自動演奏装置及びその制御方法
【課題】 アクチュエータ（ソレノイド）の発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度を実現することができる自動演奏装置を提供することを課題とする。
【解決手段】鍵を有する鍵盤（１１０）と、鍵を駆動するためのアクチュエータ（１０９）と、自動演奏データ及び過去の制御に応じてアクチュエータを制御するための制御部（１０２，１０５，１０８）とを有する自動演奏装置が提供される。また、鍵を有する鍵盤（１１０）と、鍵を駆動するためのアクチュエータ（１０９）と、アクチュエータによる鍵の駆動速度を検出するタッチ検出部（１０６）と、自動演奏データに応じてアクチュエータを制御するための制御部（１０２，１０５，１０８）とを有し、制御部は、過去の自動演奏データ及びそれに対応した駆動により検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う自動演奏装置が提供される。
【解決手段】鍵を有する鍵盤（１１０）と、鍵を駆動するためのアクチュエータ（１０９）と、自動演奏データ及び過去の制御に応じてアクチュエータを制御するための制御部（１０２，１０５，１０８）とを有する自動演奏装置が提供される。また、鍵を有する鍵盤（１１０）と、鍵を駆動するためのアクチュエータ（１０９）と、アクチュエータによる鍵の駆動速度を検出するタッチ検出部（１０６）と、自動演奏データに応じてアクチュエータを制御するための制御部（１０２，１０５，１０８）とを有し、制御部は、過去の自動演奏データ及びそれに対応した駆動により検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う自動演奏装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動演奏装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動演奏ピアノに代表される自動演奏装置は、ソレノイド（アクチュエータ）で鍵盤を駆動することにより自動演奏を実現している。しかし、ソレノイドは通電によって発熱し、この発熱によって駆動能力が低下してしまう。このことは、特に弱音において影響が大きく、駆動能力の低下によって発音するまでに至らないという場合もある。これを避けるために弱音を強めに設定しておいて駆動能力が低下した場合でも発音できる様にしておくことが考えられる。しかし、その場合は、強弱のダイナミックレンジを狭めてしまう。
【０００３】
また、下記の特許文献１には、プランジャの特性誤差を補正するために打鍵強度データを補正するピアノ自動演奏装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ソレノイドが発熱すると、駆動能力が低下してしまう。そのため、自動演奏では、同じ押鍵強度（速度）を指示しても、発熱前では強い押鍵がなされ、発熱後では弱い押鍵がなされてしまう。結果として、自動演奏データに応じた忠実な押鍵強度を実現することができない。
【０００６】
本発明の目的は、アクチュエータ（ソレノイド）の発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度を実現することができる自動演奏装置及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動演奏装置は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御するための制御部とを有する。
【０００８】
また、本発明の自動演奏装置は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出部と、自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御するための制御部とを有し、前記制御部は、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う。
【０００９】
また、本発明の自動演奏装置の制御方法は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップを有する。
【００１０】
また、本発明の自動演奏装置の制御方法は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出ステップと、自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップとを有し、前記制御ステップは、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う。
【発明の効果】
【００１１】
アクチュエータの発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による自動演奏装置の構成例を示すブロック図である。自動演奏装置は、例えば自動演奏ピアノである。バス１０１には、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４、ＰＷＭ（パルス幅変調）ジェネレータ１０５、及びタッチ検出部１０６を有する。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３内のコンピュータプログラムに応じて、後に説明する図１０〜図１３、図１５の処理等を行う。鍵盤１１０は、演奏操作のための複数の鍵を有する。タッチ検出部１０６は、鍵盤１１０の鍵の押鍵速度（強度）を検出する。ＣＰＵ１０２は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０７を介して、外部に対して自動演奏データ（ＭＩＤＩデータ）を入出力することができる。また、ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から自動演奏データを読み出して入力することができる。次に、ＣＰＵ１０２は、入力した自動演奏データに応じて、ＰＷＭジェネレータ１０５にパルスのデューティ比を定期的に指示する。ＰＷＭジェネレータ１０５は、指示されたデューティ比のパルスを生成し、ドライバ１０８に対してパルス幅変調制御を行う。ドライバ１０８は、ＰＷＭジェネレータ１０５からパルスを入力し、ソレノイド１０９を駆動する。ソレノイド（アクチュエータ）１０９は、鍵盤１１０の各鍵に設けられ、鍵を機械的に押鍵及び離鍵させるように駆動する。鍵盤１１０の各鍵の押鍵により、ハンマが弦を叩き、発音する。
【００１３】
図２は、鍵盤の鍵２０１、ソレノイド１０９、ハンマ２０３及びアクション２０４を示す図である。マニュアル演奏では、演奏者が鍵２０１を矢印２１１の方向に押鍵すると、点２０５を支点として、アクション２０４が動き、ハンマ２０３が矢印２１３の方向に動いて弦を叩く。また、自動演奏では、ソレノイド１０９が矢印２１２の方向に動くと、アクション２０４が動き、ハンマ２０３が矢印２１３の方向に動いて弦を叩く。
【００１４】
図３は、３種類のソレノイド１０９の吸引特性例を示すグラフである。横軸はソレノイド１０９のストロークを示し、縦軸はソレノイド１０９の吸引力（駆動力）を示す。ストロークの０は、ソレノイド１０９の可動部３０１が最上端に位置し、押鍵状態を示す。ストロークの最大（ｍａｘ）は、ソレノイド１０９の可動部３０２が最下端に位置し、離鍵状態を示す。ソレノイド１０９は、ストロークに応じて、吸引力が異なる。
