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用于乐器的制音器驱动装置和乐器

摘要

细长提升轨(8)是可移置的,以便共同地转动多个制音器杆(91)。在提升轨旁边或下面提供致动器(552)用于自动移置提升轨。响应于致动器的驱动,移置提升轨以便移置制音器杆,使得制音器(6)被移动为不与发声构件(4)接触。此外,提供位置传感器(555)用于检测提升轨的移置后的位置,使得将由位置传感器检测的位置数据用于操作位置控制和/或操作制音器的位置记录。

著录项

  • 公开/公告号CN103218998A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-07-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 雅马哈株式会社;

    申请/专利号CN201310019366.9

  • 发明设计人 大场保彦;藤原佑二;松尾祥也;

    申请日2013-01-18

  • 分类号G10F1/02(20060101);

  • 代理机构11105 北京市柳沈律师事务所;

  • 代理人邸万奎

  • 地址 日本静冈县

  • 入库时间 2024-02-19 19:41:48

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-01-08

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G10F1/02 授权公告日:20151209 终止日期:20180118 申请日:20130118

    专利权的终止

  • 2015-12-09

    授权

    授权

  • 2013-08-21

    实质审查的生效 IPC(主分类):G10F1/02 申请日:20130118

    实质审查的生效

  • 2013-07-24

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及驱动用于乐器(典型为键盘乐器)的制音器(dampers)的技 术,更具体地涉及一种用于处理与制音器相关的数据的技术。

背景技术

已知在钢琴中用于抑制弦的振动的制音器机构,并且通常响应于由人类 弹奏者(或用户)执行的制音器踏板操作(damper pedal operation)驱动制音 器。另一方面,在配备了自动演奏功能的钢琴中,可以由致动器自动驱动制 音器。在日本专利申请公开公布No.2002-14669中公开了这样的自动制音器 驱动装置的一个示例。在No.2002-14669公布中公开的自动制音器驱动装置 中,在与为了共同地或整体地移动多个制音器而提供的提升轨(lifting rail) 横向隔开相当大的距离的位置上,并且以向下驱动电磁螺线管的活塞 (plunger)的方式,布置电磁螺线管(致动器)。还以活塞向下邻接被支撑在 支点处的强音杆(loud lever)的一端,并且提升棒(lifting rod)邻接强音杆 的与支点相反的上表面的方式构造电磁螺线管。当激励电磁螺线管以便向下 按压活塞时,强音杆的一端下降或向下移动,因此强音杆围绕支点转动以便 向上推动提升棒。当像这样向上推动提升棒时,向上推动接触提升棒上端的 提升轨。以此方式,移动制音器与弦脱离接触,以便弦将长时间振动(制音 器关模式)。此外,在现有技术构造中,与强音杆相关联地提供杆复位弹簧, 并且该杆复位弹簧通常沿与向上推动提升棒的方向相反的方向推进或偏转 (bias)强音杆。因此,一旦终止电磁螺线管的激励,强音杆通过杆复位弹簧 的偏转力返回到其原始位置,使得制音器压在弦上(制音器开模式)。

利用上述现有技术,可由致动器(电磁螺线管)自动驱动制音器。然而, 因为由致动器(电磁螺线管)驱动强音杆,致动器(电磁螺线管)必须逆着 与强音杆相关联地提供的杆复位弹簧的偏转力而驱动强音杆,这将在致动器 (电磁螺线管)上施加大负荷。

日本专利申请公开公布No.2005-250120也公开了一种弹奏器钢琴,其中 由致动器驱动制音器。在No.2005-250120公布中公开的弹奏器钢琴包括用于 检测强音踏板(即制音器踏板)的按压位置的位置传感器以及用于驱动强音 踏板的螺线管。螺线管有连接到强音踏板的活塞,并且通过使用MIDI(乐器 数字接口)格式的演奏数据(performance data)和位置传感器的检测结果的 伺服控制驱动螺线管来控制制音器的位置。

在这样的弹奏器钢琴中,用于将强音踏板的运动传递到制音器的机构包 括布置在强音踏板(制音器踏板)到制音器之间的多个组成部件,并且通过 多个组成部件改变力传递的方向和移位量来最终移置或移动制音器。因为制 音器的操作位置响应于强音踏板的用户的按压操作改变,所以对强音踏板的 按压位置的检测可以说是对制音器的操作位置的间接检测。然而,因为强音 踏板和制音器在物理移位的量(即物理移位量)上彼此不同,并且因为在力 传递路径内的一些邻接的组成部件之间存在一些容差,难以通过检测强音踏 板(即制音器踏板)的按压位置精确地检测制音器的位置。因此,当要依照 演奏数据自动移动制音器(制音器踏板)时,需要考虑到上述容差和移位量 差(传递误差)执行强音踏板的精确定位控制,这使精确控制制音器的操作 位置变得困难。

发明内容

鉴于前述的现有技术问题,本发明的目的是提供当要由致动器自动驱动 制音器时允许以减小的力移动制音器的技术。本发明的另一目的是提供可以 精确检测乐器中的制音器的操作位置的技术。

为了实现上述目的,本发明提供一种用于乐器的改进的制音器驱动装置, 该装置包括:多个制音器,每一个制音器被配置为可移置的,以便抑制乐器 的对应发声构件的振动;多个制音器杆,每一个制音器杆被配置为可转动的, 以便移置所述制音器中对应的一个制音器;细长(elongated)构件,其被配 置为可移置的,以便共同地转动所述多个制音器杆;以及致动器,其被布置 在所述细长构件旁边或下面,用于移置所述细长构件。响应于所述致动器的 驱动而移置所述细长构件,使得所述制音器被移置为不与发声构件接触。

在本发明的制音器驱动装置中,在细长构件旁边或下面布置致动器,并 且响应于致动器的驱动移置细长构件。因此,可以将致动器布置在杆复位弹 簧的偏转力不介入的路径中。以这样的方式,当要由致动器驱动制音器时, 可以以减小的力驱动制音器移动,作为这样做的结果,可以大量减少将施加 在致动器上的负荷。

在实施例中,在细长构件旁边或紧接在细长构件下面布置致动器,并且 致动器的运动可以被传递到细长构件以便将驱动力施加到细长构件的纵向边 缘(edge)部分,使得细长构件围绕其纵轴转动。优选地,在细长构件旁边 布置致动器,并且可以将连接构件安装到细长构件,并且该连接构件从细长 构件的纵向边缘部分大体上横向伸出,以便将致动器的运动传递到细长构件, 使得通过致动器驱动连接构件将驱动力施加到细长构件的纵向边缘部分。作 为另一示例,可以将致动器布置在可以垂直移动以便将用户操作的制音器踏 板的运动传递到细长构件的提升棒的中途位置,使得响应于致动器的向上移 动而向上移动提升棒,以便由此移置细长构件。作为另一示例,可以将致动 器布置在可以垂直移动以便将用户操作的制音器踏板的运动传递到细长构件 的提升棒的旁边,使得经由传递构件将致动器的运动传递到提升棒以便由此 移置细长构件。作为又一示例,可以在细长构件下面布置致动器,并且可以 在致动器和细长构件之间提供用于将致动器的运动传递到细长构件的传递 棒,使得经由传递棒将致动器的运动传递到细长构件。

