(57)【要約】      （修正有）【課題】鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに正確に特定する。【解決手段】ペダルをハーフペダル領域よりもレスト側に位置させた状態で、鍵ごとにキードライブユニットを制御して当該鍵を押鍵方向に動作させたときにおける、当該鍵のストローク位置とキードライブユニットにかかる負荷（電流指示値）との関係である負荷特性曲線ＣＡを取得する。そして、鍵ごとに、負荷特性曲線ＣＡの傾きが急変する２つの急変点に基づいて鍵ダンパハーフ領域を特定する。【選択図】図６
2014206575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鍵、前記各鍵に対応するダンパ、ダンパペダル、及び、前記鍵を駆動する鍵駆動手段を有する鍵盤楽器の、前記鍵と該鍵に対応するダンパとの関係における鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法であって、
前記ダンパペダルを、前記ダンパペダルと前記ダンパとの関係におけるハーフペダル領域よりもレスト側に位置させた状態で、鍵ごとに前記鍵駆動手段を制御して当該鍵を押鍵方向または離鍵方向に動作させたときにおける、当該鍵のストローク位置と前記鍵駆動手段にかかる負荷との関係を取得する第１の取得工程と、
前記第１の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係に基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する特定工程とを有することを特徴とする鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法。
【請求項２】
前記特定工程は、前記第１の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係を示す曲線の傾きが急変する２つの急変点を鍵ごとに求め、前記急変点に基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を特定することを特徴とする請求項１記載の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法。
【請求項３】
前記第１の取得工程では、前記鍵を略等速で動作させることを特徴とする請求項１または２記載の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法。
【請求項４】
前記鍵駆動手段は複数の前記鍵の各々に対応して設けられ、前記第１の取得手段は、複数の前記鍵に対応する前記鍵駆動手段を一斉に制御して、前記複数の鍵の各々について、前記ストローク位置と前記負荷との関係を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法。
【請求項５】
前記ダンパペダルを、前記ハーフペダル領域よりもエンド側に位置させた状態で、鍵ごとに対応する前記鍵駆動手段を制御して当該鍵を押鍵方向または離鍵方向に動作させたときにおける、当該鍵のストローク位置と前記鍵駆動手段にかかる負荷との関係を取得する第２の取得工程を有し、
前記特定工程は、前記第１の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係と前記第２の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係とに基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を特定することを特徴とする請求項１記載の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法。
【請求項６】
複数の鍵、前記各鍵に対応するダンパ、ダンパペダル、及び、前記鍵を駆動する鍵駆動手段を有する鍵盤楽器の、前記鍵と該鍵に対応するダンパとの関係における鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定装置であって、
前記鍵駆動手段を制御する制御手段と、
前記鍵のストローク位置を検出する鍵位置検出手段と、
前記鍵駆動手段にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、
