(57)【要約】【課題】  コイルに通電することにより電気信号を音響信号に変換する音響信号変換器において、簡単な構成でコイルの温度を測定する。【解決手段】  音源回路１４から出力されたオーディオ信号が、響板を振動させるトランスデューサ内のコイル１６に流されて、響板の振動により音響信号が発生する。定電圧源回路２１からの所定の直流電圧が、加算回路２３より、オーディオ信号に重畳されてコイル１６に流れる。コイル１６に流れる電流は電流検出用の抵抗２５によって検出され、抵抗２５の両端の電圧信号の直流電圧成分のみが、ローパスフィルタ回路２６により抽出されて、Ａ／Ｄ変換回路２７を介してマイクロコンピュータ４０に供給される。マイクロコンピュータ４０は、前記直流電圧成分と前記所定の直流電圧値とを用いて、コイル１６の抵抗値及び温度を計算する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを有し、前記コイルに通電することにより電気信号を音響信号に変換する音響信号変換器のコイルの温度を測定する音響信号変換器のための温度測定装置において、
前記コイルの入力側に接続されて、予め決められた電圧値の直流電圧を前記コイルに印加する定電圧源回路と、
前記コイルに接続されて、前記コイルに流れる直流電流値を表す信号を取出す電流値取出し回路と、
前記電流値取出し回路によって取り出された信号を入力し、前記予め決められた電圧値を用いて前記コイルの温度を導出する温度導出手段と
を備えたことを特徴とする音響信号変換器のための温度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載した温度測定装置において、さらに、
前記コイルに対して前記定電圧源回路が接続される位置よりも入力側に接続されて、入力される電気信号に含まれる直流成分を遮断するハイパスフィルタ回路を備えたことを特徴とする温度測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した温度測定装置において、
前記温度導出手段を、
前記電流値取出し回路によって取り出された信号と、前記予め決められた電圧値とを用いて前記コイルの抵抗値を計算する抵抗値計算手段と、
前記抵抗値計算手段によって計算された抵抗値を前記コイルの温度に変換する温度変換手段とで構成したことを特徴とする温度測定装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載した温度測定装置において、
前記電流値取出し回路を、
前記コイルに直列に接続された電流検出用の抵抗と、
前記コイルと前記抵抗との接続位置に接続されたローパスフィルタ回路とで構成したことを特徴とする温度測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載した温度測定装置を有し、さらに、
前記温度導出手段によって導出された前記コイルの温度が所定温度以上であるとき、前記コイルへの電気信号の通電を遮断又は前記コイルへの電気信号の通電量を減少させる保護手段を備えたことを特徴とする音響信号変換器のための保護装置。
【請求項６】
コイルを有し、前記コイルに通電することにより電気信号を音響信号に変換する音響信号変換器のコイルの温度を測定する音響信号変換器のための温度測定装置において、
前記コイルに接続されて、予め決められた電流値の直流電流を前記コイルに流す定電流源回路と、
前記コイルに接続されて、前記コイルに印加されている直流電圧値を表す信号を取出す電圧値取出し回路と、
前記電圧値取出し回路によって取り出された信号を入力し、前記予め決められた電流値を用いて前記コイルの温度を導出する温度導出手段とを備えたことを特徴とする音響信号変換器のための温度測定装置。
【請求項７】
請求項６に記載した温度測定装置において、さらに、
前記コイルの入力側に接続されて、入力される電気信号に含まれる直流成分を遮断するハイパスフィルタ回路を備えたことを特徴とする温度測定装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載した温度測定装置において、
前記温度導出手段を、
前記電圧値取出し回路によって取り出された信号と、前記予め決められた電流値とを用いて前記コイルの抵抗値を計算する抵抗値計算手段と、
前記抵抗値計算手段によって計算された抵抗値を前記コイルの温度に変換する温度変換手段とで構成したことを特徴とする温度測定装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のうちのいずれか一つに記載した温度測定装置において、
前記定電流源回路を前記コイルに並列に接続し、
前記電圧値取出し回路を、前記定電流源回路と前記コイルとの接続位置に接続したローパスフィルタ回路で構成したことを特徴とする温度測定装置。
【請求項１０】
請求項５乃至７のうちのいずれか一つに記載した温度測定装置を有し、さらに、
前記温度導出手段によって導出された前記コイルの温度が所定温度以上であるとき、前記コイルへの電気信号の通電を遮断又は前記コイルへの電気信号の通電量を減少させる保護手段を備えたことを特徴とする音響信号変換器のための保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響信号変換器のコイルの温度を測定する音響信号変換器のための温度測定装置、及び前記温度測定装置を有し、コイルの温度上昇を抑制して音響信号変換器を保護する音響信号変換器のための保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば下記特許文献１に記載されているように、鍵盤の演奏に従って音源回路から発生された楽音を表す電気信号を、響板を加振するトランデューサのコイルに導き、楽音を表す電気信号に応じて響板を振動させて、小さな音量の楽器音を発生する響板付き鍵盤楽器は知られている。
【０００３】
また、下記特許文献２には、自動車部品を制御するためのモータのコイルの焼損を防止するために、コイルの温度を測定して、コイルの温度が許容値を超えた場合には、モータの駆動を制限する装置が示されている。このコイルの温度測定においては、コイルに印加されている電圧を検出するとともに、コイルに流れている電流を検出し、検出した電圧及び電流に基づいてコイルの抵抗値を計算して、計算した抵抗値に応じてコイルの温度を計算するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９２７３９号公報
