JPH03260710A - モータ駆動式つまみのモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ミキシングコンソール（音声調整卓）等に
おけるモータ駆動式つまみに関し、複数のモータ駆動式
つまみの動作特性のばらつきを修正して、各つまみを安
定に動作させることができるようにしたものである。

〔従来の技術〕

ミキシングコンソールは、レコーディングスタジオ等に
おいて複数チャンネルのライン入力についてレベル調整
、周波数イコライジング、残響付加等のエフェクト付与
等を行なうのに利用される。

従来のミキシングコンソールにおいては、レベル調整は
フェーダ操作子、周波数イコライジングは、イコライザ
用設定操作子、残響付与等のエフェクト付与はエフェク
ト付与用設定操作子と機能ごとに別々の操作子を具えて
いた。このため、操作子の数が多く、装置が大型化する
とともに、操作する人から遠い位置となる操作子が多く
なって操作しにくくなる欠点があった。

そこで、こような従来のミキシングコンソールの欠点を
解決して、操作子を様々な機能に兼用できるようにして
、構成を簡素化して装置の小型化および操作の容易化を
実現したミキシングコンソールが提案されている。

その−例として、特願平１−２６７２７２号明細書のミ
キシングコンソールでは、モータ駆動および手動操作が
可能な複数のモータ駆動式つまみと、これら複数のモー
タ駆動式つまみで操作する各種機能を選択する機能選択
手段と、モータ駆動式つまみの前記各機能ごとの最終操
作位置を記憶するメモリ手段と、前記機能選択手段によ
り選択された機能について前記メモリ手段に記憶されて
いる操作位置情報を読み出して、その位置に各モータ駆
動式つまみをモータ駆動により位置決めするモータ制御
手段とを具えている。

このような構成によれば、機能選択手段により機能を選
択すると、この選択された機能についてメモリ手段に記
憶されている前回までの最終の操作位置情報が読み出さ
れて、モータ駆動式つまみかモータ駆動によりその位置
に一旦位置決めされ、引き続き丁、動操作によりその操
作子の位置を自由に変えることができる。そして、選択
された機能についてモータ駆動式つまみの位置に対応し
た信号処理か信号処理手段により施される。

上記の構成において、モータ駆動式つまみの駆動モータ
には例えば直流モータか使用され、その駆動には例えば
第２図に示すように、周波数ｆか一定で、デユーティサ
イクルＰＷ、−ｆ（％）か１−ＩＪ変の矩形波電圧が使
用される。モータはこの矩形波電圧の平均レベルで駆動
されることになり、デユーティサイクルＰＷ−ｆを大き
くすれば動作速度は速くなり、逆に小さくすれば動作速
度は遅くなる。

実際の制御においては、第２図に示すようにデユーティ
サイクルＰＷ−ｆを目標位置に近づくにつれて減少して
いる。これは、当初はデユーティサイクルを大きくして
、目標位置に早急に近づけるとともに、目標位置近くで
はデユーティサイクルを小さくしてオーバシュートを防
止するためである。

ここで、従来における矩形波電圧によるモータ駆動式つ
まみの駆動制御について説明する。いま、第３図に示す
ように最大移動距離がＬのモータ駆動式つまみ（フェー
ダ操作子）１０を考える。このモータ駆動式つまみ１０
を動作させる場合におけるスタート位置から目標位置ま
での移動距離に対する駆動用矩形波電圧のデユーティサ
イクルの変化を第４図に示す。第４図における６値の内
容は次のとおりである。

Ｄ＋ｅｌｎ　：モータ駆動式つまみ１０が動作するに必
要なデユーティサイクルの最小値。

Ｄ　５ｉｎｏ　：始動時のＤ　ｓ＋Ｉｎ値で、摩擦等に
より移動中のＤｓｌｎ値より大きな値となる。

Ｄｏ　　　：Ｄｍｌｎ値よりやや大きな値で、様々な移
動距離に対して目標位置に到達した 時にオーバシュートせずに停止させる ことができるデユーティサイクルの最 終値として任意に設定される値。移動 距離か長くなるほど加速されるので、 ＤＯの値は除々に小さく設定される。

いま、第３図に示すように、モータ駆動式つまみ１０を
ａ位置からｂ位置まて距ｆｉｘを移動させるものとする
と、第４図に示すように、移動距離ＸについてのＤＯ値
を求め、このＤＯ値を「１標位置すに到達する直前のデ
ユーティサイクル最終値として、所定勾配を有するデユ
ーティサイクルの変化関数ＤＸを求め、この関数ＤＸに
従ってモータを駆動する。すなわち、ａ位置（０位置）
においてデユーティサイクルＤＸＯでスタートさせ、関
数ＤＸに従ってデユーティサイクルを徐々に減少させて
いき、目標位置すの直前でデユーティサイクルをＤＯま
で下げ、目標位置に到達したところで、デユーティサイ
クルを０％にして停止１．させる。

