KR101421880B1 - 악기용 댐퍼 구동 장치 및 악기 - Google Patents

Abstract

길이 형상의 리프팅 레일(8)은, 복수의 댐퍼 레버(91)를 모두 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있다. 이 리프팅 레일(8)을 자동으로 변위시키기 위하여, 상기 리프팅 레일(8)의 옆 또는 하측에 액추에이터(552)가 배치된다. 액추에이터(552)의 구동에 따라 리프팅 레일(8)을 변위시키고, 이에 의해 댐퍼 레버(91)를 변위시켜 댐퍼(6)가 발음체(4)로부터 떨어지도록 한다. 리프팅 레일(8)의 변위 위치를 검출하도록 구성한 위치 센서(555)를 설치하고, 댐퍼(6)의 동작 위치 제어 및／또는 기록을 위하여 위치 검출 데이터를 사용한다.

Description

악기용 댐퍼 구동 장치 및 악기{DAMPER DRIVE DEVICE FOR MUSICAL INSTRUMENT, AND MUSICAL INSTRUMENT}

본 발명은, 악기용(전형적으로는 건반 악기용) 댐퍼를 구동하기 위한 기술에 관한 것이며, 나아가, 댐퍼에 관련된 데이터를 처리하기 위한 기술에 관한 것이다.

피아노에 있어서 현의 진동을 댐프하기 위한 댐퍼 기구가 알려져 있고, 통상은, 댐퍼는 연주자(유저)에 의한 댐퍼 페달 조작에 따라 구동된다. 이에 반하여, 자동 연주 기능을 구비한 피아노에 있어서는, 댐퍼를 액추에이터에 의해 자동으로 구동할 수 있게 되어 있다. 그러한 자동 댐퍼 구동 장치의 일례는, 일본 특허 공개 제2002-14669호 공보에 개시되어 있다. 이 종래 기술에 개시된 자동 댐퍼 구동 장치에 있어서는, 복수의 댐퍼를 일체적으로 움직이게 하기 위한 리프팅 레일로부터 가로 방향으로 상당히 떨어진 위치에 전자기 솔레노이드(액추에이터)가 배치되고, 또한, 상기 전자기 솔레노이드의 플런저가 하향으로 구동되도록 배치되어 있다. 그리고, 지지점에서 지지된 라우드 레버의 일단부에 상기 전자기 솔레노이드의 플런저가 하향으로 접촉하고, 상기 지지점을 사이에 둔 반대측의 라우드 레버의 상면에 리프팅 로드가 접촉하도록 구성되어 있다. 상기 전자기 솔레노이드에 통전하여, 그 플런저를 하향으로 밀어 내리면, 라우드 레버의 일단부가 하강하고, 상기 라우드 레버는 지지점을 중심으로 지레 형상으로 피봇하여, 리프팅 로드를 상방으로 밀어 올린다. 리프팅 로드가 밀어 올려지면, 리프팅 로드의 상단부에 접하고 있는 상기 리프팅 레일이 밀어 올려지고, 이에 의해, 댐퍼가 현으로부터 떨어져, 현이 오래 진동하게 된다(댐퍼 오프). 또한, 라우드 레버에는 레버 복귀 스프링이 설치되어 있고, 이 레버 복귀 스프링은, 라우드 레버에 대하여, 리프팅 로드를 밀어 올리는 방향과는 반대 방향으로 힘을 가하고 있다. 이로 인해, 전자기 솔레노이드로의 통전을 멈추면, 라우드 레버는 상기 레버 복귀 스프링의 복원력에 의해 원래 위치로 복귀되어, 댐퍼가 현을 누르게 된다(댐퍼 온).

이렇게 상술한 종래 기술에 있어서는, 액추에이터(전자기 솔레노이드)를 사용하여 댐퍼를 자동으로 구동하는 것이 가능하게 되어 있다. 그러나, 액추에이터(전자기 솔레노이드)에 의해 라우드 레버를 구동하는 구성이기 때문에, 상기 액추에이터(전자기 솔레노이드)는, 라우드 레버를 움직이게 할 때에는, 상기 라우드 레버에 관련하여 설치된 레버 복귀 스프링의 힘에 저항하여 상기 라우드 레버를 구동해야되므로, 액추에이터(전자기 솔레노이드)에 부하가 가해지게 된다.

일본 특허 공개 제2005-250120호 공보에 있어서도, 댐퍼를 액추에이터에 의해 구동하는 자동 연주 피아노가 개시되어 있다. 이 자동 연주 피아노는, 라우드 페달(즉 댐퍼 페달)을 밟아 누르는 위치를 검출하는 위치 센서와, 라우드 페달을 구동하는 솔레노이드를 구비하고 있고, 상기 솔레노이드의 플런저는 상기 라우드 페달에 연결되어 있고, MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 형식의 연주 데이터와 상기 위치 센서의 검출 결과를 사용하여 서보 제어에 의해 솔레노이드를 구동하여 라우드 페달을 구동함으로써 댐퍼의 위치를 제어한다.

그런데, 라우드 페달(댐퍼 페달)의 움직임을 댐퍼에 전달하는 기구는, 라우드 페달부터 댐퍼까지 사이에 배치된 복수의 부품에 의해 구성되어 있고, 복수의 부품에 의해 힘이 전해지는 방향이나 변위량을 바꿈으로써, 최종적으로 댐퍼를 변위시킨다. 유저에 의해 라우드 페달을 밟아 누름에 따라 댐퍼의 동작 위치가 변화하기 때문에, 라우드 페달을 밟아 누르는 위치의 검출은, 간접적으로 댐퍼의 동작 위치를 검출하고 있다고 할 수 있다. 그러나, 라우드 페달의 물리적 변위량과 댐퍼의 물리적 변위량에는 차이가 있고, 또한, 전달 경로 내의 인접 부품간에 유격이 있는 곳도 있기 때문에, 라우드 페달(댐퍼 페달)을 밟아 누르는 위치를 검출하는 것에 의해서는, 댐퍼의 위치를 고정밀도로 검출하는 것이 곤란하다. 이로 인해, 연주 데이터에 따라 댐퍼(댐퍼 페달)를 자동으로 움직이게 할 때에는, 이 유격이나 변위량의 차이(전달 오차)를 고려하여 라우드 페달의 위치 결정 제어를 행해야 하므로, 댐퍼의 동작 위치를 고정밀도로 제어하는 것이 어렵게 되어 있다.

본 발명은, 상술한 배경 하에서 이루어진 것이며, 액추에이터를 사용하여 댐퍼를 자동으로 구동할 때에 적은 힘으로 댐퍼를 움직이게 하는 것을 가능하게 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 악기에 있어서의 댐퍼의 동작 위치를 고정밀도로 검출할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관한 악기용 댐퍼 구동 장치는, 각각이 상기 악기의 발음체(4)의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼(6)와, 각각이 상기 댐퍼(6)의 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼 레버(91)와, 상기 복수의 댐퍼 레버(91)를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재(8)와, 상기 길이 부재(8)를 변위시키기 위하여, 상기 길이 부재(8)의 옆 또는 하측에 배치된 액추에이터(552)를 구비하고, 여기에 있어서, 상기 액추에이터(552)의 구동에 따라 상기 길이 부재(8)를 변위시키고, 이에 의해 상기 댐퍼(6)를 변위시켜 상기 발음체(4)로부터 떨어지도록 한다. 또한, 괄호 안에 나타낸 번호는, 후술하는 실시예에 있어서의 대응하는 요소의 도면 참조 번호를, 단순한 참고로서 나타내는 것이다.

상기 구성에 의하면, 액추에이터(552)가 길이 부재(8)의 옆 또는 하측에 배치되고, 상기 액추에이터(552)의 구동에 따라 상기 길이 부재(8)를 변위시키는 구성이기 때문에, 레버 복귀 스프링이 개재하지 않은 경로에 액추에이터(552)를 배치할 수 있다. 이에 의해, 액추에이터를 사용하여 댐퍼를 구동할 때에 적은 힘으로 댐퍼를 움직이게 할 수 있어, 액추에이터에 가해지는 부하를 경감시킬 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 액추에이터(552)는, 상기 길이 부재(8)의 옆 또는 바로 아래에 배치되고, 상기 길이 부재(8)를 길이 방향의 축선의 주위로 회동시키기 위해, 상기 액추에이터(552)의 움직임이, 상기 길이 부재(8)의 긴 모서리부에 대하여 구동력을 미치게 하도록, 상기 길이 부재(8)에 전달되어도 좋다. 바람직하게는, 상기 액추에이터(552)는, 상기 길이 부재(8)의 옆에 배치되고, 상기 액추에이터(552)의 움직임을 상기 길이 부재(8)에 전달하기 위하여, 상기 길이 부재(8)의 상기 긴 모서리부로부터 대략 횡방향으로 돌출되어 설치된 연결 부재(550)를 설치해도 좋고, 상기 액추에이터(552)에 의해 상기 연결 부재(550)를 구동함으로써, 상기 길이 부재(8)의 긴 모서리부에 대하여 구동력을 미치게 하도록 해도 좋다. 다른 예로서, 상기 액추에이터(552)는, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달(110)의 움직임을 상기 길이 부재(8)에 전달하기 위하여 상하 이동할 수 있는 리프팅 로드(115)의 도중에 배치되어도 좋고, 상기 액추에이터(552)의 상향의 움직임에 따라 상기 리프팅 로드(115)를 상향으로 움직이게 하고, 이에 의해 상기 길이 부재(8)를 변위시키도록 해도 좋다. 다른 예로서, 상기 액추에이터(552)는, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달(110)의 움직임을 상기 길이 부재(8)에 전달하기 위하여 상하 이동할 수 있는 리프팅 로드(115)의 옆에 배치되어도 좋고, 상기 액추에이터(552)의 움직임을 전달 부재(115c)를 통하여 상기 리프팅 로드(115)에 전달하고, 이에 의해 상기 길이 부재(8)를 변위시키도록 해도 좋다. 또한 다른 예로서, 상기 액추에이터(552)는, 상기 길이 부재(8)의 하방에 배치되고, 상기 액추에이터(552)의 움직임을 상기 길이 부재(8)에 전달하기 위하여, 상기 액추에이터(552)와 상기 길이 부재(8) 사이에 전달 로드(115d)를 설치하고, 상기 액추에이터(552)의 움직임을 상기 전달 로드(115d)를 통하여 상기 길이 부재(8)에 전달하도록 해도 좋다.

