JPH06149234A - Hammer action detecting device of keyboard musical instrument - Google Patents

Hammer action detecting device of keyboard musical instrument

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Publication number
JPH06149234A
JPH06149234A JP29533592A JP29533592A JPH06149234A JP H06149234 A JPH06149234 A JP H06149234A JP 29533592 A JP29533592 A JP 29533592A JP 29533592 A JP29533592 A JP 29533592A JP H06149234 A JPH06149234 A JP H06149234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hammer
shutter
light
detecting device
speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP29533592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Inaba
達也 稲場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd filed Critical Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority to JP29533592A priority Critical patent/JPH06149234A/en
Publication of JPH06149234A publication Critical patent/JPH06149234A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the hammer action detecting device of the keyboard musical instrument which can detect a hammer action continuously with high precision and is easily manufactured and adjusted. CONSTITUTION:An action detection part 19 consists of a shutter 21 which is fitted to a hammer shank 13 and projects upward and an optical detection part 23 which is fitted opposite the shutter 21 to a base 17 and projects downward. This shutter 21 is a plate type member made of translucent plastic and its lower part is increased in black density so that the quantity of transmitted light decreases. The optical detection part 23, on the other hand, is provided with both wall parts 23a and 23b in parallel; and a light emitting diode 25 which emits spot-shaped light is arranged at one wall part 23a and a phototransistor 27 which photodetects the light emitted by the light emitting diode 25 and outputs a voltage signal corresponding to the quantity of photodetected light is arranged at the other wall part 23b.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動演奏ピアノ
等のハンマーの動作を高精度に検出することができる鍵
盤楽器のハンマー動作検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hammer motion detecting device for a keyboard instrument, which can detect the motion of a hammer such as an automatic playing piano with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば自動演奏ピアノ等の鍵
盤楽器においては、演奏状態の検出や記録或は演奏の再
生制御等のために、ハンマー速度等のハンマー動作の検
出が行われており、このハンマー動作を検出するために
各種の検出装置が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a keyboard instrument such as an automatic playing piano, a hammer motion such as a hammer speed is detected in order to detect a performance state, record or control reproduction of a performance. Various detection devices have been proposed to detect this hammer motion.

【0003】例えば、ハンマーシャンクに光の透過を
遮蔽するシャッターを取り付け、そのシャッターの動き
にしたがって、光の遮蔽或は透過がオンオフに切り換え
られる一対の透過型フィトインタラプタを取り付けた検
出装置が知られている。 または、近年では、ハンマーシャンクに光を照射する
とともに、照射した光の反射光を受光し、その受光した
光に応じて出される電気信号によってハンマーの動作を
検出する反射型フォトセンサを用いた検出装置が提案さ
れている。
For example, a detection device is known in which a shutter for shielding light transmission is attached to a hammer shank, and a pair of transmission type phytointerrupters for switching light shielding or transmission according to movement of the shutter are attached. ing. Alternatively, in recent years, a hammer shank is irradiated with light, the reflected light of the irradiated light is received, and a detection is performed using a reflective photosensor that detects the operation of the hammer by an electric signal output according to the received light. A device has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの従
来の技術では、必ずしも正確にハンマー動作を検出でき
ず、好適ではなかった。つまり、前記の技術では、一
対のフォトインタラプタによる光の遮蔽時期の時間的ず
れに基づいてハンマー速度を検出し、このハンマー速度
から打弦強度を推定しているが、あくまで(2位置の)
離散的なデータによって打弦強度(ハンマーが弦を打つ
速度)を推定するものであるので、打弦強度を精密に検
出することはできなかった。
However, these conventional techniques are not suitable because the hammer motion cannot always be detected accurately. That is, in the above-mentioned technique, the hammer speed is detected based on the time lag of the light shielding timing by the pair of photointerrupters, and the string striking strength is estimated from the hammer speed.
Since the string striking strength (the speed at which the hammer hits the string) is estimated by discrete data, the string striking strength could not be detected accurately.

【0005】即ち、打弦強度を理想的に検出するために
は、ハンマーが弦にぶつかる瞬間のハンマー速度を検出
しなければならないが、従来の方法では、ぶつかる以前
の2点間の平均速度しか求めることができないので、実
際の演奏に近い精密な演奏の記録を行なうことができな
いという問題があった。また、ハンマー速度を連続的に
検出できないので、ハンマー速度をフィードバック制御
して正確な再生制御を行なうことはできないという問題
もあった。
That is, in order to detect the striking strength ideally, it is necessary to detect the hammer speed at the moment when the hammer hits the string. However, in the conventional method, only the average speed between two points before hitting is detected. Since it cannot be obtained, there is a problem that it is not possible to record a precise performance close to the actual performance. Further, since the hammer speed cannot be continuously detected, there is a problem that the hammer speed cannot be feedback-controlled to perform accurate regeneration control.

