JPH06236177A

JPH06236177A - 自動演奏ピアノの鍵駆動量補正装置

Info

Publication number: JPH06236177A
Application number: JP2261193A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Inaba; 達也稲場
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1994-08-23

Abstract

(57)【要約】【目的】自動演奏ピアノの各鍵の駆動量を適切に補正
して、より演奏データに忠実な再生演奏を可能とする自
動演奏ピアノの鍵駆動量補正装置を提供する。【構成】自動演奏ピアノの響板に設けられたセンサに
よって、響板の振動が検出される。コントローラは、ま
ず鍵番号1 について、演奏データとしてベロシティ「2
0」が与えられたときの響板の振動が、理想的な強さと
なるようにするためのベロシティ補正値CV₂₀を求める(S
110〜S120)。同様に、ベロシティ「65」，「110 」につ
いても、ベロシティ補正値CV₆₅,CV₁₁₀を求める(S130,S1
40)。そして、ベロシティ補正値CV₂₀,CV₆₅,CV₁₁₀ を基
に、演奏データのベロシティを補正するための変換マッ
プを作成する(S150)。S120〜S150の処理を鍵番号88まで
繰り返し実行する(S160,S170)。演奏時には、この変換
マップを基に再生演奏する。響板の振動に基づく補正な
ので、計測対象が単一で、バランスのよい補正ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動演奏ピアノの鍵の
駆動特性を補正する鍵駆動量補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ピアノの鍵を所定の演奏デー
タに基づいて駆動する自動演奏ピアノが知られている。
このような自動演奏ピアノには、アクションの摩擦抵抗
やソレノイドの動作特性などが鍵毎に若干異なることが
原因で、再生演奏される音の強弱がばらついて、演奏デ
ータ通りにならないという問題があった。

【０００３】このような問題を解決するために、特開平
２−２５９６９６号公報には、ハンマーの打弦速度から
鍵の駆動量を補正する打鍵制御装置が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によれば、複数あるハンマーシャンクのそれぞれに
センサを設けていたため、センサの取付位置が正確でな
かったり、センサ同士の特性がばらついたりするので、
ハンマーの打弦速度は正確に補正されず、音の強弱にば
らつきが生じていた。

【０００５】また、ハンマーの打弦速度を正確に補正し
たとしても、ハンマーフェルトやアクションの動作特性
などが鍵によって異なるため、最終的にピアノの外部に
出る音の強弱には、なおばらつきが生じる場合があっ
た。そこで本発明は、自動演奏ピアノの各鍵の駆動量を
適切に補正して、より演奏データに忠実な再生演奏を可
能とする自動演奏ピアノの鍵駆動量補正装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は課題を解決するための手段を次の通り
構成した。即ち、自動演奏ピアノの鍵を駆動する駆動手
段を所定の基準駆動量にて駆動させる駆動制御手段と、
該駆動制御手段による各鍵の駆動によって発生するピア
ノの響板の振動を直接または間接に検出する検出手段
と、該検出手段により検出される振動と前記所定の基準
駆動量に対応する振動の目標値とから、鍵毎に鍵駆動量
の補正情報を求める補正情報算出手段とを備えたことを
特徴とする自動演奏ピアノの鍵駆動量補正装置の構成が
それである。

【０００７】

【作用】前記構成を有する本発明の自動演奏ピアノの鍵
駆動量補正装置によれば、駆動制御手段は、複数ある鍵
のそれぞれを基準駆動量にて駆動させる。このとき、検
出手段によってピアノの響板の振動が検出される。補正
情報算出手段は、検出された響板の振動と基準駆動量に
対応する響板の振動の目標値とから鍵駆動量の補正情報
を算出する。この鍵駆動量の補正情報は、響板の振動を
基に算出されるため、最終的にピアノの外部に響く音
が、正しくなるように補正された情報となる。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本考案の鍵駆動量補正装置を適用した自
動演奏ピアノの全体を表す概略構成図である。

【０００９】図１に示すように、この自動演奏ピアノ１
は、鍵３を駆動させるソレノイド５と、ソレノイド５の
駆動制御を行うコントローラ７と、響板１１の振動を検
出する振動検出手段１３と、振動検出手段１３によって
検出された信号を響板１１の最大振幅を示す信号に変換
する信号処理回路１５とを備えている。