본 발명의 다른 관점에 따르는 악기는, 복수의 발음체(4)와, 각각이 어느 한 쪽의 상기 발음체(4)의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼(6)와, 각각이 상기 댐퍼(6) 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼 레버(91)와, 상기 복수의 댐퍼 레버(91)를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재(8)와, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달(110)과, 상기 댐퍼 페달(110)을 밟아 누름에 따라 상기 길이 부재(8)를 변위시키도록 구성된 페달 기구(116, 117, 115)-이에 의해 상기 댐퍼(6)가 변위하여 상기 발음체(4)로부터 떨어짐-와, 상기 길이 부재(8)의 변위 위치를 검출하기 위한 센서(555)를 구비한다. 이것에 의하면, 센서(555)는, 댐퍼(6)의 보다 가까이 배치되어 있는 길이 부재(8)의 변위 위치를 검출하도록 구성되어 있으므로, 댐퍼(6)의 동작 위치를 고정밀도로 검출할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동 연주 피아노의 외관도.
도 2는 자동 연주 피아노의 내부 구성을 모식적으로 도시하는 측면도.
도 3은 복수의 댐퍼 레버를 일괄하여 구동하기 위한 레일 구동부의 일 구성예를 도시하는 정면도.
도 4는 액추에이터의 구동을 리프팅 레일(길이 부재)에 전달하기 위한 연결 부재의 일례를 나타내는 사시도.
도 5는 자동 연주 피아노의 전기/전자적 회로 구성예를 도시하는 블록도.
도 6은 자동 연주 기능에 관한 기능적 구성예를 도시하는 블록도.
도 7은 액추에이터의 배치의 변형예에 관한 자동 연주 피아노의 내부를 도시한 도면.
도 8은 액추에이터의 배치의 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 9는 액추에이터의 배치의 또 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 10은 자동 연주 기능에 관한 기능적 구성의 변형예를 도시하는 블록도.
도 11은 모션 컨트롤러의 제1 변형예를 도시하는 블록도.
도 12는 모션 컨트롤러의 제2 변형예를 도시하는 블록도.
도 13은 모션 컨트롤러의 제3 변형예를 도시하는 블록도.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 자동 연주 기능을 갖는 그랜드 피아노(100)의 외관도이다. 피아노(100)는, 정면측에 복수의 키(1)를 구비하고 있고, 키(1)의 하방에 댐퍼 페달(110), 소스테누토 페달(111), 소프트 페달(112)을 구비하고 있다. 또한, 피아노(100)는, MIDI 형식의 연주 데이터를 기록한 DVD(Digital Versatile Disk)나 CD(Compact Disk) 등의 기록 매체로부터 연주 데이터를 판독하는 액세스부(120)를 구비하고 있고, 보면대 옆에는, 피아노(100)의 자동 연주 기능을 조작하기 위한 각종 메뉴 화면 등을 표시하기 위한 액정 디스플레이와, 조작자에게서의 지시를 접수하는 접수 수단으로서 기능하는 터치 패널을 구비한 조작 패널(130)을 구비하고 있다.

도 2는, 자동 연주 피아노(100) 내부의 기계적 구성을 측면측에서 보았을 때의 모식도이다. 도 2에는, 키(1)마다 설치된 해머 액션 기구(3), 키(1)를 구동하는 솔레노이드(50), 키 센서(26), 댐퍼 페달(110), 댐퍼(6)를 움직이게 하기 위한 댐퍼 기구(9) 등이 도시되어 있다. 또한, 도 2에 있어서는, 우측이 연주자로부터 보아 정면측, 좌측이 연주자로부터 보아 배면측으로 된다. 도 2에 있어서는, 하나의 키(1)만 도시되어 있지만, 키(1)는 연주자로부터 보아 좌우 방향에 걸쳐 88개 병설되어 있고, 해머 액션 기구(3) 및 키 센서(26)도 키(1)에 대응하여 88개 병설되어 있다. 또한, 키 구동용의 솔레노이드(50)도, 각 키(1)마다 대응하여 설치되어 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 88개의 키 구동용의 솔레노이드(50)가 설치되게 되지만, 솔레노이드(50)는, 상측으로부터 보면 정면측과 배면측에서 2열로 배치되어, 정면측의 열에 44개, 배면측의 열에 44개가 배치된다. 도 2에 있어서는, 하나의 키(1)에 대하여 2개의 솔레노이드(50)가 설치되어 있는 것처럼 보이지만, 도 2에 있어서 정면측에 있는 솔레노이드(50)는, 도시되어 있는 키(1)에 대응한 솔레노이드(50)이며, 그 옆의 배면측에 도시되어 있는 솔레노이드(50)는, 도시되어 있는 키(1)에 안측에서 인접하는 키(1)에 대응한 솔레노이드(50)이다.

공지와 같이, 키(1)는 요동 가능하게 지지되어 있고, 연주자에 의해 눌러진다. 해머(2)를 구비한 해머 액션 기구(3)는, 키(1)에 대응하여 배치되어 있는 현(4)(발음체)을 타격하는 기구이다. 연주자에 의해 키(1)가 눌러지면 해머(2)가 키(1)의 움직임에 대응하여 현(4)을 타격한다. 솔레노이드(50)는, 자동 연주 시에, 키(1)를 자동으로 구동하기 위하여 사용된다. 솔레노이드(50)는, 케이스(51)에 수납되어 있다. 케이스(51)는, 선반판(5)에 형성된 구멍에 배치되고, 이 구멍은, 커버(52)로 덮어져 있다. 솔레노이드(50)에 있어서는, 솔레노이드(50)를 구동하는 신호가 공급되면 플런저가 변위한다. 플런저가 변위하여 키(1)를 밀어 올리면, 해머(2)가 키(1)의 움직임에 대응하여 현(4)을 타격한다. 키 센서(26)는, 각 키(1)의 전단부측(도 2의 우측)의 하방에 각각 배치되어 있고, 키(1)의 위치나 속도 등의 운동 상태를 검출하고, 검출한 운동 상태를 나타내는 신호를 출력한다.

댐퍼 페달(110)은, 댐퍼(6)를 움직이게 하기 위한 페달이다. 도 2에 있어서는, 댐퍼 페달(110)의 좌단부측(이하, 전단부측이라고 한다)이 연주자의 발에 의해 조작된다. 도 2에 있어서 댐퍼 페달(110)의 우단부측(이하, 후단부측이라고 한다)에는, 페달 로드(116)가 접속되어 있다. 페달 로드(116)의 상단부는, 댐퍼 페달 레버(117)의 전단부측(도 2의 우측)의 하면에 접하고 있다. 댐퍼 페달 레버(117)는, 핀(113)으로 피봇 가능하게 지지되어 있고, 핀(113)을 지지점으로 하여 지레 형상으로 회전한다. 댐퍼 페달 레버(117)의 상면측에는, 스프링(114)(댐퍼 페달 레버(117) 및 댐퍼 페달(110)을 복귀시키기 위한 탄성체)과, 리프팅 로드(115)가 접하고 있다.

일례로서 금속제의 코일 스프링으로 이루어지는 스프링(114)은, 그 상단부측이 커버(52)에 접하고 있다. 스프링(114)은, 핀(113)을 중심으로 댐퍼 페달 레버(117)를 시계 방향으로(하향으로) 회전시키는 힘을 댐퍼 페달 레버(117)에 가한다. 또한, 핀(113)을 중심으로 댐퍼 페달 레버(117)를 시계 방향으로 회전시키는 힘을 댐퍼 페달 레버(117)에 가하는 것이면, 금속의 스프링이 아니라, 고무 등의 탄성체를 스프링(114) 대신에 사용해도 좋다. 리프팅 로드(115)는, 커버(52)에 형성된 구멍, 케이스(51)에 형성된 구멍 및 선반판(5)에 형성된 구멍을 관통하여, 키의 배열에 따라 가로 방향으로 연장된 길이 부재인 리프팅 레일(8)의 하면에 접하고 있다. 리프팅 레일(길이 부재)(8)은, 댐퍼 기구(9)를 움직이게 하기 위한 부품이다. 리프팅 레일(8)은, 각 키(1)마다 설치된 댐퍼 기구(9)의 하방에 배치되어 있고, 연주자측으로부터 보아 좌우 방향에 걸쳐 길이 방향을 갖는 막대 형상의 부품이다.

댐퍼 기구(9)는, 댐퍼(6)를 움직이게 하는 것이며, 댐퍼 레버(91) 및 댐퍼 와이어(92)를 구비하고 있다. 댐퍼 레버(91)는, 일단부가 핀(93)으로 피봇 가능하게 지지되어 있고, 타단부에는 댐퍼 와이어(92)가 연결되어 있다. 댐퍼 와이어(92)는, 댐퍼 레버(91)에 연결되어 있는 측과 반대측의 단부가 댐퍼(6)에 연결되어 있다. 이와 같이, 각각이 현(발음체)(4)의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 복수의 댐퍼(6)와, 각각이 상기 댐퍼(6) 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성된 복수의 댐퍼 레버(91)가 설치되어 있다.

연주자가 댐퍼 페달(110)에 닿지 않은 상태에서는, 스프링(114)에 의해 댐퍼 페달 레버(117)와 페달 로드(116)가 하방으로 밀어 내려져 있고, 댐퍼 페달(110)의 전단부측이 소정 위치에 위치하고 있다. 연주자가, 스프링(114)의 힘에 저항하여 댐퍼 페달(110)의 전단부측을 밟아 내리면, 댐퍼 페달(110)의 후단부측이 올라가 페달 로드(116)가 상승한다. 페달 로드(116)가 상승하면, 댐퍼 페달 레버(117)의 전단부측이 밀어 올려지고, 댐퍼 페달 레버(117)가 피봇하여, 리프팅 로드(115)가 밀어 올려진다. 리프팅 로드(115)가 밀어 올려지면, 리프팅 레일(길이 부재)(8)이 상방으로 밀어 올려진다. 밀어 올려진 리프팅 레일(길이 부재)(8)은, 복수의 댐퍼 레버(91)에 접촉하여, 상기 복수의 댐퍼 레버(91)를 한꺼번에 상향으로 피봇시킨다. 댐퍼 레버(91)가 피봇하면, 각 댐퍼 와이어(92)가 밀어 올려진다. 각 댐퍼 와이어(92)가 밀어 올려지면, 각 댐퍼(6)가 각 현(4)으로부터 떨어진다. 이와 같이, 리프팅 레일(길이 부재)(8)은, 복수의 댐퍼 레버(91)를 모두 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있다.

또한, 연주자가 댐퍼 페달(110)로부터 발을 떼면, 스프링(114)의 힘에 의해 댐퍼 페달 레버(117)의 전단부측이 하강하여, 페달 로드(116)를 밀어 내린다. 페달 로드(116)가 내려가면, 댐퍼 페달(110)의 후단부측이 내려가고, 댐퍼 페달(110)의 전단부측이 소정 위치로 복귀한다. 또한, 댐퍼 페달 레버(117)의 전단부측이 하강하면, 리프팅 로드(115)가 하강한다. 리프팅 로드(115)가 하강하면, 리프팅 레일(8)이 하방으로 내려간다. 리프팅 레일(8)이 하방으로 내려가면, 복수의 댐퍼 레버(91)가 모두 하향으로 피봇하여, 대응하는 각 댐퍼 와이어(92)가 내려가, 각 댐퍼(6)가 각 현(4)을 누른다.

다음에 액추에이터를 사용하여 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 구동하는 구성에 대하여 설명한다. 도 3은 리프팅 레일(길이 부재)(8)의 일단부에 설치된, 리프팅 레일(8)을 구동하기 위한, 레일 구동부(55)의 정면도이다. 레일 구동부(55)는, 연결 부재(혹은 전달 부재)(550), 프레임(551), 액추에이터의 일례인 솔레노이드(552), 나사(553)를 포함한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 레일 구동부(55)는, 연주자측으로부터 보아 리프팅 레일(8)의 우측단부측에 설치되어 있지만, 연주자측으로부터 보아 리프팅 레일(8)의 좌측단부측에 설치해도 좋다.