【0006】また、前記の技術では、ハンマー速度を
連続的に検出することは可能であるが、反射型フォトセ
ンサを使用するので、実際にはその調整が難しく、必ず
しも現実的ではない。更に、反射型フォトセンサでは、
センサとハンマーとの距離がわずかでも違うと出力電圧
が大きく異なるので、各ハンマーごとのばらつきが大き
くなってしまうという問題もある。
In the above technique, the hammer speed can be continuously detected, but since the reflection type photosensor is used, it is difficult to actually adjust the hammer speed, which is not always realistic. Furthermore, in the reflective photo sensor,
Even if the distance between the sensor and the hammer is slightly different, the output voltage is greatly different, and there is also a problem in that the variation for each hammer becomes large.

【0007】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れ、ハンマー動作を連続的にかつ高い精度で検出するこ
とができ、しかもその製造及び調整が容易な鍵盤楽器の
ハンマー動作検出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a hammer motion detecting device for a keyboard instrument, which can detect a hammer motion continuously and with high accuracy, and which is easy to manufacture and adjust. The purpose is to

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明は、図1に例示する様に、鍵盤楽器の各ハンマ
ー又はハンマーに連動する連動機構、或は該ハンマー又
は連動機構に対向する位置に取り付けられ、該ハンマー
又は連動機構の移動方向に沿って光の透過状態が連続的
に変化するシャッターM1と、該シャッターM1に光を
照射するとともにシャッターM1を透過した光を受光
し、この受光した光の状態に基づいて前記ハンマーの位
置に関する電気信号を出力する光検出手段M2と、該光
検出手段M2から出力された電気信号に基づいて、前記
ハンマーの位置を含む動作を検出する動作検出手段M3
と、を備えたことを特徴とする鍵盤楽器のハンマー動作
検出装置を要旨とする。
The present invention for achieving this object, as illustrated in FIG. 1, is such that each hammer or interlocking mechanism interlocking with each hammer of a keyboard instrument, or facing the hammer or interlocking mechanism. A shutter M1 mounted at a position where the transmission state of light continuously changes along the moving direction of the hammer or the interlocking mechanism, and irradiates the shutter M1 with light and receives light transmitted through the shutter M1. Based on the state of the received light, a light detecting means M2 for outputting an electric signal relating to the position of the hammer, and an operation including the position of the hammer are detected based on the electric signal outputted from the light detecting means M2. Motion detection means M3
The gist is a hammer motion detection device for a keyboard instrument, which is characterized by including:

【0009】ここで、前記鍵盤楽器としては、例えば自
動演奏ピアノ等の様に、ハンマーを用いて演奏を行なう
各種の鍵盤楽器が挙げられる。また、シャッターとして
は、その移動方向に対して、光の透過量が連続的に変化
するものが挙げられ、例えば、シャッターを半透明のフ
ィルタで構成し、その濃淡が徐々に変化するもの,シャ
ッターの光が透過しない部分を3角形や滑らかなカーブ
等の形状にしたもの,光が透過しない部分を細かいドッ
トで形成し、そのドット数を徐々に変更したもの等を採
用できる。
Examples of the keyboard musical instrument include various keyboard musical instruments that perform a performance using a hammer, such as an automatic piano. Further, as the shutter, one in which the amount of transmitted light continuously changes in the moving direction can be cited. For example, the shutter is composed of a semitransparent filter, and the shade of the shutter gradually changes, and the shutter It is possible to employ a shape in which the light non-transmitting portion is formed into a shape such as a triangle or a smooth curve, and a portion where the light non-transmitting portion is formed with fine dots and the number of dots is gradually changed.

【0010】[0010]

【作用】前記構成を有する本発明の鍵盤楽器のハンマー
動作検出装置は、鍵盤楽器の各ハンマー又はハンマーに
連動する連動機構、或はハンマー又は連動機構に対向す
る位置に取り付けられるシャッターM1を備えており、
このシャッターM1は、ハンマー又は連動機構の移動方
向に沿って光の透過状態が連続的に変化する様になされ
ている。
The hammer motion detecting device for a keyboard instrument of the present invention having the above-described structure includes each hammer of the keyboard instrument or an interlocking mechanism interlocking with the hammer, or a shutter M1 attached at a position facing the hammer or interlocking mechanism. Cage,
The shutter M1 is configured such that the light transmission state continuously changes along the moving direction of the hammer or the interlocking mechanism.

