KR20200134358A - Test system using midi program for digital piano - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 피아노 타건 테스트 시스템에 관한 것으로서, 건반 테스트의 정확성을 향상시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a digital piano key test system, and to a technology capable of improving the accuracy of a keyboard test.
디지털 피아노는 건반을 누를 때 물리적, 기계적인 작용에 의해 내부의 현을 때려서 소리를 내는 일반 피아노와는 달리 전기 스위치 작동에 의한 전자음을 발생시키는 악기로서 사운드를 일반 피아노와 거의 흡사하게 복제한 건반 악기이다. 디지털 피아노는 하드웨어에 저장된 디지털 사운드를 이용하기 때문에 조율할 필요가 없고 다른 장치들과 호환하여 사용할 수 있으며, 일반 피아노의 소리와는 다른 여러 형태의 사운드와 바이올린, 드럼, 색소폰 등 여러 악기의 사운드를 내장하고 있는 장점에 의하여 교육, 학습, 연습, 취미 등의 분야에 많이 활용되고 있다.A digital piano is an instrument that generates an electronic sound by the operation of an electric switch, unlike a general piano that produces sound by hitting the internal strings by physical and mechanical action when a key is pressed. A keyboard instrument that reproduces the sound almost similar to that of a normal piano. to be. Since digital pianos use digital sounds stored in hardware, they do not need to be tuned and can be used interchangeably with other devices, and they can produce various types of sounds different from those of ordinary pianos, as well as sounds of various instruments such as violins, drums, and saxophones. Due to its built-in strength, it is widely used in fields such as education, learning, practice, and hobbies.
디지털 피아노는 각 건반 하단에 타건 스위치를 장착하여 스위칭이 감지되면 해당 음향을 출력하는 방식을 이용한다. 한편, 일반적으로 타건 스위치는 2개의 접점을 전기적으로 연결시키는데, 두 접점 사이의 스위칭 시점의 차이를 판별하여 그 차이에 따라 음향의 크기를 조절하고 있다. 예를 들어, 스위칭 시점의 차이가 작다는 것은 빠른 속도로 건반을 누른 것이기 때문에, 스위칭 시점의 차이가 큰 것에 비해서 상대적으로 음향이 크게 나도록 한다. 최근에는 2개 이상의 접점을 이용하여 보다 다양한 타건 형태에 대응하는 음향을 표현하는 기술을 사용하고 있다. 하지만, 이러한 접점의 개수가 많아질수록 다양한 형태의 음향을 표현할 수 있으나, 제조 과정 중 테스트 해야 하는 항목의 수가 많아진다. 기존에는 테스트 숙련공이 타건 속도 및 타건 깊이를 조절하면서 경험치에 따른 테스트를 수행하였으나, 이는 수치적으로 명확히 테스트하기 힘들며 테스트 시간이 오래 걸린다는 단점이 존재한다. The digital piano uses a method of outputting a corresponding sound when switching is detected by mounting a key switch at the bottom of each key. Meanwhile, in general, a keying switch electrically connects two contacts, and a difference in switching timing between the two contacts is determined and the sound level is adjusted according to the difference. For example, a small difference in switching timing means that a key is pressed at a high speed, so the sound is relatively loud compared to a large difference in switching timing. Recently, a technology for expressing sounds corresponding to more various keystroke types is used by using two or more contact points. However, as the number of such contacts increases, various types of sound can be expressed, but the number of items to be tested during the manufacturing process increases. Conventionally, a skilled tester has performed a test based on experience while adjusting the keying speed and keying depth, but this has a disadvantage that it is difficult to clearly test numerically and it takes a long time to test.
즉, 기존의 디지털 피아노의 건반 및 건반이 포함된 디지털 피아노는 물리적인 결합에 의해 성능편차가 결정되는 제약조건에 의해 품질 수준이 결정된다. 따라서 우수한 품질을 결정함에 있어, 건반의 세기를 목표치에 맞게 조정하는 작업이 필요하며, 이미 조립된 건반에 대해서는 무게, 동작범위, 접점 신호발생 시점을 사람이 간접적으로만 측정하고 있다.In other words, the quality level of a keyboard of a conventional digital piano and a digital piano including the keyboard is determined by a constraint condition in which a performance deviation is determined by a physical combination. Therefore, in determining the excellent quality, it is necessary to adjust the strength of the keyboard to the target value, and for the already assembled keys, the weight, operating range, and contact point signal generation time are measured only indirectly by a person.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 각 건반이 자동 타건 될 때 생성되는 음원정보를 MIDI(Musical Instrument Digital Interface} 프로토콜을 통해 MIDI 파일로 전송받으며, MIDI 파일의 정보를 토대로 각 건반의 타건 상태를 시각적으로 표시할 수 있는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템을 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above technical problem, and the sound source information generated when each key is automatically keyed is transmitted as a MIDI file through the MIDI (Musical Instrument Digital Interface) protocol, and based on the information of the MIDI file. It provides a digital piano keystroke test system that can visually display the keystroke status of each key.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 건반마다 복수의 타건 스위치를 갖는 디지털 피아노의 각 건반을 설정된 타건 속도 및 타건 깊이로 수직 타건하는 자동 타건부와, 각각의 건반이 배열된 위치로 자동 타건부를 이송시키는 이송부와, 각 건반이 자동 타건 될 때 생성되는 음원정보를 MIDI(Musical Instrument Digital Interface} 프로토콜을 통해 MIDI 파일로 전송받으며, 상기 MIDI 파일의 정보를 토대로 각 건반의 타건 상태를 시각적으로 표시하는 테스트부를 포함하는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, an automatic keying unit for vertically keying each key of a digital piano having a plurality of keying switches for each key at a set keying speed and keying depth, and an automatic keying unit transferred to a position where each key is arranged A test that visually displays the keystroke status of each key based on the information in the MIDI file and receives the sound source information generated when each key is automatically keyed and transmitted as a MIDI file through the MIDI (Musical Instrument Digital Interface) protocol. A digital piano keystroke test system including parts is provided.