연결 부재(혹은 전달 부재)(550)는, 액추에이터(솔레노이드(552))의 움직임을 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 전달하기 위하여, 리프팅 레일(8)의 정면측의 긴 모서리부에 있어서, 우측단부 방향에 대략 횡방향으로 돌출되어 설치되는, 전달용 부품이다. 연결 부재(550)는, 평판의 금속편을 단부로부터 소정 거리의 위치에서 수직으로 절곡하고, 수직으로 된 부분의 단부로부터 소정 거리의 위치에서 수평하게 절곡함으로써, 도 4에 도시한 바와 같이 금속편을 계단 형상으로 절곡한 형상으로 되어 있다. 또한, 계단 형상의 하측 부분은, 정면측의 일부가 상방으로 절곡되어 있고, 이 절곡되어 수직이 된 부분에는, 나사(553)가 관통하는 구멍(550a)이 형성되어 있다. 연결 부재(550)는, 이 구멍에 통과된 나사(553)에 의해 리프팅 레일(8)의 정면측의 긴 모서리부의 우측단부에 고정된다. 또한, 연결 부재(550)는, 금속이 아니라 합성 수지나 목재 등, 다른 소재에 의해 형성되어 있어도 좋다. 또한, 연결 부재(550)를 리프팅 레일(8)에 고정할 때에는 나사(553)가 아니라, 접착제로 고정해도 좋다. 연결 부재(550)는, 후술하는 플런저(552a)의 직선 운동을 리프팅 레일(8)에 전달하는 전달 수단으로서 기능한다.

프레임(551)은, 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)를 고정적으로 배치하기 위한 부품이며, 리프팅 레일(길이 부재)(8)의 우측단부의 바로 옆의 부분에서, 선반판(5) 위에 고정된다. 프레임(551)은, 띠 형상의 금속편을 절곡하여 형성되어 있다. 프레임(551)에는, 솔레노이드(552)의 플런저(552a)가 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 프레임(551)에 솔레노이드(552)가 고정되면, 도 3에 도시한 바와 같이 선반판(5)의 상방에 선반판(5)으로부터 떨어져 솔레노이드(552)가 위치하고, 플런저(552a)의 일단부가 프레임(551)보다 위로 돌출된 상태로 된다. 또한, 프레임(551)에 대해서도, 금속이 아니라 합성 수지나 목재 등, 다른 소재로 형성되어 있어도 좋다.

솔레노이드(552)는, 플런저(552a)와 스프링(552b)을 갖는다. 플런저(552a)는, 솔레노이드(552)의 프레임을 관통하고 있으며, 일단부가 계단 형상의 연결 부재(550)의 상측 부분의 하면에 접하고 있다. 솔레노이드(552)에 있어서는, 전류가 흐르지 않는 상태에 있어서는, 스프링(552b)의 힘으로 플런저(552a)가 연결 부재(550)에 접하고 있다. 또한, 솔레노이드(552)에 전류가 흐르면, 플런저(552a)가 상방으로 이동한다. 플런저(552a)가 상방으로 이동하면, 플런저(552a)는, 접하고 있는 연결 부재(550)를 밀어 올린다. 연결 부재(550)가 밀어 올려지면, 연결 부재(550)가 고정되어 있는 리프팅 레일(8)이 위로 이동한다. 정확하게는, 리프팅 레일(8)의 정면측의 긴 모서리부가 상향으로 움직여, 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 길이 방향의 가상적 축선의 주위로 회동시킨다. 이와 같이, 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 길이 방향의 가상적 축선의 주위로 회동시킬 수 있도록, 액추에이터(솔레노이드(552))의 움직임이, 리프팅 레일(8)의 긴 모서리부에 대하여 구동력을 미치게 하도록, 상기 리프팅 레일(8)에 전달되게 구성되어 있다. 더욱 상세하게는, 액추에이터(솔레노이드(552))의 움직임을 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 전달하기 위하여, 리프팅 레일(8)의 긴 모서리부로부터 대략 횡방향으로 돌출되어 설치된 연결 부재(550)를 설치하고, 액추에이터(솔레노이드(552))에 의해 상기 연결 부재(550)를 구동함으로써, 리프팅 레일(길이 부재)(8)의 긴 모서리부에 대하여 구동력을 미치게 하도록 구성되어 있다. 또한, 솔레노이드(552)는, 스프링(552b)을 구비하지 않는 푸시형 솔레노이드이어도 좋다.

프레임(551)에 관련하여, 위치 센서(555)가 설치되어 있다. 위치 센서(555)는, 투과판(555a)과, 검출부(555b)로 구성되어 있고, 리프팅 레일(길이 부재)(8)의 변위 위치를 검출하기 위한 센서로서 기능한다. 투과판(555a)은, 판상이고 광이 투과하는 합성 수지로 된 부재이다. 투과판(555a)은, 위치에 따라 투과하는 광의 광량이 상이하도록 가공되어 있고, 연결 부재(550)로부터 떨어짐에 따라 투과하는 광의 광량이 많아지도록 가공되어 있다. 검출부(555b)는, 투광부와 수광부가 일체로 된 포토 센서이다. 투광부로부터 나온 광은, 투과판(555a)을 투과하여 수광부에 의해 수광된다. 검출부(555b)는, 수광한 광의 광량에 대응한 아날로그 신호 ya를 출력한다. 이 구성에 의하면, 리프팅 레일(8)의 위치가 상하로 변화하면, 수광부에 도달하는 광의 광량이 변화한다. 그러면, 검출부(555b)로부터 출력되는 아날로그 신호 ya는, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치에 대응하여 변화하여, 상하 방향의 위치를 나타내게 된다.

이와 같이, 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)는, 리프팅 레일(길이 부재)(8) 옆에 배치되고, 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 직접 구동하기 쉽게 되어 있고, 또한, 전달 수단을 통하여 간접적으로 구동하는 경우에도, 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)로부터 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 이르는 매개 경로(전달 경로)가 매우 짧게 되어 있다. 이러한 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)의 배치에 의해, 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)로부터 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 이르는 매개 경로(전달 경로)에 있어서, 기존의 복귀용 스프링(도 2의 참조 부호 114)의 가압력이 작용하지 않는 것으로 되어 있어, 복귀용 스프링(도 2의 참조 부호 114)의 가압력이 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)에 작용하지 않게 되어 있다. 또한, 이와 같이 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)를 리프팅 레일(길이 부재)(8) 옆에 배치하는 구성에 한하지 않고, 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)를 리프팅 레일(길이 부재)(8)의 바로 아래에 배치하는 구성을 채용해도 좋고, 그것에 의해서도, 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)로부터 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 이르는 매개 경로(전달 경로)에 있어서, 기존의 복귀용 스프링(도 2의 참조 부호 114)이 확실하게 개재할 여지가 없는 것으로 되어 있어, 복귀용 스프링(도 2의 참조 부호 114)에 의한 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)에 대한 부하가 확실하게 가해지지 않도록 할 수 있다. 또한, 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)를 리프팅 레일(길이 부재)(8) 옆에 배치하는 구성의 다른 예로서, 도 3과 같이 우측단부(또는 좌측단부)의 옆이 아니라, 리프팅 레일(8)의 정면측의 긴 모서리부의 옆에 배치해도 좋다.

이어서, 자동 연주 피아노(100)의 전기적 구성에 대하여, 도 5를 사용하여 설명한다. 도 5는, 상술한 솔레노이드를 제어하여 자동 연주를 행하는 컨트롤러(10)의 구성을 도시한 블록도이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 컨트롤러(10)는, CPU(Central Processing Unit)(102), ROM(Read Only Memory)(103), RAM(Random Access Memory)(104), 액세스부(120) 및 조작 패널(130)을 구비하고 있고, 이들은 버스(101)에 접속되어 있다. 또한, 컨트롤러(10)는, 버스(101)에 접속된 A/D 변환부(141a, 141b), PWM(Pulse Width Modulation) 신호 발생부(142a, 142b)를 구비하고 있고, 이들을 사용하여 솔레노이드(50, 552)를 제어한다.

A/D 변환부(141a)는, 키 센서(26)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환 후의 디지털 신호를 모션 컨트롤러(1000a)에 출력한다. 이 신호는, 연주에 따라 변화하는 키(1)의 상하 방향의 위치를 나타내게 된다.

A/D 변환부(141b)는, 위치 센서(555)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환 후의 디지털 신호를 모션 컨트롤러(1000b)에 출력한다. 위치 센서(555)로부터 출력되는 신호는, 상술한 바와 같이 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 나타내기 때문에, 변환 후의 디지털 신호 yd도 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 나타내게 된다.

CPU(102)는, RAM(104)을 작업 영역으로 하여 ROM(103)에 기억된 제어 프로그램을 실행한다. ROM(103)에 기억된 제어 프로그램이 실행되면, 액세스부(120)에 삽입된 기록 매체로부터 판독한 연주 데이터에 따라 솔레노이드를 구동하여 자동 연주를 행하는 자동 연주 기능이 실현된다.

도 6은, 자동 연주 기능에 관한 기능의 구성을 도시한 블록도이다. 도 6에 도시한 바와 같이 CPU(102)에 있어서는, 모션 컨트롤러(1000a)와 모션 컨트롤러(1000b)가 실현된다.

모션 컨트롤러(1000a)는, 키(1)의 움직임을 제어하는 것이다. CPU(102)는, 자동 연주를 행할 때에는 기록 매체로부터 취득한 MIDI 형식의 연주 데이터에 기초하여, 키(1)를 어느 타이밍에 동작시킬지를 산출하여, 시간 경과에 대응한 키(1)의 궤도를 나타내는 궤도 데이터를 생성한다. 그리고, 이 궤도 데이터에 기초하여, 구동하는 키(1)를 나타내는 키 번호와, 구동하는 키(1)의 위치를 나타내는 위치 명령값 및 구동하는 키(1)의 속도를 나타내는 속도 명령값을 모션 컨트롤러(1000a)에 공급한다.

모션 컨트롤러(1000a)는, 키 번호, 위치 명령값 및 속도 명령값을 수취하면, 이 위치 명령값과 속도 명령값에 따른 구동 신호를 PWM 신호 발생부(142a)에 출력한다. PWM 신호 발생부(142a)는, 구동 신호를 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식의 PWM 신호로 변환하고, 이 PWM 신호를 키 번호에 의해 특정되는 키(1)에 대응한 솔레노이드(50)에 출력한다. 이 PWM 신호를 솔레노이드(50)가 수취하면, 솔레노이드(50)는 PWM 신호에 따라 플런저를 변위시킨다.

또한, A/D 변환부(141a)는, 키 센서(26)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환 후의 디지털 신호를 모션 컨트롤러(1000a)에 출력한다. 모션 컨트롤러(1000a)는, A/D 변환부(141a)로부터 공급되는 신호가 나타내는 키(1)의 위치 및 속도와, 공급되는 위치 명령값 및 속도 명령값을 비교하여, 양자가 일치하도록 서보 제어를 행한다. 이에 의해, 위치 명령값과 속도 명령값대로 키(1)가 구동되게 된다.