前記ダンパペダルを、前記ダンパペダルと前記ダンパとの関係におけるハーフペダル領域よりもレスト側に位置させた状態で、前記制御手段が、鍵ごとに前記鍵駆動手段を制御して当該鍵を押鍵方向または離鍵方向に動作させたときにおける、前記鍵位置検出手段により検出されたストローク位置と前記負荷検出手段により検出された負荷との関係を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得されたストローク位置と負荷との関係に基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する特定手段とを有することを特徴とする鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弦及びダンパを備える鍵盤楽器の、鍵とダンパとの関係における鍵ダンパハーフ領域特定方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、打弦して発音する構成の鍵盤楽器においては、弦に接触／離間するダンパを備えるものが一般的である。この鍵盤楽器のラウドペダル（ダンパペダル）の踏み込み行程においては、一般に、踏み込みの影響がダンパに伝達されない「遊び領域（乃至レスト領域）」と、弦に対するダンパの押接力の減少が開始される状態からダンパが弦に対して非接触状態となるまでの「ハーフペダル領域」と、その後ダンパが弦から完全に離間状態となる「弦開放領域」という３つの領域が存在する。
【０００３】
また、演奏データに従って、ソレノイドコイルに駆動電流を供給してペダルを駆動することで、ペダル動作を含む自動演奏を行わせることができる鍵盤楽器も知られている。このような鍵盤楽器の自動演奏においては特に、演奏の再現性をより高めるため、ラウドペダル等において上記ハーフペダル領域に合致した適切なペダル動作の制御を行うことが望まれる。例えば、演奏データに基づくペダル動作のフィードバック制御等を行う際、上記ハーフペダル領域を的確に捉えて上記制御に反映させることが重要となる。
【０００４】
そこで、従来、ハーフペダル領域及びその中のハーフポイントを正確且つ容易に特定する手法が提案されている（下記特許文献１、２）。例えば下記特許文献１では、ペダルの駆動負荷を観測してペダルのハーフポイントを求める。下記特許文献２では、響板の振動を検出してペダルのハーフポイントを求める。
【０００５】
ところで、ダンパは各鍵に対応して設けられており、各鍵の押離操作によって、対応するダンパが弦から離接する。鍵と対応するダンパとの関係においても、ペダルの場合と同様に、上記した３つの領域が存在する。このような鍵と該鍵に対応するダンパとの関係におけるハーフ領域を、ここでは「鍵ダンパハーフ領域」と称する。自動演奏において鍵を駆動する際にも、止音等の楽音制御において、各鍵に対応する個々のダンパと弦との離接タイミングに合わせて鍵を制御するのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５２４７９８号公報
【特許文献２】特開２００７−２９２９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来、鍵ダンパハーフ領域の概念についてはあまり深い検討がなされておらず、より繊細な演奏表現を実現する上では今後、考慮が必要となると思われる。
【０００８】
鍵ダンパハーフ領域は、理想的には全ての鍵において同じストローク位置でハーフポイントとなるよう設定される。ところが個々の「鍵ダンパハーフ領域」は、各ダンパの寸法、位置、弾性等の要素のばらつきによって鍵ごとに微妙に異なるであろうし、これらの要素の経年変化によっても変化し得ると思われる。
【０００９】
このように、鍵ごとの鍵ダンパハーフ領域を正確に把握する手法はあまり検討されてきておらず、確立もされていない。
【００１０】
本発明は上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに正確に特定することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法は、複数の鍵、前記各鍵に対応するダンパ（３６）、ダンパペダル（ＰＤ）、及び、前記鍵を駆動する鍵駆動手段（２０）を有する鍵盤楽器の、前記鍵と該鍵に対応するダンパとの関係における鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法であって、前記ダンパペダルを、前記ダンパペダルと前記ダンパとの関係におけるハーフペダル領域よりもレスト側に位置させた状態で、鍵ごとに前記鍵駆動手段を制御して当該鍵を押鍵方向または離鍵方向に動作させたときにおける、当該鍵のストローク位置と前記鍵駆動手段にかかる負荷との関係を取得する第１の取得工程と、前記第１の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係に基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する特定工程とを有することを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記特定工程は、前記第１の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係を示す曲線の傾きが急変する２つの急変点を鍵ごとに求め、前記急変点に基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を特定する（請求項２）。