なお、第４図中関数Ｄ　Ｌはモータ駆動式つまみ１０を
最大移動距離りを移動させる場合のデユーティサイクル
の変化である。

従来のミキシングコンソール等においては、複数のモー
タ駆動式つまみについて、前記第４図に示すような駆動
関数を各つまみとも同一のものを使用していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

ミキシングコンソール等に使用されているモータ駆動式
つまみは、同−設計のものでも動作特性に多少のばらつ
きが存在する。また、経年変化による動作特性の変化も
生じる。このため、Ｄ　ｓｉｎ値が大きくなり、場合に
よっては、第５図に示すように、Ｉ）ｓｉｎ値が設定し
たＤＯ値よりも大きくなることがあった。このような場
合には、モータ駆動式つまみの可動範囲は第５図斜線で
示した部分に限られるため、始動時のデユーティサイク
ルがＤ　＋ａｉｎＯ値よりも小さい移動距離が０〜Ｘｏ
の範囲では全く始動できず、またそれ以上の範囲でも始
動はするものの目標位置の手前で停止してしまう不都合
があった。このような不都合を防止するために、ＤＯ値
を余裕をもって大きく設定しておくと、移動速度が速く
なり、第６図に示すように目標位置を通り過ぎて、オー
バシュートすることがあった。

この発明は、前記従来の技術における欠点を解決して、
複数のモータ駆動式つまみの動作特性のばらつきを修正
して、各つまみを安定に動作せることがてきるモータ駆
動式つまみのモータ制御装置を提供しようとするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、複数個のモータ駆動式つまみと、これら各
モータ駆動式つまみをそれぞれ目標位置に移動させるモ
ータ制御手段とを具え、このモータ制御手段は、前記各
モータ駆動式つまみが目標位置に近づくにつれてそれぞ
れ駆動力を減少させるとともに、前記各モータ駆動式つ
まみの動作特性のばらつきに応じて、このばらつきを修
正すべく個々の駆動特性を調整することを特徴とするも
のである。

〔作　用〕

この発明によれば、モータ制御手段は、各モータ駆動式
つまみを同一の駆動特性で駆動せずに、各モータ駆動式
つまみの動作特性のばらつきに応じて、これを修正すべ
く個々の駆動特性を調整する。したがって、各駆動式つ
まみの動作特性のばらつきにかかわらず、これらをそれ
ぞれ安定に目標位置に移動させることができる。

なお、個々のモータ駆動式つまみの動作特性は製作時に
予め計測しておくか、製作後に必要に応じて外部の計測
手段を用いて計測−１できるようにしておくか、または
計測手段を内蔵させておき、モータ駆動式つまみを使用
するのに先だって自動的に、またはオペレータの指示に
より計測すること等が可能である。

〔実施例〕 この発明をミキシングコンソールに適用した一実施例を
以下説明する。ここでは前記第４図と同様の方法で駆動
する場合について説明する。

第１図は、この発明のモータ駆動式つまみのモータ制御
装置の一実施例を示すブロック図である。

モータ駆動式つまみ１ｏは各チャンネルごとに設けられ
ている。各モータ駆動式つまみ１ｏは駆動用モータとパ
ルスエンコーダ等の位置検出器をそれぞれ具え、モータ
制御手段１２がらモータ駆動信号（第２図に示すような
矩形波電圧）がモータに与えられて、直線的に移動する
。また、手動操作も可能である。モータ駆動式つまみ１
ｏの位置は、位置検出器で検出されてモータ制御手段１
２に入力される。また、この検出位置情報は、信号処理
回路（図示せず）に送られて、人力オーディオ信号に対
して、選択された機能（レベル調整、周波数イコライジ
ング、エフェクト付与等）について、検出位置に応した
信号処理を行なう。

機能選択手段１４は上記各機能の選択を行なう。

メモリ１６には、各機能ごとに各モータ駆動式つまみ１
０の最終の（他の機能に切り換えられる直前の）操作位
置情報が記憶されている。機能選択手段１４で機能が切
り換えられると、モータ制御手段１２はメモリ１６がら
対応する機能についての前回までの操作位置の情報を読
み出して、モータ駆動式つまみ１０の位置をこの位置に
フィードバック制御する。ＤＯ子テーブルは、前記ＤＯ
の各種関数がテーブルとして記憶されている。なお、Ｄ
Ｏ関数をテーブルでなく関数そのものとして記憶してお
くこともできる。モータ制御手段１２は各モータ駆動式
つまみの動作特性に合ったＤＯ関数を選択して、これに
従って目標位置までの移動距離とから駆動特性を求めて
、各モータ駆動式つまみ］−〇を駆動する。

