JP2917586B2 - Stringing speed calculator and stringer timing calculator for automatic piano - Google Patents
Stringing speed calculator and stringer timing calculator for automatic pianoInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動ピアノの打弦速度
並びに打弦時期といった打弦情報の正確な算出に有効な
自動ピアノの打弦速度算出装置および打弦時期算出装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a striking speed calculating apparatus and a striking time calculating apparatus for an automatic piano which are effective for accurately calculating string striking information such as a string striking speed and a string striking time.
【0002】[0002]
【従来技術】自動ピアノの演奏記録時等に、打弦機構の
ハンマーが弦を打撃する強さに相当する打弦速度、打鍵
後の打弦時刻に相当する打弦時期等の打弦情報(演奏情
報)を検出する技術として、従来より次のようなものが
提案されている。すなわち、 (1) 複数対の発光素子と受光素子との間をハンマー
シャンクが通過する状態を検出する「自動演奏ピアノの
演奏情報センサー」(実開昭60ー33394号公
報)。 (2) 複数対のオプティカルファイバーにより導光さ
れた2対の光束をハンマーシャンクが遮蔽する状態を検
出する「自動演奏ピアノの演奏情報センサー」(実開昭
60ー33395号公報)。 (3) 複数対の光ファイバーおよび集光レンズにより
光路を形成し、打弦機構に配設した反射板の通過に伴う
反射光を順次検出する「自動演奏ピアノの演奏情報セン
サー」(実開昭61ー6899号公報)。2. Description of the Related Art At the time of recording a performance of an automatic piano or the like, string striking information such as a string striking speed equivalent to the strength of striking a string by a hammer of a string striking mechanism and a string striking time equivalent to a string striking time after a key is struck. The following techniques have conventionally been proposed as techniques for detecting performance information). (1) "A performance information sensor of an automatic performance piano" which detects a state in which a hammer shank passes between a plurality of pairs of light emitting elements and light receiving elements (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 60-33394). (2) An automatic performance piano performance information sensor that detects a state in which a hammer shank shields two pairs of light beams guided by a plurality of pairs of optical fibers (Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 60-33395). (3) "A performance information sensor of an automatic performance piano" which forms an optical path by a plurality of pairs of optical fibers and a condensing lens and sequentially detects reflected light accompanying passage of a reflector disposed in a string striking mechanism (J. No. 6899).
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術はいずれも、打弦機構回動範囲内の2箇所に形成した
光路を打弦機構の一部が遮蔽する時間差に基づいて、打
弦速度、もしくは、打弦時期を算出する構成をなしてい
た。したがって、このように算出された打弦速度は打弦
点近傍の平均速度に過ぎず、打弦直前の瞬時速度ではな
いため、実際の打弦速度を必ずしも正確に反映したもの
ではないという問題があった。また、上記光路を打弦機
構が遮断した時期を打弦時期とみなす構成では、打弦機
構のハンマーが実際に打弦する時期を正確に把握できな
いという問題点もあった。なお、上記不都合に対する対
策として、打弦情報検出用の2測定点である1対の光路
を形成する光センサ、あるいは、光ファイバーを、打弦
機構の打弦位置の極近傍に配設することも考えられた
が、実際に計測するためには、2測定点を所定間隔以上
離す必要があり、機械的取り付け精度等の制約にも起因
して、打弦前の平均速度しか実測できず、打弦直前の瞬
時速度や実際の打弦時期を実測することは不可能であ
り、未だ改善の余地があった。In each of the above-mentioned prior arts, the stringing speed is determined based on the time difference in which a part of the stringing mechanism shields the optical path formed at two places within the rotation range of the stringing mechanism. Alternatively, the configuration is such that the striking time is calculated. Therefore, the string striking speed calculated in this way is only an average speed near the string striking point, and is not an instantaneous speed immediately before striking, and thus does not always accurately reflect the actual striking speed. there were. Further, in the configuration in which the time when the stringing mechanism interrupts the optical path is regarded as the stringing time, there is a problem that the time when the hammer of the stringing mechanism actually strikes the string cannot be accurately grasped. In addition, as a countermeasure against the above-mentioned inconvenience, an optical sensor or an optical fiber forming a pair of optical paths, which are two measurement points for detecting the stringing information, may be disposed very close to the stringing position of the stringing mechanism. Although it was considered, in order to actually measure, it is necessary to separate two measurement points by a predetermined distance or more, and due to restrictions such as mechanical mounting accuracy, only the average speed before string striking can be measured. It was impossible to measure the instantaneous speed immediately before the string and the actual striking time, and there was still room for improvement.
