JPH0398093A

JPH0398093A - 自動演奏ピアノの打鍵力および打鍵タイミング補正装置

Info

Publication number: JPH0398093A
Application number: JP1235105A
Authority: JP
Inventors: Terushi Inoue; 昭史井上
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1991-04-23
Anticipated expiration: 2012-05-21
Also published as: JP2611452B2

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」この発明は再生自動演奏を自動演奏ピアノ個々の打弦機
構の動特性に影響されずに極めて忠実に再現することが
できる自動演奏ピアノの打鍵力補正装置に関する。

「従来の技術」自動演奏ピアノの動作には、フロノピーディスク等から
この自動演奏ピアノにおいて記録された、あるいは、他
の自動演奏ピアノにおいて記憶された演奏情報を読出し
、これに従って鍵を駆動するソレノイドを駆動して再生
自動濱奏を行う再生自動演奏モードかある。

ところで、再生自動濱奏モードにおいては、フロッピー
ディスク等に記憶された演奏情報をできるだけ忠実に再
現しなければならない。しかし、打弦機構の動特性は、
各自動演奏ピア／に固有の特性である。また、鍵を駆動
するソレノイドの特性も均一にすることは難しく、ソレ
ノイド駆動信号と実際の変位旦、即ち、発音時期、止音
時期および音量との関係もリニアでない。

このため、ある自動演奏ピアノを用いて記憶した演奏情
報を用いて別の自動演奏ピアノで再生自動演奏しても、
記憶時の鍵操作を忠実に再現することかできないという
問題があった。

そこで、従来は、各打弦機構の勤特性を補正し、再生自
動濱奏時のソレノイド駆動信号を補正するために、ソレ
ノイド駆動信号（以下、タノチデータＴＤという）と打
弦速度（以下、ゲ・ノトデータＧＤという）との補正テ
ーブルを作或していた。

そして、この補正テーブルを作或するために、まず、８
８個の鍵に対応した／％ンマーンヤンクに近接してハン
マーの通過位置を検出するフォトインタラブタあるいは
光ファイバセンサ等からなるハンマー位置七ンサをｎｉ
Ｌ　一方、各）＼ンマーシャンクにはハンマー位置セン
サの出射光を遮るシャ，夕を設けていた。そして、８８
個の鍵を予め定められたソレノイド駆動信号によって順
次駆動し、各ハンマー位置センサによりノ＼ンマーの可
動範囲内の２点においてノ＼ンマーが通過する時刻によ
ってそれぞれの打弦速度を求め、これにより、タノチデ
ータＴＤとゲノトデータＧＤとの補正テーブルを作或し
ていた。

「発明が解決しようとする課題」ところで、上述した従来の自動演奏ピアノの打鍵力補正
装置においては、補正テーブルを作或するために、８８
個の鍵毎に／％ンマー位置センサを設ける必要があった
。これにより、装置構成が複雑になり、特に、再生自動
演奏専用の自動演奏ピアノにおいては部品点数の増加に
よって製造工程が増加するという欠点があった。

また、各ハンマー位置センサ毎の位置決め、即ち、機械
的調整工程が増加し、信頼性か低下するという欠点があ
った。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、簡単
な構成で、信頼性か高く、極めて忠実に再生自動演奏を
行うことができる自動演奏ピアノの打鍵力補正装置を提
供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明による自動演奏ピアノの打鍵力補正装置は、自
動演奏ピアノの少なくとも発音時期、止音時期および音
量を含む再生演奏情報を検出する再生演奏情報検出手段
と、前記自動痛奏ピアノの複数の鍵を駆動する打鍵手段
と、所定の打鍵力によって前記複数の鍵をそれぞれ駆動
する指令を前記打鍵手段に出力する制御手段と、前記所
定の打鍵力による打鍵時における前記再生演奏情報検出
手段の検出結果と前記所定の打鍵力との関係の偏差を算
出する偏差算出手段と、前記自動演奏ピアノの再生自動
濱奏時に、前記偏差に応じて前記複数の鍵を駆動する指
令を補正する打鍵力補正手段とを具備することを特徴と
している。