또한, 본 발명에 포함되는 테스트부는, 각 건반이 자동 타건 될 때, 해당 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점을 저장하고, 상기 타건 속도 및 상기 타건 깊이를 설정하는 제어부와, 각각의 타건 깊이에 따른 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 여부를 디스플레이하고, 각각의 타건 속도에 따른 기준 스위칭 시점과 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점의 차이를 타건 속도별로 정렬하여 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the test unit included in the present invention, when each key is automatically keyed, a control unit for storing the switching timing of the plurality of keying switches of the key, setting the keying speed and the keying depth, and each keying depth Including a display unit that displays whether or not the plurality of key switches of each key are switched according to the key, and displays the difference between the reference switching time according to the key key speed and the switching time of the plurality of key keys of each key by key speed. It is characterized.
또한, 본 발명에 포함되는 디스플레이부는, 기준 압력과 각 건반의 측정압력의 차이를 정렬하여 디스플레이 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the display unit included in the present invention is characterized in that the difference between the reference pressure and the measured pressure of each keyboard is aligned and displayed.
또한, 본 발명에 포함되는 제어부는, 복수의 건반이 배열된 순서대로 하나씩 자동 타건 되도록 제어하거나, 하나 이상의 건반이 동시에 타건 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit included in the present invention is characterized in that a plurality of keys are controlled to be automatically keyed one by one in the order in which they are arranged, or one or more keys are controlled to be keyed simultaneously.
또한, 본 발명에 포함되는 자동 타건부는, 복수의 건반 중 흰색 건반을 자동 타건하는 제1 핑거바와, 복수의 건반 중 검은색 건반을 자동 타건하는 제2 핑거바와, 흰색 건반 및 검은색 건반의 타건 압력을 측정하는 압력센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the automatic keying unit included in the present invention includes a first finger bar for automatically keying a white key among a plurality of keys, a second finger bar for automatically keying a black key among a plurality of keys, and a key key of a white key and a black key. It characterized in that it comprises a pressure sensor for measuring the pressure.
본 발명에 따른 디지털 피아노 타건 테스트 시스템은, 각 건반이 자동 타건 될 때 생성되는 음원정보를 MIDI(Musical Instrument Digital Interface} 프로토콜을 통해 MIDI 파일로 전송받으며, MIDI 파일의 정보를 토대로 각 건반의 타건 상태를 시각적으로 표시할 수 있다.The digital piano keying test system according to the present invention receives sound source information generated when each key is automatically keyed as a MIDI file through the MIDI (Musical Instrument Digital Interface) protocol, and the keying state of each key based on the information of the MIDI file. Can be displayed visually.
MIDI 프로그램을 통해 건반에서 디지털 피아노로 보내는 출력 값 및 해당 데이터를 USB MIDI Protocol로 통신하여, 완성된 건반 및 디지털 피아노의 상태에서 조정작업에 필요한 건반의 세기 및 데이터를 제공하여 기존의 테스트 공정을 개선 할 수 있다.Through the MIDI program, the output values and corresponding data sent from the keyboard to the digital piano are communicated through USB MIDI Protocol, and the existing test process is improved by providing the keyboard strength and data necessary for adjustment work in the condition of the completed keyboard and digital piano. can do.
디지털 피아노의 건반은 금속, 플라스틱, PCB, 고무, 목재 등 여러 부품의 조립 및 결합으로 구성되어 있어, 조립성에 따른 편차가 발생하는데, 종래에는 디지털 피아노 건반의 성능을 검증하기 위하여, 무게, 동작범위, 건반의 PCB 접점에서 신호가 발생하는 시점을 간접적으로 측정하였으나, 본 발명에서는 미디 프로그램을 통하여 발생하는 미디 신호를 테스트부에서 수월하게 시각적으로 검증할 수 있다. 테스트부는 일반 컴퓨터, 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드로 구성될 수 있다.The keyboard of a digital piano is composed of assembling and combining of various parts such as metal, plastic, PCB, rubber, wood, etc., so there is a deviation according to the assembling property.In the past, in order to verify the performance of a digital piano keyboard, the weight and operating range , Although the timing at which the signal occurs at the PCB contact point of the keyboard was measured indirectly, in the present invention, the MIDI signal generated through the MIDI program can be easily visually verified by the test unit. The test unit can be composed of a general computer, mobile phone, smart phone, and smart pad.
즉, 접점으로부터 발생되는 신호를 USB MIDI 통신으로 테스트부(PC)에 전송하고, MIDI 프로그램을 통하여 해당 신호를 직접 확인하여, 건반의 조립성에 대한 문제점을 완성품 상태에서 검증이 가능하다.That is, the signal generated from the contact point is transmitted to the test unit (PC) through USB MIDI communication, and the signal is directly checked through the MIDI program, so that the problem of the keyboard assembly can be verified in the state of the finished product.
참고적으로 디지털 피아노는 건반모듈과 건반모듈에서 전송되는 미디신호를 재생하는 재생모듈로 구분될 수 있으며, 일반적으로 건반모듈, 재생모듈 및 프레임이 결합되어 디지털 피아노가 완성된다. 따라서 테스트부에 설치된 미디 프로그램을 이용하여 부품상태의 디지털 피아노 건반에서도 측정이 가능하며, 완제품 상태에서의 디지털 피아노에서도, 건반부분에 대한 검증수행이 가능한 프로그램으로, 부품, 완제품, A/S의 제품수리 시에 활용이 가능하다. For reference, the digital piano can be divided into a keyboard module and a reproduction module that reproduces a MIDI signal transmitted from the keyboard module. In general, a keyboard module, a reproduction module, and a frame are combined to complete a digital piano. Therefore, it is possible to measure the digital piano keyboard in the state of parts using the MIDI program installed in the test unit, and it is a program that can perform verification on the keyboard part even in the digital piano in the state of a finished product. It is a product of parts, finished products, and A/S. It can be used for repair.
