JPH04170591A - 鍵盤楽器の演奏状態検出装置 - Google Patents
鍵盤楽器の演奏状態検出装置Info
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- JPH04170591A JPH04170591A JP2296994A JP29699490A JPH04170591A JP H04170591 A JPH04170591 A JP H04170591A JP 2296994 A JP2296994 A JP 2296994A JP 29699490 A JP29699490 A JP 29699490A JP H04170591 A JPH04170591 A JP H04170591A
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Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
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。
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〉
本発明は鍵盤楽器の演奏状態検出装置に間し、例えば被
測定物との間の距離変化に対して極値を有する信号を出
力する反射型光センサを使用し、ハンマー打弦前にその
極値を出力する位置に該反射型光センサを配設し、極値
出力前の第1出力値の出力時から第2出力値の出力時ま
での経過時間に基づいて打弦速度を算出することζεよ
り、センサの取付、調整等を簡単に行うことができ、自
動ピアノにおいてハンマーによる実際の打弦速度を正確
に検出するものである。
測定物との間の距離変化に対して極値を有する信号を出
力する反射型光センサを使用し、ハンマー打弦前にその
極値を出力する位置に該反射型光センサを配設し、極値
出力前の第1出力値の出力時から第2出力値の出力時ま
での経過時間に基づいて打弦速度を算出することζεよ
り、センサの取付、調整等を簡単に行うことができ、自
動ピアノにおいてハンマーによる実際の打弦速度を正確
に検出するものである。
〈従来の技術〉
自動ピアノにあっては、その演奏を記録し、また、これ
を自動的に再生することができる。この演奏の記録は、
具体的には、センサにより、押圧された鍵と、また、そ
の鍵に対応したハンマーによる打弦速度とを検出し、記
録するものである。
を自動的に再生することができる。この演奏の記録は、
具体的には、センサにより、押圧された鍵と、また、そ
の鍵に対応したハンマーによる打弦速度とを検出し、記
録するものである。
この打弦速度を検出することにより、音色、音量が決定
されるものである。
されるものである。
従来の自動ピアノの打弦速度の検出装置としては、例え
ば第7図に示すような構成の装置が知られていた。
ば第7図に示すような構成の装置が知られていた。
この検出装置では、第7図に示すように、弦71を打弦
するハンマー72において、そのハンマーシャンク73
の中間部に板材からなるハンマーシャッター74を取り
付けている。
するハンマー72において、そのハンマーシャンク73
の中間部に板材からなるハンマーシャッター74を取り
付けている。
透過光型光センサ75A、75Bは、このハンマーシャ
ッター740回動軌跡を含む平面の両側に投光器と受光
器とをそれぞれ対向させることにより配設されている。
ッター740回動軌跡を含む平面の両側に投光器と受光
器とをそれぞれ対向させることにより配設されている。
これらの光センサ75A。
75B同士は近接して配設されている。例えば、これら
の2個の光センサ75A−,75Bは、ハンマーシャッ
ター74の回動軌跡に沿って所定間隔だけ離れて固定部
材76に固定されている。
の2個の光センサ75A−,75Bは、ハンマーシャッ
ター74の回動軌跡に沿って所定間隔だけ離れて固定部
材76に固定されている。
すなわち、ハンマー72の打弦動作において、回動する
ハンマーシャッター74がこれらの光センサ75A、7
5Bの各光路を遮断することができるように構成したも
のである。
ハンマーシャッター74がこれらの光センサ75A、7
5Bの各光路を遮断することができるように構成したも
のである。
したがって、ハンマー72の打弦動作に伴いハンマーシ
ャッター74が所定速度で回動して2個の透過光型光セ
ンサ75A、75Bの各光路を順番に遮断する。そして
、この装置では、これらの光センサ75A、75Bの各
遮光時刻の時間差を計測し、この時間差に基づいてハン
マー71の打弦速度を演算し、記録していた。
ャッター74が所定速度で回動して2個の透過光型光セ
ンサ75A、75Bの各光路を順番に遮断する。そして
、この装置では、これらの光センサ75A、75Bの各
遮光時刻の時間差を計測し、この時間差に基づいてハン
マー71の打弦速度を演算し、記録していた。
したがって、打弦行程の途中のハンマーシャンク73の
回動速度ではなく、ハンマー72による実際の打弦速度
を正確に検′出するには、これらの光センサ75A、7
5Bを、ハンマー72による実際の打弦位置にできるだ
け近づけて実装する必要があフた。
回動速度ではなく、ハンマー72による実際の打弦速度
を正確に検′出するには、これらの光センサ75A、7
5Bを、ハンマー72による実際の打弦位置にできるだ
け近づけて実装する必要があフた。
また、その検出精度の向上dためには、各光センサ75
A、75Bにおいてその投光器と受光器との位置決め、
各光センサ75A、75Bとハンマーシャッター74と
の間の機械的位置決め、さらに、各光センサ75A、7