【００１３】
好ましくは、前記第１の取得工程では、前記鍵を略等速で動作させる（請求項３）。
【００１４】
好ましくは、前記鍵駆動手段は複数の前記鍵の各々に対応して設けられ、前記第１の取得手段は、複数の前記鍵に対応する前記鍵駆動手段を一斉に制御して、前記複数の鍵の各々について、前記ストローク位置と前記負荷との関係を取得する（請求項４）。
【００１５】
好ましくは、前記ダンパペダルを、前記ハーフペダル領域よりもエンド側に位置させた状態で、鍵ごとに対応する前記鍵駆動手段を制御して当該鍵を押鍵方向または離鍵方向に動作させたときにおける、当該鍵のストローク位置と前記鍵駆動手段にかかる負荷との関係を取得する第２の取得工程を有し、前記特定工程は、前記第１の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係と前記第２の取得工程で取得されたストローク位置と負荷との関係とに基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を特定する（請求項５）。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の請求項６の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定装置は、複数の鍵、前記各鍵に対応するダンパ、ダンパペダル、及び、前記鍵を駆動する鍵駆動手段を有する鍵盤楽器の、前記鍵と該鍵に対応するダンパとの関係における鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定装置であって、前記鍵駆動手段を制御する制御手段（１１）と、前記鍵のストローク位置を検出する鍵位置検出手段（３７）と、前記鍵駆動手段にかかる負荷を検出する負荷検出手段（１１）と、前記ダンパペダルを、前記ダンパペダルと前記ダンパとの関係におけるハーフペダル領域よりもレスト側に位置させた状態で、前記制御手段が、鍵ごとに前記鍵駆動手段を制御して当該鍵を押鍵方向または離鍵方向に動作させたときにおける、前記鍵位置検出手段により検出されたストローク位置と前記負荷検出手段により検出された負荷との関係を取得する取得手段（１１）と、前記取得手段により取得されたストローク位置と負荷との関係に基づいて前記鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに特定する特定手段（１１）とを有することを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために本発明の請求項７のプログラムは、請求項１〜５のいずれか１項に記載の鍵盤楽器の鍵ダンパハーフ領域特定方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１８】
なお、上記括弧内の符号は例示である。
【００１９】
なお、請求項７記載のプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体は、本発明を構成する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鍵ダンパハーフ領域を鍵ごとに正確に特定することができる。
【００２１】
請求項３によれば、鍵ダンパハーフ領域の特定精度を高めることができる。
【００２２】
請求項４によれば、複数鍵分の鍵ダンパハーフ領域を一斉に特定することができる。
【００２３】
請求項５によれば、より高い精度で鍵ダンパハーフ領域を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鍵ダンパハーフ領域特定装置が適用される鍵盤楽器の構成を、ある１つの鍵に着目して示した部分断面図である。
【図２】鍵盤楽器の制御機構の構成を示すブロック図である。
【図３】押鍵往行程におけるダンパの動作を示す模式図である。
【図４】鍵ダンパハーフ領域を測定する際の概念図である。
【図５】鍵ダンパハーフ領域のハーフポイントの決定処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】負荷特性曲線とその近似直線を示す図である。
【図７】負荷特性曲線算出処理のためのサーボ駆動の流れを示すブロック図である。
【図８】図５のステップＳ１０１で実行される負荷特性曲線算出処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態に係る鍵ダンパハーフ領域特定装置が適用される鍵盤楽器の構成を、ある１つの鍵に着目して示した部分断面図である。本鍵盤楽器３０は、自動演奏ピアノとして構成される。鍵盤楽器３０は、通常のアコーステックピアノと同様、鍵３１の運動をハンマ３２に伝達するアクションメカニズム３３と、ハンマ３２により打撃される弦３４と、弦３４の振動を止めるためのダンパ３６とを備えている。
