JPS61112190A - 自動ピアノ - 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、鍵と連動するハンマーによって打弦するア
クション機構を備えた自動演奏ピアノにおいて忠実に演
奏情報を記録することができる演奏情報の検出方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自動演奏ピアノは、演奏情報を記録する記録部
と、この記録された演奏情報を再生し、ピアノを自動演
奏する再生部から構成されている。

この場合、記録部は、ピアノ演奏時の演奏情報として、
鍵盤の押鍵操作に伴う音名１止音タイミングなどの打鍵
情報と、その押鍵強度に伴う音量。

打弦タイミングなどの打弦情報とを検出し、これらの情
報をディジタル化してデータレコーダ等に記録する。再
生部は、その記録された演奏情報を再生し、この演奏情
報に基づいて各鍵ごとに設けられたンレノイドを駆動す
ることによ）、自動的にピアノを演奏するようになって
いる。

ところで、このような自動演奏ピアノにおいて演奏情報
を検出するには、従来、第７図に示すように、鍵盤版下
に段違いに配置し７’ｃ２個のスイツチからなるキーセ
ンサ１を設け、このキーセンサ１の各スイッチから得ら
れるオン、オフに伴う信号８１．Ｓ２をカウンタ２およ
びキーアサイナ３に入力して、演奏情報を検出している
。このとき、キーセンサ１の一方の信号Ｓ、はカウンタ
２のカウントスタート信号とし、他方の信号Ｓ２にカウ
ントストップ信号として入力し、これらの信号Ｓ１＋８
２のタイムチャートを示すと第８図のようになる。

しかして、第８図において、鍵盤が押されると、との押
鍵操作に基づいてキーセンサ１の信号Ｓ！が時刻ｔｌ　
で発生し、この信号によりカウンタ２の計数が開始する
。そしてキーセンサ１０信号Ｓ２が時刻ｔ２で発生する
と、この信号によってカウンタ２の計数を停止する。し
九がって、この時刻ｔｌ〜ｔ２の時間間隔が前記各スイ
ッチの２点間の押鍵操作による鍵盤速度に対応するため
、この間に得られるカウンタ２の計数値に基づいて押鍵
強度（音の強さ）を音量情報として検出できる。

そして、キースイッチ１の信号Ｓｔはキーアサイナ３に
も入力し、ここでどの鍵、盤が押鍵されたかも検出（音
名決定）されることになる。なお、第８図中、Ｔはカウ
ンタ２の計数期間を示し、キーセンサ１の信号Ｓｌは押
鍵操作に伴うスイッチのオン、オフ時間（キーオン）に
相当し、そのオフ時の時刻ｔ３が止音タイミングに対応
している。

また、この信号Ｓ１はインバータ４（第７図参照）を通
してカウンタ２をリセットするリセット信号として送出
されている。さらに、前記信号５２Ｖｉ打弦タイミング
に対応している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、以上のごとにキーセンサ１の構成に基づいて
得られた信号は、鍵盤楽器の奏法、いわゆるレガート、
スタッカートの如何にかかわらず、Ｉ！８図のごとく必
ずＳｌの信号発生期間内にＳ２の信号が含まれることに
なる。これは、アクション機構のない電子楽器では問題
が発生しないが、アクション機構を有する自動演奏ピア
ノでは不都合を生じる。

即ち、例えば急速で微弱な押鍵タッチを行なつた場合、
鍵がフルストローク（１０，２ｍ）動かなくても打弦で
きるので、ＳＩの信号発生後、Ｓ２の信号が発生されな
くなる可能性があるっこのようになると、第９図に示′
す如くＳＬのキーオフ信号がＳ、の信号（カウントスト
ップ）が発生されないままキーアサイナ３に入力し、こ
れＫより回路構成上、鍵盤の認識がキャンセルされ、実
際に打弦されているにもかかわらず、この打弦情報が記
録されなくなる。

また、アクション機構は鍵盤に連動して作動するとは云
え、厳密にはハンマー速度と鍵盤の速度が一致せず、そ
のため鍵盤の速度をその２点間にて検出したとしても押
鍵強度と音量が正確に対応したことにはならず、したが
って、正確な音量検出を行なうことができないなどの不
都合があった。

さらに、信号Ｓ２は、実際の打弦（発音）よりも前に発
生（浅いスタッカートでは逆になる）するので正確な打
弦タイミングが得られなかった。

この発明は、前述のごとき不都合を解決するためになさ
れたもので、打弦強度をハンマーの打弦動作に関係づけ
られた２点で、また音名を鍵盤あるいはウィペン部の１
点にて検出することによシ、押鍵の記録ミスを無くシ、
シかもより忠冥な記録を行なうことができる自動演奏ピ
アノの演奏情報検出方法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成する六めに、この発ＢＡ＃′ｉ、
演奏情報を記録するためのセンサとして、アクション機
構のウィペン部あるいは鍵盤の１点において鍵の押鍵操
作を検知するキーセンサと、前記ハンマーの打弦動作に
関係づけられた２点において該ハンマーの打弦強度を検
知するハンマーセンサ。

