CN107408374B - 发声设备、键盘乐器和发声控制方法 - Google Patents

发声设备、键盘乐器和发声控制方法 Download PDF

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Abstract

一种根据本发明的实施例的发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声体；制音器，其针对每个发声体布置，并且通过与发声体接触来抑制其振动；制音器移动机构，其用于通过移动每个制音器来控制制音器与发声体中的每一个的接触状态；音板，其设置为用于与发声体互耦振动；使音板振动的激励器；获取单元，其用于获取音频信号；信号输出单元，其产生用于通过根据获取的音频信号的振动驱动激励器的驱动信号并将驱动信号输出至激励器；以及制音器控制单元，其驱动制音器移动机构，以基于获取的音频信号的频率分布改变发声体与制音器之间的接触状态。

Description

发声设备、键盘乐器和发声控制方法
技术领域
本发明涉及一种利用音板发声的技术。
背景技术
在原声钢琴领域，所谓的静音钢琴已经商业化，其被构造为设有用于使槌停止敲击弦的止动器，以输出电子声而非弦击声。通常经双耳耳机等输出电子声。还通过利用音板的振动输出电子声，以使得输出的电子声更加类似于原声钢琴音声。例如，专利文献1公开了一种技术，通过该技术，使用使原声钢琴的音板振动的振动器从音板发出通过电子声源产生的音声。
引文列表
专利文献1：JP 2013-77000A
发明内容
技术问题
根据该技术，还可享受利用螺线管驱动键而不是由演奏者执行的按键操作提供的自动演奏。通过这种自动演奏，可从音板发出通过驱动键由电子声源产生的音声。另一方面，还需要从音板发出非由自动演奏导致的音声，或者换句话说，独立于键的驱动产生的音声(例如，乐曲的预先记录的音声)。
本发明的一个目的是当从音板发出独立于键的驱动(演奏操作/自动演奏)产生的音声时有效地利用乐器的特性。
技术方案
根据本发明的实施例，提供了一种发声设备，该发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其布置为对应于发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动制音器中的每一个，从而控制制音器与发声构件中的对应的一个的接触状态；与发声构件共鸣的音板；使音板振动的振动器；获取单元，其被构造为获取包含至少指定了发声内容的音高的音高信息的演奏控制数据；信号输出单元，其被构造为：基于获取的演奏控制数据产生指示发声内容的音频信号；基于产生的音频信号来根据发声内容产生用于驱动振动器的驱动信号；并且将驱动信号输出至振动器；以及制音器控制单元，其被构造为驱动制音器操作机构，以基于通过获取的演奏控制数据指定的音高来改变发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
根据本发明的实施例，提供了一种发声设备，该发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其布置为对应于发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动制音器中的每一个，从而控制制音器与发声构件中的对应的一个的接触状态；与发声构件共鸣的音板；使音板振动的振动器；被构造为获取音频信号的获取单元；信号输出单元，其被构造为：产生用于通过对应于获取的音频信号的振动来驱动振动器的驱动信号，以及将驱动信号输出至振动器；以及制音器控制单元，其被构造为驱动制音器操作机构，以基于获取的音频信号的频率分布改变发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
根据本发明的实施例，提供了一种发声设备，该发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其被布置为对应于发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动制音器中的每一个，从而控制制音器与发声构件中的对应的一个的接触状态；与发声构件共鸣的音板；使音板振动的振动器；被构造为获取音频信号的获取单元；信号输出单元，其被构造为：产生用于通过对应于获取的音频信号的振动来驱动振动器的驱动信号，以及将驱动信号输出至振动器；以及制音器控制单元，其被构造为驱动制音器操作机构，以基于获取的音频信号的声强来改变发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
根据本发明的实施例，提供了一种键盘乐器，该键盘乐器包括：上述发声设备；键，其被布置为对应于发声构件中的相应发声构件；槌，作为一个键被按下的结果，相应的槌敲击对应于键的发声构件中的对应的一个，从而振动发声构件；使槌停止敲击发声构件的止动器；以及止动器控制单元，其被构造为通过止动器控制使槌停止的状态，其中，作为键被按下的结果，制音器操作机构将发声构件从制音器释放，并且制音器控制单元被构造为在止动器使槌停止敲击发声构件的状态下驱动键，从而通过键驱动制音器操作机构。
根据本发明的实施例，提供了一种键盘乐器，该键盘乐器包括：上述发声设备；键，其被布置为对应于发声构件中的相应发声构件；以及槌，作为一个键被按下的结果，相应的槌敲击对应于键的发声构件中的对应的一个，从而振动发声构件；其中，作为键被按下的结果，制音器操作机构将发声构件从制音器释放，并且制音器控制单元被构造为驱动键以防止槌敲击发声构件，从而通过键驱动制音器操作机构。
根据本发明的实施例，提供了一种用于发声设备中的发声控制方法，所述发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其布置为对应于发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动制音器中的每一个，从而控制制音器与发声构件中的对应的一个的接触状态；与发声构件共鸣的音板；以及使音板振动的振动器，所述方法包括以下步骤：获取包含至少指定了发声内容的音高的音高信息的演奏控制数据；基于演奏控制数据产生指示发声内容的音频信号，并且基于产生的音频信号根据发声内容驱动振动器；以及驱动制音器操作机构，以基于通过演奏控制数据指定的音高来改变发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
根据本发明的实施例，提供了一种用于发声设备中的发声控制方法，所述发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其布置为对应于发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动制音器中的每一个，从而控制制音器与发声构件中的对应的一个的接触状态；与发声构件共鸣的音板；以及使音板振动的振动器，所述方法包括以下步骤：获取音频信号；通过对应于音频信号的振动来驱动振动器；以及驱动制音器操作机构，以基于音频信号的频率分布来改变发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