【００１０】コントローラ７は、周知のＣＰＵ、ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭなどによって構成され、例えば、フレキシブ
ルディスク（図示略）などの媒体によって供給されるＭ
ＩＤＩ規格の演奏データに基づいてソレノイド５の駆動
制御を行う。また、振動検出手段１３は、図２に示すよ
うに、響板１１の所定位置にＳ極側が密着された永久磁
石２１と、永久磁石２１のＮ極側に所定の空隙を持って
対向するように配設されたホールセンサ２３とから構成
される。

【００１１】このように構成された振動検出手段１３
は、次のように作用する。まず、鍵３が駆動されると弦
が振動し、これによって響板１１も振動する。このと
き、響板１１に密着された永久磁石２１も同様に振動す
る。従って、永久磁石２１とホールセンサ２３との間の
距離は、響板１１の振動に応じて変化する。永久磁石２
１の周りには磁界が生じており、永久磁石２１とホール
センサ２３との間の距離が変化すると、ホールセンサ２
３を通り抜ける磁束密度Ｂも変化する。

【００１２】ホールセンサ２３のホール電圧ＶH は、コ
ントロール電流Ｉc とホールセンサ２３を通り抜ける磁
束密度Ｂとによって、

【００１３】

【数１】ＶH ＝Ｋ×Ｉc ×Ｂ（Ｋは積感度：ホール
センサの感度）と表される。ゆえに、ホールセンサ２３のホール電圧の
変化量△ＶH は、響板１１の振動による磁束密度の変化
量△Ｂに基づいて、

【００１４】

【数２】△ＶH ＝Ｋ×Ｉc ×△Ｂとなる。従って、響板１１の振動は、ホール電圧の変化
量△ＶH を測定することによって検出できる。

【００１５】このようにして検出された響板１１の振動
は、信号処理回路１５によって処理される。図３に示す
ように、信号処理回路１５には、ホールセンサ２３のホ
ール電圧ＶH を入力して増幅するアンプ３１と、アンプ
３１から入力した信号の包絡線となる信号を出力する包
絡線検波回路３３と、包絡線検波回路３３から入力した
信号の高周波成分を除去するローパスフィルタ３５と、
ローパスフィルタ３５から入力した信号の最大電圧を出
力するピークホールド回路３７とを備える。

【００１６】図３において、アンプ３１に入力されるホ
ール電圧ＶH は、響板１１の振動によって、図４（ａ）
に示すような変化をする信号Ｓ1 となる。アンプ３１
は、この信号Ｓ1 を増幅すると共に、直流成分をカット
して図４（ｂ）に示すような信号Ｓ2 に変換する。この
信号Ｓ2 は、包絡線検波回路３３によって、図４（ｃ）
に示すような波形の信号Ｓ3 に変換される。さらに、信
号Ｓ3 は、ローパスフィルタ３５を通されて、図４
（ｄ）に示すような信号Ｓ4 に変換される。これによっ
て、響板１１の異常振動がカットされる。そして、この
信号Ｓ4 の最大電圧値Ａは、ピークホールド回路３７に
よって保持され、図４（ｅ）に示すような信号Ｓ5 に変
換される。この信号Ｓ5 における最大電圧値Ａは、響板
１１が最も大きく振動した瞬間の電圧値である。そこ
で、この最大電圧値Ａをもって響板１１の振動Ａとす
る。この振動Ａは、実質的な演奏音の強弱を示してい
る。

【００１７】さて、すべての鍵をあるベロシティ（例え
ば、６５）で打鍵して、響板１１の振動Ａを検出する
と、理想的には、図５において一点鎖線で示す値とな
る。しかし実際には、図５の棒グラフに示すような、理
想値に対してばらつきのある値が検出される。振動Ａの
ばらつきは、鍵の個体差による音の強弱のばらつきであ
り、例えば、図５において、鍵番号１の鍵は理想値より
音が弱く、鍵番号２の鍵は理想値より音が強い。従っ
て、演奏データ中のベロシティ（例えば、６５）に対し
て、鍵番号１の鍵を少し強いベロシティ（例えば、６
６，６７など）で打鍵し、鍵番号２の鍵を少し弱いベロ
シティ（例えば、６４，６３など）で打鍵すれば、振動
Ａが理想値に近づけられて、演奏音の強弱のばらつきは
解消される。