모션 컨트롤러(1000b)는, 리프팅 레일(8)의 움직임을 제어하는 것이다. CPU(102)는, 자동 연주를 행할 때에는, MIDI 형식의 연주 데이터 중 하나인 댐퍼 페달의 데이터에 기초하여, 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치 명령값을 모션 컨트롤러(1000b)에 공급한다. 모션 컨트롤러(1000b)는, 위치 명령값을 수취하면, 이 위치 명령값에 따른 구동 신호를 PWM 신호 발생부(142b)에 출력한다. PWM 신호 발생부(142a)는, 구동 신호를 펄스폭 변조 방식의 PWM 신호로 변환하여, 이 PWM 신호를 솔레노이드(552)에 출력한다. 이 PWM 신호를 솔레노이드(552)가 수취하면, 솔레노이드(552)는 PWM 신호에 따라 플런저(552a)를 변위시킨다.

또한, A/D 변환부(141b)는, 위치 센서(555)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환 후의 디지털 신호를 모션 컨트롤러(1000b)에 출력한다. 모션 컨트롤러(1000b)는, A/D 변환부(141b)로부터 공급되는 신호가 나타내는 리프팅 레일(8)의 위치와, 공급되는 위치 명령값을 비교하여, 양자가 일치하도록 서보 제어를 행한다. 이에 의해, 위치 명령값대로 리프팅 레일(8)이 구동되게 된다.

이어서, 자동 연주 피아노(100)의 동작을 설명한다. 우선, MIDI 형식의 연주 데이터가 기억된 기록 매체를 액세스부(120)에 삽입하고, 이 연주 데이터를 재생하는 조작이 조작 패널(130)에 있어서 행해지면, CPU(102)는, 연주 데이터를 기록 매체로부터 판독한다.

CPU(102)는, 댐퍼(6)를 현(4)으로부터 떨어지는 것을 나타내는 데이터를 연주 데이터로부터 추출하면, 댐퍼(6)를 현(4)으로부터 떨어뜨렸을 때의 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치 명령값을 생성한다.

모션 컨트롤러(1000b)는, 이 위치 명령값에 따라 플런저(552a)를 상승시키는 구동 신호를 PWM 신호 발생부(142b)에 출력한다. PWM 신호 발생부(142a)는, 구동 신호를 펄스폭 변조 방식의 PWM 신호로 변환하여, 이 PWM 신호를 솔레노이드(552)에 출력한다. 이 PWM 신호를 솔레노이드(552)가 수취하면, 솔레노이드(552)는 PWM 신호에 따라 플런저(552a)를 상승시킨다. 플런저(552a)가 상승하면, 연결 부재(550)와 함께 리프팅 레일(8)이 상승한다. 리프팅 레일(8)이 상승하면, 리프팅 레일(8)은 레버(91)에 접촉하여, 레버(91)를 회전시킨다. 레버(91)가 회전하면, 댐퍼 와이어(92)가 밀어 올려진다. 댐퍼 와이어(92)가 밀어 올려지면, 댐퍼(6)가 현(4)으로부터 떨어진다.

또한 CPU(102)는, 댐퍼(6)가 현(4)을 누르는 것을 나타내는 데이터를 추출하면, 댐퍼(6)가 현(4)을 누를 때의 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치 명령값을 생성한다. 모션 컨트롤러(1000b)는, 이 위치 명령값에 따라, PWM 신호 발생부(142b)로의 구동 신호의 출력을 정지한다. PWM 신호 발생부(142a)는, 구동 신호가 공급되지 않게 되면, PWM 신호의 출력을 정지한다. 솔레노이드(552)에 PWM 신호가 공급되지 않게 되어, 솔레노이드(552)에 전류가 흐르지 않게 되면, 플런저(552a)는, 하강하여 소정 위치로 복귀된다. 플런저(552a)가 하강하면, 연결 부재(550)와 함께 리프팅 레일(8)이 하강한다. 리프팅 레일(8)이 하강하면, 레버(91)가 회전하여 댐퍼 와이어(92)가 내려가, 댐퍼(6)가 현(4)을 누른다. 이와 같이, 솔레노이드(552)와 연결 부재(550)에 의해, 댐퍼(6)가 구동되기 때문에, 솔레노이드(552)와 연결 부재(550)는 댐퍼(6)를 구동하는 댐퍼 구동 장치라고 할 수 있다.

종래 기술인 상기 기재된 일본 특허 공개 제2002-14669호 공보에 개시된 피아노에 있어서는, 전술한 바와 같이, 댐퍼를 솔레노이드에 의해 움직이게 할 때에는, 레버 복귀 스프링이 라우드 레버에 가하고 있는 이상의 힘을 솔레노이드에 의해 라우드 레버에 가할 필요가 있어, 큰 힘을 필요로 하기 때문에, 상대적으로 큰 용량의 솔레노이드를 채용해야 한다.

이에 반하여, 본 실시 형태에 있어서는, 솔레노이드(552)를 사용하여 댐퍼(6)를 자동으로 움직이게 할 때에는, 연결 부재(550), 리프팅 레일(8), 댐퍼 기구(9)의 전달 경로를 통하여 이것을 움직이게 되고, 이 전달 경로에 있어서는, 기존의 복귀용 스프링(도 2의 참조 부호 114)이 개재하지 않는다. 따라서, 전술한 바와 같이, 복귀용 스프링(도 2의 참조 부호 114)에 의한 전자기 솔레노이드(액추에이터)(552)에 대한 부하가 확실하게 가해지지 않도록 할 수 있다. 이와 같이, 이들 구성에 의해 플런저(552a)에 가해지는 부하는, 종래 기술과 비교하여 상대적으로 작게 나오기 때문에, 상대적으로 작은 용량의 솔레노이드를 사용할 수 있어, 댐퍼(6)를 구동하기 위한 구성을 소형화할 수 있다.

또한, 소형 솔레노이드를 사용할 수 있기 때문에, 대형 솔레노이드와 비교하여 솔레노이드가 동작했을 때의 소리가 작아, 유저에게 노이즈로서 들리는 소리를 억제할 수 있다. 또한, 레일 구동부(55)는, 피아노의 내부에 배치되기 때문에, 솔레노이드의 동작음이 피아노의 외부에 누설되기 어려워, 유저에게 노이즈로서 들리는 소리를 억제할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 플런저를 동작시킬 때는, 종래 기술에 있어서 고려할 필요가 있던 레버 복귀 스프링과 같은 큰 힘을 고려할 필요가 없기 때문에, 솔레노이드의 제어가 용이해진다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되지 않고, 다른 다양한 형태로 실시 가능하다. 예를 들어, 상술한 실시 형태를 이하와 같이 변형하여 본 발명을 실시해도 좋다. 또한, 상술한 실시 형태 및 이하의 변형예는, 각각을 조합해도 좋다.

[액추에이터 배치의 변형예]

상술한 실시 형태에 있어서는, 연결 부재(550)를 통하여 솔레노이드(552)에 의해 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 구동하고 있지만, 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 구동하는 구성은, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 도 7은, 본 변형예에 관한 자동 연주 기능을 구비한 그랜드 피아노(100) 내부의 구성을 도시한 도면이다. 본 변형예에 있어서는, 솔레노이드(552)가 케이스(51)의 내부에 배치된다. 또한, 본 변형예에 있어서는, 자동 연주 피아노(100)는, 위와 아래로 분리된 2개의 리프팅 로드(115a 및 115b)를 갖는다. 하측의 리프팅 로드(115a)의 하단부는, 댐퍼 페달 레버(117)의 상면측에 접하고, 상단부는, 솔레노이드(552)의 플런저(552a)의 하단부에 접하고 있다. 또한, 상측의 리프팅 로드(115b)의 하단부는, 솔레노이드(552)의 플런저(552a)의 상단부에 접하고, 상단부는, 리프팅 레일(8)의 하면에 접하고 있다. 상측의 리프팅 로드(115b)는, 솔레노이드(552)의 직선 운동을 리프팅 레일(8)에 전달하는 전달 수단으로서 기능한다.

도 7의 구성에 있어서는, 댐퍼 페달(110)이 밟혀 눌러진 경우, 레버(117)가 리프팅 로드(115a)를 밀어 올리고, 리프팅 로드(115a)는 플런저(552a)를 밀어 올린다. 플런저(552a)는 리프팅 로드(115b)를 밀어 올리고, 리프팅 로드(115b)는 리프팅 레일(8)을 밀어 올린다. 이 경우, 솔레노이드(552)는 통전되지 않기 때문에, 플런저(552a)는 댐퍼 페달(110)을 밟아 누름에 따라 자유롭게 상하 이동할 수 있다.

한편, 솔레노이드(552)가 구동(통전)된 경우, 플런저(552a)가 상승하고, 상측의 리프팅 로드(115b)를 밀어 올리고, 리프팅 로드(115b)는, 리프팅 레일(8)을 밀어 올린다. 솔레노이드(552)를 사용하여 리프팅 레일(8)을 구동한 경우, 솔레노이드(552)의 구동력은 스프링(114)에는 작용하지 않기 때문에, 본 변형예에 있어서도 큰 힘을 필요로 하지 않고 댐퍼(6)를 움직이게 할 수 있다.

이와 같이, 도 7의 구성에 있어서는, 액추에이터(솔레노이드(552))는, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달(110)의 움직임을 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 전달하기 위하여 상하 이동할 수 있는 리프팅 로드(115)의 도중에 배치되고, 상기 액추에이터(솔레노이드(552))의 상향의 움직임에 따라 리프팅 로드(115(115b))를 상향으로 움직이게 하고, 이에 의해 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 변위시킨다.

또한, 리프팅 레일을 구동하는 솔레노이드를 케이스(51) 내에 수납하는 구성에 있어서는, 도 8에 도시한 구성으로 해도 좋다. 도 8은, 케이스(51) 내를 확대하여 정면측으로부터 본 모식도이다. 본 변형예에 있어서는, 리프팅 로드(115)는, 측방으로 돌출된 로드(115c)를 갖는다. 로드(115c)는, 케이스(51) 내에 배치된 솔레노이드(552)의 플런저(552a)에 접하고 있다. 솔레노이드(552)가 구동된 경우, 플런저(552a)가 상승하여, 로드(115c)를 밀어 올린다. 로드(115c)가 밀어 올려지면, 로드(115c)에 연결되어 있는 리프팅 로드(115)가 밀어 올려져, 리프팅 레일(8)을 밀어 올린다. 즉, 로드(115c)와 리프팅 로드(115)는, 솔레노이드(552)의 직선 운동을 리프팅 레일(8)에 전달하는 전달 수단으로서 기능한다. 본 변형예에 있어서도, 솔레노이드(552)의 구동력은 스프링(114)에는 작용하지 않기 때문에, 큰 힘을 필요로 하지 않고 댐퍼(6)를 움직이게 할 수 있다.

이와 같이, 도 8의 구성에 있어서는, 액추에이터(솔레노이드(552))는, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달(110)의 움직임을 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 전달하기 위하여 상하 이동할 수 있는 리프팅 로드(115) 옆에 배치되고, 상기 액추에이터(솔레노이드(552))의 움직임을 전달 부재(로드(115c))를 통하여 리프팅 로드(115(115b))에 전달하고, 이에 의해 리프팅 레일(길이 부재)(8)을 변위시킨다.