根据本发明的实施例，提供了一种用于发声设备中的发声控制方法，所述发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其布置为对应于发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动制音器中的每一个，从而控制制音器与发声构件中的对应的一个的接触状态；与发声构件共鸣的音板；以及使音板振动的振动器，所述方法包括以下步骤：获取音频信号；通过对应于音频信号的振动来驱动振动器；以及驱动制音器操作机构，以基于音频信号的声强来改变发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
本发明的有益效果
根据本发明，当从音板发出独立于键的驱动(演奏操作/自动演奏)产生的音声时可有效地利用乐器的特性。
附图说明
图1是示出根据本发明的第一实施例的三角钢琴的外观的透视图；
图2是示出根据本发明的第一实施例的三角钢琴的内部结构的示图；
图3是根据本发明的第一实施例的三角钢琴的作用机构的附近的放大图；
图4是示出根据本发明的第一实施例的振动器的位置的示图；
图5是示出根据本发明的第一实施例的振动器的外观的示图；
图6是图5所示的振动器的沿着穿过连接构件的中心并且平行于连接构件511的振动方向的平面截取的剖视图；
图7是示出根据本发明的第一实施例的控制装置的构造的框图；
图8是示出根据本发明的第一实施例的当设定了手动演奏模式时的三角钢琴的功能性构造的框图；
图9是示出根据本发明的第一实施例的当设定了自动演奏模式时的三角钢琴的功能性构造的框图；
图10是示出根据本发明的第一实施例的当设定了音频收听模式时的三角钢琴的功能性构造的框图；
图11是示出根据本发明的第一实施例的针对制音器的位置控制处理的流程图；
图12是示出根据本发明的第一实施例的当设定了电子声收听模式时的三角钢琴的功能性构造的框图；
图13是示出根据本发明的第二实施例的立式钢琴的内部结构的示图；
图14是根据本发明的第二实施例的立式钢琴的作用机构的附近的放大图；以及
图15是示出根据本发明的第二实施例的振动器的位置的示图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施例的键盘乐器。下面描述的实施例仅是本发明的实施例的示例，本发明不应被理解为限于这些实施例。应该注意，在实施例参照的附图中，相同部分或者具有相似功能的部分由相同或相似的标号(简单地加有后缀“A”、“B”等的标号)指代，并且可省略对其的重复描述。另外，为了示出性目的，附图中的尺寸比例(例如，部件之间的比例，和在长度、宽度和高度方向上的比例)可与实际比例不同，或者附图中可省略一些部件。
第一实施例
整体构造
图1是示出根据本发明的第一实施例的三角钢琴1的外观的透视图。三角钢琴1是键盘乐器的示例，其包括：键盘，其具有用于接收演奏者的演奏操作的排列在其前表面上的多个键2；以及踏板3。虽然三角钢琴1包括多个踏板，但是踏板3示出的是制音器踏板。另外，三角钢琴1包括控制装置10，其具有位于其前表面部分上的操作面板13和设置在乐谱架上的触摸面板60。通过用户操作操作面板13和触摸面板60可将用户指令输入至控制装置10。三角钢琴1具有多种操作模式。基于根据用户指令设置的操作模式，控制装置10控制三角钢琴1的部件的操作。操作模式包括其中从音板发出不依赖键2的驱动而产生的音声的模式。稍后将描述每一个操作模式的细节。
三角钢琴1的构造
图2是示出根据本发明的第一实施例的三角钢琴1的内部结构的示图。图3是根据本发明的第一实施例的三角钢琴的作用机构的附近的放大图。在这些附图中，对于设为对应于键2中的相应键的部件，仅示出了设为对应于示出的键2(在该示例中，白色键)的部件，并且省略了对设为对应于其它键2中的相应键的部件的图示。
在键2中的每一个的后端侧(与演奏三角钢琴的用户相对的键2的背侧)下方，设有利用螺线管驱动键2的键驱动装置30。键驱动装置30响应于来自控制装置10的键控制信号驱动螺线管。键驱动装置30驱动螺线管，以使得撞杆上升以再现与当用户按下键时提供的状态相同的状态，并且使得撞杆下降，以再现与当用户释放键时提供的状态相同的状态。槌4设为对应于键2中的相应键。当按下任一个键2时，力经作用机构45传送，使得对应的槌4敲击设为对应于键2中的相应键的弦5中的对应的一个。弦5中的每一个是由对应的槌4敲击而发出音声的发声构件。弦5中的每一个的振荡频率对应于对应的键2。
制音器8通过制音器操作机构80而被移动。制音器操作机构80根据键2的按下量和踏板3的按下量移动制音器8，以控制制音器8与弦5之间的接触状态。该部分的构造与常规三角钢琴的相同。上述对接触状态的控制是指在以下范围内移动制音器8，所述范围为从制音器8和弦5彼此接触以抑制弦5的振动的位置(下文中称作“制音位置”)至弦5从制音器8被释放的位置(下文中称作“释放位置”)。在该示例中，提供了驱动制音器操作机构80而不依赖键2的按下和踏板3的按下的制音器驱动装置38。制音器驱动装置38响应于控制装置10的制音器控制信号驱动螺线管。制音器驱动装置38驱动螺线管以使得撞杆上升，从而驱动制音器操作机构80以向上移动制音器8，并且使弦5从制音器8释放。沿着键2的排列在用作支承部分的提升轨39上设置多个制音器驱动装置38以对应于多个制音器8中的相应制音器。制音器驱动装置38中的每一个独立地经制音器操作机构80在制音位置与释放位置之间移动对应的制音器8。在该示例中，提供了驱动踏板3的踏板驱动装置33。踏板驱动装置33响应于来自控制装置10的踏板控制信号驱动螺线管，从而机械地再现当踏板3被演奏者踩下时提供的状态。虽然当前实施例中所有88个键具有相应的制音器8，但是还可像普通钢琴那样采用其中(从最低的键开始)66个键或70个键具有制音器8并且用于较高音高的键2不具有制音器8的结构。当在演奏操作中驱动或者通过踏板驱动装置33驱动踏板3时制音器驱动装置38不操作。当踏板3***作时，提升的提升轨39经制音器驱动装置38将制音器操作机构80向上推，因此将制音器8移动至释放位置。应该注意，根据本发明的制音器驱动装置38可具有任何构造，只要制音器驱动装置38可独立地驱动单独的制音器8即可，并且其装配位置不限于提升轨39。
止动器40是当应用于操作模式的设置是预定设置时与槌柄碰撞因而使槌4在敲击弦之前停止敲击弦5的构件。响应于来自控制装置10的止动器控制信号，止动器40运动至止动器40与槌柄碰撞的位置(下文中称作“停止位置”)或者止动器40不与槌柄碰撞的位置(下文中称作“收回位置”)。
在键2中的每一个的下方设置键传感器22，并且其将对应于对应的键2的动作的检测信号输出至控制装置10。在该示例中，键传感器22将键2的按下量检测为连续量(高分辨率)并且将指示检测结果的检测信号输出至控制装置10。应该注意，作为输出对应于键2的按下量的检测信号的替代，键传感器22可输出指示键2已通过特定按下位置的检测信号。特定按下位置是在从键2的静止位置至结束位置的范围内的任何位置，优选地，可以引起在诸如开始发声和开始制音之类的发声状态中的改变的多个位置。因此，从键传感器22输出的检测信号可为允许控制装置10识别键2的动作的任何信号。
