JP4639795B2 - 楽器の演奏駆動装置、鍵盤楽器の演奏駆動システム及び鍵盤楽器。 - Google Patents

Description

この発明は、楽器の演奏操作子を機械的に駆動するための演奏駆動装置、鍵盤楽器の演奏駆動システム並びに鍵盤楽器に関する。

周知の通りアコーステックのピアノ（アップライト又はグランドピアノ）においては、演奏者の打鍵操作に応じた鍵の運動が、アクション装置の作動によりハンマの打弦運動に変換される。前記ハンマは前記鍵に与えられた運動に応じた速度で、該打鍵操作された対応する弦を打撃することで該弦を振動せしめる。これにより所定の音高の楽音が発音される。前記演奏者の打鍵操作は、押鍵操作（鍵を押し下げる動作）と離鍵操作（押し下げた鍵からを指を離す操作）とからなる。
また、従来から知られる自動演奏ピアノにおいては、アコースティックのピアノ（アップライト又はグランドピアノ）に備わる各鍵に対して、該鍵を駆動するための駆動手段（例えば電磁ソレノイド）が配設され、再生すべき演奏情報に応じて該電磁ソレノイドの駆動を選択的に制御することで、該演奏情報に基づき発音すべき楽音の音高に対応する鍵が自動的に駆動される。前記駆動された鍵の機械的な打鍵動作に連動してハンマが打弦動作することで、前記演奏情報に応じた自動演奏が実現される。

鍵盤楽器の演奏操作を表す演奏情報の構成としては、例えば、演奏情報を、楽音の音高やベロシティ（押鍵速度）などを規定したＭＩＤＩデータなどが知られている。しかし、前記内容のＭＩＤＩデータでは、所謂ハーフストローク奏法などによる微妙な演奏操作の（従って楽音の）ニュアンスを表現できず、アコースティックピアノの演奏操作（鍵の打鍵操作）の表現するには不十分であった。この点について、アコースティックピアノの演奏操作（鍵の打鍵操作）を高度に表現可能な演奏情報として、鍵の位置情報を連続的に記録することで、打鍵操作された鍵の軌道を記録することが可能な装置があった（例えば、下記特許文献１を参照）。

また、演奏者が演奏操作する操作部と、アコースティックな楽音を発生する発音部とを分離して、両者の間に、前記操作部に対する演奏操作を表す演奏情報を異なる演奏内容の情報に変換して、該変換した情報を前記発音部に供給する演奏制御装置を介在せしめて構成される発音システムが知られている（例えば、下記特許文献２を参照）。該特許文献２には、前記発音システムにより、アコースティックな楽音発生でありながら、種々の使用環境等に合わせて、操作部の演奏情報や演奏内容とは異なる内容の楽音を発生させることができることが示されている。

また、鍵盤楽器の演奏練習を始めたばかりの初心者、容易に演奏または演奏の練習を行うための工夫として、各々手の指に対応づけた複数の鍵を有し、運指を指定するための運指データを含む楽曲データに基づき、楽曲データ中の運指データによって指定される指に対応づけられた鍵と、実際に操作された鍵とが一致したときに、前記楽曲データ中の演奏データに従って楽音信号を生成して出力する鍵盤楽器演奏の練習用装置があった（下記特許文献３を参照）。通常の鍵盤楽器においては、各鍵には夫々特定の音高が割り当てられており、操作された鍵と、該鍵の操作に応じて発音される楽音の音高が一対一で対応付けられているが、前記特許文献３の記載によれば、運指データの内容と操作された鍵とが一致したときに、楽曲データ中の演奏データに従って楽音信号が生成される。従って、或る鍵の操作に基づき発生せられる楽音の音高は一様でない：即ち、或る同じ鍵を操作した場合であっても、その時点で出力されている演奏データの内容に従って、異なる音高の楽音が発音されうる。言い換えれば、或る鍵の操作（キーオン指示）が異なる複数種類の音高の発音に共用させる発想がそこにある。
特開２００４‐０７７５２１号公報 特開２００３‐２０８１５４号公報 特開２００１‐０６６９８２号公報

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、或る演奏操作子に対する演奏操作に同期して、該或る演奏操作子とは別の演奏操作子を動作させることを目的とし、詳しくは、前記或る演奏操作子の軌道に対応する動きを前記別の演奏操作子で再生することを目的とする。

この発明は、演奏者によって操作される演奏操作子と、前記操作された演奏操作子の移動に関する物理量を連続的に検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第１正規化手段と、前記第１正規化手段により該正規化された物理量に基づき前記操作された演奏操作子の軌道に関する操作情報を生成する操作情報手段と、前記操作情報に基づき、前記操作された演奏操作子の軌道に対応する動きを該操作された演奏操作子とは別の音高の演奏操作子に指示する軌道データを生成する軌道データ生成手段と、前記別の音高の演奏操作子の移動に関する物理量を連続的に検出する第２検出手段と、前記第２検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第２正規化手段と、前記軌道データ生成手段により生成された軌道データと前記第２正規化手段により正規化された物理量に基づくサーボ制御により、前記別の音高の演奏操作子を駆動する駆動手段を具える楽器の演奏駆動装置である。

また、この発明は、データ通信可能に接続された少なくとも２台以上の鍵盤楽器を含む演奏駆動システムであって、演奏者によって操作された鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第１正規化手段と、前記第１正規化手段により該正規化された物理量に基づき前記操作された鍵の軌道に関する操作情報を生成する操作情報手段を含むマスター鍵盤楽器、前記操作情報に基づき、前記操作された鍵の軌道に対応する動きを該操作された鍵とは別の鍵に指示する軌道データを生成する軌道データ生成手段、及び、前記別の鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第２検出手段と、前記第２検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第２正規化手段と、前記軌道データ生成手段により生成された軌道データと前記第２正規化手段により正規化された物理量に基づくサーボ制御により、前記別の鍵を駆動する駆動手段を含むスレーブ鍵盤楽器から構成される鍵盤楽器の演奏駆動システムである。

また、この発明は、演奏者によって操作される鍵と、前記操作された鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第１正規化手段と、前記第１正規化手段により該正規化された物理量に基づき前記操作された鍵の軌道に関する操作情報を生成する操作情報手段と、前記操作情報に基づき、前記操作された鍵の軌道に対応する動きを該操作された鍵とは別の音高の鍵に指示する軌道データを生成する軌道データ生成手段と、前記別の音高の鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第２検出手段と、前記第２検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第２正規化手段と、前記軌道データ生成手段により生成された軌道データと前記第２正規化手段により正規化された物理量に基づくサーボ制御により、前記別の音高の鍵を駆動する駆動手段を具える鍵盤楽器である。

