JPH08160942A

JPH08160942A - 自動演奏ピアノ

Info

Publication number: JPH08160942A
Application number: JP6298511A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Sasaki; 智也佐々木
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1996-06-21
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JP3551507B2; US5648621A

Abstract

(57)【要約】【目的】自動演奏ピアノにおいて、同一鍵での極めて
短い間隔の連打を可能にする。【構成】発音の音高および発音の大きさを示す各デー
タにしたがって鍵を押鍵し、この鍵の押下によるハンマ
の打弦によって楽音を発生する自動演奏ピアノは、ま
ず、ステップＳａ２において、発音間隔ｔが、ハンマア
ッセンブリの復帰動作に必要な時間よりも短いか否かが
判別し、短いと判別した場合には、ステップＳａ４にお
いて当該発音の大きさを示すベロシティＮＶ₁、ＮＶ₂に
それぞれ所定値αを加算して、この加算された値にした
がって鍵を押鍵する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、同一鍵において極め
て短い間隔の連打が可能な自動演奏ピアノに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、自動演奏ピアノには、電磁作
動式のソレノイドが各鍵にそれぞれ設けられており、こ
れらのソレノイドを、自動演奏データにしたがってそれ
ぞれ駆動し、実際に鍵を押下・リリースすることにより
自動演奏を行なうようになっている。

【０００３】（自動ピアノの機械的構成）まず、かかる
自動演奏ピアノの機械的構成の概略について、図３を参
照して説明する。図３は、ある１つの鍵についての構成
を示す側端面図であり、ここでは、アップライト型ピア
ノのものを例示している。なお、かかる構成は、ピアノ
の８８鍵についてそれぞれ同一である。

【０００４】この図に示すように、押鍵により鍵１００
は、ピアノ本体に対し固定された支持部材１０１上の支
点１０１ａを中心として反時計回りに回動するようなっ
ており、この回動は、図において実線で示されるレスト
位置から２点鎖線で示されるエンド位置まで行なわれ
る。ここで、レスト位置とは、鍵に対し何の操作も加え
られなければ、自然復帰（正確に言えば、後述するウィ
ッペン１１２に加わる荷重により復帰）する鍵の位置を
いう。一方、支持部材１０１の右方にあって、鍵１００
の上部には、ピアノ本体に対して固定されたソレノイド
９０が設けられる。このソレノイド９０へ通電（オン）
することによりプランジャ９１が図の下方に作動し、鍵
１００をエンド位置まで押鍵する一方、通電を遮断（オ
フ）することによって、図示しないスプリングによりプ
ランジャ９１が図の上方に復元し、鍵１００のレスト位
置への復帰を許可するようになっている。

【０００５】符号１１０は、押鍵操作により弦Ｓに打弦
等の動作を行なうハンマアッセンブリである。このハン
マアッセンブリ１１０は、自動演奏ピアノに限らず、普
通のアコースティクピアノと同様なものであって、すで
に周知なものであるので、ここでは、その構成の詳細に
ついては説明を省略し、その動作についてのみ説明す
る。なお、動作説明のみについて言及するのは、後述す
る問題点と密接に関係するためである。

【０００６】はじめに、図３において、演奏者またはソ
レノイド９０のオンにより鍵が徐々に押下されると、鍵
１００は支点１０１ａを中心に時計回りに回動する。こ
れにより、鍵の左方に設けられたキャプスタン１１１は
ウィッペン１１２を押し上げて、ウィッペン１１２がピ
アノ本体の固定軸１１３を中心に反時計回りに回動す
る。このため、ダンパースプーン１１４が左方向に動い
て、ダンパーレバー１１５を押すので、ダンパーレバー
１１５は、バネ１１６による反時計方向の付勢に逆らっ
て時計回りに、ピアノ本体に対して固定された軸１１７
を中心に回動する結果、ダンパーヘッド１１８が弦Ｓか
ら離れる。したがって、押鍵過程において、弦Ｓは無拘
束状態となる。

【０００７】一方、押鍵によるウィッペン１１２の反時
計回りの回動によって、ジャック１２１がバット１２２
を突き上げる。これにより、ハンマヘッド１２３が図に
おいて反時計回りに回動し、ハンマ１２３ａが弦Ｓを打
撃する。このウィッペン１１２の反時計回りの回動途中
において、ジャック小１２１ａがレギュレーティングボ
タン１２４に当接する。このため、ジャック１２１は、
レギュレーティングボタン１２４を力点とし、軸１２１
ｂを支点として時計回りに回動するので、ジャック１２
１の上端面が、バット１２２の当接面１２２ａから図中
右方向へ逃げ、非当接位置へと移動する。そして、打弦
後のハンマアッセンブリ１１０の回復動作は、キャッチ
ャ１２５がバックチェック１２６に当接することにより
一時停止される。

【０００８】次に、演奏者またはソレノイド９０のオフ
により押鍵状態が徐々に解かれると、この復帰動作に伴
って、ウィッペン１１２が時計回りに回動する。これに
より、バックチェック１２６はキャッチャ１２７を開放
する一方、ジャック小１２１ａとレギュレーティングボ
タン１２４と当接が徐々に解除され、これに伴って、ジ
ャック１２１はバネ１２１ｃの付勢により反時計回りに
回動し、ジャック１２１の上端部は再びバット１２２の
下部に入り込んで、次の打弦操作に備えられる。

【０００９】一方、この復帰動作におけるウィッペン１
１２の時計回りの回動により、ダンパースプーン１１５
が右方向に動くので、ダンパーヘッド１１８は、バネ１
１６の付勢によって弦Ｓを再び抑える。したがって、離
鍵過程において弦Ｓは再び拘束状態となるので、打弦に
よる弦の振動が抑止されて、消音されることとなる。