タイマ２０は各モータ駆動式つまみの動作特性を計測す
るものである。メモリ２２は各計測値を記憶するもので
ある。

第１図のモータ制御装置による制御フローの一例を第７
図に示す。ミキシングコンソールの機能を、モータ駆動
式つまみ１０を使用する機能の１つに切り換えると、つ
まみコントロールが開始され、はじめに各モータ駆動式
つまみ１０の動作特性の計Ｄｒが行なわれる。この計測
では、はじめにつまみ１０を０位置（下限位置）まてモ
ータにより強制駆動する（Ｐｌ）。そして、タイマ２０
をスタートする（Ｐ２）とともに、各つまみ１０のモー
タに共通の計測用矩形波電圧を与える（Ｐ３）このとき
計測用矩形波電圧のレベル周波数およびデユーティは一
定値で、全てのつまみ１０を動作させるに十分な値とす
る。つまみ１０か」−眼位置に達したらタイマ２０をス
トップしくＰ４）、かかった時間をメモリ２２へ格納す
る（Ｐ５）。

続いて、再度タイマ２０をスタートさせる（Ｐ６）とと
もに、つまみ１０のモータに極性のみ異なる前回同様の
Ｈ測用矩形波電圧をりえて、逆方向に移動させる（Ｐｌ
）。下限位置まで戻ったら、タイマ２０をストップする
（Ｐ８）。そして、１１復にかかった時間からつまみ１
０に合ったＤＯ関数（どのような移動距離でも１」標位
置に到達することができ、かつオーバシュートを生じな
いＤＯ関数）をＤＯ子テーブル８から選択する（Ｐ９）
。

なお、往復運動させて旧１ｌＦＩするのは、０位置とＬ
位置に高低差かあった場合（通常ミキシングコンソール
は前傾している場合が多い）、０位置−り位置とＬ位置
→０位置とでは、同じ駆動電圧を与えても移動時間が異
なるので、片道だけのｊｔ　ｉｌＦ＋では片道しか適当
なデユーティサイクルを設定することができないためで
ある。往復で３１１１？Ｉした結果、いずれの方向にも
適合するＤＯ関数を設定して制御するか、あるいは片道
ごとに最適なりＯ関数を設定して往復刈々に制御するこ
ともできる。

以上の制御を全つまみ１０について同時にまたは１つず
つ順次行なって各つまみ１０に合ったＤＯ関数をそれぞ
れ求める。

以上で動作特性の計測を終了したら実際の移動制御を行
なう。すなわち、選択された機能についてメモリ１６か
ら前回の最終操作位置情報が読み出されて、これが目標
値として設定される（Ｐｌｏ）。続いて、位置検出器か
らつまみ１０の現在位置情報を得る（ｐＨ）。そして、
これら１−１標値と現在値との差を移動距離として求め
、これと前記選択されたＤＯ関数とから駆動特性（電圧
レベル、周波数が一定でデユーティサイクルが変化する
駆動電圧の特性）を求め（Ｐｌ３）、この求められた駆
動特性に従って、目標値の方向につまみ１０を移動させ
る。目標値に達したら（Ｐｌ２）停止する。以上の制御
が各つまみ１０について行なわれる。このようにして、
各つまみ１０が前回までの最終の操作位置に初期設定さ
れたら、手動操作により各つまみの位置を自由に変更す
ることができる。

第７図のフローによる実際の制御例について説明する。

第８図は、動作特性測定時の各つまみ１０の動作を示し
たものである。ここでは、デユーティサイクル一定で駆
動しているか、摩擦等により立上りか遅れるため曲線と
なっている。つまみＩＯＡとつまみ１０Ｂは動作特性の
ばらつきによってＬ位置に到達する時間が異なっている
。従来のコントロール方法で安定に動作していたつまみ
ＩＯＸを基準つまみとする。同しＡｐ１定用炉用矩形波
電圧動した時に基準つまみ１０ＸがＬ位置に到達した時
間をＴｘとすると、っまみ１０Ａ。

１０Ｂの到達時間との差Δｔａ、　Δｔｂを縮めるよう
につまみＩＯＡ、ＩＯＢを動作させることにより、基準
つまみ１０Ｘと同様につまみｌ０Ａ１０Ｂも安定に動作
させることができる。つまり、第８図からつまみＩＯＡ
は基準っまみＩＯＸに比べてスピードが早くつくので、
ＤＯ関数は基準っまみＩＯＸのＤＯ関数はよりも小さく
すればよく、つまみ１−　ＯＢは基準つまみＩＯＸに比
べてスピードがつきにくいので、基準つまみＩＯＸのＤ
Ｏ関数よりも大きくする。

