JP4736883B2 - 自動演奏装置 - Google Patents
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Description
キーセンサやハンマセンサを内蔵するモデルでは、自機に実装されたセンサを用いて発音タイミング(打弦タイミング)や音量(打弦速度)といった打弦情報を検出し、該検出した打弦情報に基づき、発音タイミングとソレノイドの打鍵駆動開始タイミングとの対応関係や、ソレノイド駆動信号(電流信号)と実際に発音される音量との対応関係などをテーブル化して、これを自動演奏再生時に利用している。この明細書において、発音タイミングとソレノイドの打鍵駆動開始タイミングとの対応関係、或いは、ソレノイド駆動信号(電流信号)と実際に発音される音量との対応関係など、打弦再生に関するパラメータを定義してテーブル化することを「打弦再生学習」と呼ぶ。また、打弦再生に関するパラメータを定義したテーブルを総称して「再生テーブル」と言う。上記キーセンサやハンマセンサを内蔵するモデルでは、自機の自動演奏の再生に関する動特性に基づく打弦再生学習を行なうことで、自動演奏の再生性能を高めることができた。
図1は、この発明の一実施例に係る自動演奏装置1の概略構成を示すブロック図であって、自動演奏装置1と該自動演奏装置1を取り付ける鍵盤楽器2(アコースティックピアノ)の主要な構成要素を模式的に示している。自動演奏装置1は、鍵盤楽器2に対して着脱可能に外付けされ、該鍵盤楽器2を自動演奏するための装置である。
当該自動演奏装置1を取り付ける鍵盤楽器2は、通常の(つまり自動演奏機能を持たない)アコースティックピアノであって、鍵20と、鍵20の運動をハンマ22に伝達するアクション機構21と、ハンマ22により打撃される弦23と、弦23の振動に応じた楽音を発生させる響板24と、弦23の振動を止めるためのダンパ25とを含む。鍵20は典型的には88個具備されており、88個の鍵20を集合的に鍵盤と呼ぶ。鍵20の押鍵操作(図において鍵の右側を押し下げる操作)すると、この動きがアクション機構21を介してハンマ22に伝達されると共に、ダンパ25が弦23から上に離れて、弦23を解放する。そして、ハンマ22が該解放された弦23を打弦することで、弦23が振動して響板24から当該押鍵操作された鍵20に対応する音高の楽音が発音される。なお、図1において鍵盤楽器2としては、弦23や響板24が水平向きに配置されるグランドピアノを想定している。
また、マイクロフォン15は、響板24から発生した楽音(空気振動)を検出するためのもので、響板24の近傍の適宜の位置に配置していよい。図においては、響板24の上方にマイクロフォン15が配置されるかのように描かれているが、マイクロフォン15の配置位置は是に限定されない。外部雑音を可及的回避するには、響板24の裏面側に配置することが効果的である。
ユーザによって自動演奏、つまり演奏情報の再生の指示が行なわれると、制御部10は、図示しない適宜の記録媒体やリアルタイム通信装置等から供給される演奏情報に基づき、特定の鍵に与える打鍵力(押鍵タイミングや押鍵速度、離鍵タイミングや離鍵速度等)としてソレノイド駆動信号を生成する。該ソレノイド駆動信号はPWMドライバ16においてPWM形式の電流信号(以下PWM信号と略称)に変換された後、打鍵駆動部12に供給される。打鍵駆動部12は、供給されたPWM信号に基づき前記特定の鍵に対応するソレノイドを駆動(励磁)することで、該ソレノイドのプランジャが突出し、対応する鍵の前端を押し下げて当該鍵を自動的に押鍵する。これにより、自動演奏装置1は、当該自動演奏装置1を取り付けたアコースティックピアノに演奏情報に基づくピアノ演奏を自動的に行なわせることができる。自動演奏処理はユーザからの終了指示により終了する(ステップS7のyes)。なお、図3に示すフローチャートでは、当該メイン処理はユーザによる適宜の終了操作(例えば電源オフ等)に応じて所定の終了動作(ステップS8)を行なった後に終了するものとする。
