(57)【要約】  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。マイクロコンピュータ３０は、コイル１６の温度を２種類の方法で測定したコイル温度を取得し、２種類のコイル温度差が所定の範囲外であると、コイル１６へのオーディオ信号の供給を停止又はオーディオ信号の供給量を低減する。また、一方のコイル温度が過度に上昇した場合にも、マイクロコンピュータ３０は、コイル１６へのオーディオ信号の供給を停止又はオーディオ信号の供給量を低減する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを有し、前記コイルに供給されるオーディオ信号を音響信号に変換する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おいて、
第１状態にて入力したオーディオ信号のレベルを維持してオーディオ信号を前記コイルに供給し、第２状態にてオーディオ信号の前記コイルへの供給を停止し又は前記コイルに供給されるオーディオ信号のレベルを下げる制限手段と、
前記コイルの温度を第１測定温度として測定する第１温度測定手段と、
前記コイルの温度を前記第１温度測定手段とは独立して第２測定温度として測定する第２温度測定手段と、
前記第１測定温度と前記第２測定温度との差が所定の範囲外にあるとき前記制限手段を第２状態に設定する異常時制御手段と、
前記第１測定温度と前記第２測定温度との差が所定の範囲内であって前記第１測定温度又は前記第２測定温度が所定の第１温度未満であるとき前記制限手段を第１状態に維持し、前記第１測定温度と前記第２測定温度との差が所定の範囲内であって前記第１測定温度又は前記第２測定温度が前記第１温度以上になると前記制限手段を第２状態に切換える温度制御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保護装置。
【請求項２】
請求項１に記載した音響信号変換器のための保護装置において、さらに、
前記音響信号変換器の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段を備え、
前記異常時制御手段は、さらに、前記第１測定温度又は前記第２測定温度が前記検出された雰囲気温度に対して所定の範囲外にあるとき前記制限手段を第２状態に設定する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３】
請求項２に記載した音響信号変換器のための保護装置において、
前記異常時制御手段は、さらに、前記検出された雰囲気温度が所定の範囲外にあるとき前記制限手段を第２状態に設定する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４】
請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載した音響信号変換器のための保護装置において、
前記異常時制御手段は、さらに、前記第１測定温度又は前記第２測定温度が所定の範囲外にあるとき前記制限手段を第２状態に設定する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５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載した音響信号変換器のための保護装置において、さらに、
表示器と、
前記制限手段が前記異常時制御手段によって第２状態に設定されたとき、前記第１温度測定手段、前記第２温度測定手段又は前記雰囲気温度検出手段の異常の種類を前記表示器に表示する異常表示制御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保護装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載した音響信号変換器のための保護装置において、
前記温度制御手段は、さらに、前記温度制御手段によって前記制限手段が第２状態に切換えられた状態で、前記第１測定温度又は前記第２測定温度が前記所定の第１温度よりも低い所定の第２温度未満になると、前記制限手段を第１状態に切換える制限解除制御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７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載した音響信号変換器のための保護装置において、
前記第１温度測定手段を、前記コイルの温度を検出する温度センサで構成し、かつ
前記第２温度測定手段は、前記音響信号変換器の熱等価回路に基づく演算の実行により前記コイルの温度を計算する音響信号変換器のための保護装置。
【請求項８】
請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載した音響信号変換器のための保護装置において、
前記第１温度測定手段は、前記コイルの温度に応じた抵抗値の変化に基づいて前記コイルの温度を検出し、かつ
前記第２温度測定手段は、前記音響信号変換器の熱等価回路に基づく演算の実行により前記コイルの温度を計算する音響信号変換器のための保護装置。
【請求項９】
請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載した音響信号変換器のための保護装置において、
前記第１温度測定手段を、前記コイルの温度を検出する温度センサで構成し、かつ
前記第２温度測定手段は、前記コイルの温度に応じた抵抗値の変化に基づいて前記コイルの温度を検出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、音響信号変換器内のコイルの温度の上昇を抑制して、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オーディオ信号を、響板を加振するトランデューサのコイルに導き、楽音を表すオーディオ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、１つのサーミスタでスピーカの温度を測定し、測定温度が所定温度以上であるとき、スピーカへのオーディオ信号の供給を制限することにより、スピーカの温度上昇を抑制してスピーカを保護する技術が示されている。
【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２００７−１７４３８４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。この問題を解決するために、前記特許文献２に記載された技術のように、測定したスピーカの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も考えられる。しかし、前記特許文献２に記載された技術では、スピーカの温度を１つのサーミスタにより測定しており、測定温度の信頼性に問題があり、コイル及びコイルの周辺装置を高精度で保護することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、コイル及びコイルの周辺装置を高精度で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。【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の構成は、コイル（１６）を有し、コイルに供給されるオーディオ信号を音響信号に変換する音響信号変換器（４０）を保護する音響信号変換器のための保護装置において、第１状態にて入力したオーディオ信号のレベルを維持してオーディオ信号をコイルに供給し、第２状態にてオーディオ信号のコイルへの供給を停止し又はコイルに供給されるオーディオ信号のレベルを下げる制限手段（２４，２４−１，２４−２）と、コイルの温度を第１測定温度として測定する第１温度測定手段（２１又は３０，１０４〜１０８，Ｓ１０１，Ｓ１０２又は２１）と、コイルの温度を第１温度測定手段とは独立して第２測定温度として測定する第２温度測定手段（３０，Ｓ１３，Ｓ１４又は３０，Ｓ１３，Ｓ１４又は３０，１０４〜１０８，Ｓ１０１，Ｓ１０３）と、第１測定温度と第２測定温度との差が所定の範囲外にあるとき制限手段を第２状態に設定する異常時制御手段（３０，Ｓ２９，Ｓ３１，Ｓ３３）と、第１測定温度と第２測定温度との差が所定の範囲内であって第１測定温度又は第２測定温度が所定の第１温度未満であるとき制限手段を第１状態に維持し、第１測定温度と第２測定温度との差が所定の範囲内であって第１測定温度又は第２測定温度が第１温度以上になると制限手段を第２状態に切換える温度制御手段（３０，Ｓ３７，Ｓ３８）とを備えたことにある。【０００８】
この場合、例えば、第１温度測定手段を、コイルの温度を検出する温度センサ（２１）で構成し、かつ第２温度測定手段は、音響信号変換器の熱等価回路に基づく演算の実行によりコイルの温度を計算するようにするとよい（３０、Ｓ１３，Ｓ１４）。また、第１温度測定手段は、コイルの温度に応じた抵抗値の変化に基づいてコイルの温度を検出するようにし（３０，１０４〜１０８，Ｓ１０１，Ｓ１０２）、かつ第２温度測定手段は、音響信号変換器の熱等価回路に基づく演算の実行によりコイルの温度を計算するようにしてもよい（３０、Ｓ１３，Ｓ１４）。さらに、第１温度測定手段を、コイルの温度を検出する温度センサ（２１）で構成し、かつ第２温度測定手段は、コイルの温度に応じた抵抗値の変化に基づいてコイルの温度を検出するようにしてもよい。（３０，１０４〜１０８，Ｓ１０１，Ｓ１０２）【０００９】