根据本发明的另一方面,提供了一种乐器,其包括:多个发声构件;多 个制音器,每个制音器被配置为可移置的,以便抑制所述发声构件中任何一 个发声构件的振动;多个制音器杆,每个制音器杆被配置为可转动的,以便 移置所述制音器中对应的一个制音器;细长构件,其被配置为可移置的,以 便共同地转动所述多个制音器杆;制音器踏板,其可由用户操作;踏板机构, 踏板机构,其被配置为响应于对所述制音器踏板的按压操作而移置所述细长 构件,使得所述制音器被移置为不与所述发声构件接触;以及传感器,其被 配置为检测所述细长构件的移置后的位置。因为传感器被构造为检测与制音 器相比离传感器更近的细长构件的移置后的位置,所以可以以增加的精度检 测制音器的操作位置。

以下将描述本发明的实施例,但是应理解本发明不限于所述实施例,并 且本发明的各种修改是可能的而不脱离基本原理。因此仅由所附权利要求确 定本发明的范围。

附图说明

将在下文中仅作为示例参考附图详细描述本发明的某些优选实施例,其 中:

图1是示出根据本发明的优选实施例的具有自动演奏功能的弹奏器钢琴 的外观的透视图;

图2是示意性示出图1所示的弹奏器钢琴的内部构造的侧视图;

图3是示出用于共同地驱动多个制音器杆的轨驱动部件的示例构造的正 视图;

图4是示出用于将致动器的驱动力传递到提升轨(细长构件)的连接构 件的示例的透视图;

图5是示出弹奏器钢琴的电气/电子电路的示例构造的示意框图;

图6是示出与弹奏器钢琴的自动演奏功能相关的功能布置的示意框图;

图7是示出使用致动器的修改的弹奏器钢琴的内部构造的图;

图8是示出致动器的另一修改的图;

图9是示出致动器的又一修改的图;

图10是示出与自动演奏功能相关的功能布置的修改的示意框图;

图11是示出弹奏器钢琴中的运动控制器的第一修改的示意框图;

图12是示出弹奏器钢琴中的运动控制器的第二修改的示意框图;以及

图13是示出弹奏器钢琴中的运动控制器的第三修改的示意框图;

具体实施方式

图1是示出根据本发明的实施例的具有自动演奏功能的大钢琴100(即 弹奏器钢琴)的外观的透视图。钢琴100包括提供于钢琴正面、面向人类弹 奏者或用户的多个键1,以及提供于键1下面的制音器踏板110、延音踏板 (sostenuto pedal)111和弱音踏板(soft pedal)112。钢琴100还包括用于从 在其中存储MIDI格式的演奏数据的记录介质(例如DVD(数字多用途盘) 或CD(致密盘))读出演奏数据的访问部件120,并且除乐谱架外,钢琴100 还包括用于除了其他内容以外还显示用于操纵钢琴100的自动演奏功能的各 种菜单屏幕的液晶显示器、和具有用作用于从人类操作者接收各种指令的接 收装置的触摸面板的操作面板130。

图2是示出弹奏器钢琴100的内部机械构造的示意性侧视图。对于每个 键1,除了其他的以外,弹奏器钢琴100还包括,音锤动作机构(hammer action  mechanism)3,用于驱动键1的螺线管50,键传感器26以及用于移动制音 器6的制音器机构9。当从人类弹奏者来看时,图2中的右面是钢琴100的 正面,而当从人类弹奏者来看时,图2中的左面是钢琴100的背面。虽然在 图2中仅示出一个键1,但是当从人类弹奏者来看时,沿左-右方向并排提供 八十八(88)个这样的键1。因此,与八十八个键1成对应关系地提供八十 八个音锤动作机构3和八十八个键传感器26。此外,与八十八个键1成对应 关系地提供八十八个螺线管50,每个键1一个螺线管50。当从上方看时(即 当在俯视图中看时),八十八个螺线管50被布置在两行中,即正面和背面水 平行中,四十四个螺线管50在正面水平行中,四十四个螺线管50在背面水平 行中。虽然在图2中看来好像对每个键1提供两个螺线管50,但是正面的螺 线管50是用于(即对应于)图中所示的键1,并且位于正面的螺线管50的 左边的、背面的螺线管50是用于邻接于图中所示的该键1的另一个键1。

如众所周知,每个键1被可转动地支撑以用于由人类弹奏者进行的按压 操作。具有音锤2的每一个音锤动作机构3是用于击打与键1成对应关系地 提供的弦(即发声构件)4的机构。当由人类弹奏者按压键1时,音锤2响 应于键1的运动击打弦4。在自动演奏中,每一个螺线管50被用来自动驱动 对应的键1。螺线管50被容纳在盒51中,在钢琴100的中盘(keybed)5中 形成的孔中提供盒51。以盖子52覆盖中盘5中形成的孔。一旦将螺线管驱 动信号提供到螺线管50,则移置螺线管50的活塞。当移置活塞以便向上推 动键1时,音锤2响应于键1的运动击打弦4。在键1的前(图2中的右) 端部分下面提供用于检测键的运动状态(例如位置或速度)的键传感器26, 并且键传感器26输出指示检测的运动状态的信号。

制音器踏板110是用于移动制音器6的踏板。在图2中,由人类弹奏者 的脚按压或操作制音器踏板110的前端部分(图中的右端部分)。在图2所示 的示例中,将踏板棒116连接到制音器踏板110的后端部分(图中的左端部 分)。踏板棒116具有接触制音器踏板杆117的前端部分(图中的右端部分) 的下表面的上端。制音器踏板杆117由销113可转动地支撑以便其可以围绕 销113转动。与制音器踏板杆117的上表面相接触地固定作为用于将制音器 踏板杆117和制音器踏板110返回到他们的原始位置的弹性构件的弹簧114 和提升棒115。

例如为金属线圈弹簧的弹簧114具有接触盖子52的上端。弹簧114通常 沿围绕销113顺时针(向下)转动的方向推进制音器踏板杆117。注意,任何 其他弹性构件(例如橡胶制品)可以替代金属弹簧114,只要其向制音器踏 板杆117施加使得制音器踏板杆117围绕销113顺时针转动的偏转力即可。 提升棒115具有接触提升轨8的下表面的上端,提升轨8是穿过在盖子52、 盒51和中盘5中形成的孔沿键1的行水平延伸的细长(elongated)构件。提 升轨(细长构件)8被提供用于移动制音器机构9。更具体地,在对应于各个 键1的制音器机构9下面布置提升轨8,并且当从人类弹奏者来看时,提升 轨8是沿左-右方向延伸的条形组成部件。

被提供用于移动制音器6的每一个制音器机构9包括制音器杆91和制音 器线(damper wire)92。制音器杆91由销93在一端可转动地支撑,并且制 音器线92在一端(图2中的下端)连接到制音器杆91的另一端。制音器线 92在与所述一端相对的另一端(图2中的上端)连接到制音器6。即,在钢 琴100中提供多个可移置的制音器6和可转动以便垂直移置制音器6的多个 制音器杆91,以便抑制弦(发声构件)4中的对应弦的振动。

当人类弹奏者没有接触制音器踏板110时,由弹簧114保持弹性地向下 按压制音器踏板杆117和踏板棒116,以便制音器踏板110的前端部分位于预 定的位置。当人类弹奏者逆着弹簧114的偏转力踩上制音器踏板110的前端 部分时,制音器踏板110的后端部分向上移动以便使得踏板棒116上移。通 过踏板棒116的这样的向上运动,向上推动制音器踏板杆117的前端部分以 便制音器踏板杆117逆时针转动,因此向上推动提升棒115。当像这样向上推 动提升棒115时,向上推动提升轨(细长构件)8。像这样向上推动的提升轨 (细长构件)8邻接于多个制音器杆91以便共同地转动制音器杆91。当制音 器杆91像这样转动时,向上推动每一个制音器线92,因此每一个制音器6 移走而不与对应弦4接触。即,提升轨(细长构件)8被构造为可移置的, 以便共同地转动多个制音器杆91。