또한, 설정된 타건 속도로 일정하게 건반을 자동 타건할 수 있어서 테스트 정확성 및 테스트 속도가 빨라진다.In addition, the key can be automatically keyed at a constant keying speed at a set keying speed, which increases test accuracy and test speed.
또한, 타건 깊이별로 복수의 접점의 스위칭 여부를 자동으로 확인 할 수 있다In addition, it is possible to automatically check whether or not multiple contacts are switched by key depth.
또한, 하나 이상의 건반을 동시에 타건하면서 테스트 할 수 있으므로 테스트 속도가 빨라지는 효과가 발생한다.In addition, since it is possible to test while keying more than one key at the same time, the test speed is increased.
결과적으로, 타건 속도별 및 타건 깊이별 테스트 데이터를 통계화 할 수 있어서, 이 통계를 바탕으로 제품의 불량률을 감소시킬 수 있는 제품 개발을 수행할 수 있다.As a result, it is possible to statisticalize test data for each stroke speed and for each stroke depth, and based on this statistics, it is possible to develop a product that can reduce the defect rate of the product.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 피아노 타건 테스트 시스템의 구성도
도 2는 건반의 복수의 타건 스위치 부분을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 피아노 타건 테스트 시스템의 테스트 과정을 나타낸 순서도
도 4는 자동 타건 테스트 결과를 나타낸 도면
도 5는 테스트부에 설치된 미디 프로그램의 세부 모듈을 나타낸 구성도
도 6은 테스트부에 설치된 미디 프로그램에 의해 표시되는 화면을 나타낸 도면
도 7은 미디파일의 개략적인 구조도
도 8은 미디파일의 헤더 청크(chunk) 구조도
도 9는 미디파일의 트랙 청크 구조도1 is a configuration diagram of a digital piano key gun test system according to an embodiment of the present invention
2 is a cross-sectional view showing a plurality of key switch portions of the keyboard
3 is a flow chart showing a test process of the digital piano key gun test system according to an embodiment of the present invention
4 is a diagram showing the results of an automatic keying test
5 is a configuration diagram showing a detailed module of a MIDI program installed in the test unit
6 is a diagram showing a screen displayed by a MIDI program installed in a test unit
7 is a schematic structural diagram of a MIDI file
8 is a structure diagram of a header chunk of a MIDI file
9 is a structure diagram of a track chunk of a MIDI file
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough to allow those of ordinary skill in the art to easily implement the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 피아노 타건 테스트 시스템(1)의 구성도이다.1 is a block diagram of a digital piano key
본 실시예에 따른 디지털 피아노 타건 테스트 시스템(1)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The digital piano
도 1을 참조하면, 디지털 피아노 타건 테스트 시스템(1)은, 건반 모듈(100)과, 거치부(200)와, 자동 타건부(300)와, 이송부(400)와, 테스트부(700)를 포함하여 구성된다. 이때, 테스트부(700)는 제어부(500) 및 디스플레이부(600)를 구비하며, 미디 프로그램이 설치된다.Referring to FIG. 1, the digital piano
상기와 같이 구성되는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템(1)의 세부구성 및 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.A detailed configuration and main operation of the digital piano
디지털 피아노는 건반모듈과 건반모듈에서 전송되는 미디신호를 재생하는 재생모듈로 구분될 수 있으며, 일반적으로 건반모듈, 재생모듈 및 프레임이 결합되어 디지털 피아노가 완성된다. The digital piano can be divided into a keyboard module and a reproduction module that reproduces MIDI signals transmitted from the keyboard module. In general, a keyboard module, a reproduction module, and a frame are combined to complete a digital piano.
본 실시예에서 테스트부(700)는 재생모듈을 역할을 하면서 동시에 건반모듈의 각 건반이 자동 타건 될 때 생성되는 음원정보를 MIDI(Musical Instrument Digital Interface} 프로토콜을 통해 MIDI 파일로 전송받으며, MIDI 파일의 정보를 토대로 각 건반의 타건 상태를 시각적으로 표시하도록 구성된다. 건반모듈과 테스트부(700) 사이는 유선 통신 또는 무선 통신 방식을 통해 미디 데이터가 전송될 수 있다.In this embodiment, the
거치부(200)는 디지털 피아노의 건반 모듈(100)을 거치하여 고정시킨다. 건반 모듈(100)은 테스트 된 후, 양품으로 판정되었을 때 외부 프레임을 장착하여 완제품 형태의 디지털 피아노로 완성된다. The
건반 모듈(100)의 각각의 건반 하단에는 복수의 타건 스위치가 배치되어 있다. 따라서 건반을 누르는 속도 및 깊이에 대응하여 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점이 조절되고, 이러한 스위칭 시점을 고려하여 음향의 크기나 높낮이를 조절한다. A plurality of key switches are disposed under each key of the
따라서 각 건반에 할당되는 타건 스위치의 수가 많아지게 되면, 즉 접점의 수가 많아질수록 보다 빠르고 섬세한 연주가 가능해 진다. 또한, 접점의 수가 많아질수록 음 튐 등의 현상이 감소한다.Therefore, as the number of keystrokes assigned to each key increases, that is, as the number of contacts increases, faster and more detailed performance becomes possible. Also, as the number of contact points increases, phenomena such as sound splashing decrease.
