JPH10274980A - Position measurement device for hammer sensor and playing data correction device - Google Patents

Position measurement device for hammer sensor and playing data correction device

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JPH10274980A
JPH10274980A JP9084204A JP8420497A JPH10274980A JP H10274980 A JPH10274980 A JP H10274980A JP 9084204 A JP9084204 A JP 9084204A JP 8420497 A JP8420497 A JP 8420497A JP H10274980 A JPH10274980 A JP H10274980A
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エル スタンキー ウェイン
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祐二 藤原
Taro Kawabata
太郎 川端
Rei Furukawa
令 古川
Takashi Tamaki
隆 玉木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the position measurement device of a hammer sensor capable of not only quickly and accurately measuring the position of a sensor but also minimizing a manufacture cost. SOLUTION: String contact time dtE from the string hitting time tPE when a hammer starts hitting a string to the string leaving time tNE is decided based on a keyboard number relating to a pressed key. By using a sensor distance dxE, the time tPM1 and tPM2 detected by the sensor, a distance dxM between a first position xPM1 and a second position xPM2, the string hitting time tPE and the string separation time tNE, mathematical expressions for indicating the inclination of the string hitting straight track and string leaving straight track of the hammer are respectively prepared. Then, from the relation that the difference of the string leaving time tNE and the string hitting time tPE is the string contact time dtE, the string hitting time tPE and the string leaving time tNE in the mathematical expressions are eliminated and the sensor distance dxE is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、演奏中のハンマ
の動作をセンサで検出して記録するようにした鍵盤楽器
においてセンサの位置を測定する装置に関する。また、
この発明は、センサの位置の測定結果に対応してハンマ
の動作の記録を補正するようにした装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring the position of a sensor in a keyboard musical instrument in which movement of a hammer during performance is detected and recorded by a sensor. Also,
The present invention relates to an apparatus that corrects a record of an operation of a hammer according to a measurement result of a position of a sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば自動ピアノにおいては、演奏情
報を記録する際に、打弦直前のハンマの速度を検出し、
これを打弦強度を示す打弦速度として記録するととも
に、ハンマが打弦位置を通過する時刻を打弦時刻として
記録する。たとえば、弦に近接してフォトインタラプタ
等の光センサを2つ並べて配置し、ハンマシャンクに取
り付けたシャッタが1つ目の光センサの光軸を通過して
から、2つ目の光センサの光軸を通過するまでの時間を
計測することにより、打弦速度を検出するようにしてい
る。また、2つ目の光センサの光軸をシャッタが通過す
るタイミングをハンマが打弦位置を通過する時刻として
検出するようにしている。
2. Description of the Related Art For example, in an automatic piano, when recording performance information, the speed of a hammer immediately before striking a string is detected.
This is recorded as the stringing speed indicating the stringing strength, and the time at which the hammer passes the stringing position is recorded as the stringing time. For example, two optical sensors such as a photo interrupter are arranged side by side near a string, and after the shutter attached to the hammer shank passes through the optical axis of the first optical sensor, the light of the second optical sensor By measuring the time required to pass through the axis, the striking speed is detected. The timing at which the shutter passes through the optical axis of the second optical sensor is detected as the time at which the hammer passes the stringing position.

【0003】一方、記録した演奏情報を再生する際に
は、鍵を駆動し始めてからハンマが実際に打弦するまで
の時間差を見込んで、打弦時刻より少し前にソレノイド
による押鍵を開始する。また、強音と弱音では、押鍵開
始から打弦までの時間が異なるので、打弦速度に応じ
て、ソレノイドによる押鍵タイミングを調整するように
した自動ピアノも開発されている。いずれにしても、打
弦時刻にハンマが弦を打撃するように押鍵タイミングが
設定される。
On the other hand, when reproducing recorded performance information, a key press by a solenoid is started shortly before the string striking time, in anticipation of a time difference from when the key is started to when the hammer actually strikes the string. . In addition, since the time from the start of key pressing to the striking of a sound differs between a strong sound and a weak sound, an automatic piano has been developed in which the key pressing timing by a solenoid is adjusted according to the string striking speed. In any case, the key pressing timing is set so that the hammer strikes the string at the string striking time.

【0004】ところで、弦に近い方の光センサの位置が
弦毎にばらついていると、記録された打弦時刻が弦毎に
ばらついてしまい、特に、複数の鍵を同時に押鍵して和
音を発生させたときに和音の音色が変わってしまう。ま
た、弱打時には、ハンマがアクションから離脱して打弦
に至るまでに動作速度が減少してゆくため、打弦タイミ
ングのばらつきがより顕著に現われてしまうとともに、
打弦時のハンマの速度にもばらつきが生じる。したがっ
て、演奏をより正確に記録するためには、光センサの取
付位置の精度を向上させる必要がある。
[0004] If the position of the optical sensor closer to the string varies from string to string, the recorded striking time varies from string to string. The chord tone changes when it is generated. Also, at the time of a weak hit, the movement speed decreases until the hammer separates from the action and reaches the string, so that the variation in the string timing appears more remarkably,
The hammer speed at the time of string striking also varies. Therefore, in order to record the performance more accurately, it is necessary to improve the accuracy of the mounting position of the optical sensor.

【0005】工場において光センサの位置を調整する場
合には、たとえば、厚さの異なる2種類の隙間ゲージを
用意し、弦に当てた隙間ゲージにハンマを当接させたと
きに、各隙間ゲージを用いたときのハンマの位置の中間
の位置で光センサがオンするように、光センサの位置を
調整する方法が採られている。また、ハンマを弦の方へ
移動させて弦に近い方の光センサがオンするときと、ハ
ンマを弦に当てたときのハンマシャンクの位置とをレー
ザ変位計で計測する方法も試みられている。さらに、ハ
ンマにグレースケールを取り付けてフォトインタラプタ
でその位置を計測する方法も検討されている。
When adjusting the position of the optical sensor in a factory, for example, two types of gap gauges having different thicknesses are prepared, and when the hammer is brought into contact with the gap gauge applied to the string, each gap gauge is provided. A method of adjusting the position of the optical sensor so that the optical sensor is turned on at a position intermediate the position of the hammer when using the hammer is adopted. Further, a method of measuring the position of the hammer shank when the hammer is moved toward the string and the optical sensor closer to the string is turned on and the position of the hammer shank when the hammer is applied to the string by a laser displacement meter has also been attempted. . Further, a method of attaching a gray scale to a hammer and measuring the position with a photo interrupter is also being studied.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
調整方法においては、弦毎に光センサの位置を調整しな
ければならないため、全ての弦について調整するにはか
なりの時間を要するという問題があった。また、ハンマ
を弦に当てたときのハンマの位置を計測しなければなら
ないので、たとえば、フェルトで構成されたハンマでは
弦に当てたときのハンマの変形量の変化がそのまま光セ
ンサの測定位置のばらつきとなる。さらに、隙間ゲージ
やレーザ変位計などを自動ピアノにセットしなければな
らないため、段取替えに時間を要する等の問題もある。
特に、レーザ変位計等の測定機を用いる場合には、調整
用の装置が高価になり自動ピアノへの実装は事実上不可
能である。また、ハンマ自体を移動させながら光センサ
のオンを検出しなければならないため、例えば押鍵しな
がら光センサの位置を自動的に計測するように構成する
ことも不可能である。
However, in the above-mentioned adjustment method, since the position of the optical sensor must be adjusted for each string, there is a problem that it takes a considerable time to adjust all the strings. Was. Also, since the position of the hammer when the hammer is applied to the string must be measured, for example, with a hammer made of felt, the change in the amount of deformation of the hammer when applied to the string directly changes the measurement position of the optical sensor. It results in variation. Furthermore, since a clearance gauge, a laser displacement gauge, and the like must be set on the automatic piano, there is a problem that a changeover of the setup takes time.
In particular, when a measuring device such as a laser displacement meter is used, an adjusting device becomes expensive, and mounting on an automatic piano is practically impossible. Further, since it is necessary to detect ON of the optical sensor while moving the hammer itself, it is impossible to automatically measure the position of the optical sensor while depressing a key, for example.

【0007】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、光センサ等のセンサの位置を迅速かつ正確に
測定することができるのは勿論のこと、製造コストを最
小限に抑えることができるハンマセンサの位置測定装置
を提供することを目的としている。また、本発明は、ハ
ンマセンサの位置を測定した結果によって演奏情報を補
正することができ、よって、演奏を正確に記録し再現す
ることができる演奏記録装置を提供することも目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to quickly and accurately measure the position of a sensor such as an optical sensor, and to minimize the manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a position measuring device for a hammer sensor. Another object of the present invention is to provide a performance recording device that can correct performance information based on the result of measuring the position of a hammer sensor, and thus can accurately record and reproduce a performance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載のハンマセンサの位置測定装置
は、押鍵によって回動するハンマ機構の通過を、第1の
位置およびこれよりも弦に近い第2の位置において検出
するセンサと、前記センサの第1、第2の位置における
検出時刻の時間差に基づいて、前記第2の位置と弦との
間の距離に対応するセンサ位置情報を発生するセンサ距
離情報発生手段とを備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a position measuring device for a hammer sensor, wherein the passage of a hammer mechanism, which is rotated by a key depression, to a first position and a first position. A sensor that detects at a second position closer to the string, and a sensor corresponding to a distance between the second position and the string based on a time difference between detection times of the sensor at the first and second positions. A sensor distance information generating means for generating position information.

【0009】請求項2に記載のハンマセンサの位置測定
装置は、請求項1において、前記センサ距離情報発生手
段は、前記検出時刻の時間差と、前記ハンマ機構が前記
弦に接している接弦時間とに基づいて、前記第2の位置
と弦との間の距離に対応する情報を発生することを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, in the hammer sensor position measuring device according to the first aspect, the sensor distance information generating means includes a time difference between the detection times and a string contact time when the hammer mechanism is in contact with the string. And generating information corresponding to the distance between the second position and the string based on

【0010】請求項3に記載のハンマセンサの位置測定
装置は、請求項1において、前記センサ距離情報発生手
段は、複数回の押鍵によって得られる前記各時間差に基
づいて、前記第2の位置と前記弦との間の距離に対応す
る情報を発生することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the hammer sensor position measuring device according to the first aspect, the sensor distance information generating means is configured to determine the second position based on the time differences obtained by a plurality of key presses. And generating information corresponding to a distance between the string and the string.