【0011】そして、光検出手段M2によって、シャッ
ターM1に光を照射するとともにシャッターM1を透過
した光を受光し、それとともに受光した光の状態に基づ
いて鍵の位置に関する電気信号を出力する。更に、この
光検出手段M2から出力された電気信号に基づき、動作
検出手段M3によって、ハンマーの位置を含むハンマー
の動作を検出する。
Then, the light detecting means M2 irradiates the shutter M1 with light, receives the light transmitted through the shutter M1, and outputs an electric signal relating to the position of the key based on the received light. Further, based on the electric signal output from the light detecting means M2, the movement detecting means M3 detects the movement of the hammer including the position of the hammer.

【0012】つまり、本発明は、ハンマーの動作を、光
の透過状態が連続的に変化するシャッターM1と光検出
手段M2との相対位置によって検出するものであり、シ
ャッターM1によって光検出手段M2に入力する光の状
態が変化するので、この変化を電気信号として取り出し
て、ハンマーの動作を連続的に検出するものである。
That is, according to the present invention, the operation of the hammer is detected by the relative position between the shutter M1 and the light detecting means M2 in which the light transmission state continuously changes, and the shutter M1 causes the light detecting means M2 to operate. Since the state of the input light changes, this change is taken out as an electric signal to continuously detect the operation of the hammer.

【0013】[0013]

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の鍵盤楽器のハンマー動作
検出装置の好適な実施例について説明する。図2は実施
例としてのハンマー動作検出装置が適用される自動演奏
ピアノの構成の一部を示し、図3は動作検出部を示し、
図4はその動作を示し、図5は光検出部の回路図を示し
ている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to further clarify the configuration and operation of the present invention described above, a preferred embodiment of the hammer motion detecting device for a keyboard instrument of the present invention will be described below. FIG. 2 shows a part of the configuration of an automatic playing piano to which a hammer motion detecting device as an embodiment is applied, and FIG. 3 shows a motion detecting section.
FIG. 4 shows the operation, and FIG. 5 shows a circuit diagram of the photodetector.

【0014】図2に示す様に、本実施例が適用される自
動演奏ピアノ1は、グランドピアノであり、棚板3と、
棚板3の上に揺動自在に装着された鍵(キー)5と、鍵
5の後端部上方に配設されたアクション機構7と、鍵5
の後端部下方に配置されて鍵5を駆動するソレノイド9
と、アクション機構7の上方に配設された弦11と、ア
クション機構7によって揺動させられるハンマーシャン
ク13と、ハンマーシャンク13の先端に取り付けられ
たハンマー15と、ハンマーシャンク13の上方に配置
された基板17と、基板17に取り付けられてハンマー
15の(位置を含む)動作を検出する動作検出部19と
を備えている。
As shown in FIG. 2, an automatic playing piano 1 to which this embodiment is applied is a grand piano, and a shelf board 3 and
A key (key) 5 swingably mounted on the shelf board 3, an action mechanism 7 arranged above the rear end of the key 5, and a key 5
Solenoid 9 arranged below the rear end to drive the key 5
A string 11 arranged above the action mechanism 7, a hammer shank 13 swung by the action mechanism 7, a hammer 15 attached to the tip of the hammer shank 13, and a string arranged above the hammer shank 13. The board 17 and the operation detector 19 attached to the board 17 for detecting the operation (including the position) of the hammer 15.

【0015】この動作検出部19は、図3に示す様に、
ハンマーシャンク13に取り付けられて上方に突出する
シャッター21と、基板17にシャッター21と対向し
て取り付けられて下方に突出する光検出部(フォトイン
タラプタ)23とから構成されている。
As shown in FIG. 3, the motion detector 19 has
The shutter 21 is attached to the hammer shank 13 and protrudes upward, and the photodetector (photointerrupter) 23 is attached to the substrate 17 so as to face the shutter 21 and protrudes downward.