5B間の間隔の設定を正確に行う必要があった。
A、75Bにおいてその投光器と受光器との位置決め、
各光センサ75A、75Bとハンマーシャッター74と
の間の機械的位置決め、さらに、各光センサ75A、7
5B間の間隔の設定を正確に行う必要があった。
〈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ピアノの打弦速度
検出装置にあっては、881!に対応して対をなす光セ
ンサ75A、75Bのすべてについて、これらの間隔を
一定距離に取り付けることは困難であった。取り付けた
間隔にバラツキがあれば、時間差を測定しても正確な打
弦速度を得ることはできない。
検出装置にあっては、881!に対応して対をなす光セ
ンサ75A、75Bのすべてについて、これらの間隔を
一定距離に取り付けることは困難であった。取り付けた
間隔にバラツキがあれば、時間差を測定しても正確な打
弦速度を得ることはできない。
また、そのセンサ間距離の補正や、ハンマーの個体差等
によるセンサ取付位置の補正についても・ハンマーシャ
ンクへのハンマーシャッタの固定、センサに対するハン
マーシャッターの位置決め等の作業が困難である。例え
ば、ハンマーシャンクにハンマーシャッターを取りぼけ
るためには、ハンマーシャンクについて高精度な加工を
必要とし、その組立、調整工数の増加を招致した。
によるセンサ取付位置の補正についても・ハンマーシャ
ンクへのハンマーシャッタの固定、センサに対するハン
マーシャッターの位置決め等の作業が困難である。例え
ば、ハンマーシャンクにハンマーシャッターを取りぼけ
るためには、ハンマーシャンクについて高精度な加工を
必要とし、その組立、調整工数の増加を招致した。
また、このような従来の検出装置にあっては、打弦点に
近接して光センサを配設することができない。上記個体
差補正などのための光センサの調整用の実装空間が確保
できないからである。この結果、従来装置では例えばハ
ンマーの回動の平均速度を検出しているに過ぎず、実際
の打弦速度を高精度に検出することができない。これは
、実際の打弦点は各弦の打弦機構により異なるのに対し
、従来のセンサは、上述のように打弦点に近接して実装
することができなかったからである。
近接して光センサを配設することができない。上記個体
差補正などのための光センサの調整用の実装空間が確保
できないからである。この結果、従来装置では例えばハ
ンマーの回動の平均速度を検出しているに過ぎず、実際
の打弦速度を高精度に検出することができない。これは
、実際の打弦点は各弦の打弦機構により異なるのに対し
、従来のセンサは、上述のように打弦点に近接して実装
することができなかったからである。
換言すると、センサは高精度の位置決めを要求されるに
もかかわらず、各センサにより検出された打弦速度はセ
ンサ間の個体差等によって精度の低いものである場合が
あり、装置としては未だ改善の余地があったのである。
もかかわらず、各センサにより検出された打弦速度はセ
ンサ間の個体差等によって精度の低いものである場合が
あり、装置としては未だ改善の余地があったのである。
すなわち、ハンマーによる打弦時は、微視的に見ると、
打撃によりハンマフェルトに弦が食い込んだり、弦が打
弦力によりたわ−んだすして、正確な打弦位置を機械的
に特定することは極めて困難なものだからである。
打撃によりハンマフェルトに弦が食い込んだり、弦が打
弦力によりたわ−んだすして、正確な打弦位置を機械的
に特定することは極めて困難なものだからである。
そこで、これらの欠点を解消するためには、ハンマー等
打弦機構の回動に対して追従することができる、すなわ
ち打弦機構構成部材との距離変化に対応する出力を得る
センサ(例えば反射型光センサ)を使用することが考え
られる。
打弦機構の回動に対して追従することができる、すなわ
ち打弦機構構成部材との距離変化に対応する出力を得る
センサ(例えば反射型光センサ)を使用することが考え
られる。
この場合の光センサは、打弦機構構成部材との距離変化
に対応してその出力値が変化する信号を出力するように
構成する。そして、そのセンサ出力において、構成部材
と測定点との間の距離を異ならせた2つの測定点につい
て第1出力値と第2出力値とを得、その間の回動時間を
測定する。これらの2測定点間の距離と測定時間とに基
づいてハンマーによる打弦速度を得るものである。
に対応してその出力値が変化する信号を出力するように
構成する。そして、そのセンサ出力において、構成部材
と測定点との間の距離を異ならせた2つの測定点につい
て第1出力値と第2出力値とを得、その間の回動時間を
測定する。これらの2測定点間の距離と測定時間とに基
づいてハンマーによる打弦速度を得るものである。
ところが、この光センサでは各光センサの距−変化に対
する出力特性のバラツキが生じることが考えられる。各
光センサの出力特性が異なること、構成部材の光反射面
の反射率がそれぞれ異なること、光センサの取付位置に
個体差があること等の理由による。
する出力特性のバラツキが生じることが考えられる。各
光センサの出力特性が異なること、構成部材の光反射面
の反射率がそれぞれ異なること、光センサの取付位置に
個体差があること等の理由による。
したがって、各光センサにょる打弦速度検出のバラツキ
に対して補正が必要である。
に対して補正が必要である。
そこで、本発明の目的は、ハンマーシャンクにハンマー
シャッターを取り付ける作業をなくし、ハンマー個体差
等の補正においてもその調整作業等煩雑な作業を不必要
とし、全体としてその取付、調整が容易になった鍵盤楽
器の演奏状態検圧装置を提供することである。
シャッターを取り付ける作業をなくし、ハンマー個体差