【0011】請求項4に記載のハンマセンサの位置測定
装置は、請求項1乃至3いずれかにおいて、前記センサ
距離情報発生手段は、前記検出時刻の時間差から前記ハ
ンマ機構の速度を求め、この速度も参照して前記第2の
位置と弦との間の距離に対応する情報を発生することを
特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the position measuring device for a hammer sensor according to any one of the first to third aspects, the sensor distance information generating means obtains a speed of the hammer mechanism from a time difference between the detection times. And generating information corresponding to a distance between the second position and the string with reference to FIG.

【0012】請求項5に記載の演奏データ補正装置は、
押鍵によって回動するハンマ機構の通過を、第1の位置
およびこれよりも弦に近い第2の位置において検出する
センサと、前記センサの第1、第2の位置における検出
時刻の時間差に基づいて、前記第2の位置と弦との間の
距離に対応するセンサ位置情報を発生するセンサ距離情
報発生手段と、前記時間差に基づいて前記ハンマ機構の
ハンマ速度を求める速度算出手段と、前記速度算出手段
が求めた速度および前記センサ位置情報に基づいて前記
ハンマ機構の打弦開始時刻を求める演算手段とを備えた
ことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a performance data correcting apparatus.
A sensor that detects passage of a hammer mechanism that is rotated by a key press at a first position and a second position closer to a string than the sensor, and a time difference between detection times at the first and second positions of the sensor. A sensor distance information generating means for generating sensor position information corresponding to a distance between the second position and the string; a speed calculating means for obtaining a hammer speed of the hammer mechanism based on the time difference; Calculating means for calculating a string starting time of the hammer mechanism based on the speed determined by the calculating means and the sensor position information.

【0013】請求項6に記載の演奏データ補正装置は、
請求項5において、前記演算手段は、打弦に向かう前記
ハンマ機構の減速軌道に従って前記打弦時刻または打弦
速度の少なくともいずれか一方を補正することを特徴と
する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a performance data correcting apparatus.
According to a fifth aspect of the present invention, the calculation means corrects at least one of the string striking time and the string striking speed in accordance with a deceleration trajectory of the hammer mechanism toward the string striking.

【0014】(作用)請求項1に記載のハンマセンサの
位置測定装置にあっては、第1の位置と第2の位置をハ
ンマ機構が通過する時刻を検出してハンマ速度を算出す
る。演算手段は、算出したハンマ速度を用いて適当な演
算を行うことにより、ハンマ機構が第2の位置を通過し
てから打弦を開始するまでに移動するセンサ距離を算出
する。また、請求項4に記載の演奏データ補正装置にあ
っては、演算手段がセンサ距離とハンマ速度に基づいて
ハンマ機構が打弦を開始する打弦時刻を算出するから、
打弦時刻がセンサ距離に応じて補正される。
(Operation) In the position measuring device for a hammer sensor according to the first aspect, the time at which the hammer mechanism passes through the first position and the second position is detected to calculate the hammer speed. The calculation means performs an appropriate calculation using the calculated hammer speed to calculate a sensor distance that the hammer mechanism moves after passing the second position and before starting stringing. In the performance data correction device according to the fourth aspect, since the calculating means calculates the stringing time at which the hammer mechanism starts stringing based on the sensor distance and the hammer speed,
The string striking time is corrected according to the sensor distance.

【0015】請求項2に記載のハンマセンサの位置測定
装置にあっては、ハンマ機構の打弦直線軌道および離弦
直線軌道の傾きを示す数式をそれぞれ作成する。各数式
には打弦時刻、離弦時刻およびセンサ距離という3つの
未知数が含まれるが、上記2つの数式に「接弦時間=離
弦時刻−打弦時刻」なる関係式を加えた3つの数式から
なる3元連立方程式を解くことにより、センサ距離を求
める。
In the position measuring device for a hammer sensor according to the second aspect, mathematical expressions indicating the inclinations of the striking straight path and the straight string path of the hammer mechanism are created. Each equation includes three unknowns, a string striking time, a string releasing time, and a sensor distance, and three equations obtained by adding a relational expression of “string contact time = string releasing time−string striking time” to the above two equations. The sensor distance is obtained by solving a ternary simultaneous equation consisting of

【0016】請求項3に記載のハンマセンサの位置測定
装置にあっては、2回行われる押鍵についてハンマ機構
の打弦直線軌道および離弦直線軌道の傾きを示す4つの
数式を作成する。各数式には2つの打弦時刻および離弦
時刻とセンサ距離という5つの未知数を含める。2回行
われる押鍵の接弦時間(未知数)は等しいものとして、
「接弦時間=離弦時刻−打弦時刻」なる関係式を2つ作
成し、これら6つの数式からなる6元連立方程式を解く
ことにより、センサ距離を求める。
In the position measuring device for a hammer sensor according to the third aspect, four mathematical expressions representing the inclinations of the striking linear trajectory and the separating linear trajectory of the hammer mechanism are generated for the key depression performed twice. Each equation includes five unknowns, two stringing times and a string separation time and a sensor distance. Assuming that the key contact time (unknown number) of the key press performed twice is equal,
The sensor distance is determined by creating two relational expressions of “string contact time = string separation time−string striking time” and solving a six-way simultaneous equation composed of these six mathematical expressions.

【0017】押鍵により回動するハンマ機構は、一般に
は回動途中から自由運動をして弦に達する。よって、自
由運動を開始してからは重力その他の影響によりハンマ
速度は減少してゆく。請求項5に記載の演奏データ補正
装置にあっては、減速軌道に基づいて打弦時刻を補正す
るから、打弦時刻を実際の打弦時刻に近づけることがで
きる。また、減速軌道に基づいて打弦速度を補正するか
ら、演奏を再現する場合に実際の打弦速度をより忠実に
再現することができる。
A hammer mechanism that rotates by pressing a key generally makes a free movement from the middle of the rotation to reach the strings. Therefore, after starting the free movement, the hammer speed decreases due to the influence of gravity and the like. In the performance data correction device according to the fifth aspect, since the string striking time is corrected based on the deceleration trajectory, the string striking time can be made closer to the actual string striking time. Further, since the string striking speed is corrected based on the deceleration trajectory, the actual string striking speed can be reproduced more faithfully when the performance is reproduced.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

A:第1実施形態 (イ)実施形態の構成 まず、本発明の実施形態の1つであるハンマセンサの位
置測定装置の構成について説明する。図1は、この発明
の第1の実施の形態の構成を示すブロック図である。図
において1は鍵であり、3は鍵1の運動をハンマ2に伝
達するアクションである。4は、ハンマ2によって打弦
される弦であり、5は鍵1を駆動するソレノイドであ
り、通常のピアノと同様の構成であるため、詳細な説明
は省略する。ソレノイド5には、ブランジャの位置を検
出するセンサが設けられている。そして、ソレノイド5
のプランジャが突出すると、鍵1がバランスピンPを中
心に回動し、その演奏者側が下がり、また、これに連動
してアクション3が作動し、ダンパー6が弦4から離れ
るとともに、ハンマ2が回動して打弦する。一方、演奏
者が弾く場合は、指で鍵1を押下することにより、上述
と同様の作用が生じて打弦が行われる。
A: First Embodiment (a) Configuration of Embodiment First, the configuration of a position measuring device for a hammer sensor, which is one of the embodiments of the present invention, will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a key, and 3 is an action for transmitting the movement of the key 1 to the hammer 2. Reference numeral 4 denotes a string struck by the hammer 2, and reference numeral 5 denotes a solenoid for driving the key 1, which has a configuration similar to that of a normal piano, and a detailed description thereof will be omitted. The solenoid 5 is provided with a sensor for detecting the position of the plunger. And the solenoid 5
When the plunger protrudes, the key 1 rotates around the balance pin P, the player's side lowers, and in conjunction with this, the action 3 operates, the damper 6 separates from the string 4, and the hammer 2 Rotate and strike. On the other hand, when the player plays, by pressing the key 1 with a finger, the same operation as described above occurs, and the string is struck.

【0019】また、図において、SE1,SE2は光セ
ンサ(センサ)であり、これらの間隔dxMは所定寸法
dxMに定められている。演奏検出部30は、ハンマ2
がこれらのセンサSE1,SE2を通過する時刻を検出
するとともに、センサSE1,SE2の間を通過する時
間を計測することにより、ハンマ2の打弦速度vPと離
弦速度vNを計測する。また、演奏検出部30は、ハン
マ2がセンサSE2を通過する時刻を打弦時刻として検
出する。なお、ハンマ2が実際に打弦する時刻にセンサ
SE2で検出される打弦時刻をより近づけるために、セ
ンサSE2はハンマ2の打弦位置に近接した位置に設け
られている。
In the drawing, SE1 and SE2 are optical sensors (sensors), and the distance dxM between them is set to a predetermined dimension dxM. The performance detection unit 30 includes the hammer 2
By detecting the time at which the sensor passes through the sensors SE1 and SE2 and measuring the time at which the sensor passes through the sensors SE1 and SE2, the striking speed vP and the string releasing speed vN of the hammer 2 are measured. The performance detection unit 30 detects the time at which the hammer 2 passes through the sensor SE2 as the stringing time. In order to make the stringing time detected by the sensor SE2 closer to the time when the hammer 2 actually strikes the string, the sensor SE2 is provided at a position close to the stringing position of the hammer 2.

【0020】次に、図に示す26は、鍵1の下面に取り
付けられた板状のシャッタである。25は、上下方向に
所定距離隔て設けられる2組のフォトセンサによって構
成されているキーセンサであり、鍵1が押下され始める
と、まず上方のフォトセンサが遮光され、次いで、下方
のフォトセンサが遮光される。離鍵の際には、下方のフ
ォトセンサが受光状態になり、ついで、上方のセンサが
受光状態になる。
Next, reference numeral 26 shown in the figure denotes a plate-shaped shutter attached to the lower surface of the key 1. Reference numeral 25 denotes a key sensor composed of two sets of photo sensors provided at a predetermined distance in the vertical direction. When the key 1 starts to be pressed, the upper photo sensor is first shielded from light, and then the lower photo sensor is shielded from light. Is done. At the time of key release, the lower photo sensor is in a light receiving state, and then the upper sensor is in a light receiving state.

【0021】キーセンサ25の出力信号は、演奏検出部
30に供給され、演奏検出部30は、キーセンサ25内
の下方のフォトセンサが受光状態になってから上方のフ
ォトセンサが受光状態になるまでの時間を測定し、ここ
から、離鍵速度を検出する。また、演奏検出部30は上
方のフォトセンサが受光状態になった時刻を離鍵時刻と
して検出する。
The output signal of the key sensor 25 is supplied to the performance detection unit 30. The performance detection unit 30 performs a process from when the lower photo sensor in the key sensor 25 is in the light receiving state to when the upper photo sensor is in the light receiving state. The time is measured, from which the key release speed is detected. The performance detection unit 30 detects the time at which the upper photo sensor enters the light receiving state as the key release time.