この発明に係る楽器の演奏駆動装置によれば、演奏者による演奏操作に応じた演奏操作子の移動に関する物理量を連続的に検出し、該検出した物理量を正規化してから鍵の軌道に関する操作情報を生成し、その操作情報に基づいて、当該操作された演奏操作子とは別の音高の演奏操作子に指示する軌道データを生成し、且つ、別の音高の演奏操作子の移動に関する物理量を連続的に検出し、その検出された物理量を正規化して、生成された軌道データと別の演奏操作子の動きに関する正規化された物理量に基づいてサーボ制御を行うことができる。ここで、操作を検出する側で得た実際の物理量と、駆動対象側で得た実際の物理量を、それぞれ、軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により正規化しているので、演奏者により実際に演奏操作された演奏操作子とは別の音高の演奏操作子を、その演奏操作された演奏操作子と略同時且つ略同軌道で、該演奏操作された演奏操作子の動きに対して正確に追従するよう、駆動することができるという優れた効果を奏する。従って、演奏者による或る演奏操作子に対する演奏操作に同期して、該演奏者に操作された或る演奏操作子との軌道に対応する動きを、別の音高の演奏操作子で正確に再現することができるという優れた効果を奏する。

また、この発明に係る鍵盤楽器の演奏駆動システムによれば、マスター鍵盤楽器において、演奏者による演奏操作に応じた鍵の移動に関する物理量を連続的に検出し、該検出した物理量を正規化してから鍵の軌道に関する操作情報を生成し、軌道データ生成手段において、その操作情報に基づいて、当該操作された鍵とは別の鍵に指示する軌道データを生成する。そして、スレーブ鍵盤楽器において、該別の鍵の移動に関する物理量を連続的に検出し、その検出された物理量を正規化して、軌道データ生成手段により生成された軌道データと、その別の音高の鍵の動きに関する正規化された物理量に基づいてサーボ制御を行うことができる。ここで、マスター鍵盤楽器側で得た実際の物理量と、スレーブ鍵盤楽器側で得た実際の物理量を、それぞれ、軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により正規化しているので、スレーブ鍵盤楽器側で再生される打鍵動作は、マスター側で行われた打鍵（押鍵及び離鍵）軌道の忠実な再現となり、マスター鍵の動きに対するスレーブ鍵の追従生が向上する。よって、マスター鍵で演奏者が行った演奏操作のタッチ感、演奏感をスレーブ鍵の動作として高度に再現でき、スレーブ側において微妙な演奏のニュアンスなども高度に表現できるようになる。よって、スレーブ側の打鍵動作や、機械的発音機構による発音は、アコースティック楽器の楽器演奏感として十分な性能を発揮する、という優れた効果を奏する。
また、この発明は鍵盤楽器の発明として構成することもできる。この場合も、操作を検出する側で得た実際の物理量と、駆動対象側で得た実際の物理量を、それぞれ、軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により正規化しているので、演奏者により演奏操作された鍵の動きに対して正確に追従するよう、別の音高の鍵を駆動することができるという優れた効果を奏する。

以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例について説明する。

図１はこの発明の概略を概念的にブロック図である。先ず、図１を参照してこの発明の概要を説明する。図１において、符号１００は、演奏者によって打鍵操作されるマスター鍵である。マスター鍵１００の打鍵操作（押鍵及び離鍵動作）に応じて、該マスター鍵１００の打鍵軌道に関する操作情報が作成され、該作成された操作情報は変換部１０１に供給される。変換部１０１は後述する変換処理を実行し、前記供給された操作情報に基づきスレーブ鍵１０２の軌道を指示するための駆動情報（軌道データ）をリアルタイム処理で生成する。スレーブ鍵１０２は、前記生成された駆動情報に基づき駆動されることで、マスター鍵１００の操作に同期して、該マスター鍵１００の軌道に対応する打鍵軌道で打鍵動作する。従って、詳しくは後述から明らかになる通り、この発明に従えば、操作されたマスター鍵１００の動作と略同時刻且つ同一の軌道で、スレーブ鍵１０２を打鍵駆動することができる。

この発明の実施形態の一例として、マスター鍵１００とスレーブ鍵１０２が別々の鍵盤楽器に具備される例について説明する。すなわち、この実施例においては、マスター装置となるピアノの鍵盤の各鍵が演奏者に操作されるマスター鍵１００となり、スレーブ装置となるピアノの鍵盤の各鍵がスレーブ鍵１０２となる。マスター側のピアノ（マスター鍵１００に相当）と、スレーブ側のピアノ（スレーブ鍵１０２に相当する）は、図１に示す変換部１０１に相当する変換装置を介してデータ通信可能に接続される。変換装置１０１は、マスター・スレーブ間のデータ通信を中継するための装置であり、マスター乃至スレーブ装置からは独立した別体の信号処理装置によって構成される。変換装置１０１は、少なくとも操作情報を駆動情報に変換する処理を実行するための信号処理手段とデータ送受信のための通信手段とを具えた信号処理装置によって構成されるものとする。なお、各装置間でのデータ通信の方式は従来から知られる適宜の方式を適用してよい。

図２は当該実施例に適用されるマスター側のピアノ（マスター装置）の概要構成図であり、図３はスレーブ鍵側のピアノ（スレーブ装置）の概要構成図である。アコースティック楽器としての機械的な発音機構の構成は、マスター装置及びスレーブ装置に共通であるため、両装置における同一部材には同一符号を付与する。また、図２及び図３に示す通り、マスター装置及びスレーブ装置として適用されるピアノは、大別して、機械的な発音機構と電気的な信号処理系（マスター側：信号処理部１０Ｍ、スレーブ側：信号処理部１０Ｓ）を有している。図３に示す通り、スレーブ装置は、再生すべき駆動情報に基づき鍵１Ｓを自動的に駆動するための機構を有する自動演奏ピアノである。また、図２に示すように、マスター装置は、少なくとも鍵１Ｍの移動を検出する手段を有していればよい。すなわち、マスター装置として図３のような自動演奏ピアノを利用しても差し支えないが、その場合、鍵の駆動機構は使用しないまでである。

先ず、マスター装置及びスレーブ装置に共通な機械的な発音機構の構成について簡単に説明する。図２、図３において、マスター装置乃至スレーブ装置として適用される自動演奏ピアノは、通常のアコースティックのピアノと同様に、鍵１Ｍ，１Ｓ（マスター側は符号１Ｍ、スレーブ側は符号１Ｓ）と、鍵１Ｍ，１Ｓに対する打鍵操作をハンマの打弦運動に変換するのアクション機構２と、対応する鍵１Ｍ，１Ｓに連動して打弦運動するハンマ３と、該ハンマ３によって打撃される弦４と、弦４の振動を止めるためのダンパ５等を含んで構成され、これら各部材は、当該自動演奏ピアノに具わる複数の鍵（典型的には８８鍵）の各々に対応して具備される。該自動演奏ピアノに備わる８８鍵の各鍵には、個々の鍵毎の音高を識別するためのキーナンバＫｎ（Ｋｎ１〜Ｋｎ８８）が割り当てられており、本実施例では、キーナンバＫｎは、低音側から順に若い番号が割り当てられているものとする。すなわち、キーナンバＫｎは、ピアノ鍵盤に向かって左側の鍵（低音の鍵）から右に向かって順次Ｋｎ１、Ｋｎ２、Ｋｎ３…Ｋｎ８８という具合に割り当てられる。
鍵１Ｍ，１Ｓは、バランスピンＰに貫通された位置を凡その支点として、上下ストローク変位可能に支持されており、非押鍵時（外力を加えない状態）では図１において実線で示すレスト位置（ストローク量０ｍｍの位置）にある。鍵１Ｍ，１Ｓは、打鍵操作（押鍵及び離鍵）に応じて、前記レスト位置からエンド位置の間で上下に往復動作する。前記エンド位置は、例えばレスト位置から１０ｍｍ押し下げられたストローク位置として規定される。図１において２点鎖線は該エンド位置まで押し下げられた状態にある鍵を示す。