【００２７】
以降、鍵３１の奏者側を「前方」と称する。なお、鍵ダンパハーフ領域特定装置は、鍵盤楽器３０に一体に組み込まれているが、鍵盤楽器３０と通信可能に、鍵盤楽器３０とは別体に構成してもよい。
【００２８】
鍵盤楽器３０において、ソレノイド２０ａ（図７）を有するキードライブユニット２０（鍵駆動手段）が、鍵３１ごとに設けられ、鍵３１の後端部側の下方に配置されている。また、キーセンサユニット３７が各鍵３１に対応して設けられる。キーセンサユニット３７は、各鍵３１の前部下方に配置され、鍵３１の位置を連続的に検出し、検出結果に応じた検出信号を出力する。
【００２９】
キーセンサユニット３７に適用されるセンサは、例えば、発光ダイオード、発光ダイオードの光を受光し受光量に応じた検出信号を出力する光センサ、および鍵３１の押鍵量に応じて受光センサへの受光量を変化させる遮光板を有する。キーセンサユニット３７から出力されるアナログ信号である検出信号は、不図示のＡ／Ｄ変換器によりデジタル信号に変換されてサーボコントローラ４２に供給される。
【００３０】
演奏データ中の発音イベントデータで規定される音高に対応するキードライブユニット２０に駆動信号が供給されると、そのプランジャが上昇して対応する鍵３１の後端部を突き上げる。これにより鍵３１が押下され、弦３４がハンマ３２により叩かれることによりピアノ音が発音されるようになっている。
【００３１】
鍵盤楽器３０にはまた、ダンパ３６を駆動するためのラウドペダル（ダンパペダル）であるペダルＰＤが設けられる。また、ペダルＰＤを駆動するためのペダルアクチュエータ２６と、ペダルＰＤの位置を検出するペダル位置センサ２７とが設けられている。ペダル位置センサ２７の構成は、キーセンサユニット３７に適用されるセンサと同様である。ペダルアクチュエータ２６は、ソレノイドコイルと、ペダルＰＤに連結されたプランジャとを有し（いずれも図示せず）、駆動信号が供給されると、上記プランジャが移動してペダルＰＤが駆動されるようになっている。
【００３２】
ダンパ３６は、各鍵３１に対応して設けられている。ペダルＰＤが踏み込まれた場合は、全てのダンパ３６が一斉に上昇動作する。しかし、ペダルＰＤが踏み込まれていない状態では、押鍵された鍵３１に対応するダンパ３６だけが上昇動作する。
【００３３】
まず、鍵３１の後方において、本鍵盤楽器３０に固定されたダンパレバーフレンジ５３に、ダンパレバー５１の後端部が回動自在に支持される。ダンパレバー５１の前部にダンパワイヤ５２が連結され、ダンパワイヤ５２の上端部にダンパ３６が取り付けられている。ダンパ３６の下部には、弦３４に対して離接するダンパフェルトＦｅＤが設けられている。鍵３１の後端部上部には、ダンパレバークッションフェルト（以下、鍵フェルトＦｅＫと記す）が設けられる。
【００３４】
非押鍵状態では、ダンパ３６の自重によりダンパフェルトＦｅＤが弦３４に当接している。押鍵されると、対応する鍵フェルトＦｅＫがダンパレバー５１を駆動してダンパレバー５１が図１の反時計方向に回動する。それによりダンパワイヤ５２を介して対応するダンパ３６が上昇し、そのダンパ３６のダンパフェルトＦｅＤが弦３４から離間する。
【００３５】
鍵盤楽器３０はまた、ピアノコントローラ４０、モーションコントローラ４１及びサーボコントローラ４２を備える。ピアノコントローラ４０は、モーションコントローラ４１に演奏データを供給する。この演奏データは、例えば、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）コードで構成され、鍵３１及びペダルＰＤの動作を規定する。モーションコントローラ４１は、供給された演奏データに基づいて、各時刻ｔにおけるペダルＰＤ及び鍵３１の各目標位置に対応した位置制御データｒｐ、ｒｋをそれぞれ生成し、サーボコントローラ４２に供給する。一方、ペダル位置センサ２７の検出信号が、フィードバック信号ｙｐとしてサーボコントローラ４２に供給され、また、これと同様にキーセンサユニット３７の検出信号がフィードバック信号ｙｋとしてサーボコントローラ４２に供給される。なお、フィードバック信号ｙｋとして、キードライブユニット２０のソレノイド２０ａから出力される信号を用いてもよい。
【００３６】
サーボコントローラ４２は、位置制御データｒｐ、ｒｋに応じた励磁電流として電流指示値ｕｐ（ｔ）、ｕｋ（ｔ）を生成し、それぞれペダルアクチュエータ２６、キードライブユニット２０に供給する。これら電流指示値ｕｐ（ｔ）、ｕｋ（ｔ）は、実際には、ペダルアクチュエータ２６、キードライブユニット２０のそれぞれのソレノイドコイルに流すべき平均電流の目標値に応じたデューティ比となるようにパルス幅変調を施したＰＷＭ信号である。
【００３７】
自動演奏データに基づく自動演奏においては、サーボコントローラ４２は、位置制御データｒｐ、ｒｋとフィードバック信号ｙｐ、ｙｋとをそれぞれ比較し、両者がそれぞれ一致するように電流指示値ｕｐ（ｔ）、ｕｋ（ｔ）を随時更新して出力することでサーボ制御を行う。これにより、演奏データに従って、ペダルＰＤ及び鍵３１が駆動されて、自動演奏がなされる。