前記本発明の構成においては、温度制御手段が、第１測定温度と第２測定温度との差が所定の範囲内であって第１測定温度又は第２測定温度が所定の第１温度以上になると制限手段を第２状態に切換えて、コイルへのオーディオ信号の供給を停止又は減少させるので、コイル及びその周辺装置の温度上昇が抑制されて音響信号変換器の保護が図られる。また、異常時制御手段は、第１測定温度と第２測定温度との差が所定の範囲外にあるとき制限手段を第２状態に設定して、コイルへのオーディオ信号の供給を停止又は減少させるので、第１温度測定手段又は第２温度測定手段に故障が発生した場合でも、音響信号変換器の保護がより的確に図られる。【００１０】
また、本発明の他の構成は、音響信号変換器の雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段（２２）を備え、異常時制御手段は、さらに、第１測定温度又は第２測定温度が前記検出された雰囲気温度に対して所定の範囲外にあるとき制限手段を第２状態に設定することにある（３０，Ｓ２５，Ｓ２７，Ｓ３３）。これによれば、第１測定温度及び第２測定温度の信頼性がより増すので、音響信号変換器の保護がさらに的確に図られる。【００１１】
また、本発明の他の構成は、異常時制御手段は、さらに、前記検出された雰囲気温度が所定の範囲外にあるとき制限手段を第２状態に設定することにある（３０，Ｓ１５，Ｓ１７，Ｓ３３）。これによれば、雰囲気温度測定手段によって測定される雰囲気温度の信頼性が向上し、音響信号変換器の保護がさらに的確に図られる。【００１２】
また、本発明の他の構成は、異常時制御手段は、さらに、第１測定温度又は第２測定温度が所定の範囲外にあるとき制限手段を第２状態に設定することにある（３０，Ｓ１９、Ｓ２１，Ｓ２３、Ｓ３３）。これによれば、第１又は第２温度測定手段によって測定される第１又は第２測定温度の信頼性が向上し、音響信号変換器の保護がさらに的確に図られる。【００１３】
また、本発明の他の構成は、さらに、表示器（３１）と、制限手段が異常時制御手段によって第２状態に設定されたとき、第１温度測定手段、第２温度測定手段又は雰囲気温度検出手段の異常の種類を表示器に表示する異常表示制御手段（３０，Ｓ１６、Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２８，Ｓ３０，Ｓ３２）とを備えたことにある。これによれば、第１温度測定手段、第２温度測定手段又は雰囲気温度検出手段の故障発生時に、ユーザは前記故障に対して的確に対応できるようになる。【００１４】
また、本発明の他の構成は、温度制御手段は、さらに、温度制御手段によって制限手段が第２状態に切換えられた状態で、第１測定温度又は第２測定温度が所定の第１温度よりも低い所定の第２温度未満になると、制限手段を第１状態に切換える制限解除制御手段（３０、Ｓ３６，Ｓ４０，Ｓ４１）を備えたことにある。これによれば、コイルへのオーディオ信号の供給を停止又は減少させたことにより、コイルの温度が下降して音響信号変換器の保護の必要がなくなった場合には、コイルへのオーディオ信号の供給が自動的に再開されて、ユーザの使い勝手がよくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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３Ａ】図１のマイクロコンピュータによって実行されるプログラムのフローチャートの先頭部分を示す図である。
【図３Ｂ】前記図３Ａのフローチャートに続く部分を示す図である。
【図３Ｃ】前記図３Ｂのフローチャートに続く部分を示す図である。
【図４】コイルの測定温度と、コイルへのオーディオ信号の供給状態及び供給停止状態との関係を説明するための説明図である。
【図５】（Ａ）は図１のコイルの温度を計算するためのトランスデューサの熱等価回路を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例に係るトランスデューサの熱等価回路を示す図である。
【図６】（Ａ）は図５（Ａ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図であり、（Ｂ）は、図５（Ｂ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図であり、（Ｃ）は前記（Ａ）（Ｂ）の一部の演算部の詳細演算ブロック図である。
【図７】（Ａ）は、前記第１実施形態の第１変形例に係り、図４（Ａ）の熱等価回路を変形したコイルの温度を計算するためのトランスデューサの熱等価回路を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例に係るトランスデューサの熱等価回路を示す図である。
【図８】（Ａ）は、図７（Ａ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図であり、（Ｂ）は、図７（Ｂ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図である。
【図９】前記第１実施形態の第２変形例に係り、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１０】（Ａ）は、前記第１実施形態の第２変形例に係り、図９のコイルの温度を計算するためのトランスデューサの熱等価回路を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例に係るトランスデューサの熱等価回路を示す図である。
【図１１】（Ａ）は、図１０（Ａ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図であり、（Ｂ）は、図１０（Ｂ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図である。
【図１２】前記第１実施形態の第３変形例に係り、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１３】（Ａ）は、前記第１実施形態の第３変形例に係り、図１２のコイルの温度を計算するためのトランスデューサの熱等価回路を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例に係るトランスデューサの熱等価回路を示す図である。
【図１４】（Ａ）は、図１３（Ａ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図であり、（Ｂ）は、図１３（Ｂ）の熱等価回路に基づいて、マイクロコンピュータによるコイルの温度を演算するための演算ブロック図である。
【図１５】前記第１実施形態の第６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１６】（Ａ）は、前記第１実施形態の第８変形例に係り、ヨークに放熱板を設けた場合のトランスデューサの熱等価回路を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例に係るトランスデューサの熱等価回路を示す図である。
【図１７】（Ａ）は、前記第１実施形態の第８変形例に係り、ボビン近傍に放熱ファンを設けた場合のトランスデューサの熱等価回路を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例に係るトランスデューサの熱等価回路を示す図である。
【図１８】（Ａ）は、前記第１実施形態の第８変形例に係り、ヨークにヒートパイプを設けた場合のトランスデューサの熱等価回路を示す図であり、（Ｂ）は（Ａ）の変形例に係るトランスデューサの熱等価回路を示す図である。
【図１９】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２０】前記第２実施形態のマイクロコンピュータによって実行されるプログラムに係り、前記図３Ａ乃至図３Ｃのフローチャートの変更部分のみを示すフローチャートである。
【図２１】前記第２実施形態の第１変形例に係り、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２２】前記第２実施形態の第２変形例に係り、コイルの抵抗値と温度との関係を示すグラフである。
【図２３】本発明の第３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２４】前記第３実施形態のマイクロコンピュータによって実行されるプログラムに係り、前記図３Ａ乃至図３Ｃのフローチャートの変更部分のみを示すフローチャートである。
【図２５】前記第３実施形態の第１変形例に係り、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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ａ．第１実施形態
第１実施形態は、コイル１６の温度を測定する第１温度測定手段として、コイル１６の温度を直接的に検出するコイル温度センサ２１を採用するとともに、コイル１６の温度を測定する第２温度測定手段として、音響信号変換器（トランスデューサ）４０の熱等価回路に基づく演算の実行によりコイルの温度を測定する測定手段を採用したものである。この第１実施形態においては、第１温度測定手段によって検出されるコイル１６の温度をＴc1で表すとともに、第２温度測定手段によって検出されるコイル１６の温度をＴc2で表す。
【００１７】
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（オーディオ信号）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。
【００１８】