図３に示すように、スレーブ装置の鍵１Ｓの後端下面側には、当該鍵１Ｓを自動的に駆動するための駆動手段（アクチュエータ）として、電磁ソレノイド７が具備される。電磁ソレノイド７は、コイル軸心内において双方向的に直線移動可能に挿入された棒状のプランジャの先端部が鍵１Ｓの後端下面部に当接可能に配設されている。当該ソレノイド７に励磁電流が与えられてソレノイド７が駆動されると、プランジャが上方変位して、対応する鍵１Ｓの後端下面を突き上げる。このプランジャの突き上げによって鍵１Ｓの押鍵駆動が行われる。なお、マスター装置においては鍵駆動用のソレノイドは不要であるが、センサ付き自動演奏ピアノを利用してもよい。

また、図２及び図３に示す通り、マスター装置乃至スレーブ装置として適用されるピアノの各鍵１Ｍ，１Ｓの下面側には、鍵１Ｍ，１Ｓの動作に応じた物理量を検出するためのキーセンサ６Ｍ，６Ｓが配設される。キーセンサ６Ｍ，６Ｓは、例えば、鍵１Ｍ，１Ｓの動作ストロークの全工程について連続的な位置情報を表すアナログ信号を出力する光学式の位置センサによって構成することができる。なお、キーセンサ６Ｍ，６Ｓとして適用可能な光学式の位置センサの具体的な構成例については、例えば上記特許文献１に記載の構成等、従来から知られる適宜のセンサ構成を採用してよい。また、光学式のセンサに限らず、その他適宜の連続量センサによって構成しても差し支えない。キーセンサ６Ｍ，６Ｓの出力は、マスター装置において信号処理部１０Ｍに、また、スレーブ装置において信号処理部１０Ｓに夫々供給されている。
マスター装置とスレーブ装置とでは、信号処理部１０Ｍ，１０Ｓにおいて実行する信号処理の内容が異なる：マスター装置では、信号処理部１０Ｍは、キーセンサ６Ｍの出力に基づき演奏操作を表す操作情報の生成処理を行い、該生成した操作情報を変換装置１０１（図１参照）に出力する。一方、スレーブ装置では、信号処理部１０Ｓは、外部（変換装置１０１；図１参照）から供給される駆動情報（軌道データ）の再生処理を行う。具体的には、該駆動情報とキーセンサ６Ｓの出力とに基づきソレノイド７の駆動をサーボ制御する。

図４は、マスター装置又はスレーブ装置の電気的なハードウェア構成の概略を示している。図４において、マスター装置又はスレーブ装置に具わる信号処理・制御系は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２及び通信インターフェース２３を含んで構成され、各装置間がデータ及びアドレスバス２０Ｂを介して接続される。ＣＰＵ２０は、全体的な動作や制御や、各種の信号処理の実行を制御する。ＲＯＭ２１には、ＣＰＵ２０により実行される各種信号処理のためのプログラムが記録されている。ここで、前記各種信号処理には、マスター装置において実行される操作情報の生成処理、スレーブ装置において実行される駆動情報の再生処理が含まれる。ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０のワークエリアとして使用され、該各種信号処理の実行中に発生した各種データや各種パラメータ等や、キーセンサ６Ｍ，６Ｓの出力値のバッファ等に利用されてよい。通信インターフェース２３は、マスター装置においては自機で生成した操作情報を外部に送出するために利用され、スレーブ装置では外部から駆動情報を取り込むために利用される。また、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２４はＡＤ変換器を含んでいる。ＣＰＵ２０では所定のクロックタイミング毎に各センサの出力を取得する処理を行っており、キーセンサ６Ｍ，６Ｓから出力される検出信号（アナログ信号）は当該Ｉ／Ｏ２４を介してディジタル信号に変換され信号処理系に取り込まれる。
また、スレーブ装置にはソレノイド７を駆動するための励磁電流を発生するドライバが更に具わる（図４においては、便宜上、ソレノイド７とドライバ２５を点線で示した）。ドライバはＣＰＵ２０が発生したソレノイド駆動用のディジタル信号を適宜の電流信号（例えばＰＷＭ形式の電流信号）に変換して、これをソレノイド７に供給する。なお、この実施例では、ソレノイド７の駆動方式として、ＰＷＭ（パルス幅変調）形式式の電流信号（ＰＷＭ信号）を適用するものとするが、ソレノイド７の駆動電流の方式はこれに限らず、従来から知られるどのような方式も適用可能である。また、マスター装置又はスレーブ装置には、図示の構成要素の他にも、操作者が各種選択や指示入力等を行うための操作子群や操作子等を駆動、検出するための機構、その機構を制御するためのソフトウェア等が具備されてよい。

なお、この実施例においては、図２又は図３に示す信号処理部１０Ｍ，１０Ｓにおける処理は、ＣＰＵ２０（図４参照）が実行するソフトウェアプログラムによって構成及び実施されるものとするが、これに限らず、前記処理を実行するための信号処理回路によってハードウェア的に構成及び実現することも可能である。

図５（ａ）は、上記構成により実現されるマスター・スレーブ制御の一例を機能的に示すブロック図である。なお、この実施例では、同図に示す各モジュールで実行される信号処理は、マスター装置、変換装置乃至スレーブ装置において実行するソフトウェアプログラムにより実現されるものとする。また、図５において、図１〜図４で既に示した要素については、同一の符号を付与して適宜説明を省略する。また、同図において、マスター装置１００側の鍵に符号「１Ｍ」、スレーブ装置１０２側の鍵に符号「１Ｓ」を付与、並びに、マスター装置１００側のキーセンサに符号「６Ｍ」、スレーブ装置１０２側のキーセンサに符号「６Ｓ」を付与して、マスター装置とスレーブ装置の区別を明瞭にする。また、マスター装置１００及びマスター装置１０２におけるＡＤ変換部２４は図４における入出力インターフェースに相当する。