と金設け、前記キーセンサから得られる鍵の押鍵操作信
号をキーアサイナに入力して音名を検出するとともに、
前記ハンマーセンサから得られるハンマーの打弦強度に
伴う信号をカウンタに入力して該カラ１ンタの計数値に
基づいて音量を検出するものである。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図はこの発明に係る演奏情報検出方法を用い念自動
演奏ピアノの概要を示す全体のブロック図、第２図はこ
の発明の主要部のブロック図である。ことで、自動演奏
ピアノは、その本体であるピアノ１０の演奏情報を記録
するためのセンサ１１を設け、演奏者の演奏に伴う前述
の演奏情報を記録制御回路１４においてディジタル化し
、該ディジタル信号をデータレコーダ１５に順次記録す
る。

そして、再生時においてデータレコーダ１５に記録され
た演奏情報を再生ロジック回路１６によって順次読出し
てソレノイドドライブ回路１Ｔに転送し、６鍵ごとに配
設した電磁ソレノイドを有する電磁ソレノイド回路１８
ｔ−データレコーダ１５からの読出し内容に従って駆動
して６鍵を機械的に動かし、これによシ自動的にピアノ
１０を演奏するように構成されている点は従来周知のも
のと同様であり、その詳細は省略する。

この発明は、ピアノ１０の演奏情報を記録するためのセ
ンサ１１として、アクション機構のウィペン部あるいは
鍵盤の１点において鍵の押鍵操作を検知するギーセン？
１２と、アクション機構のハンマーの打弦動作に関係づ
けられた２点に訃いて該ハンマーの打弦強度を検知する
ハンマーセンサ１３を設け、前記キーセンサ１２から得
られる鍵の押鍵操作信号Ｋを第２図に示すごとく記録制
御回路１４のキーアサイナ１４ａＫ人カする。そして、
ハンマーセンサ１３から得られるハンマー打弦強度に伴
う信号Ｍｌ、　Ｍ２をカウンタ１４ｂにそれぞれ入力す
ることを特徴とするものである。

第３図は前述のキーセンサ１２およびハンマーセンナ１
ｓｔ−備えた自動演奏ピアノのアクション機構部の一実
施例を示す側断面図、第４図はキーセンサ１２の断面図
、第５図はハンマーセンサ１３の断面図である。第３図
釦おいて、自動演奏ピアノの棚板２１上には鍵盤筬２２
が載置されてお９、その上にはフレーム２４に張設され
た各音高の弦２５がそれぞれ対応して多数（例えば８８
個）の鍵２３がそれぞれその中間部を支持されて上下方
向に揺動自在に釜列配置されている。そして、鍵２３は
通電子で押鍵操作され、自動演奏時に前記棚板２１と鍵
２３の後端部２３ａとの間に配設された電磁ソレノイド
のアクチュエータ２６によってあ六かも手によって押鍵
操作されたかのように作動される。

前記鍵２３の後端部２３ａ上方には周知のアクション機
構２７が配設されている。このアクション機構２７は、
一端がセンターレール２８に軸支され鍵２３の作動に伴
いキャプスタン２９により突上げ回動されるウィペン３
０．このウィペン３０に回動自在に取付けられたジャッ
ク３１．前記センターレール２８に回動自在に軸支され
前記ジャック３１によって突上げ回動されるバット３２
゜バッド３２にキャッチャ−シャンク３３を介して取付
けられたキャッチャ−３４，同じく前記バット３２に取
付けられたハンマー３５等の回動部品を備え、押鍵操作
に連動してウィペン３０が上昇回動し、ジャック３１が
バット３２を突き上げると、これと一体にハンマー３５
が回動して弦２５を打型するように！Ｓ成されている。

前記センターレール２８には更に周知のダンパー機構４
０が配設されている。このダンパー機構４０は、中間部
が前記センターレール２８に回動自在に軸支され喪ダン
パーレバー４１にダンパーワイヤー４２を介して配設さ
れ通常弦２５を押圧してその振動を阻止しているダンパ
ー４３．前記ウィペン３００回動支点部側に植設された
ダンパースプーン４４等からな９、前記ウィペン３ｏの
上昇回動に伴いダンパースプーン４４７りＥｆ７バーレ
バー４１の下端部を押圧してこれを回動させることによ
り前記ダンパー４３が弦２５がら離間するように構成さ
れている。なお、前記アクション機構２７およびダンパ
ー４０が取付けられる前記センターレール２８は、前記
棚板２１上に立設され上端がアクションボルト４５によ
って前記７レーム２４４Ｃ連結固定された２〜３個のブ
ラケット４６によって支持されている。また、４γはハ
ンマーレール、４８はレギュレテングボタン、４９はパ
ックチェック、５Ｇ、５１．５２はそれぞればねである
。