【0016】このシャッター21は半透明のプラスチッ
クからなる板状の部材であり、その下部になるほど光の
透過量が少なくなる様に下部の方が黒色が濃くされてい
る。尚、シャッター21は、その長手方向の中心線が常
に光検出部23の中心にかかる様に、ハンマーシャンク
13の軸13aを中心とした円の曲率に合わせて滑らか
にカーブしており、また、図においては、シャッター2
1の濃淡の差を便宜的に線の密度で示している。
The shutter 21 is a plate-shaped member made of translucent plastic, and the lower part has a deeper black color so that the amount of light transmission decreases. In addition, the shutter 21 is smoothly curved according to the curvature of a circle centering on the shaft 13a of the hammer shank 13 so that the center line in the longitudinal direction thereof is always located at the center of the light detecting portion 23, and In the figure, the shutter 2
The density difference of 1 is shown by the density of the lines for convenience.

【0017】一方、光検出部23は、図4に示す様に、
その左右の壁部23a,23bによってシャッター21
を挟むように、両壁部23a,23bが対向して平行に
設けられている。この光検出部23の一方の壁部23a
には、スポット状の光を対向する壁部23b側に照射す
る発光ダイオード25が配置され、一方、他の壁部23
bには、発光ダイオード25から(シャッター21を介
して)照射された光を受光し、その受光量に応じた電圧
信号(出力電圧)Voutを出力するフォトトランジスタ
27が配置されている。
On the other hand, the light detecting section 23, as shown in FIG.
The shutter 21 is formed by the left and right wall portions 23a and 23b.
Both wall portions 23a and 23b are provided in parallel to face each other so as to sandwich. One wall portion 23a of the light detecting portion 23
Is provided with a light emitting diode 25 that emits spot-shaped light to the opposite wall 23b side, while the other wall 23
A phototransistor 27 that receives the light emitted from the light emitting diode 25 (via the shutter 21) and outputs a voltage signal (output voltage) Vout according to the amount of received light is arranged in b.

【0018】尚、基板17には、ハンマーシャンク13
が上方に移動した際に、シャッター21が基板17に当
たらない様に、切欠17aが設けてある。従って、図4
(a)に示す様に、ハンマー15によって打弦がなされ
ていない場合、即ち、ハンマーシャンク13及びシャッ
ター21が下方の位置にある場合には、シャッター21
は発光ダイオード25及びフォトトランジスタ27の設
置位置(検出位置)から離れているので、発光ダイオー
ド25から照射された光は直接にフォトトランジスタ2
7に多量に入射する。すると、図5に示す様な回路によ
って、図6の出力電圧Voutとハンマー15のシャッタ
ー21の取付位置での変位量x(以下単に変位量xと記
す)との関係のグラフに示す様に、グラフの左側の小さ
な出力電圧Voutが得られる。尚、図6の横軸のaは変
位量xの最大値を示す。
The substrate 17 has a hammer shank 13
A cutout 17a is provided so that the shutter 21 does not hit the substrate 17 when the shutter moves upward. Therefore, FIG.
As shown in (a), when the hammer 15 does not strike a string, that is, when the hammer shank 13 and the shutter 21 are at the lower position, the shutter 21
Is distant from the installation position (detection position) of the light emitting diode 25 and the phototransistor 27, the light emitted from the light emitting diode 25 is directly emitted from the phototransistor 2
A large amount of light is incident on 7. Then, by the circuit as shown in FIG. 5, as shown in the graph of the relationship between the output voltage Vout in FIG. 6 and the displacement amount x (hereinafter simply referred to as displacement amount x) at the mounting position of the shutter 21 of the hammer 15, A small output voltage Vout on the left side of the graph is obtained. The a on the horizontal axis in FIG. 6 indicates the maximum value of the displacement amount x.

【0019】一方、図4(b)に示す様に、打弦動作の
ためにシャッター21が上方に移動すると、シャッター
21の下部の(黒色の濃い)部分が上がって前記検出位
置に至るので、シャッター21を通過する光の透過量が
減少して、出力電圧Voutが大きくなる。よって、この
出力電圧Voutを検出することによって、図6に示す関
係から、ハンマー15の位置、即ち(打弦動作前の)基
準位置からの変位量xが分かることになる。
On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), when the shutter 21 moves upward for a string striking operation, the lower (dark black) portion of the shutter 21 rises to reach the detection position. The amount of light transmitted through the shutter 21 decreases, and the output voltage Vout increases. Therefore, by detecting the output voltage Vout, the displacement amount x from the position of the hammer 15, that is, the reference position (before the string striking operation) can be known from the relationship shown in FIG.