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、シフトペダル、ソステヌー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。
【００１９】
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。
【００２０】
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であるが、ピアノ音以外の楽器音に対応したオーディオ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、増幅回路１５を介してコイル１６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もので、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、コイル１６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。
【００２１】
増幅回路１５は、入力したオーディオ信号を予め決められた所定の増幅率Ｋで増幅して、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４０内に設けられたもので、コイル１６の他端は接地されている。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。
【００２２】
トランスデューサ４０は、図２の縦断面図に示すように、底面部４１ａ及び上面部４１ｂを有し、内部に円柱状の空間を形成した筐体４１を備えている。筐体４１は、底面部４１ａにてピアノの支柱に固定され、上面部４１ｂの中央に円形の貫通孔を有する。筐体４１内には、ヨーク４２、磁石４３及びヨーク４４が収容されている。ヨーク４２は、円盤状に形成された円盤部４２ａと、円盤部４２ａの中央位置にて上方に突出した円柱状の円柱部４２ｂとを有し、円盤部４２ａの下面にて筐体４１の底面部４１ａ上に固定されている。磁石４３は、円筒状に形成されて、底面にてヨーク４２の円盤部４２ａ上に固定されるとともに、ヨーク４２の円柱部４２ｂを中央部の貫通孔に貫通させている。ヨーク４４も円筒状に形成されて、底面にて磁石４３上に固定されるとともに、ヨーク４２の円柱部４２ｂ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。
【００２３】
また、トランスデューサ４０は、ボビン４５及び前述したコイル１６を有する。ボビン４５は、円筒状に形成され、その上端には円盤状のキャップ４６が固着されている。ボビン４５とキャップ４６は、ピアノの響板４８及び図示しない弦を支持する駒４９を振動させるためのもので、キャップ４６は、その上面にて、図示しない弦を支持する駒４９の直下又は近傍位置にて響板４８の下面に接着剤、両面テープなどにより接着されている。ボビン４５は、筐体４１の上面部４１ｂの貫通孔を通過して、下部をヨーク４２の円柱部４２ｂの外周面とヨーク４４の内周面との間の空間に侵入させている。コイル１６は、ボビン４５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４４の内周面との間には、磁性流体４７が介装されている。
【００２４】
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及びボビン４５が図示上下方向に振動して、響板４８及び駒４９をオーディオ信号に対応させて振動させるので、響板４８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４０及び響板４８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。
【００２５】
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Ｔc1，Ｔc2を測定するとともに、コイル１６を含むトランスデューサ４０及びその周辺装置を保護するために、コイル温度センサ２１、雰囲気温度センサ２２、Ａ／Ｄ変換回路２３、リレー回路（リレースイッチ）２４及びマイクロコンピュータ３０を備えている。
【００２６】
コイル温度センサ２１は、サーマルダイオード温度センサ、サーミスタ温度センサなどで構成され、ボビン４５に固定されてコイル１６の近傍に位置している（図２参照）。このコイル温度センサ２１は、コイル１６の温度Ｔc1（すなわち第１測定温度）を直接的に検出して、温度Ｔc1を表す電圧信号をＡ／Ｄ変換回路２３に出力する。雰囲気温度センサ２２も、サーマルダイオード温度センサ、サーミスタ温度センサなどで構成され、トランスデューサ４０の置かれた空間に配置されている。この雰囲気温度センサ２２は、トランスデューサ４０の置かれた空間における温度Ｔａ（すなわち雰囲気温度Ｔａ）を直接的に検出して、雰囲気温度Ｔａを表す電圧信号をＡ／Ｄ変換回路２３に出力する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換回路２３は、コイル１６への印加電圧Ｖ、コイル温度Ｔc1（第１測定温度）及び雰囲気温度Ｔａを表す検出信号を入力し、それぞれＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ３０に供給する。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３０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。なお、前記Ａ／Ｄ変換回路２３に供給されるコイル１６への印加電圧Ｖは、リレー回路２４とコイル１６との接続点の電圧である。マイクロコンピュータ３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどからなり、図３Ａ〜図３Ｃに示すプログラム処理により、Ａ／Ｄ変換回路２３から入力されたコイル１６への印加電圧Ｖ、コイル温度Ｔc1及び雰囲気温度Ｔａを入力して、コイル１６の温度Ｔc2（第２測定温度）の計算、コイル温度Ｔc1，Ｔc2の異常判定、及びリレー回路２４のオン・オフ制御を実行する。このマイクロコンピュータ３０には、表示器３１が接続されている。
【００２８】
ここで、コイル温度Ｔc2（第２測定温度）の測定方法について説明しておく。コイル温度Ｔc2の測定は、トランスデューサ４０の熱等価回路を想定し、熱等価回路に基づく演算により行う。なお、熱等価回路においては、電流の大きさ（アンペア）が電力（ワット）に対応し、電圧の大きさ（ボルト）が温度（℃）に対応し、抵抗の大きさ（オーム）が熱抵抗（℃／ワット）に対応し、かつコンデンサの容量（ファラッド）が熱容量（℃／ジュール）に対応する。図５（Ａ）は、トランスデューサ４０におけるコイル温度Ｔc2を計算するための熱等価回路を示している。
【００２９】
この熱等価回路について説明すると、熱等価回路は、電流源５１及び電圧源５２を備えている。電流源５１は、コイル１６の消費電力Ｐで生じる熱源に対応しており、消費電力Ｐを計算する演算器５３により制御されて、消費電力Ｐに対応した電流Ｉ１を出力する。この場合、コイル１６の抵抗値をＲL（Ｔc2）とするとともに、コイル１６に印加される電圧をＶとすると、コイル１６の消費電力Ｐは下記数１にように表される。なお、コイル１６の抵抗値ＲL（Ｔc2）は、詳しくは後述するように、コイル温度Ｔc2の関数で表される。したがって、演算器５３は、コイル１６に印加される電圧Ｖ及びコイル温度Ｔc2を入力して、下記数１に従ってコイル１６の消費電力Ｐを計算する。
【数１】
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【００３０】
電圧源５２は、トランスデューサ４０の雰囲気温度Ｔａに対応しており、雰囲気温度センサ２２によって検出された雰囲気温度Ｔａに対応した電圧Ｖ１を出力する。
【００３１】
コイル１６で発生された熱は、ボビン４５を介して雰囲気中に放熱されるとともに、磁性流体４７及びヨーク４４を介して雰囲気中に放熱される。そして、Ｐｂはボビン４５で放熱される放熱電力を表し、Ｐｙは磁性流体４７及びヨーク４４を介して放熱される放熱電力を表している。したがって、電流源５１と電圧源５２との間のボビン４５による放熱路に対応した電流路には、コイル−ボビン間熱抵抗５４及びボビン放熱抵抗５５が直列に接続されている。これらのコイル−ボビン間熱抵抗５４及びボビン放熱抵抗５５の抵抗値は、それぞれＲ１，Ｒ２である。また、電流源５１と電圧源５２との間の磁性流体４７及びヨーク４４による放熱路に対応した電流路には、磁性流体熱抵抗５６と磁性流体熱容量（磁性流体熱コンデンサ）５７との並列回路と、ヨーク放熱抵抗５８とヨーク熱容量（ヨーク熱コンデンサ）５９との並列回路が直列に接続されている。これらの磁性流体熱抵抗５６及びヨーク放熱抵抗５８の抵抗値は、それぞれＲ３，Ｒ４である。また、磁性流体熱容量５７及びヨーク熱容量５９の容量値は、それぞれＣ３，Ｃ４である。そして、これらの抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４及び容量値Ｃ３，Ｃ４は、予め測定された既知の値である。
【００３２】
したがって、このように構成した熱等価回路においては、電流源５１と、コイル−ボビン間熱抵抗５４と、磁性流体熱抵抗５６と、磁性流体熱容量５７との接続点の電圧が、コイル温度Ｔc2に対応している。コイル−ボビン間熱抵抗５４とボビン放熱抵抗５５との接続点の電圧が、ボビン４５の温度Ｔｂに対応している。磁性流体熱抵抗５６と、磁性流体熱容量５７と、ヨーク放熱抵抗５８と、ヨーク熱容量５９との接続点の電圧が、ヨーク温度Ｔｙに対応している。