【0022】すなわち、演奏検出部30は、演奏が開始
されると、センサSE1,SE2の出力信号に基づい
て、打弦時刻および打弦速度を検出し、かつ、キーセン
サ25の出力信号に基づいて離鍵時刻および離鍵速度を
検出する。以上のようにして検出された各情報は、検出
後処理部31に供給される。検出後処理部31は、各種
レジスタを有するCPUなどによって構成され、センサ
SE2を通過するときのハンマ2の位置から、弦4の打
撃を開始するハンマ2の位置までの距離(以下、センサ
距離という)dxEを後述する位置測定原理に基づいて
算出し、内部のメモリに寸法データとして供給する。
That is, when the performance is started, the performance detecting section 30 detects the stringing time and the stringing speed based on the output signals of the sensors SE1 and SE2, and based on the output signal of the key sensor 25. The key release time and key release speed are detected. Each piece of information detected as described above is supplied to the post-detection processing unit 31. The post-detection processing unit 31 is configured by a CPU having various registers and the like, and measures a distance from the position of the hammer 2 when passing through the sensor SE2 to the position of the hammer 2 where the striking of the string 4 is started (hereinafter referred to as a sensor distance). ) DxE is calculated based on the position measurement principle described later, and is supplied to an internal memory as dimensional data.

【0023】10は再生前処理部であり、記録メディア
あるいはリアルタイム通信装置から供給される演奏デー
タに基づいて、鍵1の位置データを作成する回路であ
り、再生前処理部10で作成された位置データは、モー
ションコントローラ11に供給される。モーションコン
トローラ11は、供給された位置データに基づいて、励
磁電流をソレノイド5に供給する。
Reference numeral 10 denotes a pre-reproduction processing unit which generates position data of the key 1 based on performance data supplied from a recording medium or a real-time communication device. The data is supplied to the motion controller 11. The motion controller 11 supplies an exciting current to the solenoid 5 based on the supplied position data.

【0024】(ロ)位置測定原理 次に、このハンマセンサの位置測定装置の測定原理につ
いて説明する。図2は鍵が押されていない状態でのハン
マ2の位置(以下、レスト位置と称する)xRと、ハン
マ2が弦4の打撃を開始する位置(以下、打弦位置と称
する)xEとの間でのハンマ2の軌道を示しており、横
軸は時刻、縦軸は弦4に対するハンマ2の距離である。
押鍵によりレスト位置xRを離れたハンマ2は、一定の
速度vPで移動して打弦位置xEに達し、打弦位置xE
を離れたハンマ2は、一定の速度vNで移動してレスト
位置xRに達するものとみなすことができるので、ハン
マ2の軌道は、図2に示すような直線軌道として示すこ
とができる。
(B) Position Measurement Principle Next, the measurement principle of the hammer sensor position measurement device will be described. FIG. 2 shows a position xR of the hammer 2 in a state where the key is not pressed (hereinafter referred to as a rest position) and a position xE in which the hammer 2 starts striking the string 4 (hereinafter referred to as a string striking position) xE. The trajectory of the hammer 2 between them is shown, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the distance of the hammer 2 to the chord 4.
The hammer 2 that has left the rest position xR by pressing the key moves at a constant speed vP and reaches the string striking position xE, and the string striking position xE.
Can be regarded as moving at a constant speed vN to reach the rest position xR, so that the trajectory of the hammer 2 can be shown as a straight trajectory as shown in FIG.

【0025】そして、押鍵によりレスト位置を離れたハ
ンマ2は、まず、時刻tPM1に光センサSE1を通過
した後、時刻tPM2に光センサSE2を通過し、その
後時刻tPEに弦4を打撃し始める。そして、弦4に所
定時間dtE(以下、この時間を接弦時間と称する)接
して、離弦時刻tNEに打弦位置xEを離れたハンマ2
は、時刻tNM2に光センサSE2を再び通過し、時刻
tNM1に光センサSE1を通過する。ここで、ハンマ
2の打弦速度vPは、センサ距離dxEを用いた下記数
1によって表すことができる。
[0025] Then, the hammer 2 leaving the rest position by key depression, first, after passing through the optical sensor SE1 time TPM 1, passes through the optical sensor SE2 time TPM 2, strikes the strings 4 subsequent time tPE Begin to. The hammer 2 is in contact with the string 4 for a predetermined time dtE (hereinafter, this time is referred to as a string contact time) and leaves the string striking position xE at the string release time tNE.
Again it passes through the optical sensor SE2 time TNM 2, passes through the light sensor SE1 time TNM1. Here, the stringing speed vP of the hammer 2 can be represented by the following equation 1 using the sensor distance dxE.

【数1】 (Equation 1)

【0026】次に、打弦時にハンマ2が光センサSE1
およびSE2を通過する位置をそれぞれxPM1、xP
2とすると、それらの距離(xPM2−xPM1)は、
光センサSE1およびSE2どうしの距離dxMに等し
いとみなすことができる。また、離弦時にハンマ2が光
センサSE2およびSE1を通過する位置をそれぞれx
NM1、xNM2とすると、それらの距離(xNM2−x
NM1)も距離dxMに等しいとみなすことができる。
よって、ハンマ2の離弦速度vNは下記数2によって表
すことができる。
Next, at the time of string striking, the hammer 2 detects the light sensor SE1.
And SE2 are defined as xPM 1 , xP
When M 2, their distance (xPM 2 -xPM 1) is
It can be considered that it is equal to the distance dxM between the optical sensors SE1 and SE2. Further, the positions where the hammer 2 passes through the optical sensors SE2 and SE1 when the strings are separated are represented by x, respectively.
Assuming that NM 1 and xNM 2 , their distance (xNM 2 −x
NM 1 ) can also be considered equal to the distance d × M.
Therefore, the string separation speed vN of the hammer 2 can be represented by the following equation (2).

【数2】 (Equation 2)

【0027】前述のように、ハンマ2の打弦速度vPと
離弦速度vNは演奏検出部30によって計測される。よ
って、数1および数2において未知数は、求めるべきセ
ンサ距離dxEを除くと、打弦時刻tPEと離弦時刻t
NEであるが、これらと接弦時間dtEとの間には下記
数3に示す関係が存在する。
As described above, the string hitting speed vP and the string releasing speed vN of the hammer 2 are measured by the performance detector 30. Therefore, the unknowns in Equations 1 and 2 are, except for the sensor distance dxE to be obtained, the string striking time tPE and the string leaving time t
NE, there is a relationship shown in the following equation 3 between these and the tangling time dtE.

【数3】 (Equation 3)

【0028】ここで、接弦時間dtEは、主として鍵盤
番号(ノート番号とも言う)によって決まり、打弦速度
vPの影響はさほど受けないことが本発明者等の実験に
より発見された。図4は鍵盤番号と接弦時間dtEとの
関係を示す線図である。図4に示すように、鍵盤番号が
大きくなるに従って接弦時間dtEが短くなり、その変
化はほぼ直線状となることが判った。なお、接弦時間d
tEが鍵盤番号のよって決まるのは、接弦時間dtEが
弦の周期と密接な関係があるからと考えられる。よっ
て、接弦時間dtEは鍵盤番号をkとしたときに下記数
4によって求めることができる。なお、数4においてa
およびbは係数であり、これらは実験によって求めるこ
とができる。
Here, it has been discovered by the present inventors that the string contact time dtE is mainly determined by the keyboard number (also referred to as a note number) and is not significantly affected by the string striking speed vP. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the keyboard number and the string contact time dtE. As shown in FIG. 4, it was found that the string-attaching time dtE became shorter as the keyboard number became larger, and the change became almost linear. Note that the string contact time d
It is considered that the reason why tE is determined by the keyboard number is that the string contact time dtE is closely related to the period of the string. Therefore, the string contact time dtE can be obtained by the following equation 4 when the keyboard number is k. Note that in Equation 4, a
And b are coefficients, which can be determined experimentally.

【数4】 なお、実験で求めた鍵盤番号kと接弦時間dtEとの関
係をテーブルにしてメモリに記憶させておき、押鍵がな
されたときに鍵盤番号kを検出し、テーブルを参照して
当該鍵盤番号kに対応する接弦時間dtEを読み出すよ
うに構成することもできる。
(Equation 4) The relationship between the keyboard number k obtained in the experiment and the string contact time dtE is stored in a memory as a table, and when a key is pressed, the keyboard number k is detected. It is also possible to read out the tangling time dtE corresponding to k.

【0029】よって、数4によって接弦時間dtEを求
めれば、上記数1ないし数3を用いてtNEおよびtP
Eを消去することにより、センサ距離dxEを求める下
記数5を得ることができる。
Therefore, if the tangling time dtE is obtained by the equation (4), tNE and tP are obtained by using the above equations (1) to (3).
By eliminating E, the following equation 5 for calculating the sensor distance dxE can be obtained.

【数5】 (Equation 5)

【0030】(ハ)実施形態の動作 次に、上記構成のハンマセンサの位置測定装置の動作に
ついて説明する。図5はハンマセンサの位置測定装置の
動作を示すフローチャートである。この実施の形態で
は、ハンマセンサの位置測定のために鍵1を駆動する演
奏データを内蔵した記録媒体に記録させておくか、ある
いは演奏データを外部から供給するようになっている。
まず、再生前処理部10は、記録媒体から演奏データを
読み出すか、あるいは、外部から供給される演奏データ
を受信する。この演奏データは、鍵盤番号#1の鍵1か
ら最後の鍵盤番号(例えば#88)の鍵1まで順番に押
鍵してゆく複数のイベントデータからなり、各イベント
データは、鍵盤番号を示すキーコード、打鍵時刻を示す
キーオン信号、離鍵時刻を示すキーオフ信号および打鍵
速度を示すキーベロシティ信号を含んでいる。そして、
再生前処理部10が最初のイベントデータである鍵盤番
号#1のイベントデータを受信すると、検出後処理部3
1は、鍵盤番号を示す“1”をレジスタに格納する(ス
テップS1)。
(C) Operation of the Embodiment Next, the operation of the hammer sensor position measuring device having the above configuration will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the position measuring device of the hammer sensor. In this embodiment, the performance data for driving the key 1 for measuring the position of the hammer sensor is recorded on a built-in recording medium, or the performance data is supplied from outside.
First, the reproduction preprocessing unit 10 reads performance data from a recording medium or receives performance data supplied from the outside. The performance data is composed of a plurality of event data which are sequentially depressed from the key 1 of the keyboard number # 1 to the key 1 of the last keyboard number (for example, # 88), and each event data is a key indicating the keyboard number. It includes a key, a key-on signal indicating a key-on time, a key-off signal indicating a key-off time, and a key velocity signal indicating a key-on speed. And
When the pre-playback processing unit 10 receives the event data of the keyboard number # 1 as the first event data, the post-detection processing unit 3
1 stores “1” indicating the keyboard number in a register (step S1).

