JPH03221995A - 自動ピアノの打弦時刻推定装置 - 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 本発明は、自動ピアノにおける打弦時刻推定装置に係わ
り、特に、鍵を揺動させる駆動手段の作動とハンマーの
打弦時期とのずれを補正する場合に用いて好適な打弦時
期推定装置に関するものである。

［従来の技術］ −Ｍに、自動ピアノにおいては、鍵を駆動する駆動手段
への駆動信号の出力時期と、鍵によって打弦が行われる
時期との間には微小な時間的なずれがある。

そこで従来では、このずれを想定して、予め設定した補
正値をもとに駆動手段への駆動信号の出力時期を調整す
ることが行われている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述した従来の調整方法であると、つざのよ
うな不具合が生しる。

すなわち、前記補正値を一旦設定すると、ピアノの打弦
機構を構成する部材の摩耗や経時変化に伴う、駆動信号
の出力時期と打弦時期のずれに対応できないといった問
題点である。

また、前記補正値は、ピアノ個々に設定しなければなら
す、その作業が煩雑なものとなり、生産性に大きな影響
を与えてしまい、あるいは、保守性を悪化させ−〔しま
う問題点もある。

前記した問題点に対処するものとして、ハンマーに反射
板等を取り付けてその回転速度を適宜センサーで検出し
、その結果から打弦時刻を推定することも考えられるが
、ハンマーはシャンクに対する取付角が高音部と中低音
部とで異なるので、反銅板等のセンサー付属部品を一定
の角度で取り付けるのが難しい、あるいは警音作業を行
うときに打弦機構（アクション）全体を傾斜させなけれ
ばならず、そのどきセンサーが干渉するため作業性が悪
いといった不具合が残り、充分な解決手段とは言い難い
。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、各＝３ 鍵毎に高精度の打弦時刻推定か行え、かつ、当該打弦時
刻推定装置を構成する部品の組付けが容易に行えるとと
もに警音作業性も良好となる自動ピアノの打弦時刻推定
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述した課題を有効に解決するために、自動
ピアノのハンマーと一体に回動する部材上であって前記
ハンマーおよびハンマーシャンクを除く部祠上に配設さ
れた被検出部側ど、前記被検出部月が、前記ハンマーの
打弦行程中の所定位置を通過するのに要する時間を検出
する通過時間検出手段と、前記ハンマーの打弦行程中作
動開始から前記被検出部材か前記所定位置へ至るまでの
時間、および該所定位置を通過した後前記ハンマーが打
弦して元の位置に戻る際に前記被検出部祠が再び前記所
定位置へ至るまでの時間をそれぞれ計測する計測手段と
、前記通過時間検出手段の検出結果および前記測定手段
の測定結果に基づいて前記ハンマーの打弦時刻を算出す
る算出手段とを４ 備えていることを特徴とする。

［作用］ 本発明に係わる自動ピアノの打弦時刻推定装置ハ、ハン
マーおよびハンマーシャンクを除く部材上に配設された
被検出部材の、打弦方向への移動時ど戻り方向への移動
時における所定位置通過時間が測定されるとともに、打
弦行程中において被検出部材が所定位置に至るまでの時
間とその後打弦して再度そこに戻るまでの時間がそれぞ
れ計測され、それらの結果に基づき算出手段においてハ
ンマーの移動方向反転時刻が算出されて、打弦時刻が推
定される。

「実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図および第２図において本実施例の打弦時刻推定装
置１は、ハンマーＨと一体的に回動する部材であってハ
ンマーＨおよびハンマーシャンクＳを除く部材、具体的
にはキャッチャ２上に取り付けられた被検出部材３と、
この被検出部材３の移動範囲の所定位置で、かつ被検出
部材３に対して所定間隔をおいて配設され、前記ハンマ
ーＨが打弦行程中にある場合に前記被検出部材３が所定
位置Ａを通過する時間を検出する通過時間検出手段４と
、前記ハンマーＨの打弦行程中作動開始時から被検出部
側３が前記所定位置Ａへ至るまでの時間、およびこの所
定位置へを通過した後ハンマーＨか打弦して元の位置に
戻る際に前記被検出部材３が再び前記所定位置Ａへ至る
までの時間をそれぞれ計測する計測手段５と、前記通過
時間検出手段４の検出結果および前記計測手段５の測定
結果に基づいてハンマーＨの打弦時刻を算出する算出手
段６とを備えた構成となっている。