자동 타건부(300)는 거치부(200)의 상부에 배치되며, 거치부(200)에 거치된 건반 모듈(100)의 상부에서 수직방향으로 건반을 타건한다. The
이때, 자동 타건부(300)는 제어부(500)에서 설정한 타건 속도 및 타건 깊이로 건반을 타건하게 된다. 일반적으로 테스트 과정상 4가지 타건 속도(40vv, 60vv, 90vv, 127vv)로 테스트를 진행하게 된다. 타건 속도 및 타건 깊이는 건반의 설계치에 따라서 다양하게 설정될 수 있다. At this time, the
자동 타건부(300)는 유압이나, 전기모터 방식을 이용하여 건반을 설정된 속도 및 깊이로 타건하는 핑거바를 구비한다. The
실시예에 따라서 핑거바의 수는 조절될 수 있다. 핑거바가 2개 구비될 경우, 복수의 건반 중 흰색 건반을 자동 타건하는 제1 핑거바와, 복수의 건반 중 검은색 건반을 자동 타건하는 제2 핑거바로 용도를 나누어서 테스트를 진행할 수 있다. Depending on the embodiment, the number of finger bars may be adjusted. When two finger bars are provided, the test may be conducted by dividing the application into a first finger bar for automatically keying a white key among a plurality of keys, and a second finger bar for automatically keying a black key among a plurality of keys.
한편, 자동 타건부(300)는 흰색 건반 및 검은색 건반의 타건 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다. 즉, 테스트시 건반이 기준치 이상 또는 이하의 압력으로 눌려지는 경우, 건반의 터치감 및 음 재생이 불량할 수 있으므로, 테스트 과정에서 압력센서를 이용하여 불량 건반을 선별해 낼 수 있다.On the other hand, the
이러한 핑거바 및 압력센서의 수는 건반의 수, 테스트 속도, 테스트 장치 제조 비용 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있을 것이다. 또한, 자동 타건부(300)의 핑거바가 복수의 건반을 타건할 때, 건반이 배열된 순서대로 하나씩 순차적으로 타건할 수도 있고, 흰색 및 검은색 건반을 번갈아 가면서 타건할 수도 있다. 이러한 자동 타건부(300)의 타건 방식은 제어부(500)의 설정에 의해서 제어된다.The number of finger bars and pressure sensors may be appropriately adjusted in consideration of the number of keys, test speed, and test device manufacturing cost. In addition, when the finger bars of the
이송부(400)는 제어부(500)의 제어에 따라 건반 모듈(100) 상부로 자동 타건부(300)의 핑거바를 이송시킨다. 즉, 이송부(400)는 각각의 건반 상부로 핑거바가 정확히 위치할 수 있도록 자동 타건부(300)의 위치를 조절한다. The
이송부(400)의 위치는 제어부(500)의 제어에 따라 조절될 수 있는데, 모든 건반의 자동 타건 테스트가 종료되면, 이송부(400)는 최초의 위치로 복귀하도록 제어된다.The position of the
제어부(500)는 건반 모듈(100)과 직접 연결될 수도 있으며, 호환 인터페이스 카드 또는 장비를 통해서 연결될 수 있다. 제어부(500)는 일반적인 컴퓨터가 사용될 수 있다. The
제어부(500)는 건반 모듈(100)의 각 건반이 자동 타건 될 때의 타건 속도 및 타건 깊이를 설정한다. 또한, 타건 동작시 해당 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점을 저장하고, 이러한 테스트 데이터를 처리하여 디스플레이부(600)로 전송한다. 또한, 제어부(500)는 압력센서의 측정압력에 대한 데이터를 처리하여 디스플레이부(600)로 전송할 수도 있다.The
디스플레이부(600)는 각각의 타건 깊이에 따른 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 여부를 디스플레이 한다. 즉, 3개의 접점을 갖는 건반일 경우, 타건 깊이에 따라서 3개의 접점이 순차적으로 스위칭 되어야 하는데, 이러한 타건 깊이에 따라 각각의 접점이 스위칭 되는지 여부가 정렬되어 디스플레이 된다. The
또한, 디스플레이부(600)는 각각의 타건 속도에 따른 기준 스위칭 시점과 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점의 차이를 타건 속도별로 정렬하여 디스플레이 한다. 또한, 압력 센서가 구비된 경우 디스플레이부(600)는 기준 압력과 각 건반의 측정압력의 차이를 정렬하여 디스플레이 할 수 있다.In addition, the
도 2는 건반의 복수의 타건 스위치 부분을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a plurality of key switch portions of the keyboard.
도 2를 참조하면, 디지털 피아노의 각 건반의 하부에는 복수의 타건 스위치의 접점(21,22,23)이 배치되어 있다. 건반을 타건할 경우, 상부에 있는 복수의 타건 스위치의 누름판(11,12,13)이 하부에 있는 접점(21,22,23)에 순서대로 압력을 가하여 스위칭 동작이 이루어진다. Referring to FIG. 2,
좀 더 자세히 살펴보면, 상부의 제1 누름판(11), 제2 누름판(12) 및 제3 누름판(13)은 하부의 제1 접점(21), 제2 접점(22), 제3 접점(23)과 대향되는 위치에 배치된다. Looking in more detail, the first pressing
건반을 일정 깊이로 누르게 되는 경우, 먼저 제1 누름판(11)과 제1 접점(21)이 접촉되면서 제1 스위칭 동작이 이루어진다. 다음으로 건반을 더 깊이 누르게 되면, 제2 누름판(12)과 제2 접점(22)이 접촉되면서 제2 스위칭 동작이 이루어진다. 다음으로 건반을 더욱 더 깊이 누르게 되면, 제3 누름판(13)과 제3 접점(23)이 접촉되면서 제3 스위칭 동작이 이루어진다. When the keyboard is pressed to a certain depth, the first pressing
디지털 피아노는, 상술한 제1 스위칭 동작이 이루어지는 제1 스위칭 시점, 제2 스위칭 동작이 이루어지는 제2 스위칭 시점, 제3 스위칭 동작이 이루어지는 제3 스위칭 시점을 통해서, 타건에 의한 음재생을 조절한다.The digital piano controls sound reproduction by the keystroke through a first switching point in which the above-described first switching operation is performed, a second switching point in which the second switching operation is performed, and a third switching point in which the third switching operation is performed.