【００１５】
図４は、図１のドライバ１０８の回路構成例を示す図である。ｎｐｎトランジスタ４０１は、ベースが入力端子４０３に接続され、コレクタがソレノイド１０９に接続され、エミッタがグランドに接続される。ソレノイド１０９は、トランジスタ４０１のコレクタ及び電源電圧Ｖ間に接続される。ダイオード４０２は、アノードがソレノイド１０９に接続され、カソードが電源電圧Ｖに接続される。入力端子４０３には、ＰＷＭジェネレータ１０５で生成されたパルス信号が入力される。トランジスタ４０１はパルス信号がローレベルになるとオフし、ソレノイド１０９には電流が流れず、吸引力が働かない。吸引力が全く働かない状態では、図３において、ソレノイド１０９の可動部３０２が最下端に位置する。トランジスタ４０１はパルス信号がハイレベルになるとオンし、ソレノイド１０９に電流が流れ、吸引力が働く。吸引力が十分に働く状態では、図３において、ソレノイド１０９の可動部３０１が最上端に位置する。
【００１６】
図５は、図４の入力端子４０３に入力されるパルス信号を示す図である。ＰＷＭジェネレータ１０５は、指示されたデューティ比に応じて、例えば、デューティ比が小さいパルス信号Ａ１又はデューティ比の大きいパルス信号Ａ２を生成する。パルス信号Ａ１及びＡ２は、周期が同じである。
【００１７】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、時間に対するデューティ比エンベロープ６０１及びストロークエンベロープ６０２を示す図である。ＰＷＭジェネレータ１０５がデューティ比エンベロープ６０１のパルス信号を生成すると、ソレノイド１０９はストロークエンベロープ６０２のストロークを実現することができる。ストロークエンベロープ６０２は、立ち上がりが鍵盤１１０の押鍵に対応し、立ち下がりが鍵盤１１０の離鍵に対応する。デューティ比エンベロープ６０１は、所定時間間隔のエンベロープフェーズ単位で構成される。
【００１８】
ＤＣソレノイド１０９には、指示されたデューティ比のＰＷＭ信号が入力される。このデューティ比を変更することにより、電力を制御することができる。図３に示すように、ソレノイド１０９の吸引力特性は一定電力であってもストロークによって駆動能力が異なる。自動演奏装置では、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、多段階でデューティ比（電力）を経過時間に応じて変更し、無駄な電力を抑えることができる。しかし、それによっても、ソレノイド１０９の発熱は免れない。発熱量が多くなると、ソレノイド１０９の駆動能力が低下する。
【００１９】
ＣＰＵ１０２は、インタフェース１０７を介して、外部よりノートオン／オフ、ボリューム等の自動演奏データを入力する。ノートオンは押鍵、ノートオフは離鍵を示す。ＣＰＵ１０２は、自動演奏データを基に演算し、ＲＯＭ１０３又はＲＡＭ１０４に記憶されたパラメータを選択し、それを修正した結果のデューティ比を示す値をＰＷＭジェネレータ１０５に書き込む。ＰＷＭジェネレータ１０５は、特定のエリアに値が書き込まれると、その値に応じたＰＷＭ信号を生成し、その書き込んだエリアに対応する出カボートから出力する。ドライバ１０８は、入力されたＰＷＭ信号を基にソレノイド１０９を駆動する。
【００２０】
図８は、ＲＯＭ１０３の記憶内容を示す図である。ＲＯＭ１０３は、デューティ比エンベロープテーブル８０１、微調整テーブル８０２、デューティ比−補正係数変換テーブル８０３、及び演算係数変換テーブル８０４を記憶する。
【００２１】
デューティ比エンベロープテーブル８０１は、図６（Ａ）〜（Ｄ）のように、デューティ比を示す値（デューティ比値）と付与時間が複数組記載されたデューティ比の時間変化パラメータを記憶し、鍵盤のキーナンバ（音高）及び押鍵速度（強さ）を再現できる以上に多数を記憶している。なお、デューティ比エンベロープテーブル８０１は、数式によって計算してもよい。
【００２２】
微調整テーブル８０２は、キーナンバ毎の微調整係数を記憶し、鍵盤１１０の鍵毎のばらつきを補正するための値である。デューティ比−補正係数変換テーブル８０３は、デューティ比毎に補正係数を記憶する。演算係数変換テーブル８０４は、キーナンバ毎の演算係数を記憶する。
【００２３】
図９は、ＲＡＭ１０４の記憶内容を示す図である。ＲＡＭ１０４は、温度補正テーブル９０１、発音チャンネル情報９０２、及びボリューム９０３を記憶する。温度補正テーブル９０１は、キーナンバ毎の温度補正係数を記憶する。発音チャンネル情報９０２は、キーナンバ毎のキーオンフラグ、エンベロープフェーズ、エンベロープ時間カウント値、デューティ比エンベロープ選択番号等を含む。ボリューム９０３は、自動演奏データにより指定される全キーナンバ共通のボリューム（音量）情報である。
【００２４】
図１０は、自動演奏装置のノートオン処理を示すフローチャートである。自動演奏データとしてノートオン（キーオン）信号が入力されると、以下の処理を行う。ノートオン信号は、キーナンバ及びベロシティ（押鍵速度）の情報を含む。
【００２５】
ステップＳ１００１では、上記のベロシティを基に次式により強さインデックスＩｎｄを計算する。
Ｉｎｄ＝（Ｖｅｌ＋Ｋａ［ＫＮ］）×Ｖｏｌ×Ｋｂ［ＫＮ］×Ｋｃ
【００２６】
ここで、強さインデックスＩｎｄは、図８のデューティ比エンベロープテーブル８０１の強さ（アドレス）を示す。Ｖｅｌは、自動演奏データのベロシティである。Ｋａ［ＫＮ］は、図９の温度補正テーブル９０１内のキーナンバ（自動演奏データ）ＫＮに対応する温度補正係数である。Ｖｏｌは、図９の自動演奏データのボリューム９０３である。Ｋｂは、図８の微調整テーブル８０２内のキーナンバ（自動演奏データ）ＫＮに対応する微調整係数である。Ｋｃは、アドレス変換係数であり、補正されたベロシティを図８のデューティ比エンベロープテーブル８０１のアドレスに変換するための係数である。
【００２７】
ソレノイド１０９の発熱により温度が上昇すると、ソレノイド１０９の駆動能力が低下する。その結果、自動演奏データのベロシティに比べ、その自動演奏データにより自動演奏された押鍵強さが弱くなる。本実施形態では、その場合、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］により強さインデックスＩｎｄを強めに補正する。これにより、自動演奏装置は、自動演奏データに忠実な押鍵強さを実現することができる。温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］の演算方法は、後に図１２を参照しながら説明する。
【００２８】
次に、ステップＳ１００２では、図８のデューティ比エンベロープテーブル８０１を参照し、上記で演算された強さインデックスＩｎｄ及びキーナンバ（自動演奏データ）ＫＮを基に、デューティ比エンベロープを選択する。
【００２９】
次に、ステップＳ１００３では、図９の発音チャンネル情報９０２内のキーオンフラグを１にし、上記の選択されたディーティ比エンベロープを発音チャンネル情報９０２内に設定する。その結果、デューティ比エンベロープが起動される。以上で、処理が終了する。
【００３０】
図１１は、自動演奏装置のノートオフ処理を示すフローチャートである。自動演奏データとしてノートオフ（キーオフ）信号が入力されると、以下の処理を行う。ノートオフ信号は、キーナンバの情報を含む。ステップＳ１１０１では、ノートオフが指示されたキーナンバについて、デューティ比エンベロープのリリースフェーズに移行する。リリースフェーズは、図６（Ａ）〜（Ｄ）において、ストロークエンベロープ６０２の立ち下がり（ノートオフ）に対応するデューティ比エンベロープのフェーズである。以上で、処理を終了する。