さらに詳述すれば、第３図に示すように、前記被検出部
材３は、略方形状に形成されたキャッチャ２の隅部２ａ
に弾性を利用して取り付けられるコ字状の基部３ａと、
該基部３ａから立ち−Ｅがるアーム部３ｂ、該アーム部
３ｂの先端に所定の傾斜角をもって取り付けられた反射
面部３ｃによって構成されている。反射面部３ｃは組付
誤差が吸収できるよう、その幅ε、をアーム部３ｂの幅
りよりも大でほぼキャッチャ２の幅Ｑ３と同程度になる
ように設定されている。基部３ａにはキャッチャ２の端
面と係合することによって、当該被検出部材３のシャン
クＳの長手方向に沿う位置決めを行う爪３ａａが形成さ
れている。

なお、被検出部材３を一体に形成する場合には、表面の
反射率が長期に互って良好に保持できかつ適宜弾性を有
する材料、例えばステンレスあるいは洋銀等によって作
るのが好ましい。また、少なくとも反射面部３ｃは、通
過時間検出手段４によって検出される際被検出状態か否
かの判断が良好に行え、かつ、ハンマー作動時の空気抵
抗減少のために強度的に支障のない範囲でできるだけ薄
く設定するのが好ましい。

前記通過時間検出手段４には例えば光センサが用いられ
、この光センサーにより前記反射面３Ｃが対向させられ
た際に、この反射面３ｃからの光の反射時間を測定する
ことによって、前記被検出部材３が所定位置Ａを通過す
る時間を検出できるようになっている。また、光センサ
ーは第２図に示すようにハンマーレールに取り付けられ
た支持する支持台７にブランケット８を介して、前記被
検出部材３に対向するように取り付けられている。

また、計測手段５および算出手段６は、算出手段６にお
ける算出結果を記憶するメモリー１０と、鍵の駆動手段
（例えばソレノイド）へ、パルス・ウィドウス・モジュ
レーション（ＰＷＭ）Ｉｎｉ；：基つく駆動信号を出力
する駆動回路１１と、前記メモリー１０の記憶情報に基
づき前記駆動回路１１へ制御信号を出力する制御回路１
２とによって、ハンマーＨを所望時にソレノイドを介し
て打弦操作させるハンマー制御手段１３を構成している
。

前記算出手段６はつぎの関係式によって打弦時刻を算出
するようになっている。

すなわち、第４図に示すように、ソ１／ノイドへの通電
開始時刻をＴ。、打弦推定時刻をＴ１ハンマー２の打弦
方向への移動時において、前記通電開始時刻Ｔ。から、
通過時間検出手段４によって被検出部材３の反射面部３
ｃの通過が検出されるまでの時間をｔｌ、通過に要した
時間をｔ２、この時間の経過後に打弦推定時刻Ｔまでの
時間をｔ３、また、前記（ビトＬ２経過後にハンマーＨ
が打弦を終えて反転し、通過時間検出手段４によって再
度反射面部３ｃの通過が検出されるまでの時間をしいさ
らに、その通過時間を１５として、次式の関係を仮定す
る。

＋２＋１．＝１．：　　（１，−１３）この関係式より
、次式が導かれる。

１．３−１．ｇ”　（＋／　（＋２＋　ｔｉ）これより
打弦推定時刻Ｔは、 Ｔ　＝　ｋ、十ｔ２＋ｔ３ ＝　ｔ＋　＋　）２　＋（ｔ２Ｘ　ｔ４）　／　（ｔｚ
　＋　ｊｓ）となり、（、以外の値は既知であるから、
打弦推定時刻Ｔが算出される。

このようにして打弦推定時刻Ｔが算出されるとその値は
一旦メモリー１０に記憶され、その後制御回路１２にて
算出値と設定値との比較により偏差が求められ、この偏
差に基づき、ソレノイドへの通電パターンを補正するこ
とによって、発音時期のずれが補正され、所定の制御信
号が駆動回路１１へ送られる。

ついで、前述した通電パターンを第５図に示すソレノイ
ド制御シーケンスを参照して説明する。

第５図における曲線は上方からイベントタイミング、記
録データタイミング、発音・止音タイミング、鍵動作タ
イミング、および、ソレノイドへの通電パターンを示し
ている。