【００１０】このように、ハンマアッセンブリ１１０で
は、押鍵過程において、弦Ｓを無拘束状態とした後に打
弦を行なう一方、打弦後の離鍵過程において、次の打弦
に備える復帰動作を行ないつつ弦を拘束状態とする。こ
こで、打弦時における鍵１００からハンマヘッド１２３
への力の伝達は、鍵１００→キャプスタン１１１→ウィ
ッペン１１２→ジャック１２１→バット１２２→ハンマ
ヘッド１２３という経路で行なわれるが、打弦後におけ
るジャック１２１とバット１２２との当接は、離鍵によ
ってはじめて復帰するようになっている。

【００１１】このため、離鍵が不十分な状態で鍵１００
が再度押下された場合、ジャック１２１は、バット１２
２との当接が不完全な状態で、あるいは当接しない状態
でバット１２２を押し上げることになる。この場合にお
いて、当接が不完全状態では、ハンマによる打弦の大き
さは、鍵１００の押鍵速度に対応しないものとなり、ま
た、当接しない状態では打弦そのものが行なわれなくな
る。このようなハンマアッセンブリ１１０の構成は、欠
点というよりむしろピアノ固有の特徴というべきもので
あり、自動演奏ピアノの前提でもある。なお、弦の拘
束、およびその解除は、図示しないダンパペダルによっ
ても一括して行なわれるが、本願とは直接関係ないので
説明を省略する。

【００１２】（従来の自動ピアノの電気的構成）次に、
従来の自動演奏ピアノの電気的構成について説明する。
図４は、従来の自動演奏ピアノの電気的構成を示すブロ
ック図である。この図において、符号１０はＣＰＵであ
り、バス１１を介して、各部を制御するようになってい
る。符号１２は、自動演奏ピアノとはインターフェイス
１３を介して外部接続されたシーケンサであり、自動演
奏データを演奏の進行タイミングに一致させて字義通り
シーケンシャルに出力する。ここで、シーケンサ１２
は、例えば、ＭＩＤＩ規格にしたがった自動演奏データ
を出力する。

【００１３】ここで、自動演奏ピアノに供給される自動
演奏データについて説明する。一般に、自動演奏データ
と言えば種々のものがあるが、自動演奏ピアノにおいて
重要なのものは、発音開始を指示するノートオンおよび
発音終了を指示するノートオフである。ノートオンは、
発音すべき楽音の音高を示すキーコードと、発音の大き
さを示すオンベロシティとを伴い、これらデータを入力
することにより、その入力タイミングにて発生させるべ
き楽音の音高および大きさが規定されるようになってい
る。また、ノートオフは、消音すべき楽音の音高を示す
キーコードと、消音させる際の消音速度を示すオフベロ
シティとを伴い、このデータを入力することによって、
その入力タイミングにて消音させるべき音高および度合
いが規定されるようになっている。したがって、ノート
オンおよびノートオフはペアで考えられるべきである。

【００１４】次に、符号１４はＲＯＭであり、ＣＰＵ１
０のための制御プログラムのほか、オンベロシティをそ
れぞれタッチデータおよびアタックディレイに変換する
テーブル（図５（ａ）および（ｂ）参照）を記憶する。
ここで、タッチデータとは、ソレノイド９０（図３参
照）を駆動する駆動データのうち、ノートオンに伴うオ
ンベロシティに対応してどのくらいの強さで駆動させる
のかを規定するデータであり、また、アタックディレイ
とは、ソレノイド９０への通電を開始してからハンマ１
２３ａが打弦するであろう時刻までの期間を規定するデ
ータである。さらに、ＲＯＭ１４は、図示したテーブル
のほかに、オフベロシティをそれぞれリリースディレイ
およびリリースデータに変換するテーブル（図示省略）
も記憶する。ここでリリースディレイとは、ソレノイド
９０によるリリースの開始からキーオフまでの時間を規
定するデータであり、また、リリースデータとは、ソレ
ノイド９０によるリリース時に、スプリングの復元力に
対抗する駆動力の大きさを規定するデータである。

【００１５】なお、これらの変換テーブルは予め実験的
に求められた対応関係により求められている。また、同
じ強さで打弦しても、音高（周波数）が変化すると、聴
感的な音の強さも変化するので、タッチデータおよびア
タックディレイへの変換テーブルは、キーコードに対応
してそれぞれ設けられる。したがって、ＲＯＭ１４は、
８８組のテーブルを記憶することになる。

【００１６】符号１５はＲＡＭであり、各種レジスタや
データを一時的に記憶する。符号１６はＤ／Ａ変換部で
あり、ソレノイドへの駆動データをアナログ信号に変換
する。符号１７はソレノイド群であり、８８鍵にそれぞ
れ設けられたソレノイド９０を総称する。

【００１７】次に、かかる構成における基本的な発音動
作について説明する。まず、自動演奏データのうちノー
トオンが供給されると、その供給に伴うオンベロシティ
がキーコードに対応するタッチデータに変換され、この
タッチデータはアナログ電圧に変換されて、キーコード
に対応するソレノイド９０に供給される。これにより、
プランジャ９１が、鍵１００をエンド位置まで徐々に押
下し、これによりハンマ１２３ａが回動し弦Ｓを打撃し
て、楽音が発生する。プランジャ９１の作動速度は、ソ
レノイドへの駆動電圧に依存するので、この際の押鍵速
度は、タッチデータに依存することになる。そして、ハ
ンマの回動速度は押鍵速度に比例し、また、発音の大き
さは、ハンマの回動速度により定まるから、結局、打撃
による発音の大きさは、オンベロシティに対応するもの
となる。