【0004】本発明は、上記従来技術の課題を一挙に解
決し、自動ピアノの打弦直前の正確な打弦速度および打
弦時期からなる打弦情報を好適に算出する自動ピアノの
打弦速度算出装置並びに打弦時期算出装置の提供を目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art at a glance, and preferably calculates the string striking speed immediately before striking the automatic piano and the string striking information comprising the string striking time. It is an object of the present invention to provide a calculating device and a striking time calculating device.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた請求項1に記載の構成は、自動ピアノの打弦
機構が打弦位置に到達する前に通過する経路の連続する
複数位置間の通過時間相当値を検出する検出手段と、上
記複数位置および上記打弦位置の間の相互の距離相当量
を予め記憶している記憶手段と、上記記憶手段の記憶し
ている上記複数位置間の距離相当量および上記検出手段
の検出した通過時間相当値に応じて定まる複数点を通る
高次式に基づいて、上記打弦機構が上記複数位置のいず
れかの位置から上記打弦位置に到達するまでの打弦位置
到達時間相当値を補間演算する演算手段と、該演算手段
の算出した打弦位置到達時間相当値および上記記憶手段
の記憶している距離相当量に基づいて上記打弦機構の打
弦速度を算出する打弦速度算出手段と、を備えたことを
特徴とする自動ピアノの打弦速度算出装置を要旨とする
ものである。また、上記課題を解決するためになされた
請求項2に記載の構成は、自動ピアノの打弦機構の打弦
動作開始時期相当値を検出する打弦開始時期検出手段
と、上記自動ピアノの打弦機構が打弦位置に到達する前
に通過する経路の連続する複数位置間の通過時間相当値
を検出する検出手段と、上記複数位置および上記打弦位
置の間の相互の距離相当量を予め記憶している記憶手段
と、上記記憶手段の記憶している上記複数位置間の距離
相当量および上記検出手段の検出した通過時間相当値に
応じて定まる複数点を通る高次式に基づいて、上記打弦
機構が上記複数位置のいずれかの位置から上記打弦位置
に到達するまでの打弦位置到達時間相当値を補間演算す
る演算手段と、該演算手段の算出した打弦位置到達時間
相当値および上記打弦開始時期検出手段の検出した打弦
動作開始時期相当値に基づいて、上記打弦機構の打弦時
期を算出する打弦時期算出手段と、を備えたことを特徴
とする自動ピアノの打弦時期算出装置を要旨とするもの
である。According to a first aspect of the present invention, there is provided an automatic piano, comprising: a plurality of continuous positions on a path which the stringing mechanism of an automatic piano passes before reaching a stringing position; Detecting means for detecting a value corresponding to a passing time between the plurality of positions and a stringing position; a storing means for storing a mutual distance equivalent between the stringing positions in advance; and a plurality of positions storing the storing means. The string striking mechanism moves the string striking position from any one of the plurality of positions to the string striking position based on a high-order equation passing through a plurality of points determined according to a distance equivalent amount between and the passing time equivalent value detected by the detecting means. Calculating means for interpolating a value corresponding to the striking position reaching time until the string arrives, and the string striking based on the value corresponding to the striking position reaching time calculated by the calculating means and the distance equivalent stored in the storage means. Calculate the striking speed of the mechanism And chord velocity calculation means, the string-striking velocity calculating device of player piano, characterized in that it comprises a one in which the subject matter. A second aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is characterized in that a string striking start timing detecting means for detecting a string striking operation start timing equivalent value of a string striking mechanism of an automatic piano; Detecting means for detecting a passage time equivalent value between a plurality of successive positions of a path that the string mechanism passes before reaching the stringing position, and a mutual distance equivalent amount between the plurality of positions and the stringing position in advance. Based on a high-order equation passing through a plurality of points determined according to the distance equivalent between the plurality of positions and the passing time equivalent value detected by the detecting means, Calculating means for interpolating a value corresponding to a string striking position arrival time until the string striking mechanism reaches the string striking position from any of the plurality of positions; and a string striking position reaching time calculated by the calculating means. Value and above A string striking time calculating means for calculating a string striking time of the string striking mechanism based on a string striking operation start time equivalent value detected by the means. It is an abstract.