「作用」この発明によれば、まず、制御手段は、打鍵手段に所定
の打鍵力によって複数の鍵をそれぞれ駆動する指令を出
力する。これにより、打鍵手段は、所定の打鍵力によっ
て複数の鍵を駆動する。従って、再生演奏情報検出手段
は、少なくとも発音時？、止音時期および音量を含む再
生演奏情報を検出する。そして、偏差算出手段は、所定
の打鍵力による打鍵時の再生演奏情報検出手段の検出結
果と所定の打鍵力との関係の偏■を算出する。これによ
り、自動演奏ピアノの再生自動演奏時には、打鍵力補正
手段が偏差に応じて複数の鍵を駆動する指令を補正する
ので、自動演奏ピアノは再生演奏情報を忠実に再生する
。

「実施例」以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第１図はこの発明の第１の実施例による自動演奏
ピアノの打鍵力補正装置を適用した自動演奏ピアノの構
成を示す側断面図、第２図は同実施例の要部の構成を示
すブロノク図である。

これらの図において、自動１寅奏ピアノ１は、複数の鍵
２で構或される鍵盤と、各鍵２の動きをノ＼ンマー３に
伝達する打弦機構４と、ハンマー３に打弦される弦５と
、ペダル機構６と、このペダル機構６を駆動するペダル
機構駆動装置７を有している。

また、鍵２は、バランスピン８を中心に揺動自在になっ
ており、ｇ１２が押鍵されるか、あるいは、ソレノイド
９からプランジャが突出して鍵２を回動させると、この
動きが打弦機構４を介してハンマー３に伝達される。こ
れにより、ハンマー３が図面右方向に回動し、打弦が行
われる。尚、弦５は、フレーム１０に固定されたチュー
ニングピン１１およびヒッチピンｌ２に巻張されている
。

さらに、弦５には、響板１３に固定された駒ｌ４が当接
している。これにより、弦５は打弦されると振動し、そ
の振動が駒１４を介して響板１３に伝達され、この結果
、響仮ｌ３が振動し、音が発生する。

加えて、制御装置１５は、装置各部を制御するメインマ
イクロコンピュータ１６、補正テーブル等が記憶される
ＲＡＭ１７およびフロソビーディスクドライブ等の記憶
装置（図示せず）を具備し、記憶装置から読出されたＭ
ＩＤＩ信号に基づいて駆動回路ｌ８を介してソレノイド
９およびペダル機構駆動装置７を駆動する。

また、響板１３には、この振動を検知する圧電センサ１
９が設けられており、圧電センサｌ９の出力信号を信号
処理回路２０が処理して音量、発音時期および止音時期
等の再生演奏情報に対応する信号を制御装置１５に転送
する。

次に、信号処理回路２０の詳細について説明する。

アンブ２１は、圧電センサ１９の出力信号を所定のレベ
ルまで増幅した後、フィルタ２２に供給する。フィルタ
２２は、アンブ２１の出力信号Ｓ，から高周波成分を除
去し、ピークホールド回路２３および微分回路２４に供
給する。ピークホールド回路２３は、入力信号の最大レ
ベルをホールドし、このレベルに対応する、即ち、音量
に対応する信号Ｓ３を制御装置１５に供給する。また、
微分回路２４は、信号Ｓ，を微分するとともに微分した
信号Ｓ４をアンブ２５に供給する。そして、アンプ２５
は、信号Ｓ４を所定のレベルまで増幅し、発音時期およ
び止音時期に対応する信号Ｓ５を制御装置ｌ５に供給す
る。

このような構成において、メインマイクロコンピュータ
１６が打鍵力（即ち、ソレノイド駆動信号）と音量（即
ち、打弦速度）、止音時期および発音時期（以下、これ
らを合わせてゲノトデータＧＤという）との補正テーブ
ルを更新する動作について第３図のフローチャートに基
づいて説明する。