【００１８】次に、基本的な消音動作について説明す
る。先ほど述べたように、自動演奏ピアノに限らず、ピ
アノの一般的な消音動作は、離鍵過程においてダンパー
ヘッド１１８が弦Ｓを拘束することにより行なわれる。
この消音動作を行なうためソレノイド９０には、打弦
後、当該鍵１００の押鍵状態を保持するのに必要な分だ
けの電圧が供給されるとともに、ノートオフが供給され
たならば、これに伴うオフベロシティに対応した微弱電
圧が供給される。この微弱電圧によって、プランジャ９
１の復元力が減殺され、さらに、微弱電圧の高低によっ
て、減殺の度合いが変化するので、結局、離鍵速度は、
オフベロシティに対応し、この離鍵速度にしたがってダ
ンパヘッド１１８が弦Ｓを拘束して、消音動作が行なわ
れることになる。

【００１９】以上が発音および消音動作の基本的な説明
である。「基本的な」としたのは、実際には、このよう
な単純な動作では済まないからである。上述したよう
に、発音動作は、ノートオンが供給されてから、オンベ
ロシティに対応したタッチデータでソレノイドが駆動さ
れ、これにより実際に鍵が押鍵され、ハンマが回動して
打弦を行なうことによって、楽音が発生するようになっ
ている。ここで、タッチデータはオンベロシティに依存
しており、タッチデータは、オンベロシティが大きくな
るにつれて、大きくなるように設定されている（図５
（ａ）参照）。このため、ソレノイドへの通電が開始さ
れた時点から実際に打弦による楽音が発生するまでの時
間は、オンベロシティが大きくなるにつれて短くなる。
すなわち、ソレノイドの通電開始から楽音発生までの時
間は、オンベロシティによって変化するのである。

【００２０】同様なことは消音動作についても言える。
上述したように、消音動作は、オフベロシティに対応し
た微弱電圧によってソレノイドを復帰速度を減殺させ、
これにより離鍵させ、ダンパヘッド１２３ａで弦Ｓを拘
束することにより行なわれるようになっており、この際
の離鍵速度は、オフベロシティに依存している。また、
弦Ｓの拘束開始点は、エンド位置からレスト位置に復帰
する過程の途中にある。このため、ソレノイドへの微弱
電圧を供給した時点から実際に消音が行なわれるまでの
時間は、オフベロシティによって変化するのである。

【００２１】自動演奏データは、その曲の進行に合わせ
て単に時系列に供給されるのみであるので、このままで
は、ノートオンの供給タイミングに対応する楽音発生、
およびノートオフの供給タイミングに対応する消音動作
を行なうことができない。そこで、自動演奏ピアノで
は、自動演奏データの供給タイミングに対して、一定の
時間（例えば「０．５秒」）だけ遅延させた独自の時間
系が設定される。すなわち、供給された自動演奏データ
に従う動作を、一定時間遅延させて行なうようになって
いる。図４におけるタイマ１８は、この時間系を設定す
るために用いられる。

【００２２】そこで、この時間系における動作について
図６を参照して説明する。ここでは、ある音高の１つの
鍵に着目した場合の動作について説明する。まず、自動
演奏データが図６（ａ）に示すようなタイミングにて自
動演奏ピアノに供給されたとする。ここで、同図に示す
自動演奏データは、その立ち上がりのタイミングＮ₁、
Ｎ₂がノートオンを、その立ち下がりのタイミングＦ₁、
Ｆ₂がノートオフをそれぞれ示すものとする。さらに比
較説明のため、タイミングＮ₁のノートオンに伴うオン
ベロシティＮＶ₁は、タイミングＮ₂のノートオンに伴う
オンベロシティＮＶ₂よりも小とし、タイミングＦ₁のノ
ートオフに伴うオフベロシティＦＶ₁も、タイミングＦ₂
のノートオフ伴うオフベロシティＦＶ₂よりも小とす
る。

【００２３】かかる自動演奏データの供給を受けると、
自動演奏ピアノでは、同図（ｂ）に示されるように、自
動演奏データの供給タイミングに対し、「０．５秒」だ
け遅延させた時間系が設定され、この時間系に一致して
発音・消音動作が行なわれるように、ソレノイド９０が
制御される。詳細には、次のように行なわれる。

【００２４】まず、自動演奏データのうち、タイミング
Ｎ₁においてノートオンの供給を受けると、ＣＰＵ１０
は、ＲＯＭ１４の変換テーブルにより、オンベロシティ
ＮＶ₁に対応するタッチデータＴ₁およびアタックディレ
イＡ₁をそれぞれキーコードに対応して求める。次に、
ＣＰＵ１０は、ノートオンの供給タイミングＮ₁より
「０．５秒」遅延させたタイミングＮ₁’に対して、ア
タックディレイＡ₁だけ時間的に先行させたタイミング
α₁を逆算して求め、このタイミングα₁に至った時点に
おいて、求めたタッチデータＴ₁で示される値でソレノ
イド９０への通電を開始する（同図（ｃ）参照）。

【００２５】これにより、同図（ｄ）に示すように、鍵
１００が、タイミングα₁においてレスト位置から徐々
に押下され、この押下に伴い、同図（ｅ）に示すよう
に、ハンマ１２３ａが、図３に示した鍵１００のレスト
位置に対応するホーム位置から回動し始める。