【００３３】
次に、マイクロコンピュータ３０が、この熱等価回路に基づいて、コイル１６の温度Ｔａを演算するための演算ブロックについて説明しておく。図６（Ａ）はこの演算ブロック図であり、図６（Ｃ）は図６（Ａ）の演算部７８，７９の詳細演算ブロック図である。図６（Ａ）の演算ブロック図において、加算部７１、乗算部７２、逆数変換部７３、２乗演算部７４及び乗算部７５は、図５（Ａ）の演算器５３及び電流源５１に対応する。
【００３４】
ここで、コイル１６の抵抗値ＲL（Ｔc2）と、コイル１６の温度との関係について説明しておく。従来から知られている抵抗法計算式によれば、下記数２が成立する。
【数２】
2014045705.tif 000004
前記数２において、Ｔ１は通電前のコイル１６の温度であり、ＲL1は通電前のコイル１６の抵抗値であり、Ｔ２は通電後のコイル１６の温度であり、ＲL２は通電後のコイル１６の抵抗値である。
【００３５】
前記数２を変形すると、抵抗値ＲL２は下記数３で表される。
【数３】
2014045705.tif 000005
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ＲL１を測定しておく。この抵抗値ＲL１を値Ｒ25.5とすると、前記数３は下記数４のようになる。
【数４】
2014045705.tif 000006
コイル温度Ｔc2を前記温度Ｔ２として、前記数４の演算を実行すれば、コイル温度Ｔc2におけるコイル１６の抵抗値ＲL（Ｔc2）（＝ＲL２）が計算されることになる。
【００３６】
ふたたび、図６（Ａ）の説明に戻ると、この数４の演算が、加算部７１及び乗算部７２による演算処理に対応する。逆数変換部７３は、前記計算された抵抗値ＲL（Ｔc2）を逆数に変換する。また、２乗演算部７４は入力したコイル１６への印加電圧Ｖを２乗演算し、乗算部７５が逆数変換部７３及び２乗演算部７４の両出力を乗算して出力する。これらの逆数変換部７３、２乗演算部７４及び乗算部７５の演算処理は上記数１の演算に対応し、その結果、乗算部７５からはコイル１６の消費電力Ｐが出力されることになる。
【００３７】
減算部７６は、乗算部７５の乗算結果から乗算部７７からの乗算結果を減算して、演算部７８，７９にそれぞれ出力する。乗算部７７は、加算部８０による加算結果に値１／（Ｒ１＋Ｒ２）を乗算する。この乗算部７７による演算処理は、コイル−ボビン間熱抵抗５４及びボビン放熱抵抗５５の両端電圧を、コイル−ボビン間熱抵抗５４の抵抗値Ｒ１とボビン放熱抵抗５５の抵抗値Ｒ２との和で除算する演算であり、コイル−ボビン間熱抵抗５４及びボビン放熱抵抗５５を流れる電流量を計算する演算処理である。前記熱等価回路では電流は電力に対応するので、乗算部７７による演算結果は、ボビン４５による放熱電力Ｐｂに対応する。そして、減算部７６が、コイル１６の消費電力Ｐからボビン４５による放熱電力Ｐｂを減算して出力するので、減算部７６の出力が磁性流体４７及びヨーク４４による放熱電力Ｐｙに対応する。
【００３８】
演算部７８は、磁性流体４７及びヨーク４４による放熱電力Ｐｙに対応した電流を入力して、磁性流体熱抵抗５６及び磁性流体熱容量５７の両端の電圧、すなわち磁性流体４７における温度上昇分ΔＴcyを計算するものである。演算部７９は、磁性流体４７及びヨーク４４による放熱電力Ｐｙに対応した電流を入力して、ヨーク放熱抵抗５８及びヨーク熱容量５９の両端の電圧、すなわちヨーク４４における温度上昇分ΔＴyaを計算するものである。演算部７８，７９の詳細演算ブロックについては、図６（Ｃ）を用いて後述する。加算部８０は、演算部７８，７９の両出力値を加算するもので、その出力は、磁性流体４７における温度上昇分ΔＴcyと、ヨーク４４における温度上昇分ΔＴyaとの合算値ΔＴcaを計算すること、言い換えれば、磁性流体熱抵抗５６とヨーク放熱抵抗５８との直列回路の両端電圧を計算することを意味している。この加算部８０の出力は加算部８１に供給され、加算部８１は、加算部８０の出力値に雰囲気温度Ｔaを加算して出力する。したがって、加算部８１の出力は、コイル温度Ｔc2を表すことになる。
【００３９】
演算部７８，７９は、それぞれ図６（Ｃ）に示すように、ゲイン制御部（乗算部）８２，８４，８６，８７、遅延部８５、減算部８３及び加算部８８からなる。ゲイン制御部８２は、放熱電力ＰｙにゲインＧを乗算して減算部８３に出力する。減算部８３は、ゲイン制御部８２からの入力値から、ゲイン制御部８４からの入力値を減算して、ゲイン制御部８６及び遅延部８５にそれぞれ出力する。遅延部８５は、減算部８３からの入力値を単位遅延して、ゲイン制御部８４，８７にそれぞれ出力する。ゲイン制御部８４は、遅延部８５からの入力値にゲインｂ1を乗算して減算部８３に出力する。ゲイン制御部８６は減算部８３からの入力値にゲインａ０を乗算して、加算部８８に出力する。ゲイン制御部８７は遅延部８５からの入力値にゲインａ１を乗算して、加算部８８に出力する。加算部８８は、ゲイン制御部８６，８７からの両入力値を加算して出力する。
【００４０】
演算部７８においては、放熱電力Ｐｙのサンプリング周期をＴ３とすると、ゲイン制御部８２のゲインＧはＲ３・Ｗ３／（α３＋Ｗ３）であり、ゲイン制御部８４のゲインｂ1は（α３−Ｗ３）／（α３＋Ｗ３）であり、ゲイン制御部８６のゲインａ０は「１」であり、かつゲイン制御部８７のゲインａ１は「１」である。ただし、値α３は２／Ｔ３であり、値Ｗ３は１／Ｃ３・Ｒ３である。また、演算部７９においては、放熱電力Ｐｙのサンプリング周期をＴ４とすると、ゲイン制御部８２のゲインＧはＲ４・Ｗ４／（α４＋Ｗ４）であり、ゲイン制御部８４のゲインｂ1は（α４−Ｗ４）／（α４＋Ｗ４）であり、ゲイン制御部８６のゲインａ０は「１」であり、かつゲイン制御部８７のゲインａ１は「１」である。ただし、値α４は２／Ｔ４であり、値Ｗ３は１／Ｃ４・Ｒ４である。
【００４１】
この場合、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）の演算ブロックで用いられている抵抗値Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４及び容量値Ｃ３，Ｃ４は前述のように全て既知の値であるので、コイル１６への印加電圧Ｖ及び雰囲気温度Ｔａを入力すれば、コイル１６の温度Ｔｃは、図６（Ａ）及び図６（Ｃ）の演算ブロックに従って計算されることになる。
【００４２】
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）を増幅回路１５及びリレー回路２４を介してコイル１６に出力する。リレー回路２４は、詳しくは後述するように、コイル温度Ｔc1が予め決められた上限温度（例えば、１２０℃）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、オーディオ信号が増幅率Ｋで増幅された電圧信号がコイル１６に流れる。
【００４３】
この電圧信号により、コイル１６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４０はボビン４５及びキャップ４６を図２の上下方向に振動させるので、響板４８及び駒４９も、このボビン４５及びキャップ４６の振動に対応して振動する。したがって、この響板４８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の演奏に対応した演奏音を聞くことができる。なお、このトランスデューサ４０を用いた響板４８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。
【００４４】
次に、マイクロコンピュータ３０による、コイル温度Ｔc2（第２測定温度）の計算、コイル温度Ｔc1，Ｔc2の異常判定、及びリレー回路２４のオン・オフ制御を実行について説明する。前記ピアノの動作状態では、マイクロコンピュータ３０は、図３Ａ〜図３Ｃのプログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。このプログラムの実行は図３ＡのステップＳ１０にて開始され、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ１１にて雰囲気温度センサ２２によって検出された雰囲気温度ＴａをＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力し、ステップＳ１２にてコイル温度センサ２１によって検出されたコイル温度Ｔc1をＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力し、ステップＳ１３にて、コイル１６への印加電圧Ｖ（オーディオ信号）をＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力する。次に、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ１４にて、前記入力した雰囲気温度Ｔａ及び印加電圧Ｖを用いて、コイル温度Ｔc2を計算する。このコイル温度Ｔc2の計算は、前述したように、図５（Ａ）のトランスデューサ４０の熱等価回路に基づく図６（Ａ）（Ｃ）の演算ブロックで示された演算処理に従って行われる。
【００４５】
前記ステップＳ１４の処理後、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ１５にて雰囲気温度Ｔａが１６０℃以上であるかを判定し、ステップＳ１７にて雰囲気温度Ｔａが−２０℃未満であるかを判定する。次に、ステップＳ１９にてコイル温度Ｔc1が１６０℃以上であるかを判定し、ステップＳ２１にてコイル温度Ｔc1が−２０℃未満であるかを判定する。次に、ステップＳ２３にてコイル温度Ｔc2が１６０℃以上であるかを判定する。