【００３１】
図１２は、温度補正処理を示すフローチャートである。温度補正処理は、タイマ割り込み処理により、所定時間間隔で行われる。ステップＳ１２０１では、鍵毎の温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を計算する。その詳細は、後に図７を参照しながら説明する。以上で、処理を終了する。
【００３２】
図７は、図１２のステップＳ１２０１の処理を説明するための図である。入力信号ＩＮは、現在のデューティ比である。乗算器７０１は、デューティ比ＩＮに係数Ｋｄを乗算して出力する。加算器７０２は、乗算器７０１及び７０２の出力値を加算して温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を出力する。遅延器７０３は、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を１エンペロープフェーズ分遅延させる。乗算器７０４は、遅延器７０３の出力値に係数Ｋｆを乗算して出力する。図７は、ローパルフィルタの機能を有し、デューティ比ＩＮをエンベロープフェーズ単位で（一定時間毎に）入力し、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を出力する。
【００３３】
具体的には、次式により、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を求めることができる。
Ｋａ［ＫＮ］＝Ｋｄ［ＩＮ］＋Ｋｅ［ＫＮ］×Ｋｆ［ＫＮ］
【００３４】
ここで、Ｋｄ［ＩＮ］は、図７の係数Ｋｄに対応し、図８のディーティ比−補正係数変換テーブル８０３内の、デューティ比ＩＮに応じた補正係数である。Ｋｅ［ＫＮ］は、図７の遅延器７０３に対応し、１フェーズ前（前回）の温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］である。Ｋｆ［ＫＮ］は、図７の係数Ｋｆに対応し、図８の演算係数変換テーブル８０４内のキーナンバＫＮに応じた演算係数である。
【００３５】
なお、演算方法はこれに限らす、例えばＺ-1の値と現在値の大小に応じて式を変更してもよい。
【００３６】
図１３は、自動演奏装置のエンベロープ処理を示すフローチャートである。ステップＳ１３０１では、所定時間が経過したか否かを判定する。経過していればステップＳ１３０２へ進み、経過していなければ処理を終了する。ステップＳ１３０２では、次のエンベロープフェーズに移行する。次に、ステップＳ１３０３では、エンベロープの終了か否かを判定する。終了でなければステップＳ１３０４へ進み、終了であればステップＳ１３０５へ進む。
【００３７】
ステップＳ１３０４では、図１０のステップＳ１００２で選択されたデューティ比エンベロープを基に、ＰＷＭジェネレータ１０５へ現在のフェーズのデューティ比を書き込む。その後、処理を終了する。そして、他の処理後、再び、図１３の処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ１３０５では、ＰＷＭジェネレータ１０５へデューティ比として０を書き込む。次に、図９の発音チャンネル情報９０２内のキーオンフラグを０にする。これにより、ソレノイド１０９は、鍵盤１１０の鍵駆動を終了する。その後、処理を終了する。そして、他の処理後、再び、図１３の処理が行われる。
【００３９】
以上のように、発音開始する際にキーオン（発音）フラグをオン（１）にし、エンベロープフェーズに１を書き込み、時間情報、エンベロープパラメータ番号を各々該当するメモリに書き込む。ＣＰＵ１０２は、一定時間毎にカウントし、発音開始からデューティ比エンベロープパラメータに記載された時間が過ぎると、エンベロープフェーズの値に１を加算し、パラメータ番号とフェーズ番号から、次のフェーズのパラメータを読み出し、ＰＷＭジェネレータ１０５に書き込み、次のフェーズに移行し、デューティ比を変更する。設定された最大フェーズ数を過ぎる、又はノートオフ信号が入力された場合、ＣＰＵ１０２は、ＰＷＭジェネレータ１０５にデューティ比として０を書き込み、キーオンフラグをオフ（０）にして発音を終了する。
【００４０】
本実施形態によれば、ＣＰＵ１０２は、ＰＷＭ変調制御によりソレノイド１０９を制御する際、自動演奏データ及び過去のＰＷＭ制御のデューティ比に応じて今回のＰＷＭ変調を制御する。また、ＣＰＵ１０２は、一定時間（エンベロープフェーズ）毎にデューティ比を指定してＰＷＭ制御を行い、かつ過去の一定時間毎のデューティ比に応じて今回の制御を行う。
【００４１】
ディーティ比が大きければ、ソレノイド１０９の消費電力量が多くなり、発熱量が多くなる。その場合は、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を大きくして、押鍵強さが強くなるように補正する。これにより、ソレノイド１０９の発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度（強さ）を実現することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による自動演奏装置の基本的構成は、第１の実施形態（図１）と同じである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。具体的には、本実施形態は、図１０のステップＳ１００１の強さインデックスＩｎｄの計算方法が異なる。
【００４３】
図１４は、図１のＲＡＭ１０４の記憶内容を示す図である。ＲＡＭ１０４は、図９のものに比べ、さらにタッチ補正テーブル１４０１を記憶する。タッチ補正テーブル１４０１は、キーナンバに応じたタッチ補正係数を記憶する。
【００４４】
図１５は、自動演奏装置のタッチ検出処理を示すフローチャートである。上記の自動演奏により、ソレノイド１０９は、鍵盤１１０の鍵を駆動する。タッチ検出部１０６は、その駆動された鍵のキーナンバの押鍵速度を検出する。押鍵速度が検出されると、以下の処理を行う。ステップＳ１５０１では、そのキーナンバＫＮのタッチ補正を行い、図１４のタッチ補正テーブル１４０１にタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］を書き込む。具体的には、タッチ検出部１０６が検出した押鍵速度と自動演奏データ内の押鍵速度（ベロシティ）とを比較する。検出された押鍵速度が自動演奏データ内の押鍵速度よりも小さいときには、タッチ補正テーブル１４０１内のそのキーナンバＫＮのタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］をインクリメント（１加算）する。逆に、検出された押鍵速度が自動演奏データ内の押鍵速度よりも小さいときには、タッチ補正テーブル１４０１内のそのキーナンバＫＮのタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］をデクリメント（１減算）する。また、検出された押鍵速度が自動演奏データ内の押鍵速度と同じときには、タッチ補正テーブル１４０１内のそのキーナンバＫＮのタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］を変更しない。
【００４５】