【００３８】
図２は、鍵盤楽器３０の制御機構の構成を示すブロック図である。
【００３９】
鍵盤楽器３０の制御機構は、ＣＰＵ１１に、バス１５を通じて、上記キードライブユニット２０、ペダルアクチュエータ２６、ペダル位置センサ２７、キーセンサユニット３７のほか、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＭＩＤＩインターフェイス（ＭＩＤＩＩ／Ｆ）１４、タイマ１６、表示部１７、外部記憶装置１８、操作部１９、音源回路２１、効果回路２２及び記憶部２５が接続されて構成される。音源回路２１には効果回路２２を介してサウンドシステム２３が接続されている。
【００４０】
ＣＰＵ１１は、本鍵盤楽器３０全体の制御を司る。ＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラムやテーブルデータ等の各種データを記憶する。ＲＡＭ１３は、演奏データ、テキストデータ等の各種入力情報、各種フラグやバッファデータ及び演算結果等を一時的に記憶する。ＭＩＤＩＩ／Ｆ１４は、不図示のＭＩＤＩ機器等からの演奏データをＭＩＤＩ信号として入力する。タイマ１６は、タイマ割り込み処理における割り込み時間や各種時間を計時する。表示部１７は、例えばＬＣＤを含んで構成され、楽譜等の各種情報を表示する。外部記憶装置１８は、フレキシブルディスク等の不図示の可搬記憶媒体に対してアクセス可能に構成され、これら可搬記憶媒体に対して演奏データ等のデータを読み書きすることができる。操作部１９は、不図示の各種操作子を有し、自動演奏のスタート／ストップの指示、曲選択等の指示、各種設定等を行う。記憶部２５は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリで構成され、演奏データ等の各種データを記憶することができる。
【００４１】
音源回路２１は、演奏データを楽音信号に変換する。効果回路２２は、音源回路２１から入力される楽音信号に各種効果を付与し、ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）やアンプ、スピーカ等のサウンドシステム２３が、効果回路２２から入力される楽音信号等を音響に変換する。
【００４２】
なお、上記モーションコントローラ４１及びサーボコントローラ４２の機能は、実際には、ＣＰＵ１１、タイマ１６、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３等の協働作用によって実現される。
【００４３】
鍵３１と該鍵３１に対応するダンパ３６との関係におけるハーフ領域を、「鍵ダンパハーフ領域」と称する。ペダルＰＤのハーフペダル領域が、ペダルＰＤと全てのダンパ３６との関係であるのに対し、鍵ダンパハーフ領域は鍵３１ごとの概念である。
【００４４】
鍵ダンパハーフ領域は、鍵３１ごとに微妙に異なるため、自動演奏時等においてダンパハーフを適切に再生するために、鍵ダンパハーフ領域を鍵３１ごとに事前に把握（同定）しておく必要がある。ここで、鍵３１の通常押鍵される部位を、鍵ストロークを把握する際の特定部位として定める。そして、鍵ダンパハーフ領域内のハーフポイントＨＰは、特定部位の、レスト位置（非押鍵位置）からの押鍵方向（往方向）への変位量（ｍｍ）で表現されるとする。ただし、鍵３１の後端部等、他の部位を、鍵ストロークの把握の際の特定部位としてもよい。
【００４５】
押鍵の往行程において、押鍵の影響がダンパに伝達されない遊び領域（乃至レスト領域）と、弦３４に対するダンパの押接力の減少が開始される状態からダンパが弦３４に対して非接触状態となるまでの「鍵ダンパハーフ領域」と、その後ダンパが弦３４から完全に離間状態となる「弦開放領域」という３つの領域が存在する。図３にてこれを説明する。
【００４６】
図３（ａ）〜（ｅ）は、押鍵往行程における鍵３１及びダンパ３６の動作を示す模式図である。
【００４７】
鍵３１からダンパ３６までの構成部品において、弾性を発揮する主な構成要素は、ダンパ３６に設けたダンパフェルトＦｅＤと鍵３１に設けた鍵フェルトＦｅＫであり、その他の構成要素の影響は小さいので無視できる。これらフェルトＦｅＤ、ＦｅＫは、各々一定のバネ定数を有する線形バネとしてモデル化して考えることができる。図３では、視覚的にわかりやすくするよう、各フェルトが最も伸びた状態を円柱状（側面視矩形）に描き、圧縮状態を太鼓型に示している。また、ダンパレバー５１や鍵３１は、実際には回動動作するが、上下方向に移動するとみなしている。
【００４８】
非押鍵状態（図３（ａ））では、ダンパフェルトＦｅＤは最も縮んでおり、鍵フェルトＦｅＫは最も伸びている。非押鍵状態から押鍵されて、鍵フェルトＦｅＫがダンパレバー５１に当接した時点（図３（ｂ））が、鍵ダンパハーフ領域の開始点、すなわちハーフ域開始点ｓｔＳである。さらに押鍵すると、ダンパレバー５１と共にダンパワイヤ５２が上昇していき、鍵フェルトＦｅＫが縮んでいく一方、ダンパフェルトＦｅＤは、その圧縮状態が徐々に緩和されていく。