또한, 다른 예로서, 리프팅 로드(115)를 상기 액추에이터(솔레노이드(552))에 의해 구동하지 않고, 자동 연주 피아노(100)에 있어서, 리프팅 로드(115)와는 다른 제2 리프팅 로드(또는 전달 로드)를 설치하고, 이 리프팅 로드를 솔레노이드(552)에 의해 구동하도록 해도 좋다. 도 9는, 본 변형예에 관한 제2 리프팅 로드(115d)를 구비한 구성의 모식도이다. 케이스(51) 내에 배치된 솔레노이드(552)의 플런저(552a)는, 제2 리프팅 로드(115d)에 접하고 있으며, 이 리프팅 로드(115d)는, 케이스(51)와 선반판(5)을 관통하여, 리프팅 레일(8)의 하면에 접하고 있다. 여기서, 리프팅 로드(115d)는, 솔레노이드(552)의 직선 운동을 리프팅 레일(8)에 전달하는 전달 수단으로서 기능한다. 본 변형예에 있어서도, 솔레노이드(552)의 구동력은 스프링(114)에는 작용하지 않기 때문에, 큰 힘을 필요로 하지 않고 댐퍼(6)를 움직이게 할 수 있다.

이와 같이, 도 9의 구성에 있어서는, 액추에이터(솔레노이드(552))는, 리프팅 레일(길이 부재)(8)의 하방에 배치되고, 액추에이터(솔레노이드(552))를 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 전달하기 위하여, 액추에이터(솔레노이드(552))와 리프팅 레일(길이 부재)(8) 사이에 전달 로드(제2 리프팅 로드(115d))를 설치하고, 상기 액추에이터(솔레노이드(552))의 움직임을 상기 전달 로드(제2 리프팅 로드(115d))를 통하여 리프팅 레일(길이 부재)(8)에 전달한다.

또한, 제2 리프팅 로드(전달 로드)(115d)를 구비하는 구성에 있어서는, 제2 리프팅 로드(115d)가 케이스(51)와 커버(52)를 관통하도록 해도 좋다. 그리고, 커버(52) 하방에 솔레노이드(552)를 배치하고, 이 솔레노이드에 의해 제2 리프팅 로드(115d)를 움직이게 하도록 해도 좋다. 또한, 케이스(51)와 커버(52)를 관통한 제2 리프팅 로드(115d)를 움직이게 하는 구성에 있어서는, 리프팅 로드(115d)의 하단부에 접하고, 또한, 핀을 중심으로 피봇 가능한 레버를 설치하고, 이 레버를 솔레노이드에 의해 움직이게 하도록 해도 좋다.

상술한 실시 형태 또는 변형예에 있어서는, 솔레노이드에 의해 리프팅 레일(8) 혹은 리프팅 로드(115)를 움직이게 하고 있지만, 리프팅 레일(8) 혹은 리프팅 로드(115)를 움직이게 하기 위한 액추에이터는, 솔레노이드와 같은 리니어 액추에이터에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 모터와 같은 회전 액추에이터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하고, 이 직선 운동에 의해 리프팅 레일(8) 혹은 리프팅 로드(115)를 움직이게 하도록 해도 좋다. 혹은, 모터(회전 액추에이터)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하지 않고, 회전 이동하는 액추에이터의 이동자에 의해, 리프팅 레일(8)을 변위시켜도 좋다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 레일 구동부(55)는, 리프팅 레일(8)의 길이 방향 중 어느 한 일단부측에 설치되어 있지만, 리프팅 레일(8)의 길이 방향의 양단부에 설치하는 구성으로 해도 좋다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 댐퍼 기구를 구비하는 악기로서 그랜드 피아노를 예로 하고 있지만, 업라이트 피아노에도 적용 가능하다. 또한, 피아노에 한하지 않고, 첼레스타나 글로겐슈필 등, 타격에 따라 진동하는 발음체를 구비하는 악기에 있어서 댐퍼 기구를 구비하는 것에 대해서도, 댐퍼를 구동하는 기구로서 상술한 실시 형태에서 설명한 기구를 채용하여, 연주 데이터에 기초하여 댐퍼를 구동하도록 해도 좋다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 전달 수단을 통하지 않고 액추에이터에 의해 리프팅 레일(8)을 직접 구동하도록 해도 좋다. 구체적으로는, 예를 들어 솔레노이드(552)를 리프팅 레일(8)의 바로 아래에 배치하고 플런저(552a)가 리프팅 레일(8)에 직접 접하도록 해도 좋다. 이 구성에 의하면, 전달 수단을 통하지 않고 플런저(552a)에 의해 리프팅 레일(8)을 직접 구동할 수 있다.

[컨트롤러의 변형예]

이어서, 도 6에 도시한 모션 컨트롤러(1000a)와 모션 컨트롤러(1000b)의 변형예에 대하여 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 도 10에 있어서, 모션 컨트롤러(1000a)는, 연주 데이터에 기초하여 키(1)를 구동하는 기능을 구비하고 있다. 모션 컨트롤러(1000a)는, 연주 데이터에 기초하여 키(1)를 구동하는 경우, 상기 액세스부(120)(도 5)에 의해 기록 매체로부터 판독된 MIDI 형식의 연주 데이터를 취득한다. 또한, 여기에서 모션 컨트롤러(1000a)가 취득하는 연주 데이터는, 키(1)의 구동에 관한 데이터인 노트 온/오프 메시지이다. 모션 컨트롤러(1000a)는, 노트 온/오프 메시지를 취득하면, 구동하는 키(1)를 특정한다. 또한, 모션 컨트롤러(1000a)는, 메시지에 포함되는 벨로시티의 데이터로부터 시간 경과에 따른 키(1)의 상하 방향의 위치를 산출한다.

모션 컨트롤러(1000a)는, 이 산출 결과로부터, 시간의 경과에 따른 키(1)의 상하 방향의 위치를 특정한다. 또한, 모션 컨트롤러(1000a)는, A/D 변환부(141a)로부터 공급되는 신호를 취득하고, 취득한 신호가 나타내는 키(1)의 상하 방향의 위치와, 특정한 상하 방향의 위치의 차분인 위치 편차를 산출한다. 모션 컨트롤러(1000a)는, 이 위치 편차에 미리 정해진 증폭률을 곱함으로써, 위치 편차 ex가 나타내는 위치 성분의 제어량을, 후단의 PWM 신호 발생부(142a)에 있어서의 듀티비에 대응하는 값으로 단위 변환하여, 키(1)의 상하 방향의 위치를 제어하는 제어값으로서 출력한다. 또한, 모션 컨트롤러(1000a)는, 구동하는 키를 나타내는 키 번호를 출력한다.

PWM 신호 발생부(142a)는, 모션 컨트롤러(1000a)로부터 출력된 키 번호와 제어값을 취득하고, 제어값을 펄스폭 변조 방식의 PWM 신호로 변환하여, 이 PWM 신호를, 취득한 키 번호가 나타내는 키(1)에 대응한 솔레노이드(50)에 출력한다. 이 PWM 신호를 취득한 솔레노이드(50)는, PWM 신호에 따라 플런저를 변위시켜, 키(1)를 구동한다.

또한, 모션 컨트롤러(1000a)는, 유저가 행한 연주에 따라 당해 연주를 나타내는 MIDI 형식의 연주 데이터를 출력하는 기능을 구비하고 있다. 구체적으로는, 유저가 키(1)를 조작하면, 키 센서(26)로부터 출력된 아날로그 신호가 A/D 변환부(141a)에 의해 디지털 신호로 변환되어, 키(1)의 상하 방향의 위치를 나타내는 신호가 모션 컨트롤러(1000a)에 공급된다.

모션 컨트롤러(1000a)는, 이 디지털 신호에 기초하여, 시간의 경과에 따라 변화하는 키(1)의 상하 방향의 위치를 특정하여, 시간의 변화와 특정한 상하 방향의 위치의 관계로부터 키(1)의 동작 속도를 구하고, 구한 속도로부터 MIDI 형식 데이터에 있어서의 벨로시티의 데이터를 생성한다. 또한, 모션 컨트롤러(1000a)는, 조작된 키(1)를 특정하고, 이 키 번호를 MIDI 형식 데이터에 있어서의 노트 넘버로 변환한다.

모션 컨트롤러(1000a)는, 생성되는 벨로시티의 데이터나 노트 넘버의 데이터를 사용하여 노트 온/오프의 메시지를 생성하고, 키(1)가 조작된 시간을 나타내는 시간 정보와, 생성한 메시지를 출력한다. 이 시간 정보와 메시지로부터, MIDI 형식의 연주 데이터가 생성되고, 생성된 연주 데이터가 액세스부(120)에 의해 기록 매체에 기록된다.

[모션 컨트롤러(1000b)의 제1 변형예]

다음에 모션 컨트롤러(1000b)의 변형예에 대하여 설명한다. 도 11은, 모션 컨트롤러(1000b)의 제1 변형예의 기능의 구성을 도시한 블록도이다. 모션 컨트롤러(1000b)는, 연주 데이터에 기초하여 댐퍼(6)를 구동하는 기능과, 유저가 행한 댐퍼 페달(110)의 조작을 나타내는 연주 데이터를 생성하는 기능을 구비하고 있다.

위치값 생성부(1036)는, 디지털 신호 yd에 스무딩 처리를 행하는 것이다. 위치값 생성부(1036)는, 스무딩 처리를 행하여 얻어지는 값을 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치값 yx로서 출력한다.

속도값 생성부(1037)는, 리프팅 레일(8)의 이동 속도를 나타내는 속도값 yv를 생성하는 것이다. 속도값 생성부(1037)는, 순차 공급되는 디지털 신호 yd를 시간 미분하여 리프팅 레일(8)의 이동 속도를 산출하여, 이동 속도를 나타내는 속도값 yv를 출력한다.

연주 데이터 해석부(1010)는, 제1 변환부(1011), 제1 데이터베이스(1012) 및 제1 버퍼(1013)로 구성되어 있다. 제1 데이터베이스(1012)는, 댐퍼 변위량과, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 대응지은 테이블을 갖고 있다. 또한, 이 테이블은, 제2 데이터베이스(1022)와 동일한 테이블이다.

제1 변환부(1011)는, 액세스부(120)에 의해 기록 매체로부터 판독된 MIDI 형식의 연주 데이터를 취득한다. 제1 변환부(1011)가 취득하는 연주 데이터는, 댐퍼(6)의 구동에 관한 컨트롤 체인지 메시지이다. 제1 변환부(1011)는, 이 연주 데이터에 포함되어 있는 값, 즉 상기 댐퍼 변위량을 추출한다. 제1 변환부(1011)는, 순차 취득한 연주 데이터로부터 댐퍼 변위량을 추출하면, 제1 데이터베이스(1012)를 참조하여, 추출한 댐퍼 변위량에 대응지어져 있는 값, 즉 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 취득하고, 취득한 값을 위치 지시값 rx로서 제1 버퍼(1013)에 출력한다.

제1 버퍼(1013)는, 위치 지시값 rx를 일시적으로 기억하는 버퍼이다. 예를 들어, 순차 취득한 연주 데이터에 포함되는 댐퍼 변위량이 연주 데이터마다 상이하여, 시각 t1에 있어서의 댐퍼 변위량이 0, 시각 t2에 있어서의 댐퍼 변위량이 64, 시각 t3에 있어서의 댐퍼 변위량이 127인 경우, 제1 버퍼(1013)에 있어서는, 시각 t1에 있어서의 위치 지시값 rx와 시각 t1의 조합, 시각 t2에 있어서의 위치 지시값 rx와 시각 t2의 조합 및 시각 t3에 있어서의 위치 지시값 rx와 시각 t3의 조합이 시각에 따른 순서로 기억된다.

