JPH0627936A - 自動演奏ピアノのソレノイド駆動方法 - Google Patents

自動演奏ピアノのソレノイド駆動方法

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JPH0627936A
JPH0627936A JP4183926A JP18392692A JPH0627936A JP H0627936 A JPH0627936 A JP H0627936A JP 4183926 A JP4183926 A JP 4183926A JP 18392692 A JP18392692 A JP 18392692A JP H0627936 A JPH0627936 A JP H0627936A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 音量,発音タイミング等の微妙な制御を的確
に行なって、演奏品位の高い演奏を行うことができる自
動演奏ピアノのソレノイド駆動方法を提供すること。 【構成】 自動演奏ピアノ1には、ソレノイド5を駆動
制御して演奏を行なう電子制御装置8が設けられてお
り、この電子制御装置8は、ソレノイド5を駆動する信
号(駆動信号)を出力するソレノイド駆動回路9と、ソ
レノイド駆動回路9にキー5を駆動するデータを出力す
るキーデータ出力回路11と、駆動信号(駆動波形)の
立ち上がり部の信号を記憶して出力するタッチデータメ
モリ13とから、主として構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動演奏ピアノに係わ
り、特にピアノの各鍵に各々設けられた鍵駆動ソレノイ
ドを駆動するソレノイド駆動方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動演奏ピアノでは、各鍵
(キー)に各々鍵駆動ソレノイドが設けられており、こ
の鍵駆動ソレノイドを電子制御装置によって駆動制御す
ることにより、鍵の打鍵及び離鍵の状態等を調節して自
動演奏を行なっている。
【0003】そして、鍵駆動ソレノイドを駆動するため
に、電子制御装置からソレノイド駆動波形が出力される
が、このソレノイド駆動波形としては、下記〜の各
種のデータを含む各々の波形が用いられている。 図5(a)に示す様に、打鍵のスピードを示す打鍵強
度データ,ソレノイドのプランジャを駆動状態(突出状
態)で保持するための保持データを含む波形。
【0004】図5(b)に示す様に、ソレノイドのプ
ランジャが静止摩擦を脱出するために必要なアタックデ
ータ,前記打鍵強度データ及び保持データを含む波形。 図5(c)に示す様に、逐次増加するアタックデー
タ,前記打鍵強度データ及び保持データを含む波形。
【0005】尚、これらの図においては、ソレノイドを
駆動する波形をアナログ波形によって示しているが、実
際には図に示す各レベルに対応するデューティ比を有す
るパルス信号によってソレノイドを駆動する場合が多
い。これらの駆動波形によって生じるソレノイドのプラ
ンジャを駆動する力は、図6で示す様に、(保持データ
を除いた)駆動信号の立ち上がり部において、時間に伴
って増大する傾向にあるが、これは、図7で示す様に、
ソレノイドの構造に起因する。即ち、ソレノイドの吸引
特性が、プランジャの可動ヨークと固定ヨーク(又は上
部ヨーク)との距離が互いに近付くほど吸引力が増大す
る傾向にあるからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、自動演奏ピ
アノでは、ソレノイドは、通常駆動信号を受けてプラン
ジャによりキーを突き上げる動作を行なうが、このキー
は、例えば図4に示す様に、アクション部のウイペンを
突き上げ、ついでウイペンに付設されたジャックにより
バットを突き上げ、それによってバットに植設されたハ
ンマーシャンクの先端のハンマーが弦を打つことにより
発音が行われる。つまり、ソレノイドが駆動されてから
最終的にハンマーが弦を打つまでには、ピアノ特有の大
変複雑な過程を経ることになる。
【0007】このため、各伝達機構の連結状態、例えば
ソレノイドのプランジャの先端とキーの裏面との隙間
や、ジャックの先端とバットとの隙間等により、最終的
にハンマーに力を与えるタイミングが微妙に変化するこ
とになる。その結果、上述した図6に示すソレノイドの
駆動力の特性によって、最終的にハンマーに与える力が
変化してしまう。
【0008】つまり、ソレノイドの駆動における(駆動
信号の立ち上がり部の)どの時点で例えばプランジャが
キーを押し上げるかによって、キーの移動状態、ひいて
はハンマーの駆動状態に大きな変化が生じてしまう。そ
れによって、ある程度の音量をもって発音させる場合に
は、全体的に駆動力が大きいので上述した影響はそれほ
ど感じられないが、P,PP,PPP等のより弱音を再
現する場合には、ソレノイドの上述した駆動力特性によ
る影響が大きく現れ、音量,発音タイミング等の微妙な
制御が必ずしも十分に行えないという問題があり、その
結果、演奏品位が低下するという問題が生じていた。
【0009】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れ、音量,発音タイミング等の微妙な制御を的確に行な