【００２６】そして、同図（ｄ）に示すように、タイミ
ングα₁からアタックディレイＡ₁の期間を経過したタイ
ミングＮ₁’において、鍵１００がエンド位置まで押下
され、これに伴い、同図（ｅ）に示すように、ハンマが
弦Ｓに到達する。すなわち打弦が行なわれ楽音が発生す
る。厳密に言えば、押鍵過程において、エンド位置に到
達する寸前で打弦が行なわれる。以後、ソレノイド９０
への駆動データは、押鍵を維持するに十分な値Ｍとな
る。このため、鍵１００は、エンド位置で保持される一
方、ハンマ１２３ａは、反動により打撃時の回動速度に
応じた速度でホーム位置側に戻る。ここで、打撃時の回
動速度と戻り時の回動速度とは、略一致する。

【００２７】次に、このようにして発生した楽音を、消
音させる旨を示すノートオフがタイミングＦ₁において
供給されると、ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１４における変換
テーブルにより、当該ノートオフに伴うオフベロシティ
ＦＶ₁から、リリースデータＵ₁およびリリースディレイ
Ｂ₁をそれぞれ求める。次に、ＣＰＵ１０は、ノートオ
フの供給タイミングＦ₁より「０．５秒」遅延させたタ
イミングＦ₁’に対して、リリースディレイＢ₁だけ時間
的に先行させたタイミングβ₁を逆算して求め、このタ
イミングβ₁に至った時点において、求めたリリースデ
ータＵ₁で示される値でソレノイド９０への通電を開始
する（同図（ｃ）参照）。もっとも、このリリースデー
タＵ₁は微弱であるので、押鍵状態を維持することはで
きず、したがって、プランジャ９１は復元して、離鍵が
行なわれる。このため、復元は、ソレノイド９０の復元
力からリリースデータＵ₁により駆動力を減じた力によ
って行なわれる。

【００２８】これにより、同図（ｄ）に示すように、鍵
１００が、タイミングβ₁においてエンド位置から徐々
に上昇し、この上昇過程すなわち離鍵過程において、キ
ーオフ位置を通過することにより、タイミングＦ₁’に
おいて、オフベロシティＦＶ₁の示す離鍵速度でダンパ
ヘッド１１８が弦Ｓを拘束する。

【００２９】そして、次のノートオンの自動演奏データ
が供給されたならば、再び同じ動作が繰り返される。こ
の際、ノートオンに伴うオンベロシティＮＶ₂が、前述
のように、先のオンベロシティＮＶ₁よりも大きけれ
ば、押鍵速度を高速に行なうべくタッチデータＴ₂はＴ₁
よりも大きく、その分、アタックディレイＡ₂はＡ₁より
短く設定される。また、ノートオフに伴うオフベロシテ
ィＦＶ₂が、先のオフベロシティＦＶ₁よりも大きけれ
ば、離鍵速度を高速に行なう必要から、減殺力を小さく
するべくリリースデータＵ₂はＵ₁よりも小さく、その
分、リリースディレイＢ₂はＢ₁より短く設定される。こ
れらの動作は、ノートオンあるいはノートオフに伴うキ
ーコードにしたがって、８８鍵についてそれぞれ行なわ
れる。

【００３０】このようにして、自動演奏ピアノでは、自
動演奏データの供給タイミングに対して「０．５秒」遅
延させたタイミングで正確に発音・消音が行なわれるよ
うになっている。逆に言えば、以上の動作説明でも判る
ように、あるノートオンに対応した発音を正確に行なう
には、実際の発音よりもアタックディレイだけ時間を先
行させてソレノイドの駆動を開始させる必要がある。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動演
奏データは、他の楽器（ピアノとは限らない）の演奏に
より採取されたものもあれば、ユーザが独自に手入力し
たものあり、必ずしも自動演奏ピアノの特性を考慮した
ものであるとは限らない。このため、図７（ａ）に示さ
れるように、同一鍵に対する発音の間隔ｔ、すなわちノ
ートオンの供給タイミングＮ₁₀から、次のノートオンの
供給タイミングＮ₁₁までの時間が極端に短かくなる場合
がある。この場合、先に説明したように、演奏タイミン
グは同図（ｂ）に示すようになり、また、駆動データは
同図（ｃ）に示すように生成・供給されるので、鍵の動
きは同図（ｄ）に示すようになる。これらについては問
題はない。ところが、ハンマ１２３ａについては、図
（ｅ）に示すようにホーム位置に戻らない内に、次の押
鍵動作が行なわれてしまう。

【００３２】さらに、ノートオンが短い間隔で連続する
と、ハンマ１２３ａは、図（ｄ）に示す鍵１００の動作
に追従できなくなる。このため、タイミングＮ₁₁’で発
音が行なうことができず、最悪、タイミングＮ₁₂’で打
撃そのものを行なうことができずに、いわゆる「音抜
け」の現象が発生する。したがって、従来の自動演奏ピ
アノにおいて、同一音高での発音指令があった場合に
は、自動演奏データにしたがった自動演奏を行なうこと
ができないときがある、という欠点があった。

【００３３】この発明は、上述した問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、同一鍵において極
めて短い間隔の連打が可能な自動演奏ピアノを提供する
ことにある。

【００３４】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明にあっては、発音の音高
および発音の大きさを示すデータを順次入力する入力手
段と、入力された発音の音高を示すデータに対応する鍵
を、入力された発音の大きさを示すデータに対応した速
度で押下操作する鍵操作手段であって、当該鍵の押下に
よるハンマの打弦によって楽音を発生させる鍵操作手段
と、前記鍵操作手段が前記入力手段により入力されたデ
ータにしたがって、同一音高の鍵を操作した場合に、当
該データにより示される通りの発音が行なわれるか否か
を予想する予想手段と、この予想手段により、データに
より示される通りの発音が行なわれないと予想されたと
きには、当該発音の大きさを示すデータを、当該データ
が示す発音の大きさよりも大きいデータに変換する変換
手段と、この変換したデータを、前記発音の大きさを示
すデータに置き換える置換手段とを具備することを特徴
としている。