【0031】次に、モーションコントローラ11は、キ
ーベロシティが示す押鍵速度に応じて鍵盤番号#1の鍵
1をアクチュエータ5で駆動する(ステップS2)。こ
れにより、ハンマ2が回動すると、演奏検出部30は、
ハンマ2が光センサSE1を通過する時刻tPM1およ
び光センサSE2を通過する時刻tPM2を検出する。
また、演奏検出部30は、ハンマ2が光センサSE1を
通過してから光センサSE2を通過するまでに要する時
間(tPM2−tPM1)を計測し、この時間(tPM2
−tPM1)で光センサSE1およびSE2間の距離d
xMを除算して打弦速度vPを算出する(ステップS
3)。
Next, the motion controller 11 drives the key 1 of the keyboard number # 1 by the actuator 5 according to the key pressing speed indicated by the key velocity (step S2). As a result, when the hammer 2 rotates, the performance detection unit 30
The time tPM1 at which the hammer 2 passes the optical sensor SE1 and the time tPM2 at which the hammer 2 passes the optical sensor SE2 are detected.
The performance detection unit 30 measures the time (tPM2−tPM1) required for the hammer 2 to pass from the optical sensor SE1 to pass through the optical sensor SE2.
−tPM1), the distance d between the optical sensors SE1 and SE2
The string striking speed vP is calculated by dividing xM (step S
3).

【0032】次に、ハンマ2が弦4の打撃を開始して接
弦時間dtEを経過すると、ハンマ2が弦4を離れて回
動復帰する。このとき、演奏検出部30は、ハンマ2が
光センサSE2を通過する時刻tNM2および光センサ
SE1を通過する時刻tNM1を検出する。また、演奏
検出部30は、ハンマ2が光センサSE2を通過してか
ら光センサSE1を通過するまでに要する時間(tNM
1−tMN2)を計測し、この時間(tNM1−tMN2)
でセンサ距離dxMを除算して離弦速度vNを算出する
(ステップS4)。
Next, when the hammer 2 starts hitting the string 4 and the string contact time dtE has elapsed, the hammer 2 separates from the string 4 and returns to rotation. At this time, the performance detection unit 30 detects a time tNM2 at which the hammer 2 passes through the optical sensor SE2 and a time tNM1 at which the hammer 2 passes through the optical sensor SE1. Further, the performance detection unit 30 determines the time (tNM) required for the hammer 2 to pass from the optical sensor SE2 to pass through the optical sensor SE1.
1−tMN2), and this time (tNM1−tMN2)
The string separation speed vN is calculated by dividing the sensor distance dxM by (step S4).

【0033】次に、検出後処理部31は、前述した数1
〜数5を用いて光センサSE2と弦4との距離dxEを
算出する(ステップS5)。すなわち、検出後処理部3
1は、レジスタに格納した鍵盤番号#1を示す“1を”
参照し、数4のnに1を代入して接弦時間dtEを算出
する。また、検出後処理部31は、上述のようにして算
出した打弦速度vPおよび離弦速度vNと、検出された
時刻tPM2および時刻tNM1と、センサ間距離dxM
を数5に代入してセンサ距離dxEを算出する。算出し
たセンサ距離dxEはメモリに記録し(ステップS
6)、ステップ7へ進んでレジスタに格納したデータを
1だけインクリメントする。
Next, the post-detection processing unit 31 calculates
The distance dxE between the optical sensor SE2 and the string 4 is calculated by using Expression 5 (Step S5). That is, the post-detection processing unit 3
1 is “1” indicating the keyboard number # 1 stored in the register
With reference to this, 1 is substituted for n in Equation 4 to calculate the tangling time dtE. Further, the post-detection processing unit 31 calculates the string striking speed vP and the string releasing speed vN calculated as described above, the detected time tPM2 and the time tNM1, and the sensor distance dxM.
Is substituted into Equation 5 to calculate the sensor distance dxE. The calculated sensor distance dxE is recorded in the memory (step S
6) Go to step 7 to increment the data stored in the register by one.

【0034】次に、ステップS8へ進み、レジスタに格
納された“2”が鍵盤番号として有効か否かを判定す
る。この場合、鍵盤番号#2は存在するから、ステップ
S8での判定結果は「YES」となり、ステップS2へ
戻ってステップS8までを繰り返す。このようにして各
鍵盤番号についてセンサ距離dxEを順次算出し、メモ
リに記録していく。そして、最後の鍵盤番号(#88)
についてステップS7までの処理が行われると、レジス
タに格納されたデータがインクリメントされて“89”
となるが、鍵盤番号#89は存在しないから、ステップ
S8での判定結果は「NO」となり、測定を終了する。
Then, the process proceeds to a step S8, wherein it is determined whether or not "2" stored in the register is valid as a keyboard number. In this case, since the keyboard number # 2 exists, the determination result in the step S8 is "YES", and the process returns to the step S2 and repeats the steps up to the step S8. In this way, the sensor distance dxE is sequentially calculated for each keyboard number and recorded in the memory. And the last keyboard number (# 88)
Is performed, the data stored in the register is incremented to “89”.
However, since the keyboard number # 89 does not exist, the determination result in the step S8 is "NO", and the measurement ends.

【0035】以上のように、上記構成のハンマセンサの
位置測定装置においては、2つの光センサSE1および
SE2を通過するハンマ2の時刻に基づいて上述の演算
を行うことにより、各鍵盤番号のセンサ距離dxEを測
定することができる。そして、メモリに記録されたセン
サ距離dxEを適当な表示手段で確認しながら光センサ
SE1,SE2の位置を微調整することができる。たと
えば、標準となるセンサ距離を予め設定しておき、標準
のセンサ距離と測定したセンサ距離dxEの差分だけ光
センサSE1,SE2を移動させればよい。このよう
に、複雑な装置を一切必要としないばかりか隙間ゲージ
で測定するような煩雑さが全くなく、センサ距離dxE
を極めて簡単にしかも自動的に測定することができる。
特に、上記実施形態では、接弦時間dtEを鍵盤番号に
基づいて簡単な計算式で求めるから、特別なセンサを必
要とせずしかも計算が非常に簡略化されるという利点が
ある。
As described above, in the hammer sensor position measuring device having the above-described configuration, the above-described calculation is performed based on the time of the hammer 2 passing through the two optical sensors SE1 and SE2, thereby obtaining the sensor of each keyboard number. The distance dxE can be measured. Then, the position of the optical sensors SE1 and SE2 can be finely adjusted while confirming the sensor distance dxE recorded in the memory with an appropriate display means. For example, a standard sensor distance may be set in advance, and the optical sensors SE1 and SE2 may be moved by a difference between the standard sensor distance and the measured sensor distance dxE. As described above, not only is there no need for any complicated device, but also there is no complexity of measuring with a clearance gauge, and the sensor distance dxE
Can be measured very simply and automatically.
In particular, in the above-described embodiment, since the string contact time dtE is obtained by a simple calculation formula based on the keyboard number, there is an advantage that no special sensor is required and the calculation is greatly simplified.

【0036】次に、図6は本発明のハンマセンサの位置
測定装置を用いてセンサ距離dxEを測定した結果を示
す線図である。図に示すように、打弦速度vPが異なる
と測定されたセンサ距離dxEに若干の変動が見られる
ものの、実用上はなんら問題がないことが確認された。
Next, FIG. 6 is a diagram showing the result of measuring the sensor distance dxE using the hammer sensor position measuring device of the present invention. As shown in the figure, when the string striking speed vP differs, the measured sensor distance dxE slightly varies, but it was confirmed that there was no problem in practical use.

【0037】B.第1実施形態の変形例 次に、図3を参照して上記実施形態の変形例について説
明する。この変形例は、各鍵盤番号の鍵1について2回
押鍵することによって数1ないし数3と同等の数式を作
成し、これにより接弦時間dtEを消去してセンサ距離
dxEを算出することを特徴としている。図3において
破線は、2回目の押鍵によるハンマ2の軌道を示す。押
鍵によりレスト位置xRを離れたハンマは、まず、時刻
tPM1’に光センサSE1を通過した後、時刻tPM
2’に光センサSE2を通過し、その後時刻tPE’に
弦4の打撃を開始する。そして、接弦時間dtEの間弦
4に接し、離弦時刻tNE’に打弦位置xEを離れたハ
ンマ2は、時刻xNM2’に光センサSE2を再び通過
し、時刻xNM1’に光センサSE1を通過する。
B. Modification of First Embodiment Next, a modification of the above embodiment will be described with reference to FIG. In this modification, the key 1 of each keyboard number is depressed twice to create a mathematical expression equivalent to Equations 1 to 3, thereby erasing the string contact time dtE and calculating the sensor distance dxE. Features. In FIG. 3, the broken line indicates the trajectory of the hammer 2 due to the second key press. The hammer that has left the rest position xR by depressing the key first passes through the optical sensor SE1 at time tPM1 ', and then at time tPM1'.
After passing through the optical sensor SE2 at 2 ', the striking of the string 4 is started at time tPE'. Then, the hammer 2 that touches the string 4 during the string contact time dtE and leaves the string striking position xE at the string separation time tNE ′ passes through the optical sensor SE2 again at the time xNM2 ′, and passes the optical sensor SE1 at the time xNM1 ′. pass.

【0038】ここで、打弦速度vP’および離弦速度v
N’はそれぞれ数6および数7で表すことができる。
Here, the string striking velocity vP 'and the string releasing velocity v
N ′ can be represented by Equations 6 and 7, respectively.

【数6】 (Equation 6)

【0039】[0039]

【数7】 (Equation 7)

【0040】また、離弦時刻tNE’と打弦時刻tP
E’との差は接弦時間dtEであるから、下記数8が成
立する。
The string release time tNE 'and the string strike time tP
Since the difference from E ′ is the tangling time dtE, the following equation 8 holds.