等の補正においてもその調整作業等煩雑な作業を不必要
とし、全体としてその取付、調整が容易になった鍵盤楽
器の演奏状態検圧装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、打弦直前の速度を検8可能
とし、打弦速度の検出精度を高めた鍵盤楽器の演奏状態
検出装置を提供することである。
とし、打弦速度の検出精度を高めた鍵盤楽器の演奏状態
検出装置を提供することである。
さらに、本発明の別の目的は、各センサの出力(その各
ピーク値は異なっている)逐正蜆化することにより、例
えばセンサのピーク出力に対する一定の割合の出力値で
検出を行うことにより、すべてのセンサは、一定の測定
区間(一定距離)で測定することができ、個体差による
検出出力値(測定時間→打弦速度)のバラッーキをなく
した鍵盤楽器の演奏状態検出装置を提供することである
。
ピーク値は異なっている)逐正蜆化することにより、例
えばセンサのピーク出力に対する一定の割合の出力値で
検出を行うことにより、すべてのセンサは、一定の測定
区間(一定距離)で測定することができ、個体差による
検出出力値(測定時間→打弦速度)のバラッーキをなく
した鍵盤楽器の演奏状態検出装置を提供することである
。
また、本発明は、その測定区間を打弦点の直前に設定可
能であり、実際の打弦時の速度にほぼ一致した打弦速度
を測定可能である演奏状態検出装置を提供することを、
その目的としている。
能であり、実際の打弦時の速度にほぼ一致した打弦速度
を測定可能である演奏状態検出装置を提供することを、
その目的としている。
〈課題を解決するための手段〉
本発明は、押鍵操作により回動する鍵盤楽器の打弦機構
の構成部材に近接対向して配設されるとともに、この構
成部材との間の距離の変化に対応し・かつ・極値を有し
て変化する信号を出力する検出手段と、この検出手段か
らの出力信号においてその極値を検出するとともに、こ
の極値検出の前に出力される第1出力値および第2出力
値をこの極値に基づいて算出する出力値算出手段と、上
記検出手段からの出力が上記第1出力値から第2・出力
値まで変化する間の時間を計測する計時手段と、この計
測時間と上記2測定点間距離とに基づいて当該打弦機構
による打弦速度を算出する打弦速度演算手段と、を備え
た鍵鼓楽器の演奏状態検出装置である。
の構成部材に近接対向して配設されるとともに、この構
成部材との間の距離の変化に対応し・かつ・極値を有し
て変化する信号を出力する検出手段と、この検出手段か
らの出力信号においてその極値を検出するとともに、こ
の極値検出の前に出力される第1出力値および第2出力
値をこの極値に基づいて算出する出力値算出手段と、上
記検出手段からの出力が上記第1出力値から第2・出力
値まで変化する間の時間を計測する計時手段と、この計
測時間と上記2測定点間距離とに基づいて当該打弦機構
による打弦速度を算出する打弦速度演算手段と、を備え
た鍵鼓楽器の演奏状態検出装置である。
〈作用〉
本発明は、その検出手段からの出力信号の第1出力値と
第2出力値とに基づいて2つの測定点の間の距離を算出
する。そして、これらの2つの測定点を打弦機構構成部
材が通過する時間を検出し、これらの距離および時間の
測定値から打弦速度を算出する。この場合、検出手段か
らの出力である第1出力値と第2出力値とはその極値に
より正規化されている。その結果、各弦についての検出
装置による演算結果にバラツキが生じることはない。
第2出力値とに基づいて2つの測定点の間の距離を算出
する。そして、これらの2つの測定点を打弦機構構成部
材が通過する時間を検出し、これらの距離および時間の
測定値から打弦速度を算出する。この場合、検出手段か
らの出力である第1出力値と第2出力値とはその極値に
より正規化されている。その結果、各弦についての検出
装置による演算結果にバラツキが生じることはない。
算出した打弦速度はすべて正確なものである。
例えば、押鍵により打弦機構は回動して打弦するが、こ
の打弦機構の回動に対応して検出手段の出力が変化する
。その出力のピーク値(極値)を検出して出力値算出手
段は、ピーク値に基づいて第1出力値と第2出力値とを
算出する。第1出力値と第2出力値は2つの測定点を規
定するものである。
の打弦機構の回動に対応して検出手段の出力が変化する
。その出力のピーク値(極値)を検出して出力値算出手
段は、ピーク値に基づいて第1出力値と第2出力値とを
算出する。第1出力値と第2出力値は2つの測定点を規
定するものである。
そして、再び押鍵による打弦機構の回動時には、これら
の第1出力値および第2出力値に基づいて経過時間を計
時手段が測定する0例えばピーク値を出力する前の第1
出力値を検出するとタイマをスタートさせ、同じくピー
ク値を出力する前の第2出力値の検出によりタイマをス
トップするものである。打弦速度演算手段が、この経過
時間と上記2測定点間距離とに基づいて打弦速度を算出
するものである。
の第1出力値および第2出力値に基づいて経過時間を計
時手段が測定する0例えばピーク値を出力する前の第1
出力値を検出するとタイマをスタートさせ、同じくピー
ク値を出力する前の第2出力値の検出によりタイマをス
トップするものである。打弦速度演算手段が、この経過
時間と上記2測定点間距離とに基づいて打弦速度を算出
するものである。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図は本発明の第1実施例に係る自動ピアノの演奏状
態検出装置(打弦速度検出装置)を示すブロック回路図
である。
態検出装置(打弦速度検出装置)を示すブロック回路図
である。
第2図は第1実施例に係る自動ピアノの打弦機構を示す
側面図である。