【0020】また、前記光検出部23は、前記図2に示
す様に、A/Dコンバータ33を介して電子制御装置3
5に接続されるとともに、(変位量xを示す)出力電圧
Voutを微分してハンマー速度vを求める微分回路に3
1に接続され、更に微分回路31はA/Dコンバータ3
3を介して、電子制御装置35に接続されている。
Further, as shown in FIG. 2, the photo-detecting section 23 includes an electronic control unit 3 via an A / D converter 33.
In addition to being connected to 5, the output voltage Vout (indicating the displacement amount x) is differentiated to obtain a hammer speed v.
1, the differentiation circuit 31 is further connected to the A / D converter 3
3 is connected to the electronic control unit 35.

【0021】この電子制御装置35は、後述する様に光
検出部23からの出力電圧Voutに応じてハンマー15
の変位量xや速度v等を算出する演算処理装置であり、
データの入出力が行われる入出力部35aと、各種の演
算を行なうCPU35bと、データ等を一時的に記憶す
るRAM35cと、各種のデータ変換用のテーブルを記
憶したROM35dと、それらを接続するバスライン3
5eとから主として構成されている。また、前記入出力
部35aには、A/Dコンバータ33に加え、ソレノイ
ド9等の各種のアクチュエータを駆動する駆動回路37
などが接続されている。
The electronic control unit 35 operates the hammer 15 according to the output voltage Vout from the photodetector 23, as will be described later.
Is an arithmetic processing device for calculating the displacement amount x of the
An input / output unit 35a for inputting / outputting data, a CPU 35b for performing various calculations, a RAM 35c for temporarily storing data and the like, a ROM 35d for storing various data conversion tables, and a bus connecting them. Line 3
5e and mainly. In addition to the A / D converter 33, a drive circuit 37 for driving various actuators such as the solenoid 9 is provided in the input / output unit 35a.
Etc. are connected.

【0022】尚、前記ROM35dには、出力電圧Vou
tとハンマー15の変位量xとの関係を示す位置検出用
テーブル,微分回路31から得られる信号とハンマー速
度vとの関係を示す速度検出用テーブル等が記憶されて
いる。次に、この様な構成を備えた本実施例のハンマー
動作検出装置の動作について、前記図4の動作の説明図
及び図7のフローチャート等に基づいて説明する。
The ROM 35d has an output voltage Vou.
A position detection table showing the relationship between t and the displacement amount x of the hammer 15, a speed detection table showing the relationship between the signal obtained from the differentiating circuit 31 and the hammer speed v, etc. are stored. Next, the operation of the hammer operation detecting device of the present embodiment having such a configuration will be described based on the explanatory view of the operation of FIG. 4 and the flowchart of FIG.

【0023】まず、電源がオンされた場合には、発光ダ
イオード25から対向するフォトトランジスタ27に向
けて光が照射される。ここで、打弦動作がなされていな
い場合(図4(a)参照)、即ちハンマー15及びハン
マーシャンク13が下方に降りている場合には、光はシ
ャッター21に遮られていないので、そのままフォトト
ランジスタ27に到達する。よって、出力電圧Vout
は、図6のグラフの下方に示す出力の0.3[V]以下
のままである。
First, when the power is turned on, light is emitted from the light emitting diode 25 toward the phototransistor 27 facing the light emitting diode 25. Here, when the string striking operation is not performed (see FIG. 4 (a)), that is, when the hammer 15 and the hammer shank 13 are descending downward, the light is not blocked by the shutter 21, so the photo is taken as it is. Reach transistor 27. Therefore, the output voltage Vout
Remains below 0.3 [V] of the output shown in the lower part of the graph of FIG.

【0024】次に、打弦動作がなされると、ハンマー1
5は打弦のスピードに応じて上方に移動するので、シャ
ッター21も上方に移動する(図4(b)参照)。この
移動につれてシャッター21の下部の(黒色の濃い)部
分が徐々に上昇し、光の透過量が徐々に変化(この場合
には減少)するので、フォトトランジスタ27で受光す
る光量は減少する。その結果、出力電圧Voutは徐々に
増加し、図6のグラフ上方に示す出力に徐々に移動する
ことになる。
Next, when the string striking operation is performed, the hammer 1
Since 5 moves upward depending on the string striking speed, the shutter 21 also moves upward (see FIG. 4B). With this movement, the lower (dark black) portion of the shutter 21 gradually rises and the amount of light transmission gradually changes (in this case, decreases), so that the amount of light received by the phototransistor 27 decreases. As a result, the output voltage Vout gradually increases and gradually moves to the output shown in the upper part of the graph of FIG.