将槌传感器24设为对应于槌4中的相应槌，并且槌传感器24中的每一个将与对应的槌4的动作对应的检测信号输出至控制装置10。在该示例中，槌传感器24紧接在槌4敲击弦5之前检测槌4的移动速度，并且将指示检测结果的检测信号输出至控制装置10。应该注意，检测信号不一定必须指示槌4的移动速度本身，而是可使用其它形式的检测信号以在控制装置10中计算移动速度。例如，可输出指示槌柄在槌4的移动过程中已通过两个位置的检测信号，或者可输出指示从当槌柄通过所述两个位置之一的时间起直至槌柄通过另一个位置的时间为止的长度的检测信号。因此，从槌传感器24输出的检测信号可为允许控制装置10识别槌4的动作的任何信号。
踏板传感器23设为对应于踏板3中的相应踏板，并且踏板传感器23中的每一个将与对应的踏板3的动作对应的检测信号输出至控制装置10。在该示例中，踏板传感器23检测踏板3的按下量，并且将指示检测结果的检测信号输出至控制装置10。应该注意，作为输出对应于踏板3的按下量的检测信号的替代，踏板传感器23可输出指示踏板3已通过特定按下位置的检测信号。特定按下位置是从踏板的静止位置至结束位置的范围内的任何位置，优选地，可在制音器8和弦5彼此完全接触的状态(制音位置)与它们彼此不接触的状态(释放位置)之间有所区别的按下位置。进一步优选地，使用多个这种特定按下位置，从而使得也能够检测半踏板。因此，从踏板传感器23输出的检测信号可为允许控制装置10识别踏板3的动作的任何信号。
应该注意，可将控制装置10构造为基于从键传感器22、踏板传感器23和槌传感器24输出的检测信号针对键2中的每一个(键号)来识别槌4对于对应的弦5的敲击定时(键ON(key-on)定时)和敲击速度(速度)、以及制音器8对弦5的振动抑制定时(键OFF(key-off)定时)。因此，键传感器22、踏板传感器23和槌传感器24可输出对应的键2、踏板3和槌4的动作的检测结果，作为与上述构造的形式不同的形式的检测信号。
音板肋75和桥6连接至音板7，以将音板7的振动经桥6传递至弦5中的每一个，并且将弦5的振动经桥6传递至音板7。也就是说，音板7和弦5发生共鸣。振动器50连接至音板7。振动器50包括连接至音板7的振动部分51和通过连接至竖直撑杆9的支承部分55支承的轭保持部分52(主体部分)。从控制装置10将驱动信号输入至振动器50。振动部分51根据输入驱动信号指示的波形振动，因此振动音板7。结果，桥6也振动。振动也传递至从制音器8释放的那些弦5。
图4是示出根据本发明的第一实施例的振动器50的位置的示图。在该示例中，设置两个振动器50H和50L作为振动器50。在以下描述中，当不需要将振动器50H和50L彼此区分时，将振动器50H和50L统一简单地称作“振动器50”。振动器50连接在音板7的多个音板肋75之间。将振动器50H设置在对应于两个桥6(桥6H(长桥)和6L(短桥))中的桥6H的位置。另一方面，将振动器50L设置在对应于桥6L的位置。也就是说，音板7被夹在振动器50与桥6之间。应该注意，设在音板7上的振动器50的数量不限于两个，而是可为更多个。可替换地，可仅设置一个振动器50。在其中当具有两个桥6时设置一个振动器50的情况下，期望在长桥6H上设置振动器50。桥6H是在高音高侧上支承弦5的桥，桥6L是在低音高侧上支承弦5的桥。在以下描述中，当不需要将桥6H和6L彼此区分时，将桥6H和6L统一简单地称作“桥6”。此外，如上所述，通过连接至竖直撑杆9的支承部分55支承振动器50。
应该注意，设置振动器50的位置不限于对应于桥6的音板7的位置，并且可将振动器50设置在远离桥6的位置，或者可将其设置在对应于音板肋75中的任一个的位置。当将振动器50设置在对应于音板肋75的位置时，将振动器50设置在音板7的设置了弦5的那侧上。然而，例如，可通过改变振动部分51的形状预留出振动器50的安装位置。
振动器50的构造
图5是示出根据本发明的实施例的振动器50的外观的示图。在该附图中，为了便于观看轭保持部分52的主要结构，省略了轭保持部分52的壳体524(见图6)的图示，并且仅示出了壳体524的内部。振动部分51包括连接至音板7的圆柱形顶端封闭的连接构件511和音圈512。连接构件511由诸如树脂(例如，聚酰亚胺)的轻型材料或者由铝材料制成的金属形成，并且将诸如树脂盖的盖附着至其上表面部分。轭保持部分52包括磁铁522和将磁铁522夹在它们之间的轭521和523。轭521和523各自由诸如软铁的软磁性材料形成，因此比连接构件511重得多。振动部分51和轭保持部分52彼此间隔开一定空间。
图6是图5所示的振动器50的沿着穿过连接构件511的中心并且平行于连接构件511的振动方向的平面截取的剖视图。在图6中，还示出了在图5的图示中省略了的壳体524。在图6中，音板7和桥6的位置由虚线指出，以示出振动器50、音板7和桥6之间的位置关系。振动部分51包括连接构件511和音圈512。将音圈512布置为位于在由轭521和523以及磁铁522形成的磁路(虚线箭头)当中的穿过了在轭521与轭523之间形成的空间的磁路上。将输入至振动器50的驱动信号输入至音圈512。在按照上述方式形成的磁路上的磁力的作用下，音圈512产生驱动力，以使得连接构件511根据输入驱动信号指示的波形在附图中的上下方向上振动。此时，轭保持部分52由支承部分55支承，因此其位置固定。因此，将通过音圈512产生的驱动力的大部分用作使连接构件511振动的推力。
连接构件511的上表面与音板7通过粘性的双面胶带(未示出)等彼此粘合，因此将连接构件511固定至音板7。应该注意，连接构件511的上表面和音板7不一定需要通过粘合彼此连接，而是可通过螺纹连接等彼此连接。连接构件511和音板7可经用于以可拆卸的方式固定所述两个部件的中继构件彼此连接，而不直接固定。因此，当连接构件511向上移动时音板7被向上按压。当连接构件511向下移动时，音板7被连接构件511向下拉，而不是连接构件511从音板7远离。按照这种方式，将连接构件511的振动经音板7施加至桥6，并且进一步将其传递至弦5。然而，对于与制音器8接触的那些弦5，抑制了传递的振动。
壳体524容纳轭521和523以及磁铁522。壳体524被支承部分55支承。此时，由轭521和523、磁铁522以及壳体524构成的轭保持部分52由在与振动部分51分离一定空间并且不接触音板7的位置处的支承部分55支承。在该示例中，支承部分55从壳体524的下表面侧支承轭保持部分52，如图5所示。由于振动部分51(连接构件511)与轭保持部分52分离开一定空间，因此振动部分51通过连接至音板7而被音板7支承。表达“振动部分51与轭保持部分52分离开一定空间”描述了在示出的构造中振动部分51与轭保持部分52彼此不接触，并且连接至振动部分51的一些部件(例如，通向音圈512的布线)可接触轭保持部分52。也就是说，振动部分51和轭保持部分52彼此可间接地接触。此时，期望不会有通过重力等施加至轭保持部分52的负载通过上述部件作用于振动部分51上。