관리부(1030)는, 제1 버퍼(1013)에 기억된 시각과 위치 지시값 rx를 취득하고, 취득한 위치 지시값 rx를 출력한다. 또한, 관리부(1030)는, 제1 버퍼(1013)에 기억되어 있는 시각과 위치 지시값 rx의 조합을 취득하고, 시간 미분을 행하여 리프팅 레일(8)의 이동 속도를 산출하여, 이동 속도를 나타내는 속도 지시값 rv를 출력한다. 또한, 관리부(1030)는, 미리 정해진 고정값 uf를 출력한다.

제1 감산기(1031)는, 관리부(1030)로부터 출력된 위치 지시값 rx와, 위치값 생성부(1036)로부터 출력된 위치값 yx를 취득한다. 제1 감산기(1031)는, 위치 지시값 rx-위치값 yx의 연산을 행하여, 연산 결과인 위치 편차 ex를 제1 증폭부(1034)에 출력한다.

제2 감산기(1032)는, 관리부(1030)로부터 출력된 속도 지시값 rv와, 속도값 생성부(1037)로부터 출력된 속도값 yv를 취득한다. 제2 감산기(1032)는, 속도 지시값 rv-속도값 yv의 연산을 행하여, 연산 결과인 속도 편차 ev를 제2 증폭부(1035)에 출력한다.

제1 증폭부(1034)는, 위치 편차 ex를 취득하고, 취득한 위치 편차 ex에 미리 정해진 증폭률을 곱하여, 연산 결과를 위치 제어값 ux로서 출력한다. 여기서 제1 증폭부(1034)는, 위치 편차 ex가 나타내는 위치 성분의 제어량을, 후단의 PWM 신호 발생부(142b)에 있어서의 듀티비에 대응하는 값으로 단위 변환하고 있다.

제2 증폭부(1035)는, 속도 편차 ev를 취득하고, 취득한 속도 편차 ev에 미리 정해진 증폭률을 곱하여, 연산 결과를 속도 제어값 uv로서 출력한다. 여기서 제2 증폭부(1035)는, 속도 편차 ev가 나타내는 속도 성분의 제어량을, 후단의 PWM 신호 발생부(142b)에 있어서의 듀티비에 대응하는 값으로 단위 변환하고 있다.

가산기(1033)는, 고정값 uf, 위치 제어값 ux 및 속도 제어값 uv를 가산하여, 가산 결과를 제어값 u로서 출력한다. 제어값 u는, 솔레노이드(552)에 대하여 공급해야 할 전류를 나타내는 값(바꿔 말하면, PWM 신호 발생부(142b)에 있어서의 듀티비)으로 된다.

PWM 신호 발생부(142b)는, 솔레노이드(552)를 구동하는 PWM 신호를 출력하는 것이다. PWM 신호 발생부(142b)는, 제어값 u에 대응한 PWM 신호 ui를 생성하고, 생성한 PWM 신호 ui를 솔레노이드(552)에 출력한다. 이 PWM 신호 ui를 취득한 솔레노이드(552)는, PWM 신호 ui에 따라 플런저를 변위시킨다.

또한, 도 11에 있어서, 연주 데이터 생성부(1020)는, 제2 변환부(1021), 제2 데이터베이스(1022) 및 제2 버퍼(1023)로 구성되어 있다. 제2 버퍼(1023)는, 위치값 생성부(1036)로부터 관리부(1030)에 출력된 위치값 yx를 취득하여 기억하는 버퍼이다. 댐퍼 페달(110)이 유저에 의해 조작된 경우, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치는, 시간의 경과에 따라 변화한다. 예를 들어, 취득한 위치값 yx가, 시각 t1에 있어서는 댐퍼 페달(110)이 조작되어 있지 않은 상태의 위치, 시각 t2에 있어서는 댐퍼 페달(110)이 도중까지 밟혀 눌려졌을 때의 위치, 시각 t3에 있어서는 댐퍼 페달(110)이 가장 깊게 밟혀 눌려졌을 때의 위치인 경우, 시각 t1 내지 t3에 있어서의 위치값 yx가 시각에 따른 순서로 기억된다.

제2 데이터베이스(1022)는, MIDI 형식의 연주 데이터에 있어서 댐퍼 페달의 컨트롤 체인지 메시지가 취할 수 있는 값(이하, 댐퍼 변위량이라고 칭한다)과, 리프팅 레일(8)의 위치를 대응지은 테이블을 갖고 있다. 이 테이블에 있어서는, 예를 들어 댐퍼 페달(110)이 조작되어 있지 않을 때의 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치값 yx에 대해서는, 댐퍼(6)가 오프(댐퍼(6)가 현(4)에 접하고 있는 상태)인 것을 나타내는 값인 0이 대응지어지고, 하프 페달일 때의 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치값 yx에 대해서는 64가 대응지어지고, 댐퍼 페달(110)이 가장 깊게 밟혀 눌려졌을 때(댐퍼(6)가 현(4)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 상태)의 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치값 yx에 대해서는 127이 대응지어져 있다. 또한, 댐퍼 페달이 오프인 상태부터 하프 페달까지 사이 및 하프 페달부터 댐퍼 페달이 가장 깊게 밟혀 눌려진 상태까지 사이에 대해서도, 위치값 yx와 컨트롤 체인지가 취할 수 있는 값이 대응지어져 있다.

제2 변환부(1021)는, 제2 데이터베이스(1022)를 참조하여, 제2 버퍼(1023)에 기억된 위치값 yx에 대응지어져 있는 댐퍼 변위량을 취득한다. 즉, 제2 데이터베이스를 참조함으로써, 위치값 yx는, 무차원의 댐퍼 변위량으로 변환된다. 제2 변환부(1021)는, 취득한 댐퍼 변위량을 포함하는 MIDI 형식의 연주 데이터를 출력한다. 이 출력되는 연주 데이터는, 댐퍼(6)의 구동에 관한 컨트롤 체인지 메시지로 된다.

[제1 변형예의 동작]

이어서, 도 11에 도시한 모션 컨트롤러(1000b)의 제1 변형예에 따르는 자동 연주 피아노(100)의 동작예를 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 유저의 연주에 의한 댐퍼(6)의 움직임을 연주 데이터로서 기억할 때의 동작 및 기록 매체에 기억된 연주 데이터에 기초하여 댐퍼(6)를 구동할 때의 동작에 대하여 설명한다.

(유저의 연주에 의한 댐퍼(6)의 움직임을 연주 데이터로서 기억할 때의 동작)

연주 데이터의 기억을 지시하는 조작을 유저가 조작 패널(130)에 있어서 행하면, 유저가 행한 연주를 나타내는 연주 데이터가 액세스부(120)에 삽입된 기록 매체에 기록되게 된다. 예를 들어, 유저가, 댐퍼 페달(110)의 전단부측을 밟아 내리면, 댐퍼 페달(110)의 후단부측이 올라가 페달 로드(116)가 상승한다. 페달 로드(116)가 상승하면, 레버(117)의 전단부측이 밀어 올려지고, 레버(117)가 회전하여, 리프팅 로드(115)가 밀어 올려진다. 리프팅 로드(115)가 밀어 올려지면, 리프팅 레일(8)이 상방으로 밀어 올려진다.

리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치가 변화하면, 투과판(555a)의 위치가 변화하여, 검출부(555b)로부터 출력되는 아날로그 신호 ya가 변화한다. 이 아날로그 신호 ya는, A/D 변환부(141b)에 있어서 샘플링되어, 순차 디지털 신호 yd로 변환된다. A/D 변환부(141b)에서 얻어진 디지털 신호 yd는, 위치값 생성부(1036)에 순차 출력된다. 위치값 생성부(1036)는, 순차 공급되는 디지털 신호 yd에 스무딩 처리를 행하여, 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치값 yx를 출력한다. 리프팅 레일(8)의 위치는, 댐퍼 페달(110)의 조작에 따라 변화하기 때문에, 이 위치값 yx도 댐퍼 페달(110)의 조작에 따라 변화하게 된다.

위치값 생성부(1036)로부터 출력된 위치값 yx는, 관리부(1030)를 통하여 제2 버퍼(1023)에 공급되어, 제2 버퍼(1023)에 기억된다. 제2 변환부(1021)는, 제2 버퍼(1023)에 기억된 위치값 yx에 대응지어져 있는 댐퍼 변위량을 제2 데이터베이스(1022)로부터 취득하고, 취득한 댐퍼 변위량을 포함하는 MIDI 형식의 연주 데이터를 출력한다. 이 출력되는 연주 데이터는, 댐퍼 페달(110)의 구동에 관한 컨트롤 체인지 메시지로 된다. CPU(102)는, 액세스부(120)를 제어하여, 이 연주 데이터를 연주 시각을 나타내는 정보와 함께 기록 매체에 기억시킨다.

(연주 데이터에 기초하여 댐퍼(6)를 구동할 때의 동작)

이어서, 기록 매체에 기억된 연주 데이터에 기초하여 댐퍼(6)를 구동할 때의 동작에 대하여 설명한다. 우선, MIDI 형식의 연주 데이터가 기억된 기록 매체를 액세스부(120)에 삽입하고, 이 연주 데이터를 재생하는 조작이 조작 패널(130)에 있어서 행해지면, CPU(102)는, 연주 데이터를 기록 매체로부터 판독한다. 여기서, 연주 데이터로서, 댐퍼(6)의 구동에 관한 컨트롤 체인지 메시지가 판독되면, 이 연주 데이터가 제1 변환부(1011)에 공급된다.

제1 변환부(1011)는, 취득한 연주 데이터로부터 댐퍼 변위량을 추출하면, 추출한 댐퍼 변위량을 제1 데이터베이스(1012)를 참조하여 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치 지시값 rx로 변환한다. 이 위치 지시값 rx는, 제1 버퍼(1013)에 기억된다. 또한, 예를 들어 시각 t1에 있어서의 댐퍼 변위량이 0, 시각 t2에 있어서의 댐퍼 변위량이 64, 시각 t3에 있어서의 댐퍼 변위량이 127인 경우, 제1 버퍼(1013)에 있어서는, 시각 t1에 있어서의 위치 지시값 rx와 시각 t1의 조합, 시각 t2에 있어서의 위치 지시값 rx와 시각 t2의 조합 및 시각 t3에 있어서의 위치 지시값 rx와 시각 t3의 조합이 시각에 따른 순서로 기억된다.

관리부(1030)는, 제1 버퍼(1013)에 위치 지시값 rx가 기억되면, 제1 버퍼(1013)에 기억된 시각과 위치 지시값 rx를 취득하고, 취득한 위치 지시값 rx를 출력한다. 또한, 관리부(1030)는, 제1 버퍼(1013)에 기억되어 있는 시각과 위치 지시값 rx의 조합을 순차 취득하고, 시간 미분을 행하여 리프팅 레일(8)의 이동 속도를 산출하여, 이동 속도를 나타내는 속도 지시값 rv를 출력한다.

한편, 위치 센서(555)에 있어서는, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 나타내는 아날로그 신호 ya가 출력되고, 이 아날로그 신호 ya는, A/D 변환부(141b)에 있어서 순차 디지털 신호 yd로 변환된다. 위치값 생성부(1036)는, 이 디지털 신호 yd에 기초하여 리프팅 레일(8)의 위치를 나타내는 위치값 yx를 출력하고, 속도값 생성부(1037)는, 이 디지털 신호 yd를 시간 미분하여 리프팅 레일(8)의 이동 속도를 산출하여, 이동 속도를 나타내는 속도값 yv를 출력한다.