電源が投入されると、メインマイクロコンピュータｌ６
は、まず、ステノプｓ１の処理へ進み、８８個の鍵２の
それぞれに対応する変数ＫＮに１を代入した後、ステノ
ブＳ２へ進む。

ステップＳ２では、予め設定されたソレノイド駆動信号
ＴＤをソレノイド９に供給すべき指令を駆動回路１８に
転送する。これにより、駆動回路ｌ８は、第４図（ｂ）
に示す一定のソレノイド駆動信号ＴＤをソレノイド９に
供給する。従って、ソレノイド９からプランジャが突出
して鍵２を回動させ、この動きにより打弦機構４が第４
図（Ｃ）に示す波形のような動作をしてその動きがハン
マー３に伝達される。これにより、ハンマー３が第１図
中右方向に回動し、打弦が行われる。

尚、第４図（ａ）は、リアルタイムによる演奏記録時の
発音時期ｔ。ＮＲおよび止音時期ｔ。ＦＦＲを示す波形
であり、同図（ｄ）は再生自動演奏時の発音時期ｔ。Ｎ
Ｐおよび止音時期ｔ。ＦＦＰを示す波形である。また、
演奏記録時の発音時期ｔ。Ｎｉｌと再生自動演奏時の発
音時期ｔ。ＮＰとの時間差は、５００ｍｓｅｃである。

ココで、第４図に示す各パラメータについて説明する。

まず、パラメータＴＫＡ，およびＤＫＡ，並びにＴＫＡ
，およびＤＫＡ，Ｌ！、ＭＩＤＩ信号０）　Ｎ　Ｏ　Ｔ
Ｅ　　ＯＮ信号と関連しているパラメータである。

この内、パラメータＴＫＡ，およびＤＫＡ，は、ソレノ
イド９のブランジャ自重キャンセルと初期鍵打鍵雑音を
防止するためのデータであり、パラメータＴＫＡ，およ
びＤＫＡ，は、鍵２の自重キャンセルによる安定打鍵確
保の為（バラッキを含む）のデータである。

次に、パラメータＴＫＴＣおよびＤＫＴＣは、ＭＩＤＩ
信号（７）ＶＥＬＯＣＩＴＹ信号と関連しているパラメ
ータであり、打弦音量を決定する基本データである。

さらに、パラメータＴＫＲ，およびＤＫＲ，並びにＴＫ
Ｒ，およびＤＫＲ．は、Ｍ　Ｉ　Ｄ　Ｉ信号のＮＯＴＥ
　　ＯＦＦ信号と関連しているパラメータであり、鍵２
が戻るときのバラッキとバウンシングを抑え、次回の打
鍵を安定させるデータである。

加えて、パラメータＴＫＡＤは、ソレノイド９への通電
開始時期から発音時期までのタイムデータであり、パラ
メータＴＫＲＤは、ソレノイド９の通電遮断時期から止
音時期までのタイムデータである。

また、パラメータＤＫＳＴは、鍵２を保持するデータで
あり、パラメータＴＫＩＮは、打弦機構４の応答性によ
って定まるソレ／イド９のオフ・オン間のインターバル
タイムデータである。

そして、弦５は打弦されると振動し、その振動が駒ｌ４
を介して響板１３に伝達され、この結果、響板１３が振
動し、音が発生する。

響仮１３が振動すると、アンブ２ｌから第５図（ａ）に
示す信号ＳＩが出力される。信号Ｓ，は、発音時期ｔ。

ＮＰにおいて振動が開始され、時刻ｔＰにおいて振動振
幅が最大となる。そして、時間の経過とともに振動振幅
が徐々に小さくなり、止音時期ｔ。ＦＦＰにおいて振動
が停止する。この信号Ｓがフィルタ２２に供給されると
、ここで信号Ｓの高周波戊分が除去され、第５図（ｂ）
に示すような信号Ｓｔが出力される。次に、ピークホー
ルド回路２３は、信号Ｓ，の最大レベル、すなわち第５
図（ｂ）におけるレベル■２をホールドし、このレベル
ｖＰに対応する信号Ｓ，が音量（即ち、打弦速度）とし
て制御装置１５に供給される。