側面図である。
まず、第11図に示すように、この打鍵速度検出装置は
、反射型光センサ11を一有している。光センサ11は
打弦機構を構成する部材(後述)に対して光を照射し、
その反射光の強度により変化する電流Icを出力する。
、反射型光センサ11を一有している。光センサ11は
打弦機構を構成する部材(後述)に対して光を照射し、
その反射光の強度により変化する電流Icを出力する。
この出力電流Icが打弦機構による打弦行程においてピ
ーク値IcMaxを有するように、この光センサ11は
セットされている。例えば打弦機構構成部材との間の距
離、および、光センサ11の焦点距離を適切な値にセッ
トして設けているものである。
ーク値IcMaxを有するように、この光センサ11は
セットされている。例えば打弦機構構成部材との間の距
離、および、光センサ11の焦点距離を適切な値にセッ
トして設けているものである。
この光センサ11の出力は、出力電流Icのピーク値I
c?VLLXを検出して保持するIcMax検出保持回
路12に入力されている。
c?VLLXを検出して保持するIcMax検出保持回
路12に入力されている。
この検出保持回路12の出力であるピーク値IcMax
は、演算回路13において演算処理され、第1出力値で
ある0、 8 I cMa X、第2出力値である0
、9IcMaxがそれぞれ算出される。2つの測定点を
設定することになる。
は、演算回路13において演算処理され、第1出力値で
ある0、 8 I cMa X、第2出力値である0
、9IcMaxがそれぞれ算出される。2つの測定点を
設定することになる。
第1出力値(0,8IcMax)はその保持回路14に
、第2出力値(0,9IcMax)はその保持回路15
に、それぞれ出力されて保持される。
、第2出力値(0,9IcMax)はその保持回路15
に、それぞれ出力されて保持される。
また、上記光センサ11からの出力(経時的に変化する
)は比較回#i18.19にそれぞれ入力されている。
)は比較回#i18.19にそれぞれ入力されている。
これらの比較回路18.19は、それぞれ、上記第18
力値(0,8I cMa X)および第2出力値(0,
9IcMaX)と、この光センサ11からの出力Icと
を比較するものである。
力値(0,8I cMa X)および第2出力値(0,
9IcMaX)と、この光センサ11からの出力Icと
を比較するものである。
判定回路20は、比較回路18での比較の結果等を判定
し、光センサ11の出力Icがピーク値(IcMax)
を出力する前の第1出力値(0,8IcMax)に一致
するとタイマ21をスタートさせるトリガ信号を出力す
る。換言すると、センサ出力がピーク値を超えた後の第
1出力値(0,81cMax)になったとしてもスター
ト信号は出力しない。
し、光センサ11の出力Icがピーク値(IcMax)
を出力する前の第1出力値(0,8IcMax)に一致
するとタイマ21をスタートさせるトリガ信号を出力す
る。換言すると、センサ出力がピーク値を超えた後の第
1出力値(0,81cMax)になったとしてもスター
ト信号は出力しない。
また、判定回路22は、光センサト1の出力ICが変化
し、比較回路19での比較の結果、その出力Icがピー
ク値出力前で第2出力値0.9IcM&Xに一致すると
そのタイマ21を停止するストップ信号を出力する。
し、比較回路19での比較の結果、その出力Icがピー
ク値出力前で第2出力値0.9IcM&Xに一致すると
そのタイマ21を停止するストップ信号を出力する。
タイマ21は、このスタート−からストップまでの時間
をそのパルス数により計測し、2測定点間での経過時間
(打弦機構の回動時間)のタイマ信号Δtを出力する。
をそのパルス数により計測し、2測定点間での経過時間
(打弦機構の回動時間)のタイマ信号Δtを出力する。
そして、このタイマ信号△tはMIDIベロシティテー
ブル23により変換されて当該打弦機構による打弦強度
Vが得られる。
ブル23により変換されて当該打弦機構による打弦強度
Vが得られる。
ここで、第2図に示すように、上下方向に張設された弦
24を打撃するアクション(打弦機構)25は、88個
の鍵についてそれぞれ配設されている。
24を打撃するアクション(打弦機構)25は、88個
の鍵についてそれぞれ配設されている。
アクション25は、以下の部材により構成されている。
すなわち、弦24を打撃するハンマー26と、このハン
マー26に連接されたハンマーシャンク27と、このハ
ンマーシャンク270基端に固設されたバット28と、
これらのハンマーシャンク27およびバット28をセン
タービンを支点として揺動自在に支持するバットフレン
ジ29と、このハンマーシャンク27の弦24からの距
離を規定するハンマーレール30等と−を有している。
マー26に連接されたハンマーシャンク27と、このハ
ンマーシャンク270基端に固設されたバット28と、
これらのハンマーシャンク27およびバット28をセン
タービンを支点として揺動自在に支持するバットフレン
ジ29と、このハンマーシャンク27の弦24からの距
離を規定するハンマーレール30等と−を有している。
ダンパー31は弦24とアクション25との間で弦24
に近接して配設されている。ダンパー31はアクション
25に連動するが、ダンパーペダルを踏み込むことによ
り弦24から離れて、弦24の振動を持続させることが
できる。
に近接して配設されている。ダンパー31はアクション
25に連動するが、ダンパーペダルを踏み込むことによ
り弦24から離れて、弦24の振動を持続させることが
できる。
ここで、32はセンターレールであって、上記バットフ
レレジ29等を固定、支持している。
レレジ29等を固定、支持している。