此外,当人类弹奏者从制音器踏板110上松开脚时,制音器踏板杆117 的前端部分通过弹簧114的偏转力而向下移动,因此按压踏板棒116。响应于 踏板棒116的按压,制音器踏板110的后端部分向下移动,因此制音器踏板 110的前端部分回到原始位置。此外,当制音器踏板杆117的前端部分下移时, 提升棒115向下移动,因此提升轨8也向下移动。接着,多个制音器杆91一 起向下转动,响应于此,对应的制音器线92向下移动以便每一个制音器6托 住对应的弦4。

以下描述用于通过使用致动器驱动提升轨(细长构件)8的构造。图3 是在提升轨(细长构件)8的任意一个纵向端部分上提供的、用于驱动提升 轨8的轨驱动部件55的正视图。轨驱动部件55包括连接构件(或传递构件) 550、框架551、作为致动器的示例的螺线管552以及螺钉553。然而在示出 的示例中轨驱动部件55被提供在当从人来看时提升轨8的右端部分上,轨驱 动部件55可以被提供在当从人类弹奏者来看时提升轨8的左端部分上。

连接构件550是用于将致动器(螺线管)552的运动传递到提升轨(细 长构件)8的传递构件,连接构件550被提供在提升轨8的正面纵向边缘部 分并且从提升轨8的右端基本上横向伸出。更具体地,如图4所示,通过在 离连接构件550的一端预定距离的一个位置将扁平金属片垂直向上弯曲,并 且接着在离该一个位置预定距离的另一位置将该金属片水平弯曲,以阶梯形 形成连接构件550。将阶梯形的扁平金属片的下部正面区域的一部分垂直向 上弯曲,并且这样的垂直弯曲部分具有形成于其中的、用于使螺钉553穿过 的孔550a。通过穿过孔550a的螺钉553,将连接构件550固定到提升轨8的 正面纵向边缘部分的右端区域。注意连接构件550可以由除金属外的任何其 他适当的材料(例如合成树脂或木材)形成。此外,可以通过粘合剂而不是 螺钉553将连接构件550固定到提升轨8。连接构件550作为用于将稍后描 述的活塞552a的线性运动传递到提升轨8的传递部件。

将框架551固定到横向紧靠在提升轨(细长构件)8的右端部分旁边的 中盘5的上表面,框架551是用于固定地定位电磁螺线管(致动器)552的 构件。框架551具有形成于其中的、用于使螺线管(致动器)552的活塞552a 穿过的孔。在将螺线管552固定到框架551的情况下,如图3中所示螺线管 552位于中盘5上方的一定距离处,并且活塞552a的一端超出框架551而向 上伸出。注意框架551也可以以除了金属外的任何其他适当的材料(例如合 成树脂或木材)形成。

螺线管552包括活塞552a和弹簧552b。活塞552a延伸穿过螺线管552a 的框架并且具有接触阶梯形连接构件550的上部的下侧的一端。当没有电流 流过螺线管552时,由弹簧552b的偏转力保持活塞552a与连接构件550接 触。一旦电流流过螺线管552,活塞552a向上移动以便向上推动连接构件550, 响应于此,具有固定到其上的连接构件550的提升轨8向上移动。具体地, 提升轨8的正面纵向边缘部分向上移动,以便提升轨8围绕其假想的纵轴转 动。即,致动器(螺线管)552被布置为以提升轨8围绕提升轨8的其假想 的纵轴转动的方式将致动器(螺线管)552的驱动力施加到提升轨8的正面 纵向边缘部分。更具体地,为了将致动器(螺线管)552的运动传递到提升 轨(细长构件)8,将连接构件550以超出提升轨8的纵向边缘部分的一端而 大体上横向伸出的方式固定到提升轨8,并且由致动器(螺线管)552驱动连 接构件550,以便致动器(螺线管)552的驱动力经由连接构件550作用在提 升轨(细长构件)8上。注意螺线管552可以是没有弹簧552b的推式螺线管。

与框架551相关联地提供位置传感器555。位置传感器555包括透明或 透光板555a和检测部件555b,因此位置传感器555用作用于检测提升轨(细 长构件)8的移置后的位置的传感器。透光板555a是以透光的合成树脂形成 的板形构件。以这样的方式处理透光板555a,所述方式即:可透过它的光量 根据透光板555a的位置而不同,即,以这样的方式处理透光板555a,所述方 式即:可透过透光板555a的光量随着透光板555a变得愈发远离连接构件550 而增加。检测部件555b是包括发光部分和光接收部分的组合的光电传感器。 从发光部分发出的光透射过透光板555a并且由光接收部件接收。检测部件 555b输出对应于由光接收部分接收的光量的模拟信号ya。以这样的布局,透 射过透光板555a并且到达光接收部分的光量随着提升轨8的位置沿垂直(或 上下)方向变化而变化。因此,从检测部件555b输出的模拟信号ya响应于 提升轨8的垂直位置(即沿上下方向的位置)的变化而变化,并且指示提升 轨8的当前垂直位置。

即,将电磁螺线管(致动器)552布置为在横向处于提升轨(细长构件) 8旁边(即靠近提升轨(细长构件)8的一个(右或左)纵向端),使得电磁 螺线管552可以容易地驱动提升轨(细长构件)8。此外,即使在电磁螺线管 (致动器)552像这样经由传递部件间接驱动提升轨(细长构件)8的情况下, 从电磁螺线管(致动器)552到提升轨(细长构件)8的驱动力传递路径可以 非常短。因为电磁螺线管552的这样的安装位置,图2的复位弹簧114的偏 转力没有作用在从电磁螺线管(致动器)552到提升轨(细长构件)8的驱动 力传递路径上,因此不会对电磁螺线管(致动器)552施加负荷。作为替代, 可以将电磁螺线管(致动器)552布置为紧接在提升轨(细长构件)8下面, 而不是在提升轨(细长构件)8旁边(即靠近提升轨(细长构件)8的左端或 右端)。在这样的替代中,图2的复位弹簧114的偏转力也没有作用在从电磁 螺线管(致动器)552到提升轨(细长构件)8的驱动力传递路径上,因此不 会对电磁螺线管(致动器)552施加负荷。作为另一替代,可以将电磁螺线 管(致动器)552布置在提升轨8的正面纵向边缘前面(即,当从钢琴的一 侧看时在提升轨8的正面纵向边缘的端部旁边),而不是在横向在提升轨8旁 边(即靠近提升轨8的左端或右端)。

接着,参考图5,将会给出关于大钢琴100的示例电气/电子设置的描述。 更具体地,图5是控制器10的示意框图,该控制器10通过控制上述螺线管 552执行自动演奏。如图5所示,控制器10包括CPU(中央处理单元)102、 ROM(只读存储器)103、RAM(随机存取存储器)104、访问部件120和操 作面板130,并且这些组件被连接到总线101。控制器10还包括连接到总线 101的A/D转换部件141a和141b以及PWM(脉宽调制)信号生成部件142a 和142b,并且控制器10使用这些组件控制螺线管50和552。