って、演奏品位の高い演奏を行うことができる自動演奏
ピアノのソレノイド駆動方法を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、自動演奏ピアノの各鍵に各々設けられた
鍵駆動ソレノイドに対し、ソレノイド駆動信号を印加す
ることにより駆動制御して、自動演奏を行なう自動演奏
ピアノのソレノイド駆動方法において、前記ソレノイド
駆動信号として、該ソレノイド駆動信号の立ち上がり部
が時間経過に伴って逐次エネルギーが減少する信号を用
いることを特徴とする自動演奏ピアノのソレノイド駆動
方法を要旨とする。
【0011】前記ソレノイド駆動信号の立ち上がり部と
しては、いわゆるアタックデータや打鍵強度データ等に
対応する信号部分が挙げられる。また、時間の経過に伴
って逐次エネルギーが減少する信号としては、例えば階
段状にエネルギーが低減する信号や、滑らかに信号出力
が低減するもの等が挙げられる。
【0012】更に、このソレノイド駆動信号としては、
ソレノイドを駆動するアナログ波形だけではなく、デュ
ーティ比を有するパルス信号によってソレノイドを駆動
する様にしてもよい。
【0013】
【作用】本発明では、ソレノイド駆動信号の立ち上がり
部に対し、ソレノイドの駆動力が大きくなるにつれて、
供給する(例えば電圧や電流等の)エネルギーを逐次低
減する。それによって、ソレノイドの駆動力は立ち上が
り部のどの時点でも一定となるので、立ち上がり部のど
の時点でハンマーに力を加えたとしても、常に一定の力
でハンマーを駆動して弦を打つことができる。
【0014】つまり、立ち上がり部におけるハンマーの
駆動力を一定にして、キー,アクション等の負荷がソレ
ノイドにかかるタイミングの違いによる影響を低減する
ことができるので、特に弱音において、音量,タイミン
グ等の安定した制御が可能となり、それによって、演奏
品位を向上することが可能となる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本実施例の自動演奏ピアノ1の主要な
電気的構成を示すブロック図であり、自動演奏ピアノ1
は、各キー3毎に配置されたソレノイド5のプランジャ
7によってキー3が押し上げられて、発音の動作が行わ
れる。
【0016】この図1に示す様に、自動演奏ピアノ1に
は、ソレノイド5を駆動制御して演奏を行なう電子制御
装置8が設けられており、この電子制御装置8は、ソレ
ノイド5を駆動する信号(駆動信号)を出力するソレノ
イド駆動回路9と、ソレノイド駆動回路9にキー5を駆
動するデータを出力するキーデータ出力回路11と、駆
動信号(駆動波形)の立ち上がり部の信号を記憶して出
力するタッチデータメモリ13とから、主として構成さ
れている。
【0017】前記キーデータ出力回路11は、例えばフ
ロッピー等の記憶装置から入力した演奏情報EDに基づ
き、キー5の駆動タイミングを示すキーオン信号KO
N,キーオフ信号KOFF及び打鍵強度データKDを出
力する回路であり、出力された信号はソレノイド駆動回
路9に供給される。
【0018】ソレノイド駆動回路9は、キーオン信号K
ON及び打鍵強度データKDに基づいて、図2に示す様
に、n段階に変化するタッチデータAと保持データBか
らなるソレノイド駆動信号Cを作成し、ソレノイド5に
出力する。又は、キーオフ信号KOFFに基づき、ソレ
ノイド駆動信号Cの出力を停止する。
【0019】タッチデータメモリ13には、駆動信号の
立ち上がり部に該当するタッチデータAを、打鍵強度デ
ータKDに対応したデータマップとして記憶しており、
該マップに基づいてソレノイド駆動回路9にタッチデー
タAを出力する。このマップに記憶されたタッチデータ
Aは、図2に示す様に、n個の駆動信号の大きさを設定
するレベルデータD1,D2…Dnと、n個の駆動信号の
出力期間を示す時間データT1,T2…Tnとからなり、
入力された打鍵強度データKDに対応して出力される。
【0020】前記タッチデータAは、図3に示す様に、
ソレノイド5の駆動力がプランジャ7の位置によらず略
同一となる様に、つまり駆動信号によってソレノイド5
に供給される電力レベルが逐次低減する様に設定されて
いる。特に、本実施例の場合には、電力レベルが階段状
に低減する様に設定されている。
【0021】次に、本実施例の自動演奏ピアノの電子制
御装置8の動作について説明する。まず、図示しない記
憶装置からキーデータ出力回路11に演奏情報EDが送
られると、その演奏情報EDに基づいて、キーデータ出
力回路11からソレノイド駆動回路9に、キーオン信号
KON及び打鍵強度データKDが供給される。
【0022】そして、ソレノイド駆動回路9にキーオン
信号KON及び打鍵強度データKDが供給されると、タ
ッチデータAを得るために打鍵強度データKDをタッチ
データメモリ13に出力する。タッチデータメモリ13
は、送られた打鍵強度データKDに基づいて、記憶され
たマップを参照して、図3に示す様な駆動信号の立ち上
がり部に該当するタッチデータAのレベルデータD1
2…Dn及び時間データT1,T2…Tnを、ソレノイド