前記アクション機構２７の前方にはその上端が前記ブラ
ケット４６に固定されたセンサブラケット５５がほぼ垂
直に配設されており、このセンサブラケット５５の背面
には各アクション機構２７のウィペン３０およびキャッ
チャ−シャンク３３にそれぞれ対応する多数のキーセン
サ１２とハンマーセンサ１３とが共通のプリント基板８
０を介して配設されている。

前記キーセンサ１２は、第４図に示すように先端面に上
下方向の切欠き溝６２を設けてなるセンナ取付部材６１
と、このセンサ取付部材６１の前記切欠き溝６２を構成
する左右一対の垂直壁６３ａ。

６３ｂ　Ｋそれぞれ埋込み配置され互いに対向する発光
ダイオード、フォトトランジスタ等の発光素子６４およ
び受光素子６５と、前記ウィペン３０の上昇回動時にこ
れと一体に上昇して前記センサ取付部材６１の切欠き溝
６２に挿入されることにより前記受光素子６５によって
受光される発光素子６４の光を遮ぎるシャッター６１と
で構成されている。前記シャッター６１が発光素子６４
の光を遮ぎると、受光素子６５の電圧が高レベルになっ
てスイッチオンの状態となり、この時の信号が前述のキ
ーアサイナ１４ａに入力され音名情報として検出される
。また、ハンマー３５による打弦動作が終了し、シャッ
ター６７がウィペン３０と一体に回動降下して切欠き溝
６２から退出すると、発光素子６４からの光が受光素子
６５によって受光され、スイッチオフの状態に戻り、こ
の時の信号が止音情報として検出される。この止音情報
はアクション機構２７の復帰によって得ているものの、
アクション機構２７とダンパー機構４０とは鍵２３とダ
ンパー機構４０の連動関係に比べてよシ正確な連動関係
を維持しているため、従来の鍵による止音情報に比べて
より高い忠実度をもって検出される。

前記ハンマーセンサ１３は、先端部がキャッチャ−シャ
ンク３３の上方にまで延在しかつ先端面に第５図に示す
ように左右一対のセンサ取付部７１Ａ、１１Ｂを対設し
てなるセンナ取付部材γ１と、各センサ取付部γＩＡ　
、　７１Ｂに互いに対向するととくそれぞれ埋設された
上下一対の発光素子７２Ａ　。

７２Ｂおよび受光素子７３Ａ　、　７３Ｂとからなり、
前記キャッチャ−シャンク３３およびキャッチャ−３４
がアクション機構２７の作動時に上昇して前記一対のセ
ンサ取付部７１Ａ　、　７１Ｂ間に挿入されて受光素子
１３Ｂ　、　７３Ａによって受光される発光素子７２Ｂ
。

７２Ａからの元を順次遮ぎるように構成されている。

ここで、発光素子７２Ｂ　、　７２Ａからの元が１＠次
遮ぎられ、受光素子７３Ｂ　、　７３Ａの電圧が高レベ
ルになって順次スイッチオンの状態になると、この時の
各信号が前述のカウンタ１４ｂに入力される。そして、
受光素子７３Ｂのオン時点から受光素子７３Ａのオン時
点までの時間はハンマー３５の打弦速度が速い場合に短
く、遅い場合に長くなるため、これを前記カウンタ１４
ｂにて測定することにより直接打弦速度、すなわち打弦
強度（音ｊｌ）を検出できる。

以上のごときキーセンサ１２．ハンマーセンサ１３の構
成に基づいて得られる信号に、Ｍ＋およびＭ２のタイム
チャートを示すと第６図のようになる。しかして、第２
図に示す構成の動作を第６図のタイムチャートを参照し
て説明する。第２図にふ・いて、鍵盤が押されると、先
ずキーセンサ１２において信号Ｋが時刻ｔ１で発生し、
この信号Ｋがキーアサイナ１４ａに入力され音名が検出
される。

そして、押斂に基づいて駆動した上記アクション機構２
７によりハンマーセンサ１２（受光素子７３Ｂ）から信
号Ｍ１が時刻ｔ２で発生し、この信号Ｍ、がカウントス
タート信号としてカウンタ１４ｂに入力され該カウンタ
１４ｂの計数が開始される。続いてハンマーセンサ１３
（受光素子７３Ａ　）から信号Ｍ２が時刻ｔｓ、すなわ
ち打弦の瞬間に発生し、この信号Ｍ、がカラントス汁ツ
ブ信号としてカウンタ１４ｂの計数を停止する。これに
よシ、この間のカウンタ１４ｂの計数値に基づいて打弦
強度が音量情報として検出される。したがって、アクシ
ョン機構２Ｔのハンマー３５の打弦→反撥は鍵盤の押鍵
期間に行なわれるため、時刻ｔ５におけるキーセンサ１
２の信号にのオフ前に時刻ｔ４においてハンマーセンサ
１３の信号Ｍ、がオフすることになる。なお、キーセン
サ１２の信号にはインバータ１４ｃ全通してカウンタ１
４ｂにリセット信号として送出され、このカウンタ１４
ｂ、キーアサイナ１４ａは従来と同様のものである。