A/D转换部件141a将从任意一个键传感器26输出的模拟信号转换为数 字信号并且将转换后的数字信号输出到运动控制器1000a。数字信号指示对应 键1的响应于演奏操作变化的垂直位置。

A/D转换部件141b将从位置传感器555输出的模拟信号转换为数字信号 并且将转换后的数字信号输出到运动控制器1000b。因为如上所述从位置传 感器555输出的信号指示提升轨8的垂直位置,转换后的数字信号yd也指示 提升轨8的垂直位置。

CPU102使用RAM104作为工作区,执行存储在ROM103中的控制程 序。通过执行存储在ROM103中的控制程序,实现自动演奏功能,其中依据 从插入访问部件120中的记录介质读出的演奏数据驱动螺线管。

图6是示出与自动演奏功能相关的功能布置的示意框图。如图6中所示, 在CPU102中实现运动控制器1000a和1000b。

运动控制器1000a控制键1的运动。在自动演奏中,基于从记录介质获 取的MIDI格式的演奏数据,CPU102计算应该在哪个时刻驱动或移动给定 键1,然后该CPU102生成指示对应于时间的推移的键1的轨迹的轨迹数据。 接着,基于轨迹数据,CPU102向运动控制器1000a提供指示将被驱动的键1 的键号、指示将被驱动的键1的位置的位置指令值以及指示将被驱动的键1 的速度的速度指令值。

在接收到来自CPU102的键号、位置指令值和速度指令值时,运动控制 器1000a将对应于键号、位置指令值和速度指令值的驱动信号输出到PWM 信号生成部件142a。接着,PWM信号生成部件142a将驱动信号转换为脉宽 调制格式的信号(即PWM信号)并且将PWM信号输出到对应于通过键号 识别的键1的螺线管50。在接收到PWM信号时,螺线管50依照PWM信号 移置活塞。

A/D转换部件141a将从任意一个键传感器26输出的模拟信号转换为数 字信号并且将转换后的数字信号提供到运动控制器1000a。运动控制器1000a 比较由从A/D转换部件141a提供的信号指示的键1的位置和速度与从CPU 102提供的位置指令值和速度指令值,并且执行伺服控制以便键1的位置和 速度与位置指令值和速度指令值彼此匹配。以这样的方式,如由位置和速度 指令值指示的那样驱动键1。

运动控制器1000b控制提升轨8的运动。在自动演奏中,基于作为MIDI 格式的演奏数据之一的制音器踏板数据,CPU102向运动控制器1000b提供 指示提升轨8的预定值的位置指令值。在接收到位置指令值时,运动控制器 1000b将对应于位置指令值的驱动信号输出到PWM信号生成部件142b。接 着,PWM信号生成部件142b将驱动信号转换为脉宽调制格式的信号(即 PWM信号)并且将PWM信号输出到螺线管552。在从运动控制器1000b接 收到PWM信号时,螺线管552依据PWM信号移置活塞552a。

A/D转换部件141b将从位置传感器555输出的模拟信号转换为数字信号 并且将转换后的数字信号提供到运动控制器1000b。运动控制器1000b比较 由从A/D转换部件141b提供的信号指示的提升轨8的位置和从CPU102提 供的位置指令值,并且执行伺服控制以便提升轨8的位置与位置指令值一致。 以这样的方式,将如由位置指令值指示的那样驱动提升轨8。

接着,将给出关于弹奏器钢琴100的行为的描述。首先,将在其中存储 了MIDI格式的演奏数据的记录介质插入访问部件120并且在操作面板130 上执行用于再现演奏数据的用户操作,响应于此CPU102从记录介质读出演 奏数据。

一旦CPU102从演奏数据中提取指示将从制音器6和弦4的接触释放制 音器6的数据,该CPU102生成指示当从与弦4的接触释放制音器6时提升 轨8应该处于的位置的位置指令值。运动控制器1000b将用于使活塞552a依 据位置指令值向上移动的驱动信号输出到PWM信号生成部件142b。PWM信 号生成部件142b将驱动信号转换为PWM信号并且将PWM信号输出到螺线 管552。在从PWM信号生成部件142b接收到PWM信号时,螺线管552依 据PWM信号向上移动活塞552a。当活塞552a向上移动时,提升轨8与活塞 552a一起向上移动并且接触制音器杆91以便使制音器杆91转动。当制音器 杆91转动时,向上推动制音器线92,响应于此制音器6移走而不与弦4接 触。

此外,一旦CPU102从演奏数据中提取指示将由制音器6托住弦的数据, 该CPU102生成指示当制音器6应该托住弦4时提升轨8的位置的位置指令 值。依据该位置指令值,运动控制器1000b停止将驱动信号输出到PWM信 号生成部件142b。一旦停止驱动信号的供应,PWM信号生成部件142b停止 输出PWM信号。此外,一旦停止向螺线管552的PWM信号的供应并且停 止向螺线管552的电流供应,活塞552a向下移动回到预定的位置,响应于此 提升轨8与连接构件550一起向下移动。当提升轨8像这样向下移动时,杆 91转动,使得制音器线92向下移动以便使制音器6托住弦4。因为由螺线管 552和连接构件550驱动制音器6,可以说螺线管552和连接构件550构成制 音器驱动装置。

如上所述,在日本专利申请公开公布No.2002-14669中公开的钢琴中, 当要由螺线管移动制音器时,螺线管需要以大于由杆复位弹簧施加到强音杆 的偏转力的力施加到强音杆。因为在现有技术钢琴中移动制音器需要相对大 的力,现有技术钢琴中的螺线管必须有相对大的电容。

另一方面,在本实施例中,当要使用螺线管552自动移动制音器6时, 在包括连接构件550、提升轨8和制音器机构9的驱动力传递路径中移动制 音器6,并且复位弹簧(图2中的114)的偏转力将不会作用在传递路径上。 因此,如上所述,复位弹簧(图2中的114)的偏转力将绝不会对电磁螺线 管(致动器)552a施加负荷。因此,与现有技术相比,本实施例的上述布置 可以减少对活塞552a施加的负荷,由于这一原因,本实施例可以采用相对小 电容的螺线管,从而减小用于驱动制音器6的构造的尺寸。

因为可以采用小尺寸螺线管,螺线管的操作声音比大尺寸螺线管的操作 声音小,因此本实施例可以大量减少对用户来说作为噪声听到的声音。此外, 在本实施例中,没有必要使用在现有技术中必须使用的大的力,例如杆复位 弹簧的力。

尽管前面描述了优选的实施例,本发明不限于上述实施例并且可以如下 所述进行各种修改,并且这样的预定的实施例和修改必要时可以以组合实现。

【致动器的修改】

在上述优选实施例中,通过螺线管552经由连接构件550驱动提升轨(细 长构件)8。然而,用于驱动提升轨(细长构件)8的构造不是如此限于上述 的构造。图7是示出根据本发明的修改的配备有自动演奏功能的大钢琴100 (弹奏器钢琴100)的内部构造的视图。在本修改中,在盒51内布置螺线管 552,并且大钢琴100包括两个垂直分割的(即上面的和下面的)提升棒115b 和115a。下面的提升棒115a具有接触制音器踏板杆117的上表面的下端、以 及接触螺线管552的活塞552a的下端的上端。此外,上面的提升棒115b具 有接触螺线管552的活塞552a的上端的下端、以及接触提升轨8的下表面的 上端。上面的提升棒115b作为用于将螺线管552的线性运动传递到提升轨8 的传递部件。