駆動回路9に出力する。尚、立ち上がり部以降の保持デ
ータBについても併せて出力する。
【0023】ソレノイド駆動回路9は、供給されたレベ
ルデータD1,D2…Dn及び時間データT1,T2…T
nを、各々内部のレジスタに記憶する。ついで、レベル
データD1,D2…Dnに対応する平均電力値(例えば所
定のデューティ比)を有する信号を発生し、ソレノイド
駆動信号Cとしてソレノイド5に送る。
【0024】また、この時点(ソレノイド駆動信号Cを
送信した時点)から、時間データT 1に対応する時間の
計測を、図示しないタイマにて開始する。そして、時間
データT1の時間が経過した時点で、次のレベルデータ
2に対応するデューティ比を有するパルス信号を発生
して、ソレノイド駆動信号Cとしてソレノイド5に出力
し、更に次の時間の計測を開始する。以下同様に、レベ
ルデータDn,時間データTnまで実施する。そして、終
了時点で一定のレベルDHを持った保持データBに対応
する平均電力値を有する信号を発生して、ソレノイド駆
動信号Cとしてソレノイド5に送る。
【0025】それによって、前記の各々のデータに対応
したソレノイド駆動信号Cを送信されたソレノイド5
は、各ソレノイド駆動信号Cに基づいて励磁され、プラ
ンジャ7が移動されてキー3の押上等の動作を行なっ
て、発音を行なう。つまり、このキー3が押し上げられ
ると、キー3は、図4に示す様に、アクション部17の
ウイペン18を突き上げるので、ウイペン18に付設さ
れたジャック19によりバット20を突き上げる。それ
によって、バット20に植設されたハンマーシャンク2
1の先端のハンマー22が弦23を打つことになるの
で、発音が行われる。
【0026】次いで、キー3のオフを示すキーオフ信号
KOFFのデータが、キーデータ出力回路11からソレ
ノイド駆動回路9に出力された時点で、ソレノイド5へ
のソレノイド駆動信号Cの出力が終了し、キー3は元に
戻る。つまり、キーオフ信号KOFFによって、一つの
発音動作が完了する。
【0027】以上の様に、本実施例では、駆動信号の立
ち上がり部に該当するタッチデータAの信号出力を、時
間の経過に伴って逐次低減している。具体的には、階段
状に信号出力が低減する様に設定している。それによっ
て、ソレノイド5の駆動力特性の影響が低減されるの
で、タッチデータAに該当する期間は、ソレノイド5の
駆動力が常にほぼ一定になるように制御することができ
る。その結果、複雑な伝達機構を備えた自動演奏ピアノ
において、(タッチデータAの期間の)どの時点でソレ
ノイド5のプランジャ7がキー3を押し上げても、最終
的にハンマー22に与える力を、一定に保つことができ
る。
【0028】そのため、特にP,PP,PPP等の弱音
を再現する場合に、ソレノイド5の上述した駆動力特性
による影響を抑制し、音量,発音タイミング等の微妙な
制御を的確に行うことができるので、優れた演奏品位の
演奏を行うことができるという顕著な特長がある。
【0029】以上実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様で実
施し得る。
【0030】
【発明の効果】以上の様に、本発明によれば、自動演奏
ピアノのソレノイド駆動信号として、ソレノイド駆動信
号の立ち上がり部が時間経過に伴って逐次エネルギーが
減少する信号を用いている。
【0031】それによって、ソレノイドの駆動力特性の
影響を低減できるので、立ち上がり部のどの時点でソレ
ノイドを駆動しても、最終的にハンマーに与える力を一
定に保つことができる。その結果、音量,発音タイミン
グ等の微妙な制御を的確に行なって、演奏品位の高い演
奏を行うことができる。
【0032】特に、本発明は、弱音を再現する場合に大
きな効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の自動演奏ピアノの主要な電気的構成
を示すブロック図である。
【図2】ソレノイド駆動信号を示すタイミングチャート
である。
【図3】電力とソレノイド駆動力との関係を示すグラフ
である。
【図4】自動演奏ピアノの伝達機構を示す説明図であ
る。
【図5】従来のソレノイド駆動信号を示すタイミングチ
ャートである。
【図6】従来のソレノイドの駆動力特性を示すグラフで
ある。
【図7】ソレノイドの構造を示す説明図である。
【符号の説明】
1…自動演奏ピアノ 3…キー 5…ソレノイド 8…電子制御装置 9…ソレノイド駆動回路 11…キーデータ出
力回路 13…タッチデータメモリ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動演奏ピアノの各鍵に各々設けられた
    鍵駆動ソレノイドに対し、ソレノイド駆動信号を印加す
    ることにより駆動制御して、自動演奏を行なう自動演奏
    ピアノのソレノイド駆動方法において、 前記ソレノイド駆動信号として、該ソレノイド駆動信号
    の立ち上がり部が時間経過に伴って逐次エネルギーが減
    少する信号を用いることを特徴とする自動演奏ピアノの
    ソレノイド駆動方法。
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