一方、信号Ｓ，は、微分回路２４において微分され、こ
こから第５図（Ｃ・）に示すような信号Ｓ４が出力され
る。信号Ｓ４はアンブ２５で増幅され、発音時期ｔ。Ｎ
Ｐおよび止音時期ｔ。ＦＦＰに対応する信号Ｓ，として
制御装置１５に供給される。そして、ステップＳ３へ進
む。

ステップＳ３では、信号処理回路２０から供給される信
号Ｓ，の読み込みおよびデイジタル処理を行い、Ｍ　Ｉ
　Ｄ　Ｉ信号のＶＥＬＯＣＩＴＹ信号としてＲＡＭ１７
に一時記録すると共に、信号Ｓ，の読み込みおよびディ
ジタル処理を行い、Ｍ　Ｉ　ＤＩ信号（７）　Ｎ　Ｏ　
Ｔ　Ｅ　　Ｏ　Ｎ信号およびＮＯＴＥ　　ＯＦＦ信号と
してＲＡＭｌ７に一時記録した後、ステップＳ４へ進む
。

ステノプＳ４では、忠実な再生が行われているか否かを
判断する。即ち、データＴＤとデータＧＤとが適合して
いるか否か判断する。これは、上述した第４図の各パラ
メータと測定により得られたデータＧＤとが所定の関係
にあるか否かを判断する。この判断結果がｒＹＥｓｊの
場合は、ステップＳ５へ進む。

ステソブＳ５では、変数ＫＮにＫＮ＋　ｌを代入した後
、ステノブＳ２へ戻る。

一方、ステノブＳ４の判断結果がｒＮＯＪの場合は、ス
テノブＳ６へ進む。

ステノプＳ６では、不適合なデータの偏差を算出する。

即ち、各パラメータの内、時間的あるいは音量的に不適
切なデータの偏差、即ち、補正値を算出した後、ステノ
プＳ７へ進む。

ステソブＳ７では、算出された偏差に基つき予め記憶さ
れたＲＡＭ１７内の補正テーブルを更新する。この時、
少なくともパラメータＴＫＡ　　およびＴＫＡ２の値の
増減補正、即ち、これらの値を時間軸に対して平行移動
補正を行い、更に適切な補正を行うには、以下の補正を
行う。

まず、発音時期が不適切な場合は、パラメータＴＫＡ，
およびＤＫＡ，、ＴＫＡ，およびＤＫＡ２並びにＴＫＡ
Ｄの値の増減補正を行う。

また、止音時期が不適切な場合は、パラメータＴＫＲ，
およびＤＫＲ，、ＴＫＲ，およびＤＫＲ２並びにＴＫＲ
Ｄの値の増減補正を行う。

さらに、音量が不適切な場合は、パラメータＴＫＴＣお
よびＤＫＴＣの値の増減補正を行う。そして、ステノブ
Ｓ８へ進む。

ステップＳ８では、変数ＫＮが８８に等しいか否かを判
断する。この判断結果がｒＮＯＪの場合には、ステノブ
Ｓ５へ進む。

一方、ステノプＳ８の判断結果がｒＹ　Ｅ　Ｓ　ｊの場
合、即ち、８８個の鍵２についてすべての補正テーブル
を更新した場合には一連の作業を終了する。

そして、以上の処理を打鍵強度か弱打、普通打および強
打の場合についてそれぞれ行う。

次に、この発明の第２の実施例について説明する。第６
図はこの発明の第２の実施例による自動演奏ピアノの打
鍵力補正装置の要部の構戊を示すブロック図であり、こ
の図において、第２図の各部に対応する部分には同一の
符号を付け、その説明を省略する。第６図においては、
圧電センサ１９に代えて、マイク２６が新たに設けられ
ている。