【特許文献２】特開２００４−３２８９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記特許文献１の響板付き鍵盤楽器においては、響板を振動させるためにコイルに大きな電流を流すことがあり、この大きな電流のためにコイルの温度が過剰に上昇して、コイル及びコイルの周辺装置に異常が発生したり、コイル及びコイルの周辺装置が焼損したりするという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するために、コイルの温度を検出して、検出した温度を用いてコイル及びコイルの周辺装置を保護することが考えられる。このために、コイルの温度を、前記特許文献２に記載されたコイルの温度測定技術を用いて測定することも考えられる。しかし、前記特許文献２に記載された温度測定技術では、コイルに印加されている電圧及びコイルに流れている電流の両方を検出する必要があり、回路が複雑化するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、コイルに通電することにより電気信号を音響信号に変換する音響信号変換器に適用されて、簡単な構成でコイルの温度を測定することが可能な音響信号変換器のための温度測定装置、及び前記測定温度を用いて音響信号変換器及びその周辺装置を保護する音響信号変換器のための保護装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、後述する実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、この実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。
【０００８】
上記目的を達成するために、本件の第１発明の構成上の特徴は、コイル（１６）を有し、コイル（１６）に通電することにより電気信号を音響信号に変換する音響信号変換器（３０，３８）のコイルの温度を測定する音響信号変換器のための温度測定装置において、コイル（１６）の入力側に接続されて、予め決められた電圧値の直流電圧をコイル（１６）に印加する定電圧源回路（２１）と、コイル（１６）に接続されて、コイル（１６）に流れる直流電流値を表す信号を取出す電流値取出し回路（２５，２６）と、電流値取出し回路（２５，２６）によって取り出された信号を入力し、前記予め決められた電圧値を用いてコイル（１６）の温度を導出する温度導出手段（４１〜４４）とを備えたことことにある。この場合、前記予め決められた電圧値は、音響信号変換器（３０，３８）で変換される音響信号に影響を与えないとともに、消費電力を少なく抑えることができる小さな電圧値であり、例えば、コイル（１６）に１０ｍＡ乃至１００ｍＡの電流が流れる程度の電圧値の範囲内がよい。
【０００９】
また、この場合、温度導出手段（４１〜４４）を、例えば、電流値取出し回路（２５，２６）によって取り出された信号と、前記予め決められた電圧値とを用いてコイル（１６）の抵抗値を計算する抵抗値計算手段（４１，４２）と、抵抗値計算手段（４１，４２）によって計算された抵抗値をコイル（１６）の温度に変換する温度変換手段（４３，４４）とで構成するとよい。また、電流値取出し回路（２５，２６）を、例えば、コイル（１６）に直列に接続された電流検出用の抵抗（２５）と、コイル（１６）と抵抗（２５）との接続位置に接続されたローパスフィルタ回路（２６）とで構成するとよい。
【００１０】
上記のように構成した第１発明に係る温度測定装置においては、定電圧源回路（２１）によってコイル（１６）には直流電圧が印加されるので、コイル（２１）にはこの直流電圧に対応した大きさの直流電流が流れ、このコイル（１６）に流れる直流電流値を表す信号が電流値取出し回路（２５，２６）によって取り出される。この場合、コイル（１６）に印加される直流電圧は予め決められており、コイル（１６）に流れる直流電流値を表す信号が電流値取出し回路（２５，２６）によって取り出されるので、コイル（１６）の抵抗値が導出され得る。一方、コイル（１６）の抵抗値と温度との間には一定の関係があるので、温度導出手段（４１〜４４）は、電流値取出し回路（２５，２６）によって取り出された信号と、前記予め決められた電圧値とを用いれば、コイル（１６）の温度を導出することができる。このように、第１発明によれば、コイル（１６）の温度の導出において、コイル（１６）に印加されている電圧と、コイル（１６）に流れている電流との両方を検出する必要はなく、定電圧源回路（２１）、電流値取出し回路（２５，２６）及び温度導出手段（４１〜４４）を設けるだけ、温度導出手段（４１〜４４）によってコイル（１６）の温度が導出されるので、音響信号変換器（３０，３８）のコイル（１６）の温度が簡単な構成により測定されるようになる。
【００１１】
また、第１発明の他の特徴は、前記温度測定装置において、さらに、コイル（１６）に対して定電圧源回路（２１）が接続される位置よりも入力側に接続されて、入力される電気信号に含まれる直流成分を遮断するハイパスフィルタ回路（２２）を備えたことにある。これによれば、音響信号を発生するための電気信号に直流成分が含まれていても、ハイパスフィルタ回路（２２）がこの直流成分を除去するので、コイル（１６）に印加される直流電圧成分は定電圧源回路（２１）から出力された直流電圧のみとなり、温度導出手段（４１〜４４）によって導出されるコイル（１６）の温度には誤差が含まれず、コイル（１６）の温度が精度よく測定されるようになる。
【００１２】
また、第１発明の他の特徴は、前記のように構成した温度測定装置を有し、さらに、温度導出手段（４１〜４４）によって導出されたコイル（１６）の温度が所定温度以上であるとき、コイル（１６）への電気信号の通電を遮断又はコイル（１６）への電気信号の通電量を減少させる保護手段（２４，４５，６１，６２）を備えた音響信号変換器のための保護装置にある。これによれば、コイル（１６）への通電によるコイル（１６）の温度上昇が抑制されるので、音響信号変換器及びその周辺装置に異常、焼損などが生じることはなく、音響信号変換器及びその周辺装置が的確に保護される。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本件の第２発明の構成上の特徴は、コイル（１６）を有し、コイル（１６）に通電することにより電気信号を音響信号に変換する音響信号変換器（３０，３８）のコイルの温度を測定する音響信号変換器のための温度測定装置において、コイル（１６）に接続されて、予め決められた電流値の直流電流をコイル（１６）に流す定電流源回路（５２）と、コイル（１６）に接続されて、コイル（１６）に印加されている直流電圧値を表す信号を取出す電圧値取出し回路（２６）と、電圧値取出し回路（２６）によって取り出された信号を入力し、前記予め決められた電流値を用いてコイル（１６）の温度を導出する温度導出手段（４７，４３，４４）とを備えたことにある。この場合、前記予め決められた電流値は、音響信号変換器（３０，３８）で変換される音響信号に影響を与えないとともに、消費電力を少なく抑えることができる小さな電流値であり、例えば、１０ｍＡ乃至１００ｍＡの範囲内の電流値である。
【００１４】
また、この場合、温度導出手段（４７，４３，４４）を、例えば、電圧値取出し回路（２６）によって取り出された信号と、前記予め決められた電流値とを用いてコイル（１６）の抵抗値を計算する抵抗値計算手段（４７）と、抵抗値計算手段（４７）によって計算された抵抗値をコイル（１６）の温度に変換する温度変換手段（４３，４４）とで構成するとよい。また、定電流源回路（５２）をコイル（１６）に並列に接続し、電圧値取出し回路（２６）を、例えば、定電流源回路（５２）とコイル（１６）との接続位置に接続したローパスフィルタ回路（２６）で構成で構成するとよい。
【００１５】