【0006】[0006]
【作用】上記請求項1に記載の構成は、記憶手段の記憶
している複数位置間の距離相当量および検出手段の検出
した通過時間相当値に応じて定まる複数点を通る高次式
に基づいて、打弦機構が打弦位置に到達する前に通過す
る経路の連続する複数位置のいずれかの位置から打弦位
置に到達するまでの打弦位置到達時間相当値を演算手段
が補間演算し、この打弦位置到達時間相当値および距離
相当量に基づいて上記打弦機構の打弦速度を打弦速度算
出手段が算出するよう働く。また、請求項2に記載の構
成は、記憶手段の記憶している複数位置間の距離相当量
および検出手段の検出した通過時間相当値に応じて定ま
る複数点を通る高次式に基づいて、打弦機構が打弦位置
に到達する前に通過する経路の連続する複数位置のいず
れかの位置から打弦位置に到達するまでの打弦位置到達
時間相当値を演算手段が補間演算し、この打弦位置到達
時間相当値および打弦開始時期検出手段の検出した打弦
機構の打弦動作開始時期相当値に基づいて、打弦機構の
打弦時期を打弦時期算出手段が算出するよう働く。すな
わち、打弦機構の打弦直前の瞬時の打弦情報を、打弦機
構が打弦位置に到達する前に通過する経路の連続する複
数位置の通過情報に基づく補間演算により算出するので
ある。従って、本発明の自動ピアノの打弦速度算出装置
並びに打弦時期算出装置は、打弦直前の瞬時における打
弦速度および正確な打弦時期を算出するよう働く。以上
のように、本発明の各構成要素が作用することにより、
本発明の技術的課題が解決される。The structure according to claim 1 is based on a high-order equation passing through a plurality of points determined according to a distance equivalent amount between a plurality of positions stored in the storage means and a transit time equivalent value detected by the detection means. The calculating means interpolates a value equivalent to a string striking position arrival time from any one of a plurality of successive positions of the path that the string striking mechanism reaches before the string striking position reaches the string striking position. The string striking speed calculating means operates to calculate the string striking speed of the string striking mechanism based on the string striking position arrival time equivalent value and the distance equivalent amount. The configuration according to claim 2 is based on a high-order equation passing through a plurality of points determined according to a distance equivalent amount between a plurality of positions stored in the storage unit and a passage time equivalent value detected by the detection unit, Before the stringing mechanism reaches the stringing position, the calculating means interpolates and calculates a stringing position arrival time equivalent value from any one of a plurality of continuous positions of the path that passes through to the stringing position. The string striking time calculating means operates to calculate the string striking time of the string striking mechanism based on the string striking position arrival time equivalent value and the string striking operation start time equivalent value detected by the string striking time detecting means. . That is, instantaneous string striking information of the string striking mechanism immediately before striking is calculated by an interpolation operation based on passage information of a plurality of continuous positions on a path that the string striking mechanism passes before reaching the string striking position. Therefore, the apparatus for calculating the string striking speed and the string striking time of the automatic piano according to the present invention works to calculate the string striking speed and the exact string striking time at the moment immediately before the string striking. As described above, each component of the present invention operates,
Technical problems of the present invention are solved.
【0007】[0007]
【実施例】次に、本発明の好適ないくつかの実施例を図
面に基づいて詳細に説明する。 第1実施例 本発明の第1実施例である自動ピアノの打弦情報算出装
置を図1〜図3に基づいて説明する。図2に示すよう
に、自動ピアノの打弦情報算出装置1は、自動ピアノの
打弦速度および打弦時期を算出するもので、自動ピアノ
に張設した弦2に対向した配設された打弦機構3、該打
弦機構3が打弦位置に到達する前に通過する経路の連続
する複数位置の通過時期を検出する通過時期センサ4、
上記打弦機構3に回動力を伝達する図示しない鍵の押
鍵、離鍵時期を検出するキーセンサ5および各センサ
4,5の検出結果に基づいて打弦速度V,打弦時期Tを
算出する演算回路6から構成されている。Next, some preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First Embodiment A stringing information calculation apparatus for an automatic piano according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the stringing information calculation device 1 for an automatic piano calculates a stringing speed and a stringing time of an automatic piano. A string mechanism 3, a passage timing sensor 4 for detecting passage times at a plurality of successive positions on a path that the string striking mechanism 3 passes before reaching the string striking position,
The stringing speed V and the stringing timing T are calculated based on the detection results of the key sensors 5 and the sensors 4 and 5 for detecting the key press and key release timing of a key (not shown) for transmitting the turning power to the stringing mechanism 3. It comprises an arithmetic circuit 6.
【0008】上記打弦機構3は、センターレール11に
ウィペンフレンジ11Aを介してウィペン12が回動自
在に軸支され、このウィペン12は図示しない鍵の動き
に連動する。上記ウィペン12にはジャックフレンジ1
2Aを介してジャック13が回動自在に支持され、該ジ
ャック13は上記ウィペン12の回動に応じて上昇す
る。一方、上記センターレール11には、バットフレン
ジ11Bを介してバット14が回動自在に軸支され、該
バット14は上記ウィペン13の上昇に伴って時計方向
に回動する。該バット14には、ハンマーレール15と
の当接により初期位置を規定されたハンマーシャンク1
6が連接され、該ハンマーシャンク16の先端部には上
記弦2を打撃するハンマー17が配設されている。ま
た、センターレール11には弦2を止音するダンパー1
8も回動自在に配設されている。In the string striking mechanism 3, a wippen 12 is rotatably supported on a center rail 11 via a whip pen range 11A, and the wippen 12 is interlocked with the movement of a key (not shown). Jack Frenzy 1
The jack 13 is rotatably supported via 2A, and the jack 13 rises in accordance with the rotation of the wipen 12. On the other hand, a bat 14 is rotatably supported by the center rail 11 via a bat flange 11B. The bat 14 rotates clockwise as the wipen 13 rises. The bat 14 has a hammer shank 1 whose initial position is defined by contact with a hammer rail 15.
A hammer 17 for striking the string 2 is provided at the tip of the hammer shank 16. Also, a damper 1 for stopping the string 2 is provided on the center rail 11.
8 is also arranged rotatably.