【００４９】
そして、鍵ダンパハーフ領域における中間地点であるハーフポイントＨＰ（図３（ｃ））を経て、鍵ダンパハーフ領域の終了点、すなわちハーフ域終了点ｓｔＥに達する（図３（ｄ））。この時点では、鍵フェルトＦｅＫが最も縮んだ状態となり、ダンパフェルトＦｅＤは最も伸びた状態となる。この時点が、押鍵往行程において弦３４にダンパフェルトＦｅＤが接している限界位置である。さらに押鍵すると、フェルトＦｅＤ、ＦｅＫの伸縮状態はそのままに、ダンパフェルトＦｅＤが弦３４から上方に離間していく（図３（ｅ））。
【００５０】
図４は、鍵ダンパハーフ領域を測定する際の概念図である。
【００５１】
図４に示す位置ＸＫＦ、位置ＸＫＣは、それぞれ図３（ｂ）、（ｄ）の状態に対応する鍵３１の位置を示す。ＸＫＳ＝ＸＫＣ−ＸＫＦで算出される範囲ＸＫＳが、鍵ダンパハーフ領域に相当する。位置ＸＤＦ、ＸＤＣは、位置ＸＫＦ、位置ＸＫＣに対応する。ＸＤＳ＝ＸＤＣ−ＸＤＦで算出される範囲ＸＤＳは、ダンパフェルトＦｅＤを単独で考えた場合の伸縮量である。
【００５２】
本実施の形態では、ダンパフェルトＦｅＤの単独のハーフ領域を把握する必要はなく、計測もしない。ダンパフェルトＦｅＤ及び鍵フェルトＦｅＫの複合による鍵ダンパハーフ領域を把握するべく、位置ＸＫＦ、位置ＸＫＣを計測することになる。
【００５３】
図５は、鍵ダンパハーフ領域のハーフポイントＨＰの決定処理の手順を示すフローチャートである。図５の処理は、鍵３１ごとに行われ、ＣＰＵ１１により実行される。
【００５４】
まず、後述する図８の負荷特性曲線算出処理を実行して、鍵３１を押鍵往方向に駆動した際の鍵３１のストローク位置に対するキードライブユニット２０の負荷を示す負荷特性曲線ＣＡを求める（ステップＳ１０１）（第１の取得工程）。この処理において、ペダルＰＤは常時、ペダルＰＤとダンパ３６との関係におけるハーフペダル領域よりもレスト側の位置（例えば、非踏み込み位置）に位置させた状態とする。
【００５５】
図６は、この負荷特性曲線ＣＡとその近似直線Ｌ１〜Ｌ３を示す図である。同図横軸には、鍵ストローク、すなわち、非押鍵位置からの押下量の位置ｓｔをとり、同図縦軸には、キードライブユニット２０にかかる負荷（後述する電流指示値ｕｋ（ｓｔ））をとる。
【００５６】
なお、キードライブユニット２０には、ハンマ３２をはじめとしたアクションメカニズム３３の重さが関与するので、押鍵ストロークにおけるあまりに広い範囲で負荷を検出することは多少の困難を伴う。そこで、全ストロークで負荷を検出するのではなく、予備的におおよその鍵ダンパハーフ領域を予測しておき、その予測した鍵ダンパハーフ領域を確実に含むようなストローク範囲を軌道区間として負荷を検出するようにしてもよい。
【００５７】
図７は、負荷特性曲線算出処理のためのサーボ駆動の流れを示すブロック図である。図８は、図５のステップＳ１０１で実行される負荷特性曲線算出処理のフローチャートである。
【００５８】
本実施の形態においては、鍵３１が略等速で駆動されるための「ハーフポイント同定用駆動データ」を予め用意する。そして該同定用駆動データを上記演奏データと同様にピアノコントローラ４０からモーションコントローラ４１に供給し、上記同定用駆動データに応じた位置制御データがサーボコントローラ４２に供給されるようにする。サーボコントローラ４２では、フィードバック制御によって、上記同定用駆動データに応じた位置制御データに基づく電流指示値ｕｋ（ｔ）（以下、これを特に「電流指示値ｕｋ（ｓｔ）」と称する）をキードライブユニット２０のソレノイド２０ａに供給する。すると、鍵３１はキードライブユニット２０により駆動されて、ほぼ等速で押鍵往方向に動作する。
【００５９】
図７及び図８を参照して説明すると、まず、モーションコントローラ４１が、上記同定用駆動データに基づく軌道リファレンスを獲得し（ステップＳ２０１）、一定サンプリング時間（例えば４ｍｓｅｃ）の経過を待ってから（ステップＳ２０２）、現在時刻ｔに対応した目標位置（位置制御データｒｋ）を生成し、サーボコントローラ４２に出力する（ステップＳ２０３）。
【００６０】
そして、サーボコントローラ４２は、キーセンサユニット３７からのフィードバック信号ｙｋを得て、上記出力された目標位置とこのフィードバック信号ｙｋとの差ｅｋをとる（ステップＳ２０４）。この差ｅｋを増幅して電流指示値ｕｋを得て（ステップＳ２０５）、さらにこの電流指示値ｕｋをＰＷＭ化してキードライブユニット２０のソレノイド２０ａに出力する（ステップＳ２０６）。これに基づき、鍵３１が駆動され、その位置ｓｔもキーセンサユニット３７によって検出されて、サーボコントローラ４２にフィードバック（フィードバック信号ｙｋ）される。
【００６１】