上記のように構成した第２発明に係る温度測定装置においては、定電流源回路（５２）によってコイル（１６）には直流電流が流されて、コイル（２１）にはこの直流電流に対応した大きさの直流電圧が発生し、このコイル（１６）に発生する直流電圧値を表す信号が電圧値取出し回路（２６）によって取り出される。この場合、コイル（１６）に流れる直流電流は予め決められており、コイル（１６）に発生する直流電圧値を表す信号が電圧値取出し回路（２６）によって取り出されるので、コイル（１６）の抵抗値が導出され得る。また、前述のように、コイル（１６）の抵抗値と温度との間には一定の関係があるので、温度導出手段（４７，４３,４４）は、電圧値取出し回路（２６）によって取り出された信号と、前記予め決められた電流値とを用いれば、コイル（１６）の温度を導出することができる。このように、第２発明によれば、コイル（１６）の温度の導出において、コイル（１６）に印加されている電圧と、コイル（１６）に流れている電流との両方を検出する必要はなく、定電流源回路（５２）、電圧値取出し回路（２６）及び温度導出手段（４７，４３，４４）を設けるだけ、温度導出手段（４７，４３，４４）によってコイル（１６）の温度が導出されるので、音響信号変換器（３０，３８）のコイル（１６）の温度が簡単な構成により測定されるようになる。
【００１６】
また、第２発明の他の特徴は、前記温度測定装置において、さらに、コイル（１６）の入力側に接続されて、入力される電気信号に含まれる直流成分を遮断するハイパスフィルタ回路（５１）を備えたことある。これによれば、音響信号を発生するための電気信号に直流成分が含まれていても、ハイパスフィルタ回路（５１）がこの直流成分を除去するので、コイル（１６）に流れる直流電流成分は定電流源回路（５２）から出力された直流電流のみとなり、温度導出手段（４１〜４４）によって導出されるコイル（１６）の温度には誤差が含まれず、コイル（１６）の温度が精度よく測定されるようになる。
【００１７】
また、第２発明の他の特徴は、前記のように構成した温度測定装置を有し、さらに、温度導出手段（４７，４３，４４）によって導出されたコイル（１６）の温度が所定温度以上であるとき、コイル（１６）への電気信号の通電を遮断又はコイル（１６）への電気信号の通電量を減少させる保護手段（２４，４５，６３，６４）を備えた音響信号変換器のための保護装置にある。これによれば、コイル（１６）への通電によるコイル（１６）の温度上昇が抑制されるので、音響信号変換器及びその周辺装置に異常、焼損などが生じることはなく、音響信号変換器及びその周辺装置が的確に保護される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係り、ピアノに内蔵されて響板を加振するための電子回路を示す概略ブロック図である。
【図２】響板を加振するトランデューサの縦断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係り、ピアノに内蔵されて響板を加振するための電子回路を示す概略ブロック図である。
【図４】コイル抵抗値とコイル温度との関係を示す特性図である。
【図５】第１実施形態の変形例に係り、変形部分の電子回路を示す概略ブロック図である。
【図６】第２実施形態の変形例に係り、変形部分の電子回路を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ａ．第１実施形態
まず、本発明の第１実施形態に係るピアノについて説明する。このピアノは、鍵盤の打鍵操作及び離鍵操作に応じてアクション機構を介してハンマーを駆動し、ハンマーによる打弦に応じてピアノ音を発生するものであるが、電気信号によりトランスデューサを駆動制御し、トランスデューサにより響板を駆動して弱音を発生する機能も備えている。以降、本発明に直接関係する弱音を発生する部分について詳細に説明する。図１は、弱音のピアノ音又はその他の楽器音を発生するために、ピアノに内蔵されて響板を加振するための電子回路を示す概略ブロック図である。
【００２０】
このピアノは、鍵盤１１及びペダル１２を備えている。鍵盤１１は、複数の白鍵及び黒鍵からなり、演奏者の手によって打鍵及び離鍵される演奏手段である。ペダル１２は、ダンパペダル、ソフトペダルなどからなり、演奏者の足によって操作される演奏手段である。
【００２１】
また、このピアノは、弱音の楽器音を発生させるために、センサ回路１３、音源回路１４、増幅回路１５及びコイル１６を備えている。センサ回路１３は、鍵盤１１における打鍵位置及び打鍵速度など、鍵盤１１の打鍵操作によって駆動される図示しないハンマーの移動位置及び移動速度など、並びにペダル１２の操作位置を検出する複数のセンサからなる。
【００２２】
音源回路１４は、センサ回路１３によって検出された鍵盤１１における打鍵位置及び打鍵速度など、ハンマーの移動位置及び移動速度など、並びにペダル１２の操作位置に基づいて、ペダル１２の操作状態に応じて、鍵盤１１にて打鍵された鍵に対応した音高の楽音信号を打鍵速度に応じた音量で出力する。なお、音源回路１４から出力される楽音信号は、通常ピアノ音に対応したオーディオ信号（電気信号）であるが、ピアノ以外の楽器音に対応したオーディオ信号（電気信号）である場合もある。この音源回路１４からのオーディオ信号は、詳しくは後述するハイパスフィルタ回路２２及び加算回路２３を介して増幅回路１５に出力される。なお、図面において、この音源回路１４からもう一つのオーディオ信号が出力されるようになっているが、このオーディオ信号は、他のチャンネル用のものであり、以下に説明する回路装置と同様な回路装置に出力されるが、簡略化のために、この他のチャンネル用のオーディオ信号の出力先については図示省略している。また、音源回路１４から出力されるオーディオ信号は、ハイパスフィルタ回路２２以外のヘッドフォン、他のオーディオ装置などにも供給され得る。
【００２３】
増幅回路１５は、入力したオーディオ信号（実際には、後述するオフセット電圧Ｖｏを重畳したオーディオ信号）を予め決められた増幅率Ｋで増幅して、詳しくは後述するリレー回路２４を介してコイル１６の一端に出力する。コイル１６はトランスデューサ３０内に設けられたもので、コイル１６の他端は、詳しくは後述する抵抗２５を介して接地されている。これにより、音源回路１４からオーディオ信号が出力されると、コイル１６にはオーディオ信号に対応した電流が流れる。
【００２４】
トランスデューサ３０は、図２の縦断面図に示すように、底面部３１ａ及び上面部３１ｂを有し、内部に円柱状の空間を形成した筐体３１を備えている。筐体３１は、底面部３１ａにてピアノの支柱に固定され、上面部３１ｂの中央には円形の貫通孔を有する。筐体３１内には、ヨーク３２、磁石３３及びヨーク３４が収容されている。ヨーク３２は、円盤状に形成された円盤部３２ａと、円盤部３２ａの中央位置にて上方に突出した円柱状の円柱部３２ｂとを有し、円盤部３２ａの下面にて筐体３１の底面上に固定されている。磁石３３は、円筒状に形成されて、底面にてヨーク３２の円盤部３２ａ上に固定されるとともに、ヨーク３２の円柱部３２ｂを中央部の貫通孔に貫通させている。ヨーク３４も円筒状に形成されて、底面にて磁石３３上に固定されるとともに、ヨーク３２の円柱部３２ｂを中央部の貫通孔に貫通させている。これにより、図示破線で示すように、磁路が形成される。
【００２５】