【0009】ハンマー17に連動するハンマーシャンク
16には、上記通過時期センサ4の形成する3つの光路
を遮蔽する遮蔽板19が配設されている。また、通過時
期センサ4は、上記3つの光路を形成する透過型の光セ
ンサである第1ハンマーセンサ21、第2ハンマーセン
サ22、第3ハンマーセンサ23から構成される。一
方、上記遮蔽板19の上記通過時期センサ4側には、第
1〜第3の各ハンマーセンサ21,22,23に対応し
て段階状に突出した第1遮蔽部19A、第2遮蔽部19
B、第3遮蔽部19Cが形成されている。ここで、第1
〜第3ハンマーセンサ21,22,23と第1〜第3遮
蔽部19A〜19Cとの位置は、ハンマー17の打弦点
Oが、打弦時に通過する経路(同図に2点鎖線で示
す。)上の位置Aを通過する時期に第1遮蔽部19Aが
第1ハンマーセンサ21を遮蔽し、位置Bを通過する時
期に第2遮蔽部19Bが第2ハンマーセンサ22を遮蔽
し、位置Cを通過する時期に第3遮蔽部19Cが第3ハ
ンマーセンサ23を遮蔽するように位置決めされてい
る。The hammer shank 16 linked to the hammer 17 is provided with a shielding plate 19 for shielding the three optical paths formed by the passage timing sensor 4. The passage time sensor 4 includes a first hammer sensor 21, a second hammer sensor 22, and a third hammer sensor 23, which are transmission-type optical sensors that form the three optical paths. On the other hand, on the side of the passage time sensor 4 of the shielding plate 19, a first shielding portion 19A and a second shielding portion 19 projecting stepwise corresponding to the first to third hammer sensors 21, 22, 23.
B, a third shielding portion 19C is formed. Here, the first
The positions of the third to third hammer sensors 21, 22, 23 and the first to third shielding portions 19A to 19C are determined by the path through which the hammer 17 strikes the string O (shown by a two-dot chain line in the figure). )) The first shielding portion 19A shields the first hammer sensor 21 at the time of passing the upper position A, and the second shielding portion 19B shields the second hammer sensor 22 at the time of passing the position B. The third shield 19C is positioned so as to shield the third hammer sensor 23 at the time of passing through.
【0010】次に演算回路6の構成を、図1に基づいて
説明する。図1に示すように、演算回路6は、第1〜第
3ハンマーセンサ21,22,23およびキーセンサ5
の検出結果を入力し、該検出結果を判定して判定結果を
出力する判定回路31、該判定回路31の出力する判定
結果に応じて独立に計時を行なうタイマ32,33,3
4、上述したハンマーの経路上の各位置A,B,Cの相
互間隔を予め記憶しているメモリ35、上記各タイマ3
2,33,34およびメモリ35からデータを入力して
打弦速度Vおよび打弦時期Tを算出するDSPから成る
論理演算回路36から構成されている。論理演算回路3
6は、上記タイマ32の計時値tAB、タイマ33の計時
値tBCおよびメモリ35からのデータに基づいて位置C
から打弦位置である位置Dに到達するまでの時間tCDを
補間演算により算出する補間演算部37、該補間演算部
37の算出値である時間tCDとメモリ35の距離データ
に基づいて打弦速度Vを算出する打弦速度算出部38お
よび上記補間演算部37の算出値である時間tCD、上記
タイマ32の計時値tAB、上記タイマ33の計時値
tBC、上記タイマ34の計時値に基づいて打弦時期Tを
算出する打弦時期算出部39から構成されている。Next, the configuration of the arithmetic circuit 6 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the arithmetic circuit 6 includes first to third hammer sensors 21, 22, 23 and a key sensor 5
A determination circuit 31 that inputs the detection result of the above, determines the detection result and outputs the determination result, and timers 32, 33, and 3 that independently measure the time in accordance with the determination result output from the determination circuit 31
4. A memory 35 in which the intervals between the positions A, B, and C on the path of the hammer described above are stored in advance, and the timers 3 described above.
2, 33, 34 and a logic operation circuit 36 composed of a DSP for calculating a string striking speed V and a string striking time T by inputting data from the memory 35. Logical operation circuit 3
6 is a position C based on the time value t AB of the timer 32, the time value t BC of the timer 33, and the data from the memory 35.
, An interpolation calculating unit 37 for calculating a time t CD from the time of reaching the string striking position to the position D by an interpolation calculation, based on the time t CD calculated by the interpolation calculating unit 37 and the distance data in the memory 35. The time t CD , which is the calculated value of the stringing speed calculating unit 38 for calculating the string speed V and the interpolation calculating unit 37, the counted value t AB of the timer 32, the counted value t BC of the timer 33, and the counting of the timer 34. A string striking time calculating section 39 for calculating a string striking time T based on the value is provided.