제1 감산기(1031)는, 관리부(1030)로부터 출력된 위치 지시값 rx와, 위치값 생성부(1036)로부터 출력된 위치값 yx를 취득하고, 위치 지시값 rx-위치값 yx의 연산을 행하여, 연산 결과인 위치 편차 ex를 제1 증폭부(1034)에 출력한다. 또한, 제2 감산기(1032)는, 관리부(1030)로부터 출력된 속도 지시값 rv와, 속도값 생성부(1037)로부터 출력된 속도값 yv를 취득하고, 속도 지시값 rv-속도값 yv의 연산을 행하여, 연산 결과인 속도 편차 ev를 제2 증폭부(1035)에 출력한다.

제1 증폭부(1034)는, 위치 편차 ex를 취득하고, 취득한 위치 편차 ex에 미리 정해진 증폭률을 곱하여, 연산 결과를 위치 제어값 ux로서 출력한다. 또한, 제2 증폭부(1035)는, 속도 편차 ev를 취득하고, 취득한 속도 편차 ev에 미리 정해진 증폭률을 곱하여, 연산 결과를 속도 제어값 uv로서 출력한다. 가산기(1033)는, 고정값 uf, 위치 제어값 ux 및 속도 제어값 uv를 가산하여, 가산 결과를 제어값 u로서 PWM 신호 발생부(142b)에 출력한다. PWM 신호 발생부(142b)는, 제어값 u에 따라 PWM 신호 ui를 출력하고, 솔레노이드(552)는, PWM 신호 ui에 따라 플런저를 변위시킨다.

여기서, 플런저(552a)가 변위하면, 피고정 부품(550)과 함께 투과판(555a)과 리프팅 레일(8)이 변위한다. 투과판(555a)이 변위하면, 투과판(555a)의 위치가 변화하고, 검출부(555b)로부터 출력되는 아날로그 신호 ya가 변화한다. 이 아날로그 신호 ya는, 디지털 신호 yd로 변환되어 위치값 생성부(1036)와 속도값 생성부(1037)에 공급된다. 그리고, 이 위치값 yx가 제1 감산기(1031)에 피드백되고, 이 속도값 yv가 제2 감산기(1032)에 피드백되어, 위치 편차 ex 및 속도 편차 ev가 작아지도록 제어값 u가 출력된다.

본 실시 형태에 있어서는, 연주 데이터에 기초하여 자동 연주를 행할 때에는, 리프팅 레일(8)을 솔레노이드(552)에 의해 움직이게 함으로써, 댐퍼(6)를 구동한다. 댐퍼 페달을 솔레노이드에 의해 구동함으로써 댐퍼를 움직이게 하는 구성과 비교하면, 솔레노이드에 의해 구동되는 부품부터 댐퍼까지 사이에 있는 부품의 수가 적기 때문에, 댐퍼를 고정밀도로 움직이게 할 수 있다.

[모션 컨트롤러(1000b)의 제2 변형예]

이어서, 모션 컨트롤러(1000b)의 제2 변형예에 대하여 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12에 있어서, 모션 컨트롤러(1000b)는, 제3 변환부(1038)와 제3 데이터베이스(1039)를 구비하고 있다. 또한, 본 실시 형태의 모션 컨트롤러(1000b)는, 제1 데이터베이스(1012a) 및 제2 데이터베이스(1022a)를 구비하고 있다.

제3 데이터베이스(1039)는, 디지털 신호 yd의 값과, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 대응지은 테이블을 갖고 있다. 예를 들어, 리프팅 레일(8)이 리프팅 로드(115) 및 플런저(552a)에 의해 밀어 올려지지 않은 상태를 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 기준 위치로 하고 이 위치를 0mm로 한다. 이 경우, 「0mm」에 대해서는, 리프팅 레일(8)의 위치가 0mm일 때의 디지털 신호 yd의 값이 대응지어져 테이블에 저장된다. 또한, 리프팅 레일(8)이 리프팅 로드(115) 및 플런저(552a)에 의해 가장 높게 상승되었을 때의 위치가 기준 위치로부터 상방으로 10mm 떨어진 위치로 한다. 이 경우, 「10mm」에 대해서는, 리프팅 레일(8)의 위치가 10mm일 때의 디지털 신호 yd의 값이 대응지어져 테이블에 저장된다. 또한, 이 테이블에 있어서는, 0mm부터 10mm까지 사이의 위치에 대해서도, 디지털 신호 yd의 값과, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치가 대응지어 저장되어 있다.

제3 변환부(1038)는, 제3 데이터베이스(1039)를 참조하여, A/D 변환부(141b)로부터 취득한 디지털 신호 yd에 대응지어져 있는 위치값을 취득한다. 즉, 제3 데이터베이스를 참조함으로써, 디지털 신호 yd는, 리프팅 레일(8)의 위치를 mm 단위로 나타낸 물리량으로 변환된다. 제3 변환부(1038)는, 취득한 위치값을 위치값 생성부(1036)와 속도값 생성부(1037)에 출력한다.

또한, 위치값 생성부(1036)에 공급되는 것은, mm 단위의 위치값이기 때문에, 위치값 생성부(1036)로부터 출력되고, 제2 버퍼나 제1 감산기(1031)에 공급되는 위치값 yx도 mm 단위의 값으로 된다. 또한, 속도값 생성부(1037)에 공급되는 것도, mm 단위의 위치값이기 때문에, 속도값 생성부(1037)로부터 출력되는 속도값 yv는 mm/s 단위의 물리량으로 된다.

제1 데이터베이스(1012a)는, 댐퍼 변위량과, 리프팅 레일(8)의 위치를 대응지은 테이블을 갖고 있다. 또한, 제1 데이터베이스(1012a)에 있어서는, 저장되어 있는 위치가 mm 단위의 물리량인 점이 제1 데이터베이스(1012)와 상이하다.

제1 변환부(1011)는, 댐퍼(6)의 구동에 관한 컨트롤 체인지 메시지를 취득한다. 제1 변환부(1011)는, 순차 취득한 연주 데이터로부터 댐퍼 변위량을 추출하면, 제1 데이터베이스(1012a)를 참조하여, 추출한 댐퍼 변위량에 대응지어져 있는 mm 단위의 값, 즉, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 취득하고, 취득한 값을 위치 지시값 rx로서 제1 버퍼(1013)에 출력한다. 또한, 제1 버퍼(1013)에 기억되는 위치 지시값이 mm 단위의 물리량이기 때문에, 관리부(1030)로부터 출력되는 위치 지시값 rx는 mm 단위의 물리량으로 되고, 속도 지시값 rv는, mm/s 단위의 물리량으로 된다.

제2 데이터베이스(1022a)는, 댐퍼 변위량과, 리프팅 레일(8)의 위치를 대응지은 테이블을 갖고 있다. 또한, 제2 데이터베이스(1022a)에 있어서는, 저장되어 있는 위치가 mm 단위의 물리량인 점이 제1 데이터베이스(1012)와 상이하다.

제2 변환부(1021)는, 제2 데이터베이스(1022a)를 참조하여, 제2 버퍼(1023)에 기억된 위치값 yx에 대응지어져 있는 댐퍼 변위량을 취득한다. 즉, 제2 데이터베이스를 참조함으로써, mm 단위의 물리량인 위치값 yx는, 무차원의 댐퍼 변위량으로 변환된다. 제2 변환부(1021)는, 취득한 댐퍼 변위량을 포함하는 MIDI 형식의 연주 데이터를 출력한다. 이 출력되는 연주 데이터는, 댐퍼(6)의 구동에 관한 컨트롤 체인지 메시지로 된다.

제1 실시 형태에 있어서는, 위치값 yx, 위치 지시값 rx, 속도값 yv, 속도 지시값 rv가 무차원의 값인 것에 대하여, 본 실시 형태에 있어서는, mm 단위나 mm/s 단위의 물리량인 점이 상이하다. 또한, 서보 제어의 동작에 대해서는 제1 실시 형태와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.

이렇게 본 실시 형태에 있어서는, 무차원의 값이 아니고, mm 단위나 mm/s 단위의 물리량을 사용하여 서보 제어를 행하기 때문에, 피아노의 기종이 달랐다고 해도 리프팅 레일(8)을 동일한 변위량으로 움직이게 할 수 있다.

[모션 컨트롤러(1000b)의 제3 변형예]

이어서, 모션 컨트롤러(1000b)의 제3 변형예에 대하여 도 13을 참조하여 설명한다. 도 13에 도시하는 모션 컨트롤러(1000b)는, 도 12와 비교하면, 속도값 생성부(1037), 제2 감산기(1032) 및 제2 증폭부(1035)를 구비하지 않는 점이 상이하다. 이렇게 속도 지시값 rv나 속도값 yv를 처리하는 블록을 구비하지 않았기 때문에, 본 실시 형태에 있어서는, 속도에 관한 정보를 사용하지 않는 위치 제어로 된다.

구체적으로는, 제1 변환부(1011)에 공급된 연주 데이터에 포함되어 있는 댐퍼 변위량은, mm 단위의 물리량으로 변환되어 제1 버퍼(1013)에 기억된 후, 관리부(1030)를 통하여 제1 감산기(1031)에 공급된다. 제1 감산기(1031)는, 공급된 위치 지시값 rx와, 위치값 생성부(1036)로부터 공급되는 위치값 yx를 사용하여 위치 편차 ex를 구하고, 구한 위치 편차 ex를 제1 증폭부(1034)에 출력한다. 제1 증폭부(1034)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 위치 제어값 ux를 출력한다. 본 실시 형태에 있어서는, 제2 증폭부(1035)를 구비하지 않았기 때문에, 가산기(1033)는, 고정값 uf 및 위치 제어값 ux를 가산하여, 가산 결과를 제어값 u로서 출력한다. 제어값 u는, 솔레노이드(552)에 대하여 공급해야 할 전류를 나타내는 값으로 된다. 이하, 제1 실시 형태와 마찬가지로 제어값 u에 기초하여 솔레노이드(552)가 구동되어, 리프팅 레일(8)의 위치가 제어된다. 또한, 연주 데이터를 기억할 때에는, 속도값 yv는 사용되지 않기 때문에, 연주 데이터를 기억하는 경우의 동작은, 제2 실시 형태와 동일해진다.