当由人类弹奏者踩上或者按压制音器踏板110时,制音器踏板杆117向 上推动下面的提升棒115a,使得由下面的提升棒115a向上推动活塞552a。 因此,活塞552a向上推动上面的提升棒115b以便由上面的提升棒115b向上 推动提升轨8。因为在这种情况下不激励螺线管552,活塞552a响应于制音 器踏板110的按压操作而可沿上-下方向自由移动。

一旦螺线管552被驱动(激励),活塞552a向上移动以便向上推动上面 的提升棒115b,这继而向上推动提升轨8。当像这样经由螺线管552驱动提 升轨8时,螺线管552的驱动力不作用于弹簧114。因此,采用这样的修改, 也可以不需要大的力而移动制音器6。

即,在图7的修改后的构造中,将致动器(螺线管)552布置在提升棒 115上的中间(在上面的提升棒115b和下面的提升棒115a之间)、可沿上- 下方向移动以便将用户操作的制音器踏板110的运动传递到提升轨(细长构 件)8,并且提升棒115(115b)响应于致动器(螺线管)552的向上运动而 被移动,从而向上移置提升轨(细长构件)8。

此外,在用于驱动提升轨108的螺线管552被容纳在盒51内的情况下, 可以采用图8的修改后的构造。图8是以放大的尺度从正面示出盒51的内部 的示意图。即,在本修改中,提升棒115具有棒(传递棒)115c,棒(传递 棒)115c连接到提升棒115,并且横向伸出并接触容纳在盒51内的螺线管552 的活塞552a。如果驱动螺线管552,活塞552a向上移动以便向上推动棒115c。 当像这样向上推动棒115c时,向上推动与棒115c连接的提升棒115,因此向 上推动提升轨8。即,棒115c和提升棒115作为用于将螺线管552的线性运 动传递到提升轨8的传递部件。采用这样的修改,因为螺线管552的驱动力 没有作用在弹簧114上,也可以在不需要大的力的情况下移动制音器6。

即,在图8的构造中,将致动器(螺线管)552布置在沿上-下方向可以 移动以便将用户操作的制音器踏板110的运动传递到提升轨(细长构件)8 的提升棒115旁边,并且经由传递构件(棒115c)将制音器(螺线管)552 的运动传递到提升棒115(115b),以便移置提升轨(细长构件)8。

此外,在弹奏器钢琴100中,可以提供与提升棒115分开的另一或第二 提升棒(传递棒),并且在没有由螺线管552驱动提升棒115的情况下可以由 螺线管552驱动此第二提升棒。图9是示出包括第二提升棒115d的这样的修 改后的构造的示意图。将布置在盒51内的螺线管552的活塞552a保持与穿 过盒51和中盘5延伸以便接触提升轨8的下侧的第二提升棒115d接触。在 此,提升棒115d作为用于将螺线管552的线性运动传递到提升轨8的传递部 件。采用这样的修改,因为驱动力552没有作用在弹簧114上,也可以在不 需要大的力的情况下移动制音器6。

即,在图9的构造中,将致动器(螺线管)552布置在提升轨(细长构 件)8下面,并且在致动器(螺线管)552和提升轨(细长构件)8之间提供 传递棒(第二提升棒)115d,以便经由传递棒(第二提升棒)115d将致动器 (螺线管)552的运动传递到提升轨(细长构件)8。

在像这样提供第二提升棒(传递棒)115d的情况下,第二提升棒115d 可以穿过盒51和盖子52延伸,并且可以将螺线管552布置在盖子52下面以 便由螺线管552驱动第二提升棒115。此外,在由螺线管552驱动穿过盒51 和盖子52延伸的第二提升棒115d的构造中,可以提供接触提升棒115d的下 端并且可围绕销转动的杆以便由螺线管驱动。

尽管将上述优选实施例和修改构建为通过螺线管驱动提升轨8或者提升 棒115,但是用于驱动提升轨8或提升棒115的致动器不限于诸如螺线管的线 性致动器。例如,可以将诸如马达的旋转致动器的旋转运动转换为线性运动 以便通过这样的转换后的线性运动驱动提升轨8或提升棒115。可替代地, 在不将诸如马达的旋转致动器的旋转运动转换为线性运动的情况下,可以由 旋转致动器的移动构件移置提升轨8。

此外,尽管在上述优选实施例中,在提升轨8的相对的纵向端部分中的 任何一个上提供轨驱动部件55,但是可以在提升轨8的两个相对的纵向端部 分上提供轨驱动部件55。

此外,尽管在上文中将优选实施例描述为应用于作为被提供了制音器机 构的乐器的大钢琴,但是本发明还可以适用于直立式钢琴。可替换地,本发 明可以应用于具有响应于由人类弹奏者或用户进行的击打操作而振动的发声 构件的、除钢琴外的其他乐器,例如钢片琴和钟琴;即,在这样的情况中, 也可以采用相关于优选实施例描述的制音器驱动机构以便基于演奏数据驱动 制音器。

此外,在上述优选实施例中,在没有传递部件介入的情况下可以由致动 器直接驱动提升轨8。更具体地,可以将螺线管552布置为紧接在提升轨8 下面以便活塞552a直接接触提升轨8。采用这样的修改后的构造,在没有传 递部件介入的情况下可以由活塞552a直接驱动提升轨8。

【控制器的修改】

下面参考图10到13描述图6所示的运动控制器1000a和1000b的修改。 在图10中,运动控制器1000a具有用于基于演奏数据驱动键1的功能,在这 样的情况下运动控制器1000a获取由访问部件120(图5)从记录介质读出的 MIDI格式的演奏数据。注意,在此由运动控制器1000a获取的演奏数据是音 符(note)开/关消息,该音符开/关消息是与键1的驱动有关的数据。一旦获 取音符开/关消息,运动控制器1000a识别将驱动的特定键1,但是还基于包 括在获取的音符开/关消息中的速度数据计算对应于时间的推移的键1的垂直 位置。

从这样的计算的结果,运动控制器1000a识别对应于时间的推移的键1 的垂直位置。此外,运动控制器1000a获取从A/D转换部件141a提供的信号 并且计算位置偏差,该位置偏差是由从A/D转换部件141a获取的信号指示的 键1的垂直位置和键1的识别的垂直位置之间的差。接着,运动控制器1000 将计算的位置偏差乘以预定的放大系数,以由此将由位置偏差ex代表的位置 分量控制量转换为对应于将在PWM信号生成部件142a中使用的占空比的 值,并且输出转换后的值作为用于控制键1的垂直位置的控制值。运动控制 器1000a还输出将驱动的键1的键号。

PWM信号生成部件142a获取从运动控制器1000a输出的键号和控制值, 将控制值转换为PWM信号并且将PWM信号输出到对应于由获取的键号指 示的键1的螺线管50。在接收到PWM信号时,螺线管50依照PWM信号移 置活塞以由此驱动键1。

运动控制器1000a还包括用于响应于由用户执行的演奏输出指示演奏的 MIDI格式的演奏数据的功能。更具体地,一旦用户操作键1,经由A/D转换 部件141a将从对应的键传感器26输出的模拟信号转换为数字信号,因此将 指示键1的垂直位置的信号提供到运动控制器1000a。

基于所述数字信号,运动控制器1000a识别依照时间的推移而变化的键 1的垂直位置,基于时间变化和所识别的键1的垂直位置之间的关系确定键1 的操作速度,并且从这样确定的操作速度生成MIDI格式的速度数据。此外, 运动控制器1000a识别被操作的键1并且将被操作的键1的键号转换为MIDI 格式的音符号。