図５（ａ）において、マスター装置１００側では、キーセンサ６Ｍが出力するマスター側の鍵１Ｍの操作位置に基づく検出信号（アナログ位置信号）ｙｘＭａは、ＡＤ変換部２４においてディジタル位置信号ｙｘＭｄに変換される。なお、この明細書中では、ＡＤ変換部２４にてディジタル変換した後のディジタル位置信号を「位置ＡＤ変換値」と呼ぶ。正規化部３０は所定の正規化処理により位置ＡＤ変換値ｙｘＭｄを正規化した値「位置値ｙｘＭ」を作成する。所定の正規化処理は、位置ＡＤ変換値ｙｘＭｄの記述単位を、後述するスレーブ側で扱う位置目標値の記述単位（例えばミリメートル単位）に換算する処理や、各装置個体に固有の値ずれの補正などである。

また、同図に示すように、スレーブ装置１０２側において、キーセンサ６Ｓの出力に基づく位置ＡＤ変換値ｙｘＳｄをフィードバック信号として取り込む経路においても、正規化部３１において同様な正規化処理を行い、位置値ｙｘＳをフィードバック信号として取り込んでいる。

マスター装置１００側の速度生成部３２は、正規化部３０から出力された位置値ｙｘＭに基づき速度値ｙｖＭを生成する。すなわち、速度値ｙｖＭを計算によって求めることで、位置情報を速度情報に変換している。或る時点の位置値ｙｘＭに対応する速度値ｙｖＭの計算方法としては、例えば過去の１乃至複数のサンプリング時点で取り込んだ位置値ｙｘＭ´をバッファしておき、現時点の位置値ｙｘＭと過去の位置値ｙｘＭ´を使用して適宜微分演算する方法等を適用しうる。スレーブ装置１０２側の速度生成部３３も、マスター側と同様に、正規化部３１から出力された位置値ｙｘＳに基づき速度値ｙｖＳを生成する。

マスター装置１００において、操作情報生成部３４は、位置値ｙｘＭ、速度値ｙｘＭ及び操作された鍵のキーナンバ「操作キーナンバＫｎＭ」をセットとする操作情報ｒＭを生成する。前記操作情報ｒＭは、操作情報送信部３５を介して変換装置１０１に送信される。図５（ｂ）に操作情報ｒＭのデータ構成例を示す。操作情報ｒＭは、時刻情報ｔと、当該時刻ｔにおける位置値ｙｘＭ、速度値ｙｘＭ及び操作された鍵の操作キーナンバＫｎＭとからなる。

変換装置１０１において、変換処理部３７は、操作情報受信部３６を介して受信した操作情報ｒＭに基づきスレーブ装置１０２に与えるべき駆動情報ｒＳを生成する処理を行う。この実施例においては、変換装置１０１における変換処理の一例として、操作されたマスター鍵の音高に対して、駆動すべきスレーブ鍵の音高を１オクターブ下及び上にシフトする「オクターブシフト」処理を行う例を示す。すなわち、操作情報ｒＭに含まれる操作キーナンバＫｎＭに対して−１２した値：「ＫｎＭ−１２」を「第１駆動キーナンバＫｎＳ１」とし、また、操作キーナンバＫｎＭに対して＋１２した値；「ＫｎＭ＋１２」を「第２駆動キーナンバＫｎＳ２」とする。また、操作情報ｒＭに含まれる位置値ｙｘＳ、速度値ｙｖＳについては、そのままの値を夫々スレーブ鍵駆動用の位置目標値ｒｘＳ及び速度目標値ｒｖＳとする。そして、時刻情報ｔ、該時刻情報ｔに対応する位置目標値ｒｘＳ、速度目標値ｒｖＳに第１駆動キーナンバＫｎＳ１並びに第２駆動キーナンバＫｎＳ２を加えて、全体を駆動情報ｒＳとし、操作情報送信部３８を介して、該駆動情報ｒＳをスレーブ装置１０２側に送信する。図５（ｂ）に前記駆動情報ｒＳのデータ構成例を示す。この駆動情報ｒＳが、スレーブ側の鍵１Ｓの軌道を指示するための軌道データであり、後述するスレーブ装置１０２のフィードバックループに、鍵１Ｓを駆動するための目標値を与える。

スレーブ装置１０２において、目標値生成部４０は、駆動情報受信部３９を介して受信した駆動情報ｒＳに基づき、駆動すべき鍵のキーナンバ（第１駆動キーナンバＫｎＳ１及び第２駆動キーナンバＫｎＳ２）を特定すると共に、位置目標値ｒｘＳ及び速度目標値ｒｖＳを取得する。図５（ａ）において点線で囲む部分はスレーブ側の鍵１Ｓのサーボ駆動を行うためのフィードバックループである。位置比較部４１は、正規化部３１の出力である位置値ｙｘＳが負帰還入力されていおり、位置目標値ｒｘＳと該位置値ｙｘＳの偏差ｅｘを出力する。また、速度比較部４２は、速度生成部３３の出力である速度値ｙｖＳが負帰還入力されており、速度目標値ｒｖＳと該速度値ｙｖＳの偏差ｅｖを出力する。位置比較部３１から出力された偏差ｅｘは位置増幅部４３を介して所定のゲイン値Ｋｘで増幅され、また、速度比較部３２から出力された偏差ｅｖは速度増幅部４４を介して所定のゲイン値Ｋｖで増幅される。ここで、位置増幅部４３の出力ｕｘと速度増幅部４４の出力ｕｖは、ソレノイド７に供給すべき励磁電流中の位置成分及び速度成分の使用比率（パーセンテージ）に換算せられた値をとる。すなわち、各増幅部４３及び４４は、入力された信号の記述単位（ミリメートル単位及びｍｍ／ｓ単位）を、後段のＰＷＭ発生器におけるデューティ比の増減値に対応する単位に単位変換する機能を果たしている。加算部４５は、位置増幅部４３の出力ｕｘと速度増幅部４４の出力ｕｖを加算して一本化することで、ソレノイド７を駆動するための操作量となる制御信号ｕを出力する。そして、ＰＷＭ発生器２５において該制御信号ｕに基づくＰＷＭ信号（励磁電流）を発生し、該ＰＷＭ信号に従ってソレノイド７が駆動される。

上記図５（ａ）の制御構成に従う信号処理動作の手順についてフローチャートを参照して説明する。図６（ａ）〜（ｃ）は、マスター装置１００、変換装置１０１及びスレーブ装置１０２において実行される信号処理の一例を示すフローチャートであり、（ａ）はマスター装置における処理、（ｂ）は変換装置における処理、（ｃ）はスレーブ装置における処理に、夫々対応している。（ａ）〜（ｃ）に示す各処理は、マスター装置１００、変換装置１０１及びスレーブ装置１０２の各装置の電源投入に従い起動するものとする。