즉, 건반이 타건 될 때, 제1 스위칭 시점과 제2 스위칭 시점 사이의 시간 차이(Δt1)와, 제2 스위칭 시점과 제3 스위칭 시점 사이의 차이(Δt2)를 고려하면, 건반이 얼마나 빠르게 깊이 눌러졌는지를 판단할 수 있으므로, 건반 모듈(100)은 이러한 스위칭 시점의 차이(Δt1, Δt2)를 판단하여 해당 건반의 음향을 재생한다. That is, when the keyboard is keyed, considering the time difference (Δt1) between the first and second switching times and the difference (Δt2) between the second and third switching times, how quickly the keyboard is Since it can be determined whether or not it is pressed, the
참고적으로, 건반에 할당된 접점의 수가 많아질수록 어쿠스틱 피아노와 매우 유사한 연주기법으로 연주를 할 수 있다. 본 발명에 따른 자동 타건 테스트 장치(1)의 제어부(500)는 상술한 스위칭 시점의 차이(Δt1, Δt2)를 저장하고, 기준 스위칭 시점과 비교한 후 이러한 결과를 정렬하여 디스플레이부(600)로 전송하게 된다. For reference, as the number of contacts assigned to the keyboard increases, it is possible to perform playing with a playing technique very similar to that of an acoustic piano. The
참고적으로 본 실시예에 예시한 타건 스위치는 물리적인 접촉 방식을 이용해서 스위칭 동작을 수행하도록 구성된다. 하지만, 실시예에 따라 솔레노이드 코일 등을 이용한 비접촉식 스위칭 방식으로 구성되는 타건 스위치가 사용될 수도 있을 것이다.For reference, the key switch illustrated in this embodiment is configured to perform a switching operation using a physical contact method. However, according to the embodiment, a key switch configured in a non-contact switching method using a solenoid coil or the like may be used.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 피아노 타건 테스트 시스템의 테스트 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flow chart showing a test process of the digital piano key gun test system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른, 디지털 피아노 타건 테스트 시스템(1)의 테스트 과정을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, a test process of the digital piano key
건반마다 복수의 타건 스위치를 갖는 디지털 피아노의 테스트 방법은, 자동 타건하는 단계(S10)와, 타건 결과를 저장하는 단계(S20)와, 결과를 디스플레이 하는 단계(S30)로 이루어진다.The test method of a digital piano having a plurality of key keys for each key includes a step of automatically keying (S10), a step of storing the keying result (S20), and a step of displaying the result (S30).
자동 타건하는 단계(S10)는 설정된 타건 속도 및 타건 깊이로 복수의 건반을 자동 타건 하는 과정이다. The automatic keying step (S10) is a process of automatically keying a plurality of keys at a set keying speed and keying depth.
또한, 타건 결과를 저장하는 단계(S20)는 타건 되는 해당 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점을 저장하는 과정이다. In addition, the storing of the keying result (S20) is a process of storing the switching times of the plurality of keying switches of the corresponding key to be keyed.
또한, 결과를 디스플레이 하는 단계(S30)는, 각각의 타건 깊이에 따른 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 여부와, 각각의 타건 속도에 따른 기준 스위칭 시점과 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점의 차이를 타건 속도별로 정렬하여 디스플레이 과정이다.In addition, the step of displaying the result (S30) includes whether to switch a plurality of key switches of each key according to each key key depth, a reference switching time according to each key key speed, and when a plurality of key key switches of each key are switched. It is a display process by sorting the difference of by hitting speed.
한편, 복수의 건반을 자동 타건하는 과정(S10)을 상세히 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, a detailed look at the process (S10) of automatically keying a plurality of keys is as follows.
우선, 복수의 건반을 테스트 할 때, 건반을 타건하는 타건 속도 및 타건 깊이는 미리 설정(S11)되어야 한다. First, when testing a plurality of keys, the keystroke speed and keystroke depth for keystroke must be set in advance (S11).
다음으로, 타건 속도 및 타건 깊이가 설정되면, 복수의 건반이 설정된 타건 속도 및 타건 깊이로 자동타건(S12) 된다. 이때, 복수의 건반이 배열된 순서대로 하나씩 순차적으로 타건 될 수도 있으며, 흰색 및 검은색 건반이 번갈아 가면서 타건 될 수도 있다. 또한, 하나 이상의 건반이 동시에 타건 될 수도 있다. 또한, 타건시 건반의 압력까지 자동 측정될 수 있으며, 압력 측정결과는 디스플레이 될 수 있다.Next, when the keying speed and keying depth are set, the plurality of keys are automatically keyed at the set keying speed and keying depth (S12). In this case, a plurality of keys may be sequentially keyed one by one in the order of arrangement, or white and black keys may be keyed alternately. Also, more than one key may be keyed simultaneously. In addition, the pressure of the keyboard can be automatically measured when hitting, and the pressure measurement result can be displayed.