【００４６】
この場合、雰囲気温度Ｔａが１６０℃以上であれば、ステップＳ１５にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１６にて「雰囲気温度センサがショート故障である」旨を表示器３１に表示する。この温度「１６０℃」は、トランスデューサ４０の雰囲気温度としてあり得ない温度であり、雰囲気温度センサがショート故障している場合に起こり得る値であるからである。また、雰囲気温度Ｔａが−２０℃未満であれば、ステップＳ１７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ１８にて「雰囲気温度センサ２２がオープン故障である」旨を表示器３１に表示する。この温度「−２０℃」は、トランスデューサ４０の雰囲気温度としてあり得ない温度であり、雰囲気温度センサ２２がオープン故障している場合に起こり得る値であるからである。
【００４７】
また、コイル温度Ｔc1が１６０℃以上（図４のＡ参照）であれば、ステップＳ１９にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２０にて「コイル温度センサがショート故障である」旨を表示器３１に表示する。この温度「１６０℃」も、コイル１６の温度としてあり得ない温度であり、コイル温度センサ２１がショート故障している場合に起こり得る値であるからである。また、コイル温度Ｔc1が−２０℃未満であれば（図４のＢ参照）、ステップＳ２１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２２にて「コイル温度センサがオープン故障である」旨を表示器３１に表示する。この温度「−２０℃」も、コイル１６の温度としてあり得ない温度であり、コイル温度センサ２１がオープン故障している場合に起こり得る値であるからである。
【００４８】
また、コイル温度Ｔc2が１６０℃以上であれば（図４のＥ参照）、ステップＳ２３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２４にて「電力測定系が故障である」旨を表示器３１に表示する。この温度「１６０℃」も、コイル１６の温度としてあり得ない温度であり、コイル温度Ｔc2の計算に用いられる電力測定系すなわち印加電圧Ｖの入力系統の故障である可能性が極めて高いからである。なお、前述した温度「１６０℃」及び温度「−２０度」は例示的な所定の温度であり、雰囲気温度Ｔａ及びコイル温度Ｔc1，Ｔc2としてあり得ない程度の温度であれば、他の温度値でもよい。
【００４９】
前記ステップＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２４の処理後、マイクロコンピュータ３０は、図３ＢのステップＳ３３にてリレー回路２４をオフ状態に切換え、ステップＳ３４にてプログラムの終了処理を実行して、ステップＳ３５にてプログラムの実行を終了する。この場合、前記リレー回路２４のオフ状態への切換えにより、オーディオ信号のコイル１６への供給は停止し、トランスデューサ４０による楽器音の発音は停止する。また、この場合には、プログラムの所定の短時間ごとの自動的な繰り返し処理も停止される。
【００５０】
一方、雰囲気温度Ｔａが−２０℃以上１６０℃未満であり、コイル温度Ｔc1が−２０℃以上１６０℃未満であり、かつコイル温度Ｔc2が１６０℃未満であれば、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２１，Ｓ２３にてそれぞれ「Ｎｏ」と判定して、プログラムを図３ＢのステップＳ２５以降に進める。
【００５１】
マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ２５にてコイル温度Ｔc2が雰囲気温度Ｔａ未満であるかを判定し、ステップＳ２７にてコイル温度Ｔc1が雰囲気温度Ｔａよりも５℃低い温度値（Ｔａ−５）未満であるかを判定する。次に、ステップＳ２９にてコイル温度Ｔc1がコイル温度Ｔc2よりも１０℃高い温度値（Ｔc2＋１０）以上であるかを判定し、ステップＳ３１にてコイル温度Ｔc1がコイル温度Ｔc2よりも２０℃低い温度値（Ｔc2−２０）未満であるかを判定する。
【００５２】
この場合、コイル温度Ｔc2が雰囲気温度Ｔａ未満であれば（図４のＦ領域参照）、ステップＳ２５にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２６にて「プログラム処理故障である」旨を表示器３１に表示する。これは、コイル温度Ｔc2は前記演算処理により雰囲気温度Ｔａに加算して求められるもので、雰囲気温度Ｔａ未満になることはあり得ず、プログラム処理の故障である可能性が極めて高いからである。
【００５３】
また、コイル温度Ｔc1が温度値（Ｔａ−５）未満であれば（図４のＧ領域参照）、ステップＳ２７にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２８にて「コイル温度センサ２１が断線傾向の故障又は雰囲気温度センサ２２がオーミックモード故障（オープン故障とショート故障の中間）である」旨を表示器３１に表示する。これは、コイル温度Ｔc1は本来的には雰囲気温度Ｔａ未満になることはないが、雰囲気温度Ｔａが急に上昇する状況下では、コイル温度センサ２１による検出温度であるコイル温度Ｔc1に時間遅れが生じする可能性があることを考慮して温度値（Ｔａ−５）を採用するものである。そして、この場合の故障原因としては、コイル温度センサ２１が断線傾向の故障をしていたり、雰囲気温度センサ２２がオーミックモード故障していたりする可能性が高いためである。なお、前記温度値（Ｔａ−５）は、例示的な値であり、雰囲気温度Ｔａよりも多少小さな値であれば、他の温度値も取り得る。
【００５４】
また、コイル温度Ｔc1が温度値Ｔc2＋１０以上であれば（図４のＨ領域参照）、ステップＳ２９にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３０にて「磁性流体の減少故障、又はコイル温度センサ若しくはコイルのオーミックモードの故障である」旨を表示器３１に表示する。これは、コイル温度Ｔc1，Ｔc2は本来的には同じになるはずであるが、両コイル温度Ｔc1，Ｔc2の間には多少の誤差があるために、前記誤差として１０℃を考慮したものである。そして、この場合の故障原因としては、磁性流体４７が減少していたり、コイル温度センサ２１がオーミックモード故障していたり、コイル１６がオーミックモード故障していたりする可能性が高いためである。なお、前記温度値（Ｔc2＋１０）も、例示的な値であり、コイル温度Ｔc2よりも多少大きな値であれば、他の温度値も取り得る。
【００５５】
また、コイル温度Ｔc1が温度値（Ｔc2−２０）未満であれば（図４のＩ領域参照）、ステップＳ３１にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３２にて「コイル温度センサの剥離故障、又はコイル温度センサ若しくはコイルの断線傾向の故障である」旨を表示器３１に表示する。これは、前述のように、コイル温度Ｔc1，Ｔc2は本来的には同じになるはずであるが、両コイル温度Ｔc1，Ｔc2の間には多少の誤差がある点と、前述のコイル温度Ｔc2の計算では風速が考慮されていないために、ピアノを屋外で使用した場合においてはコイル温度センサ２１で測定したコイル温度Ｔc1が前記コイル温度Ｔc2よりも低めになる点とを考慮して、誤差として２０℃を採用したものである。そして、この場合の故障原因としては、コイル温度センサ２１がボビン４５から剥離していたり、又はコイル温度センサ２１又はコイル１６が断線傾向の故障をしていたりする可能性が高いためである。なお、前記温度値（Ｔc2−２０）も、例示的な値であり、コイル温度Ｔc2よりも多少小さな値であれば、他の温度値も取り得る。
【００５６】
前記ステップＳ２６，Ｓ２８，Ｓ３０，Ｓ３２の処理後、マイクロコンピュータ３０は、前述したステップＳ３３，Ｓ３４の処理を実行して、ステップＳ３５にてプログラムの実行を終了する。この場合も、オーディオ信号のコイル１６への供給は停止して、トランスデューサ４０による楽器音の発音は停止し、またプログラムの所定の短時間ごとの自動的な繰り返し処理も停止される。
【００５７】
一方、コイル温度Ｔc2が雰囲気温度Ｔａ以上であり、コイル温度Ｔc1が温度値（Ｔａ−５）以上であり、コイル温度Ｔc1が温度値（Ｔc2＋１０）未満であり、かつコイル温度Ｔc1が温度値（Ｔc2−２０）以上であれば、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ２５，Ｓ２７，Ｓ２９，Ｓ３１でそれぞれ「Ｎｏ」と判定して、プログラムを図３ＣのステップＳ３６以降に進める。
【００５８】
マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３６にて現在クールダウン中であるかを判定する。クールダウンとは、リレー回路２４をオフ状態に設定することによりコイル１６にオーディオ信号を供給していない状態、すなわちオーディオ信号の供給の停止によりコイル１６の温度を降下させている状態である。そして、このクールダウン時には、クールダウンフラグはオン（“１”）に設定されており、非クールダウン時すなわちリレー回路２４をオン状態に設定してオーディオ信号をコイル１６に供給している状態では、クールダウンフラグはオフ（“０”）に設定されている。
【００５９】