また、トランスデューサ３０は、駆動部材３５及び前述したコイル１６を有する。駆動部材３５は、ピアノの響板３８及び図示しない弦を支持する駒３９を振動させるためのもので、上面を閉止する上面部３５ａを有するとともに、下面を開口させて円筒状に形成されている。この駆動部材３５は、上面部３５ａにて、図示しない弦を支持する駒３９の直下又は近傍位置にて響板３８の下面に接着剤、両面テープなどにより接着され、筐体３１の上面部３１ｂの貫通孔を通過して、下部をヨーク３２の円柱部３２ｂの外周面とヨーク３４の内周面との間の空間に侵入させている。コイル１６は、駆動部材３５の外周面上に、図示破線で示す磁路の位置にて巻き回されている。コイル１６の外周面とヨーク３４の内周面との間には、磁性流体３６が介装されている。
【００２６】
このような構造により、コイル１６にオーディオ信号に対応した電流が流れると、コイル１６及び駆動部材３５が図示上下方向に振動して、響板３８及び駒３９をオーディオ信号に対応させて振動させるので、響板３８の振動によってオーディオ信号に対応した音響信号が発せられる。したがって、トランスデューサ３０及び響板３８は、オーディオ信号すなわち電気信号を音響信号に変換する音響信号変換器を構成する。
【００２７】
ふたたび、図１の説明に戻ると、このピアノは、コイル１６の温度を測定するとともに、コイル１６を含むトランスデューサ３０及びその周辺装置を保護するために、定電圧源回路２１、ハイパスフィルタ回路２２、加算回路２３、リレー回路２４、抵抗２５、ローパスフィルタ回路２６、Ａ／Ｄ変換回路２７及びマイクロコンピュータ４０を備えている。
【００２８】
定電圧源回路２１は、コイル１６の抵抗値を検出するために、オーディオ信号に重畳させる予め決められた大きさの直流電圧Ｖｏを出力する。この直流電圧Ｖｏは、オーディオ信号の再生に影響を与えないとともに、消費電力を少なく抑えることができる小さな電圧値であり、例えば、コイル１６に１０ｍＡ乃至１００ｍＡの電流が流れる程度の電圧値の範囲内にあることが好ましい。なお、この定電圧源回路２１は、出力される直流電圧Ｖｏが温度の影響を受けて変動しないように、熱源であるコイル１６からなるべく遠い位置に配置されるとよい。ハイパスフィルタ回路２２は、音源回路１４の出力に接続されて、コイル１６に流れる直流電圧が定電圧源回路２１からの直流電圧Ｖｏのみに依存するように、音源回路１４から出力されるオーディオ信号から直流成分を確実に除去するものである。加算回路２３は、音源回路１４からのオーディオ信号に、定電圧源回路２１からの直流電圧Ｖｏをオフセット電圧として加算して増幅回路１５に出力する。リレー回路２４は、増幅回路１５とコイル１６との間に接続され、マイクロコンピュータ４０によって制御されてオン・オフ動作するリレースイッチであり、コイル１６への通電及び非通電を切換え制御する。
【００２９】
抵抗２５は、コイル１６と接地間に接続されて、コイル１６に流れる直流電流ｉの値を検出するための電流検出用抵抗（シャント抵抗）である。この抵抗２５の抵抗値Ｒは、コイル１６の抵抗値ＲLに比べて無視できるほど極めて小さな、予め決められた値である。ローパスフィルタ回路２６は、抵抗２５に印加されている電圧信号から交流信号成分すなわちオーディオ信号を除去して、直流電圧成分のみをＡ／Ｄ変換回路２７に出力する。Ａ／Ｄ変換回路２７は、ローパスフィルタ回路２６から出力された直流電圧成分をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ４０に出力する。なお、この直流電圧成分の大きさを、図１において、抵抗２５のコイル１６側の端子位置に電圧値Ｖｒとして示している。
【００３０】
マイクロコンピュータ４０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなり、プログラム処理により、Ａ／Ｄ変換回路２７から入力された電圧値Ｖｒからコイル１６の抵抗ＲL及び温度ＴLを計算するとともに、計算した温度ＴLを用いてリレー回路２４をオン・オフ制御する。
【００３１】
このプログラム処理について説明すると、図１は、マイクロコンピュータ４０内の機能ブロック図により、プログラム処理の内容を示している。逆数変換部（１／ｘ）４１は、Ａ／Ｄ変換回路２７から入力した電圧値Ｖｒの逆数を計算して、逆数値１／Ｖｒを乗算部４２に出力する。乗算部４２は、逆数変換部４１からの入力値１／Ｖｒに予め決められた値Ｋ・Ｖｏ・Ｒを乗算して、乗算値Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒを乗算部４３に出力する。なお、値Ｋは、予め決められた増幅回路１５の増幅率である。値Ｖｏは、定電圧源回路２１から出力される予め決められた直流電圧値である。値Ｒは、抵抗２５の予め決められた抵抗値である。
【００３２】
乗算部４３は、乗算部４２からの入力値Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒに値２６０／Ｒ25.5を乗算して、乗算値２６０・Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ・Ｒ25.5を減算部４４に出力する。減算部４４は、乗算部４３からの入力値２６０・Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ・Ｒ25.5から値２３４．５を減算して、減算値２６０・Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ・Ｒ25.5−２３４．５を比較部４５に出力する。なお、値２６０／Ｒ25.5及び値２３４．５については、詳しく後述する。比較部４５は、減算部４４からの入力値２６０・Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ・Ｒ25.5−２３４．５と、予め決められた上限温度Ｔupとを比較して、入力値２６０・Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ・Ｒ25.5−２３４．５が上限温度Ｔupよりも小さいとき、リレー回路２４をオン状態に制御する。また、比較部４５は、入力値２６０・Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ・Ｒ25.5−２３４．５が上限温度Ｔup以上であるとき、リレー回路２４をオフ状態に制御する。この上限温度Ｔｕｐは、コイル１６及びその周辺装置に異常、焼損などが生じるおそれがある、コイル１６の温度が過剰に上昇した場合の温度である。
【００３３】
次に、前記のように構成した第１実施形態に係るピアノの動作について説明する。演奏者が鍵盤１１及びペダル１２を演奏操作すると、この鍵盤１１及びペダル１２の演奏操作はセンサ回路１３により検出され、センサ回路１３による演奏を表す検出信号が音源回路１４に供給される。音源回路１４は、この演奏を表す検出信号に基づいて、ピアノ音を表す電気的な楽音信号（オーディオ信号）をハイパスフィルタ回路２２に出力する。なお、演奏者が、図示しない音色選択スイッチの選択操作によりピアノ音以外の楽器音を選択している場合には、演奏者によって選択されている楽器音を表す電気的な楽音信号（オーディオ信号）が、ハイパスフィルタ回路２２に出力される。