【0025】この出力電圧Voutは、A/Dコンバータ
33によってデジタル信号に変換されて、直接に電子制
御装置35に入力されるとともに、別の経路では、一旦
微分回路31にて微分された後に、A/Dコンバータ3
3によってデジタル信号に変換されて、電子制御装置3
5に入力される(図7のステップ100)。
The output voltage Vout is converted into a digital signal by the A / D converter 33 and directly input to the electronic control unit 35. In another path, the output voltage Vout is once differentiated by the differentiating circuit 31, A / D converter 3
3 is converted into a digital signal by the electronic control unit 3
5 (step 100 in FIG. 7).

【0026】電子制御装置35では、直接入力した信号
に応じて、ROM35dに記憶した位置検出用テーブル
を参照して、現在のハンマー15の位置(即ち、前記基
準位置からの変位量x)を検出し(ステップ110)、
この検出した値を時刻データとともに一旦RAM35c
に記憶する(ステップ120)。
In the electronic control unit 35, the current position of the hammer 15 (that is, the displacement amount x from the reference position) is detected by referring to the position detection table stored in the ROM 35d according to the directly input signal. (Step 110),
The detected value is temporarily stored in the RAM 35c together with the time data.
(Step 120).

【0027】一方、微分した信号に応じて、同様にRO
M35dに記憶した速度検出用テーブルを参照して、現
在のハンマー速度vを検出するとともに(ステップ13
0)、その速度vの最大値vmaxを求め(ステップ14
0)、ハンマー速度v及びその最大値vmaxを時刻デー
タとともに一旦RAM35cに記憶する(ステップ15
0)。
On the other hand, according to the differentiated signal, RO
While referring to the speed detection table stored in M35d, the current hammer speed v is detected (step 13
0), the maximum value vmax of the speed v is obtained (step 14
0), the hammer speed v and the maximum value vmax thereof are temporarily stored in the RAM 35c together with the time data (step 15).
0).

【0028】そして、この様な処理が、非常に短い期間
毎に繰り返されて、精密な打弦データが得られる。この
時間に対する変位量xとその変位量xを微分して得られ
たハンマー速度vとを、図8のタイミングチャートに示
すが、打弦を行った時刻t0にて、変位量xが最大とな
るとともに、ハンマー15が弦11に接触する直前にハ
ンマー速度vが最大になり、その後、ハンマー速度vは
急速に低下することが分かる。
Then, such processing is repeated every very short period to obtain precise string striking data. The displacement amount x with respect to this time and the hammer speed v obtained by differentiating the displacement amount x are shown in the timing chart of FIG. 8. The displacement amount x is the maximum at the time t 0 when the string is struck. In addition, it can be seen that the hammer speed v becomes maximum immediately before the hammer 15 contacts the string 11, and then the hammer speed v rapidly decreases.

【0029】この様に、本実施例では、光検出部23か
らの出力電圧Voutを検出し、その検出した出力電圧Vo
utに基づき、位置検出用テーブルを参照してハンマー1
5の変位量xを求めることができるので、この変位量x
からハンマー15の位置を正確に検出することができ
る。
As described above, in this embodiment, the output voltage Vout from the photodetector 23 is detected and the detected output voltage Vo is detected.
Hammer 1 referring to the position detection table based on ut
Since the displacement amount x of 5 can be obtained, this displacement amount x
Therefore, the position of the hammer 15 can be accurately detected.

【0030】また、微分回路31からの信号に基づき、
速度検出用テーブルを参照して、精密にかつ連続してハ
ンマー速度vを検出することができるので、その連続し
た速度データに基づいて精密な再生動作のフィードバッ
ク制御を行うことができる。特に、ハンマー速度vの最
大値vmaxを求めることによって、打鍵直前の精密な打
弦強度を得ることができるので、正確な演奏の記録がで
きるという顕著な効果を奏する。
Further, based on the signal from the differentiating circuit 31,
Since the hammer speed v can be detected accurately and continuously by referring to the speed detection table, precise feedback control of the reproducing operation can be performed based on the continuous speed data. In particular, by obtaining the maximum value vmax of the hammer speed v, it is possible to obtain a precise string striking strength immediately before tapping, so that there is a remarkable effect that an accurate performance can be recorded.