先ず、マスター装置１００において、制御系は所定周期でキーセンサ６Ｍの出力信号（鍵の位置の検出値）ｙｘＭａを取り込む（ステップＳ１）。ステップＳ２において前記ステップＳ１で取得した出力信号ｙｘＭａをＡＤ変換してＡＤ変換値ｙｘＭｄとし、ステップＳ３では該ＡＤ変換値ｙｘＭｄを正規化して、位置値ｙｘＭを得る。ここで、ＡＤ変換値ｙｘＭｄの正規化処理の一例を挙げると、予めゲイン較正値Ｒと、オフセット較正値をキーセンサ６Ｍの測定（検出信号）によって求めておき、下記の式１によって正規化した値ｙｘＭを求めてよい。
式１）ｙｘＭ＝Ｒ＊ｙｘｄＭ＋Ｓ
また、正規化処理の別の例としては、キーセンサ６Ｍの測定によって、鍵のレスト位置（ストロークの長さ０ｍｍの位置）でのＡＤ変換値ＹＸＤｒと、鍵のエンド位置（前記レスト位置からのストロークの長さ１０ｍｍの位置）でのＡＤ変換値ＹＸＤｅを取得しておき、下記式２によって正規化した値ｙｘＭを求めてよい。
式２）ｙｘＭ＝（ｙｘｄＭ−ＹＸＤｒ）／（ＹＸＤｅ−ＹＸＤｒ）
なお、上記の正規化処理の方法はマスター装置側のみならずスレーブ装置側でも同様に適用できる。また、正規化の方法は上記の例に限定されない。

ステップＳ４において、位置値ｙｘＭがレスト位置（ストローク長さ０ｍｍ）の値以下であれば（ステップＳ４のｎｏ）処理をステップＳ１に戻し、上述Ｓ１〜Ｓ３を繰り返す。演奏者による鍵の操作があれば、鍵の位置はレスト位置から変位しているので、ステップＳ４をｙｅｓに分岐する。

ステップＳ５では、操作された鍵のキーナンバＫｎＭを取得する。ステップＳ６では、位置値ｙｘＭに基づき鍵の動作の速度情報（速度値ｙｖＭ）を求める。速度値ｙｖＭは、例えば現在の位置値ｙｘＭと過去タイミングで取り込んだ位置値ｙｘＭ´とから適宜の微分演算により求めることができる。ステップＳ７では、上記の処理により取得した位置値ｙｘＭ、速度値ｙｖＭ及びキーナンバＫｎＭに従って操作情報ｒＭを生成する（操作情報ｒＭの構成例は図５（ｂ）を参照）。そして、ステップＳ８において、前記生成された操作情報ｒＭを変換装置１０１（図５（ａ）を参照）に送信する。

変換装置１０１では、所定周期で外部（マスター装置１００）から送信されるデータを取り込む処理を行っている。図６（ｂ）に示すように、ステップＳ９において操作情報ｒＭを受信すると、ステップＳ１０において、該受信した操作情報ｒＭに含まれるキーナンバＫｎＭに基づき、スレーブ側で駆動対象となる鍵のキーナンバを設定する処理を行う。この実施例では「上下オクターブシフト」させる例を示している。すなわちＫｎＭに対して−１２した値；「ＫｎＭ−１２」を「第１駆動キーナンバＫｎＳ１」とし、また、操作キーナンバＫｎＭに対して＋１２した値；「ＫｎＭ＋１２」を「第２駆動キーナンバＫｎＳ２」とする。言い換えれば、この実施例において、変換装置１０１は、スレーブ側で駆動すべき鍵の音高を、マスター側で操作された鍵の音高とは別の種類の音高に変換する音高変換手段として機能している。
ステップＳ１１では、該受信した操作情報ｒＭに含まれる位置値ｙｘＭ及び速度値ｙｖＭを、それぞれスレーブ鍵１Ｓの駆動目標値（位置目標値ｒｘＳ，速度目標値ｒｖＳ）として設定する。ステップＳ１２では、上記位置目標値ｒｘＳ、速度目標値ｒｖＳ及び第１駆動キーナンバＫｎＳ１並びに第２駆動キーナンバＫｎＳ２に従って駆動情報ｒＳを生成する（駆動情報ｒＳの構成例は図５（ｃ）を参照）。そして、ステップＳ１３において前記生成した駆動情報ｒＳをスレーブ装置１０２（図５（ａ）を参照）に送信する。

スレーブ装置１０２では、所定周期で変換装置１０１から送信されるデータを取り込む処理を行っている。図６（ｃ）に示すように、ステップＳ１４において、変換装置１０１から送信された駆動情報ｒＳを受信すると、ステップＳ１５では、該受信した駆動情報ｒＳに基づき、駆動対象となる鍵のキーナンバ（第１駆動キーナンバＫｎＳ１並びに第２駆動キーナンバＫｎＳ２）と位置目標値ｒｘＳと速度目標値ｒｖＳを取得する。ステップＳ１６では、前記取得したキーナンバＫｎＳ１及びＫｎＳ２から駆動すべき鍵を特定する。上述の通りこの実施例では、マスター側で操作された鍵に対して１オクターブ上及び１オクターブ下の音高に当たる２つの鍵をスレーブ側での駆動対象としている。そして、ステップＳ１７では、前記ステップＳ１６において駆動対象に特定した各鍵について駆動制御（サーボ制御）を行う。

図７はサーボ駆動制御の手順の一例を示すフローチャートである。以下、一例としてキーナンバＫｎＳ１の鍵についてのサーボに駆動処理を説明する。ステップＳ２０では、キーナンバＫｎＳ１の鍵に対応するキーセンサ６Ｍ（図５（ａ）を参照）の出力信号ｙｋＳａを取り込み、ステップＳ２１において、前記取り込んだ出力信号ｙｘＳａをＡＤ変換してＡＤ変換値ｙｘＳｄとし、ステップＳ２２では該ＡＤ変換値ｙｘＳｄを正規化して、位置値ｙｘＳを得る。位置値ｙｘＳは当該サーボ制御におけるフィードバック信号の位置成分となる。なお、前記正規化の処理は、上述した図６（ａ）のステップＳ３の処理と同様の処理である。

ステップＳ２３において、前記図６（ｃ）のステップＳ１５で取得した位置目標値ｒｘＳと前記位置値ｙｘＳの偏差ｅｘを求め、ステップＳ２４では該偏差ｅｘを所定のゲイン値Ｋｘで増幅する。また、ステップＳ２５では、前記位置値ｙｘＳに基づき速度値ｙｖＳを生成する。速度値ｙｖＳの生成方法については、前記図６（ａ）のステップＳ５と同様であってよい。ステップＳ２６では、前記図６（ｃ）のステップＳ１５で取得した速度目標値ｒｖＳと前記生成した速度値ｙｖＳの偏差ｅｖを求め、ステップＳ２７では該偏差ｅｖを所定のゲイン値Ｋｖで増幅する。