作为该构造中由支承部分55支承的振动器50的轭保持部分52的结果，除振动器50的振动部分51之外没有负载作用于音板7上。这里，连接构件511由比构成轭保持部分52的构件更轻的诸如树脂的材料形成。另外，与轭保持部分52相比，包括音圈512的振动部分51整体也是非常轻的部件。由于通过重力等施加至轭保持部分52的负载经支承部分55作用于竖直撑杆9上，因此振动器50的负载的大部分将不作用于音板7上。虽然振动部分51的负载作用于音板7上，但是这种负载很小，并且对音板7的振动特性具有非常小的影响。虽然期望振动器50的负载基本上不作用于音板7上，但是可采用其中除振动部分51以外的负载作用于音板7上的构造。也就是说，可采用其中振动器50直接附着于板7而不使用支承部分55的构造。此外，示出的驱动形式仅是示例，并且本发明不限于这种构造。例如，如果可在一定程度上牺牲音板7的振动特性，则可采用以下构造，例如其中驱动部分放置于音板上而不使用支承部分55，通过包括轭和磁铁的驱动部分的自重来保持与音板7的位置关系，并且在驱动部分中上下移动的连接构件使音板7振动。这样，完成了对振动器50的描述。
控制装置10的构造
图7是示出根据本发明的第一实施例的控制装置的构造的框图。控制装置10包括控制器11、存储单元12、操作面板13、通信单元14、信号输出单元15和接口16。这些部件经总线17彼此连接。控制器11包括诸如CPU(中央处理单元)的算术装置和诸如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)的存储装置。基于存储在存储装置中的控制程序，控制器11对控制装置10的各个单元和连接至接口16的各个部件进行控制。在该示例中，控制器11通过执行控制程序使得控制装置10和连接至控制装置10的一些部件用作根据本发明的键盘乐器。控制信号用于控制所述各个部件。控制信号的示例包括上述键控制信号、止动器控制信号、制音器控制信号和踏板控制信号。控制装置10根据设定的操作模式控制三角钢琴1。稍后将描述可针对三角钢琴1设定的操作模式。
存储单元12存储诸如设定信息、乐曲数据和演奏控制数据的各种信息。乐曲数据是指示表示乐曲的发声内容的音频信号的数据。例如，乐曲数据的格式可为诸如WAV和MP3的各种编码格式中的任一种。演奏控制数据是一种控制数据，其指定了随着时间流逝通过音声发出/音声停止控制来指定演奏内容的控制数据。例如，演奏控制数据包含诸如规定发声内容的音高的音高信息和指定发声时间段的时间段信息之类的演奏信息，并且可用于自动演奏等。演奏控制数据的格式可为例如MIDI数据。就MIDI数据而言，音高信息对应于键号，并且时间段信息对应于例如从音符起至音符止的时间段或者持续时间(选通时间)。设定信息指示在执行控制程序期间使用的各种设定。设定信息的示例包括基于从键传感器22、踏板传感器23和槌传感器24输出的检测信号确定从信号输出单元15输出的驱动信号的内容所必需的信息、和指示由用户设定的操作模式和在操作模式中应用的设定的信息。
操作面板13包括例如用于接收用户操作的操作按钮。一旦通过操作按钮接收到用户操作，对应于所述操作的操作信号就被输出至控制器11。连接至接口16的触摸面板60包括诸如液晶显示器的显示屏幕，并且用于接收用户操作的触摸传感器设置在显示屏幕的表面部分上。在显示屏幕上，在控制器11的控制下经接口16显示设定屏幕，其用于通过提供各种设定和关于所设定的乐曲的乐谱等的各种信息来改变设定信息的内容。一旦经触摸面板60接收到用户操作，对应于所述操作的操作信号就经接口16被输出至控制器11。也就是说，用户对控制装置10的指令通过经操作面板13或触摸面板60接收到的操作而被输入。
通信单元14是按照无线、有线或其它通信形式与其它装置通信的接口。读出记录在诸如DVD(数字多用盘)和CD(压缩盘)的记录介质上的各种数据并输出所读出的数据的盘驱动器可连接至所述接口。可替换地，可以连接半导体存储器等，或者可以经网络连接诸如服务器的外部装置。经通信单元14输入至控制装置10的数据可为例如上述乐曲数据或者音频信号本身的乐曲数据，或者可为演奏控制数据或者上述控制程序。
信号输出单元15根据控制器11的控制输出用于驱动振动器50的驱动信号。例如，如将在稍后描述的图8所示，信号输出单元15包括根据来自控制器11的指令输出音频信号的声源单元151、调整音频信号的频率分布的均衡单元152和放大音频信号的放大单元153(见图8等)。声源单元151根据演奏控制数据产生音频信号，并且根据例如来自键传感器22、踏板传感器23、槌传感器24的检测信号产生音频信号。信号输出单元15还包括解码单元155(见图10)，其用于解码按照各种格式中的任一种编码的乐曲数据。像从声源单元151输出的音频信号那样，将从解码单元155输出的音频信号输入至均衡单元152。信号输出单元15输出通过放大单元153放大的音频信号作为驱动信号。
接口16是用于将控制装置10与各种外部部件连接的接口。在该示例中，连接至接口16的外部部件是键传感器22、踏板传感器23、槌传感器24、键驱动装置30、止动器40、振动器50、触摸面板60、踏板驱动装置33和制音器驱动装置38。接口16向控制器11输出从键传感器22、踏板传感器23和槌传感器24输出的检测信号和从触摸面板60输出的操作信号。另外，接口16向键驱动装置30输出键控制信号，向止动器40输出止动器控制信号，向踏板驱动装置33输出踏板控制信号，向制音器驱动装置38输出制音器控制信号，并且向振动器50输出驱动信号。此外，接口16包括连接双耳耳机59的双耳耳机端子。将在信号输出单元15中产生的音频信号供应至双耳耳机端子。
操作模式和可应用于操作模式的设定
接着，将描述可应用于三角钢琴1的操作模式。针对三角钢琴1选择性地设定多种操作模式中的任一个。在该示例中，所述多种操作模式为四种操作模式，即，手动演奏模式、自动演奏模式、音频收听模式和电子声收听模式。在手动演奏模式和自动演奏模式中，可应用正常设定、弱音设定、强音设定或者静音设定。在音频收听模式和电子声收听模式中，可应用制音器静止设定、制音器驱动设定或键驱动设定。现在将描述操作模式和对其应用的设定。
(1)手动演奏模式
当演奏者操作键2进行演奏时使用的模式。
(2)自动演奏模式
其中根据演奏控制数据通过键驱动装置30驱动键2而不是演奏者操作键2的模式。
在手动演奏模式和自动演奏模式中，可应用下面的四种设置。
(A)正常设定
当三角钢琴1用作常规钢琴时使用的模式。此时，止动器40已移动至收回位置。振动器50不使音板7振动。此时，当将振动器50如上所述地构造时，仅振动部分51(振动器50的非常轻的部分)的负载作用于音板7上。因此，振动器50对音板7本身的振动特性基本上无影响，从而演奏者可在不牺牲原声钢琴的原本声学性能的情况下进行演奏。
(B)弱音设定
其中防止了通过键2的操作敲击弦并且音板7被振动器50振动以通过演奏者提供的演奏发出电子声的模式。因此，止动器40已移动至停止位置，以防止敲击弦。振动器50根据基于演奏者的演奏产生的驱动信号使音板7振动。由于未执行对弦的敲击并且音板7发出音声，因此可整体在弱音状态下提供整个演奏。此外，作为基于除钢琴音声以外的音声(包括与钢琴音声相似的音声)产生驱动信号的结果，也可发出除钢琴音声以外的音声。应该注意，该模式不限于从音板7发出比正常演奏(通过敲击弦的演奏)的音声小的音声，并且还可通过调整振动器50的振动的振幅发出更大的音声。也就是说，弱音设定不一定指示发出比在正常设定中发出的音声小的音声，而是指示被敲击而振动的弦5发出弱音或不发出音声，并且在其中未执行通过按下键以敲击弦的状态下发出电子声。此时，对应于按下的键2的弦5从制音器8释放，从而还可使得弦5与电子声共振。