此外,运动控制器1000a使用生成的速度数据和音符号数据生成音符开/ 关消息,并且输出生成的音符开/关消息和指示操作了键1的时间的时间信息。 接着,基于音符开/关消息和时间信息生成MIDI格式的演奏数据,并且由访 问部件120将该演奏数据记录到记录介质。

【运动控制器1000b的第一修改】

以下描述运动控制器1000b的修改。图11是示出运动控制器1000b的第 一修改的功能布置的示意框图。运动控制器1000b具有用于基于演奏数据驱 动制音器6的功能,以及用于生成指示制音器踏板110的用户操作的演奏数 据的功能。

在图11中,位置值生成部件1036对数字信号yd执行平滑处理(smoothing  process),并且该位置值生成部件1036输出通过平滑处理获得的值作为指示 提升轨8的位置的位置值yx。

速度值生成部件1037生成指示提升轨8的移动速度的速度值yv。更具 体地,速度值生成部件1037通过对依次提供的数字信号yd执行时间微分处 理(temporal differentiation process)来计算提升轨8的移动速度,并且输出 指示提升轨8的移动速度的速度值yv。

演奏数据分析部件1010包括第一转换部件1011、第一数据库1012和第 一缓冲器1013。第一数据库1012包括表,在该表中各种可能的制音器移置 量和提升轨8的垂直位置被彼此关联地预先存储。

第一转换部件1011获取由访问部件120从记录介质读出的MIDI格式的 演奏数据。由第一转换部件1011获取的演奏数据是与制音器6的驱动相关的 控制改变消息。第一转换部件1011提取包括在演奏数据中的值,即制音器移 置量。一旦第一转换部件1011从依次提供的演奏数据提取制音器移置量,第 一转换部件1011参照第一数据库1012以便获取与提取的制音器移置量关联 的值,即获取提升轨8的垂直位置,并且输出这样获取的值(提升轨8的垂 直位置)到第一缓冲器1013作为位置指令值rx。

第一缓冲器1013是用于临时存储位置指令值rx的缓冲器。例如,如果 制音器移置量在依次提供的演奏数据之间不同,并且如果在时间点t1的制音 器移置量是“0”,在时间点t2的制音器移置量是“64”以及在时间点t3的制 音器移置量是“127”,则将时间点t1和在时间点t1的位置指令值rx的组、 时间点t2和在时间点t2的位置指令值rx的组、以及时间点t3和在时间点t3 的位置指令值rx的组以时间点的顺序依次存储到第一缓冲器1013中。

管理部件1030获取存储在第一缓冲器1013中的时间点和位置指令值rx 并且输出获取的位置指令值rx。此外,管理部件1030获取存储在第一缓冲器 1013中的时间点和位置指令值rx的组,以便对所获取的时间点和位置指令值 rx的组执行时间微分处理,从而计算提升轨8的移动速度并且输出指示提升 轨8的移动速度的速度指令值rv。此外,管理部件1030输出预定的固定值 uf。

第一减法器1031获取从管理部件1030输出的位置指令值rx和从位置值 生成部件1036输出的位置值yx。接着,第一减法器1031执行“位置指令值 rx–位置值yx”的算术运算,并且将作为算术运算的结果的位置偏差ex输 出到第一放大部件1034。

第二减法器1032获取从管理部件1030输出的速度指令值rv和从速度值 生成部件1037输出的速度值yv。接着,第二减法器1032执行“速度指令值 rv–速度值yv”的算术运算,并且将作为算术运算的结果的速度偏差ev输 出到第二放大部件1035。

第一放大部件1034获取位置偏差ex,并且将获取的位置偏差ex乘以预 定的放大系数,并且输出相乘的结果作为位置控制值ux。在此,第一放大部 件1034执行用于将由位置偏差ex代表的位置分量(component)控制量转换 为对应于要在下一级处提供的PWM信号生成部件142b中使用的占空比的值 的单位转换(unit conversion)。

第二放大部件1035获取速度偏差ev,并且将获取的速度偏差ev乘以预 定的放大系数,并且输出相乘的结果作为速度控制值uv。在此,第二放大部 件1035执行用于将由速度偏差ev代表的速度分量控制量转换为对应于要在 下一级处提供的PWM信号生成部件142b中使用的占空比的值的单位转换。

加法器1033将固定值uf、位置控制值ux和速度控制值uv加在一起, 并且输出这些值的相加的结果(即和)作为控制值u。控制值u是指示将提 供到螺线管552的电流的值(换句话说,将在PWM信号生成部件142b中使 用的占空比)。

PWM信号生成部件142b输出用于驱动螺线管552的PWM信号。更具 体地,PWM信号生成部件142b生成对应于上述控制值u的PWM信号ui, 并且将这样生成的PWM信号ui输出到螺线管552,因此已接收PWM信号 ui的螺线管552依照PWM信号ui移置活塞。

此外,在图11中,演奏数据生成部件1020包括第二转换部件1021、第 二数据库1022和第二缓冲器1023。第二缓冲器1023是用于获取和存储从位 置生成部件1036输出到管理部件1030的位置值yx的缓冲器。当制音器踏板 110由用户操作时,提升轨8的垂直位置随时间的推移变化。如果制音器踏 板110在时间点t1处于未按压或未操作位置,在时间点t2处于半按压(即半 踏板)位置,并且在时间点t3处于完全按压位置,在这些时间点t1到t3的 各个位置值yx以时间点的顺序被存储到第二缓冲器1023。

第二数据库1022包括表,在该表中MIDI格式的演奏数据中的制音器踏 板的控制改变消息的各种可能的值(即制音器移置量)和提升轨8的各种可 能的位置被彼此关联地预先存储。注意,第二数据库1022的表与第一数据库 1012的表相同。例如,在第二数据库1022的该表中,指示制音器6在OFF (关闭)状态中(即制音器6在与弦4接触的状态中)的值“0”与指示当制 音器踏板110处于未操作或OFF位置时(即当制音器6与对应的弦4接触时) 提升轨8的位置的位置值yx相关联,值“64”与指示当制音器踏板110处于 半按压位置(或半踏板位置)时提升轨8的位置的位置值yx相关联,并且值 “127”与指示当制音器踏板110处于完全按压位置时(即当制音器6远离对 应的弦4时)提升轨8的位置的位置值yx相关联。注意,对于在OFF位置 和半踏板位置之间以及在半踏板位置和完全按压位置之间的制音器踏板110 的其他位置,位置值yx和控制改变消息的可能值彼此关联。

第二转换部件1021参考第二数据库1022以便获取与存储在第二缓冲器 1023中的位置值yx相关联的制音器移置量。即,通过参考第二数据库1022, 第二转换部件1021将位置值yx转换为无量纲的制音器移置量。接着,第二 转换部件1021输出包括获取的制音器量的MIDI格式的演奏数据,并且从第 二转换部件1021输出的这样的演奏数据成为关于制音器6的驱动的控制改变 消息。

【第一修改的行为】

以下描述采用图11所示的运动控制器1000b的第一修改的弹奏器钢琴 100的示例行为。具体地,以下描述当要将响应于用户的演奏的制音器6的 运动存储为演奏数据时的弹奏器钢琴100的行为,和当要基于存储在记录介 质中的演奏数据驱动制音器6时的行为。