【００３４】
ハイパスフィルタ回路２２は、オーディオ信号に含まれる直流成分を除去して交流成分のみを加算回路２３の一方の入力に供給する。加算回路２３の他方の入力には、定電圧源回路２１から予め決められた直流電圧Ｖｏが供給されており、加算回路２３は前記オーディオ信号に直流電圧Ｖｏを重畳した電気信号を増幅回路１５に供給する。増幅回路１５は供給された信号を増幅率Ｋで増幅してリレー回路２４に出力する。リレー回路２４は、詳しくは後述するように、コイル１６の温度ＴLが予め決められた上限温度Ｔup以上であるときオフ状態に制御されるもので、少なくとも初期においてオン状態に設定されている。したがって、オーディオ信号に直流電圧Ｖｏが重畳されるとともに増幅率Ｋで増幅された電圧信号が、リレー回路２４を介して、直列接続したコイル１６及び抵抗２５に供給される。
【００３５】
この電圧信号により、コイル１６及び抵抗２５には、前記電圧信号に比例した大きさの電流が流れる。このコイル１６に流れる電流により、トランスデューサ３０は駆動部材３５を振動させるので、響板３８及び駒３９も、この駆動部材３５の振動に対応して振動する。この場合、直流電圧Ｖｏはオーディオ信号の再生に影響を及ぼさない程度の小さい電圧に設定されているので、響板３８及び駒３９は、音源回路１４から出力されてハイパスフィルタ回路２２を通過したオーディオ信号に対応して振動する。この響板３８の振動により、オーディオ信号が音響信号に変換され、演奏者及び聴取者は、演奏者の鍵盤１１及びペダル１２の演奏に対応して演奏音を聞くことができる。なお、このトランスデューサ３０を用いた響板３８の振動による演奏音は、ハンマーによって弦を振動させた場合の音に比べて小さな音量の楽器音、すなわち弱音の楽器音である。
【００３６】
次に、コイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLの検出について説明する。前述のように、抵抗２５の抵抗値Ｒはコイル１６の抵抗値ＲLに比べて極めて小さく無視できるので、コイル１６及び抵抗２５に流れる電流の大きさｉは、オーディオ信号に直流電圧Ｖｏを加算した値に増幅率Ｋを乗算し、乗算結果をコイル１６の抵抗値ＲLで除算した値に等しい。一方、抵抗２５の両端の電圧信号は、ローパスフィルタ回路２６によって交流成分すなわちオーディオ信号成分が除去されてＡ／Ｄ変換回路２７に供給されるので、直流電圧Ｖｏのみに起因した抵抗２５の両端の電圧Ｖｒが、Ａ／Ｄ変換回路２７に供給される。そして、この電圧ＶｒがＡ／Ｄ変換回路２７でＡ／Ｄ変換されてマイクロコンピュータ４０に供給される。
【００３７】
ここで、コイル１６の抵抗値ＲLの検出原理について説明しておく。前述のように、抵抗２５の抵抗値Ｒはコイル１６の抵抗値ＲLに比べて極めて小さく無視でき、オーディオ信号（交流成分）を除いて、直流電圧Ｖｏによってコイル１６に流れる電流値をｉとすると、直流電圧Ｖｏは増幅率Ｋで増幅されているので、コイル１６の抵抗値ＲLは下記式１のように表される。
ＲL＝Ｋ・Ｖｏ／ｉ  …式１
【００３８】
一方、この電流値ｉは、抵抗２５の両端の電圧Ｖｒ（交流成分を除いた電圧）と電流ｉによって下記式２のように表される。この意味で、抵抗２５は電流検出用の抵抗である。
ｉ＝Ｖｒ／Ｒ  …式２
【００３９】
この式２によって表された電流値ｉを前記式１に代入すると、コイル１６の抵抗値ＲLは、下記式３のように表される。
ＲL＝Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ  …式３
【００４０】
ふたたび、図１の回路の動作説明に戻ると、Ａ／Ｄ変換回路２７によってＡ／Ｄ変換されてマイクロコンピュータ４０に供給された電圧値Ｖｒは、逆数変換部４１にて逆数変換されて値１／Ｖｒとされ、かつ乗算部４２にて値Ｋ・Ｖｏ・Ｒが乗算される。したがって、乗算部４２の出力値は、コイル１６の抵抗値ＲLを表す前記式３に示された値Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒになる。これにより、コイル１６の抵抗値ＲLが計算される。
【００４１】
次に、コイル１６の抵抗値ＲLを用いて、コイル１６の温度ＴLを計算する方法について説明する。ここで、従来から知られていて、胴の抵抗温度係数を利用した抵抗法によって平均温度を測定する方式を採用すると、抵抗法計算式は下記式４で示される。
Ｒ２／Ｒ１＝(２３４．５＋Ｔ２)／(２３４．５＋Ｔ１)  …式４
なお、前記式４において、Ｔ１はコイル１６への通電前の温度であり、Ｒ１はコイル１６への通電前の抵抗値であり、Ｔ２はコイル１６への通電後の温度であり、Ｒ２はコイル１６への通電後の抵抗値である。
【００４２】
前記式４を変形すると、温度Ｔ２は下記式５で表される。
Ｔ２＝Ｒ２・(２３４．５＋Ｔ２)／Ｒ１−２３４．５  …式５
ここでコイル１６の通電前の温度Ｔ１を２５．５℃とし、この温度Ｔ１（＝２５．５）でのコイル１６の抵抗値Ｒ１を測定しておく。この抵抗値Ｒ１を値Ｒ25.5とすると、前記式５は下記式６のようになる。
Ｔ２＝２６０・Ｒ２／Ｒ25.5−２３４．５  …式６
したがって、前記計算したコイル１６の抵抗値ＲLを前記式６の抵抗値Ｒ２に代入すれば、コイル１６の温度ＴLが計算されることになる。
【００４３】
ふたたび、図１の回路の動作説明に戻ると、乗算部４２で計算されたコイル１６の抵抗値ＲLに乗算部４３にて値２６０／Ｒ25.5が乗算され、かつ減算部４４にて前記乗算結果２６０・ＲL／Ｒ25.5から値２３４．５が減算される。これにより、コイル１６の温度ＴLが計算される。
【００４４】
この計算されたコイル１６の温度ＴL（＝２６０・Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／Ｖｒ・Ｒ25.5−２３４．５）は、比較部４５にて予め決められた上限温度Ｔupと比較される。そして、コイル１６の温度ＴLが上限温度Ｔupよりも小さければ、リレー回路２４はオン状態に制御される。したがって、この場合には、前述したオーディオ信号によるトランスデューサ３０の駆動により、響板３８の振動による演奏音が発せられる。また、コイル１６の温度ＴLが上限温度Ｔup以上であれば、リレー回路２４はオフ状態に制御される。これにより、コイル１６への入力信号路が遮断され、コイル１６には電気信号が流れず、前記演奏音の発生は停止する。
【００４５】
上記説明のように、上記第1実施形態においては、音源回路１４からのオーディオ信号の直流成分をハイパスフィルタ回路２２によって除去し、直流成分の除去されたオーディオ信号にオフセット信号である定電圧源回路２１からの直流電圧Ｖｏを重畳して、リレー回路２４を介してトランスデューサ３０のコイル１６に電流を流すようにした。この場合、直流電圧Ｖｏは直流であるためにオーディオ信号の再生には影響せず、かつ消費電力を少なく抑えるために低電圧であるので、この直流電圧Ｖｏは響板３８の振動には何も影響せず、響板３８の振動による良好な演奏音が弱音で発せられる。
【００４６】