(C)强音设定
其中通过操作键2执行对弦的敲击，并且通过振动器50使音板7振动以通过演奏者提供的演奏发出电子声的模式。因此，止动器40已移动至收回位置。振动器50根据基于通过演奏者提供的演奏产生的驱动信号使音板7振动。由于执行了对弦的敲击并且还从音板7发出了音声，因此整体可通过比仅通过敲击弦发出的音声更大的音声来提供演奏。此外，作为基于除钢琴音声以外的音声(包括与钢琴音声类似的音声)产生驱动信号的结果，还可通过将除钢琴音声以外的音声与弦击声混合发出音声。也就是说，可实现音色层效果。如在弱音设定的情况中那样，还可使得对应于按下的键2的弦5共振。
(D)静音设定
其中在通过演奏者或者自动演奏驱动键2的过程中通过止动器40防止敲击弦、并且音板7不通过振动器50振动的模式。此时，止动器40已移动至停止位置。作为输出至振动器50的驱动信号的替代，在信号输出单元15中产生的音频信号被供应至双耳耳机59。
(3)音频收听模式
其中通过振动器50使音板7振动而不依赖通过演奏者提供的演奏(或者换句话说，不用操作键2)发出预先记录的乐曲等的音声的模式。在该示例中，振动器50根据基于乐曲数据通过信号输出单元15产生的驱动信号使音板7振动。
(4)电子声收听模式
其中通过振动器50使音板7振动而不依赖通过演奏者提供的演奏(或者换句话说，不用操作键2)发出预先制备的乐曲等的电子声的模式。在该示例中，振动器50根据基于演奏控制数据通过信号输出单元15产生的驱动信号使音板7振动。
在音频收听模式和电子声收听模式中，可应用以下三种设定。
(A)制音器静止设定
制音器8的位置在制音位置保持静止。也就是说，通过振动器50使音板7振动发出音声。
(B)制音器驱动设定
止动器40的位置可在收回位置或者停止位置。经制音器操作机构80通过制音器驱动装置38驱动制音器8，以在制音位置与释放位置之间移动。制音器8相对于对应的键2的位置根据输出至振动器50的驱动信号(或者音频信号)的内容而改变。也就是说，通过振动器50使音板7振动发出音声，并且音板7的振动还传送至对应于位于释放位置的制音器8的弦5。结果，其制音器8位于释放位置的弦5与音板7发生共鸣。
(C)键驱动设定
该设定与制音器驱动设定基本相同，不同之处在于，为了移动制音器8，通过利用键驱动装置30驱动键2来驱动制音器操作机构80而不是利用制音器驱动装置38驱动制音器操作机构80。因此，在该示例中，止动器40的位置已移动至停止位置。应该注意，止动器40可移动至收回位置。然而，在该情况下，在制音器8移动至释放位置的同时键2被驱动至槌4将不敲击弦5的程度。例如，键2的按下速度可降低至预定速度或更小。结果，如在制音器驱动设定的情况中那样，其制音器8位于释放位置的弦5与音板7发生共鸣。
稍后将描述在制音器驱动设定(B)和键驱动设定(C)中用于确定对应于键2中的每一个的制音器8的位置(制音器8与弦5之间的接触状态)的方法。该方法在音频收听模式与电子声收听模式之间有所不同。
当控制三角钢琴1的部件时，控制装置10根据上述操作模式和应用于该操作模式的设定来执行不同的控制。对于操作模式和设定，不一定具备所有上述细节，而是可具备仅一些操作模式。同样对于应用于操作模式的设定，可仅具备一些设置。
三角钢琴1的功能性构造
三角钢琴1的功能性构造根据操作模式而不同。将按次序描述手动演奏模式、自动演奏模式、音频收听模式和电子声收听模式的功能性构造。
(1)手动演奏模式
图8是示出根据本发明的第一实施例的当设定了手动演奏模式时的三角钢琴的功能性构造的框图。如图8所示，当操作键2时，槌4敲击弦5，以使得弦5振动。该振动经桥6传递至音板7。此外，由作用机构45通过对键2的操作将制音器操作机构80向上推或者通过对踏板3的操作经提升轨39将制音器操作机构80向上推，而使得制音器8移动至释放位置。通过制音器8在制音位置与释放位置之间移动，弦5的振动的抑制状态改变了。振动器50响应于从信号输出单元150输入的驱动信号振动，因此使音板7振动。音板7的振动被传递至桥6，然后也进一步传递至弦5。应该注意，振动传递至弦5的程度随着制音器8与弦5之间的接触状态而改变。
设定单元110通过触摸面板60(或者可以是操作面板13)和控制器11实现为具有以下功能的部件。首先，触摸面板60接收指示了操作模式和设定的用户操作。设定单元110根据用户指示的操作模式和设定来改变设定信息。设定信息基于用户指令被改变为已应用于手动演奏模式的正常设定、弱音设定、强音设定和静音设定之一。基于该设定信息，设定单元110控制对信号输出单元120、止动器控制单元130和信号输出单元15的操作细节进行控制。设定单元110经触摸面板60接收用于在信号输出单元15中设定各种控制参数的用户操作。所述各种控制参数是用于确定例如由从声源单元151输出的音频信号指示的乐音的音色、均衡单元152中的频率分布调整的形式和放大单元153中的放大因数的参数。应该注意，还可采用其中均衡单元152和放大单元153仅用预设的参数并且未执行通过设定单元110进行的参数改变的构造。
控制信号输出单元120通过控制器11、键传感器22、踏板传感器23和槌传感器24实现为具有以下功能的部件。键传感器22、踏板传感器23和槌传感器24分别检测键2、踏板3和槌4的动作。基于因此输出的检测信号，控制信号输出单元120输出用于控制声源单元151的控制信号。控制信号包含指示槌4对弦5的敲击定时(键ON定时)、对应于被敲击的弦5的键2的编号(键号)、敲击速度(速度)和制音器8对弦5的振动抑制定时(键OFF定时)的演奏信息。在该示例中，控制信号输出单元120基于键2的动作识别键2的敲击定时和键号、基于槌4的动作识别敲击速度，并基于键2和踏板3的动作识别振动抑制定时。应该注意，可基于槌4的动作识别敲击定时，并且可基于键2的动作识别敲击速度。另外，演奏信息可构成例如MIDI(乐器数字接口)格式的演奏控制数据。
在识别出的键ON定时处，控制信号输出单元120向声源单元151输出指示键号、速度和键ON的演奏信息。在键OFF定时处，控制信号输出单元120向声源单元151输出指示键号和键OFF的演奏信息。应该注意，当应用了弱音设定、强音设定和静音设定之一时，控制信号输出单元120执行上述处理，而当应用正常设定时，不执行上述处理。
止动器控制单元130通过控制器11实现为具有以下功能的部件。当应用了弱音设定和静音设定之一时，止动器控制单元130根据止动器控制信号将止动器40移动至停止位置。另一方面，当应用了正常设定和强音设定之一时，止动器控制单元130将止动器40移动至收回位置。
基于从控制信号输出单元120(控制器11)输出的演奏信息(控制信号)，声源单元151产生音频信号并输出音频信号。例如，声源单元151产生音频信号，以提供对应于键号的音高和对应于速度的音量。如上所述，该音频信号被均衡单元152调整频率分布、在放大单元153中放大并且作为驱动信号被输出至振动器50。应该注意，当应用了静音设定时，信号输出单元15将音频信号输出至连接至接口16的双耳耳机59，而不将驱动信号输出至振动器50。
(2)自动演奏模式