【当要将响应于用户的演奏的制音器6的运动存储为演奏数据时的行 为】

如果用户在操作面板130上执行用于指示演奏数据的存储的操作,则代 表由用户执行的演奏的演奏数据将被记录到插入访问部件120中的记录介质 中。例如,当用户按压制音器踏板110的前端部分时,制音器踏板110的后 端部分向上移动,使得踏板棒116向上移动。通过踏板棒116的向上移动, 向上推动制音器踏板杆117的前端部分,使得杆117转动以由此向上推动提 升棒115。当像这样向上推动提升棒115时,向上推动提升轨8。

当提升轨8的垂直位置以上述方式变化时,透光板555a的位置变化,因 此从检测部件555b输出的模拟信号ya变化。这样的模拟信号ya被采样并且 由A/D转换部件141b依次转换为数字信号yd。将由A/D转换部件141b获得 的数字信号yd依次输出到位置值生成部件1036。位置值生成部件1036对依 次提供的数字信号yd执行平滑处理,从而输出指示提升轨8的位置的位置值 yx。因为提升轨8的位置响应于制音器踏板110的操作变化,这样的位置值 yx也响应于制音器踏板110的操作变化。

将从位置值生成部件1036输出的位置值yx经由管理部件1030提供到第 二缓冲器1023以存储于其中。第二转换部件1021从第二数据库1022获取与 存储在第二缓冲器1023中的位置值yx相关联的制音器移置量,并且输出包 括获取的制音器量的MIDI格式的演奏数据。从第二转换部件1021输出的这 样的演奏数据成为关于制音器6的驱动的控制改变消息。CPU102控制访问 部件120将演奏数据和指示演奏时间的信息一起存储到记录介质。

【当要基于演奏数据驱动制音器6时的行为】

以下描述当要基于存储在记录介质中的演奏数据驱动制音器6时的钢琴 100的行为。首先,一旦将在其中已经存储了MIDI格式的演奏数据的记录介 质插入访问部件120并且在操作面板130上执行用于从记录介质再现演奏数 据的用户的操作,则CPU102从记录介质中读出演奏数据。如果在那时读出 关于制音器6的驱动的控制改变消息作为演奏数据,则将演奏数据提供到第 一转换部件1011。

一旦第一转换部件1011从获取的演奏数据提取制音器移置量,则第一转 换部件1011通过参考第一数据库1012将提取的制音器移置量转换为指示提 升轨8的位置的位置指令值rx。位置指令值rx被存储到第一缓冲器1013中。 如果在时间点t1的制音器移置量是“0”,在时间点t2的制音器移置量是“64” 以及在时间点t3的制音器移置量是“127”,则将时间点t1和在时间点t1的 位置指令值rx的组、时间点t2和在时间点t2的位置指令值rx的组、以及时 间点t3和在时间点t3的位置指令值rx的组以时间点的顺序依次存储到第一 缓冲器1013中。

一旦将位置指令值rx存储到第一缓冲器1013中,则管理部件1030获取 存储在管理部件1030中的时间和位置指令值rx,并且输出获取的位置指令值 rx。此外,管理部件1030依次获取存储在第二缓冲器1013中的时间和位置 指令值rx的组,对其执行时间微分以便计算提升轨8的移动速度,并且输出 指示移动速度的速度指令值rv。

位置传感器555输出指示提升轨8的垂直位置的模拟信号ya,并且A/D 转换部件141b将这样的模拟信号ya依次转换为数字信号yd,基于数字信号 yd,位置值生成部件1036输出指示提升轨8的位置的位置值yx。速度值生 成部件1037通过对数字信号yd执行时间微分处理来计算提升轨8的移动速 度,接着,速度值生成部件1037输出指示提升轨8的计算的移动速度的速度 值yv。

第一减法器1031获取从管理部件1030输出的位置指令值rx和从位置值 生成部件1036输出的位置值yx,并且执行“位置指令值rx–位置值yx”的 算术运算,以由此将作为算术运算的结果的位置偏差ex输出到第一放大部件 1034。第二减法器1032获取从管理部件1030输出的速度指令值rv和从速度 值生成部件1037输出的速度值yv。接着,第二减法器1032执行“速度指令 值rv–速度值yv”的算术运算,并且将作为算术运算的结果的速度偏差ev 输出到第二放大部件1035。

第一放大部件1034获取位置偏差ex,并且将获取的位置偏差ex乘以预 定的放大系数,并且输出相乘的结果作为位置控制值ux。此外,第二放大部 件1035获取速度偏差ev,并且将获取的速度偏差乘以预定的放大系数,并且 输出相乘的结果作为速度控制值uv。加法器1033将固定值uf、位置控制值 ux和速度控制值uv加在一起,并且将这些值的相加的结果(即和)作为控 制值u输出到PWM信号生成部件142b。PWM信号生成部件142b输出对应 于上述控制值u的PWM信号ui,并且将这样生成的PWM信号ui输出到螺 线管552,因此螺线管552依照PWM信号ui移置活塞。

当移置活塞552a时,与连接构件550一起移置透光板555a和提升轨8。 响应于透光板555a的移置(位置变化),从检测部件555b输出的模拟信号ya 变化。将此模拟信号ya转换为数字信号yd,并且将转换后的数字信号yd提 供到位置值生成部件1036和速度值生成部件1037。接着,将对应于数字信 号yd的位置值yx反馈到第一减法器1031,而将对应于数字信号yd的速度 值yv反馈到第二减法器1032,因此输出控制值u,使得位置偏差ex和速度 偏差ev减小。

在本实施例中,当要基于演奏数据执行自动演奏时,通过利用螺线管552 驱动或移动提升轨8来驱动制音器6。相比于由螺线管552驱动制音器踏板 以便移动制音器的现有技术构造,本发明的本实施例可以以提高的精度移动 制音器,这是因为在由螺线管驱动的组成部件和制音器之间有较少的组成部 件,。

【运动控制器1000b的第二修改】

以下参考图12描述运动控制器1000b的第二修改。在图12中,运动控 制器1000b包括第三转换部件1038和第三数据库1039。此外,运动控制器 1000b的本修改包括与上述数据库相似的第一数据库1012a和第二数据库 1022a。

第三数据库1039包括表,在该表中数字信号yd的各种值和提升轨8的 各种垂直位置被彼此关联地预先存储。在此假设当没有由提升棒115和活塞 552a向上推动提升轨8时提升轨8的位置被预先设定为提升轨8的基准垂直 位置,并且提升轨8的这种基准垂直位置是“0mm”。将当提升轨8在“0mm” 基准位置时数字信号yd的预定值与“0mm”基准位置相关联地预先存储在 表中。还假设由提升棒115和活塞552a移动的提升轨8的最上位置是在“0 mm”基准位置上方10mm,在此情况下,将当提升轨8在“10mm”位置时 数字信号yd的预定值与“10mm”位置相关联地预先存储在第三数据库1039 中。对在“0mm”基准位置和“10mm”位置之间的其他位置,也将数字信 号yd的值和提升轨8的垂直位置彼此关联地预先存储。

第三转换部件1038参考第三数据库1039以便获取与从A/D转换部件 141b获取的数字信号yd相关联的位置值。即,通过参考第三数据库1039, 转换部件1038将数字信号yd转换为以毫米(mm)指示提升轨8的位置的物 理量。转换部件1038将这样获取的位置值提供到位置值生成部件1036和速 度值生成部件1037。

因为提供到位置值生成部件1036的东西是采用mm(即以mm为单位) 的位置值,从位置值生成部件1036提供到第二缓冲器1023和第一减法器1031 的位置值yx也是以mm为单位。类似地,因为提供到速度值生成部件1037 的东西是采用mm的位置值,从速度值生成部件1037输出的速度值yv是以 mm/s为单位的物理量。