【0011】次に、演算回路6の動作を、図1〜図3に
基づいて説明する。押鍵に伴ってキーセンサ5が押鍵検
出信号を出力し、判定回路31はタイマ34に計時を開
始させる。上記押鍵に応じて打撃機構3が回動開始し、
打弦前のハンマー17が弦2に向かって回動する。この
ハンマー17の打弦点Oが経路上の位置Aを通過すると
第1ハンマーセンサ21が第1検出信号を出力し、この
第1検出信号に基づいて判定回路31はタイマ34の計
時を停止させると共に、タイマ32に計時を開始させ
る。次に、ハンマー17が位置Bを通過すると第2ハン
マーセンサ22が第2検出信号を出力するので、この第
2検出信号に基づいて判定回路31はタイマ32に計時
を停止させると共に、タイマ33に計時を開始させる。
さらに、ハンマー17が位置Cを通過すると第3ハンマ
ーセンサ23が第3検出信号を出力するので、この第3
検出信号に基づいて判定回路31はタイマ33に計時を
停止させる。Next, the operation of the arithmetic circuit 6 will be described with reference to FIGS. When the key is pressed, the key sensor 5 outputs a key pressing detection signal, and the determination circuit 31 causes the timer 34 to start counting time. The striking mechanism 3 starts rotating in response to the key depression,
The hammer 17 before striking rotates toward the string 2. When the striking point O of the hammer 17 passes through the position A on the path, the first hammer sensor 21 outputs a first detection signal, and based on the first detection signal, the determination circuit 31 stops the timer 34 from timing. At the same time, the timer 32 is started to measure time. Next, when the hammer 17 passes through the position B, the second hammer sensor 22 outputs a second detection signal. Based on the second detection signal, the determination circuit 31 causes the timer 32 to stop timing and Start timing.
Further, when the hammer 17 passes through the position C, the third hammer sensor 23 outputs a third detection signal.
The determination circuit 31 causes the timer 33 to stop timing based on the detection signal.
【0012】すると、タイマ32は、ハンマー17の打
弦点Oの位置Aから位置Bまでの通過時間ある時間tAB
を、タイマ33は位置Bから位置Cまでの通過時間であ
る時間tBCを、各々計時したことになる。なお、位置A
と位置Bとの距離dAB、位置Bと位置Cとの距離dBC、
位置Cと打弦位置である位置Dとの距離dCDは、各々予
め測定されてメモリ35に記憶されている。ここで、図
3に示すように、位置A,B,Cの3点を通る2次式で
補間演算を行ない、位置Cから打弦位置である位置Dま
でのハンマー17の打弦点Oの通過時間tCDを、Ait
kenの方法により算出する。すなわち、位置Aから位
置Dまでの通過時間は、次式(1)のように記述でき
る。Then, the timer 32 determines that the passage time from the position A of the string striking point O of the hammer 17 to the position B is a certain time t AB.
And the timer 33 measures the time t BC which is the transit time from the position B to the position C. In addition, position A
Distance d AB between position B and position B, distance d BC between position B and position C,
The distance d CD between the position C and the position D which is the string striking position is measured in advance and stored in the memory 35. Here, as shown in FIG. 3, an interpolation operation is performed by a quadratic expression passing through three points of positions A, B, and C, and the hitting point O of the hammer 17 from the position C to the position D, which is the hitting position, is calculated. The transit time t CD is calculated as Ait
It is calculated by the method of Ken. That is, the transit time from the position A to the position D can be described as the following equation (1).
【数1】 したがって、位置Cから打弦位置である位置Dまでの
ハンマー17の打弦点Oの通過時間tCDは、次式(2)
のように算出できる。(Equation 1) Therefore, the passage time t CD of the hammer 17 from the position C to the position D which is the string striking position is represented by the following equation (2).
It can be calculated as follows.
【数2】 上記式(2)の演算は、図1に示す補間演算部37で
行なわれ、通過時間tCDが出力される。(Equation 2) The calculation of the above equation (2) is performed by the interpolation calculation unit 37 shown in FIG. 1, and the transit time t CD is output.
【0013】上記補間演算部37の出力する通過時間t
CDは、打弦速度演算部38に入力され、打弦速度演算部
38では、図2に示す位置Cと打弦位置である位置Dと
の距離dCDと上記通過時間tCDより打弦速度Vを算出
し、出力する。ここで、位置Cと打弦位置である位置D
との距離dCDは僅小であり、一方、通過時間tCDは上述
のように補間演算で算出された値であるため、打弦速度
Vは、ハンマー17による打弦直前の瞬時速度に相当す
る値となる。一方、押鍵時以後、ハンマー17の打弦点
Oが位置Aを通過するまでの時間はタイマ34が、位置
Aから位置Bまでの通過時間tABはタイマ32が、位置
Bから位置Cまでの通過時間tBCはタイマ33が、位置
Cから打弦位置である位置Dまでの通過時間tCDは補間
演算部37が、各々計時、もしくは、算出するので、打
弦時期算出部39はこれらの結果をたしあわせて推定打
弦時期Tを算出する。ここで、押鍵時からハンマー17
の打弦点Oが位置Cを通過するまでの時間は実測値であ
り、既述したように通過時間tCDは精度の高い補間演算
に基づくものであるため、打弦時期Tは、実際にハンマ
ー17が弦2を打弦する時期に相当する値となる。The transit time t output by the interpolation calculator 37
CD is input to the final hammer velocity calculation unit 38, the final hammer velocity calculation unit 38, string-striking speeds than the distance d CD and the transit time t CD of the position D is a position C and string-striking position shown in FIG. 2 Calculate and output V. Here, a position C and a position D which is a string striking position
The distance d CD is僅小with, whereas, since the passing time t CD is a value calculated by the interpolation operation as described above, the string-striking velocity V is equivalent to the instantaneous speed of the string striking immediately before by the hammer 17 Value. On the other hand, after the key is depressed, the time until the striking point O of the hammer 17 passes the position A is determined by the timer 34, the passing time t AB from the position A to the position B is determined by the timer 32, and the time from the position B to the position C is determined by the timer 32. transit time t BC timer 33, passage time t CD is the interpolation operation unit 37 from the position C position to D is a string striking position, each time measurement, or, since the calculation, the string striking timing calculation unit 39 thereof The estimated string striking time T is calculated by adding the above results. Here, the hammer 17 has been
Is a measured value, and as described above, the passing time t CD is based on a high-precision interpolation calculation. This is a value corresponding to the time when the hammer 17 strikes the string 2.