【数8】 よって、センサ距離dxEは、これら数6〜数8と前記
数1〜数3を用いてtPE、tNE、tPE’、tN
E’、dtEを消去することにより、下記数9によって
求めることができる。
(Equation 8) Therefore, the sensor distance dxE is calculated by using the equations (6) to (8) and the equations (1) to (3) to tPE, tNE, tPE ′, and tN.
By eliminating E ′ and dtE, it can be obtained by the following equation 9.

【0041】[0041]

【数9】 (Equation 9)

【0042】この変形例においては、センサ距離dxE
の測定のために使用される演奏データは、鍵盤番号#1
の鍵1から最後の鍵盤番号(#88)の鍵1まで2回づ
つ順番に押鍵していく複数のイベントデータで構成され
る。この場合、1回目と2回目の押鍵速度vP,vP’
および離鍵速度vN,vN’が互いに異なるように、そ
れぞれのイベントデータのキーベロシティが設定され
る。上記のように構成されたハンマセンサの位置測定装
置においては、前記実施形態と同様の効果を奏すること
は勿論のこと、数4に示すような接弦距離dtEを算出
するための数式あるいは変換テーブルなどを用意しなく
て済むという利点がある。
In this modification, the sensor distance dxE
The performance data used for the measurement of the keyboard number # 1
From the key 1 to the key 1 of the last keyboard number (# 88). In this case, the first and second key press speeds vP, vP '
The key velocity of each event data is set such that the key release speeds vN and vN ′ are different from each other. In the position measuring device of the hammer sensor configured as described above, not only the same effect as in the above-described embodiment can be obtained, but also a mathematical expression or a conversion table for calculating the tangent distance dtE as shown in Expression 4. There is an advantage that it is not necessary to prepare such a device.

【0043】C.第2実施形態 (イ)第2実施形態の構成 次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実
施形態は、本発明を演奏データ補正装置に適用した例で
あり、第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、前記
第1実施形態またはその変形例によって測定したセンサ
距離dxEに基づき、自動ピアノの打弦情報を補正する
点である。そこで、説明の簡略化のために、第2実施形
態の構成については、第1実施形態を示す図1および図
2を兼用して説明する。
C. 2. Second Embodiment (A) Configuration of Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is an example in which the present invention is applied to a performance data correction device. The second embodiment is different from the first embodiment in that a sensor distance dxE measured by the first embodiment or a modification thereof is used. Based on this, the string information of the automatic piano is corrected. Therefore, for the sake of simplicity, the configuration of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2 showing the first embodiment.

【0044】前述のように、自動ピアノにおける演奏記
録では、弦4に近い方の光センサSE2をハンマが通過
した時刻tPM2を打弦時刻として記録するが、弦4の
打撃を開始する時のハンマ2の位置(打弦位置)xE
は、光センサSE2よりも弦4の側に位置している。し
たがって、時刻tPM2の後にハンマ2はセンサ距離d
xE移動してから打弦位置xEに達する。つまり、ハン
マ2がレスト位置xRから打弦位置xEまで打弦速度v
Pで等速運動を行うものとみなすと、ハンマ2が光セン
サSE2を通過した時刻tPM2から時間dxE/vP
後に実際の打弦が行われることになる。よって、上述の
ようにして検出された打弦時刻を時間dxE/vP遅延
させれば、ハンマ2が弦4に達する時刻tPEが打弦時
刻として記録されることになる。
As described above, in the performance recording of the automatic piano, the time tPM2 at which the hammer passes through the optical sensor SE2 closer to the string 4 is recorded as the stringing time, but the hammer at the time of starting to strike the string 4 is recorded. Position 2 (string striking position) xE
Are located closer to the string 4 than the optical sensor SE2. Therefore, after the time tPM2, the hammer 2 moves to the sensor distance d.
After moving xE, the string reaches the string striking position xE. That is, the hammer 2 moves the stringing speed v from the rest position xR to the stringing position xE.
When it is assumed that the hammer 2 performs a constant speed motion at P, the time dxE / vP from the time tPM2 when the hammer 2 has passed the optical sensor SE2.
The actual striking will take place later. Therefore, if the stringing time detected as described above is delayed by the time dxE / vP, the time tPE at which the hammer 2 reaches the string 4 is recorded as the stringing time.

【0045】そこで、この実施の形態では、下記数10
によって求められる時刻tPEを打弦時刻として記録す
る。ただし、数10においてdxE(k)は、各鍵盤番
号#kにおけるセンサ距離であり、前記数5または数9
によって求められる。
Therefore, in this embodiment,
Is recorded as the string striking time. Where dxE (k) in Equation 10 is the sensor distance at each keyboard number #k.
Required by

【数10】 (Equation 10)

【0046】上記数10の演算は検出後処理部31が行
う。また、検出後処理部31は、演奏検出部30から供
給されるその他の各種情報に対して正規化処理を施した
後に、外部の記録媒体に演奏情報として供給する。ここ
で、正規化処理とは、ピアノの個体差を吸収するための
処理である。すなわち、打弦速度、打弦時刻、離鍵速
度、離鍵時刻等は、各ピアノにおけるセンサの位置や、
構造上の違い、あるいは機械的誤差によって固有の傾向
を持つため、標準となるピアノを想定し、そのピアノに
おける打弦速度、打弦時刻等に変換するための処理であ
る。
The calculation of the above equation (10) is performed by the post-detection processing unit 31. Further, the post-detection processing unit 31 performs normalization processing on various other information supplied from the performance detection unit 30 and then supplies the information as performance information to an external recording medium. Here, the normalization process is a process for absorbing individual differences between pianos. That is, the stringing speed, the stringing time, the key release speed, the key release time, and the like are the position of the sensor in each piano,
Since it has an inherent tendency due to a structural difference or a mechanical error, it is a process for assuming a standard piano and converting it into a striking speed, a striking time, and the like in the piano.

【0047】(ロ)第2実施形態の動作 次に、第2実施形態の演奏データ補正装置を用いた自動
ピアノにより演奏を記録する動作について説明する。ま
ず、演奏者によって演奏が行われると、演奏検出部30
が光センサSE1,SE2の出力信号に基づいて打弦速
度および打弦時刻を検出するとともに、キーセンサ25
の出力信号に基づいて離鍵時刻および離鍵速度を検出す
る。これらの情報は、検出後処理部31において正規化
処理され、演奏データとしてフロッピーディスク等の記
録媒体に記録される。また、正規化処理の際に、検出後
処理部31は、上記数10を用いて打弦時刻を補正す
る。これにより、記録される演奏データの打弦時刻は、
光センサSE2によって検出された時刻に対して、セン
サ距離dxEに応じた時間遅延したものとなる。
(B) Operation of the Second Embodiment Next, the operation of recording a performance by an automatic piano using the performance data correction device of the second embodiment will be described. First, when a performance is performed by a player, a performance detection unit 30
Detects the string striking speed and the string striking time based on the output signals of the optical sensors SE1 and SE2.
The key release time and the key release speed are detected based on the output signal of. These pieces of information are normalized by the post-detection processing unit 31, and are recorded as performance data on a recording medium such as a floppy disk. Further, at the time of the normalization processing, the post-detection processing unit 31 corrects the string striking time using the above equation (10). Thus, the striking time of the recorded performance data is
The time is delayed by a time corresponding to the sensor distance dxE from the time detected by the optical sensor SE2.

【0048】したがって、記録された演奏データを再生
すると、ハンマ2が実際に弦2を打撃するであろう時刻
に打弦が行われるから、光センサSE1,SE2の取付
位置が鍵盤番号によってばらついていたとしても演奏を
忠実に再現することができる。また、センサSE1,S
E2の取付精度をある程度大まかにすることができるの
で、工場での調整を容易に行うことができる。さらに、
演奏を記録した自動ピアノと演奏を再生する自動ピアノ
の機種が異なる場合であっても、上述のように打弦時刻
が補正されるので、機種によって演奏が異なるといった
不都合も生じない。
Therefore, when the recorded performance data is reproduced, the strings are struck at the time when the hammer 2 will actually strike the strings 2, so that the mounting positions of the optical sensors SE1 and SE2 vary depending on the keyboard numbers. Even if you do, you can faithfully reproduce the performance. Further, the sensors SE1, S
Since the mounting accuracy of E2 can be roughly approximated, adjustment at the factory can be easily performed. further,
Even when the model of the automatic piano that records the performance is different from the model of the automatic piano that reproduces the performance, the stringing time is corrected as described above, so that there is no inconvenience that the performance differs depending on the model.

【0049】D.第2実施形態の変形例 次に、上記第2実施形態の変形例について図7および図
8を参照して説明する。押鍵がなされるとアクション3
によってハンマ2が回動させられるが、ハンマ2は回動
途中からアクション3から離脱して自由運動をする。よ
って、この変形例では、弦2に至るまでにハンマ2が重
力加速度によって減速させられることを考慮して打弦時
間と打弦速度を補正する。
D. Modification of Second Embodiment Next, a modification of the second embodiment will be described with reference to FIGS. Action 3 when a key is pressed
As a result, the hammer 2 is rotated, but the hammer 2 is separated from the action 3 during the rotation and moves freely. Therefore, in this modification, the string striking time and the string striking speed are corrected in consideration of the fact that the hammer 2 is decelerated by the gravitational acceleration before reaching the string 2.

【0050】図7に示すように、ハンマ2の軌道とし
て、時刻tPM1に光センサSE1を通過し、時刻tp
M2に光センサSE2を通過する放物線軌道を想定す
る。すなわち、ハンマ2の軌道は、時刻tPM1以前に
直線軌道を終了し、その後に放物線軌道になっていると
推定する。また、対比のために、上記2点を通過し、時
刻tPEに打弦位置に達する直線軌道を想定する。ここ
で、t=(tPM1+tPM2)/2と放物線軌道との交
点をx・t直交座標の原点Oとする。また、vpを、t
PM1とtPM2間の平均速度と定義すると、これは原点
Oにおける接線速度に等しい。この場合、打弦位置xE
までは速度が減少する放物線軌道であり、この放物線軌
道は下記数11によって表すことができる。
As shown in FIG. 7, the trajectory of the hammer 2 passes through the optical sensor SE1 at time tPM1 and moves at time tp
Assume a parabolic trajectory passing through the optical sensor SE2 at M2. That is, it is estimated that the trajectory of the hammer 2 ends the straight trajectory before the time tPM1, and then becomes the parabolic trajectory. For comparison, a straight trajectory passing through the above two points and reaching the string striking position at time tPE is assumed. Here, the intersection of t = (tPM1 + tPM2) / 2 and the parabolic trajectory is defined as the origin O of the x · t orthogonal coordinates. Also, vp is set to t
Defined as the average speed between PM1 and tPM2, this is equal to the tangential speed at the origin O. In this case, the string striking position xE
Is a parabolic trajectory whose speed decreases, and this parabolic trajectory can be represented by the following equation (11).