一方、前記コイル１６に流れる電流の大きさは電流検出用の抵抗２５によって検出され、この電流の大きさを表す電圧信号は、ローパスフィルタ回路２６及びＡ／Ｄ変換回路２７を介してマイクロコンピュータ４０に供給される。この場合、ローパスフィルタ回路２６は前記電圧信号に含まれる交流成分（オーディオ信号成分）を除去するので、定電圧源回路２１から出力された直流電圧Ｖｏのみによりコイル１６に流れる電流ｉが検出されて、この電流ｉを表す電圧信号Ｖｒ（＝Ｒ・ｉ＝Ｋ・Ｖｏ・Ｒ／ＲL）がマイクロコンピュータ４０に供給される。そして、マイクロコンピュータ４０は、逆数変換部４１、乗算部４２，４３及び減算部４４の処理により、入力された電圧値からコイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLを計算する。その結果、上記第1実施形態によれば、演奏音を発生させたまま、簡単な構成でコイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLを精度よく測定することができる。
【００４７】
さらに、上記第1実施形態によれば、前記測定されたコイル１６の温度ＴLを用いて、コイル１６の温度ＴLが過剰に上昇しないように、リレー回路２４のオン状態及びオフ状態を切換え制御する。これにより、コイル１６の温度ＴLが過剰に上昇する傾向にある場合には、コイル１６への通電が解除されて、コイル１６の通電による温度上昇が抑えられる。その結果、コイル１６及びその周辺装置に異常が発生したり、コイル１６及びその周辺装置が焼損したりすることを回避することができ、この第1実施形態に係るピアノの保護が的確に図られる。したがって、このリレー回路２４は、コイル１６及びその周辺装置を保護する保護手段として機能する。
【００４８】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態に係るピアノについて説明する。図３は、この第２実施形態に係るピアノにおいて、弱音のピアノ音又はその他の楽器音を発生するために、ピアノに内蔵されて響板を加振するための電子回路を示す概略ブロック図である。
【００４９】
このピアノも、上記第１実施形態に係るピアノと同様に、弱音の楽器音を発生させるために、鍵盤１１、ペダル１２、センサ回路１３、音源回路１４、増幅回路１５及びコイル１６を備えている。これらの鍵盤１１、ペダル１２、センサ回路１３、音源回路１４、増幅回路１５及びコイル１６に加えて、上述したトランスデューサ３０に関しては、上記第１実施形態の場合と全く同じであるので、上記第１実施形態の場合と同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５０】
このピアノにおいては、コイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLを検出するために、上記第１実施形態の定電圧源回路２１、加算回路２３及び抵抗２５に代えて、コンデンサ５１及び定電流源回路５２を備えている。コンデンサ５１は、音源回路１４から増幅回路１５及びリレー回路２４を介してコイル１６に供給されるオーディオ信号中の直流成分を除去するとともに、定電流源回路５２からの直流電流がリレー回路２４側に流れ込むことを防止する。すなわち、コンデンサ５１は、ハイパスフィルタ回路であり、上記第１実施形態のハイパスフィルタ回路２２とほぼ同一機能を有する。定電流源回路５２は、コイル１６に並列に接続されて、オーディオ信号に重畳させる予め決められた直流電流Ｉを出力する。この直流電流Ｉも、オーディオ信号の再生に影響を与えないとともに、消費電力を少なく抑えることができる小さなものであり、例えば、１０ｍＡ乃至１００ｍＡの範囲内にあることが好ましい。なお、この定電流源回路５２は、出力される定電流Ｉが温度の影響を受けて変動しないように、熱源であるコイル１６からなるべく遠い位置に配置されるとよい。
【００５１】
また、リレー回路２４、ローパスフィルタ回路２６及びＡ／Ｄ変換回路２７は、上記実施形態の場合と同様の機能を有するので、上記第１実施形態の場合と同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５２】
マイクロコンピュータ４０は、上記第１実施形態の場合と同様に、プログラム処理によってコイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLを計算するものであるが、上記第１実施形態の逆数変換部４１及び乗算部４３に代えて、コイル１６の抵抗値ＲLを計算するための乗算部４７を有する。乗算部４７は、Ａ／Ｄ変換回路２７から入力された電圧値Ｖｒ（コイル１６の両端の直流電圧Ｖｒ）に、定電流源回路５２から出力される予め決められた定電流値Ｉの逆数１／Ｉを乗算して、乗算結果Ｖｒ／Ｉを乗算部４３に供給する。なお、乗算部４３、減算部４４及び比較部４５は、上記第１実施形態の場合と同じであるので、上記第１実施形態の場合と同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５３】
このように構成した上記第２実施形態の動作を説明すると、この第２実施形態においても、鍵盤１１及びペダル１２の演奏に従った音源回路１４からのオーディオ信号は、コンデンサ５１を介してコイル１６に流れて、響板３８がこのオーディオ信号によって振動する。この場合、定電流源回路５２から出力される定電流Ｉは直流であるためにオーディオ信号の再生には影響せず、かつ消費電力を少なく抑えるために低電流であるので、この低電流Ｉは響板３８の振動には何も影響せず、響板３８の振動による良好な演奏音が弱音で発せられる。
【００５４】
一方、定電流源回路５２からの直流電流Ｉもコイル１６に流れ、ローパスフィルタ回路２６は交流成分（オーディオ信号）を除去して、コイル１６の両端電圧の直流成分すなわち定電流源回路５２から直流電流Ｉのみに関係したコイル１６の両端の直流電圧ＶｒをＡ／Ｄ変換回路２７に供給する。Ａ／Ｄ変換回路２７は、供給された直流電圧ＶｒをＡ／Ｄ変換して、直流電圧値Ｖｒをマイクロコンピュータ４０に供給する。
【００５５】
マイクロコンピュータ４０においては、乗算部４７が、供給された直流電圧値Ｖｒに、予め決められていて定電流源回路５２から出力される定電流Ｉの大きさの逆数を表す定数１／Ｉを乗算して、乗算結果Ｖｒ／Ｉを乗算部４３及び減算部４４に供給する。この場合、コイル１６の抵抗値ＲL、定電流源回路５２から出力されてコイル１６に流れる直流電流Ｉ及びコイル１６の前記直流電流Ｉによる端子電圧Ｖｒは、下記式７の関係にある。
ＲL＝Ｖｒ／Ｉ  …式７
したがって、乗算部４７の乗算結果Ｖｒ／Ｉは、コイル１６の抵抗値ＲLになる。これにより、コイル１６の抵抗値ＲLが計算されたことになる。
【００５６】
そして、乗算部４３及び減算部４４は、前記計算されたコイル１６の抵抗値ＲLを用いて、上記第１実施形態の場合と同様に、コイル１６の温度ＴL（＝２６０・ＲL／Ｒ25.5−２３４．５＝２６０・Ｖｒ／Ｉ・Ｒ25.5−２３４．５）を計算する。さらに、この計算されたコイル１６の温度ＴLは、上記第１実施形態の場合と同様に、比較部４５にて予め決められた上限温度Ｔupと比較されて、リレー回路２４をオン・オフ状態の制御に利用される。
【００５７】