【0014】以上説明したように、本第1実施例によれ
ば、ハンマー17の打弦直前の瞬時速度に相当する打弦
速度Vおよび押鍵後の実際の打弦時刻に相当する推定打
弦時期Tを、簡単な構成で算出することができる。ま
た、通過時期センサ4および遮蔽板19の取り付け精度
に起因して位置A,B,Cの設定が変化した場合でも、
メモリ35に記憶された距離dAB,dBC,dCDの値を変
更すれば容易に対応できるので、極めて高い汎用性を発
揮する。さらに、補間演算はDSPから構成した論理演
算回路36で実行されるため、高速演算が可能になり、
自動ピアノの演奏記録時、リアルタイムに打弦速度Vお
よび打弦時期Tを算出して記録することが可能になる。
なお、本第1実施例では、打弦機構のハンマーシャンク
16に通過時期センサ4の遮蔽板19を配設するよう構
成したが、例えば、キャッチャー、キャッチャーシャン
ク、ハンマーウッド等、ハンマー17に連動して回動す
る他の部材に配設し、これに対応した通過時期センサ4
を配置することもできる。また、ハンマー17の位置を
光センサにより直接検出するよう構成すれば、より一層
効果的である。As described above, according to the first embodiment, the string striking speed V corresponding to the instantaneous speed immediately before striking the hammer 17 and the estimated string striking corresponding to the actual string striking time after the key is depressed. The timing T can be calculated with a simple configuration. Further, even when the settings of the positions A, B, and C change due to the mounting accuracy of the passage timing sensor 4 and the shielding plate 19,
If the values of the distances d AB , d BC , and d CD stored in the memory 35 are changed, it is possible to easily cope with the change, so that extremely high versatility is exhibited. Furthermore, since the interpolation operation is executed by the logical operation circuit 36 composed of a DSP, high-speed operation becomes possible,
When recording the performance of the automatic piano, it is possible to calculate and record the stringing speed V and the stringing timing T in real time.
In the first embodiment, the shield plate 19 of the passage timing sensor 4 is configured to be disposed on the hammer shank 16 of the stringing mechanism. However, for example, a catcher, a catcher shank, a hammer wood, or the like is interlocked with the hammer 17. And a passage time sensor 4 corresponding to the other
Can also be arranged. Further, if the position of the hammer 17 is directly detected by the optical sensor, it is more effective.
【0015】第2実施例 次に、本発明の第2実施例を図面に基づいて説明する。
上述した第1実施例では、打弦速度Vおよび打弦時期T
を算出する演算回路をDSPで構成について説明した。
しかし、本第2実施例では、その算出をMPUが演算処
理を実行することにより実現する構成について説明す
る。Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the first embodiment described above, the string striking speed V and the string striking time T
The arithmetic circuit for calculating the above is constituted by the DSP.
However, in the second embodiment, a configuration will be described in which the calculation is realized by the MPU executing an arithmetic process.
【0016】図4に示すように、演算回路40は、CP
U40A、ROM40B、RAM40C、タイマ40D
を中心に論理演算回路として構成され、コモンバス40
Eを介して入出力部40Fを介してキーセンサ5、第1
〜第3ハンマーセンサ21,22,23に接続されてい
る。As shown in FIG. 4, the arithmetic circuit 40 includes a CP
U40A, ROM 40B, RAM 40C, timer 40D
And a logical operation circuit around the common bus 40
E, the key sensor 5 via the input / output unit 40F, the first
To the third hammer sensors 21, 22, 23.
【0017】次に、上記演算回路40が実行する処理
を、図5、図6のフローチャートにしたがって説明す
る。まず、図5に示す処理は、所定時間毎に繰り返して
実行され、各センサの信号に基づいて計時を行なう計時
処理である。ステップ100では、キーセンサ5および
第1〜第3ハンマーセンサ21,22,23の検出信号
を入力し、その変化を検出する処理が行なわれる。すな
わち、押鍵開始されたか否か、ハンマー17が位置A,
B,Cのいずれの位置を通過したかが判定される。続く
ステップ110では、上記ステップ100で検出した押
鍵開始、ハンマー位置に応じて通過時間tAB,tBC,t
CDを算出し、記憶する処理が行なわれる。その後、本計
時処理を一旦終了する。Next, the processing executed by the arithmetic circuit 40 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. First, the process shown in FIG. 5 is a timekeeping process that is repeatedly executed at predetermined time intervals, and performs timekeeping based on signals from each sensor. In step 100, a process of inputting detection signals of the key sensor 5 and the first to third hammer sensors 21, 22, and 23 and detecting a change is performed. That is, whether or not the key depression has started is determined by the hammer 17 at the position A,
It is determined which position of B or C has passed. In the following step 110, the passing times t AB , t BC , t according to the key press start and the hammer position detected in the above step 100.