【数11】 [Equation 11]

【0051】次に、放物線軌道が打弦位置xEに達する
点をDとして、x・t直交座標における点Dの座標を考
える。点Dのt座標を図7に示すようにdtPEとする
と、点Dのx座標は下記数12によって表すことができ
る。
Next, assuming that the point at which the parabolic trajectory reaches the string striking position xE is D, the coordinates of the point D in x · t orthogonal coordinates will be considered. Assuming that the t coordinate of the point D is dtPE as shown in FIG. 7, the x coordinate of the point D can be represented by the following equation (12).

【数12】 (Equation 12)

【0052】ここで、放物線軌道が打弦位置xEに達す
る時刻(以下、補正打弦時刻という)をtPE’とする
と、dtPEは(tPE’−(tPM1+tPM2)/
2)と表すことができるから、これを数12に代入する
と数13が得られる。
Here, assuming that the time when the parabolic trajectory reaches the string striking position xE (hereinafter referred to as corrected string striking time) is tPE ', dtPE is (tPE'-(tPM1 + tPM2) /
Since this can be expressed as 2), when this is substituted into Expression 12, Expression 13 is obtained.

【数13】 (Equation 13)

【0053】数13はtPE’に関する2次方程式であ
るから、これを解くことによってtPE’は下記数14
によって求めることができる。ただし、数14において
「sqrt」は平方根を示す。また、tPE’の値とし
て大小2つの根が求められるが、図7より、tPE’は
小さい方の根であることが明らかであるから、数14に
は小さい方の根を示した。また、等速軌道におけるハン
マ2の速度vPが小さいために放物線軌道が打弦位置x
Eに達しないことも想定される。この場合には、数14
の平方根の中が負になるため、平方根の項を0として計
算する。
Since equation (13) is a quadratic equation for tPE ′, solving this equation gives tPE ′ as follows:
Can be determined by: In Equation 14, “sqrt” indicates a square root. In addition, two large and small roots are obtained as the value of tPE '. Since it is clear from FIG. 7 that tPE' is the smaller root, Equation 14 shows the smaller root. Further, since the speed vP of the hammer 2 in the constant velocity orbit is small, the parabolic orbit is changed to the stringing position x.
It is also assumed that E does not reach. In this case, Equation 14
Since the square root of is negative, the square root term is calculated as 0.

【数14】 なお、数14の最終行におけるtPEは、ハンマ2の軌
道を直線軌道とみなした場合の打弦時刻であり、前述の
数10によって得ることができる。このように、補正打
弦時刻tPE’は、ハンマの軌道を直線軌道とみなして
求めた打弦時刻tPEをさらに補正したものである。
[Equation 14] The tPE in the last line of Expression 14 is a string striking time when the trajectory of the hammer 2 is regarded as a straight trajectory, and can be obtained by Expression 10 described above. As described above, the corrected stringing time tPE ′ is obtained by further correcting the stringing time tPE obtained by regarding the trajectory of the hammer as a linear trajectory.

【0054】次に、ハンマ2の速度vは下記数15によ
って表すことができる。
Next, the speed v of the hammer 2 can be expressed by the following equation (15).

【数15】 ここで、打弦位置xEにおける速度(以下、この速度を
補正打弦速度という)vをvPEとすると、tがdtP
EのときにvがvPEとなるから、それらの値を数15
に代入すると数16を得ることができる。
(Equation 15) Here, assuming that the velocity at the string striking position xE (hereinafter, this velocity is referred to as a corrected string striking velocity) v is vPE, t is dtP
In the case of E, v becomes vPE.
Can be obtained by substituting into

【0055】[0055]

【数16】 (Equation 16)

【0056】次に、この変形例の動作について図7を参
照して説明する。演奏者の演奏により押鍵がなされる
と、演奏検出部30が光センサSE1,SE2の出力信
号に基づいて打弦速度vPおよび打弦時刻tPM2を検
出し、演奏データである打弦イベントが発生する。次
に、検出後処理部31は、数14によって補正打弦時刻
tPE’を求める(ステップS11)。この場合におい
て、数14におけるdxE(センサ距離)は、数5また
は数9によって求める。次に、検出後処理部31は、数
16によって補正打弦速度vPEを求め(ステップS1
2)、ステップS13へ進んで演奏データの記録媒体へ
の出力を遅延させる。
Next, the operation of this modification will be described with reference to FIG. When a player depresses a key, the performance detector 30 detects the stringing speed vP and the stringing time tPM2 based on the output signals of the optical sensors SE1 and SE2, and a stringing event as performance data is generated. I do. Next, the post-detection processing unit 31 obtains a corrected string striking time tPE ′ according to Equation 14 (Step S11). In this case, dxE (sensor distance) in Expression 14 is obtained by Expression 5 or Expression 9. Next, the post-detection processing unit 31 obtains the corrected stringing speed vPE from Expression 16 (step S1).
2), the process proceeds to step S13 to delay the output of the performance data to the recording medium.

【0057】すなわち、この変形例が適用された自動演
奏ピアノにおいては、演奏データをリアルタイムで出力
するため、打弦時刻tPM2と補正打弦時刻tPE’の
差分だけ演奏データの出力を遅延させる。なお、出力さ
れる演奏データには、上述のようにして求めた補正打弦
時刻tPE’、補正打弦速度vPEの他に、キーセンサ
25の出力信号に基づいて検出された離鍵時刻および離
鍵速度が含まれる。これらの情報は、検出後処理部31
において正規化処理される。
That is, in the automatic performance piano to which this modification is applied, in order to output the performance data in real time, the output of the performance data is delayed by the difference between the string striking time tPM2 and the corrected string striking time tPE '. The output performance data includes, in addition to the corrected stringing time tPE ′ and the corrected stringing speed vPE determined as described above, a key release time and a key release detected based on the output signal of the key sensor 25. Speed is included. These pieces of information are stored in the post-detection processing unit 31.
Are normalized.

【0058】この変形例によっても上述した第2実施形
態と同等の作用、効果を奏するのは勿論のこと、以下の
ような利点がある。すなわち、ハンマ2が光センサSE
2を通過する時刻を打弦時刻とするやり方では、検出さ
れる打弦時刻が実際に打弦する時刻よりも手前となるた
め、打鍵が弱ければ弱い程検出される打弦時刻と実際の
打弦のタイミングとの時間差が大きくなり、演奏の記録
が不正確であったが、この変形例においては、ハンマ2
の回動途中からの軌道を放物線とみなして打弦時刻を補
正するから、弱打であればそれに応じて打弦時刻が遅延
して記録されるから、演奏を正確に記録することができ
る。また、検出される打弦時刻と実際の打弦のタイミン
グとの時間差が大きくなると、検出された打弦速度に対
する減速と度合いも大きくなるから、打弦速度の記録も
不正確であったが、この変形例ではそのような不都合は
解消される。
According to this modified example, the same operations and effects as those of the above-described second embodiment can be obtained, and the following advantages can be obtained. That is, the hammer 2 has the optical sensor SE.
In the method in which the time of passing the string 2 is the stringing time, the detected stringing time is before the actual stringing time, so that the weaker the keystroke, the smaller the detected stringing time and the actual stringing time. The time difference from the timing of the strings became large, and the recording of the performance was inaccurate.
Since the string striking time is corrected by regarding the trajectory from the middle of the rotation as a parabola, the string striking time is recorded with a delay corresponding to the weak striking, so that the performance can be accurately recorded. Also, when the time difference between the detected stringing time and the actual stringing timing increases, the deceleration and the degree of the detected stringing speed also increase, so that the recording of the stringing speed was also inaccurate. In this modification, such a disadvantage is solved.

【0059】E.その他の変形例 (1)前記第2実施形態では、演奏を記録する際に打弦
時刻と打弦速度を補正しているが、演奏を再生する際に
補正するように構成することができる。たとえば、打弦
時刻として光センサSE2を通過した時刻、打弦速度と
して光センサSE1、SE2を通過する時間で算出した
ものを記録し、こうして記録した演奏データを再生する
際に前述の補正を行うようにすることができる。
E. Other Modifications (1) In the second embodiment, the string striking time and the string striking speed are corrected when the performance is recorded. However, it is possible to make corrections when the performance is reproduced. For example, the time calculated by the time passed through the optical sensor SE2 as the string striking time and the time calculated by the time passed through the optical sensors SE1 and SE2 as the string striking speed are recorded, and the above-described correction is performed when the recorded performance data is reproduced. You can do so.

【0060】(2)第2実施形態およびその変形例にお
いて、ハンマの質量に応じて演奏データを正規化処理す
ることもできる。すなわち、同じ鍵盤番号でかつ同じ打
弦速度で打弦を行っても、機種によりハンマの質量が異
なると、ハンマが打弦する際のエネルギーが機種毎に異
なる。したがって、同じ演奏データで演奏を再生すると
機種によって音量が異なってしまう。そこで、機種が異
なってもハンマが弦を打撃する際のエネルギーが同じに
なるように打弦速度を補正して記録することもできる。
(2) In the second embodiment and its modifications, the performance data can be normalized according to the mass of the hammer. That is, even if the strings are struck at the same key number and at the same string striking speed, if the mass of the hammer differs according to the model, the energy at which the hammer strides differs from model to model. Therefore, when the performance is reproduced with the same performance data, the volume differs depending on the model. Therefore, even when the model is different, the hammering speed can be corrected and recorded so that the energy when the hammer hits the string is the same.

【0061】まず、基準にする機種のハンマの平均質量
をm0とすると、ハンマが打弦速度vP’で弦を打弦し
たときのエネルギーEは下記数17によって表すことが
できる。
First, assuming that the average mass of the hammer of the reference model is m0, the energy E when the hammer strikes a string at the string striking speed vP 'can be expressed by the following equation (17).

【数17】 また、ある機種を示すコードをnとし、当該機種のハン
マの平均質量をm(n)とすると、ハンマが打弦速度v
Pで弦を打弦したときのエネルギーが数17に示すエネ
ルギーEに等しいとすると下記数18が成立し、数18
より下記数19を得ることができる。
[Equation 17] Further, assuming that a code indicating a certain model is n and the average mass of the hammer of the model is m (n), the hammer has a stringing speed v
Assuming that the energy when the string is struck at P is equal to the energy E shown in Expression 17, the following Expression 18 is established.
Equation 19 below can be obtained.