このセンターレール32の上端部には水平なブラケット
33が弦24から離れる方向に向かって延設されている
。そのブラケット33の弦24から離隔した後端133
Aは上方に向かって折曲げられており、その折曲げ辺3
3Aの上端には上記各回路12〜23を保持する基板3
4が水平に固定されている。
33が弦24から離れる方向に向かって延設されている
。そのブラケット33の弦24から離隔した後端133
Aは上方に向かって折曲げられており、その折曲げ辺3
3Aの上端には上記各回路12〜23を保持する基板3
4が水平に固定されている。
この基板34には反射型光センサ35 (11)が配設
され、この反射型光センサ35は、下方に向かって光を
照射可能な投光部35Aと、その反射光を受光可能な受
光部35Bと、を一体止して構成されている。
され、この反射型光センサ35は、下方に向かって光を
照射可能な投光部35Aと、その反射光を受光可能な受
光部35Bと、を一体止して構成されている。
そして、この光センサ35!、を上記バット28の後方
側に突設されたキャッチャ−36に対向可能に配設され
ている。すなわち、ハンマー26による打弦時・ キャ
ッチャ−36の木口面36Aは、第2図に破線で示す位
置から実線で示す位置まで、光センサ35に対して所定
間隔を有して対向するものである。このキャッチャ−3
6は打弦機構25の構成部材の一つであり、したがって
打弦機構25の構成部材に近接対向して光センサ35は
配設されていることとなる。
側に突設されたキャッチャ−36に対向可能に配設され
ている。すなわち、ハンマー26による打弦時・ キャ
ッチャ−36の木口面36Aは、第2図に破線で示す位
置から実線で示す位置まで、光センサ35に対して所定
間隔を有して対向するものである。このキャッチャ−3
6は打弦機構25の構成部材の一つであり、したがって
打弦機構25の構成部材に近接対向して光センサ35は
配設されていることとなる。
なお、図において、37はジャック、38はウィペンで
ある。
ある。
光センサ35は、発光素子(LED等)、発光レンズ等
を有する投光部35Aから下方に向かって光を照射し、
この光が反射面に反射した反射光を、受光素子(フォト
ダイオード)1.受光レンズ等からなる受光部35Bに
おいて受光する。そして、光センサ35は受光部35B
で受光した反射光の光量(強度)に応じてその出力電流
1eが変化する。
を有する投光部35Aから下方に向かって光を照射し、
この光が反射面に反射した反射光を、受光素子(フォト
ダイオード)1.受光レンズ等からなる受光部35Bに
おいて受光する。そして、光センサ35は受光部35B
で受光した反射光の光量(強度)に応じてその出力電流
1eが変化する。
また、アクション25による一打弦行程においては、キ
ャッチャ−36はバット28、ハンマー26等と一体と
なって回動し、このキャッチャ−36の木口面36Aと
光センサ35との間の距Hdが変化する。この距離変化
に対応して光センサ35の受光部35Bの反射光の受光
量が変化する。
ャッチャ−36はバット28、ハンマー26等と一体と
なって回動し、このキャッチャ−36の木口面36Aと
光センサ35との間の距Hdが変化する。この距離変化
に対応して光センサ35の受光部35Bの反射光の受光
量が変化する。
ここで、上記距Mdの変化に対するこの光センサ35の
出力1cは、第3図に示すように変化する。
出力1cは、第3図に示すように変化する。
このグラフに示すように、光センサ3δに対してキャッ
チャ−36の木口面36Aが離れた位置(dl)にある
程その出力は小であり、この離れた位置から木口面36
Aが光センサ35に接近するにともなってその出力は増
加する(d+→d11)。
チャ−36の木口面36Aが離れた位置(dl)にある
程その出力は小であり、この離れた位置から木口面36
Aが光センサ35に接近するにともなってその出力は増
加する(d+→d11)。
そして、木口面36Aが一定距#It d eにくると
、光センサ35の出力はピーク値(極値)IcMaxを
とる。さらに、木口面36Aが接近すると(da→d2
)、その出力は逆にこのピーク値IcMaxよ゛り小さ
くなる。この一定距離dsは光センサ11の発光部35
A、受光部35Bの指間特性等により決まる焦点距離に
設定されるものである。
、光センサ35の出力はピーク値(極値)IcMaxを
とる。さらに、木口面36Aが接近すると(da→d2
)、その出力は逆にこのピーク値IcMaxよ゛り小さ
くなる。この一定距離dsは光センサ11の発光部35
A、受光部35Bの指間特性等により決まる焦点距離に
設定されるものである。
したがって、この光センサ3−5は、その出力ICがこ
のピーク値IcMaxをとって変化する一定の範囲とな
るように、キャッチャ−36の木口面36Aに対しての
距離(dt〜d2)を設定している。換言すると、打弦
行程でのキャッチャ−36の回動可能範囲(dt〜d2
)内でセンサ出力信号のピーク値IcMaxが出力され
る位置に光センサ35を配設している。なお、距離d3
では第1出力(10,8IcMaxを、距離d4では第
2出力値0゜9IcMaxを、それぞれ出力する。した
がって、第1出力値を出力した木口面36A位置と第2
出力値を出力した位置との間の2測定点間距離は、Δd
=dz daとなる。
のピーク値IcMaxをとって変化する一定の範囲とな
るように、キャッチャ−36の木口面36Aに対しての
距離(dt〜d2)を設定している。換言すると、打弦
行程でのキャッチャ−36の回動可能範囲(dt〜d2
)内でセンサ出力信号のピーク値IcMaxが出力され
る位置に光センサ35を配設している。なお、距離d3