Processing for calculating and storing the CD is performed. After that, the clocking process is temporarily ended.
【0018】次に、図6に示す処理は、上述した図5の
計時処理により得られた通過時間tAB,tBC,tCDに基
づいて打弦速度V、打弦時期Tを算出する演算処理であ
る。ステップ200では、上述した計時処理により記憶
されている通過時間tAB,tBC,tCDや、予め記憶され
ている距離dAB,dBC,dCDを読み出す処理が行なわれ
る。続くステップ210では、既述した式(2)により
時間tCDを補間演算する処理が行なわれる。次に、ステ
ップ220に進み、上記ステップ210で算出した時間
tCDと、上記ステップ200で読み出した距離dCDとを
用いて打弦速度Vを算出する処理が行なわれる。続くス
テップ230では、上記ステップ210で算出した時間
tCDに上記ステップ200で読み出した通過時間tAB,
tBC,tCD及び押鍵後の時間を加算して推定打弦時期T
を算出する処理が行なわれる。次にステップ240に進
み、上記ステップ220、ステップ230で算出した打
弦速度V、推定打弦時期Tを外部に出力する処理を行な
った後、一旦、本演算処理を終了する。Next, the processing shown in FIG. 6 is an operation for calculating the string striking speed V and the string striking time T based on the passing times t AB , t BC , and t CD obtained by the time counting processing of FIG. Processing. In step 200, a process of reading the transit times t AB , t BC , and t CD stored by the above-described timing processing and the distances d AB , d BC , and d CD stored in advance is performed. In the following step 210, a process of interpolating the time t CD by the aforementioned equation (2) is performed. Next, proceeding to step 220, a process of calculating the string striking speed V using the time t CD calculated in step 210 and the distance d CD read in step 200 is performed. In the following step 230, the transit time t AB , read in the above step 200 is added to the time t CD calculated in the above step 210.
Addition of t BC , t CD and the time after the key is depressed, the estimated stringing timing T
Is calculated. Next, the process proceeds to step 240, in which a process of outputting the string striking speed V and the estimated string striking time T calculated in steps 220 and 230 to the outside is performed, and then the calculation process is temporarily terminated.
【0019】本第2実施例のように構成すると、記述し
た第1実施例の各効果に加えて、次のような特有の効果
を奏する。すなわち、補間演算の演算式をAitken
の方法以外の他の補間演算式に容易に変更できる。ここ
で、他の補間演算の方法としては、例えば、Lagra
ngeの方法、Nevilleの方法等を適用すること
ができる。なお、他の補間演算式を適用する場合、もし
くは、同じ演算式で次数をより高次、あるいは、低次に
変更する場合には、通過時期センサ4の測定点もその次
数の増減に応じて変更すれば良い。このように構成する
と、補間演算の精度と速度とを最適にする組合せを選択
できる。When configured as in the second embodiment, the following specific effects are obtained in addition to the effects of the first embodiment described above. That is, the arithmetic expression of the interpolation calculation is Aitken.
It can be easily changed to another interpolation operation formula other than the method of the above. Here, as another interpolation calculation method, for example, Lagra
The nge method, the Neville method, and the like can be applied. If another interpolation formula is applied, or if the order is changed to a higher or lower order using the same formula, the measurement point of the passage timing sensor 4 is also changed according to the increase or decrease of the order. Just change it. With this configuration, a combination that optimizes the accuracy and speed of the interpolation operation can be selected.
【0020】以上、本発明のいくつかの実施例について
説明したが、本発明は、このような実施例に何等限定さ
れるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲内に
おいて、例えば、補間演算として、多項補間式による外
挿法を適用する等、種々の態様により実現し得ることは
勿論である。Although several embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments at all. For example, an interpolation operation may be performed within a range not departing from the technical idea. As a matter of course, it can be realized in various modes such as applying an extrapolation method using a polynomial interpolation formula.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上詳記したように、本発明は、打弦機
構の打弦直前の瞬時の打弦情報を、打弦機構が打弦位置
に到達する前に通過する経路の連続する複数位置の通過
情報に基づく補間演算により算出するよう構成したの
で、打弦直前の瞬時における打弦速度および正確な打弦
時期を算出できるというきわめて優れた効果を奏する。
また、打弦機構の回動状態を実際に計測して打弦情報を
求める代わりに、打弦機構が打弦位置に到達する前に通
過する経路の連続する複数位置の通過情報を検出できれ
ば良いので、複数位置の間隔を短縮でき、実際の打弦状
態をより一層正確に反映した打弦情報の算出ができる。As described above, according to the present invention, the stringing information of the stringing mechanism immediately before striking the string is transmitted to a plurality of continuous paths before the stringing mechanism reaches the stringing position. Since the calculation is performed by the interpolation calculation based on the passage information of the position, a very excellent effect that the string striking speed and the exact string striking time at the moment immediately before the string striking can be calculated is obtained.