以上のごとくこの発明では、鍵の押鍵操作をキーセンサ
１２で検出し、ハンマーの打弦強度をハンマーセンサ１
３で検出して、このキーセンサ１２の信号Ｋをキーアサ
イナ１４ａに入力するようにしたので、ハンマーセンサ
１３の信号Ｍｌ、Ｍ２を確実にカウンタ１４ｂに入力さ
せることができ、押鍵の記録ミスを無くすことができる
。また、ハンマーの打弦強度を直接検出することにより
、従来のキーセンサのみによる検出に比べて音量ならび
に打弦（発音）タイミングの情報を正確に検出すること
もできる。

なお、上記実施例においてはキーセンサ１２をウィペン
３０に対応して配設したが、これに限らすウィペン３０
に直結する部分や鍵盤の６鍵２３ごとに配設してもよい
。

ｔた、ハンマ−センサ１３ｉｄハンマー３ｓｏ打弦動作
に関係づけられた２点位置としてキャッチャ−シャンク
３３の上方位置に対応して配設したが、これに限らずハ
ンマー３５の打弦距離内の２点にて該ハンマーの打弦強
度を検知するように構成することもできる。この構成に
よると、音量をハンマー速度として直接検出するため、
非常に正確な音量検出ができるとともに、打弦タイミン
グをハンマー３５の打弦位置に設定できるので、その打
弦タイミングが正確になる利点を奏する。

さらに、上述の各キーセンサ１２．ハンマーセンサ１３
は発光素子と受光素子からなる非接触型スイッチを用い
る場合について示したが、接触型スイッチを用いてもよ
いことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したようＫこの発明に係る自動演奏ピアノの演
奏情報検出方法によれば、打弦一度をハンマーの打弦動
作に関係づけられた２点で検出し、かつ音名をウィペン
部あるいは鍵盤の１点くで検出することにより、演奏情
報の記録ミスを防止することができるとともに、忠実な
記録を行なうことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る演奏情報検出方法を用いた自動
演奏ピアノの概要を示す全体のブロック図、第２図はこ
の発明の構成例を示す主要部のブロック図、第３図は第
２図のキーセンサおよびハンマーセンサを備えた自動演
奏ピアノのアクション機構部の一実施例を示す側断面図
、第４図は第３図のキーセンサの断面図、第５図は第３
図のハンマーセンサの断面図、第６図は第３図の各キー
センサおよびハンマーセンナから得られる信号のタイム
チャート、第７図は従来方法の説明に供すルブロック図
、第８図および第９図は第７図のキーセンサの信号タイ
ムチャートである。 １２・・・−キーーｔ＝ンサ、１３・・＠嗜ハンマーセ
ンサ、１４ａ　＊−・・キーアサイナ、１４ｂ・・・・
カウンタ、２３・・・・鍵、２Ｔ・・・・アクション機
構、３０・・Ｑ・ウィペン、３３・・・・キャッチャ−
シャンク、３４・０・・キャッチャ−１３５・・・Φハ
ンマー 第２図 ｔ １６　■ 第７図 り 簗８図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿　　　　　　　　＋１１１　　４’ｌ：６
０４グ１６８１、事件の表示 昭和５９年　特　許　願第２３２４６１号２、発明の名
称 自動演奏ピアノの演奏情報検出方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特　　　許　　出願人名称（氏名）
　（４０７）日本楽器製造株式会社（１）図面中、第９
図を別紙の通シ補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鍵と連動するハンマーによつて打弦するアクション機構
   を備えた自動演奏ピアノにおいて、演奏情報を記録する
   ためのセンサとして、前記アクション機構のウイペン部
   あるいは鍵盤の１点において鍵の押鍵操作を検知するキ
   ーセンサと、前記ハンマーの打弦動作に関係づけられた
   ２点において該ハンマーの打弦強度を検知するハンマー
   センサとを設け、前記キーセンサから得られる鍵の押鍵
   操作信号をキーアサイナに入力して音名を検出するとと
   もに、前記ハンマーセンサから得られるハンマーの打弦
   強度に伴う信号をカウンタに入力して該カウンタの計数
   値に基づいて音量を検出することを特徴とする自動演奏
   ピアノの演奏情報検出方法。