次に、サーボコントローラ４２は、上記出力した電流指示値ｕｋを、現在位置における値、すなわち、現在のフィードバック信号ｙｋが示す鍵３１の位置ｓｔに対応する電流指示値ｕｋ（ｓｔ）としてＲＡＭ１３等の記憶手段に記憶させる（ステップＳ２０７）。前記ステップＳ２０２〜Ｓ２０７の処理を、軌道区間が終了するまで繰り返し（ステップＳ２０８）、最後に、複数記憶された電流指示値ｕｋ（ｓｔ）の並びから、負荷特性曲線ＣＡを算出して（ステップＳ２０９）、図８の負荷特性曲線算出処理を終了する。
【００６２】
なお、上記のような負荷特性曲線算出処理を複数回（例えば１０回）行い、同じ目標位置に対して複数の負荷情報（電流指示値ｕｋ（ｓｔ））を記憶しておいてもよい。あるいは、同じ目標位置における複数の負荷情報の値の平均値をとって、これを電流指示値ｕｋ（ｓｔ）としてもよい。
【００６３】
本実施の形態では、鍵３１の位置ｓｔは、キーセンサユニット３７の検出信号であるフィードバック信号ｙｋに基づく値である。また、同図縦軸の、キードライブユニット２０にかかる負荷は、図８の処理時におけるサーボコントローラ４２からの出力である電流指示値ｕｋ（ｓｔ）である。図６に示す負荷特性曲線ＣＡは、特に、ハーフポイント同定用駆動データに基づき、鍵３１をゆっくりとした略一定速度で駆動した場合における、鍵３１の位置ｓｔに対する電流指示値ｕｋ（ｓｔ）の変化を示している。
【００６４】
次に、図５のステップＳ１０２では、上記求めた負荷特性曲線ＣＡを、３本の折れ線で近似する直線近似処理を行う。その結果、図６に示すように、負荷特性曲線ＣＡが第１〜第３の直線Ｌ１〜Ｌ３で近似される。第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２の交点をｋＳ、第２の直線Ｌ２と第３の直線Ｌ３の交点をｋＥで示す。
【００６５】
次に、図５のステップＳ１０３で、交点ｋＳ、ｋＥに基づき、ハーフ域開始点ｓｔＳ、終了点ｓｔＥを特定する。すなわち、交点ｋＳ、ｋＥは、負荷特性曲線ＣＡの傾きが急変する２つの急変点に相当するため、それぞれ、弦３４に対するダンパ３６の押接力の減少が開始される時点と、ダンパ３６が弦３４に対して非接触状態となる時点とに対応すると見なすことができる。従って、本実施の形態では、交点ｋＳに対応する鍵３１の位置をハーフ域開始点ｓｔＳ、交点ｋＥに対応する鍵３１の位置をハーフ域終了点ｓｔＥとして特定する。
【００６６】
ここで、鍵３１のストロークをハーフ域開始点ｓｔＳ、終了点ｓｔＥで３つの区間に分けたとき、そのうちハーフ域開始点ｓｔＳからハーフ域終了点ｓｔＥまでの区間が「鍵ダンパハーフ領域」である。また、鍵３１の０位置からハーフ域開始点ｓｔＳまでの区間が「レスト領域」、ハーフ域終了点ｓｔＥから押し切り位置までの区間が「弦開放領域」である。従って、ステップＳ１０３で鍵ダンパハーフ領域が特定される（特定工程）。
【００６７】
次に、図５のステップＳ１０４では、交点ｋＳ及び交点ｋＥ、乃至ハーフ域開始点ｓｔＳ及びハーフ域終了点ｓｔＥに基づいて、ハーフポイントＨＰを決定する。すなわち、ハーフ域開始点ｓｔＳ、終了点ｓｔＥを所定の内分比で分ける点をハーフポイントＨＰとする。本実施の形態では、所定の内分比として、１：１を採用しており、従って、図６に示すように、ハーフポイントＨＰとして位置ｓｔＨが決定される。この位置ｓｔＨは、交点ｋＳと交点ｋＥとを上記所定の内分比で分ける点ｋＨに対応する鍵３１の位置でもある。その後、本処理を終了する。
【００６８】
負荷特性曲線ＣＡの直線近似を経て求めたハーフ域開始点ｓｔＳ、終了点ｓｔＥの内分比からハーフポイントＨＰを決定するので、ハーフポイントＨＰを正確且つ容易に特定することができる。しかも、負荷特性曲線ＣＡは、鍵３１をゆっくりとした略等速で駆動した結果として求めるので、ハーフ域開始点ｓｔＳ、終了点ｓｔＥの特定精度が高く、従って、鍵ダンパハーフ領域及びハーフポイントＨＰの特定精度も高い。
【００６９】
本実施の形態によれば、ペダルＰＤをハーフペダル領域よりもレスト側に位置させた状態で、鍵３１ごとにキードライブユニット２０を制御して当該鍵３１を動作させたときにおける、当該鍵３１のストローク位置とキードライブユニット２０にかかる負荷との関係である負荷特性曲線ＣＡを取得する。そして、鍵３１ごとに、負荷特性曲線ＣＡの傾きが急変する２つの急変点に基づいて鍵ダンパハーフ領域を正確に特定することができる。
【００７０】
ところで、図５の処理は、鍵３１ごとに行われるが、複数の鍵３１について一斉に行ってもよい。一斉に行う場合は、鍵３１のそれぞれについて図５の処理が実行されることになり、複数鍵分の鍵ダンパハーフ領域を一斉に特定することが可能となる。
【００７１】
なお、本実施の形態では、鍵３１のストローク位置とキードライブユニット２０の負荷との関係を示す曲線ＣＡは、ペダルＰＤをレスト側に位置させた状態で得た（第１の取得工程）。しかし、ダンパ３６以外の負荷（アクションメカニズム３３等）の影響を排除した曲線を求めるのが望ましい。そのためにはまず、ペダルＰＤを、ハーフペダル領域よりもエンド側に常時位置させた状態で、鍵３１のストローク位置とキードライブユニット２０の負荷との関係を示す第２の曲線を得る（第２の取得工程）。そして、曲線ＣＡと第２の曲線とから、鍵３１のストローク位置とキードライブユニット２０の負荷との関係を示す、ダンパ３６の負荷のみが反映された曲線を求めればよい。