そして、前記偏差ｅｘと前記偏差ｅｖを加算して制御信号ｕを得て（ステップＳ２８）、該制御信号ｕをソレノイド駆動用の電流値（この例ではＰＷＭ信号）に変換し（ステップＳ２９）、ステップＳ３０において前記制御信号ｕに基づく励磁電流によってソレノイド７を駆動することで、スレーブ側の鍵１Ｓの打鍵駆動が行われる。

上記図６（ａ）〜（ｃ）及び図７のフローチャートに示す処理を繰り返し実行することで、２台のピアノによるマスター−スレーブ制御が実現される。この実施例によれば、マスター側の或る鍵１Ｍの打鍵操作に応じて、スレーブ装置１０２では、該鍵１Ｍの音高（キーナンバＫｎＭに対応する音高）に対して、上及び下に１オクターブだけシフトさせた音高に対応する２つの鍵（第１駆動キーナンバＫｎＳ１並びに第２駆動キーナンバＫｎＳ２に対応する各鍵）が同時に駆動されることになる。

以上の制御により、スレーブ装置１０２では、マスター装置１００で時々刻々検出されるマスター側の鍵の位置情報及び速度情報に基づき、スレーブ側の鍵の軌道を指示するための駆動情報（軌道データ）を、リアルタイムの処理で作成することができる。従って、スレーブ装置１０２は、前記駆動情報に基づく駆動目標値に従い打鍵駆動の制御を行うことで、マスター側の鍵１Ｍの打鍵操作と略同時且つ同軌道でスレーブ側の鍵１Ｓの打鍵駆動を実現することができるようになる。

上述の実施例においては、２台のピアノによるマスター−スレーブ制御のシステム構成例、すなわち、マスター鍵１００及びスレーブ鍵１０２（図１参照）が、夫々別々の鍵盤に具わっている例を示した。次に、この発明の別の実施例として、同じ鍵盤上において、つまり、１台のピアノで、マスター鍵１００及びスレーブ鍵１０２の制御を実現する例について説明する。

図８は該別の実施例に適用可能な自動演奏ピアノの構成例を示す図である。同図において、既述の構成要素については、前出と同一な符号を付与して、その説明を適宜省略する。図８に示すように、このピアノは、鍵１と、アクション機構２、ハンマ３などの機械的発音機構と、鍵１の位置を連続量で検出可能なキーセンサ６と、鍵１を駆動するソレノイド７を備える。これらの構成要素は、当該ピアノに具わる８８個の鍵の夫々に対応して具備される。また、当該ピアノはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる信号処理装置を有する。信号処理装置の機能は、キーセンサ６の出力に基づく操作情報ｒＭの生成処理（同図において符号１１で示すブロック）や、駆動情報ｒＳの再生処理（同図において符号１２で示すブロック）や、操作情報ｒＭを駆動情報ｒＳに変換する処理（同図において符号１３で示すブロック）等であり、該信号処理処理装置は前記各処理を実行するためのソフトウェアプログラムを実行する。前記信号処理装置を含む当該ピアノの電気的ハードウェア構成は前述図４のものと同様であって差し支えない。

この実施例では、同一鍵盤上に具わる或る鍵がマスター鍵１００（図１参照）となり、該或る鍵とは別の鍵がスレーブ鍵１０２（図１参照）となる。図９は、当該別の実施例に係るマスター・スレーブ制御の構成例を機能的に示すブロック図である。図に示すように、当該ブロック図は前記図５のブロック図から外部通信用のモジュールを除けたものとなる。また、図１０は、図９に示す制御構成に従う信号処理の手順の一例を示すフローチャートである。図９及び図１０を参照して信号処理の動作説明を簡単に行う。図１０のフローチャートに示す処理は、例えば、当該ピアノのコントローラ（信号処理装置）の電源投入に応じて起動するものとする。
キーセンサ６Ｍによってマスター鍵１Ｍの位置を示す出力信号（鍵の位置の検出値）ｙｘＭａを検出し、該出力信号ｙｘＭａに基づき、ＡＤ変換部２４、正規化部３０を介して、位置値ｙｘＭを生成し、速度生成部３２では該位置値ｙｘＭに基づき速度値ｙｖＭを生成している。前記生成した位置値ｙｘＭ及び速度値ｙｖＭと操作された鍵のキーナンバＫｎＭを１組とする操作情報ｒＭを生成する。操作情報ｒＭの構成例は上記図５（ｂ）を参照されたい。以上の動作は、図１０のステップＳ４０〜Ｓ４６に示すマスター側の処理に相当する。図１０の信号処理例では、ステップＳ４３において鍵操作の有無を調べ、鍵の操作がなければ、センサ出力の取り込み（ステップＳ４０）に戻るようになっている。

図９に示す鍵番号変換部１３において、操作情報ｒＭに基づきスレーブ鍵として駆動対象となる鍵のキーナンバを設定すると共にスレーブ駆動用の位置目標値ｒｘＳと速度目標値ｒｖＳを設定することで駆動情報ｒＳを作成する。駆動対象となる鍵のキーナンバは、上述図６（ｂ）のステップＳ１０での処理と同様に、操作情報ｒＭに含まれるキーナンバＫｎＭを上下に１オクターブシフトした値を利用する。位置目標値ｒｘＳと速度目標値ｒｖＳについては、操作情報ｒＭに含まれる位置値ｙｘＭ及び速度値ｙｖＭをそのまま利用する。この処理が図１０のステップＳ４７〜Ｓ４９に示す変換処理に相当する。

そして、図９の目標値生成部３９において、前記駆動情報ｒＳに含まれるキーナンバ（第１駆動キーナンバＫｎＳ１並びに第２駆動キーナンバＫｎＳ２）から、駆動すべき鍵を特定し、該特定した各鍵について、位置目標値ｒｘ及び速度目標値ｒｖに従うスレーブ鍵１Ｓの駆動制御（サーボ駆動制御）を行う。この処理が図１０のステップＳ５０〜Ｓ５２に相当する。ステップＳ５２のスレーブ鍵１Ｓの駆動（サーボ駆動）は、上記図７と同様であり、上記を援用してその説明を省略する。この実施例によれば、１台のピアノに具わる１つの鍵盤上でマスター−スレーブ制御が実現され、マスター鍵１Ｍの打鍵操作に応じて、該鍵１Ｍの音高（キーナンバＫｎＭに対応する音高）に対して上及び下に１オクターブだけシフトさせた音高に対応する２つのスレーブ鍵（第１駆動キーナンバＫｎＳ１並びに第２駆動キーナンバＫｎＳ２に対応する各鍵）が同時に駆動されることになる。

上記図８〜図１０を参照して説明した実施例によれば、１台の自動演奏ピアノの鍵盤上の或るマスター鍵１Ｍの打鍵操作と、略同時且つ同軌道でスレーブ側の鍵１Ｓの打鍵駆動を実現することができる。