다음으로, 복수의 건반을 순차적으로 타건 할 때, 모든 건반이 타건 되었는지 판단하는 과정(S13)이 수행되며, 모든 건반이 타건 되지 않았으면 타건 되지 않은 건반의 위치로 계속 이동(S14,S15)하여 타건하는 과정이 반복 수행된다. 만약 모든 건반의 타건이 수행되었다면, 타건 결과를 저장하는 단계(S20)에서 저장된 결과가 정렬되어 디스플레이(S30)된다.Next, when keying a plurality of keys in sequence, a process of determining whether all keys have been keyed (S13) is performed, and if all keys are not keyed, the key is continuously moved to the position of the unkeyed key (S14, S15). The keying process is repeated. If the keying of all the keys has been performed, the result stored in the step of storing the keying result (S20) is sorted and displayed (S30).
STROKE
(Velocity:60)ARM SETS
STROKE
(Velocity:60)
VELOCITY
(stroke:9mm)ARM SETS
VELOCITY
(stroke:9mm)
표 1은 2 접점 방식의 건반을 4가지 타건 속도와, 2가지 타건 깊이로 테스트 했을 때의 성능을 나타낸 표이다. Table 1 is a table showing the performance when a two-contact keyboard is tested at four keystrokes and two keystrokes depths.
표 1을 참조하면, 9mm의 타건 깊이로 셋팅 한 후, 각각의 타건 속도(40vv,60vv,90vv,127vv)로 타건하고, 60vv 의 타건 속도로 셋팅 한 후, 타건 깊이를 조절하여 1차 및 2차 접점이 스위칭 되는지 여부를 테스트 할 때의 총 테스트 시간이 5분 소요된다는 것을 확인할 수 있다. 이는 숙련자가 수동으로 테스트 했을 때의 시간인 20 분에 비해서 테스트 시간이 단축됨을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, after setting the keying depth of 9mm, keying at each keying speed (40vv, 60vv, 90vv, 127vv), setting the keying speed of 60vv, and adjusting the keying depth to adjust the 1st and 2nd keystrokes. It can be seen that the total test time is 5 minutes when testing whether the secondary contact is switched. It can be seen that the test time is shortened compared to 20 minutes, which is the time when the expert manually tested.
도 4는 자동 타건 테스트 결과를 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing the results of an automatic keying test.
도 4를 참조하면, 60vv 의 타건 속도로 모든 건반을 자동 타건 했을 때의 결과를 그래픽화하여 나타낸 것이다. 이와 같이 테스트 데이터를 통계화 할 경우, 이 통계를 바탕으로 제품의 불량률을 감소시킬 수 있으며, 향후 제품의 성능을 개선하는데 반영할 수 있다.Referring to FIG. 4, the results obtained when all keys are automatically keyed at a keying speed of 60vv are graphically shown. If the test data is statisticalized in this way, the defect rate of the product can be reduced based on this statistics, and it can be reflected in improving the performance of the product in the future.
도 5는 테스트부에 설치된 미디 프로그램의 세부 모듈을 나타낸 구성도이다.5 is a block diagram showing a detailed module of a MIDI program installed in a test unit.
- MIDI Event Processing Module-MIDI Event Processing Module
외부 MIDI Device에서 오는 MIDI Event를 받아, 사람이 인식 할 수 있는 MIDI 신호로 변환하여 화면상에 MIDI 신호 별 문자표시를 위한 Data로 변환 저장한다. Receives a MIDI event from an external MIDI device, converts it into a human-recognizable MIDI signal, and converts it into data for character display of each MIDI signal on the screen.
- OS Wavetable MIDI 출력-OS Wavetable MIDI output
화면상의 Keyboard 클릭을 내부 OS 음원 (Wavetable)을 통해 MIDI 출력 및 소리 출력한다. 3,4 Byte Event에서 신호별 구분 및 화면상 인식 할 수 있는 Text로 변환한다. Click the keyboard on the screen to output MIDI and sound through the internal OS sound source (Wavetable). In 3,4 Byte Event, it is classified by signal and converted into text that can be recognized on the screen.
- GUI 입력 Event 처리-GUI input event processing
MIDI 신호별 분기 처리하기 위한 기능 및 Note Event에 대해 문자열 전환 및 Graph 좌표 위치 전환으로 화면에 출력한다. The function for branch processing of each MIDI signal and note event is displayed on the screen by converting strings and converting graph coordinate positions.
- OS Event Callback-OS Event Callback
OS 상의 MIDI Event를 Callback Event에서 받아 Cycling Buffer(처리 크기에 따라 자료 Queue에 저장하는 Buffer)에 저장하여 외부 Processor에서 사용할 수 있게 저장 처리(Background)한다. The MIDI Event on the OS is received from the Callback Event and stored in the Cycling Buffer (buffer that is stored in the data queue according to the processing size), and stored for use in an external processor (Background).
- MIDI Event 분기 처리-MIDI Event branch processing
미디 프로그램에서 받은 자료 Queue에서 Event를 하나씩 처리 및 GUI에 반영한다.Each event is processed in the data queue received from the MIDI program and reflected in the GUI.
도 6은 테스트부에 설치된 미디 프로그램에 의해 표시되는 화면을 나타낸 도면이다.6 is a diagram showing a screen displayed by a MIDI program installed in a test unit.
도 6을 참조하여 화면에 표시된 메뉴를 설명하면 다음과 같다.The menu displayed on the screen will be described with reference to FIG. 6 as follows.