ステップS22において、キーナンバのパラメータKn=1にセットして、以下、当該キーナンバKn=1について音量学習処理の定義を実行する。ステップS23において、ソレノイド駆動信号TDとして前記図4の処理で求めたレノイド駆動信号の最小値TDminの値をセットする。ステップS24では、前記ステップS23でセットしたソレノイド駆動信号TDminにより打鍵駆動部12(キーナンバKn=1に対応するソレノイド)を駆動して、対応する鍵を打鍵駆動する。そして、ステップS25において、前記ステップS24の打鍵駆動に応じて鍵盤楽器2から発音された楽音の音量に対応する音量検出センサ13、14及び15からの出力信号を取り込み、音量検出センサ13、14及び15から供給された出力信号のピークホールド値に対応する音量値volを取得する。
ステップS32において、キーナンバのパラメータKn=1にセットして、以下、当該キーナンバKn=1についてタイミング学習処理を実行する。ステップS33において、ソレノイド駆動信号TDとして前記図4の処理で求めたレノイド駆動信号の最小値TDminの値をセットする。ステップS34では、前記ステップS33でセットしたソレノイド駆動信号TDminにより打鍵駆動部(キーナンバKn=1に対応するソレノイド)12を駆動して、対応する鍵を打鍵駆動する。そして、ステップS35において、前記ステップS33の打鍵駆動に応じて鍵盤楽器2から発音された楽音の音量に応じた音量検出センサ13、14及び15の出力信号を取り込み、該取り込んだ出力信号に基づく発音タイミングのデータを取得する。発音タイミングは前記図2に示す通りハンマ22の打弦タイミングに相当する。
これにより、TDminからTDmaxまでの範囲のTDについて、ソレノイド駆動信号(駆動開始タイミング)に対する実際の発音タイミング(打弦タイミング)の時間差を記述した再生テーブル(「TD/時間差テーブル」)を作成することができる。「TD/時間差テーブル」の一例を図7(c)に示す。この「TD/時間差テーブル」は、当該鍵盤楽器2において実測された発音タイミングに基づき作成されるので、ソレノイド駆動信号TDと、ソレノイド駆動信号(駆動開始タイミング)に対する実際の発音タイミングの時間差との対応関係を該鍵盤楽器2に固有の動特性に基づき定義したものとなる。
また、打弦再生学習の実行時に、外部の基準音量測定器(音圧計)を用いて測定した音量値と、自動演奏装置1(又は自動演奏ピアノ100)に具備された音量検出センサにより実測した音量値とを対比させることで、個々のピアノにおいてばらつきが生じうる絶対音量とMIDI値との補正を行なうことも可能となる。
Claims (3)
- 複数の鍵を有する鍵盤楽器に対して着脱可能に外付けされる自動演奏装置であって、
駆動信号に基づき前記鍵を個別に駆動するための鍵駆動手段であり、前記鍵盤楽器が有する複数の鍵に対応する配列で複数の前記鍵駆動手段をユニット化したものと、
前記鍵盤楽器から発音された楽音の音量値を検出する検出手段と、
MIDIベロシティ値と音量値の対応付けの基準となる鍵盤楽器において測定されたデータに基づき作成されたMIDIベロシティ値と音量値とを対応付けたテーブルを記憶しており、該テーブルに基づいて、前記検出手段により検出された音量値をMIDIベロシティ値に変換する変換手段と、
学習の開始を指示するための指示手段と、
前記指示手段からの指示に応じて、所定の駆動信号を出力して前記鍵駆動手段に鍵を駆動させ、該駆動に応じて発音された楽音の音量値を前記検出手段により検出し、該検出された音量値を前記変換手段によりMIDIベロシティ値に変換し、当該駆動信号と該変換手段により得たMIDIベロシティ値との対応関係を学習する学習手段と、
自動演奏を行うときに、前記学習手段による学習結果に基づいて、当該自動演奏に用いる前記駆動信号を修正する修正手段
を備えることを特徴とする自動演奏装置。 - 前記学習手段が、更に、前記指示手段からの指示に応じて、前記所定の駆動信号と前記検出手段により検出された音量値に基づき決定される楽音の発音タイミングとの対応関係を学習するものであることを特徴とする請求項1に記載の自動演奏装置。
- 前記検出手段は、前記鍵盤楽器に具備される響板の振動及び弦の少なくともいずれか一方の振動を、直接又は間接的に検出する振動検出手段であることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動演奏装置。
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