動し、ハンマー７５を打弦せしめる。

本実施例に係る自動演奏ピアノ７１は、更にコントロー
ラ８５と、鍵７３に垂下、固定されたシャッタ８７の通
過を検出する位置センサ８９と、ハンマーシャンクに固
定されたシャッタ７５ａの通過を検出するハンマーセン
サ８９ａと、ペダル機構の操作の有無を検出するペダル
センサ９０（第３図に示す。）と、を有している。

位置センサ８９は、シャッタ８７の軌道に沿って設けら
れた複数の測定点で計測する１対のフォトインタラプタ
で構成されている。また、ハンマーセンサ８９ａも同様
にフォトインタラプタによって構成されている。

この測定点は、鍵７３を動作させて最初にシャッタ８７
に遮光される第１測定点、鍵７３が打弦直前まで押し下
げられたときにシャッタ８７で遮光される第４測定点、
これらの第１測定点と第４測定点との間に配設された第
２測定点および第３測定点、とで構成されている。

上記コントローラ８５は、記録モードと再生モードとで
機能し、再生モートでは記録した演奏の再生が可能であ
る。コントローラ８５の詳細な構成は、第３図に示され
ている。

第３図において、ワンチップマイクロコンピュータ（メ
インマイクロコンピュータ）９１がコントローラ８５の
全体を制御している。このマイクロコンピュータ９１の
制御のもとで、フロッピディスク装置制御用のマイクロ
コンピュータ（ローカルマイクロコンピュータ）９３と
、鍵操作用のマイクロコンピュータ９５と、ハンマー操
作用のマイクロコンピュータ９５ａと、が機能している
。

メインマイクロコンピュータ９１は、ＣＰ　Ｕ。

ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、　バックアップＲＡＭ
を中心に論理演算回路として構成され、コモンバスを介
して入出力祁に接続され外部との入出力を行う。

フロッピディスク装置制御用のローカルマイクロコンピ
ュータ９３は、操作パネル９７に設けられたスイッチ類
を定期的に走査してこのスイッチ類の走査時に操作され
たスイッチ類を特定し、該スイッチに対応するコードを
発生させる。とともに、フロッピディスクドライバ９９
との間で信号の授受を行いフロッピディスク１０１に演
奏情報を記憶させ（記憶モード時）、あるいはフロッピ
ディスク１０１から演奏情報を読み出すものである（再
生モード時）。

また、このフロッピディスク制御用のマイクロコンピュ
ータ９３は、これらのスキャン、演奏情報の授受に加え
て、ＭＩＤＩ入出力１０３を介して外部の電子楽器に演
奏情報を供給することもできる。なお、演奏情報にはＭ
ＩＤＩのノートオン、ノートオフに対応する情報、ペダ
ルのオン、オフに間する情報（ペダル情報）に加えて、
打弦の強さに間する打弦情報を含んでいる。

これに対して、鍵走査用のワンチップマイクロコンピュ
ータ９５は、記録モード時に鍵盤を構成する複数の＆Ｉ
７３にそれぞれ対応して設けられた位置センサ８９を定
期的に走査してシャッタ８７の通過の有無を判別し、シ
ャッタ８７の通過が検出されると鍵の軌跡に関する情報
を形成する。本実施例の場合には、この鍵の軌跡に関す
る情報は、押鍵された鍵７３を特定するコードと、位置
センサ８９の第１測定点乃至第４測定点の通過の有無を
示すコードとで構成されている。

ハンマー走査用マイクロコンピュータ９５ａは、記録モ
ード時にハンマーシャンクのシャッタ７５ａにそれぞれ
対応して設けられたハンマーセンサ８９ａを定期的に走
査して、ハンマー７５の速度に間する情報を形成する。