では第1出力(10,8IcMaxを、距離d4では第
2出力値0゜9IcMaxを、それぞれ出力する。した
がって、第1出力値を出力した木口面36A位置と第2
出力値を出力した位置との間の2測定点間距離は、Δd
=dz daとなる。
第4図は、打弦行程におけるこの光センサ35の出力信
号Icの変化を示すグラフである。
号Icの変化を示すグラフである。
この打弦行程では、第3図に示すように、光センサ35
とその反射面36Aとの間の距離は、d+、c13(第
1出力値出力)、da(第2出力値出力)、dll(ピ
ーク値出力)、d2(打弦点)、 ds、 dJs
d3+ d+の順に変化する。
とその反射面36Aとの間の距離は、d+、c13(第
1出力値出力)、da(第2出力値出力)、dll(ピ
ーク値出力)、d2(打弦点)、 ds、 dJs
d3+ d+の順に変化する。
すなわち、押鍵によりハンマー 26が弦24に向かっ
て接近するように回動する打弦行程では、キャッチャ−
36もこれと一体となって回動し、その木口面36Aが
光センサ35に接近する。
て接近するように回動する打弦行程では、キャッチャ−
36もこれと一体となって回動し、その木口面36Aが
光センサ35に接近する。
この接近にしたがい、ある時刻t1には第】出力値(I
cMaxの80%の8カ)が得られる。このときのセン
サ35と木口面36Aとの距離はdaである。
cMaxの80%の8カ)が得られる。このときのセン
サ35と木口面36Aとの距離はdaである。
次いて、キャッチャ−36のざらなる接近方向への回動
により、時刻t2にはIcMaXの90%の出力(第2
出力値)が得られる(センサルキャッチャ−間距離はd
a)。
により、時刻t2にはIcMaXの90%の出力(第2
出力値)が得られる(センサルキャッチャ−間距離はd
a)。
またその後、時刻t3にはIcMax(ピーク値)の8
カが得られる。このピーク値の出力の時点でのセンサル
キャッチャ−間距離はd8である。
カが得られる。このピーク値の出力の時点でのセンサル
キャッチャ−間距離はd8である。
そして、時刻1.においては、ハンマー26が弦24を
打撃する打弦点を形成しくセンサルキャッチャ−間距離
はd2)、ハンマー26を含むアクション25は跳ね返
ることとなる。
打撃する打弦点を形成しくセンサルキャッチャ−間距離
はd2)、ハンマー26を含むアクション25は跳ね返
ることとなる。
この後、打弦点t4を中心としてセンサ35の出力は上
記の出力と対称形で変化−する。したがフて、箆1出力
値の圧力時t1と第2出力値の圧力時t2どの間の経過
時間は、Δt:t2 t+で表される・第5図はキャッ
チャ−36の木口面36Aと光センサ35との間の距離
dの変化を概念的に示すものである。
記の出力と対称形で変化−する。したがフて、箆1出力
値の圧力時t1と第2出力値の圧力時t2どの間の経過
時間は、Δt:t2 t+で表される・第5図はキャッ
チャ−36の木口面36Aと光センサ35との間の距離
dの変化を概念的に示すものである。
この図に示すように、打弦時においては木口面36Aは
光センサ35に最も接近した距離d2にあある。また、
ピーク値を出力するとき、これらは距離d8だけ離れて
いる。また、第1出力値0.8IcM&Xおよび第2出
力値0.9IcMaxを出力する場合は、木口面36A
と光センサ35との距離はそれぞれda、dlだけ離れ
ている。
光センサ35に最も接近した距離d2にあある。また、
ピーク値を出力するとき、これらは距離d8だけ離れて
いる。また、第1出力値0.8IcM&Xおよび第2出
力値0.9IcMaxを出力する場合は、木口面36A
と光センサ35との距離はそれぞれda、dlだけ離れ
ている。
したがって、この自動ピアノにあフては、最初の自動打
弦時に(ソレノイド等のアクチュエータの駆動による自
動打鍵)、上述のようにして各光センサ11(35)に
ついて、そのセンサ8力の最大(tr!(ピークgi
I cM a x )を検出保持回路12において記憶
させ、この最大値の80%となる第1圧力値(0,8I
cMa x) 、+ 90%となる第2出力4i (
0,9IcMa x)の各個を演算回路13にて演算す
る。
弦時に(ソレノイド等のアクチュエータの駆動による自
動打鍵)、上述のようにして各光センサ11(35)に
ついて、そのセンサ8力の最大(tr!(ピークgi
I cM a x )を検出保持回路12において記憶
させ、この最大値の80%となる第1圧力値(0,8I
cMa x) 、+ 90%となる第2出力4i (
0,9IcMa x)の各個を演算回路13にて演算す
る。
これらの第1出力値、第2比力値はそれぞれ保持回路1
4.15に出力されて、保持される。
4.15に出力されて、保持される。
そして、その保持回路14.15の各出力は比較回路1
8.19に基準値として入力される。
8.19に基準値として入力される。
次に、演奏記録時、押鍵によりアクション25は回動し
、光センサ35は第4図に示す信号または類似した曲線
の信号を出力する。
、光センサ35は第4図に示す信号または類似した曲線
の信号を出力する。
この出力Icの変化に基づいて、すなわちセンサ出力信
号Icが、まず、ピーク値になっていないことを判定回
路20で確認、判定し、次に、そのセンサ出力が上記第
1出力値に一致したか否かを比較回路18からの出力に
より判定する。判定回路20はこのセンサ出力1cがピ
ーク値到達前で第1出力値に一致すると、タイマスター
ト信号をタイ゛721に出力する。この結果、この一致
した時刻t1からタイマ21が計時を開始する。
号Icが、まず、ピーク値になっていないことを判定回
路20で確認、判定し、次に、そのセンサ出力が上記第