第一数据库1012a包括表,在该表中各种可能的制音器移置量和提升轨 8的垂直位置被彼此关联地预先存储。注意,第一数据库1012a与上述第一数 据库1012不同之处在于存储在第一数据库1012a中的提升轨8的垂直位置是 采用mm的物理量。

第一转换部件1011获取关于制音器6的驱动的控制改变消息。一旦第一 转换部件1011从依次获取的演奏数据中提取制音器移置量,第一转换部件 1011参考第一数据库1012a以便获取与提取的制音器移置量相关联的采用 mm的值,即提升轨8的垂直位置,并且第一转换部件1011将获取的值输出 到第一缓冲器1013作为位置指令值rx。因为存储在第一缓冲器1013中的位 置指令值是采用mm的物理量,从管理部件1030输出的位置指令值rx也是 采用mm的物理量,并且从管理部件1030输出的速度指令值rv是以mm/s 为单位的物理量。

第二数据库1022a包括表,在该表中各种可能的制音器移置量和提升轨 8的位置被彼此关联地预先存储。注意,第二数据库1022a与上述第一数据库 1012不同之处在于存储在第二数据库1022a中的提升轨8的位置是采用mm 的物理量。

第二转换部件1021参考第二数据库1022a以便获取与存储在第二缓冲器 1023中的位置指令值yx相关联的制音器移置量。即,通过参考第二数据库 1022,第二转换部件1021将位置值yx(其是采用mm的物理量)转换到无 量纲的制音器移置量。接着,第二转换部件1021输出包括获取的制音器量的 MIDI格式的演奏数据,并且从第二转换部件1021输出的这样的演奏数据成 为关于制音器6的驱动的控制改变消息。

第二修改与第一修改不同之处在于:尽管位置值yx、位置指令值rx、速 度值yv和速度指令值rv在第一修改中是无量纲的值,这样的值在第二修改 中是采用mm或mm/s的物理量。注意在第二修改中的伺服控制的行为与在 第一修改中的伺服控制的行为一样,因此不会在此描述以便避免不必要的重 复。

采用上述第二修改,在使用采用mm或mm/s的物理量而不是无量纲的 值执行伺服控制的情况下,即使在将上述修改后的构造应用于不同类型的钢 琴时,可以以相同的移置量移动提升轨8。

【运动控制器1000b的第三修改】

以下参考图13描述运动控制器1000b的第三修改。图13中所示的第三 修改与图12中所示的第二修改不同之处在于:第三修改不包括在第二修改中 提供的速度值生成部件1037、第二减法器1032和第二放大部件1035。因为 第三修改不包括用于处理速度指令值rv和速度值yv的方块,在第三修改中 执行不使用与速度相关的信息的位置控制。

更具体地,包括在提供到第一转换部件1011的演奏数据中的制音器移置 量被转换为采用mm(毫米)的物理量,接着被存储到第一缓冲器1013并且 接着经由管理部件1030而被提供到第一减法器1031。第一减法器1031使用 从管理部件1030提供的位置指令值rx和从位置值生成部件1036提供的位置 值yx获得位置偏差ex,接着第一减法器1031将这样获得的位置偏差ex输出 到第一放大部件1034。第一放大部件1034以与第一修改中相同的方式输出 位置控制值ux。因为在第三修改中没有提供第二放大部件1035,第三修改中 的加法器1033将固定值uf和位置控制值ux加在一起,并且输出相加的结果 (和)作为控制值u。控制值u是指示将提供到螺线管552的电流的值。接 着,以与第一修改中相同的方式,基于控制值u驱动螺线管552,因此控制 提升轨8的位置。因为没有使用速度值yv,因此当要存储演奏数据时,第三 修改以与第二实施例相同的方式表现。

因为第三修改不使用速度值yv和速度指令值rv执行控制,可以在构造 上简化运动控制器1000b。尽管在图13中运动控制器1000b的第三修改被示 出为包括第三转换部件1038和第三数据库1039,但是可以省略第三转换部 件1038和第三数据库1039,在此情况下运动控制器1000b的第三修改可以 包括代替第一数据库1012a的第一修改的第一数据库1012,并且包括代替第 二数据库1022a的第一修改的第二数据库1022。

尽管在上面与位置传感器555检测提升轨8的相对的纵向端部分的右端 部分(当从人类弹奏者来看时)的垂直位置的情况相关地描述了优选实施例, 但是位置传感器555可以检测提升轨8的左端部分(当从人类弹奏者来看时) 的垂直位置。可替换地,可以在提升轨8的两个相对的纵向端部分上提供这 样的位置传感器555,用于检测相对的端部分的垂直位置。在这样的情况下, 位置值生成部件1036可以计算通过从两个位置传感器555输出的模拟信号的 数字转换获得的数字信号yd的平均值,并且基于计算的平均值确定位置值 yx。可替换地,可以在提升轨8的纵向中间部分上提供位置传感器555。作 为另一替换,可以在提升轨8的中间和左端部分、或中间和右端部分、或中 间和左端和右端部分上提供位置传感器555。此外,在提供多个位置传感器 555的情况下,位置传感器555的数量不限于两个或三个,并且可以不仅在 提升轨8的相对的纵向端部分和中间部分上,而且在提升轨8的一个或多个 其他部分上提供四个或更多位置传感器555。此外,代替将位置传感器555 布置在框架551上,可以将位置传感器555的透光板555a布置在提升轨8的 上表面上,并且可以将位置传感器555的检测部件555b布置在提升轨8上方。

尽管在上述优选实施例中位置传感器555被构造为通过使用光检测提升 轨8的位置,但是本发明不受这样的限制,并且位置传感器555可以被构造 为通过使用检测线性位置的线性电位计或通过使用磁力等检测提升轨8的位 置。

此外,在上述优选实施例中,在位置传感器555被构造为检测提升轨8 的垂直位置的情况下,可以在提升棒115的外围表面,沿提升棒115的纵向 方向,以可以通过在位置传感器555的发光部分和光接收部分之间穿过的透 光板555a检测提升棒115的垂直位置的方式,来提供位置传感器555的透明 或透光板555a。因为与提升轨8一起移置提升棒115,虽然修改后的布置实 际上检测提升棒115的位置,可以说此修改后的布置间接地检测提升轨8的 位置。

此外,虽然以将从运动控制器1000b输出的演奏数据存储到插入到访问 部件120中的记录介质中的方式构造上述优选实施例,但是可以以这样的方 式在控制器10中提供用于执行与另一外部装置的通信的接口,该方式即:可 以经由该接口将演奏数据输出到其他外部装置。此外,在这样的情况下,可 以经由该接口从其他外部装置获取演奏数据并且将演奏数据提供到运动控制 器1000a和1000b。

此外,虽然上述优选实施例被构造为使用运动控制器1000b、位置传感 器555和A/D转换部件141b执行伺服控制以便控制螺线管552,用于控制螺 线管552的构造不受这样的限制。例如,CPU102可以将驱动信号输出到PWM 信号生成部件142b以便可以以开环方式控制活塞552a的位置。

在MIDI格式的演奏数据中,一些与制音器踏板相关的数据是指示半踏 板状态的数据。当演奏数据指示半踏板状态时,可以基于由该数据指示的踏 板的位置控制活塞552a的位置以便再现半踏板状态。

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