【００７２】
すなわち、図８の負荷特性曲線算出処理にあたって、上記した曲線ＣＡを求めると共に（第１の取得工程）、ペダルＰＤを、ハーフペダル領域よりもエンド側に常時位置させた状態で、図８のステップＳ２０２〜Ｓ２０９に相当するステップ処理を実行して第２の曲線を求める（第２の取得工程）。曲線ＣＡはダンパ３６の荷重による負荷を含んでいる一方、第２の取得工程で取得された第２の曲線は、ダンパ３６の荷重による負荷だけが排除されたものである。そこで、曲線ＣＡから第２の曲線を引いた曲線を求める。当該求めた曲線は、ダンパ３６の負荷のみが反映された曲線となるので、この曲線に対して、図５のステップＳ１０２〜Ｓ１０４で、２つの急変点の把握により、鍵ダンパハーフ領域の特定、ハーフポイントＨＰの決定を行う。このようにすれば、より高い精度で鍵ダンパハーフ領域を特定することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、ハーフポイントＨＰを決定する際、内分比を１：１としたが、これに限定されない。特に、適切な内分比は、アップライトピアノとグランドピアノとでも異なるので、鍵盤楽器の機種等によって、予め実験等で求めた値を採用すればよい。
【００７４】
なお、負荷特性曲線ＣＡを求める際の鍵３１の駆動は、上記のような等速駆動に限られず、鍵３１が常に目標位置に位置するような管理された駆動態様であればよい。従って、鍵３１を駆動する手段はキードライブユニット２０に限定されず、目標位置に駆動制御するための構成も、ハーフポイント同定用駆動データを用いたモーションコントローラ４１及びサーボコントローラ４２等による制御に限定されるものではない。手動も排除されない。
【００７５】
また、上記のような動的な駆動による負荷特性曲線ＣＡの測定に限定されず、静的乃至準静的な駆動により負荷特性曲線ＣＡを求めてもよい。例えば、鍵３１の複数の各位置において、鍵３１の静止状態を維持するために出力された電流指示値ｕｋ（ｓｔ）をプロットして負荷特性曲線ＣＡを求めるようにしてもよい。
【００７６】
なお、図８の処理においては、鍵３１を、押鍵往方向に移動させるとしたが、復方向（離鍵方向）に移動させる機構を設け、復方向に移動させてもよい。あるいは、往方向と復方向の両方向の動作から求めた２曲線に基づき、例えば、両者を平均する等によって、１つの負荷特性曲線ＣＡを求めてもよい。
【００７７】
なお、負荷特性曲線ＣＡにおいて、横軸の値には、キーセンサユニット３７の検出信号、すなわち観測値を採用したが、鍵３１の位置の目標値と観測値との誤差が小さくなるように制御できるならば、鍵３１の位置を示す情報として、観測値でなく、目標値乃至指示値を用いてもよい。例えば、鍵３１の動作を規定するＭＩＤＩ値（例えば深さ値）であってもよい。
【００７８】
また、縦軸の値は、鍵３１を所望位置に駆動するためにキードライブユニット２０にかかる負荷を示す負荷情報であればよく、電流指示値ｕｋ（ｓｔ）に限定されるものではない。従って、コイル電流等の負荷に対応する物理情報を観測し、その観測値を縦軸の値に採用してもよい。あるいは、力センサを別途設け、直接に検出した負荷を縦軸の値に採用してもよい。あるいは、電流指示値ｕｋ（ｓｔ）と鍵３１の位置ｓｔの情報と事前に調べておいたソレノイドの推力特性とによりソレノイドの推力を算出し、その推力を負荷情報として採用してもよい。
【００７９】
ところで、本発明の目的は、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ１１やＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００８０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００８１】
さらに、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８２】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【符号の説明】
【００８３】
１１  ＣＰＵ（制御手段、負荷検出手段、取得手段、特定手段）、  ２０  キードライブユニット（鍵駆動手段）、  ３１  鍵、  ３６  ダンパ、  ３７  キーセンサユニット（鍵位置検出手段）、  ＰＤ  ペダル（ダンパペダル）
【図１】
2014206575.tif 000003
【図２】
2014206575.tif 000004
【図３】
2014206575.tif 000005
【図４】
2014206575.tif 000006
【図５】
2014206575.tif 000007
【図６】
2014206575.tif 000008
【図７】
2014206575.tif 000009
【図８】
2014206575.tif 000010