【0062】[0062]

【数18】 (Equation 18)

【0063】[0063]

【数19】 [Equation 19]

【0064】数19は、ある機種で演奏の記録を行った
ときに、打弦速度を当該機種のハンマの平均質量に応じ
て標準化(正規化)したものを示している。たとえば、
平均ハンマ質量の小さなピアノで演奏の記録を行うと、
打弦速度が数19によって小さく補正されて記録され
る。そして、この演奏データを平均ハンマ質量が標準で
ある機種で再生すると、音量を抑えた演奏がなされる。
すなわち、演奏を記録したときの音量に近い音量で再生
が行われることとなる。
Equation 19 shows that the stringing speed is standardized (normalized) according to the average mass of the hammer of the model when the performance is recorded on the model. For example,
When you record your performance on a piano with a small average hammer mass,
The string striking speed is recorded after being corrected to a small value according to Expression 19. Then, when the performance data is reproduced on a model having a standard average hammer mass, a performance with a reduced volume is performed.
That is, reproduction is performed at a volume close to the volume at the time of recording the performance.

【0065】(3)ところで、一般に、ハンマの質量は
鍵盤番号が大きくなる程小さくなるように調整されてお
り、鍵盤番号#40(MIDI音源では#60)のハン
マが全てのハンマの平均の質量を有している。したがっ
て、打弦速度が同じでも鍵盤番号によって打弦の際のエ
ネルギーが異なり、打弦により発生する音の音量も異な
る。ここで、ハンマの質量が平均よりも大きければ打弦
速度を大きくし、ハンマの質量が平均よりも小さければ
打弦速度を小さくするように打弦速度を補正して記録し
ておけば、演奏データの使用上便利である。たとえば、
ハンマの質量が全て等しい楽器によって演奏データを再
生する際には、上記のような補正を行った演奏データを
使用することにより、記録時のハンマの軽重が打弦速度
に反映されて演奏を忠実に再現することができる。そこ
で、第2実施形態の変形例で補正した打弦速度をさらに
各ハンマ質量によって補正する例について説明する。
(3) Generally, the mass of the hammer is adjusted so as to decrease as the keyboard number increases, and the hammer of the keyboard number # 40 (# 60 in the case of the MIDI sound source) is the average mass of all the hammers. have. Therefore, even when the string striking speed is the same, the energy at the time of striking differs depending on the keyboard number, and the volume of the sound generated by striking differs. Here, if the hammer mass is larger than the average, the stringing speed is increased, and if the hammer mass is smaller than the average, the stringing speed is reduced so that the stringing speed is reduced, and the recording is performed. It is convenient for using data. For example,
When playing performance data with instruments with all hammers of the same mass, the performance data corrected as above is used to reflect the weight of the hammer at the time of recording in the string striking speed and faithfully reproduce the performance. Can be reproduced. Therefore, an example in which the string striking speed corrected in the modification of the second embodiment is further corrected by each hammer mass will be described.

【0066】鍵盤番号#40のハンマの質量をm40と
すると、ハンマが打弦速度vP’で弦を打弦したときの
エネルギーEは下記数20によって表すことができる。
Assuming that the mass of the hammer of keyboard number # 40 is m40, the energy E when the hammer strikes a string at the string velocity vP 'can be expressed by the following equation (20).

【数20】 また、鍵盤記号kのハンマの質量mは下記数21によっ
て表すことができる。なお、数21においてαは固定値
である。
(Equation 20) Further, the mass m of the hammer of the keyboard symbol k can be represented by the following Expression 21. In Equation 21, α is a fixed value.

【0067】[0067]

【数21】 (Equation 21)

【0068】次に、鍵盤記号kのハンマが打弦速度vP
で弦を打弦したときのエネルギーが数20に示すエネル
ギーEに等しいとすると下記数22が成立し、数22よ
り下記数23を得ることができる。
Next, the hammer of the keyboard symbol k changes the stringing speed vP.
Assuming that the energy at the time of striking the string is equal to the energy E shown in Expression 20, Expression 22 is established, and Expression 23 can be obtained from Expression 22.

【数22】 (Equation 22)

【0069】[0069]

【数23】 (Equation 23)

【0070】打弦速度を数23で補正することにより、
ハンマ質量が全て平均値であるとした場合の打弦速度が
記録され、打弦速度が標準化されることになる。この標
準化された打弦速度を含む演奏データを再生する際に
は、そのままの状態で再生することができるのは勿論の
こと、再生に使用する楽器の各ハンマの質量に応じてキ
ーベロシティを補正することもできる。たとえば、各ハ
ンマの質量の実測値maを当該自動ピアノの適当な制御
手段(例えば、再生前処理部10)に記録しておき、演
奏データのキーベロシティvPを下記数24によって補
正する。そして、数24によって求めたキーベロシティ
vP’で押鍵を制御する。
By correcting the string striking speed by equation 23,
The stringing speed when all the hammer masses are averaged is recorded, and the stringing speed is standardized. When playing back the performance data including the standardized striking speed, the key velocity can be corrected according to the mass of each hammer of the instrument used for playback, as well as playing it as it is. You can also. For example, the actual measured value ma of the mass of each hammer is recorded in an appropriate control means (for example, the reproduction preprocessing unit 10) of the automatic piano, and the key velocity vP of the performance data is corrected by the following equation (24). Then, the key depression is controlled by the key velocity vP ′ obtained by Expression 24.

【数24】 なお、記録時に使用したのと同等の楽器で演奏データを
再生する場合も考慮して、第2実施形態の変更例で求め
る打弦時刻を記録することもできる。
(Equation 24) The string striking time obtained in the modification of the second embodiment can also be recorded in consideration of the case where the performance data is reproduced with the same musical instrument as that used at the time of recording.

【0071】(4)本発明は、いわゆる消音演奏ピアノ
にも適用することができる。消音演奏ピアノは、押鍵に
より回動するハンマを弦の手前で跳ね返すとともに、検
出した演奏データに基づいて電子的に音楽を発生するよ
うにしたものである。そして、検出した演奏データのう
ち打弦時刻と打弦速度を上述のようにして補正すること
により、アコーステックピアノに近い演奏を行なうこと
ができる。
(4) The present invention can be applied to a so-called silence performance piano. The silence performance piano is configured to bounce a hammer that rotates by pressing a key in front of a string, and to generate music electronically based on the detected performance data. By correcting the string striking time and the string striking speed in the detected performance data as described above, it is possible to perform a performance similar to an acoustic piano.

【0072】(5)第1実施形態においては、演奏デー
タにより鍵1を駆動してセンサ距離を自動的に測定して
いるが、人が押鍵してもよく、例えば、人が楽曲を演奏
する間にセンサ距離の推定を行なうようにしてもよい。
(5) In the first embodiment, the key 1 is driven by the performance data to automatically measure the sensor distance. However, the key may be depressed by a person. The estimation of the sensor distance may be performed during the operation.

【0073】(6)ハンマ2を光センサSE1、SE2
で検出する構成に限らず、キャッチャ2aを検出するよ
うにしても良い。
(6) Connect the hammer 2 to the optical sensors SE1 and SE2.
The detection is not limited to the configuration described above, and the catcher 2a may be detected.

【0074】(7)光センサSE1、SE2は上記実施
形態のように一体的に構成されたものに限らず、互いに
分離されたものであっても良い。なお、上述した第1実
施形態では、接弦時間を鍵盤番号のみにより変更するよ
うにしたが、さらに、鍵盤番号と打弦速度とに応じて接
弦時間を求め、この接弦時間によりセンサ位置を算出す
るようにすれば、より正確な検出が可能になる。また、
上述した実施形態では、接弦時間を考慮するようにした
が、処理の高速化のために、接弦時間を考慮しないよう
にしてもよい。さらに、上述した実施形態では、打弦速
度と離弦速度とを用いているが、両者を等速と見なして
もよい。ここで、接弦時間を考慮せず、且つ、打弦速度
と離弦速度とが等速であると見なし、且つ、直線近似し
た場合には、センサ距離の算出を簡略化できる。すなわ
ち、ハンマは、tPM2からtNM2までの時間に打弦
速度vPで2・dxEだけ移動することになるので、セ
ンサ距離dxE=(tNM2−tPM2)・vPとして算
出することができ、処理を簡素化して高速化が可能にな
る。また、打弦速度に応じて、直線近似と放物線近似と
を切り換えるようにしてもよい。弱打は重力の影響が大
きいので放物線近似とし、強打は重力の影響が小さいの
で直線近似とする。強打のときは直線近似で算出が簡単
なので、常に放物線近似とするよりも高速化できる。さ
らに、重力の影響は、ピアノのタイプによっても異な
る。すなわち、アップライトピアノでは、ハンマは左右
方向に回動するため、重力の影響をそれほど受けない
が、グランドピアノでは、ハンマは上下方向に回動する
ため、重力の影響を受ける。そこで、アップライトピア
ノでは、直線近似とし、グランドピアノでは放物線近似
とするようにしてもよい。
(7) The optical sensors SE1 and SE2 are not limited to those integrally formed as in the above embodiment, but may be separated from each other. In the first embodiment described above, the string contact time is changed only by the keyboard number. However, the string contact time is further determined in accordance with the keyboard number and the string striking speed, and the sensor position is determined by the string contact time. Is calculated, more accurate detection becomes possible. Also,
In the above-described embodiment, the string arriving time is taken into consideration. However, the string arriving time may not be taken into account in order to speed up the processing. Furthermore, in the above-described embodiment, the string striking speed and the string releasing speed are used, but both may be regarded as constant speeds. Here, the calculation of the sensor distance can be simplified in the case where the string contact time is not considered, the string striking speed and the string releasing speed are regarded as being equal, and the linear approximation is performed. That is, since the hammer moves by 2 · dxE at the stringing speed vP during the period from tPM2 to tNM2, the sensor distance dxE can be calculated as dxE = (tNM2−tPM2) · vP, which simplifies the processing. Speeding up. Further, it may be possible to switch between linear approximation and parabolic approximation according to the string striking speed. Since a weak hit has a large influence of gravity, it is parabolic approximation. In the case of a strong hit, the calculation is easy by linear approximation, so that the speed can be increased as compared with the case of always using parabolic approximation. In addition, the effects of gravity also vary with the type of piano. That is, in an upright piano, the hammer rotates in the left-right direction, so that it is not much affected by gravity. In a grand piano, the hammer rotates in the up-down direction, so that it is affected by gravity. Therefore, a straight line approximation may be used for an upright piano, and a parabolic approximation may be used for a grand piano.