上記説明のように、上記第２実施形態においても、コイル１６の温度ＴLが上限温度Ｔupよりも小さな状態では、リレー回路２４はオン状態に制御されるので、音源回路１４からのオーディオ信号はトランスデューサ３０のコイル１６に流れる。この場合、定電流源回路５２による直流電流Ｉはオーディオ信号の再生には何ら影響しないので、響板３８の振動による良好な演奏音が弱音で発せられる。
【００５８】
一方、定電流源回路５２から出力されてコイル１６に流れる直流電流Ｉによるコイル１６の端子電圧Ｖｒはローパスフィルタ回路２６によって取り出され、取出された端子電圧ＶｒはＡ／Ｄ変換回路２７によって電圧値Ｖｒに変換されてマイクロコンピュータ４０に供給される。そして、マイクロコンピュータ４０は、乗算部４７，４３及び減算部４４の処理によりコイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLを計算する。その結果、上記第２実施形態によっても、演奏音を発生させたまま、簡単な構成でコイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLを精度よく測定することができる。
【００５９】
さらに、上記第２実施形態においても、比較部４５及びリレー回路２４の制御により、コイル１６の温度ＴLが上限温度Ｔup以上になると、リレー回路２４がオフ状態に制御されて、コイル１６は通電されない。したがって、この第２実施形態においても、コイル１６への通電が解除されてコイル１６の通電による温度上昇が抑えられる。その結果、コイル１６及びその周辺装置に異常が発生したり、コイル１６及びその周辺装置が焼損したりすることを回避することができ、この第２実施形態に係るピアノの保護が的確に図られる。したがって、この場合も、リレー回路２４は、コイル１６及びその周辺装置を保護する保護手段として機能する。
【００６０】
ｃ．変形例
さらに、本発明の実施にあたっては、上記第１及び第２実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００６１】
上記第１実施形態においては、マイクロコンピュータ４０は、抵抗Ｒの端子電圧Ｖｒをローパスフィルタ回路２６及びＡ／Ｄ変換回路２７を介して入力して、逆数変換部４１及び乗算部４２の演算処理により電圧値Ｖｒからコイル１６の抵抗値ＲLを計算するとともに、乗算部４３及び減算部４４の演算処理により前記計算した抵抗値ＲLからコイル１６の温度を計算するようにした。しかし、これに代えて、図４に示すコイル１６の抵抗値ＲLと温度ＴLの関係を表す変換テーブルを用意しておいて、前記乗算部４３及び減算部４４の演算処理に代えて、前記用意した変換テーブルを用いて前記計算した抵抗値ＲLを温度ＴLに変換して、温度ＴLを導出するようにしてもよい。また、電圧値Ｖｒから抵抗値ＲLを計算することに関しても、電圧値Ｖｒから抵抗値ＲLへの変換テーブルを用意しておいて、逆数変換部４１及び乗算部４２の演算処理に代えて、前記用意した変換テーブルを用いて入力した電圧値Ｖｒを抵抗値ＲLに変換して、抵抗値ＲLを導出するようにしてもよい。さらには、電圧値Ｖｒを温度ＴLに変換する変換テーブルを用意しておいて、逆数変換部４１、乗算部４２，４３及び減算部４４の演算処理に代えて、前記用意した変換テーブルを用いて入力した電圧値Ｖｒを温度ＴLに直接変換して、温度ＴLを導出するようにしてもよい。
【００６２】
また、上記第２実施形態においては、マイクロコンピュータ４０は、コイル１６の端子電圧Ｖｒをローパスフィルタ回路２６及びＡ／Ｄ変換回路２７を介して入力して、乗算部４７の演算処理により電圧値Ｖｒからコイル１６の抵抗値ＲLを計算するとともに、乗算部４３及び減算部４４の演算処理により前記計算した抵抗値ＲLからコイル１６の温度を計算するようにした。しかし、これに代えて、図４に示すコイル１６の抵抗値ＲLと温度ＴLの関係を表す変換テーブルを用意しておいて、前記乗算部４３及び減算部４４の演算処理に代えて、前記用意した変換テーブルを用いて前記計算した抵抗値ＲLを温度ＴLに変換して、温度ＴLを導出するようにしてもよい。また、電圧値Ｖｒから抵抗値ＲLを計算することに関しても、電圧値Ｖｒから抵抗値ＲLへの変換テーブルを用意しておいて、乗算部４７の演算処理に代えて、前記用意した変換テーブルを用いて入力した電圧値Ｖｒを抵抗値ＲLに変換して、抵抗値ＲLを導出するようにしてもよい。さらには、電圧値Ｖｒを温度ＴLに変換する変換テーブルを用意しておいて、乗算部４７，４３及び減算部４４の演算処理に代えて、前記用意した変換テーブルを用いて入力した電圧値Ｖｒを温度ＴLに直接変換して、温度ＴLを導出するようにしてもよい。
【００６３】
また、前述のようにマイクロコンピュータ４０によりコイル１６の抵抗値ＲL及び温度ＴLを計算するのに代えて、アナログ回路により抵抗値ＲL及び温度ＴLを導出するようにしてもよい。この場合、上記第１実施形態においては、逆数変換部４１、乗算部４２，４３及び減算部４４に代えて、逆数変換部４１、乗算部４２，４３及び減算部４４とそれぞれ同一機能を有する逆数変換回路、乗算回路及び減算回路からなるアナログ回路を用いるようにすればばよい。また、上記第２実施形態においては、乗算部４７，４３及び減算部４４に代えて、乗算部４７，４３及び減算部４４と同一機能を果たす乗算回路及び減算回路からなるアナログ回路を用いるようにすればよい。なお、これらの場合、マイクロコンピュータ４０の入力側に接続したＡ／Ｄ変換回路２７は不要となる。また、上記第１及び第２実施形態のマイクロコンピュータ４０内の比較部４５に関しても、アナログ回路で構成した比較回路に変更するとよい。
【００６４】
また、上記第１実施形態においては、増幅回路１５の後段に、オーディオ信号のコイル１６への通電を許容又は遮断する保護手段としてのリレー回路２４すなわちリレースイッチを設けて、コイル１６の温度ＴLの過剰の上昇を抑えるようにした。しかし、この保護手段としてのリレー回路２４に代えて、トランジスタなどによって構成した電子式スイッチ回路を設けてマイクロコンピュータ４０により、電子式スイッチ回路のオン・オフを切換え制御するようにしてもよい。また、保護手段としてのリレー回路２４又は電子スイッチ回路はコイル１６へのオーディオ信号の許容又は遮断を制御するものであるので、コイル１６へのオーディオ信号の通路であれば、リレー回路２４又は電子スイッチ回路をどこに設けてもよく、リレー回路２４又は電子スイッチ回路を、音源回路１４とハイパスフィルタ回路２２との間、ハイパスフィルタ回路２２と加算回路２３との間、又は加算回路２３と増幅回路１５との間に設けてもよい。
【００６５】
また、上記第１実施形態において、前記リレー回路２４又は電子スイッチ回路に代えて、図５に示すように、音源回路１４とハイパスフィルタ回路２２とを結ぶ接続線と接地間に通常オフ状態にある電子スイッチ回路６１を設けて、コイル１６の温度ＴLが上限温度ＴUP以上になった場合に、マイクロコンピュータ４０がこの電子スイッチ回路６１をオンして、オーディオ信号のコイル１６への通電を遮断するようにしてもよい。この場合、音源回路１４と、電子スイッチ回路６１の音源回路１４側の端子との間に抵抗６５を挿入する。また、この電子スイッチ回路６１に代えて、上記第１実施形態で用いたリレー回路（リレースイッチ）２４と同様なリレー回路を用い、マイクロコンピュータ４０は、このリレー回路を通常オフ状態に保ち、コイル１６の温度ＴLが上限温度ＴUP以上になった場合にリレー回路をオン状態に切換えて、オーディオ信号のコイル１６への通電を遮断するようにしてもよい。さらに、この変形例においては、これらの電子スイッチ回路６１又はリレー回路を、ハイパスフィルタ回路２２と加算回路２３との接続線と接地間、加算回路２３と増幅回路１５との接続線と接地間、又は増幅回路１５とコイル１６との接続線と接地間に設けてもよい。