なお、図５（ａ）或いは図９においてブロック図で示した制御アルゴリズムは一例であってこれに限定されない。すなわち、上記の例では、マスタ側において、演奏操作に関する物理量として、センサ出力に応じた位置情報と、該位置情報に基づき計算した速度情報とのセットからなる操作情報を出力し、スレーブ側に与える駆動情報として前記位置情報と前記速度情報とを利用する例を示したが、これに限らず、マスタの演奏操作に関する物理量としては位置情報のみを出力し、スレーブ側において該位置情報に基づき速度情報（速度目標値）を計算してもよい。言い換えれば、センサの出力（位置）に基づき物理量（速度）を計算する処理は、操作情報の生成時であっても良いし、駆動情報の再生時であってもよい。また、上記実施例において、キーセンサ６Ｍ，６Ｓとして位置センサを適用する例を示したが、センサの種類は、これに限らず、速度、加速度或いは力などであってもよいし、複数の種類のセンサを適用してもよい。また、操作情報乃至駆動情報として利用する物理量は、位置及び速度のみに限らず、加速度や力などを利用してもよい。また、上記のセンサ種類並びに利用する物理量の種類を、マスター側及びスレーブ側にて適宜に組み合わせた実施態様が考えられる。例えば、マスター側で速度センサが出力した速度情報を駆動情報としてスレーブに与え、駆動情報の再生に際して、速度情報から位置値や加速度値を計算してもよい。

以上説明した通り、この発明によれば、マスター鍵の打鍵操作に応じて、該マスター鍵とは別のスレーブ鍵を、該マスター鍵の打鍵操作と略同時且つ同軌道で打鍵駆動させることができるようになる。すなわち、スレーブ側の鍵で再生される打鍵動作は、マスター鍵における打鍵（押鍵及び離鍵）の軌道の忠実な再現となり、マスター鍵の動きに対するスレーブ鍵の追従生が向上する。よって、マスター鍵で演奏者が行った演奏操作のタッチ感、演奏感をスレーブ鍵の動作として高度に再現でき、スレーブ側において微妙な演奏のニュアンスなども高度に表現できる。よって、スレーブ側の打鍵動作や機械的発音機構による発音は、アコースティック楽器の演奏感として十分な性能を発揮する。
また、操作したマスター鍵とは別のスレーブ鍵を、該操作したマスター鍵と同一の軌道で動かすことができるので、スレーブ鍵の動きを演奏者自身或いは他人が目視体験することができるようになり、自分の或いは他人の奏法を詳細に観察することができる。このことから、この発明は、例えば、ピアノのレッスンに効果的に応用することがでじきる。すなわち、マスター側のピアノで教師が演奏し、スレーブ側のピアノにて生徒は、教師の奏法を目視したり、或いは、教師の打鍵操作に合わせ駆動されたピアノ鍵を自身も演奏することで、教師が行った演奏操作のタッチ感などを指で感じることができ、効果的である。また、一台のピアノを用いて教師が生徒にピアノ演奏を教示する場合には、例えば、ピアノ鍵盤の所定鍵域（例えば左右半分ずつ等）に分割して、一方の鍵域を教師用、すなわち、マスター鍵とし、他の鍵域を生徒用、すなわち、スレーブ鍵としてもよい。

上記図１〜図７及び図８〜図１０を参照して説明した何れの実施例においても、操作情報を駆動情報に変換する処理の一例として、スレーブ側で駆動すべき鍵の音高を、マスター側で操作された鍵の音高から１オクターブだけシフトした値を利用する処理例を示した。これにより、発音される演奏音として３オクターブにわたるユニゾンの演奏音を奏でることとなり、音の厚みが増すという音楽的効果を得ることができる。なお、この例では音高変換の例として、操作された鍵の音高に対して、上下に１オクターブシフトした値の両方を利用する例を示したが、音高変換の態様はこれに限定されない。例えば、上又は下に１オクターブずらした値の何れか一方だけでもよいし、１オクターブに限らず２オクータブ、３オクターブ…など、或いは、シフトさせる音高幅も１オクターブに限らず適宜であってよい。また、上記の例では変換部において、所定の変換処理（音高変換）を行うものとしたが、別途駆動すべき音高を指示する情報を入力するための手段により、スレーブ鍵として駆動すべき音高が指定されてもよい。
また、上記の例では、操作された１つのマスター鍵に対して、駆動すべきスレーブ鍵として２つの鍵が設定される構成例、すなわち、１つのマスター鍵のキーナンバを２つのスレーブ鍵のキーナンバに変換する例を示したが、マスター鍵に対するスレーブ鍵の数は、上記に限定されない。すなわち、１つのマスター鍵の操作に応じて、１つのスレーブ鍵が駆動される構成でもよいし、１つのマスター鍵の操作に応じて、ｎ個（ｎは適宜の複数）のスレーブ鍵が駆動される構成でもよい。また、２台のピアノによりマスター・スレーブ制御システムを構成する例（図１〜図７の例）では、スレーブ側で駆動すべき鍵の音高を変換することなく、マスター側で操作された鍵の音高と同じ音高の鍵を駆動するようにしてもよい。更に、２台のピアノによるマスター・スレーブ制御システムの例では、スレーブ装置側でのスレーブ鍵駆動（マスターとは別の鍵盤の鍵を駆動）に加えて、マスター装置側の鍵盤で別の鍵を駆動（同一鍵盤上の別の鍵を駆動）するように構成してもよい。
要するに、操作された鍵（マスター鍵）とは異なる鍵が、駆動される鍵（スレーブ鍵）として指定されさえすれば、如何様に異なっているかに係わらず、この発明を適用可能である。

また、変換処理の例としては、マスター鍵に対する打鍵操作と、スレーブ側の打鍵駆動とで、適宜に運動特性が変換されるようにしてもよい。例えば、マスター側での押し込み量と、該押し込み量に対応するスレーブ側の駆動量の比率を変更したり、或るいは、速度について同様な比率の変更を行うなどの実施が有りうる。

なお、上記の各種変換処理について、実行する処理の種類の選択や、変換のパラメータ設定などを、ユーザが入力できるように構成してもよい。

また、上記図１〜図７に示す２台のピアノによりマスター・スレーブ制御システムにおいては、変換装置１０１をマスター又はスレーブ装置とは別体の信号処理装置で構成する例を示したが、これに限らず、マスター装置１００側の信号処理装置に変換手段を含む構成であってもよいし、或いは、スレーブ装置１０２側の信号処理装置に変換手段を含む構成であってもよい。また、マスター装置‐スレーブ装置間の外部通信は、従来から知られる適宜の通信方式を利用できる。すなわち、インターネットなどの通信ネットワークを介して、遠隔地との間での通信も可能であり、これは例えばピアノの在宅レッスン、すなわち、生徒宅のピアノにて、別地点にいる教師の演奏操作をリアルタイム再生すること等に応用しうる。