現在クールダウン中でなければ、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ３７にてコイル温度Ｔc1が１２０℃以上であるかを判定する。なお、この温度１２０℃は、コイル１６が過度に上昇してコイル１６を保護する必要がある場合の例示的な温度であり、他の温度を採用することもできる。コイル温度Ｔc1が１２０℃未満であれば、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３７にて「Ｎｏ」と判定し、後述するステップＳ４３、Ｓ４４の処理後、ステップＳ４５にてこのプログラムの実行を終了する。そして、このステップＳ４５におけるプログラムの実行終了の場合には、所定の短時間が経過するごとに、マイクロコンピュータ３０は、前述したステップＳ１１〜Ｓ４４からなる処理を繰返し実行し続ける。したがって、この場合には、リレー回路２４はオン状態に保たれ続け、コイル１６にはオーディオ信号が供給され続けるので、トランスデューサ４０により楽器音が発生され続ける。
【００６０】
一方、このような状態で、コイル温度Ｔc1が１２０℃以上になると、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３７にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ３８にてリレー回路２４をオフ状態に切換えるとともに、クールダウンフラグをオン（“１”）に設定し、ステップＳ３９にて表示器３１にクールダウン中であることを表示させ、ステップＳ４３，Ｓ４４の処理後、ステップＳ４５にてこのプログラムを一旦終了する。この状態では、オーディオ信号のコイル１６への供給がリレー回路２４によって遮断され、トランスデューサ４０による楽器音の発生は停止する。
【００６１】
そして、次にプログラムが実行された場合、クールダウンフラグはオン（“１”）に設定されているので、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３６にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ４０にてコイル温度Ｔc1が１００℃未満であるかを判定する。なお、この温度１００℃は、コイル１６の温度が充分に下降してコイル１６を保護する必要がなくなった場合の例示的な温度であり、前記１２０℃よりも低い他の温度を採用することもできる。コイル温度Ｔc1が１００℃以上であれば、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ４０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４３，Ｓ４４の処理を経て、ステップＳ４５にてプログラムの実行を一旦終了する。このような状態では、コイル１６へのオーディオ信号の供給が停止しているので、コイル１６の温度は徐々に下降する。なお、このようなクールダウン中でも、前述したステップＳ１０〜Ｓ４６からなるプログラムは繰返し実行されており、この場合にステップＳ１８にて入力される印加電圧Ｖは「０」である。
【００６２】
このようなコイル１６へのオーディオ信号の供給停止によってコイル温度Ｔc1が下降して１００℃未満になると、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ４１にてリレー回路２４をオン状態に切換えるとともに、クールダウンフラグをオフ（“０”）に設定し、ステップＳ４２にて表示器３１におけるクールダウン中の表示を消し、ステップＳ４３，Ｓ４４の処理後、ステップＳ４５にてこのプログラムを一旦終了する。この状態では、オーディオ信号がコイル１６に供給され始めて、トランスデューサ４０による楽器音は発生され始める。そして、マイクロコンピュータ３０は、前述したように、ステップＳ３６，Ｓ３７にてそれぞれ「Ｎｏ」と判定し始める。
【００６３】
次に、ステップＳ４３，Ｓ４４の処理ついて説明しておく。マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ４３にて、雰囲気温度Ｔａが４０℃以上又は−１０℃未満であるかを判定する。雰囲気温度Ｔａが４０℃以上又は−１０℃未満でなければ、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ４３にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ４４の処理を実行しない。雰囲気温度Ｔａが４０℃以上又は−１０℃未満であれば、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ４３にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ４４にて表示器３１に「使用温度範囲外である」旨の警告を表示させる。これは、このような環境下では、トランスデューサ４０を用いて上述した楽器音発生を行うべきでないことを使用者に警告するためである。なお、この４０℃及び−１０℃も例示的な温度値であり、トランスデューサ４０の使用に不適切な他の温度値を採用することもできる。
【００６４】
上記のように動作する第１実施形態においては、コイル温度センサ２１によりコイル温度Ｔc1を第１測定温度として検出するとともに、マイクロコンピュータ３０によるステップＳ１４の処理により、トランスデューサ４０の熱等価回路に基づいて、コイル１６への印加電圧Ｖ及び雰囲気温度Ｔａを用いてコイル温度Ｔc2を第２測定温度として計算した。そして、ステップＳ３６〜Ｓ３８，Ｓ４０，Ｓ４１の処理によりコイル温度Ｔc1が過剰に上昇して所定温度（１２０℃）以上になると、リレー回路２４をオフしてコイル１６へのオーディオ信号の供給を停止し、またこのオーディオ信号の供給停止状態においてコイル温度Ｔc1が所定温度（１００℃）未満に下降すると、リレー回路２４をオンしてコイル１６へのオーディオ信号の供給を再開するようにした。これにより、コイル１６の温度は過剰に上昇することなくなり、コイル１６及びその周辺装置の保護が図られる。
【００６５】
また、ステップＳ２９〜Ｓ３３の処理により、両コイル温度Ｔc1，Ｔc2の差が所定範囲外にあるときには、コイル温度Ｔc1，Ｔc2の測定手段に故障が発生していると判断して、故障の種類を表示器３１に表示するとともに、リレー回路２４をオフして、コイル１６へのオーディオ信号の供給を停止する。さらに、ステップＳ１９〜Ｓ２４，Ｓ３３の処理により、両コイル温度Tc1，Ｔc2がそれぞれ所定範囲外にあるときにも、コイル温度Ｔc1，Ｔc2の測定手段に故障が発生していると判断して、故障の種類を表示器３１に表示するとともに、リレー回路２４をオフして、コイル１６へのオーディオ信号の供給を停止する。これにより、測定されたコイル温度Ｔc1，Ｔc2の信頼性が増し、コイル１６及びその周辺装置の保護がより的確に図られる。また、故障の種類が表示器３１に表示されるので、故障発生時にも的確に対応できるようになる。
【００６６】
さらに、雰囲気温度センサ２２によりトランスデューサ４０すなわちコイル１６の雰囲気温度Ｔａも検出して、前記測定した両コイル温度Ｔc1，Ｔc2が雰囲気温度Ｔａに対して所定の範囲外にあるときには、ステップＳ２５〜Ｓ２８，Ｓ３３の処理により、コイル温度Ｔc1，Ｔc2又は雰囲気温度Ｔａの測定手段に故障が発生していると判断して、故障の種類を表示器３１に表示するとともに、リレー回路２４をオフして、コイル１６へのオーディオ信号の供給を停止する。また、ステップＳ１５〜Ｓ１８，Ｓ３３の処理により、雰囲気温度Ｔａが所定範囲外にあるときには、雰囲気温度センサ２２に故障が発生していると判断して、故障の種類を表示器３１に表示するとともに、リレー回路２４をオフして、コイル１６へのオーディオ信号の供給を停止する。これにより、測定されたコイル温度Ｔc1，Ｔc2のより信頼性が増すと同時に、雰囲気温度Ｔａの信頼性も増し、コイル１６及びその周辺装置の保護がより的確に図られる。また、この場合も、故障の種類が表示器３１に表示されるので、故障発生時にも的確に対応できるようになる。
【００６７】
なお、前記第１実施形態においては、雰囲気温度センサ２２がトランスデューサ４０の近傍位置に配置されていることを前提として、雰囲気温度センサ２２によって検出された雰囲気温度Ｔａがトランスデューサ４０の雰囲気温度であるとして、コイル温度Ｔc2を計算するようにした。しかし、雰囲気温度センサ２２がトランスデューサ４０の近傍位置にない場合には、雰囲気温度センサ２２によって検出された雰囲気温度Ｔａが、トランスデューサ４０の雰囲気温度として扱えない場合がある。すなわち、雰囲気温度センサ２２の位置とトランスデューサ４０の位置とが離れており、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間には多少の温度差が生じる場合がある。
【００６８】
この場合には、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０の間の空間を考慮して、前述した図５（Ａ）の熱等価回路は図５（Ｂ）のように変形される。すなわち、図５（Ｂ）の熱等価回路においては、図５（Ａ）の熱等価回路に対して、電流源５１と電圧源５２との間に、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０の間の空気の熱抵抗５２ａと、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０の間の空気の熱容量５２ｂとからなるローパスフィルタが追加される。この場合、熱抵抗５２ａの抵抗値はＲ５であり、熱容量５２ｂはＣ５であり、いずれも予め測定された既知の値である。
【００６９】