尚、動作については第１の実施例とほぼ同様であるので
、その説明を省略する。

以上説明したように、補正テーブル作成用としては、圧
電センサｌ９あるいはマイク２６等のセンサがｌ個ない
し数個あればよいので、部品点数を削減でき、製造調整
工程も削減でき、信頼性が向上する。特に、再生専用の
自動演奏ピアノにおいては、各鍵毎にセンサがなくても
各鍵毎の補正テーブルを持つことができるため、顕著な
効果がある。

また、自動演奏ピアノの工場出荷時はもちろんのこと、
出荷後に経年変化により打弦機構４の整調がやや狂って
も、各鍵毎の補正テーブルを迅速容易に更新できるので
、常に最良の再生条件を維持することができる。

さらに、従来のハンマー位置センサにように、間接的、
推定的にゲットデータＧＤを求めるのではなく、再生音
そのものから直接的にゲノトデータＧＤ等を求めている
ので、記録再生型の自動演奏ピアノにこの打鍵力補正装
置を併設した場合でも、より正確なゲットデータＧＤ等
の再生濱奏情報を得ることができる。

また、圧電センサｌ９およびマイク２６には可動部分が
ないから、その信頼性かきわめて高い。

尚、上述の一実施例においては、打鍵強度か弱打、普通
打および強打の場合について補正テーブルを作成した例
を示したが、特に、弱打の場合、補正テーブルが正確で
あると弱打の再生が適切に行えるので、極めて効果的で
ある。

というのは、補正テーブルの精度が悪いと、弱打音の発
音を補償するために発音開始時期を早める必要があるが
、この場合には、再生自動演奏時に弱打と強度とのバラ
ンスを忠実に表現できなくなる場合がある。しかし、本
実施例においては、このような不都合が生じないという
優れた効果がある。

「発明の効果」以上説明したように、この発明によれば、構成が簡単に
なるという効果がある。また、高い信頼性で補正テーブ
ルを作成することができるという効果がある。従って、
再生自動演奏時に常に演奏情報を忠実に再現できるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例による自動演奏ピアノ
の打鍵力補正装置を適用した自動演奏ピアノの構成を示
す側断面図、第２図は同実施例の要部の構戊を示すブロ
ノク図、第３図はメインマイクロコンピュータｌ６がデ
ータＴＤとデータＧＤとの補正テーブルを更新する動作
を表すフローチャート、第４図は第１の実施例における
メインマイクロコンビュータ１６の動作を説明するため
のタイミングチャート、第５図は信号処理回路２０の各
部から出力される信号の波形図、第６図はこの発明の第
２の実施例による自動演奏ピアノの打鍵力補正装置の要
部の構成を示すブロノク図である。 ■・・・・・・自動演奏ピアノ、２・・・・・・鍵、４
構、５　・・−　−−−　弦、９　−＝−・・ソレノイ
ド、１３ｌ４・・・・・・駒、１５・・・・・・制御装
置、ｌ６・・・マイクロコンピュータ、１７・・・・・
・ＲＡＭ，・・・駆動回路、１９・・・・圧電センサ、
２ｏ処理回路、２６・・・・・・マイク。・・・・打弦機・・・・響仮、・・メインｌ８・・・・・信号

Claims

【特許請求の範囲】自動演奏ピアノの少なくとも発音時期、止音時期および
音量を含む再生演奏情報を検出する再生演奏情報検出手
段と、前記自動演奏ピアノの複数の鍵を駆動する打鍵手段と、所定の打鍵力によって前記複数の鍵をそれぞれ駆動する
指令を前記打鍵手段に出力する制御手段と、前記所定の打鍵力による打鍵時における前記再生演奏情
報検出手段の検出結果と前記所定の打鍵力との関係の偏
差を算出する偏差算出手段と、前記自動演奏ピアノの再
生自動演奏時に、前記偏差に応じて前記複数の鍵を駆動
する指令を補正する打鍵力補正手段とを具備することを特徴とする自動演奏ピアノの打鍵力補
正装置。