【００１８】そこで、響板１１の振動Ａが理想値となる
ように、図６〜図８に示した処理によって鍵の駆動量を
補正する。図６に示すように、まず、すべての鍵を順次
補正するために、鍵番号ＫＮの初期値として１を設定す
る（Ｓ１１０）。そして、当該鍵をベロシティ「２０」
の演奏データで駆動したときに、本来生ずるべき強さの
音が出るようにするベロシティ補正値ＣＶ20を求める
（Ｓ１２０）。

【００１９】Ｓ１２０の処理内容は、詳しくは、図７に
示すようになる。図７に示すように、まず、駆動指示ベ
ロシティＤＶの初期値として「２０」を設定する（Ｓ２
１０）。そして、ＫＮ＝１の鍵を、ＤＶ＝２０で１回駆
動させ（Ｓ２２０）、このときの響板１１の振動Ａを検
出する（Ｓ２３０）。そして、検出された振動Ａに応じ
て駆動指示ベロシティＤＶを補正する（Ｓ２４０）。

【００２０】Ｓ２４０の処理内容は、詳しくは、図８に
示すようになる。まず、Ｓ２３０において検出した振動
Ａと、振動の理想値Ｂ20とを比較する（Ｓ３１０）。理
想値Ｂ20は、鍵をベロシティ「２０」で駆動した際に、
響板１１から検出されるべき理想的な振動の値であり、
コントローラ７のＲＯＭに記憶されている。

【００２１】Ｓ３１０において、振動Ａの方が小さい場
合には（Ｓ３１０：＜）、ＤＶに１を加え（Ｓ３２
０）、ＤＶ＝２１にて、再びＫＮ＝１の鍵を１回駆動さ
せ（Ｓ３３０）、このときの振動Ａを検出する（Ｓ３４
０）。そして、再検出した振動Ａと振動の理想値Ｂ20と
を比較する（Ｓ３５０）。比較の結果、振動Ａの方が小
さい間は（Ｓ３５０：＜）、Ｓ３２０からの処理を繰り
返し実行する。振動Ａが理想値Ｂ20以上になったら（Ｓ
３５０：≧）、図７のＳ２５０へと進む。

【００２２】また、Ｓ３１０での比較の結果、振動Ａの
方が大きい場合には（Ｓ３１０：＞）、ＤＶから１を引
いて（Ｓ３６０）、ＤＶ＝１９にて、再びＫＮ＝１の鍵
を１回駆動させ（Ｓ３７０）、このときの振動Ａを検出
する（Ｓ３８０）。そして、再び振動Ａと振動の理想値
Ｂ20とを比較する（Ｓ３９０）。比較の結果、振動Ａの
方が大きい間は（Ｓ３９０：＞）、Ｓ３６０からの処理
を繰り返し実行する。振動Ａが理想値Ｂ20以下になった
ら（Ｓ３５０：≦）、図７のＳ２５０へと進む。

【００２３】なお、Ｓ３１０での比較の結果、両者が一
致すれば（Ｓ３１０：＝）、何も行わずに図７のＳ２５
０へと進む。こうしてＳ２４０の処理の結果、駆動指示
ベロシティＤＶが補正される。この駆動指示ベロシティ
ＤＶにてソレノイドを駆動すると、ベロシティ「２０」
のデータが入力されたときに演奏すべき強さの音が生じ
る。そこで、Ｓ２４０で求めた駆動指示ベロシティＤＶ
を、ベロシティ補正値ＣＶ20として保存し（Ｓ２５
０）、図６のＳ１３０へと進む。