すなわち、ハンマー７５の打弦速度を検出することがで
きる。

メインマイクロコンピュータ９１は、鍵の軌跡に間する
情報が得られると、シャッタ８７が複数の測定点を通過
する時間間隔に基づき鍵の軌跡を構成する複数区間にお
ける鍵速度に関する情報を形成して打弦速度を推定し、
かかる推定された打弦速度に基づき打弦情報が形成され
る。メインマイクロコンピュータ９１は、続いて鍵の軌
跡に間する情報と、打弦情報と、ペダル機構に付加され
たペダルセンサ９０から供給されるペダル操作情報とに
基づき演奏情報を形成し、該演奏情報をローカルマイク
ロコンピュータ９３によりフロッピディスク１０１に書
き込ませる。

これに対して再生モード時には、ローカルマイクロコン
ピュータ９３がフロッピディスク１０１から読みだした
演奏情報を受は取り、該演奏情報に基づきソレノイドド
ライバ】０５に励磁すべきソレノイド８３．８０を指示
する。ソレノイドドライバ１０５は、演奏情報に含まれ
ている打弦情報に基づき指示された鍵用ソレノイド８３
．ペダルソレノイド８０に供給すべきパルス信号のデユ
ーティ比を変更する。

なお、第３図中、１０７は電源ユニットを、１０９は遠
隔操作用のスイッチを、それぞれ示している。

第４図はこの実施例におけるメインマイクロコンピュー
タ９１での補正処理ルーチンを示している。

なお、この処理は、操作パネル９７の操作によってテス
トモード時に起動することができる。また、該装置のピ
アノへの絹み付は時、ピアノ使用時等にこのテストプロ
グラムを実行させることができる。

ステップＳ１では、コントローラ８５全体の初期化を行
う。つづいてステップＳ２では、８８本のキー７３の内
でキーＮｏ１（低音または高音側から）からスキャンを
開始する。鍵走査用のマイクロコンピュータ９５による
ものである。そして、ステップＳ３に進んでは、セット
されたキーＮ。

に対応するキー７３を打鍵する制御信号をソレノイドド
ライバ１０５から対応する鍵用ソレノイド８３に出力す
る。この場合に流す電流は一定値（基準値）としている
。

この結果、キー７３はバランスビン８１を支点として揺
動してアクション機構７７を動作させる。

したがって、ハンマー７５はそのキー７３に固有の打弦
速度（打鍵速度および動特性に応じて定まる）で弦７９
を打撃する。この打弦速度はアクション機構７７のロス
ト・モーション等によって各キー７３にあってそれぞれ
異なっている。

そして、ステップＳ４にあっては、この１１７３、また
は、ハンマー７５の動きを、対応する位置センサ８９、
もしくは、ハンマーセンサ８９ａ゛によって検出し、こ
の検出信号が各マイクロコンピュータ９５．９５ａを介
して各々入力される。位置センサ８９によっては打鍵速
度を、ハンマーセンサ８９ａにあっては打弦速度を、そ
れぞれ検出するものとする。

ステップＳ５ではこれらの検出信号に基づいて対応する
キーＮｏの補正データテーブルの補正値を例えばＥＥＰ
ＲＯＭよりＣＰＵに読み込む。

ステップＳ６ではこの補正値を、ＣＰＵによって算出し
た偏差で更新する。ステップＳ７はこの更新された補正
値に基づいて補正データテーブルを更新する。すなわち
、ステップ３５〜７にあっては、今回の検出信号に基づ
いて算出した偏差によって、前回処理時の補正値を補正
するものである。組込後の最初のテストプログラムの実
行にあっては、補正データテーブルは基準値として所定
のデータが書き込まれているものとする。

次に、キーＮｏのレジスタをインクリメントする（ステ
ップＳ８）。そして、ステップＳ９にあっては、キ、−
Ｎｏが８９になったか否かを判別する。なっていなけれ
ばステップＳ３に戻り次のキーについての補正値を検出
、更新する。また、なっていれば全てのキーのスキャン
が終了したものであるから、ステップ５１０に進むこと
とする。