1. PC 상의 MIDI Input device1. MIDI Input device on PC
프로그램으로 MIDI 신호를 보내는 장치 : 건반, 디지털 피아노, 포터블 피아노 Devices that send MIDI signals to the program: keyboard, digital piano, portable piano
2. PC 상의 MIDI Output device2. MIDI Output device on PC
프로그램에서 입력받은 신호를 통해, 소리를 출력하기 위한 음원 및 음원이 포함되어 있는 장치 : PC OS 내장 Wavetable MIDI, 외부 음원모듈, 디지털 피아노 A device that includes a sound source and sound source for outputting sound through signals received from the program: PC OS built-in Wavetable MIDI, external sound source module, digital piano
3. 새로 device를 연결 할 시 재인식 설정3. Re-recognition setting when connecting a new device
4. 건반의 신호 값을 Time Graph로 표시4. Display the key signal value in Time Graph
: MIDI Velocity : MIDI Velocity
5. MIDI Event Data를 표시5. MIDI Event Data display
: device의 동작 상황 및 발생하는 신호를 표시 : Display device operation status and signal
6. MIDI Event Data를 표시6. MIDI Event Data display
: device의 동작 상황 및 발생하는 신호의 원본 Data (Raw Data) 표시 : Display the device operation status and the original data (Raw Data) of the generated signal
7. 건반음계 표시 7. Keyboard scale display
: Note 값 표시 : Note value display
8. 건반세기 8. Keyboard strength
: Velocity 표시 : Velocity display
9. 건반 속력 막대그래프 표기9. Keyboard speed bar graph display
: 1번 건반부터 88번 건반까지의 균일도를 파악하기 위한 Graph Tool : Graph Tool to check the uniformity from the 1st key to the 88th key
10. 건반 타건 위치 표시10. Keystroke position indication
: 타건으로 신호가 발생하는 건반의 위치 표시 : Display the key position where the signal is generated by the key
도 7은 미디파일의 개략적인 구조도, 도 8은 미디파일의 헤더 청크(chunk) 구조도, 도 9는 미디파일의 트랙 청크 구조도이다.7 is a schematic structural diagram of a MIDI file, FIG. 8 is a structure diagram of a header chunk of a MIDI file, and FIG. 9 is a structure diagram of a track chunk of a MIDI file.
미디파일(Midi file)의 구조는 기본적으로 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 청크(chunk)라는 블록의 연속으로 이루어져 있다. The structure of a MIDI file basically consists of a series of blocks called chunks, as shown in FIGS. 7 to 9.
미디파일은 바이트(byte) 또는 워드(word) 단위의 연속적인 문자열로 이루어져 있는데, 아스키 문자로 "MThd" 또는 "MTrk"로 시작하는 부분이 청크(chunk)의 시작부이다.A MIDI file consists of a continuous string in units of bytes or words, and the part beginning with "MThd" or "MTrk" as ASCII characters is the beginning of the chunk.
상기한 청크는 크게 헤더 청크와 트랙 청크의 두부분으로 나뉘어진다. 헤더 청크 부분은 한 미디파일에서 한번만 등장하며 미디파일의 시간 분해능에 대한 정보가 담겨져 있다. 이 시간 분해능은 미디기기가 파일을 재생하는데 있어 시간의 기본 단위로 사용된다. 트랙 청크는 각각의 음에 대한 모든 정보가 담겨 있는 청크로 음정, 소리의 크기, 소리의 길이, 음색 등의 정보가 담겨져 있다. 이러한 정보는 미디파일에서 이벤트(Event)에 담겨져 있다. 이벤트는 '연주자가 악기를 연주하거나 동작시키는 것에 관련된 모든 행위'를 말하는 것으로 미디 이벤트, 시스템 익스클루시브(exclusive) 이벤트, 메타 이벤트로 이루어진다.The above-described chunk is largely divided into two parts: a header chunk and a track chunk. The header chunk part appears only once in a MIDI file and contains information about the time resolution of the MIDI file. This time resolution is used as the basic unit of time for the MIDI device to play the file. Track chunks are chunks that contain all information about each note, and contain information such as pitch, loudness, length, and tone. This information is contained in an event in the MIDI file. An event refers to'all actions related to the player playing or operating an instrument' and consists of a MIDI event, a system exclusive event, and a meta event.
본 발명에 따른 디지털 피아노 타건 테스트 시스템은, 각 건반이 자동 타건 될 때 생성되는 음원정보를 MIDI(Musical Instrument Digital Interface} 프로토콜을 통해 MIDI 파일로 전송받으며, MIDI 파일의 정보를 토대로 각 건반의 타건 상태를 시각적으로 표시할 수 있다.The digital piano keying test system according to the present invention receives sound source information generated when each key is automatically keyed as a MIDI file through the MIDI (Musical Instrument Digital Interface) protocol, and the keying state of each key based on the information of the MIDI file. Can be displayed visually.
MIDI 프로그램을 통해 건반에서 디지털 피아노로 보내는 출력 값 및 해당 데이터를 USB MIDI Protocol로 통신하여, 완성된 건반 및 디지털 피아노의 상태에서 조정작업에 필요한 건반의 세기 및 데이터를 제공하여 기존의 테스트 공정을 개선 할 수 있다.Through the MIDI program, the output values and corresponding data sent from the keyboard to the digital piano are communicated through USB MIDI Protocol, and the existing test process is improved by providing the keyboard strength and data necessary for adjustment work in the condition of the completed keyboard and digital piano. can do.
디지털 피아노의 건반은 금속, 플라스틱, PCB, 고무, 목재 등 여러 부품의 조립 및 결합으로 구성되어 있어, 조립성에 따른 편차가 발생하는데, 종래에는 디지털 피아노 건반의 성능을 검증하기 위하여, 무게, 동작범위, 건반의 PCB 접점에서 신호가 발생하는 시점을 간접적으로 측정하였으나, 본 발명에서는 미디 프로그램을 통하여 발생하는 미디 신호를 테스트부에서 수월하게 시각적으로 검증할 수 있다. 테스트부는 일반 컴퓨터, 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드로 구성될 수 있다.The keyboard of a digital piano is composed of assembling and combining of various parts such as metal, plastic, PCB, rubber, wood, etc., so there is a deviation according to the assembling property.In the past, in order to verify the performance of a digital piano keyboard, the weight and operating range , Although the timing at which the signal occurs at the PCB contact point of the keyboard was measured indirectly, in the present invention, the MIDI signal generated through the MIDI program can be easily visually verified by the test unit. The test unit can be composed of a general computer, mobile phone, smart phone, and smart pad.