イベントタイミングがＯＮとなると記録データタイミン
グも同時にＯＮとなり、所定時間り。経過後にソレノイ
ドへの通電が開始され、鍵の打弦方向への作動が開始さ
れる。

そして、鍵の打弦動作時におけるソ１／ノイドへの通電
は、通電開始後２段階に分（〕て行われ、前段駆動Ａ１
よりも後段駆動Ａ２の方が大きな電圧となるように設定
されている。

このようにソレノイドへの通電か行われると、この通電
パターンに応して鍵か弦へ向けて移動させられて打弦が
行われて発音かなされる（この打弦位置を鍵操作タイミ
ングの曲線上にＥで示す）が、ソレノイドへの通電は、
発音かなされる前に減少させられて、設定された時間Ｔ
い例えば、ダンパの動きが安定するまでの時間一定した
値に保持される。

これは、打弦後のダンパーの作動に伴う慣性力を受は止
めて、このダンパーを所定の位置に保持するための処置
である。

そして、この時間Ｔ１経過後においては、ダンパーを弦
から離間した状態に保持するのに必要な推力がソレノイ
ドにおいて生じるような電圧が、ソレノイドへ供給され
、その時間は、後述するように、イベンｌ−タイミイン
グがＯＦＦとなってから定時間り、経過後である。

一方前記発音は、通電開始からの経過時間Ｔｓにおいて
なされるように設定されているが、前述したようにして
算出された打弦推定時刻Ｔとの比較により、両者に偏差
がある場合には、前記通電の前段駆動穴〇および後段駆
動Ａ２のパターンが補正されて、前記設定された時間Ｔ
、へと修正される。

これによって、鍵の打弦方向への移動に際する１１ 初速やその後の加速度が調整されて打弦時刻が調整され
て、この打弦時刻とソレノイドへの通電時期どのずれが
補正される。

また、イベントタイミイングがＯＦＦどなると、記憶デ
ータタイミングもＯＦＦとなり、これより所定時間（Ｄ
Ｆ）経過後にソｌ／ノイドへの通電電圧が減少させられ
、これに伴い、鍵も非作動位置へ向けて移動させられる
とともに、ダンパーが弦に接触させれて止音が行われ（
この位置を鍵動作タイミングの曲線上にＦで示す）、さ
らに、時間Ｔ３経過後に、所定時間Ｔ、の間、全鍵やダ
ンパーの振動防止のために通電電圧が若干上昇さぜられ
て、初期状態に復帰させられる。

そして、鍵の非作動位置へ向かう移動が開始されてから
止音状態に至るまでに、時間Ｔ、のずれがあるが、この
時間Ｔ５は、前述した時間Ｔ４間における通電電圧の若
干の上昇によるダンパーの振動が抑制されることにより
極力短縮される。

したがって、円滑な止音が行われる。

このように本実施例によれば、ハンマーＨの動＝１２ きに基づいて打弦時刻か想定され、これによって鍵を駆
動するソ１／ノイドへの通電パターンが制御されて打弦
時刻が補正されるから、ハンマーＨの固体差や経年変化
を補償可能なきめ細かで高精度の補正が可能となる。

したがって、打弦機構の摩耗や経時変化に左右されるこ
となく、ソレノイドへの駆動信号の出力時期と打弦時期
とのずれが許容範囲内に安定して収められる。

また、前記ずれの補正が自動的に行われるから、取り付
は等の機械的調整精度が要求されなくなる。

しかも、鍵毎の制御が可能であることから、自動演奏時
における再現性がより一層忠実なものとなる。

加えて、上記実施例の打弦時刻推定装置では、被検出部
材３を取り付けるに際し、高音用と低音用とでそれぞれ
取付角が異なるハンマーＨやシャンクＳではなく、同じ
共通の条件下で取り付けられたキャッチャ２に対し取り
付けられているので、容易かつ高精度で取り付けか行え
る。

また、被検出部材３をキャッチャ２に取り付けるととも
に通過時間検出手段４をハンマーレールに取り付けられ
た支持台７に取り付けており、整合作業の際に打弦機構
全体を傾斜させる場合でも、被検出部材３等は打弦機構
を構成する部材と干渉することがなく、もって整合作業
が容易に行える。