ステップＳ１０では、補正データテーブル値をＥＥＰＲ
９Ｍ、　または、バックアップＲＡＭに記憶する。更新
された補正データテーブルを全体として記憶するもので
ある。

以上のようにしてテストプログラムによって各ａ７３毎
のソレノイド８３の各駆動電流が決定されると、再生モ
ードにあってメインマイクロコンピュータ９１によって
ソレノイドドライバ１０５はソレノイド８３を駆動する
場合に、各ハンマー７５固有の打弦速度（俗調７３およ
びアクション機構についての固有動特性）に対応した駆
動電流を供給する。その結果、各ｇＩ７３間での打弦強
さまたは打弦タイミングののバラツキを解消す委こ　　
させている標準データテーブルを使用するものととがて
き、楽曲の演奏再生時にあって均一な発音　　する例え
ばエラー処理をメインマイクロコンビュを得ることがで
きる。　　　　　　　　　　　　　　　　−夕で実行す
るようにしてもよい。

また、上記補正データテーブルの更新に際して、穫数回
の打鍵によって生じる打弦速度のデータを検出し、それ
らの平均値に基づいて補正をすることもできる。また、
−の鍵についても複数段階の強さ（駆動電流の大小）で
打鍵し、検出して補正を行うようにしてもよい。更に、
打鍵の強さが強い場合と、弱い場合との補正データテー
ブルを別々に作成して記憶するようにしてもよい。より
忠実な再生を可能にするものである。また、低音部の鍵
、中音部の鍵、高音部の鍵等のように鍵盤をブロック化
して分割し、これらのブロック毎に独立したデータテー
ブルを作成し、記憶するようにしてもよい。例えば、白
鍵前、白鍵後、黒鍵前、黒鍵後の４つである。なお、上
記補正処理プログラムの実行前の再生時、または、異常
な補正値（異常なデータテーブル）の算出時には、予め
記憶［効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、ハンマー等
の打弦機構を含む各ｓ３Ｉ毎にその打弦速度（動特性）
を補正することができ、各錫量での打弦速度のバラツキ
にもかかわらず、正確な再生を実現することができる。

また、補正処理を適宜行うことにより、鍵駆動機構の経
時的な変化を常時補正することができる。更に、各自動
演奏ピアノ間にわたって記録媒体の再生精度が高まるの
でその互換性も拡大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動演奏ピアノの打鍵制御装置をその機能実現
手段によって例示したブロック図、第２図は本発明の一
実施例に係る自動演奏ピアノの概略構成を示°すその側
面図、 第３図は一実施例に係るコントローラとその周辺機器と
の間係を示すブロック図、 第４図は一実施例に係るメインマイクロコンピュータに
おける補正処理プログラムを示すそのフローチャートで
ある。 ７１　φ　・　ｅ　・　・　・　・　・　・７３　・　
・　・　・　・　・　・　・　・７５　争　φ　・　・
　・　◆　・　・　・７９　番　・　・　・　・　・　
・　・　・８３　・　・　・　・　・　・　・　・　・
８９ａ　　◆　・　争　・　・　・　・　・９１拳番Φ
・・・・・− 自動演奏ピアノ、 鍵、 ハンマー 弦、 ソレノイド、 ハンマーセンサ、 メインマイクロコン ピユータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動演奏ピアノの複数の鍵のそれぞれについて設
   けられ、各鍵を駆動する鍵駆動手段と、各鍵毎に定めら
   れた基準駆動量で上記各鍵を駆動する作動手段と、 各ハンマーの打弦速度を検出する打弦速度検出手段と、 この検出されたハンマーの打弦速度に基づいて上記基準
   駆動量に応じた目標打弦速度からの偏差を補正値として
   算出する補正値算出手段と、該補正値を各鍵毎に記憶す
   る記憶手段と、 上記補正値算出手段による最新の補正値を記憶手段に記
   憶させる更新手段と、を備えたことを特徴とする自動演
   奏ピアノの打鍵制御装置。