【００６６】
また、前述した電子スイッチ回路６１又はリレー回路に代えて、電子ボリュームを用いることもできる。この場合、例えば、図５に破線で示すように、電子ボリューム６２を、音源回路１４とハイパスフィルタ回路２２との接続線と接地間に設ければよい。この場合も、音源回路１４と、電子ボリューム６２の音源回路１４側の端子との間に抵抗６５を挿入する。この電子ボリューム６２は、マイクロコンピュータ４０により制御されて、コイル１６の温度ＴLが上限温度ＴUPに達しない状態では最大ボリュームに保たれ、コイル１６の温度ＴLが上限温度ＴUP以上になった場合には、ボリューム値が減少されてコイル１６へのオーディオ信号による通電量を減少させればよい。これによっても、保護手段としての電子ボリューム６２により、コイル１６の温度ＴLが過剰に上昇することを防ぐことができて、コイル１６及びその周辺装置に異常が発生したり、コイル１６及びその周辺装置が焼損したりすることを回避することができる。また、この場合も、電子ボリューム６２を、ハイパスフィルタ回路２２と加算回路２３との接続線と接地間、加算回路２３と増幅回路１５との接続線と接地間、又は増幅回路１５とコイル１６との接続線と接地間に設けてもよい。
【００６７】
また、前述のような第１実施形態の変形例において、リレー回路２４、電子スイッチ回路６１又は電子ボリューム６２等を保護手段として用い、保護手段を加算回路２３よりもオーディオ信号の入力側に配置した場合には、オーディオ信号のコイル１６への通電は遮断されるが、定電圧源回路２１からの直流電圧Ｖｏはコイル１６に印加される。したがって、この場合には、オーディオ信号のコイル１６への通電が遮断された後においても、コイル１６の温度ＴLの測定は可能であるので、コイル１６へのオーディオ信号の通電の遮断により、コイル１６の温度ＴLが下降した後には、前記遮断後に測定されたコイル１６の温度ＴLに基づいて、コイル１６へのオーディオ信号の通電を復帰させることもできる。
【００６８】
また、上記第２実施形態においても、増幅回路１５の後段に、オーディオ信号のコイル１６への通電を許容又は遮断する保護手段としてのリレー回路２４すなわちリレースイッチを設けて、コイル１６の温度ＴLの過剰の上昇を抑えるようにした。しかし、この第２実施形態においても、保護手段としてのリレー回路２４に代えて、前記第１実施形態の変形例として説明した電子式スイッチ回路を用いるようにしてもよい。また、この場合も、リレー回路２４又は電子スイッチ回路を、音源回路１４と増幅回路１５との間に設けてもよい。さらに、この第２実施形態においても、前記リレー回路２４又は電子スイッチ回路に代えて、図６に示すように、音源回路１４と増幅回路１５とを結ぶ接続線と接地間に、前記第１実施形態の変形例として説明した電子スイッチ回路６１と同様な電子スイッチ回路６３を設けるようにしてもよい。また、この場合も、音源回路１４と、電子スイッチ回路６３の音源回路１４側の端子との間に抵抗６５を挿入する。
【００６９】
さらに、この第２実施形態の変形例においても、前記電子スイッチ回路６３に代えて、前記第１実施形態の変形例で説明したリレー回路又は電子ボリューム６４（図６に破線で示す）を用いるようにしてもよい。この場合も、音源回路１４と、電子ボリューム６４の音源回路１４側の端子との間に抵抗６５を挿入する。また、前記電子スイッチ回路６３、リレー回路又は電子ボリューム６４を、増幅回路１５とコンデンサ５１との接続線と接地間に設けてもよい。
【００７０】
なお、前述のように、第２実施形態において、リレー回路２４、電子スイッチ回路６３又は電子ボリューム６４を保護手段として用いた場合には、定電流源回路５２からの直流電流Ｉはコイル１６に常に流れるので、オーディオ信号のコイル１６への通電が遮断された後においても、コイル１６の温度ＴLの測定は可能である。したがって、これらの場合には、コイル１６へのオーディオ信号の通電の遮断により、コイル１６の温度ＴLが下降した後には、前記遮断後に測定されたコイル１６の温度ＴLに基づいて、コイル１６へのオーディオ信号の通電を復帰させることもできる。
【００７１】
また、上記第１及び第２実施形態においては、音源回路１４から出力された一つのオーディオ信号を一つのトランスデューサ３０のコイル１６に導いて、一つのトランスデューサ３０により響板３８を振動させるようにした。しかし、これに代えて、音源回路１４から出力された一つのオーディオ信号を複数のトランスデューサのコイルにそれぞれ導いて、複数のトランスデューサにより響板３８を振動させるようにしてもよい。
【００７２】
また、上記第１及び第２実施形態においては、本発明をピアノに適用した。しかし、本発明は、通常、響板を有さない電子楽器において、オーディオ信号により振動される響板を新たに設けて、新たに設けた響板をトランスデューサ３０により振動させるようにした電子楽器にも適用できる。また、本発明は、響板を振動させるのに代えて、ボイスコイルへの通電によりコーン紙などの振動部材を振動させるスピーカにより、オーディオ信号を音響信号に変換する音響信号変換器にも適用できる。この場合、上記第１及び第２実施形態のコイル１６を、スピーカのボイスコイルとして採用すればよい。
【００７３】
また、上記第１及び第２実施形態においては、鍵盤１１及びペダル１２の演奏操作に応じて音源回路１４からオーディオ信号を発生させるようにした。しかし、これに代えて、鍵盤１１及びペダル１２以外の演奏操作子の演奏操作に応じてオーディオ信号を音源回路１４から発生させるようにしてもよい。また、事前に記憶しておいた演奏データに応じて音源回路１４からオーディオ信号を発生させるようにしてもよい。さらには、本発明は、楽器に限らず、トランスデューサ、スピーカなどを用いてオーディオ信号を音響信号に変換する音響信号変換器であれば、種々の音響信号変換器にも適用でき、音源回路１４を有さなくても、録音しておいたオーディオ信号をトランスデューサ、スピーカなどに直接導いて音響信号に変換するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１４…音源回路、１５…増幅回路、１６…コイル、２１…定電圧源回路、２２…ハイパスフィルタ回路、２３…加算回路、２４…リレー回路、２５…抵抗、２６…ローパスフィルタ回路、２７…Ａ／Ｄ変換回路、３０…トランスデューサ、３８…響板、４０…マイクロコンピュータ、４１…逆数変換部、４２，４３，４７…乗算部、４４…減算部、４５…比較部、５１…コンデンサ、５２…定電流源回路、６１，６３…電子スイッチ回路、６２，６４…電子ボリューム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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