図１０のステップＳ１００１では、自動演奏データのベロシティＶｅｌを基に次式により強さインデックスＩｎｄを計算する。
Ｉｎｄ＝（Ｖｅｌ＋Ｋｇ［ＫＮ］）×Ｖｏｌ×Ｋｂ［ＫＮ］×Ｋｃ
【００４６】
ここで、Ｋｇ［ＫＮ］は、上記のキーナンバＫＮのタッチ補正係数である。Ｖｏｌ、Ｋｂ［ＫＮ］及びＫｃは、第１の実施形態と同じである。
【００４７】
また、次式により、強さインデックスＩｎｄを求めてもよい。
Ｉｎｄ＝（Ｖｅｌ×Ｖｏｌ×Ｋｂ［ＫＮ］×Ｋｃ）＋Ｋｇ［ＫＮ］
【００４８】
自動演奏装置は、タッチ検出部１０６を有する。タッチ検出は、方法に関わらずＭＩＤＩのベロシティを検出できる程度であればよい。ＰＷＭジェネレータ１０５は、自動演奏データのノートオン信号に従ってＰＷＭ信号を生成し、ソレノイド１０９を駆動する。この駆動によって、鍵盤１１０の鍵は押鍵動作する。タッチ検出部１０６は、その押鍵の押鍵速度を検出する。ＣＰＵ１０２は、ノートオン信号のベロシティ情報とタッチ検出部１０６で検出したベロシティとを比較し、検出した値が小さければ＋１を、大きければ−１を、キーナンバ毎又はベロシティ値毎に設けられたタッチ補正テーブル１４０１の該当するエリアの値に加算する。このテーブル１４０１は、不揮発性のメモリに記憶され、以降の発音ではパラメータ選択時にこの値を加えてベロシティＶｅｌを補正する。タッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］は、ノートオン信号のベロシティと検出したベロシティとの差分に係数を乗じた値をテーブル１４０１の該当エリアに加算して書き込むという方法でもよい。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、ソレノイド１０９は、鍵盤１１０の鍵を駆動する。タッチ検出部１０６は、ソレノイド１０９による鍵の駆動速度を検出する。ＣＰＵ１０２は、自動演奏データに応じてソレノイド１０９を制御する際、過去の自動演奏データ（押鍵速度データ）及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う。具体的には、ＣＰＵ１０２は、過去の押鍵速度データとそれに対応する検出された駆動速度とを比較し、その比較結果に応じて今回の制御を行う。過去の検出された駆動速度が押鍵速度データよりも小さいときには、鍵の駆動速度が大きくなるように補正して制御を行う。過去の検出された駆動速度が押鍵速度データよりも大きいときには、鍵の駆動速度が小さくなるように補正して制御を行う。
【００５０】
前回のベロシティの比較結果に応じて、今回のベロシティを決定することにより、適切なベロシティの補正を行うことができる。これにより、ソレノイド１０９の発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度を実現することができる。
【００５１】
第１及び第２の実施形態は、図１のＣＰＵ１０２のコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びコンピュータプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による自動演奏装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】鍵盤の鍵、ソレノイド、ハンマ及びアクションを示す図である。
【図３】３種類のソレノイドの吸引特性例を示すグラフである。
【図４】図１のドライバの回路構成例を示す図である。
【図５】図４の入力端子に入力されるパルス信号を示す図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｄ）は時間に対するデューティ比エンベロープ及びストロークエンベロープを示す図である。
【図７】図１２のステップＳ１２０１の処理を説明するための図である。
【図８】ＲＯＭの記憶内容を示す図である。
【図９】ＲＡＭの記憶内容を示す図である。
【図１０】自動演奏装置のノートオン処理を示すフローチャートである。
【図１１】自動演奏装置のノートオフ処理を示すフローチャートである。
【図１２】温度補正処理を示すフローチャートである。
【図１３】自動演奏装置のエンベロープ処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のＲＡＭの記憶内容を示す図である。
【図１５】自動演奏装置のタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ バス
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１０５ ＰＷＭジェネレータ
１０６ タッチ検出部
１０７ インタフェース
１０８ ドライバ
１０９ ソレノイド
１１０ 鍵盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動演奏装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動演奏ピアノに代表される自動演奏装置は、ソレノイド（アクチュエータ）で鍵盤を駆動することにより自動演奏を実現している。しかし、ソレノイドは通電によって発熱し、この発熱によって駆動能力が低下してしまう。このことは、特に弱音において影響が大きく、駆動能力の低下によって発音するまでに至らないという場合もある。これを避けるために弱音を強めに設定しておいて駆動能力が低下した場合でも発音できる様にしておくことが考えられる。しかし、その場合は、強弱のダイナミックレンジを狭めてしまう。
【０００３】
また、下記の特許文献１には、プランジャの特性誤差を補正するために打鍵強度データを補正するピアノ自動演奏装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ソレノイドが発熱すると、駆動能力が低下してしまう。そのため、自動演奏では、同じ押鍵強度（速度）を指示しても、発熱前では強い押鍵がなされ、発熱後では弱い押鍵がなされてしまう。結果として、自動演奏データに応じた忠実な押鍵強度を実現することができない。
【０００６】
本発明の目的は、アクチュエータ（ソレノイド）の発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度を実現することができる自動演奏装置及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動演奏装置は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御するための制御部とを有する。
【０００８】
また、本発明の自動演奏装置は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出部と、自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御するための制御部とを有し、前記制御部は、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う。
【０００９】
また、本発明の自動演奏装置の制御方法は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップを有する。
【００１０】