图9是示出根据本发明的第一实施例的当设定了自动演奏模式时的三角钢琴的功能性构造的框图。该描述集中于自动演奏模式与手动演奏模式之间的差异。设定单元110还设定用于提供自动演奏的乐曲。设定信息改变为基于用户指令已被应用于自动演奏模式的正常设定、弱音设定、强音设定和静音设定之一。
控制信号输出单元180通过控制器11实现为具有以下功能的部件。当应用了弱音设定、强音设定和静音设定之一时，控制信号输出单元180基于与通过设定单元110设定的乐曲对应的演奏控制数据产生演奏信息，并且将演奏信息输出至声源单元151。结果，声源单元151产生对应于演奏信息的音频信号，如在手动演奏模式的情况中那样。
根据该演奏信息，控制信号输出单元180将用于驱动键2的键控制信号输出至键驱动装置30，并且将用于驱动踏板3的踏板控制信号输出至踏板驱动装置33。当应用了正常设定、弱音设定、强音设定和静音设定中的任一个时输出键控制信号和踏板控制信号。像控制信号输出单元120那样，控制信号输出单元180可根据基于其控制信号被驱动的键2等的动作来产生将被输出至声源单元151的演奏信息。
当应用了弱音设定和静音设定之一时，止动器控制单元130根据止动器控制信号将止动器40移动至停止位置。另一方面，当应用了正常设定和强音设定之一时，止动器控制单元130将止动器40移动至收回位置。
(3)音频收听模式
图10是示出根据本发明的第一实施例的当设定了音频收听模式时的三角钢琴的功能性构造的框图。该描述集中于自动演奏模式与手动演奏模式之间的区别。设定单元110设定了将被收听的乐曲。设定信息改变为根据用户指令已应用于音频收听模式的制音器静止设定、制音器驱动设定和键驱动设定之一。
当应用了键驱动设定时，止动器控制单元130使得止动器控制单元将止动器40移动至停止位置。数据输出单元170通过控制器11实现为具有以下功能的部件。数据输出单元170向解码单元155输出与已被设定单元110设定的乐曲对应的乐曲数据。解码单元155通过将按照WAV格式、MP3格式等编码的乐曲数据解码来获取音频信号。例如，当从通信单元14接收到音频信号本身作为乐曲数据时，解码单元155直接获取音频信号。解码单元155将获取的音频信号输出至制音器控制单元190和延迟单元156。延迟单元156延迟从解码单元155输出的音频信号，并且将延迟的音频信号输出至均衡单元152。延迟单元156中的延迟量被设定为对应于制音器控制单元190中的处理时间。
制音器控制单元190通过键驱动装置30、制音器驱动装置38和控制器11实现为具有以下功能的部件。当应用了制音器静止设定时，制音器控制单元190将所有的制音器8保持在其中它们被移动至制音位置的状态下，而不控制制音器操作机构80。另一方面，在键驱动设定和制音器驱动设定中，制音器控制单元190基于从解码单元155输入的音频信号的频率分布来控制制音器操作机构80以改变制音器8与弦5之间的接触状态。当应用了键驱动设定时，制音器控制单元190通过驱动键2控制制音器操作机构80。也就是说，制音器控制单元190通过根据键控制信号驱动键驱动装置30使键2进入按下的状态，从而向上推动制音器操作机构80，以将特定制音器8移动至释放位置。另一方面，当应用了制音器驱动设定时，制音器控制单元190根据制音器控制信号驱动制音器驱动装置38，从而向上推动制音器操作机构80，以移动特定制音器8。这样，键驱动设定和制音器驱动设定在用于移动制音器8的方法(向上推动制音器操作机构80的方法)上不同，但是被设定为使对制音器8的位置的控制相同。现在将描述在制音器控制单元190中控制制音器8的位置的方法。
图11是示出根据本发明的第一实施例的用于制音器的位置控制处理的流程图。当解码单元155中的解码开始时，制音器控制单元190执行制音器8的位置控制处理。首先，执行复位处理，也就是说，针对所有的“k”设定D(k)＝OFF(步骤S101)。这里，“k”为“1”至“88”，并且指示键2的放置位置。例如，k＝1指示具有最低音高的键2，并且k＝88指示具有最高音高的键2。如上所述，就诸如包括用于从最低音高开始的66键或70键的制音器的普通钢琴的结构而言，在“k”被设定为“1”至“66”或“1”至“70”而非“1”至“88”的状态下执行处理。“D(k)”指示与由“k”指示的键2对应的制音器8的位置(制音器8与弦5之间的接触状态)，并且“ON”指示“释放位置”，并且“OFF”指示“制音位置”。
接着，测量从解码单元155获取的音频信号的频率分布(步骤S111)。通过FFT(快速傅立叶变换)处理来执行在该示例中的频率分布测量。在该示例中，使用了具有几秒(例如，3秒)窗口的窗口函数。可根据从步骤S113至步骤S141所需的时间确定FFT处理的间隔，并且为例如0.1秒。设定(初始化)k＝0(步骤S113)，并且将1加至k(步骤S121)。
接着，确定V(f(k))是否大于Vth1(步骤S123)。“f(k)”对应于当操作“k”的键2时发出的音声的振荡频率(基频)。例如，当k是指示音高对应于“A4”的键2的值时，f(k)＝440Hz。“V(f(k))”指示通过频率分布测量确定的频谱f(k)的水平。“Vth1”是预定水平(针对每个“k”可不同或相同)，并且指示了作为用于确定是否将制音器8从制音位置移动至释放位置的标准的值。如果V(f(k))大于Vth1(步骤S123：是)，则设定D(k)＝ON(步骤S125)，并且程序前进至步骤S131。另一方面，如果V(f(k))小于或等于Vth1(步骤S123：否)，则确定V(f(k))是否小于Vth2(步骤S127)。“Vth2”是预定水平(针对每个“k”可不同或相同)，并且指示了作为用于确定是否将制音器8从释放位置移动至制音位置的标准的值。“Vth2”小于“Vth1”，但是可等于“Vth1”。如果V(f(k))小于Vth2(步骤S127：是)，则设定D(k)＝OFF(步骤S129)，并且程序前进至步骤S131。另一方面，如果V(f(k))大于或等于Vth2(步骤S123：否)，则程序直接前进至步骤S131。
如果不满足k＝88(步骤S131：否)，则程序返回至步骤S121。如果满足k＝88(步骤S131：是)，则已确定分别对应于所有的键2的制音器8的位置。因此，驱动制音器操作机构80，以将分别对应于键2的制音器8移动至根据D(k)(D(1)至D(88))的位置，因此控制制音器8的接触状态(步骤S141)。然后，程序返回至频率分布测量(步骤S111)。
根据这种制音器控制处理，例如，当音频信号包含用于高音高C4、E4和G4(高于Vth1的水平)的许多频率成分时，控制分别对应于C4、E4和G4的键2的制音器8移动至释放位置。通过振动器50将音频信号应用于音板7，并且还将其传递至弦5。此时，通过如上所述从制音器8释放对应于一定音高的特定的弦5，弦5由于音频信号的频率分布与弦5的振荡频率之间的关系而变得更容易共振。因此，可通过弦5与音板7之间的共鸣实现更浑厚的音声。另一方面，如果该水平低于Vth2，则控制制音器8移动至制音位置。这也可抑制过量的共振。应该注意，如果将延迟单元156中的上述延迟量确定为反映窗口函数的大小和制音器控制处理所需的时间，则控制制音器8的定时和音板7振动的定时可被同步，从而可更有效地执行从制音器8释放弦5。