【００３５】請求項２に記載に発明にあっては、発音の
音高および発音の大きさを示すデータを順次入力する入
力手段と、入力された発音の音高を示すデータに対応す
る鍵を、入力された発音の大きさを示すデータに対応し
た速度で押下操作する鍵操作手段であって、当該鍵の押
下によるハンマの打弦によって楽音を発生させる鍵操作
手段と、前記鍵操作手段が、前記入力手段により入力さ
れたデータにしたがって、同一音高の鍵を操作した場合
に、同一音高の鍵に対し、当該データにより示される通
りの発音が行なわれるか否かを予想する予想手段と、こ
の予想手段により、データにより示される通りの発音が
行なわれないと予想されたときには、当該データに基づ
いた押下による発音直後に当該鍵のリリースを行なうよ
うに、前記鍵操作手段に指令する指令手段とを具備する
ことを特徴としている。

【００３６】請求項３に記載の発明にあっては、請求項
１または２記載の発明において、前記予想手段は、各デ
ータが入力される時間間隔により同一音高に対応する発
音の間隔を求めるとともに、先の発音の大きさを示すデ
ータに対応して、ハンマが回動開始から打弦までに要す
る往時間を求め、さらに、後の発音の大きさを示すデー
タに対応して、ハンマが回動開始から打弦までに要する
往時間を求め、双方の往時間の和を求めて、双方の往時
間の和が発音の間隔より長いときに、当該データにより
示される通りの発音が同一音高の鍵に対して行なわれな
いと予想することを特徴としている。

【００３７】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、鍵操作手段が
入力手段により入力されたデータにしたがって鍵を操作
した場合に、当該データにより示される通りの発音が同
一音高の鍵に対して行なわれないと、予想手段により予
想されたときには、変換手段が、発音の大きさを示すデ
ータを当該データが示す発音の大きさよりも大きいデー
タに変換し、置換手段が入力されたデータと置き換え
る。この結果、入力された発音の音高を示すデータに対
応する鍵は、鍵操作手段によって、入力手段により入力
された発音の大きさを示すデータよりも高い速度で押下
される。このため、ハンマは、より高い速度で打弦を行
なって戻るので、打弦後の復帰に要する時間を短縮する
ことができ、短い間隔の連打への対応が可能となる。

【００３８】請求項２に記載の発明によれば、鍵操作手
段が入力手段により入力されたデータにしたがって鍵を
操作した場合に、当該データにより示される通りの発音
が同一音高の鍵に対して行なわれないと、予想手段によ
り予想されたときには、鍵操作手段が、押下による発音
直後に当該鍵をリリースする。このため、当該鍵は、い
つまでも押下されることなく直ちに復帰するので、打弦
後の復帰に要する時間を短縮することができ、短い間隔
の連打への対応が可能となる。

【００３９】一般に、ハンマの確実な復帰動作が行なわ
れて、押鍵操作に対応してハンマに打弦を行なわせるに
は、発音の間隔が、先の発音のためにハンマが打弦から
回動前の位置までの復帰に要する復時間と後の発音のた
めにハンマが回動開始から打弦までに要する往時間との
和よりも長いことが必要とされる。ところで、ハンマ
は、鍵の押鍵にしたがって打弦を行なう一方、打弦後で
は、反動により打弦前の略回動速度で元の位置に戻ろう
とする。すなわち、発音のためのハンマの復時間は、当
該発音のためのハンマの往時間とほぼ同じである。この
ため、前記和、すなわち復帰動作に必要な最低時間は、
先と後との発音のために要するハンマの往時間の和とし
て間接的に求めることができる。ハンマの往時間は、当
該発音の大きさに依存するので、結局、先と後との発音
の大きさを示す各データから、復帰動作に必要な時間を
求めることができる。請求項３に記載の発明によれば、
これを根拠として、先と後との発音の大きさを示す各デ
ータから復帰動作に必要な時間を求め、さらに求めた時
間と発音の間隔とを比較することによって、入力手段に
より入力されたデータ通りに鍵操作手段が鍵を操作し
て、正常な打弦が行なわれるか否かを予想している。

【００４０】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明による一実施
例について説明する。この実施例は、基本的構成そのも
のについては、図３および図４とほぼ同様であり、後述
するとき以外の通常時では、次のような動作が行なわれ
る。

【００４１】すなわち、図４において、ＣＰＵ１００
は、シーケンサ１２からインターフェイス１３を介して
自動演奏データを順次入力し、この供給される自動演奏
データに基づきソレノイド群１７に供給すべき駆動デー
タを生成して、Ｄ／Ａ変換部１６に供給する。

【００４２】このとき、供給された自動演奏データがノ
ートオンであったならば、ＣＰＵ１００は、そのノート
オンに伴うキーコードおよびオンベロシティにしたが
い、図５（ａ）および（ｂ）に示される変換テーブルを
参照してタッチデータおよびアタックディレイを求め、
このアタックディレイに応じたタイミングにおいて、タ
ッチデータに応じたレベルの駆動データを生成する。こ
のようにして求めた駆動データは、Ｄ／Ａ変換部１６に
よりアナログ信号に変換されて、キーコードに対応する
ソレノイド９０に供給される。これにより、当該ソレノ
イド９０はタッチデータにしたがった速度で鍵を押下す
るので、シーケンサ１２により順次供給される自動演奏
データに基づく発音が行なわれる。