さらに、反射面部３ｃを支持する部分であるアーム部３
ｂの幅を反射面部３ｃ等に比べて小に設定し、回動時に
おける空気抵抗をできるだけ小さくなるようにしである
ので、被検出部材３を取り付けた場合でも従前のものに
比へ、ピアノの鍵タッチ感はほとんど変わらない。

第６図および第７図は他の実施例を示す。

この実施例は、被検出部側３０をシャンクＳの取付基部
であるバッド３１に取りイ」（づた例である。

被検出部材３０は、第６図に示すように、コ字状の基部
３０ａどそれから延びるアーム部３０ｂと、該アーム部
３０ｂの先端に配設される反射面部３０ｃとから構成さ
れている。前記第１図に示すものに比べて、アーム部３
０１〕および爪３０ａａを基部３０ａの逆側端部に設け
た点、並びに反射面部３０ｃの傾きを前記とは逆側に傾
けた点が異なっている。また、被検出部材３０の取付位
置に対応して、通過時間検出手段（光センサ−）４の取
付は位置も変えている。

このように取り付けた被検出部材３０および通過時間検
出手段４を用いても、前述した実施例と同様な検出が行
える。

なお、反射面部を支持するアーム部３０ｂを、第８図に
示すような構造とすることもできる。このように構成し
た場合には剛性向上により、打弦時の反射面部の振動に
よる検出への影響を受は難く、打弦時の空気抵抗も少な
くできる。

また、前記各実施例は一例であって、適用するピアノの
種類や設計要求等に基づき種々変更可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係わる自動ピアノの打弦
時刻推定装置によれば、つぎのような優れた効果を奏す
る。

５ ハンマーの動きに基づいて打弦時刻を想定することがで
き、これによって鍵の駆動手段への通電パターンを制御
することにより、ハンマーの打弦時刻を補正することが
できるから、駆動手段への駆動信号の出力時期とハンマ
ー打弦時期どのずれをきめ細かで高精度に補正すること
ができる。

したがって、打弦機構の摩耗や経時変化に左右されるこ
となく、ツレイドへの駆動信号の出力時期と打弦時期と
のずれを許容範囲内に安定して収めることができる。

また、前記ずれの補正が自動的に行われるから、打弦機
構等の機械的取り付けの高精度な調整を不要にすること
ができる。

しかも、前記補正を鍵毎に行うことができるから、自動
演奏時における再現性を一層忠実なものどすることがで
きる。

また鍵によって取付条件が異なるハンマーやシャンクで
はなく、共通の取付条件とされている他の部材に被検出
部材を組み付けるので、組付けが容易に行えるとともに
整合作業性も良好に行える。

６

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は概略構成図、第２図は被検出部材の取付状態を
示す側面図、第３図は第１図の■矢視図、第４図は通過
時間検出手段の検出信号を示すタイミングチャート、第
５図は鍵を駆動する駆動手段の制御シーケンスを示すタ
イミングチャートである。 また第６図および第７図は本発明の他の実施例を示すも
ので、第６図は要部の概略構成図、第７図は被検出部材
の取付状態を示す側面図である。 さらに、第８図は本発明のさらに他の実施例を示す要部
の概略構成図である。 １・・・打弦時刻推定装置、　２・・・キャッチャ、３
・・・被検出部材、　　　　　４・・・通過時間検出手
段、５・・・計測手段、　　　　　６・・・算出手段、
３１・・・バッド　　　　　　　Ｈ・・・ハンマーＳ・
・・ハンマーシャンク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 自動ピアノのハンマーと一体に回動する部材であって前
   記ハンマーおよびハンマーシャンクを除く部材上に配設
   された被検出部材と、 前記被検出部材が、前記ハンマーの打弦行程中の所定位
   置を通過するのに要する時間を検出する通過時間検出手
   段と、 前記ハンマーの打弦行程中作動開始時から前記被検出部
   材が前記所定位置へ至るまでの時間、および該所定位置
   を通過した後前記ハンマーが打弦して元の位置に戻る際
   に前記被検出部材が再び前記所定位置へ至るまでの時間
   をそれぞれ計測する計測手段と、 前記通過時間検出手段の検出結果および前記測定手段の
   測定結果に基づいて前記ハンマーの打弦時刻を算出する
   算出手段と、 を備えていることを特徴とする自動ピアノの打弦時刻推
   定装置。