就键驱动设定而言，驱动键2以向上推动制音器操作机构80。由于通过止动器40防止敲击弦，因此通过弦5和音板7的振动发声和键2的操作看上去好像具有相关性，因此还可提供视觉乐趣。
(4)电子声收听模式
图12是示出根据本发明的第一实施例的当设定了电子声收听模式时的三角钢琴的功能性构造的框图。该描述集中于与上述自动演奏模式的不同之处。设定单元110设定将被收听的乐曲。设定信息包括基于用户指令指示在制音器静止设定、制音器驱动设定和键驱动设定当中的已被应用于电子声收听模式的设定的信息。
当应用了键驱动设定时，止动器控制单元130将止动器40移动至停止位置。控制信号输出单元180通过控制器11实现为具有以下功能的部件。当应用了制音器静止设定、制音器驱动设定和键驱动设定中的任一个时，控制信号输出单元180基于与已通过设定单元110设定的乐曲对应的演奏控制数据产生演奏信息，并且将演奏信息输出至声源单元151。因此，声源单元151产生对应于演奏信息的音频信号，如在自动演奏模式的情况中那样。控制信号输出单元180还将演奏信息输出至制音器控制单元190。
制音器控制单元190通过键驱动装置30、制音器驱动装置38和控制器11实现为具有以下功能的部件。当应用了制音器静止设定时，制音器控制单元190将所有制音器8保持在其中它们已移动至制音位置的状态下，而不控制制音器操作机构80。另一方面，在键驱动设定和制音器驱动设定中，制音器控制单元190基于输出演奏信息中的诸如键号之类的音高信息和时间段信息来控制制音器操作机构80以改变制音器8与弦5之间的接触状态。当应用了键驱动设定时，制音器控制单元190根据键控制信号通过驱动键驱动装置30将键2变为按下的状态，从而向上推动制音器操作机构80，以移动特定制音器8。另一方面，当应用了制音器驱动设定时，制音器控制单元190根据制音器控制信号驱动制音器驱动装置38，从而向上推动制音器操作机构80，以移动特定制音器8。
通过该制音器控制处理，例如，当通过演奏信息指示的音高信息为“C4”时，控制对应于C4的键2的制音器8移动至释放位置保持通过对应于音高信息的时间段信息指示的时间段。通过振动器50将基于该演奏信息产生的音频信号应用于音板7，并且还将其传递至弦5。此时，通过如上所述基于音高信息从制音器8释放特定弦5，弦5由于音频信号的频率分布与弦5的振荡频率之间的关系而变得更容易共振。因此，可通过弦5与音板7之间的共鸣实现更浑厚的音声。当时间段信息指示的时间段结束时，控制制音器8移动至制音位置。这样也可以抑制过量的共振。
第二实施例
在第二实施例中，将描述其中将立式钢琴1B用作示例性键盘乐器的示例。
图13是示出根据本发明的第二实施例的立式钢琴的内部结构的示图。图14是根据本发明的第二实施例的立式钢琴的作用机构的附近的放大图。在图14中，立式钢琴1B的部件由在实施例的三角钢琴1的各个对应的部件之后加上后缀“B”的标号来指代。虽然诸如作用机构45B和制音器操作机构80B的部件与根据第一实施例的三角钢琴1的部件不同，但是第二实施例与第一实施例的相同之处在于，设为对应于制音器操作机构80B的制音器驱动装置38B移动制音器操作机构80B，以在从制音位置至释放位置的范围内移动制音器8B。
图15是示出根据本发明的第二实施例的振动器的位置的图。就立式钢琴1B而言，振动器50B的振动部分51B连接至音板7B，并且轭保持部分52B由连接至竖直撑杆9B的支承部分55B支承。振动器50B连接在音板7B的音板肋75B之间。另外，振动器50B设在对应于桥6B的位置(即，音板7B的背面，桥6B附接的位置)。虽然在图15所示的示例中支承部分55B连接至多个竖直撑杆9B，但是支承部分55B可连接至一个竖直撑杆9B。虽然设置振动器50B的位置是对应于桥6B的长桥的位置，但是该位置可为对应于短桥(未示出)的位置。可替换地，可将振动器50B设在分别对应于长桥和短桥的位置。
用于制音器的位置控制处理的另一示例
虽然已描述了图11所示的方法作为用于制音器的位置控制处理的示例，但是可采用各种其它方法。下面将描述这些方法中的一些。
(1)每当执行FFT处理时，可基于所得波谱来控制制音器8的位置。例如，按照从最高水平至最低水平的次序检测波谱的预定数量的峰(例如，5个峰)。然后，识别出具有以峰频率作为基频的音高的弦5，并且可控制对应于弦5的制音器8移动至释放位置。此时，可针对一个音高控制多个制音器8移动至释放位置。例如，可控制针对相对于该音高具有八度差的音高的制音器8移动至释放位置。
(2)在(1)中，可将频率范围划分为多个区段(例如，每八度音阶)，并且可使用区段来检测区段中的每一个中的高水平峰。
(3)在(1)中，如果峰的位置集中在预定频率范围，则不需要使用这些峰中的一些的音高，并且可使用与所述频率范围相距预定频率或更多的峰的音高。在这种情况下，期望使用从朝着更低的频率远离的峰开始的这些峰。此时，作为使用另一峰的音高的替代，可使用比未使用的峰的音高低一个八度音阶的音高。
(4)在图11所示的示例中，可统一处理多个“k”。例如，可统一处理用于差一个八度音阶的音高的“k”。具体地说，针对“k”＝1至11执行迭代流程，并且可将k+12×a(a是1至6的整数：k+12、k+24、……、k+72)处理为相同的值。
(5)在音频收听模式中，从制音器8释放以主要被包括在音频信号中的频率振动的弦5。然而，从制音器8可以释放以不是主要被包括在音频信号中的频率振动的弦5。也就是说，可基于音频信号的频率分布确定制音器8中的每一个是设定到释放位置还是制音位置。这样可实现各种共振效果。同样在电子声收听模式中，与通过音高信息指示的键2对应的制音器8不一定必须移动至释放位置，并且可基于音高信息确定制音器8中的每一个是移动至释放位置还是制音位置。
(6)在上述实施例中，通过按照利用FFT可以确定的精度确定可针对音板7发出的音声提供共振效果的弦5来确定将被移动至释放位置的制音器8。可通过可提供特定程度的共振效果的确定方法来确定制音器8。例如，基于音频信号或者演奏控制数据在音声中确定包括预定值的或更大的峰的音声范围，可基于预定规则(例如，在其中从制音器8释放弦5的音声范围中随机确定将被移动至释放位置的制音器8)驱动音声范围中的制音器8。
(7)在音频收听模式中，从制音器8释放以主要被包括在音频信号中的频率振动的弦5。然而，可基于通过驱动音板7发出的声强来确定将被移动至释放位置的制音器8。也就是说，例如，可通过诸如麦克风的音声收集装置收集基于音频信号从音板7发出的音声，并且利用收集的音声的声压，可基于预定规则(例如，声压的强度)确定制音器8中的每一个是移动至释放位置还是制音位置。
修改形式
虽然上面已经描述了本发明的实施例，但是本发明可按照下面描述的各种实施例实施。
在上面的实施例中，描述了将本发明应用于键盘乐器的情况。另一方面，在操作模式为音频收听模式和电子声收听模式的情况下不需要使用键2，并且应用了除键驱动设定以外的设定。因此，本发明可被构思为不包括键2的发声设备。
在操作模式是音频收听模式和电子声收听模式的情况下，如果满足预定条件，则可通过驱动踏板3或者通过驱动制音器驱动装置38从所有制音器8释放弦5。例如，在音频收听模式的情况下，如果音频信号的输出电平达到预定值或更大，则制音器8可移动至释放位置。在电子声收听模式的情况下，可基于音频信号的输出电平相似地执行控制。可替换地，当存在演奏控制数据中的制音器踏板的演奏信息时，可根据演奏信息执行控制。