【0031】更に、本実施例のものは、単にシャッター
21が光路を遮断する様に配置すればよいので、その製
造及び調整が容易であり、得られた出力信号Voutに基
づいて、個々のハンマー15のばらつきを補正すること
もできるという利点がある。その上、シャッター21の
光の透過量の変化のパターンを変えることにより、出力
電圧Voutの値を自由に変えることができるので、ハン
マー15毎のばらつきを補正することも可能である。
Further, in the case of this embodiment, since the shutter 21 may be simply arranged so as to block the optical path, its manufacture and adjustment are easy, and based on the obtained output signal Vout, the individual hammers. There is an advantage that the variation of 15 can be corrected. In addition, since the value of the output voltage Vout can be freely changed by changing the pattern of the change in the amount of light transmission of the shutter 21, it is possible to correct the variation for each hammer 15.

【0032】尚、打弦後の動作の場合は、前記打弦動作
とは逆に、徐々に光の透過量が増加するので出力電圧V
outが低下し、この出力電圧Voutに応じてハンマー15
の変位量xや速度vを求めることも可能である。また、
本実施例では、連続してハンマー速度vを検出してその
値を記憶したが、それとは別の手段として、例えば微分
回路31に周知のピークホールド回路を接続して、図9
に示す手順にて、ホールドされたピークを示す出力から
ハンマー速度vの最大値vmaxのみを記憶してもよい。
In the case of the operation after striking a string, the output voltage V is increased because the amount of light transmission gradually increases, contrary to the above-mentioned string striking operation.
out decreases, and the hammer 15 is released according to the output voltage Vout.
It is also possible to obtain the displacement amount x and the speed v of the. Also,
In the present embodiment, the hammer speed v is continuously detected and the value is stored, but as another means other than that, for example, a well-known peak hold circuit is connected to the differentiating circuit 31, and the value shown in FIG.
In the procedure shown in (1), only the maximum value vmax of the hammer speed v may be stored from the output showing the held peak.

【0033】次に、他の実施例について説明するが、こ
の実施例はシャッターのみが異なり、それ以外は上記実
施例と同様であるので簡単に説明する。図10に示す様
に、本実施例におけるシャッター30は、光の透過を遮
蔽する部分が斜めに略台形に形成されている。これによ
っても、シャッター30の移動にともなって光の透過量
を徐々に変化させることができるので、上記実施例と同
様な効果を奏する。
Next, another embodiment will be described. However, this embodiment is the same as the above embodiment except for the shutter, and will be briefly described. As shown in FIG. 10, in the shutter 30 of this embodiment, a portion that blocks light transmission is obliquely formed in a substantially trapezoidal shape. This also allows the amount of transmitted light to be gradually changed with the movement of the shutter 30, so that the same effect as the above-described embodiment can be obtained.

【0034】次に、更に他の実施例について説明する
が、この実施例もシャッターのみが異なり、それ以外は
上記実施例と同様であるので簡単に説明する。図11に
示す様に、本実施例におけるシャッター40は、光の透
過を遮蔽する部分が斜めに急速にカーブしている。これ
によっても、シャッター40の移動にともなって光の透
過量を徐々に変化させることができるので、上記実施例
と同様な効果を奏する。
Next, another embodiment will be described. However, this embodiment is the same as the above embodiment except for the shutter, and will be briefly described. As shown in FIG. 11, in the shutter 40 of this embodiment, the portion that blocks the transmission of light is obliquely and rapidly curved. This also allows the amount of transmitted light to be gradually changed with the movement of the shutter 40, so that the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0035】尚、本発明は、上記実施例に何等限定され
ず、本発明の要旨の範囲内において各種の態様で実施で
きることは勿論である。例えば前記各実施例では、シャ
ッターをハンマーシャンク側に取り付け、このシャッタ
ーに対向して光検出部を基板側に取り付けたが、逆に、
光検出部をハンマーシャンク側に取り付け、シャッター
を基板側に取り付けてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various modes within the scope of the gist of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, the shutter is attached to the hammer shank side, and the photodetector is attached to the substrate side facing the shutter.
The light detector may be attached to the hammer shank side and the shutter may be attached to the substrate side.

【0036】また、シャッターや光検出部を、直接にハ
ンマーシャンク又は基板に取り付けるのではなく、ハン
マーの動きと連動して移動する部材等に取り付けてもよ
い。更に、前記実施例では、シャッターの先端側になる
ほど光透過量が大くなる様に構成されているが、その逆
に、先端側にゆくほど光透過量が少なくなる様に設定し
てもよい。
Further, the shutter and the photodetector may not be directly attached to the hammer shank or the substrate, but may be attached to a member or the like that moves in conjunction with the movement of the hammer. Further, in the above-described embodiment, the light transmission amount is increased toward the tip end side of the shutter, but conversely, the light transmission amount may be decreased toward the tip end side. .