【００４３】一方、供給された自動演奏データがノート
オフであったならば、ＣＰＵ１００は、そのノートオフ
に伴うキーコードおよびオフベロシティにしたがい、変
換テーブルを参照してリリースデータおよびリリースデ
ィレイを求め、このリリースディレイに応じたタイミン
グにおいて、リリースデータに応じた微弱レベルの駆動
データを生成する。このようにして生成された駆動デー
タは、Ｄ／Ａ変換部１６によりアナログ信号に変換され
て、キーコードに対応するソレノイド９０に供給され
る。これにより、当該ソレノイド９０がリリースデータ
にしたがった駆動力に反発して復元する結果、リリース
データに依存した速度で離鍵が行なわれるので、シーケ
ンサ１２により順次供給される自動演奏データに基づく
消音が行なわれる。

【００４４】くわえて、この実施例におけるＣＰＵ１０
０は、従来のＣＰＵ１０と比べてさらに、次のような動
作も行なう。すなわち、ＣＰＵ１００は、順次供給され
た自動演奏データから発音の間隔ｔを求めるとともに、
この間隔ｔが所定時間以下となった場合には、自動演奏
データにしたがってソレノイド９０を駆動しても、ハン
マ１２３ａが戻ってきておらず、正常な打弦が行なわれ
ないと判断して、供給されたデータの発音タイミングだ
けは尊重しつつも、それ以外のオン・オフベロシティ等
を変更・無視するようになっている。

【００４５】そこで、これらの動作の相違点を中心にし
て説明する。図１は、この動作を説明するためのフロー
チャートである。この図に示される判別ルーチンは、先
のノートオンの供給から一定の時間（本実施例では、
０．５秒）以内に、同一音高における次のノートオンが
供給された場合に起動されるものである。詳細には、こ
の判別ルーチンは、あるノートオンの供給を受けた後
に、当該ノートオンに対応してソレノイドへの通電を開
始する前であって、次のノートオンが供給された場合に
起動される。

【００４６】まず、この判別ルーチンが起動されると、
ステップＳａ１において、ノートオンの間隔ｔが求めら
れる。すなわち、ノートオンが供給された時点から次の
ノートオンが供給された時間までの間隔ｔがタイマ１８
により計測される。そして、次のステップＳａ２におい
て、この発音間隔ｔが、先のノートオンのオンベロシテ
ィに対応するアタックディレイＡ₁と、後のノートオン
のオンベロシティに対応するアタックディレイＡ₂とを
加算した時間よりも短いか否かが判別される。

【００４７】ここで、ステップＳａ２の判断根拠につい
て説明する。一般に、ハンマ１２３ａにおいて確実な復
帰を行なわせ、押鍵操作に対応してハンマ１２３ａを回
動させるには、発音の間隔ｔが、先の発音のためにハン
マ１２３ａが打弦から回動前の位置までの復帰に要する
復時間と後の発音のためにハンマ１２３ａが回動開始か
ら打弦までに要する往時間との和よりも長いことが必要
とされる。なお、この際のハンマ１２３ａの往・復時間
は、スタッカート演奏、すなわち押鍵後ただちに離鍵す
る演奏を基準としている。

【００４８】前述したように、ハンマ１２３ａは、鍵の
押鍵にしたがって回動し、この回動により打弦を行なう
一方、打弦後では、反動により打弦前の略回動速度で回
動前の位置に戻ろうとする。すなわち、発音のためのハ
ンマ１２３ａの復時間は、当該発音のための往時間とほ
ぼ同じである。

【００４９】このため、前記和、すなわち復帰動作に必
要な最低時間は、先と後との発音のために要するハンマ
１２３ａの往時間の和として間接的に求めることができ
る。ハンマ１２３ａの往時間は、これすなわちアタック
ディレイであり、図５（ｂ）で示されるように、当該発
音の大きさを示すオンベロシティが大なるほど短くな
る。したがって、先と後とのオンベロシティを変換した
アタックディレイ同士を加算することによって、ハンマ
１２３ａの復帰に必要な時間を求めることができる。こ
のようにして、ステップＳａ２では、発音間隔ｔが、ハ
ンマ１２３ａの往復時間よりも短いか否かが判別されて
いるのである。

【００５０】この判別結果が「Ｙｅｓ」ならば、ＣＰＵ
１００は、ハンマ１２３ａの復帰が完全な状態で、次の
ノートオンに対応する打弦が行なわれる（であろう）と
予想する。すなわち、自動演奏データにしたがってソレ
ノイド９０を駆動しても問題ないと判断する。このた
め、ステップＳａ３において、ＣＰＵ１００は、先と後
との各ノートオンに対応するオンベロシティＮＶ₁、Ｎ
Ｖ₂にしたがって駆動データを生成し、Ｄ／Ａ変換部１
６に供給して、このルーチンを終了する。

【００５１】一方、ステップＳａ２の判別結果が「Ｎ
ｏ」ならば、ＣＰＵ１００は、ハンマ１２３ａの復帰が
不完全な状態のまま、次のノートオンに対応する打弦が
行なわれる（であろう）と予想する。すなわち、自動演
奏データにしたがった自動演奏を行なうことができない
と判断し、このためステップＳａ４にスキップする。ス
テップＳａ４において、ＣＰＵ１００は、先と後との各
ノートオンに対応するオンベロシティＮＶ₁、ＮＶ₂の値
にそれぞれ一定値「α」を加算して、供給されたデータ
が示す発音の大きさよりも大きいデータに変換する。そ
して、ＣＰＵ１００は、各発音を行なうための駆動デー
タを、変換後のオンベロシティ（ＮＶ₁＋α）、（ＮＶ₂
＋α）にしたがって生成し、Ｄ／Ａ変換部１６に供給す
る。すなわち、ＣＰＵ１００は、オンベロシティＮ
Ｖ₁、ＮＶ₂をより大きい値に変換するとともに、変換後
の値を供給されたデータに置き換えて駆動データを生成
するのである。