第９図は、上記の場合において各つまみ１０Ｘ。

１、ＯＡ、ＩＯＢに設定される駆動特性の例を示したも
のである。前記ＤＯ子テーブル８には様々なりＯ関数の
テーブルが記憶されている。これらＤＯ関数は基準のＤ
　５ｈｉｎ値よりも大きな値である。

？１１定された動作特性に応じて各つまみ１０Ａ。

］、　ＯＢごとに適切なりＯ関数が設定される。そして
移動距離に応じて駆動特性が設定される。第９図の駆動
特性は、最大移動距離りを移動させる場合のもので、目
標位置しに到達する直前でのデユーティサイクルがそれ
ぞれ設定されたＤＯ関数上の値となる所定勾配の駆動特
性が各つまみ１０Ｘ。

１０Ａ、ＩＯＢについて設定される。この場合、デユー
ティサイクルが１００％を超える部分では１００％に固
定して駆動する。移動距離が他の場合も同様に、移動距
離と設定されたＤＯ関数から駆動特性を設定することが
できる。

以上のようにして、各つまみの動作特性に適合した駆動
特性を設定すれば、動作特性のばらつきにかかわらず、
各つまみを安定に移動させる（すなわち、どのような移
動距離に対しても目標位置に確実に到達させることがで
き、かつ目標位置にオーバシュートせずに到達させる）
ことができる。

また、上記実施例によれば、計ΔＩ＋手段を内蔵してい
るので、つまみ１０を使用する機能に切換えた時に自動
的に計ｎ１することにより（またはオペレータが時々Ｊ
測指令を与えて計ｎ１すること等により）、動作特性の
経時変化（例えばＤ　ｗｉｎ値の増大等）にも対応させ
ることができる。

〔変更例〕

前記実施例では、動作特性の計測手段を内蔵させた場合
について示したが、内蔵せずに製作時に予め外部で動作
特性を計測しておくか、あるいは製作後に必要に応じて
外部の計測手段を接続するなどして計測−１することも
できる。

また、前記実施例では前記第９図のような駆動方法を用
いて駆動する場合について示したが、他の各種駆動方法
を用いることもできる。

また、前記実施例ではデユーティサイクルにより速度制
御する場合について示したが、直流電圧を駆動電圧とし
てその電圧レベルで速度制御することもできる。

また、前記実施例では直線移動式のつまみにこの発明を
適用した場合について示したが、回転式つまみその他各
種モータ駆動式つまみに適用することができる。

また、この発明はミキシングコンソール以外にも各種モ
ータ駆動式つまみに適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、各モータ駆動
式つまみの動作特性のばらつきに応じて、これを修正す
べく個々の駆動特性を調整するようにしたので、各駆動
式つまみの動作特性のばらつきにかかわらず、これらを
それぞれ安定に目標位置に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。 第２図は、デユーティサイクル可変のモータ駆動用矩形
波電圧を示す波形図である。 第３図は、モータ駆動式つまみの一例を示す正面図であ
る。 第４図は、従来におけるモータ駆動式つまみの駆動特性
の一例を示す図である。 第５図は、従来におけるモータ駆動式つまみの駆動特性
により不動作領域が生じた状態を示す図である。 第６図は、ＤＯ値を過大に設定した場合の目標位置にお
けるオーバシュート状態を示す図である。 第７図は、第１図のブロックによる制御フローの一例を
示すフローチャートである。 第８図は、第７図のフローにおける動作特性の測定時の
つまみの動作の一例を示す図である。 第９図は、第７図のフローにより設定された駆動特性の
一例を示す図である。 １ ０・・・モータ駆動式つまみ、 ２・・・モータ制御 手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数個のモータ駆動式つまみと、 これら各モータ駆動式つまみをそれぞれ目標位置に移動
   させるモータ制御手段とを具え、 このモータ制御手段は、前記各モータ駆動式つまみが目
   標位置に近づくにつれてそれぞれ駆動力を減少させると
   ともに、前記各モータ駆動式つまみの動作特性のばらつ
   きに応じて、このばらつきを修正すべく個々の駆動特性
   を調整することを特徴とするモータ駆動式つまみのモー
   タ制御装置。
2. （２）前記各モータ駆動式つまみの動作特性に関するデ
   ータを得るための計測手段を内蔵してなり、各モータ駆
   動式つまみのモータを同一条件で動作させて動作特性の
   計測を行なうことを特徴とする請求項１記載のモータ駆
   動式つまみのモータ制御装置。