そして、この図５（Ｂ）の熱等価回路に対応した演算ブロック図は、図６（Ｂ）に示すようになる。この図６（Ｂ）の演算ブロック図においては、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａは演算部５２ｃにより演算されて、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとして加算部８１に入力される。他の部分に関しては、前述した図６（Ａ）の演算ブロック図と同じである。演算部５２ｃは、前述した演算部７８，７９と同様に、図６（Ｃ）のように構成される。この場合、図６（Ｃ）においては、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａのサンプリング周期をＴ５とすると、ゲイン制御部８２のゲインＧはＲ５・Ｗ５／（α５＋Ｗ５）であり、ゲイン制御部８４のゲインｂ1は（α５−Ｗ５）／（α５＋Ｗ５）であり、ゲイン制御部８６のゲインａ０は「１」であり、かつゲイン制御部８７のゲインａ１は「１」である。ただし、値α５は２／Ｔ５であり、値Ｗ５は１／Ｃ５・Ｒ５である。そして、この場合も、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）の演算ブロックで用いられている抵抗値Ｒ５及び容量値Ｃ５は前述のように既知の値であるので、コイル１６への印加電圧Ｖ及び雰囲気温度Ｔａを入力すれば、コイル温度Ｔc2は、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）の演算ブロックに従って計算されることになる。
【００７０】
さらに、この変形例においても、マイクロコンピュータ３０は、前記第１実施形態の場合と同様に、図３Ａ〜図３Ｃのプログラムを実行する。ただし、この場合には、ステップＳ１４において、コイル温度Ｔc2は、前記図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）の演算ブロックに従って計算される。したがって、この変形例によれば、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０とが離れていて、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間に差があっても、この空気温度の差はコイル温度Ｔc2の計算に考慮されるので、コイル温度Ｔc2が精度よく計算されるようになる。
【００７１】
ａ１．変形例
次に、第２測定温度であるコイル温度Ｔc2の計算方法を上記第１実施形態とは異ならせた上記第１実施形態の第１変形例について説明する。この第１変形例においては、第２測定温度であるコイル温度Ｔc2の計算方法のみが上記第１実施形態の場合と異なる。この第１変形例に係るピアノの電子回路も、上記図１に示した第１実施形態の概略ブロック図と同様に構成されている。また、この第１変形例に係るピアノのトランスデューサ４０も、上記図２に示した第１実施形態のトランスデューサと同様に構成されている。そして、この第１変形例は、コイル温度Ｔc2を計算するための熱等価回路と、この熱等価回路に基づいてコイル温度Ｔc2を計算する演算ブロックのみが上記第１実施形態の場合と相違し、他の点については上記第１実施形態と同じである。したがって、以降、第１変形例の説明においては、上記第１実施形態と異なる点のみを説明し、同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
この第１変形例においては、コイル温度Ｔc2の変化によるコイル１６の抵抗値ＲLの変化を無視して、抵抗値ＲLは常に一定であるものとしている。したがって、トランスデューサ４０の熱等価回路においては、図７（Ａ）に示すように、上記第１実施形態におけるコイル温度Ｔc2のフィードバック経路を省略し、上記第１実施形態における演算器５３に代えて、演算器６１を備えている。演算器６１は、コイル１６に印加される電圧Ｖのみを入力して、下記数５に従ってコイル１６の消費電力Ｐを計算する。なお、この場合の抵抗値ＲLは、予め測定した既知の値である。他の構成は、上記第１実施形態の場合と同じである。
【数５】
2014045705.tif 000007
【００７３】
この熱等価回路に基づくコイル温度Ｔc2を計算するための演算ブロックは、図８（Ａ）に示すようになる。すなわち、この演算ブロックにおいては、図６（Ａ）に示した第１実施形態の演算ブロックにおける加算部７１、乗算部７２及び逆数変換部７３が省略されるとともに、乗算部７５に代えて、図７（Ａ）の演算器６１に関係した演算部９１を備えている。演算部９１は、２乗演算部７４からの入力電圧Ｖの２乗値Ｖ2をコイル１６の抵抗値ＲLで除算することによりコイル１６の消費電力Ｐを計算して、減算部７６に出力する。演算ブロックの他の部分は、上記第１実施形態の場合と同じである。
【００７４】
このように構成した第１変形例の動作を説明すると、この第１変形例においても、マイクロコンピュータ３０は、図３Ａ乃至図３Ｃに示すプログラムを実行する。そして、ステップＳ１４において、上記第１実施形態の場合とは異なる方法でコイル温度Ｔc2が計算される。この場合、コイル温度Ｔc2は、図８（Ａ）の演算ブロックに従って、印加電圧Ｖ及び雰囲気温度Ｔａを用いて計算される。図３Ａ乃至図３Ｃのその他の処理に関しては、上記第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００７５】
この第１変形例においても、マイクロコンピュータ３０は、コイル１６の印加電圧Ｖ及び雰囲気温度センサ２２による雰囲気温度Ｔａを入力して、入力した印加電圧Ｖ及び雰囲気温度Ｔａを用いてコイル温度Ｔc2（第２測定温度）を計算する。しかし、前述のように、コイル温度Ｔc2の計算においては、図８（Ａ）に示す演算ブロックに従って、すなわちコイル１６の抵抗値ＲLを固定値として、コイル１６の消費電力Ｐが計算される。したがって、この第１変形例によれば、温度Ｔc2の変化によるコイル１６の抵抗値ＲL（Ｔc2）の変化が無視されるので、コイル温度Ｔc2の精度が上記第１実施形態の場合に比べて多少悪化するが、コイル温度Ｔc2の計算が上記第１実施形態に比べて簡単になる。
【００７６】
なお、前記第1変形例においても、雰囲気温度センサ２２がトランスデューサ４０の近傍位置に配置されていることを前提として、雰囲気温度センサ２２によって検出された空気の温度がトランスデューサ４０の雰囲気温度Ｔａであるとして、コイル温度Ｔc2を計算するようにした。しかし、この場合も、雰囲気温度センサ２２の位置とトランスデューサ４０の位置とが離れており、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間には多少の温度差が生じる場合がある。したがって、この場合にも、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０の間の空間を考慮して、前述した図７（Ａ）の熱等価回路は図７（Ｂ）のように変形されるとともに、前述した図６（Ａ）の演算ブロック図は図８（Ｂ）に示すように変形される。前記変形は、上記第1実施形態の変形例における図５（Ｂ）の熱等価回路及び図６（Ｂ）の演算ブロック図の場合と同じであるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００７７】
そして、マイクロコンピュータ３０は、前記変形例に係る図８（Ｂ）の演算ブロックに従って、コイル温度Ｔc2を計算する。したがって、この変形例によっても、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０とが離れていて、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間に差があっても、この空気温度の差もコイルＴc2の計算に考慮されるので、コイル温度Ｔc2が精度よく計算されるようになる。
【００７８】
ａ２．第２変形例
次に、第２測定温度であるコイル温度Ｔc2の計算方法を上記第１実施形態とはさらに異ならせた上記第１実施形態の第２変形例にについて説明する。この第２変形例に係るピアノの電子回路は、図９に示すように、上記図１に示した第１実施形態の場合に対して、コイル１６と接地間に予め決められた小さな抵抗値ｒを有する電流検出用の抵抗２５が接続されている。そして、この抵抗２５とコイル１６との接続点の電圧Ｖｒ（すなわち、抵抗２５の端子電圧Ｖｒ）がＡ／Ｄ変換回路２３に供給されるようになっている。なお、この抵抗２５の抵抗値ｒは小さいので、コイル１６に印加される電圧Ｖには影響しない。Ａ／Ｄ変換回路２３は、上記第１実施形態の場合のコイル温度センサ２１によって検出されたコイル温度Ｔc1、コイル１６への印加電圧Ｖ及び雰囲気温度センサ２２によって検出された雰囲気温度Ｔａを表す検出信号のＡ／Ｄ変換に加えて、抵抗２５の端子電圧ＶｒもＡ／Ｄ変換して、マイクロコンピュータ３０に供給する。そして、この電子回路の他の部分については、上記第１実施形態の場合と同様に構成されている。また、この第２変形例に係るピアノのトランスデューサ４０も、上記図２に示した第１実施形態のランスデューサと同様に構成されている。したがって、この第２変形例の場合も、上記第１実施形態と異なる点のみを説明し、同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