更に、上記図１〜図７及び図８〜図１０を参照して説明した実施例において、マスター鍵の打鍵操作に応じた発音及びスレーブ鍵の打鍵駆動に応じた発音の、双方の発音がなされてもよいし、何れか一方が非発音としてもよい。非発音とすることは、例えば、そもそも発音機構を持たない装置を用いることや、発音機構に対して消音制御することなどによって実現しうる。
また、上記の何れの実施例においても、鍵が演奏操作及び駆動の対象となる例について説明したが、これに限らず、その他の演奏操作を受ける部材、例えば、ペダル操作子など、その他の種類の演奏操作子に対してもこの発明を適用可能である。また、マスター・スレーブの関係を互いに異なる種類の演奏操作子の間で適用することもできる。例えば、ペダル操作子をマスターとして、該ペダル操作子の演奏操作に応じて、スレーブ側では鍵が駆動される構成であってもよいし、反対に、鍵をマスターとして、該ペダル操作子の演奏操作に応じて、スレーブ側では鍵が駆動される構成等も可能である。

なお、上述の実施例においては、操作情報の生成や、操作情報を駆動情報に変換する処理、或いは、駆動情報の再生処理などの信号処理は、ソフトウェアプログラムによって実施される構成を示したが、これに限らず、専用のハードウェア的信号処理装置によって当該処理を実行するよう構成することも可能である。また、上記実施例を実施するピアノの形態としては、グランドピアノ、アップライトピアノのいずれであってもよい。また、この発明を適用可能なピアノは、自動演奏ピアノ、消音ピアノなどの、アコースティックな発音機構を有するピアノに限らず、機械的発音機構を持たないタイプの鍵盤装置、例えば電子鍵盤楽器など、その他各種鍵盤楽器にも適用可能である。

この発明の概要を説明するための概念図。 この発明の一実施例に係る演奏駆動システムを構成するマスター装置側のピアノの概略構成を示す図。 同実施例に係る演奏駆動システムを構成するスレーブ装置側のピアノの概略構成を示す図。 同実施例に係るピアノの電気的ハードウェア構成例を示す図。 （ａ）は同実施例に係る演奏駆動システムにおける駆動制御の構成例を示す機能ブロック図、（ｂ）は同実施例に係る操作情報の構成例、（ｃ）は同実施例に係る駆動情報の構成例。 （ａ）〜（ｃ）は図５に示す駆動制御構成に従う鍵の駆動処理の手順の一例を示すフローチャート。 同実施例にサーボ制御の手順の一例を示すフローチャート。 この発明の別の実施例に係る自動演奏ピアノの概略構成を示す図。 前記別の実施例に係る自動演奏ピアノにおける駆動制御の構成例を示す機能ブロック図。 図９に示す駆動制御構成に従う鍵の駆動処理の手順の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１（１Ｍ，１Ｓ） 鍵、２ アクション機構、３ ハンマ、４ 弦、５ ダンパ、６（６Ｍ，６Ｓ） キーセンサ、７ 電磁ソレノイド、１０（１０Ｍ，１０Ｓ） 信号処理部、１１ 操作情報生成処理部、１２ 駆動情報再生処理部、１３ 変換処理部、１００ マスター鍵（マスター装置）、１０１ 変換部（変換装置）、１０２ スレーブ鍵（スレーブ装置）

Claims (7)

1. 演奏者によって操作される演奏操作子と、
   前記操作された演奏操作子の移動に関する物理量を連続的に検出する第１検出手段と、
   前記第１検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第１正規化手段と、
   前記第１正規化手段により該正規化された物理量に基づき前記操作された演奏操作子の軌道に関する操作情報を生成する操作情報手段と、
   前記操作情報に基づき、前記操作された演奏操作子の軌道に対応する動きを該操作された演奏操作子とは別の音高の演奏操作子に指示する軌道データを生成する軌道データ生成手段と、
   前記別の音高の演奏操作子の移動に関する物理量を連続的に検出する第２検出手段と、
   前記第２検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第２正規化手段と、
   前記軌道データ生成手段により生成された軌道データと前記第２正規化手段により正規化された物理量に基づくサーボ制御により、前記別の音高の演奏操作子を駆動する駆動手段
   を具える楽器の演奏駆動装置。
2. データ通信可能に接続された少なくとも２台以上の鍵盤楽器を含む演奏駆動システムであって、
   演奏者によって操作された鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第１検出手段と、前記第１検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第１正規化手段と、前記第１正規化手段により該正規化された物理量に基づき前記操作された鍵の軌道に関する操作情報を生成する操作情報手段を含むマスター鍵盤楽器と、
   前記操作情報に基づき、前記操作された鍵の軌道に対応する動きを該操作された鍵とは別の鍵に指示する軌道データを生成する軌道データ生成手段と、
   前記別の鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第２検出手段と、前記第２検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第２正規化手段と、前記軌道データ生成手段により生成された軌道データと前記第２正規化手段により正規化された物理量に基づくサーボ制御により、前記別の鍵を駆動する駆動手段を含むスレーブ鍵盤楽器
   から構成される鍵盤楽器の演奏駆動システム。
3. 演奏者によって操作される鍵と、
   前記操作された鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第１検出手段と、
   前記第１検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第１正規化手段と、
   前記第１正規化手段により該正規化された物理量に基づき前記操作された鍵の軌道に関する操作情報を生成する操作情報手段と、
   前記操作情報に基づき、前記操作された鍵の軌道に対応する動きを該操作された鍵とは別の音高の鍵に指示する軌道データを生成する軌道データ生成手段と、
   前記別の音高の鍵の移動に関する物理量を連続的に検出する第２検出手段と、
   前記第２検出手段により検出された物理量の記述単位を軌道データの記述単位に換算する処理を含む正規化処理により、該物理量を正規化する第２正規化手段と、
   前記軌道データ生成手段により生成された軌道データと前記第２正規化手段により正規化された物理量に基づくサーボ制御により、前記別の音高の鍵を駆動する駆動手段
   を具える鍵盤楽器。
4. 前記軌道データ生成手段は前記マスター鍵盤楽器及びスレーブ鍵盤楽器とは別体の装置によって構成されることを特徴とする前記請求項２に記載の鍵盤楽器の演奏駆動システム。
5. 前記軌道データ生成手段において、前記演奏者によって操作された演奏操作子に対応する音高とは異なる音高に対応する演奏操作子を、前記駆動手段によって駆動されるべき前記別の音高の演奏操作子として設定する音高変換手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の楽器の演奏駆動装置。
6. 前記軌道データ生成手段において、前記演奏者によって操作された鍵に対応する音高とは異なる音高に対応する鍵を、前記スレーブ鍵盤楽器において駆動されるべき前記別の鍵として設定する音高変換手段を含むことを特徴とする請求項２又は４に記載の鍵盤楽器の演奏駆動システム。
7. 前記軌道データ生成手段において、前記演奏者によって操作される鍵に対応する音高とは異なる音高に対応する鍵を、前記駆動手段によって駆動されるべき前記別の音高の鍵として設定する音高変換手段を含むことを特徴とする請求項３に記載の鍵盤楽器。

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