Instead of actually measuring the turning state of the stringing mechanism to obtain the stringing information, it is only necessary to be able to detect the passage information of a plurality of continuous positions of the path that the stringing mechanism passes before reaching the stringing position. Therefore, the interval between a plurality of positions can be reduced, and the stringing information that reflects the actual stringing state more accurately can be calculated.
【図1】 本発明第1実施例の概略装置構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明第1実施例の機構部側面図である。FIG. 2 is a side view of the mechanism of the first embodiment of the present invention.
【図3】 本発明第1実施例の補間方法を示す説明図で
ある。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an interpolation method according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 本発明第2実施例の概略装置構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図5】 本発明第2実施例の処理を示すフローチャー
トである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a process according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 本発明第2実施例の処理を示すフローチャー
トである。FIG. 6 is a flowchart illustrating a process according to a second embodiment of the present invention.
1・・・自動ピアノの打弦情報算出装置、2・・・弦、3・・・
打弦機構、4・・・通過時期センサ、5・・・キーセンサ、
6、40・・・演算回路、21・・・第1ハンマーセンサ、2
2・・・第2ハンマーセンサ、23・・・第3ハンマーセン
サ、36・・・論理演算回路、40A・・・CPU1 ... stringing information calculation device for automatic piano 2 ... strings 3 ...
String striking mechanism, 4 passage time sensor, 5 key sensor,
6, 40 arithmetic circuit, 21 first hammer sensor, 2
2 ... second hammer sensor, 23 ... third hammer sensor, 36 ... logical operation circuit, 40A ... CPU
Claims (2)
する前に通過する経路の連続する複数位置間の通過時間
相当値を検出する検出手段と、上記複数位置および上記
打弦位置の間の相互の距離相当量を予め記憶している記
憶手段と、上記記憶手段の記憶している上記複数位置間
の距離相当量および上記検出手段の検出した通過時間相
当値に応じて定まる複数点を通る高次式に基づいて、上
記打弦機構が上記複数位置のいずれかの位置から上記打
弦位置に到達するまでの打弦位置到達時間相当値を補間
演算する演算手段と、該演算手段の算出した打弦位置到
達時間相当値および上記記憶手段の記憶している距離相
当量に基づいて上記打弦機構の打弦速度を算出する打弦
速度算出手段と、を備えたことを特徴とする自動ピアノ
の打弦速度算出装置。1. A detecting means for detecting a value corresponding to a passage time between a plurality of successive positions of a path that the stringing mechanism of an automatic piano passes before reaching a stringing position; Storage means for storing the mutual distance equivalent amount between them in advance, and a plurality of points determined according to the distance equivalent amount between the plurality of positions stored in the storage means and the passage time equivalent value detected by the detection means. Calculating means for interpolating a value corresponding to a string striking position arrival time from when the string striking mechanism reaches the string striking position from any one of the plurality of positions, based on a higher-order expression passing through; A string striking speed calculating means for calculating a string striking speed of the string striking mechanism based on the calculated string striking position arrival time equivalent value and the distance equivalent amount stored in the storage means. Automatic Piano Stringing Speed Calculator .
期相当値を検出する打弦開始時期検出手段と、上記自動
ピアノの打弦機構が打弦位置に到達する前に通過する経
路の連続する複数位置間の通過時間相当値を検出する検
出手段と、上記複数位置および上記打弦位置の間の相互
の距離相当量を予め記憶している記憶手段と、上記記憶
手段の記憶している上記複数位置間の距離相当量および
上記検出手段の検出した通過時間相当値に応じて定まる
複数点を通る高次式に基づいて、上記打弦機構が上記複
数位置のいずれかの位置から上記打弦位置に到達するま
での打弦位置到達時間相当値を補間演算する演算手段
と、該演算手段の算出した打弦位置到達時間相当値およ
び上記打弦開始時期検出手段の検出した打弦動作開始時
期相当値に基づいて、上記打弦機構の打弦時期を算出す
る打弦時期算出手段と、を備えたことを特徴とする自動
ピアノの打弦時期算出装置。2. A string striking start timing detecting means for detecting a value corresponding to a string striking operation start timing of a string striking mechanism of an automatic piano, and a path which the string striking mechanism of the automatic piano passes before reaching a string striking position. Detecting means for detecting a transit time equivalent value between a plurality of consecutive positions; storage means for storing in advance a mutual distance equivalent amount between the plurality of positions and the string striking position; The string striking mechanism moves from any one of the plurality of positions based on a high-order equation passing through a plurality of points determined according to the distance equivalent amount between the plurality of positions and the passage time equivalent value detected by the detection means. A calculating means for interpolating a value corresponding to the stringing position reaching time until the stringing position is reached; a stringing operation calculated by the calculating means and a stringing operation detected by the stringing start timing detecting means; Based on the start time equivalent value, A string striking time calculating device for calculating the string striking time of the string striking mechanism.
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|---|---|---|---|
| JP16402091A JP2917586B2 (en) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | Stringing speed calculator and stringer timing calculator for automatic piano |
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