また、本発明の自動演奏装置の制御方法は、鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出ステップと、自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップとを有し、前記制御ステップは、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う。
【発明の効果】
【００１１】
アクチュエータの発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による自動演奏装置の構成例を示すブロック図である。自動演奏装置は、例えば自動演奏ピアノである。バス１０１には、ＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３、ＲＡＭ１０４、ＰＷＭ（パルス幅変調）ジェネレータ１０５、及びタッチ検出部１０６を有する。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３内のコンピュータプログラムに応じて、後に説明する図１０〜図１３、図１５の処理等を行う。鍵盤１１０は、演奏操作のための複数の鍵を有する。タッチ検出部１０６は、鍵盤１１０の鍵の押鍵速度（強度）を検出する。ＣＰＵ１０２は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０７を介して、外部に対して自動演奏データ（ＭＩＤＩデータ）を入出力することができる。また、ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から自動演奏データを読み出して入力することができる。次に、ＣＰＵ１０２は、入力した自動演奏データに応じて、ＰＷＭジェネレータ１０５にパルスのデューティ比を定期的に指示する。ＰＷＭジェネレータ１０５は、指示されたデューティ比のパルスを生成し、ドライバ１０８に対してパルス幅変調制御を行う。ドライバ１０８は、ＰＷＭジェネレータ１０５からパルスを入力し、ソレノイド１０９を駆動する。ソレノイド（アクチュエータ）１０９は、鍵盤１１０の各鍵に設けられ、鍵を機械的に押鍵及び離鍵させるように駆動する。鍵盤１１０の各鍵の押鍵により、ハンマが弦を叩き、発音する。
【００１３】
図２は、鍵盤の鍵２０１、ソレノイド１０９、ハンマ２０３及びアクション２０４を示す図である。マニュアル演奏では、演奏者が鍵２０１を矢印２１１の方向に押鍵すると、点２０５を支点として、アクション２０４が動き、ハンマ２０３が矢印２１３の方向に動いて弦を叩く。また、自動演奏では、ソレノイド１０９が矢印２１２の方向に動くと、アクション２０４が動き、ハンマ２０３が矢印２１３の方向に動いて弦を叩く。
【００１４】
図３は、３種類のソレノイド１０９の吸引特性例を示すグラフである。横軸はソレノイド１０９のストロークを示し、縦軸はソレノイド１０９の吸引力（駆動力）を示す。ストロークの０は、ソレノイド１０９の可動部３０１が最上端に位置し、押鍵状態を示す。ストロークの最大（ｍａｘ）は、ソレノイド１０９の可動部３０２が最下端に位置し、離鍵状態を示す。ソレノイド１０９は、ストロークに応じて、吸引力が異なる。
【００１５】
図４は、図１のドライバ１０８の回路構成例を示す図である。ｎｐｎトランジスタ４０１は、ベースが入力端子４０３に接続され、コレクタがソレノイド１０９に接続され、エミッタがグランドに接続される。ソレノイド１０９は、トランジスタ４０１のコレクタ及び電源電圧Ｖ間に接続される。ダイオード４０２は、アノードがソレノイド１０９に接続され、カソードが電源電圧Ｖに接続される。入力端子４０３には、ＰＷＭジェネレータ１０５で生成されたパルス信号が入力される。トランジスタ４０１はパルス信号がローレベルになるとオフし、ソレノイド１０９には電流が流れず、吸引力が働かない。吸引力が全く働かない状態では、図３において、ソレノイド１０９の可動部３０２が最下端に位置する。トランジスタ４０１はパルス信号がハイレベルになるとオンし、ソレノイド１０９に電流が流れ、吸引力が働く。吸引力が十分に働く状態では、図３において、ソレノイド１０９の可動部３０１が最上端に位置する。
【００１６】
図５は、図４の入力端子４０３に入力されるパルス信号を示す図である。ＰＷＭジェネレータ１０５は、指示されたデューティ比に応じて、例えば、デューティ比が小さいパルス信号Ａ１又はデューティ比の大きいパルス信号Ａ２を生成する。パルス信号Ａ１及びＡ２は、周期が同じである。
【００１７】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、時間に対するデューティ比エンベロープ６０１及びストロークエンベロープ６０２を示す図である。ＰＷＭジェネレータ１０５がデューティ比エンベロープ６０１のパルス信号を生成すると、ソレノイド１０９はストロークエンベロープ６０２のストロークを実現することができる。ストロークエンベロープ６０２は、立ち上がりが鍵盤１１０の押鍵に対応し、立ち下がりが鍵盤１１０の離鍵に対応する。デューティ比エンベロープ６０１は、所定時間間隔のエンベロープフェーズ単位で構成される。
【００１８】
ＤＣソレノイド１０９には、指示されたデューティ比のＰＷＭ信号が入力される。このデューティ比を変更することにより、電力を制御することができる。図３に示すように、ソレノイド１０９の吸引力特性は一定電力であってもストロークによって駆動能力が異なる。自動演奏装置では、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、多段階でデューティ比（電力）を経過時間に応じて変更し、無駄な電力を抑えることができる。しかし、それによっても、ソレノイド１０９の発熱は免れない。発熱量が多くなると、ソレノイド１０９の駆動能力が低下する。
【００１９】
ＣＰＵ１０２は、インタフェース１０７を介して、外部よりノートオン／オフ、ボリューム等の自動演奏データを入力する。ノートオンは押鍵、ノートオフは離鍵を示す。ＣＰＵ１０２は、自動演奏データを基に演算し、ＲＯＭ１０３又はＲＡＭ１０４に記憶されたパラメータを選択し、それを修正した結果のデューティ比を示す値をＰＷＭジェネレータ１０５に書き込む。ＰＷＭジェネレータ１０５は、特定のエリアに値が書き込まれると、その値に応じたＰＷＭ信号を生成し、その書き込んだエリアに対応する出カボートから出力する。ドライバ１０８は、入力されたＰＷＭ信号を基にソレノイド１０９を駆動する。
【００２０】
図８は、ＲＯＭ１０３の記憶内容を示す図である。ＲＯＭ１０３は、デューティ比エンベロープテーブル８０１、微調整テーブル８０２、デューティ比−補正係数変換テーブル８０３、及び演算係数変換テーブル８０４を記憶する。
【００２１】
デューティ比エンベロープテーブル８０１は、図６（Ａ）〜（Ｄ）のように、デューティ比を示す値（デューティ比値）と付与時間が複数組記載されたデューティ比の時間変化パラメータを記憶し、鍵盤のキーナンバ（音高）及び押鍵速度（強さ）を再現できる以上に多数を記憶している。なお、デューティ比エンベロープテーブル８０１は、数式によって計算してもよい。
【００２２】
微調整テーブル８０２は、キーナンバ毎の微調整係数を記憶し、鍵盤１１０の鍵毎のばらつきを補正するための値である。デューティ比−補正係数変換テーブル８０３は、デューティ比毎に補正係数を記憶する。演算係数変換テーブル８０４は、キーナンバ毎の演算係数を記憶する。
【００２３】