본 실시 형태는, 속도값 yv 및 속도 지시값 rv를 사용한 제어를 행하지 않기 때문에, 모션 컨트롤러(1000b)의 구성을 간이한 것으로 할 수 있다. 또한, 도 13에 있어서는, 모션 컨트롤러(1000b)가 제3 변환부(1038)와 제3 데이터베이스(1039)를 구비하는 구성으로 되어 있지만, 제3 변환부(1038)와 제3 데이터베이스(1039)를 구비하지 않고, 제1 데이터베이스(1012a) 대신에 제1 실시 형태의 제1 데이터베이스(1012)를 구비하고, 제2 데이터베이스(1022a) 대신에 제1 실시 형태의 제2 데이터베이스(1022)를 구비하는 구성으로 해도 좋다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 위치 센서(555)는, 리프팅 레일(8)의 길이 방향의 단부 중, 연주자측으로부터 보아 우측단부의 상하 방향의 위치를 검출하는 구성으로 되어 있지만, 연주자측으로부터 보아 좌측단부의 상하 방향의 위치를 검출하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 리프팅 레일(8)의 길이 방향의 양단부에 위치 센서(555)를 배치하고, 리프팅 레일(8)의 양단부의 상하 방향의 위치를 검출하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우, 위치값 생성부(1036)는, 2개의 위치 센서(555)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 변환하여 얻어지는 디지털 신호 yd의 평균을 구하고, 구한 평균값으로부터 위치값 yx를 구하도록 해도 좋다. 또한, 리프팅 레일(8)의 길이 방향의 중앙에 위치 센서(555)를 배치하는 구성으로 해도 좋고, 중앙과 좌측단부, 중앙과 우측단부, 또는 중앙과 양단부에 위치 센서(555)를 배치하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 위치 센서(555)를 복수 배치하는 경우, 그 수는, 2개나 3개에 한정되는 것은 아니고, 리프팅 레일(8)의 길이 방향의 양단부나 중앙 이외의 다른 위치에도 배치하고, 4개 이상의 위치 센서(555)를 배치하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 위치 센서(555)를 프레임(551)에 배치하는 것이 아니고, 리프팅 레일(8) 상면에 투과판(555a), 리프팅 레일(8)의 상방에 검출부(555b)를 배치하는 구성으로 해도 좋다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 위치 센서(555)는, 광을 사용하여 위치를 검출하는 구성으로 되어 있지만, 광을 사용하는 구성에 한정되는 것은 아니며, 직선 상의 위치를 검출하는 리니어 포텐시오미터를 사용한 구성이나, 자기를 사용하여 위치를 검출하는 구성 등, 다른 구성이어도 좋다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 위치 센서(555)는, 리프팅 레일(8)의 상하 방향의 위치를 검출하고 있지만, 리프팅 로드(115)의 길이 방향을 따라 리프팅 로드(115)의 둘레면에 투과판(555a)을 설치하고, 이 투과판(555a)이 검출부(555b)의 투광부와 수광부 사이를 통과하도록 하여, 리프팅 로드(115)의 상하 방향의 위치를 검출하도록 해도 좋다. 리프팅 로드(115)는, 리프팅 레일(8)과 함께 변위하기 때문에, 이 구성에 있어서는, 리프팅 로드(115)의 위치를 검출하고 있기는 하지만, 간접적으로 리프팅 레일(8)의 위치를 검출하고 있다고 할 수 있다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 모션 컨트롤러(1000b)로부터 출력된 연주 데이터는, 액세스부(120)에 삽입된 기록 매체에 기억되는 구성으로 되어 있지만, 다른 외부 장치와 통신을 행하는 인터페이스를 컨트롤러(10)에 설치하고, 이 인터페이스를 통하여 연주 데이터를 다른 외부 장치에 출력하는 구성으로 해도 좋다. 또한, 이 구성에 있어서는, 다른 외부 장치로부터 인터페이스를 통하여 연주 데이터를 취득하고, 취득한 연주 데이터를 모션 컨트롤러(1000a, 1000b)에 공급하는 구성으로 해도 좋다.

상술한 실시 형태에 있어서는, 모션 컨트롤러(1000b), 위치 센서(555) 및 A/D 변환부(141b)를 사용하여 서보 제어를 행하여 솔레노이드(552)를 제어하고 있지만, 솔레노이드를 제어하는 구성은, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, CPU(102)가 구동 신호를 PWM 신호 발생부(142b)에 출력하여, 오픈 루프에 의해 플런저(552a)의 위치를 제어해도 좋다.

MIDI 형식의 연주 데이터에 있어서는, 댐퍼 페달에 관한 데이터는, 하프 페달의 상태를 나타내는 것이 있다. 연주 데이터가 하프 페달의 상태를 나타내는 데이터인 경우, 이 데이터가 나타내는 페달의 위치에 기초하여, 플런저(552a)의 위치를 제어하여, 하프 페달의 상태를 재현해도 좋다.

Claims (15)

1. 삭제
2. 삭제
3. 악기용 댐퍼 구동 장치에 있어서,
   각각이 상기 악기의 발음체의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼,
   각각이 상기 댐퍼의 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼 레버,
   상기 복수의 댐퍼 레버를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재 및
   상기 길이 부재를 변위시키기 위하여, 상기 길이 부재의 옆에 배치된 액추에이터-여기에서, 상기 액추에이터의 구동에 따라 상기 길이 부재를 변위시키고, 이에 의해 상기 댐퍼를 변위시켜 상기 발음체로부터 떨어지도록 함-를 구비하며,
   상기 길이 부재를 길이 방향의 축선의 주위로 회동시키기 위해, 상기 액추에이터의 움직임이, 상기 길이 부재의 긴 모서리부에 대하여 구동력을 미치게 하도록, 상기 길이 부재에 전달되며,
   상기 액추에이터의 움직임을 상기 길이 부재에 전달하기 위하여, 상기 길이 부재의 상기 긴 모서리부로부터 횡방향으로 돌출되어 설치된 연결 부재를 설치하고, 상기 액추에이터에 의해 상기 연결 부재를 구동함으로써, 상기 길이 부재의 긴 모서리부에 대하여 구동력을 미치게 하는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
4. 악기용 댐퍼 구동 장치에 있어서,
   각각이 상기 악기의 발음체의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼,
   각각이 상기 댐퍼의 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼 레버,
   상기 복수의 댐퍼 레버를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재 및
   상기 길이 부재를 변위시키기 위하여, 상기 길이 부재의 옆 또는 하측에 배치된 액추에이터-여기에서, 상기 액추에이터의 구동에 따라 상기 길이 부재를 변위시키고, 이에 의해 상기 댐퍼를 변위시켜 상기 발음체로부터 떨어지도록 함-를 구비하며,
   상기 액추에이터는, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달의 움직임을 상기 길이 부재에 전달하기 위하여 상하 이동할 수 있는 리프팅 로드의 도중에 배치되고,
   상기 액추에이터의 상향의 움직임에 따라 상기 리프팅 로드를 상향으로 움직이게 하고, 이에 의해 상기 길이 부재를 변위시키는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
5. 악기용 댐퍼 구동 장치에 있어서,
   각각이 상기 악기의 발음체의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼,
   각각이 상기 댐퍼의 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼 레버,
   상기 복수의 댐퍼 레버를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재 및
   상기 길이 부재를 변위시키기 위하여, 상기 길이 부재의 옆 또는 하측에 배치된 액추에이터-여기에서, 상기 액추에이터의 구동에 따라 상기 길이 부재를 변위시키고, 이에 의해 상기 댐퍼를 변위시켜 상기 발음체로부터 떨어지도록 함-를 구비하며,
   상기 액추에이터는, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달의 움직임을 상기 길이 부재에 전달하기 위하여 상하 이동할 수 있는 리프팅 로드의 옆에 배치되고,
   상기 액추에이터의 움직임을 전달 부재를 통하여 상기 리프팅 로드에 전달하고, 이에 의해 상기 길이 부재를 변위시키는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
6. 악기용 댐퍼 구동 장치에 있어서,
   각각이 상기 악기의 발음체의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼,
   각각이 상기 댐퍼의 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼 레버,
   상기 복수의 댐퍼 레버를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재 및
   상기 길이 부재를 변위시키기 위하여, 상기 길이 부재의 하측에 배치된 액추에이터-여기에서, 상기 액추에이터의 구동에 따라 상기 길이 부재를 변위시키고, 이에 의해 상기 댐퍼를 변위시켜 상기 발음체로부터 떨어지도록 함-를 구비하며,
   상기 액추에이터의 움직임을 상기 길이 부재에 전달하기 위하여, 상기 액추에이터와 상기 길이 부재 사이에 전달 로드를 설치하고, 상기 액추에이터의 움직임을 상기 전달 로드를 통하여 상기 길이 부재에 전달하는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
7. 악기용 댐퍼 구동 장치에 있어서,
   각각이 상기 악기의 발음체의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼,
   각각이 상기 댐퍼의 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는 복수의 댐퍼 레버,
   상기 복수의 댐퍼 레버를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재 및
   상기 길이 부재를 변위시키기 위하여, 상기 길이 부재의 옆 또는 하측에 배치된 액추에이터-여기에서, 상기 액추에이터의 구동에 따라 상기 길이 부재를 변위시키고, 이에 의해 상기 댐퍼를 변위시켜 상기 발음체로부터 떨어지도록 함-를 구비하며,
   상기 악기는, 유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달과, 상기 댐퍼 페달을 밟아 누름에 따라 상방으로 변위하는 페달 로드와, 상기 페달 로드를 하방으로 압박하는 탄성체와, 상기 페달 로드의 변위에 따라 피봇하는 댐퍼 페달 레버와, 상기 댐퍼 페달 레버의 피봇에 따라 상하 이동하는 리프팅 로드를 구비하고 있으며, 상기 리프팅 로드의 상하 이동에 따라 상기 길이 부재가 변위되도록 되어 있고,
   상기 액추에이터의 움직임이 상기 리프팅 로드 또는 상기 길이 부재에 직접 전달하도록 구성되어 있는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 길이 부재의 변위 위치를 검출하기 위한 센서를 더 구비하는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 길이 부재의 변위 위치를 명령하는 명령값에 따라, 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 구비하는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 센서에 의해 검출한 위치 데이터와 상기 명령값에 기초하여, 상기 길이 부재(8)가 상기 명령값에 따른 위치에 위치 결정되도록, 상기 액추에이터의 구동을 제어하는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
11. 제8항에 있어서,
    상기 센서에 의해 검출한 위치 데이터를 기억하는 기억부를 더 구비하는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
12. 제8항에 있어서,
    상기 센서는, 상기 길이 부재에 움직임을 전달하기 위한 전달 부재의 변위 위치를 검출함으로써 등가적으로 상기 길이 부재의 변위 위치를 검출하는, 악기용 댐퍼 구동 장치.
13. 악기에 있어서,
    복수의 발음체,
    각각이 어느 한 상기 발음체의 진동을 댐프하기 위하여, 변위 가능하도록 구성되어 있는, 복수의 댐퍼,
    각각이 상기 댐퍼의 각각을 변위시키기 위하여, 피봇 가능하도록 구성되어 있는, 복수의 댐퍼 레버,
    상기 복수의 댐퍼 레버를 함께 피봇시키기 위하여, 변위 가능하도록 구성된 길이 부재,
    유저에 의해 조작되는 댐퍼 페달,
    상기 댐퍼 페달을 밟아 누름에 따라 상기 길이 부재를 변위시키도록 구성된 페달 기구-이에 의해 상기 댐퍼가 변위하여 상기 발음체로부터 떨어짐-,
    상기 길이 부재의 변위 위치를 검출하기 위한 센서 및
    상기 길이 부재의 일단의 옆에 배치되며 상기 길이 부재를 구동하도록 구성된 액추에이터를 구비하는, 악기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 센서에 의해 검출한 위치 데이터를 기억하는 기억부를 더 구비하는, 악기.
15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 길이 부재의 변위 위치를 명령하는 명령값과 상기 센서에 의해 검출한 위치 데이터에 기초하여, 상기 길이 부재가 상기 명령값에 따른 위치에 위치 결정되도록, 상기 액추에이터의 구동을 제어하는 제어부를 더 구비하는, 악기.

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