【００２４】続けて同様の処理にて、ベロシティ「６
５」，「１１０」についても、ベロシティ補正値ＣＶ6
5，ＣＶ110 を求める（Ｓ１３０，Ｓ１４０）。次に、
Ｓ１２０〜Ｓ１４０で得たベロシティ補正値ＣＶ20，Ｃ
Ｖ65，ＣＶ110を基に、演奏データのベロシティを補正
するための変換マップを作成する（Ｓ１５０）。このマ
ップは、図９に示すように、検出されたベロシティ補正
値ＣＶ20，ＣＶ65，ＣＶ110 を内挿・外挿することによ
って求める。この例では、ＫＮ＝１の鍵は、理想よりも
弱い音になる特性があったので、演奏データ中のベロシ
ティは、図９の変換マップによって大きい値に補正され
てから、ソレノイド駆動回路に与えられる。

【００２５】そして、上述の処理を鍵番号８８まで繰り
返したら処理を終了する（Ｓ１６０，Ｓ１７０）。この
ように実施例の自動演奏ピアノ１では、演奏音に基づい
て演奏データのベロシティを補正して、補正されたベロ
シティにてソレノイドを駆動するので、演奏音の強弱
が、ピアノや鍵の個体差に関係なく演奏データに忠実に
なる。

【００２６】また、この補正に当たっては、響板１１の
振動を単一のセンサで検出するので、各鍵毎に別々のセ
ンサを用いた場合のように、センサの個体差による問題
は発生しない。以上本発明の実施例を説明したが、本発
明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内の種々なる態様を採用することができる。

【００２７】例えば、実施例においては、ベロシティ
「２０」，「６５」，「１１０」の３点で鍵駆動量を検
出したが、ベロシティは、別の値でも構わない。また、
３点での検出に限らず、検出点は３点より少なくても多
くてもよい。また、実施例では、センサによって響板１
１の振動を、直接に検出する構成としたが、響板１１の
振動を間接的に検出する構成であってもよい。例えば、
響板１１はピアノ本体に直接取り付けられるので、響板
１１の近傍にてピアノ本体の振動を検出してもよい。ま
た、響板１１の振動によって発生する演奏音を、マイク
などによって検出してもよい。

【００２８】さらに、実施例では一つのセンサによって
響板１１の振動を検出したが、例えば、感度が異なるセ
ンサなど、センサを二つ以上設ける構成でもよい。この
場合でも、検出対象（響板１１の振動）は単一のものな
ので、ばらつきのない補正ができる。

【００２９】加えて、鍵駆動量の補正処理は、出荷時に
行うもの、専用のスイッチを設けて適宜行うもの、ある
いは、電源投入などに連動して実行されるものなど、如
何なるものであってもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、響板の振動
から判断される演奏音の強弱が正しくなるように、各鍵
毎に駆動量を補正するので、ピアノあるいは鍵の個体差
による演奏音の強弱のばらつきが解消でき、より演奏デ
ータに忠実な再生演奏が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した自動演奏ピアノの概略構成
図である。

【図２】実施例における振動検出手段を示す説明図で
ある。

【図３】実施例における信号処理回路を示す概略構成
図である。

【図４】実施例における信号処理回路を通る信号を示
すグラフである。

【図５】鍵による響板の振動の強弱のばらつきを示す
グラフである。

【図６】実施例における鍵の駆動量を補正する処理を
示すフローチャートである。

【図７】実施例においてベロシティ補正値を検出する
処理を示すフローチャートである。

【図８】実施例において駆動指示ベロシティを補正す
る処理を示すフローチャートである。

【図９】実施例におけるベロシティを補正する変換マ
ップである。

【符号の説明】

１・・・自動演奏ピアノ、３・・・鍵、５・・・ソレノ
イド、７・・・コントローラ、１１・・・響板、１３・
・・振動検出手段、１５・・・信号処理回路、２１・・
・永久磁石、２３・・・ホールセンサ、３１・・・アン
プ、３３・・・包絡線検波回路、３５・・・ローパスフ
ィルタ、３７・・・ピークホールド回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自動演奏ピアノの鍵を駆動する駆動手段
を所定の基準駆動量にて駆動させる駆動制御手段と、該駆動制御手段による各鍵の駆動によって発生するピア
ノの響板の振動を直接または間接に検出する検出手段
と、該検出手段により検出される振動と前記所定の基準駆動
量に対応する振動の目標値とから、鍵毎に鍵駆動量の補
正情報を求める補正情報算出手段とを備えたことを特徴
とする自動演奏ピアノの鍵駆動量補正装置。