【００５２】そして、ＣＰＵ１００は、ステップＳａ５
において、変換後のオンベロシティに対応して生成した
駆動データを、アタックディレイの期間だけ供給したら
ゼロとする。この後には、この判別ルーチンは終了す
る。

【００５３】次に、ステップＳａ４およびＳａ５の処理
による具体的な動作についてそれぞれ図２を参照して説
明する。同図（ａ）に示すように、あるノートオンのデ
ータ供給から、０．５秒以内に同一音高において次のノ
ートオンのデータ供給がされた場合であって、このまま
では、おそらくノートオンのタイミング通りには打弦が
できないであろうと判別された場合（ステップＳａ２の
判別結果が「Ｙｅｓ」の場合）について考える。上述し
たように、この場合には、供給されたノートオンに伴う
オンベロシティＮＶ₁、ＮＶ₂にそれぞれ「α」が加算さ
れて、この加算値が新たなオンベロシティとみなされ
る。

【００５４】変換後のオンベロシティを、タッチデータ
およびアタックディレイに変換すると、同図（ｃ）に示
すような駆動データが得られる。比較のため「α」を加
算しない場合の駆動データを破線で示す。オンベロシテ
ィが「α」だけ加算されて大きくなるので、この図に示
すように、タッチデータがより大きくなる一方、アタッ
クディレイはより短くなる。そして、この駆動データに
したがってソレノイド９０が制御されるので、鍵は、同
図（ｄ）に示すように、より高い速度であって、発音タ
イミングにより近いタイミングで押下される。このた
め、ハンマ１２３ａも、同図（ｅ）に示すように、より
高い速度で打弦を行ない、打弦後は反動によりほぼ同じ
速度で回動する。

【００５５】このように、より高い速度で打弦行なわれ
る結果、必然的に打弦に要するハンマ１２３ａの往復時
間も短くなる。したがって、ハンマが戻りきらない状態
で次の打弦を行なうと予想される間隔ｔであっても、実
際には、ハンマが戻りきった状態で次の打弦が行なわれ
るので、自動演奏データ通りのタイミングで自動演奏を
行なうことが可能となる。以上が、ステップＳａ４の処
理による効果である。

【００５６】しかし、ステップＳａ４の処理により、ノ
ートオンに伴うオンベロシティに比べてハンマ１２３ａ
の復帰時間を短くしても、そのノートオンと対となるノ
ートオフが次のノートオンの直前で発生するならば、ノ
ートオフの動作と、次のノートオンのためのアタックデ
ィレイでの動作とが重なってしまう場合があり得る。こ
の場合、離鍵途中で、次の押鍵動作が行なわれてしまう
ことになる。前述のように、ハンマアッセンブリ１１０
の復帰動作、特にジャック１２１とバット１２２との当
接は、鍵１００の離鍵によって行なわれるので、離鍵が
途中で打ち切られて押鍵された場合、当該押鍵速度は、
押鍵速度がオンベロシティに対応しないものとなり、最
悪、打撃そのものが行なわれなくなる。すなわち、この
場合でも、「音抜け」の現象が発生する可能性がある。
この場合の不都合を回避するために行なわれるが、次の
ステップＳａ５の処理である。

【００５７】ステップＳａ２の判別結果が「Ｙｅｓ」の
場合には、ステップＳａ４の処理の後、ステップＳａ５
において、変換後のオンベロシティに対応して生成した
駆動データが、アタックディレイの期間だけ供給された
ならば、すなわち、打弦のタイミングＮ₁₀’、Ｎ₁₁’、
Ｎ₁₂’に至ったならばゼロとされる（図２（ｃ）参
照）。これにより、ハンマ１２３ａによる打弦直後に
は、ノートオフが無視されて、最高速度の離鍵が行なわ
れる（図２（ｄ）参照）。このように、実際の発音直後
に直ちに離鍵が行なわれるので、離鍵途中で、次の押鍵
動作が行なわれてしまう不都合が回避される。

【００５８】このように、本実施例では、同一鍵の発音
間隔が短かくなると、ステップＳａ４の処理により発音
が一時的に大きくなり、また、ステップＳａ５の処理に
より、消音が直ちに行なわれる。しかし、同一鍵の連打
においては、発音のタイミングが乱れたり、発音されな
い等というように、自動演奏データのタイミング通りの
発音が行なわれるか否かが問題となるのであって、これ
に比べれば、ステップＳａ４あるいはＳａ５による問題
は、たいした問題ではない。

【００５９】また、このステップＳａ４あるいはＳａ５
の処理は、同一鍵の連打を可能にする点に対して、それ
ぞれ独立して寄与する。すなわち、いずれか一方の処理
によっても、同一鍵の連打を可能にする。本実施例のよ
うに、両方の処理を行なえば、さらに確実性を増す。

【００６０】なお、本実施例において、後のノートオン
との間隔ｔが求められる前に（特に、オンベロシティが
小さい場合を考えると、アタックディレイが長くなるの
で）、先のノートオンのための駆動データが生成されて
しまう印象を受けるかもしれないが、図２は、説明の便
宜上こうなっただけである。実際には、小さいオンベロ
シティであって、連打が行なわれるオンベロシティに対
応するアタックディレイは、図５（ｂ）に示されるよう
に、長くても０．１５ｓｅｃである。このため、次のノ
ートオンが供給されたときには、まだ駆動データが生成
されず、ソレノイド９０が駆動されていない場合がほと
んどである。