図９は、ＲＡＭ１０４の記憶内容を示す図である。ＲＡＭ１０４は、温度補正テーブル９０１、発音チャンネル情報９０２、及びボリューム９０３を記憶する。温度補正テーブル９０１は、キーナンバ毎の温度補正係数を記憶する。発音チャンネル情報９０２は、キーナンバ毎のキーオンフラグ、エンベロープフェーズ、エンベロープ時間カウント値、デューティ比エンベロープ選択番号等を含む。ボリューム９０３は、自動演奏データにより指定される全キーナンバ共通のボリューム（音量）情報である。
【００２４】
図１０は、自動演奏装置のノートオン処理を示すフローチャートである。自動演奏データとしてノートオン（キーオン）信号が入力されると、以下の処理を行う。ノートオン信号は、キーナンバ及びベロシティ（押鍵速度）の情報を含む。
【００２５】
ステップＳ１００１では、上記のベロシティを基に次式により強さインデックスＩｎｄを計算する。
Ｉｎｄ＝（Ｖｅｌ＋Ｋａ［ＫＮ］）×Ｖｏｌ×Ｋｂ［ＫＮ］×Ｋｃ
【００２６】
ここで、強さインデックスＩｎｄは、図８のデューティ比エンベロープテーブル８０１の強さ（アドレス）を示す。Ｖｅｌは、自動演奏データのベロシティである。Ｋａ［ＫＮ］は、図９の温度補正テーブル９０１内のキーナンバ（自動演奏データ）ＫＮに対応する温度補正係数である。Ｖｏｌは、図９の自動演奏データのボリューム９０３である。Ｋｂは、図８の微調整テーブル８０２内のキーナンバ（自動演奏データ）ＫＮに対応する微調整係数である。Ｋｃは、アドレス変換係数であり、補正されたベロシティを図８のデューティ比エンベロープテーブル８０１のアドレスに変換するための係数である。
【００２７】
ソレノイド１０９の発熱により温度が上昇すると、ソレノイド１０９の駆動能力が低下する。その結果、自動演奏データのベロシティに比べ、その自動演奏データにより自動演奏された押鍵強さが弱くなる。本実施形態では、その場合、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］により強さインデックスＩｎｄを強めに補正する。これにより、自動演奏装置は、自動演奏データに忠実な押鍵強さを実現することができる。温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］の演算方法は、後に図１２を参照しながら説明する。
【００２８】
次に、ステップＳ１００２では、図８のデューティ比エンベロープテーブル８０１を参照し、上記で演算された強さインデックスＩｎｄ及びキーナンバ（自動演奏データ）ＫＮを基に、デューティ比エンベロープを選択する。
【００２９】
次に、ステップＳ１００３では、図９の発音チャンネル情報９０２内のキーオンフラグを１にし、上記の選択されたディーティ比エンベロープを発音チャンネル情報９０２内に設定する。その結果、デューティ比エンベロープが起動される。以上で、処理が終了する。
【００３０】
図１１は、自動演奏装置のノートオフ処理を示すフローチャートである。自動演奏データとしてノートオフ（キーオフ）信号が入力されると、以下の処理を行う。ノートオフ信号は、キーナンバの情報を含む。ステップＳ１１０１では、ノートオフが指示されたキーナンバについて、デューティ比エンベロープのリリースフェーズに移行する。リリースフェーズは、図６（Ａ）〜（Ｄ）において、ストロークエンベロープ６０２の立ち下がり（ノートオフ）に対応するデューティ比エンベロープのフェーズである。以上で、処理を終了する。
【００３１】
図１２は、温度補正処理を示すフローチャートである。温度補正処理は、タイマ割り込み処理により、所定時間間隔で行われる。ステップＳ１２０１では、鍵毎の温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を計算する。その詳細は、後に図７を参照しながら説明する。以上で、処理を終了する。
【００３２】
図７は、図１２のステップＳ１２０１の処理を説明するための図である。入力信号ＩＮは、現在のデューティ比である。乗算器７０１は、デューティ比ＩＮに係数Ｋｄを乗算して出力する。加算器７０２は、乗算器７０１及び７０２の出力値を加算して温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を出力する。遅延器７０３は、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を１エンペロープフェーズ分遅延させる。乗算器７０４は、遅延器７０３の出力値に係数Ｋｆを乗算して出力する。図７は、ローパルフィルタの機能を有し、デューティ比ＩＮをエンベロープフェーズ単位で（一定時間毎に）入力し、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を出力する。
【００３３】
具体的には、次式により、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を求めることができる。
Ｋａ［ＫＮ］＝Ｋｄ［ＩＮ］＋Ｋｅ［ＫＮ］×Ｋｆ［ＫＮ］
【００３４】
ここで、Ｋｄ［ＩＮ］は、図７の係数Ｋｄに対応し、図８のディーティ比−補正係数変換テーブル８０３内の、デューティ比ＩＮに応じた補正係数である。Ｋｅ［ＫＮ］は、図７の遅延器７０３に対応し、１フェーズ前（前回）の温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］である。Ｋｆ［ＫＮ］は、図７の係数Ｋｆに対応し、図８の演算係数変換テーブル８０４内のキーナンバＫＮに応じた演算係数である。
【００３５】
なお、演算方法はこれに限らす、例えばＺ-1の値と現在値の大小に応じて式を変更してもよい。
【００３６】
図１３は、自動演奏装置のエンベロープ処理を示すフローチャートである。ステップＳ１３０１では、所定時間が経過したか否かを判定する。経過していればステップＳ１３０２へ進み、経過していなければ処理を終了する。ステップＳ１３０２では、次のエンベロープフェーズに移行する。次に、ステップＳ１３０３では、エンベロープの終了か否かを判定する。終了でなければステップＳ１３０４へ進み、終了であればステップＳ１３０５へ進む。
【００３７】
ステップＳ１３０４では、図１０のステップＳ１００２で選択されたデューティ比エンベロープを基に、ＰＷＭジェネレータ１０５へ現在のフェーズのデューティ比を書き込む。その後、処理を終了する。そして、他の処理後、再び、図１３の処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ１３０５では、ＰＷＭジェネレータ１０５へデューティ比として０を書き込む。次に、図９の発音チャンネル情報９０２内のキーオンフラグを０にする。これにより、ソレノイド１０９は、鍵盤１１０の鍵駆動を終了する。その後、処理を終了する。そして、他の処理後、再び、図１３の処理が行われる。
【００３９】
以上のように、発音開始する際にキーオン（発音）フラグをオン（１）にし、エンベロープフェーズに１を書き込み、時間情報、エンベロープパラメータ番号を各々該当するメモリに書き込む。ＣＰＵ１０２は、一定時間毎にカウントし、発音開始からデューティ比エンベロープパラメータに記載された時間が過ぎると、エンベロープフェーズの値に１を加算し、パラメータ番号とフェーズ番号から、次のフェーズのパラメータを読み出し、ＰＷＭジェネレータ１０５に書き込み、次のフェーズに移行し、デューティ比を変更する。設定された最大フェーズ数を過ぎる、又はノートオフ信号が入力された場合、ＣＰＵ１０２は、ＰＷＭジェネレータ１０５にデューティ比として０を書き込み、キーオンフラグをオフ（０）にして発音を終了する。
【００４０】