즉, 접점으로부터 발생되는 신호를 USB MIDI 통신으로 테스트부(PC)에 전송하고, MIDI 프로그램을 통하여 해당 신호를 직접 확인하여, 건반의 조립성에 대한 문제점을 완성품 상태에서 검증이 가능하다.That is, the signal generated from the contact point is transmitted to the test unit (PC) through USB MIDI communication, and the signal is directly checked through the MIDI program, so that the problem of the keyboard assembly can be verified in the state of the finished product.
참고적으로 디지털 피아노는 건반모듈과 건반모듈에서 전송되는 미디신호를 재생하는 재생모듈로 구분될 수 있으며, 일반적으로 건반모듈, 재생모듈 및 프레임이 결합되어 디지털 피아노가 완성된다. 따라서 테스트부에 설치된 미디 프로그램을 이용하여 부품상태의 디지털 피아노 건반에서도 측정이 가능하며, 완제품 상태에서의 디지털 피아노에서도, 건반부분에 대한 검증수행이 가능한 프로그램으로, 부품, 완제품, A/S의 제품수리 시에 활용이 가능하다. 또한 디지털 피아노에 특화된 프로그램이나, MIDI 기반의 기술로 제작된 전자악기에 응용 가능하여, MIDI 기반의 전자악기 타 분야에도 확장이 가능하다. For reference, the digital piano can be divided into a keyboard module and a reproduction module that reproduces a MIDI signal transmitted from the keyboard module. In general, a keyboard module, a reproduction module, and a frame are combined to complete a digital piano. Therefore, it is possible to measure the digital piano keyboard in the state of parts using the MIDI program installed in the test unit, and it is a program that can perform verification on the keyboard part even in the digital piano in the state of a finished product. It is a product of parts, finished products, and A/S. It can be used for repair. In addition, it can be applied to programs specialized for digital pianos or electronic musical instruments produced with MIDI-based technology, and can be extended to other fields of MIDI-based electronic instruments.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.
100 : 건반 모듈
200 : 거치부
300 : 자동 타건부
400 : 이송부
500 : 제어부
600 : 디스플레이부
700 : 테스트부
11, 12, 13 : 누름판
21, 22, 23 : 접점100: keyboard module
200: mounting part
300: automatic keying unit
400: transfer unit
500: control unit
600: display unit
700: test section
11, 12, 13: pressure plate
21, 22, 23: contact
Claims (5)
각각의 건반이 배열된 위치로 상기 자동 타건부를 이송시키는 이송부; 및
각 건반이 자동 타건 될 때 생성되는 음원정보를 MIDI(Musical Instrument Digital Interface} 프로토콜을 통해 MIDI 파일로 전송받으며, 상기 MIDI 파일의 정보를 토대로 각 건반의 타건 상태를 시각적으로 표시하는 테스트부;
를 포함하는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템.
An automatic keying unit for vertically keying each key of a digital piano having a plurality of keying switches for each key at a set keying speed and keying depth;
A transfer unit for transferring the automatic keying unit to a position where each of the keys is arranged; And
A test unit that receives sound source information generated when each key is automatically keyed as a MIDI file through a MIDI (Musical Instrument Digital Interface) protocol, and visually displays the keying state of each key based on the information of the MIDI file;
Digital piano key gun test system comprising a.
상기 테스트부는,
각 건반이 자동 타건 될 때, 해당 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점을 저장하고, 상기 타건 속도 및 상기 타건 깊이를 설정하는 제어부; 및
각각의 타건 깊이에 따른 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 여부를 디스플레이하고, 각각의 타건 속도에 따른 기준 스위칭 시점과 각 건반의 복수의 타건 스위치의 스위칭 시점의 차이를 타건 속도별로 정렬하여 디스플레이 하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템.
The method of claim 1,
The test unit,
When each key is automatically keyed, a control unit configured to store switching timings of a plurality of keying switches of a corresponding key, and setting the keying speed and the keying depth; And
It displays whether or not a plurality of keystrokes of each key are switched according to each keystroke depth, and displays the difference between the reference switching timing according to each keystroke speed and the switching timings of the plurality of keystroke switches by keystroke speed. Digital piano key gun test system comprising a; display unit.
상기 디스플레이부는,
기준 압력과 각 건반의 측정압력의 차이를 정렬하여 디스플레이 하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템.
The method of claim 2,
The display unit,
A digital piano tagging test system, characterized in that the difference between the reference pressure and the measured pressure of each keyboard is aligned and displayed.
상기 제어부는,
상기 복수의 건반이 배열된 순서대로 하나씩 자동 타건 되도록 제어하거나, 하나 이상의 건반이 동시에 타건 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템.
The method of claim 2,
The control unit,
A digital piano keying test system, characterized in that controlling the keys to be automatically keyed one by one in the order in which the keys are arranged, or controlling at least one key to be keyed simultaneously.
상기 자동 타건부는,
상기 복수의 건반 중 흰색 건반을 자동 타건하는 제1 핑거바;
상기 복수의 건반 중 검은색 건반을 자동 타건하는 제2 핑거바; 및
상기 흰색 건반 및 상기 검은색 건반의 타건 압력을 측정하는 압력센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 타건 테스트 시스템.The method of claim 1,
The automatic keying unit,
A first finger bar for automatically keying a white key among the plurality of keys;
A second finger bar for automatically keying a black key among the plurality of keys; And
And a pressure sensor for measuring the keystroke pressure of the white key and the black key.
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---|---|---|---|
KR1020190059323A KR20200134358A (en) | 2019-05-21 | 2019-05-21 | Test system using midi program for digital piano |
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