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述した様に、本発明の鍵盤楽器の
ハンマー動作検出装置では、光の透過状態が連続的に変
化するシャッターと、このシャッターを介して透過する
光に応じて電気信号を出力する光検出部と、光検出部か
らの電気信号に基づいてハンマーの動作を検出する動作
検出手段を備えているので、ハンマーの位置を含むハン
マーの動作を連続的かつ精密に検出することができる。
よって、この検出したハンマーの動作に基づいて、精密
な打弦速度等の演奏情報が得られるので、この演奏情報
に基づいて、ハンマーの動作の的確なフィードバック制
御を行なって、優れた演奏の再生ができるという顕著な
効果を奏する。
As described in detail above, in the hammer motion detecting device for a keyboard instrument according to the present invention, a shutter whose light transmission state continuously changes and an electric signal depending on the light transmitted through this shutter are provided. Since it is equipped with a light detection unit that outputs a signal and a motion detection unit that detects the motion of the hammer based on an electrical signal from the light detection unit, it is possible to continuously and precisely detect the motion of the hammer including the position of the hammer. You can
Therefore, since performance information such as precise string striking speed can be obtained based on the detected hammer motion, accurate feedback control of the hammer motion is performed based on this performance information to reproduce an excellent performance. There is a remarkable effect that can be.

【0038】また、本発明のものは、シャッターの取り
付けが容易であり、しかも光検出部が一組で済むので構
成が簡単であるという利点がある。更に、シャッターの
光の透過量の変化のパターンを変えることにより、出力
電圧の値を自由に変えることができるので、ハンマー毎
のばらつきを補正することも可能である。
Further, the present invention has an advantage that the shutter can be easily attached and the structure is simple because only one set of the photodetector is required. Furthermore, the value of the output voltage can be freely changed by changing the pattern of the change in the amount of light transmitted through the shutter, so that it is possible to correct the variation for each hammer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の構成を例示する概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration of the present invention.

【図2】 本実施例のハンマー動作検出装置を示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a hammer motion detecting device of the present embodiment.

【図3】 動作検出部を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation detection unit.

【図4】 動作検出部の動作を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of an operation detector.

【図5】 動作検出部を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an operation detector.

【図6】 出力電圧とハンマーの変位量との関係を示す
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an output voltage and a displacement amount of a hammer.

【図7】 ハンマー動作検出装置の基本的動作を示すフ
ローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a basic operation of the hammer operation detecting device.

【図8】 ハンマー動作検出装置の基本的動作を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart showing a basic operation of the hammer operation detecting device.

【図9】 実施例の他の構成を例示するブロック図であ
る。
FIG. 9 is a block diagram illustrating another configuration of the embodiment.

【図10】 他の実施例におけるシャッターを示す説明
図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a shutter according to another embodiment.

【図11】 更に他の実施例におけるシャッターを示す
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a shutter according to still another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…自動演奏ピアノ 5…鍵(キ
ー) 19…動作検出部 21,3
0,40…シャッター 23…光検出部 35…電子
制御装置
1 ... Automatic playing piano 5 ... Keys 19 ... Motion detectors 21 and 3
0, 40 ... Shutter 23 ... Photodetector 35 ... Electronic control device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鍵盤楽器の各ハンマー又はハンマーに連
動する連動機構、或は該ハンマー又は連動機構に対向す
る位置に取り付けられ、該ハンマー又は連動機構の移動
方向に沿って光の透過状態が連続的に変化するシャッタ
ーと、 該シャッターに光を照射するとともにシャッターを透過
した光を受光し、この受光した光の状態に基づいて前記
ハンマーの位置に関する電気信号を出力する光検出手段
と、 該光検出手段から出力された電気信号に基づいて、前記
ハンマーの位置を含む動作を検出する動作検出手段と、 を備えたことを特徴とする鍵盤楽器のハンマー動作検出
装置。
1. A hammer of a keyboard instrument or an interlocking mechanism interlocking with the hammer, or a position attached to the hammer or interlocking mechanism so as to face the hammer or interlocking mechanism, and a light transmission state is continuous along the moving direction of the hammer or interlocking mechanism. And a light detecting unit that irradiates the shutter with light and receives the light transmitted through the shutter, and outputs an electric signal related to the position of the hammer based on the state of the received light. A hammer motion detecting device for a keyboard instrument, comprising: a motion detecting unit that detects a motion including a position of the hammer based on an electric signal output from the detecting unit.
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