本実施形態によれば、ＣＰＵ１０２は、ＰＷＭ変調制御によりソレノイド１０９を制御する際、自動演奏データ及び過去のＰＷＭ制御のデューティ比に応じて今回のＰＷＭ変調を制御する。また、ＣＰＵ１０２は、一定時間（エンベロープフェーズ）毎にデューティ比を指定してＰＷＭ制御を行い、かつ過去の一定時間毎のデューティ比に応じて今回の制御を行う。
【００４１】
ディーティ比が大きければ、ソレノイド１０９の消費電力量が多くなり、発熱量が多くなる。その場合は、温度補正係数Ｋａ［ＫＮ］を大きくして、押鍵強さが強くなるように補正する。これにより、ソレノイド１０９の発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度（強さ）を実現することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による自動演奏装置の基本的構成は、第１の実施形態（図１）と同じである。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。具体的には、本実施形態は、図１０のステップＳ１００１の強さインデックスＩｎｄの計算方法が異なる。
【００４３】
図１４は、図１のＲＡＭ１０４の記憶内容を示す図である。ＲＡＭ１０４は、図９のものに比べ、さらにタッチ補正テーブル１４０１を記憶する。タッチ補正テーブル１４０１は、キーナンバに応じたタッチ補正係数を記憶する。
【００４４】
図１５は、自動演奏装置のタッチ検出処理を示すフローチャートである。上記の自動演奏により、ソレノイド１０９は、鍵盤１１０の鍵を駆動する。タッチ検出部１０６は、その駆動された鍵のキーナンバの押鍵速度を検出する。押鍵速度が検出されると、以下の処理を行う。ステップＳ１５０１では、そのキーナンバＫＮのタッチ補正を行い、図１４のタッチ補正テーブル１４０１にタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］を書き込む。具体的には、タッチ検出部１０６が検出した押鍵速度と自動演奏データ内の押鍵速度（ベロシティ）とを比較する。検出された押鍵速度が自動演奏データ内の押鍵速度よりも小さいときには、タッチ補正テーブル１４０１内のそのキーナンバＫＮのタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］をインクリメント（１加算）する。逆に、検出された押鍵速度が自動演奏データ内の押鍵速度よりも小さいときには、タッチ補正テーブル１４０１内のそのキーナンバＫＮのタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］をデクリメント（１減算）する。また、検出された押鍵速度が自動演奏データ内の押鍵速度と同じときには、タッチ補正テーブル１４０１内のそのキーナンバＫＮのタッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］を変更しない。
【００４５】
図１０のステップＳ１００１では、自動演奏データのベロシティＶｅｌを基に次式により強さインデックスＩｎｄを計算する。
Ｉｎｄ＝（Ｖｅｌ＋Ｋｇ［ＫＮ］）×Ｖｏｌ×Ｋｂ［ＫＮ］×Ｋｃ
【００４６】
ここで、Ｋｇ［ＫＮ］は、上記のキーナンバＫＮのタッチ補正係数である。Ｖｏｌ、Ｋｂ［ＫＮ］及びＫｃは、第１の実施形態と同じである。
【００４７】
また、次式により、強さインデックスＩｎｄを求めてもよい。
Ｉｎｄ＝（Ｖｅｌ×Ｖｏｌ×Ｋｂ［ＫＮ］×Ｋｃ）＋Ｋｇ［ＫＮ］
【００４８】
自動演奏装置は、タッチ検出部１０６を有する。タッチ検出は、方法に関わらずＭＩＤＩのベロシティを検出できる程度であればよい。ＰＷＭジェネレータ１０５は、自動演奏データのノートオン信号に従ってＰＷＭ信号を生成し、ソレノイド１０９を駆動する。この駆動によって、鍵盤１１０の鍵は押鍵動作する。タッチ検出部１０６は、その押鍵の押鍵速度を検出する。ＣＰＵ１０２は、ノートオン信号のベロシティ情報とタッチ検出部１０６で検出したベロシティとを比較し、検出した値が小さければ＋１を、大きければ−１を、キーナンバ毎又はベロシティ値毎に設けられたタッチ補正テーブル１４０１の該当するエリアの値に加算する。このテーブル１４０１は、不揮発性のメモリに記憶され、以降の発音ではパラメータ選択時にこの値を加えてベロシティＶｅｌを補正する。タッチ補正係数Ｋｇ［ＫＮ］は、ノートオン信号のベロシティと検出したベロシティとの差分に係数を乗じた値をテーブル１４０１の該当エリアに加算して書き込むという方法でもよい。
【００４９】
以上のように、本実施形態によれば、ソレノイド１０９は、鍵盤１１０の鍵を駆動する。タッチ検出部１０６は、ソレノイド１０９による鍵の駆動速度を検出する。ＣＰＵ１０２は、自動演奏データに応じてソレノイド１０９を制御する際、過去の自動演奏データ（押鍵速度データ）及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う。具体的には、ＣＰＵ１０２は、過去の押鍵速度データとそれに対応する検出された駆動速度とを比較し、その比較結果に応じて今回の制御を行う。過去の検出された駆動速度が押鍵速度データよりも小さいときには、鍵の駆動速度が大きくなるように補正して制御を行う。過去の検出された駆動速度が押鍵速度データよりも大きいときには、鍵の駆動速度が小さくなるように補正して制御を行う。
【００５０】
前回のベロシティの比較結果に応じて、今回のベロシティを決定することにより、適切なベロシティの補正を行うことができる。これにより、ソレノイド１０９の発熱が生じても、自動演奏データに応じた忠実な押鍵速度を実現することができる。
【００５１】
第１及び第２の実施形態は、図１のＣＰＵ１０２のコンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びコンピュータプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００５２】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態による自動演奏装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】鍵盤の鍵、ソレノイド、ハンマ及びアクションを示す図である。
【図３】３種類のソレノイドの吸引特性例を示すグラフである。
【図４】図１のドライバの回路構成例を示す図である。
【図５】図４の入力端子に入力されるパルス信号を示す図である。
【図６】図６（Ａ）〜（Ｄ）は時間に対するデューティ比エンベロープ及びストロークエンベロープを示す図である。
【図７】図１２のステップＳ１２０１の処理を説明するための図である。
【図８】ＲＯＭの記憶内容を示す図である。
【図９】ＲＡＭの記憶内容を示す図である。
【図１０】自動演奏装置のノートオン処理を示すフローチャートである。
【図１１】自動演奏装置のノートオフ処理を示すフローチャートである。
【図１２】温度補正処理を示すフローチャートである。
【図１３】自動演奏装置のエンベロープ処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のＲＡＭの記憶内容を示す図である。
【図１５】自動演奏装置のタッチ検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５４】
１０１ バス
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１０５ ＰＷＭジェネレータ