【００６１】また、実際には、打弦に要するハンマの往
復時間は、オンベロシティが小さい場合を鑑みても、せ
いぜい０．３〜０．４ｓｅｃであるので、先のノートオ
ンのデータ供給から次のノートオンのデータ供給まで、
限度の０．５秒である場合には、オンベロシティを加算
しない構成としても良い。この場合であっても、タイミ
ング通りに打弦を行なうことは可能である。

【００６２】なお、上述した実施例では、自動演奏デー
タにしたがった自動演奏が行なうことが可能か否かを、
先と後との発音のために要するハンマの往時間の和を求
め、この和をハンマアッセンブリの復帰に要する時間と
推定して、ノートオンの間隔ｔとの長短を比較すること
により判別したが、本願は、これに限られない。例え
ば、直接に、先の発音においてハンマが打弦後からホー
ム位置まで戻る復時間と、後の発音においてハンマがホ
ーム位置から打弦するまでの往時間との和を求めて、こ
れをノートオンの間隔ｔと比較するようにしても良い。

【００６３】また、上述した実施例においては、ノート
オンの間隔ｔで、自動演奏データにしたがって自動演奏
を行なうことが不可能であると判断された場合に、先と
後との各ノートオンに伴うオンベロシティＮＶ₁，ＮＶ₂
の双方に一定値「α」を加算する構成としたが、どちら
か一方のみに加算する構成としても良い。

【００６４】また、上述した実施例では、ステップＳａ
２での判別結果が「Ｎｏ」の場合には、ベロシティに一
律にαを加算する構成としたが、時間間隔ｔが小さくな
るほど「α」を大きくするような構成としても良い。こ
の場合、先の発音の復時間（あるいは往時間）と後の発
音の往時間との和に着目し、この和と時間間隔ｔとの比
に応じて「α」を制御するように構成すると、正確な制
御が可能となる。

【００６５】さらに、上述した実施例においては、ノー
トオンの間隔ｔで、自動演奏データにしたがって自動演
奏を行なうことが不可能であると判断された場合に、ノ
ートオンに伴うオンベロシティに一定値「α」を加算す
る構成としたが、例えば、一定値「β（β＞１）」を乗
算する構成としても良い。この方が、ノートオンに伴っ
て供給された変換前のオンベロシティと変換後のオンベ
ロシティとの比が一定となるので好適である。要は、オ
ンベロシティを大きくさえすれば良いのである。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
入力されたデータに示される通りに鍵を操作したなら
ば、正常な打弦が行なわれないと予想されたた場合に
は、打弦後の復帰に要する時間を短縮する操作が行なわ
れるので、より短い間隔の連打への対応が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例における判別ルーチンを示
すフローチャートである。

【図２】同実施例における動作を説明するための図で
ある。

【図３】自動演奏ピアノにおけるハンマアッセンブリ
の構成を示す側端面図である。

【図４】自動演奏ピアノにおける電気的構成を示すブ
ロック図である。

【図５】従来の自動演奏ピアノの動作を説明するため
の図である。

【図６】従来の自動演奏ピアノの連打時の動作を説明
するための図である。

【図７】（ａ）は、ベロシティからタッチデータへの
変換を行なうテーブルの特性を示す図であり、（ｂ）
は、ベロシティからアタックディレイへの変換を行なう
テーブルの特性を示す図である。

【符号の説明】

１３……インターフェイス（入力手段）、９０……ソレノイド（鍵操作手段）、１００……ＣＰＵ（予想手段、変換手段、置換手段、指
令手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発音の音高および発音の大きさを示すデ
ータを順次入力する入力手段と、入力された発音の音高を示すデータに対応する鍵を、入
力された発音の大きさを示すデータに対応した速度で押
下操作する鍵操作手段であって、当該鍵の押下によるハ
ンマの打弦によって楽音を発生させる鍵操作手段と、前記鍵操作手段が前記入力手段により入力されたデータ
にしたがって、同一音高の鍵を操作した場合に、当該デ
ータにより示される通りの発音が行なわれるか否かを予
想する予想手段と、この予想手段により、データにより示される通りの発音
が行なわれないと予想されたときには、当該発音の大き
さを示すデータを、当該データが示す発音の大きさより
も大きいデータに変換する変換手段と、この変換したデータを、前記発音の大きさを示すデータ
に置き換える置換手段とを具備することを特徴とする自
動演奏ピアノ。
【請求項２】発音の音高および発音の大きさを示すデ
ータを順次入力する入力手段と、入力された発音の音高を示すデータに対応する鍵を、入
力された発音の大きさを示すデータに対応した速度で押
下操作する鍵操作手段であって、当該鍵の押下によるハ
ンマの打弦によって楽音を発生させる鍵操作手段と、前記鍵操作手段が、前記入力手段により入力されたデー
タにしたがって、同一音高の鍵を操作した場合に、同一
音高の鍵に対し、当該データにより示される通りの発音
が行なわれるか否かを予想する予想手段と、この予想手段により、データにより示される通りの発音
が行なわれないと予想されたときには、当該データに基
づいた押下による発音直後に当該鍵のリリースを行なう
ように、前記鍵操作手段に指令する指令手段とを具備す
ることを特徴とする自動演奏ピアノ。
【請求項３】前記予想手段は、各データが入力される
時間間隔により同一音高に対応する発音の間隔を求める
とともに、先の発音の大きさを示すデータに対応して、ハンマが回
動開始から打弦までに要する往時間を求め、さらに、後
の発音の大きさを示すデータに対応して、ハンマが回動
開始から打弦までに要する往時間を求め、双方の往時間
の和を求めて、双方の往時間の和が発音の間隔より長い
ときに、当該データにより示される通りの発音が同一音
高の鍵に対して行なわれないと予想することを特徴とす
る請求項１または２記載の自動演奏ピアノ。