在上述实施例中，将相同的驱动信号输入至所述多个振动器50。然而，可针对各个振动器50输入不同的驱动信号。例如，声源单元151可输出音频信号，以分别对应于各振动器50，并且可针对音频信号中的每一个分离地执行均衡单元152中的频率分布调整和放大单元153中的放大。这样，针对每个振动器50，频率分布的调整形式和放大因数的参数的设定可被设定为不同的参数。
从声源单元151输出的多个音频信号可为彼此不同的信号。例如，在使用两个振动器50的情况下，对应于振动器50的音频信号可分别为L-ch音频信号和R-ch音频信号，或者可为指示具有彼此不同的音色的乐音的音频信号。音频信号可具有彼此不同的频带。在这种情况下，具有更高频带的音频信号可输出至振动器50H，并且具有更低频带的音频信号可输出至振动器50L。
参考标号列表：
1：三角钢琴
1B：立式钢琴
2、2B：键
3、3B：踏板
4、4B：槌
5、5B：弦
6、6B、6H、6L：桥
7、7B：音板
8、8B：制音器
9、9B：竖直撑杆
10：控制装置
11：控制器
12：存储单元
13：操作面板
14：通信单元
15：信号输出单元
16：接口
17：总线
22、22B：键传感器
23、23B：踏板传感器
24、24B：槌传感器
30、30B：键驱动装置
33、33B：踏板驱动装置
38、38B：制音器驱动装置
39：提升轨
40、40B：止动器
45、45B：作用机构
50、50B、50H、50L：振动器
51、51B：振动部分
511：连接构件
512：音圈
52、52B：轭保持部分
521、523：轭
522：磁铁
524：壳体
53：制音器部分
55、55B：支承部分
60：触摸面板
75、75B：音板肋
80、80B：制音器操作机构
110：设定单元
120、180：控制信号输出单元
130：止动器控制单元
151：声源单元
152：均衡单元
153：放大单元
155：解码单元
156：延迟单元
170：数据输出单元
190：制音器控制单元

Claims (9)

1.一种发声设备，包括：
多个发声构件,其具有彼此不同的振荡频率；
多个制音器，其布置为对应于所述发声构件中的相应发声构件并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；
制音器操作机构，其移动所述制音器中的每一个，从而控制所述制音器与所述发声构件中的对应的一个的接触状态；
音板,其与所述发声构件共鸣；
振动器,其使所述音板振动；
获取单元,其被构造为获取音频信号；
信号输出单元，其被构造为：产生用于通过对应于获取的音频信号的振动来驱动所述振动器的驱动信号；以及将所述驱动信号输出至所述振动器；以及
制音器控制单元，其被构造为驱动所述制音器操作机构，以基于获取的音频信号的频率分布来改变所述发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
2.根据权利要求1所述的发声设备，
其中，所述信号输出单元被构造为一旦在产生所述驱动信号之后过去了预定时间就将所述驱动信号输出至所述振动器。
3.根据权利要求1所述的发声设备，
其中，所述制音器控制单元被构造为:如果获取的音频信号的频率分布满足特定条件，则驱动所述制音器操作机构，以改变所述发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
4.根据权利要求1所述的发声设备，
其中，所述制音器控制单元被构造为驱动所述制音器操作机构，以改变在预定时间段所述发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
5.一种发声设备，包括：
多个发声构件,其具有彼此不同的振荡频率；
多个制音器，其被布置为对应于所述发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；
制音器操作机构，其移动所述制音器中的每一个，从而控制所述制音器与所述发声构件中的对应的一个的接触状态；
音板,其与所述发声构件共鸣；
振动器,其使所述音板振动；
被构造为获取音频信号的获取单元；
信号输出单元，其被构造为：产生用于通过对应于获取的音频信号的振动来驱动所述振动器的驱动信号；以及将所述驱动信号输出至所述振动器；以及
制音器控制单元，其被构造为驱动所述制音器操作机构，以基于获取的音频信号的声强来改变所述发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
6.一种键盘乐器，包括：
根据权利要求1至5中的任一项所述的发声设备；
键，其被布置为对应于所述发声构件中的相应发声构件；
槌，作为一个键被按下的结果，相应的槌敲击对应于键的发声构件中的对应的一个，从而振动所述发声构件；
使所述槌停止敲击所述发声构件的止动器；以及
止动器控制单元，其被构造为通过所述止动器控制使所述槌停止的状态，
其中，作为键被按下的结果，所述制音器操作机构将所述发声构件从所述制音器释放，并且
所述制音器控制单元被构造为在所述止动器使槌停止敲击所述发声构件的状态下驱动键，从而通过键驱动所述制音器操作机构。
7.一种键盘乐器，包括：
根据权利要求1至5中的任一项所述的发声设备；
键，其被布置为对应于所述发声构件中的相应发声构件；以及
槌，作为一个键被按下的结果，相应的槌敲击对应于键的发声构件，从而振动发声构件；
其中，作为键被按下的结果，所述制音器操作机构将发声构件从制音器释放，并且
所述制音器控制单元被构造为驱动键以防止槌敲击发声构件，从而通过键驱动所述制音器操作机构。
8.一种用于发声设备中的发声控制方法，所述发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其布置为对应于所述发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动所述制音器中的每一个，从而控制所述制音器与发声构件中的对应的一个的接触状态；与所述发声构件共鸣的音板；以及使所述音板振动的振动器，所述方法包括以下步骤：
获取音频信号；
通过对应于所述音频信号的振动来驱动所述振动器；以及
驱动所述制音器操作机构，以基于所述音频信号的频率分布改变所述发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
9.一种用于发声设备中的发声控制方法，所述发声设备包括：具有彼此不同的振荡频率的多个发声构件；制音器，其布置为对应于所述发声构件中的相应发声构件，并且通过与各自对应的发声构件接触来抑制振动；制音器操作机构，其移动所述制音器中的每一个，从而控制所述制音器与所述发声构件中的对应的一个的接触状态；与所述发声构件共鸣的音板；以及使所述音板振动的振动器，所述方法包括以下步骤：
获取音频信号；
通过对应于所述音频信号的振动来驱动所述振动器；以及
驱动所述制音器操作机构，以基于所述音频信号的声强改变所述发声构件与各自对应的制音器之间的接触状态。
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