１０６ タッチ検出部
１０７ インタフェース
１０８ ドライバ
１０９ ソレノイド
１１０ 鍵盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵を有する鍵盤と、
前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、
自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御するための制御部と
を有する自動演奏装置。
【請求項２】
前記制御部は、パルス幅変調制御により前記アクチュエータを制御し、かつ過去のパルス幅変調制御に応じて今回の制御を行う請求項１記載の自動演奏装置。
【請求項３】
前記制御部は、過去の前記パルス幅変調のデューティ比に応じて今回の制御を行う請求項２記載の自動演奏装置。
【請求項４】
前記制御部は、一定時間毎にデューティ比を指定してパルス幅変調制御を行い、かつ過去の前記一定時間毎のデューティ比に応じて今回の制御を行う請求項３記載の自動演奏装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、ソレノイドである請求項１記載の自動演奏装置。
【請求項６】
鍵を有する鍵盤と、
前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、
前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出部と、
自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御するための制御部とを有し、
前記制御部は、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う自動演奏装置。
【請求項７】
前記自動演奏データは、押鍵速度データを含む請求項６記載の自動演奏装置。
【請求項８】
前記制御部は、過去の前記押鍵速度データとそれに対応する前記検出された駆動速度とを比較し、その比較結果に応じて今回の制御を行う請求項７記載の自動演奏装置。
【請求項９】
前記制御部は、過去の前記検出された駆動速度が前記押鍵速度データよりも小さいときには、前記鍵の駆動速度が大きくなるように補正して制御を行う請求項８記載の自動演奏装置。
【請求項１０】
前記制御部は、過去の前記検出された駆動速度が前記押鍵速度データよりも大きいときには、前記鍵の駆動速度が小さくなるように補正して制御を行う請求項８記載の自動演奏装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、ソレノイドである請求項６記載の自動演奏装置。
【請求項１２】
鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、
自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップを有する自動演奏装置の制御方法。
【請求項１３】
鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、
前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出ステップと、
自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップとを有し、
前記制御ステップは、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う自動演奏装置の制御方法。
【請求項１】
鍵を有する鍵盤と、
前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、
自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御するための制御部と
を有する自動演奏装置。
【請求項２】
前記制御部は、パルス幅変調制御により前記アクチュエータを制御し、かつ過去のパルス幅変調制御に応じて今回の制御を行う請求項１記載の自動演奏装置。
【請求項３】
前記制御部は、過去の前記パルス幅変調のデューティ比に応じて今回の制御を行う請求項２記載の自動演奏装置。
【請求項４】
前記制御部は、一定時間毎にデューティ比を指定してパルス幅変調制御を行い、かつ過去の前記一定時間毎のデューティ比に応じて今回の制御を行う請求項３記載の自動演奏装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、ソレノイドである請求項１記載の自動演奏装置。
【請求項６】
鍵を有する鍵盤と、
前記鍵を駆動するためのアクチュエータと、
前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出部と、
自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御するための制御部とを有し、
前記制御部は、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う自動演奏装置。
【請求項７】
前記自動演奏データは、押鍵速度データを含む請求項６記載の自動演奏装置。
【請求項８】
前記制御部は、過去の前記押鍵速度データとそれに対応する前記検出された駆動速度とを比較し、その比較結果に応じて今回の制御を行う請求項７記載の自動演奏装置。
【請求項９】
前記制御部は、過去の前記検出された駆動速度が前記押鍵速度データよりも小さいときには、前記鍵の駆動速度が大きくなるように補正して制御を行う請求項８記載の自動演奏装置。
【請求項１０】
前記制御部は、過去の前記検出された駆動速度が前記押鍵速度データよりも大きいときには、前記鍵の駆動速度が小さくなるように補正して制御を行う請求項８記載の自動演奏装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、ソレノイドである請求項６記載の自動演奏装置。
【請求項１２】
鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、
自動演奏データ及び過去の制御に応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップを有する自動演奏装置の制御方法。
【請求項１３】
鍵を有する鍵盤と、前記鍵を駆動するためのアクチュエータとを有する自動演奏装置の制御方法であって、
前記アクチュエータによる前記鍵の駆動速度を検出するタッチ検出ステップと、
自動演奏データに応じて前記アクチュエータを制御する制御ステップとを有し、
前記制御ステップは、過去の前記自動演奏データ及びそれに対応した駆動により前記検出された駆動速度に応じて今回の制御を行う自動演奏装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−３４０４５（Ｐ２００７−３４０４５Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１９１２３（Ｐ２００５−２１９１２３）
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００００１４１０）株式会社河合楽器製作所 (563)
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