1出力値に一致したか否かを比較回路18からの出力に
より判定する。判定回路20はこのセンサ出力1cがピ
ーク値到達前で第1出力値に一致すると、タイマスター
ト信号をタイ゛721に出力する。この結果、この一致
した時刻t1からタイマ21が計時を開始する。
次に、センサ出力が第2出力値になったら、判定回路2
2はストップ信号をタイマ21に出力する。この結果、
タイマ21は計時を終了する。
2はストップ信号をタイマ21に出力する。この結果、
タイマ21は計時を終了する。
この計測時間△tがタイマ21から8カされ、MIDI
速度テーブル23で変換されて実際の打弦強度Vが得ら
れる。
速度テーブル23で変換されて実際の打弦強度Vが得ら
れる。
なお、上記光センサ11の出力において、ピーク値を通
り、打弦出力値に至らない場合は、打弦がされなかった
ものとする。
り、打弦出力値に至らない場合は、打弦がされなかった
ものとする。
また、このセンサ出力Icは、各光センサ35において
の取付位置のバラツキや、キャッチャ−36の木口面3
6Aの光反射率のバラツキなどにより、その波形が異な
ることがある。
の取付位置のバラツキや、キャッチャ−36の木口面3
6Aの光反射率のバラツキなどにより、その波形が異な
ることがある。
しかし、各センサ35の出力のピーク値IcMaXに対
して正規化された80%出力の第1測定点をキャッチャ
−36が通過した時刻t1から、ピーク値に対して90
%出力の第2測定点を通過する時刻t2までの間の経過
時間△tを、この実施例では測定している。この結果、
ハンマー26による実際の打弦点に近似した打弦速度を
正確に検出することができるものである。
して正規化された80%出力の第1測定点をキャッチャ
−36が通過した時刻t1から、ピーク値に対して90
%出力の第2測定点を通過する時刻t2までの間の経過
時間△tを、この実施例では測定している。この結果、
ハンマー26による実際の打弦点に近似した打弦速度を
正確に検出することができるものである。
“第6図はこの実施例におけ4第1出力値とw、2出力
値との設定の他の例を示すものである。
値との設定の他の例を示すものである。
この図に示すように、2つの測定点A、 Bをセンサ
出力のビーク(a)cMaxのβ%、α%として演算し
てもよい。この2測定点間をキャッチャーが変位する時
間△tを、この第1出力値βIcMaX、第2土力値α
IcMaxにより測定するものである。
出力のビーク(a)cMaxのβ%、α%として演算し
てもよい。この2測定点間をキャッチャーが変位する時
間△tを、この第1出力値βIcMaX、第2土力値α
IcMaxにより測定するものである。
以上のようにピーク値出力前の弦からハンマーが離れた
時点でこれらの第1出力値と第2出力値とを適宜算出設
定することにより、実際の打弦点直前のハンマー26の
回動速度を高精度で検出することができる。また、ピー
ク値出力前はピーク値出力後に比べるとこれらの測定点
間の間隔(△t、△d)をかなり大きく設定することが
でき、その測定誤差を小さくすることができる。
時点でこれらの第1出力値と第2出力値とを適宜算出設
定することにより、実際の打弦点直前のハンマー26の
回動速度を高精度で検出することができる。また、ピー
ク値出力前はピーク値出力後に比べるとこれらの測定点
間の間隔(△t、△d)をかなり大きく設定することが
でき、その測定誤差を小さくすることができる。
なお、上記実施例について各種出力値の演算、記憶等は
周知のマイコンにより行うこともできる。
周知のマイコンにより行うこともできる。
また、上記第1実施例では、光反射型センサを使用した
例について説明したが、例えば第3図に示すように距離
変化に対して変化する信号を8カするセンサてあれば、
超音波センサ、磁気センサ等でも本発明は実現すること
ができる。
例について説明したが、例えば第3図に示すように距離
変化に対して変化する信号を8カするセンサてあれば、
超音波センサ、磁気センサ等でも本発明は実現すること
ができる。
〈発明の効果〉
以上説明してきたように、本発明に係る鍵盤楽器の演奏
状態検出装置は、ハンマーシャンクにハンマーシャッタ
ーを取り付ける作業がなくなり、よって、ハンマーシャ
ッターの位置決め作業、ハンマーシャンクについて高精
度な加工作業が不必要となり、その組立、調整工数も減
少する。
状態検出装置は、ハンマーシャンクにハンマーシャッタ
ーを取り付ける作業がなくなり、よって、ハンマーシャ
ッターの位置決め作業、ハンマーシャンクについて高精
度な加工作業が不必要となり、その組立、調整工数も減
少する。
また、光センサで検出する時期を打弦点前に設定するこ
とができ、打弦速度を高精度で検出することができる。
とができ、打弦速度を高精度で検出することができる。
この場合、88W全ての光センサを打弦点に接近させて
実装するl・要はなく、ハンマーによる個体差の補正に
おいてもその調整作業等煩雑な作業を不必要とし、全体
としてその取付、調整が容易になる。
実装するl・要はなく、ハンマーによる個体差の補正に
おいてもその調整作業等煩雑な作業を不必要とし、全体
としてその取付、調整が容易になる。
また、センサのピーク8力に対する一定の割合の8力値
で検出を行うため、す−へてのセンサについて、一定の
測定区間(一定距離)で測定することができ、個体差に
よる検出圧力値(測定時間、打弦速度)のバラツキをな
くすことができた。さらに、この場合測定区間を大きく
設定することもでき測定値の信頼性を高めることができ
、検出をより高精度でおこなうことができる。
で検出を行うため、す−へてのセンサについて、一定の
測定区間(一定距離)で測定することができ、個体差に
よる検出圧力値(測定時間、打弦速度)のバラツキをな