【0075】(8)上述した実施形態においては、検出
するセンサ距離として、センサSE2の位置(第2の位
置)から弦に至るまでのハンマ2の回動軌道に沿った長
さ(道のり)を対象としたが、これに代えて、例えば、
センサSE2の位置と弦との間の直線距離やその他の距
離を定義してもよい。要は、センサSE2の位置(第2
の位置)と弦との間の距離に対応する情報となればよ
い。
(8) In the above-described embodiment, the length (path) along the turning trajectory of the hammer 2 from the position of the sensor SE2 (the second position) to the string is used as the sensor distance to be detected. Was targeted, but instead, for example,
A linear distance or another distance between the position of the sensor SE2 and the string may be defined. In short, the position of the sensor SE2 (second
The position information may be information corresponding to the distance between the string) and the string.

【0076】(9)センサSE1とSE2との間の通過
時間は、例えば、ハンマがセンサSE1を通過してから
SE2を通過するまで(あるいは、SE2を通過してか
らSE1を通過するまで)の間、カウントを行うカウン
タを用意し、このカウンタのカウント値を通過時間とし
て用いてもよい。また、上述した実施形態においては、
センサSE1、SE2の通過時刻を用い、演算によって
センサ位置を求めたが、これに代えて、通過時刻の時間
差とセンサ位置(センサと弦との距離)との対応関係を
記憶したテーブルを使用し、時間差に応じたセンサ位置
をテーブルから読み出すように構成してもよい。さら
に、上述のカウンタのカウント値とセンサ位置との関係
を記憶したテーブルを用意し、カウント値に応じたセン
サ位置を読み出すように構成してもよい。
(9) The transit time between the sensors SE1 and SE2 is, for example, from when the hammer passes through the sensor SE1 to when it passes through SE2 (or from when it passes through SE2 to when it passes through SE1). During this time, a counter that performs counting may be prepared, and the count value of this counter may be used as the passage time. In the embodiment described above,
The sensor position was obtained by calculation using the passing times of the sensors SE1 and SE2. Instead, a table storing the correspondence between the time difference between the passing times and the sensor position (the distance between the sensor and the string) was used. Alternatively, the position of the sensor corresponding to the time difference may be read from the table. Further, a table storing the relationship between the count value of the above-described counter and the sensor position may be prepared, and the sensor position corresponding to the count value may be read.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第1の位置と第2の位置をハンマ機構が通過する時
間差に基づいてハンマセンサと弦までの距離に対応する
情報を求めるから、センサの位置を迅速かつ正確にしか
も自動的に測定することができるのは勿論のこと、製造
コストを最小限に抑えることができる(請求項1)。ま
た、前記検出時刻の時間差と、前記ハンマ機構が前記弦
に接している接弦時間とに基づいて、センサ位置を求め
るようにすれば、接弦時間が既知であれば、簡単にセン
サ位置を求めることができる(請求項2)。また、複数
回の押鍵によって得られる前記各時間差に基づいて、セ
ンサ位置を求めるようにすれば、接弦時間が未知であっ
ても、センサ位置を測定することができる(請求項
3)。また、前記検出時刻の時間差から前記ハンマ機構
の速度を求め、この速度も参照してセンサ位置を求める
ようにすれば、極めて正確にセンサ位置を求めることが
できる(請求項4)。また、上述のようにして求めたセ
ンサ位置とハンマ速度に基づいて打弦時刻を算出すれ
ば、極めて正確な値が得られる(請求項5)。また、打
弦に向かうハンマ機構の減速軌道に従って打弦時刻また
は打弦速度の少なくともいずれか一方を補正すれば、さ
らに、正確さを向上させることができる(請求項6)。
As described above, according to the present invention, information corresponding to the distance between the hammer sensor and the string is obtained based on the time difference when the hammer mechanism passes between the first position and the second position. In addition, the position of the sensor can be measured quickly, accurately and automatically, and the manufacturing cost can be minimized (claim 1). Further, if the sensor position is obtained based on the time difference between the detection times and the string contact time during which the hammer mechanism is in contact with the string, the sensor position can be easily determined if the string contact time is known. Can be determined (claim 2). Further, if the sensor position is obtained based on the respective time differences obtained by a plurality of key presses, the sensor position can be measured even if the string contact time is unknown (claim 3). In addition, if the speed of the hammer mechanism is obtained from the time difference between the detection times and the sensor position is obtained with reference to this speed, the sensor position can be obtained very accurately (claim 4). If the stringing time is calculated based on the sensor position and the hammer speed obtained as described above, an extremely accurate value can be obtained (claim 5). The accuracy can be further improved by correcting at least one of the string striking time and the string striking speed in accordance with the deceleration trajectory of the hammer mechanism toward the string striking (claim 6).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施形態の構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】 第1実施形態のハンマ軌道を示す線図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a hammer trajectory of the first embodiment.

【図3】 第1実施形態の変形例におけるハンマ軌道を
示す線図である。
FIG. 3 is a diagram showing a hammer trajectory in a modification of the first embodiment.

【図4】 鍵盤番号と接弦時間との関係を示す線図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a keyboard number and a string contact time.

【図5】 第1実施形態の動作を示すフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the first embodiment.

【図6】 打弦速度と測定したセンサ距離との関係を示
す線図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a string striking speed and a measured sensor distance.

【図7】 第2実施形態の変形例におけるハンマ軌道を
示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing a hammer trajectory in a modified example of the second embodiment.

【図8】 第2実施形態の変形例の動作を示すフローチ
ャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a modification of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2……ハンマ(ハンマ機構)、4……弦、31……検出
後処理部(演算手段)、dtE……接弦時間、dxE…
…センサ距離、tPE……打弦時刻、tNE……離弦時
刻、xPM1……第1の位置、xPM2……第2の位置。
2 ... hammer (hammer mechanism), 4 ... string, 31 ... post-detection processing unit (arithmetic means), dtE ... string contact time, dxE ...
... sensor distance, tPE ... string striking time, tNE ... string unwinding time, xPM1 ... first position, xPM2 ... second position.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 太郎 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株式 会社内 (72)発明者 古川 令 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株式 会社内 (72)発明者 玉木 隆 静岡県浜松市中沢町10番1号 ヤマハ株式 会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Taro Kawabata 10-1, Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi, Shizuoka Yamaha Co., Ltd. (72) Inventor Rei Furukawa 10-1-1, Nakazawa-cho, Hamamatsu-shi, Shizuoka Pref. 72) Inventor Takashi Tamaki 10-1 Nakazawacho, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture Inside Yamaha Corporation

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 押鍵によって回動するハンマ機構の通過
を、第1の位置およびこれよりも弦に近い第2の位置に
おいて検出するセンサと、 前記センサの第1、第2の位置における検出時刻の時間
差に基づいて、前記第2の位置と弦との間の距離に対応
するセンサ位置情報を発生するセンサ距離情報発生手段
とを備えたことを特徴とするハンマセンサの位置測定装
置。
1. A sensor for detecting passage of a hammer mechanism which is rotated by key depression at a first position and a second position closer to a string than the first position, and detection of the sensor at first and second positions. A position measuring device for a hammer sensor, comprising: sensor distance information generating means for generating sensor position information corresponding to a distance between the second position and the string based on a time difference between times.
【請求項2】 前記センサ距離情報発生手段は、前記検
出時刻の時間差と、前記ハンマ機構が前記弦に接してい
る接弦時間とに基づいて、前記第2の位置と弦との間の
距離に対応する情報を発生することを特徴とする請求項
1記載のハンマセンサの位置測定装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the sensor distance information generating unit determines a distance between the second position and the string based on a time difference between the detection times and a string contact time when the hammer mechanism is in contact with the string. The position measuring device for a hammer sensor according to claim 1, wherein information corresponding to the following is generated.
【請求項3】 前記センサ距離情報発生手段は、複数回
の押鍵によって得られる前記各時間差に基づいて、前記
第2の位置と前記弦との間の距離に対応する情報を発生
することを特徴とする請求項1に記載のハンマセンサの
位置測定装置。
3. The method according to claim 1, wherein the sensor distance information generating means generates information corresponding to a distance between the second position and the string based on the time differences obtained by a plurality of key presses. The position measuring device for a hammer sensor according to claim 1.
【請求項4】 前記センサ距離情報発生手段は、前記検
出時刻の時間差から前記ハンマ機構の速度を求め、この
速度も参照して前記第2の位置と弦との間の距離に対応
する情報を発生することを特徴とする請求項1乃至3い
ずれかに記載のハンマセンサの位置測定装置。
4. The sensor distance information generating means obtains a speed of the hammer mechanism from a time difference between the detection times, and also refers to this speed to obtain information corresponding to a distance between the second position and a string. The position measuring device for a hammer sensor according to claim 1, wherein the position is generated.
【請求項5】 押鍵によって回動するハンマ機構の通過
を、第1の位置およびこれよりも弦に近い第2の位置に
おいて検出するセンサと、 前記センサの第1、第2の位置における検出時刻の時間
差に基づいて、前記第2の位置と弦との間の距離に対応
するセンサ位置情報を発生するセンサ距離情報発生手段
と、 前記時間差に基づいて前記ハンマ機構のハンマ速度を求
める速度算出手段と、 前記速度算出手段が求めた速度および前記センサ位置情
報に基づいて前記ハンマ機構の打弦開始時刻を求める演
算手段とを備えたことを特徴とする演奏データ補正装
置。
5. A sensor for detecting passage of a hammer mechanism that is rotated by key depression at a first position and a second position closer to a string than the first position, and detection of the sensor at first and second positions. A sensor distance information generating means for generating sensor position information corresponding to a distance between the second position and the string based on a time difference between times; a speed calculation for obtaining a hammer speed of the hammer mechanism based on the time difference A performance data correction apparatus, comprising: means for calculating a stringing start time of the hammer mechanism based on the speed obtained by the speed calculation means and the sensor position information.
【請求項6】 前記演算手段は、打弦に向かう前記ハン
マ機構の減速軌道に従って前記打弦時刻または打弦速度
の少なくともいずれか一方を補正することを特徴とする
請求項5に記載の演奏データ補正装置。
6. The performance data according to claim 5, wherein the calculating means corrects at least one of the stringing time and the stringing speed in accordance with the deceleration trajectory of the hammer mechanism toward the stringing. Correction device.
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JP2008102541A (en) * 2007-11-21 2008-05-01 Yamaha Corp Performance information acquiring apparatus
JP2008112184A (en) * 2007-12-17 2008-05-15 Yamaha Corp Player piano capable of recording playing information
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