くすことができた。さらに、この場合測定区間を大きく
設定することもでき測定値の信頼性を高めることができ
、検出をより高精度でおこなうことができる。
第1図は本発明の第1実施例に係る鍵盤楽器の演奏状態
検出装置の回路構成を示すブロック図、第2図は第1実
施例に係る打弦機構を示す側面図、 第3図は第1実施例に係る光センサの出力と反射面との
間の距離との関係を示すグラフ、第4図は第1実施例に
係る光センサの出力特性を示すグラフ、 第5図は第1実施例に係る光センサとキャッチャ−木口
面との距離を示す概念図、 第6図は第1実施例に係る8カ値の設定変更を説明する
ための光センサの出力特性を示すグラフ、第7図は従来
の打弦速度検出装置を示す側面図である。 11・・・・・・光センサ(検出手段)、13・・・・
・・演算回路(出力値算出手段)、21・・・・・・タ
イマ(計時手段)、23・・・・・・MIDIベロシテ
ィテーブル、24・・・・ ・・弦、 25・・・・・・アクション(打弦機構)、35・・・
・・・光センサ、 36・・・・・・キャッチャ−(構成部材)、36A・
・・・・木口面。
検出装置の回路構成を示すブロック図、第2図は第1実
施例に係る打弦機構を示す側面図、 第3図は第1実施例に係る光センサの出力と反射面との
間の距離との関係を示すグラフ、第4図は第1実施例に
係る光センサの出力特性を示すグラフ、 第5図は第1実施例に係る光センサとキャッチャ−木口
面との距離を示す概念図、 第6図は第1実施例に係る8カ値の設定変更を説明する
ための光センサの出力特性を示すグラフ、第7図は従来
の打弦速度検出装置を示す側面図である。 11・・・・・・光センサ(検出手段)、13・・・・
・・演算回路(出力値算出手段)、21・・・・・・タ
イマ(計時手段)、23・・・・・・MIDIベロシテ
ィテーブル、24・・・・ ・・弦、 25・・・・・・アクション(打弦機構)、35・・・
・・・光センサ、 36・・・・・・キャッチャ−(構成部材)、36A・
・・・・木口面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 押鍵操作により回動する鍵盤楽器の打弦機構の構成部材
に近接対向して配設されるとともに、この構成部材との
間の距離の変化に対応し、かつ、極値を有して変化する
信号を出力する検出手段と、この検出手段からの出力信
号においてその極値を検出するとともに、この極値の検
出前に出力される第1出力値および第2出力値をこの極
値に基づいて算出する出力値算出手段と、 上記検出手段からの出力が上記第1出力値から第2出力
値まで変化する間の時間を計測する計時手段と、 この計測時間と上記2測定点間距離とに基づいて当該打
弦機構による打弦速度を算出する打弦速度演算手段と、 を備えたことを特徴とする鍵盤楽器の演奏状態検出装置
。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2296994A JPH04170591A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 鍵盤楽器の演奏状態検出装置 |
US07/770,621 US5164532A (en) | 1990-11-01 | 1991-10-03 | Performance state detecting unit of player piano system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2296994A JPH04170591A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 鍵盤楽器の演奏状態検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04170591A true JPH04170591A (ja) | 1992-06-18 |
Family
ID=17840880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2296994A Pending JPH04170591A (ja) | 1990-11-01 | 1990-11-01 | 鍵盤楽器の演奏状態検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04170591A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005081221A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | 自動演奏装置 |
-
1990
- 1990-11-01 JP JP2296994A patent/JPH04170591A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005081221A1 (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-01 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | 自動演奏装置 |
US7339105B2 (en) | 2004-02-19 | 2008-03-04 | Kabushiki Kaisha Kawai Gakki Seisakusho | Automatic musical performance device |
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