そして、この第２変形例におけるコイル温度Ｔc2を計算するためのトランスデューサ４０の熱等価回路においては、図１０（Ａ）に示すように、上記第１実施形態におけるコイル温度Ｔc2のフィードバック経路は省略され、上記第１実施形態における演算器５３に代えて、乗算器６２を備えている。乗算器６２は、コイル１６に印加される電圧Ｖと、除算器６２ａによって計算されるコイル１６に流れる電流Ｉとを入力して、下記数６に従ってコイル１６の消費電力Ｐを計算する。除算器６２ａは、抵抗２５の端子電圧Ｖｒを抵抗２５の抵抗値ｒで除算して、コイル１６に流れる電流Ｉを計算する。なお、抵抗２５として、端子電圧Ｖｒを電流Ｉとみなせる基準単位的な抵抗値ｒを有する抵抗を用いることができたり、後続の演算処理によって端子電圧Ｖｒを実質的にコイル１６に流れる電流Ｉとみなせたりするような場合には、この除算器６２ａを省略してもよい。他の構成は、上記第１実施形態の場合と同じである。
【数６】
2014045705.tif 000008
【００８０】
この熱等価回路に基づくコイル温度Ｔc2を計算するための演算ブロックは、図１１（Ａ）に示すようになる。すなわち、この演算ブロックにおいては、図６（Ａ）に示した第１実施形態の演算ブロックにおける加算部７１、乗算部７２及び逆数変換部７３が省略されて、２乗演算部７４及び乗算部７５に代えて、前記図１０（Ａ）の乗算器６２及び除算器６２ａにそれぞれ対応した乗算部９２及び除算部９２ａを備えている。除算部９２ａは、端子電圧Ｖｒを抵抗値ｒで除算することにより電流値Ｉを計算する。乗算部９２は、電圧値Ｖに電流値Ｉを乗算することにより消費電力Ｐを計算して減算部７６に出力する。演算ブロックの他の部分は、上記第１実施形態の場合と同じである。
【００８１】
このように構成した第２変形例の動作を説明すると、この第２変形例においても、マイクロコンピュータ３０は、図３Ａ乃至図３Ｃに示すプログラムを実行する。このプログラムにおいては、上記第１実施形態のステップＳ１３にて印加電圧Ｖに加えて端子電圧Ｖｒ（実質的には、電流値Ｉを示す）も入力され、ステップＳ１４において、上記第１実施形態に場合とは異なる方法でコイル温度Ｔc2が計算される。この場合、コイル温度Ｔc2は、図１１（Ａ）の演算ブロックに従って、印加電圧Ｖ、端子電圧Ｖｒ（実質的には、電流値Ｉを示す）及び雰囲気温度Ｔａを用いて計算される。図３Ａ乃至図３Ｃのその他の処理に関しては、上記第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００８２】
この第２変形例においても、マイクロコンピュータ３０は、コイル１６の印加電圧Ｖ、抵抗２５の端子電圧Ｖｒ（実質的には、コイル１６に流れる電流値Ｉを示す）及び雰囲気温度センサ２２による雰囲気温度Ｔａを入力して、入力した印加電圧Ｖ、端子電圧Ｖｒ（実質的には、コイル１６に流れる電流値Ｉを示す）及び雰囲気温度Ｔａを用いてコイル温度Ｔc2（第２測定温度）を計算する。ただし、前述のように、図１１（Ａ）に示す演算ブロックに従って、印加電圧Ｖ、端子電圧Ｖｒ（実質的には、コイル１６に流れる電流値Ｉ）及び雰囲気温度Ｔａを用いてコイル温度Ｔc2を計算する。したがって、この第２変形例によれば、コイル１６に流れる電流値Ｉを検出する必要があるが、この電流値Ｉの検出は簡単な構成で可能であるので、コイル温度Ｔc2の計算が上記第１変形例の場合と同様に簡単になる。
【００８３】
なお、前記第２変形例においても、雰囲気温度センサ２２がトランスデューサ４０の近傍位置に配置されていることを前提として、雰囲気温度センサ２２によって検出された空気の温度がトランスデューサ４０の雰囲気温度Ｔａであるとして、コイル温度Ｔc2を計算するようにした。しかし、この場合も、雰囲気温度センサ２２の位置とトランスデューサ４０の位置とが離れており、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間には多少の温度差が生じる場合がある。したがって、この場合にも、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０の間の空間を考慮して、前述した図１０（Ａ）の熱等価回路は図１０（Ｂ）のように変形されるとともに、前述した図１１（Ａ）の演算ブロック図は図１１（Ｂ）に示すように変形される。前記変形は、上記第1実施形態の変形例における図５（Ｂ）の熱等価回路及び図６（Ｂ）の演算ブロック図の場合と同じであるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００８４】
そして、マイクロコンピュータ３０は、前記変形例に係る図１１（Ｂ）の演算ブロックに従って、コイル温度Ｔc2を計算する。したがって、この変形例によっても、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０とが離れていて、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間に差があっても、この空気温度の差はコイルＴc2の計算に考慮されるので、コイル温度Ｔc2が精度よく計算されるようになる。
【００８５】
ｄ．第３変形例
次に、第２測定温度であるコイル温度Ｔc2の計算方法を上記第１実施形態とはさらに異ならせた上記第１実施形態の第３変形例について説明する。この第３変形例に係るピアノの電子回路は、図１２に示すように、上記図１に示した第１実施形態の場合に対して、コイル１６の印加電圧ＶをＡ／Ｄ変換回路２３に入力するための接続線が省略され、それに代えて、ヨーク温度センサ２６が設けられている。ヨーク温度センサ２６は、サーマルダイオード温度センサ、サーミスタ温度センサなどで構成され、図２に破線で示すように、ヨーク４４に組付けられ、ヨーク４４の温度Ｔｙ（すなわち、ヨーク温度Ｔｙ）を検出して、ヨーク温度Ｔｙを表す検出信号をＡ／Ｄ変換回路２３に出力する。Ａ／Ｄ変換回路２３は、上記第１実施形態の場合のコイル１６の印加電圧Ｖに代えて、ヨーク温度Ｔｙを表す検出信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ３０に供給する。そして、この電子回路の他の部分については、上記第１実施形態の場合と同様に構成されている。また、この第３変形例に係るピアノのトランスデューサ４０も、上記図２に示した第１実施形態のトランスデューサと同様に構成されている。したがって、この第３変形例の場合も、上記第１実施形態と異なる点のみを説明し、同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
そして、この第３変形例におけるコイル温度Ｔc2を計算するためのトランスデューサ４０の熱等価回路においては、図１３（Ａ）に示すように、上記第１実施形態におけるコイル１６の印加電圧Ｖの入力経路、コイル温度Ｔc2のフィードバック経路、及び演算器５３は省略されている。なお、この場合、コイル温度Ｔc2を計算するためには、電流源５１、コイル−ボビン間熱抵抗５４及びボビン放熱抵抗５５は不要であるが、トランスデューサ４０の構成要素として存在するので、図１３（Ａ）においてもこれらの構成要素５１，５４，５５を含めている。そして、この第３変形例に係る熱等価回路においては、磁性流体熱抵抗５６とヨーク放熱抵抗５８との接続点と接地間に電圧源６３を設けている。この電圧源６３は、ヨーク温度Ｔｙに対応しており、ヨーク温度センサ２６によって検出されたヨーク温度Ｔｙに対応した電圧Ｖ２を出力する。他の構成は、上記第１実施形態の場合と同じである。
【００８７】
この熱等価回路に基づくコイル温度Ｔc2を計算するための演算ブロックは、図１４（Ａ）に示すようになる。この場合、磁性流体熱抵抗５６とヨーク放熱抵抗５８との接続点の電圧はヨーク温度Ｔｙに対応し、ヨーク放熱抵抗５８の両端電圧はヨーク温度Ｔｙと雰囲気温度Ｔａとの差Ｔｙ−Ｔａ（ヨーク温度上昇分ΔＴya）に対応する。この差を計算するために、演算ブロックにおいては、減算部９３が設けられている。そして、この差Ｔｙ−Ｔａに応じた電流が、磁性流体熱抵抗５６と磁性流体熱容量（磁性流体熱コンデンサ）５７との並列回路に流れ、この電流によって磁性流体熱抵抗５６の両端電圧（磁性流体温度上昇分ΔＴcy）が決定され、ヨーク温度上昇分ΔＴya（温度差Ｔｙ−Ｔａ）と磁性流体温度上昇分ΔＴcyとを雰囲気温度Ｔａに加算することにより、コイル温度Ｔc2が計算される。これらの温度の計算が、減算部９３、演算部７８，７９，９４及び加算部８０，８１により実現される。具体的には、減算部９３及び演算部７８，９４の演算処理により磁性流体温度上昇分ΔＴcyが計算され、減算部９３及び演算部７９，９４の演算処理によりヨーク温度上昇分ΔＴyaが計算され、加算部８０の加算処理により磁性流体温度上昇分ΔＴcyとヨーク温度上昇分ΔＴyaとが加算される。そして、加算部８１の演算処理により、磁性流体温度上昇分ΔＴcyとヨーク温度上昇分ΔＴyaとの加算値ΔＴcaが雰囲気温度Ｔａに加算される。なお、演算部７８，７９及び加算部８０，８１の演算内容は、上記第１実施形態の場合と同様である。また、演算部９４は、演算部７９と同様な演算処理による値を逆数に変換する演算処理である。
【００８８】
このように構成した第３変形例の動作を説明すると、この第３変形例においても、マイクロコンピュータ３０は、図３Ａ乃至図３Ｃに示すプログラムを実行する。このプログラムにおいては、上記第１実施形態のステップＳ１３において、印加電圧Ｖに代えて、ヨーク温度センサ２６によって検出されたヨーク温度Ｔｙが入力され、ステップＳ１４において、上記第１実施形態に場合とは異なる方法でコイル温度Ｔc2が計算される。この場合、コイル温度Ｔc2は、図１４（Ａ）の演算ブロックに従って、雰囲気温度Ｔａ及びヨーク温度Ｔｙを用いて計算される。図３Ａ乃至図３Ｃのその他の処理に関しては、上記第１実施形態の場合と同じであるので、その説明を省略する。
【００８９】
この第３変形例においては、マイクロコンピュータ３０は、雰囲気温度センサ２２による雰囲気温度Ｔａ及びヨーク温度センサ２６によるヨーク温度Ｔｙを入力して、入力した雰囲気温度Ｔａ及びヨーク温度Ｔｙを用いてコイル温度Ｔc2（第２測定温度）を計算する。したがって、この第３変形例によれば、ヨーク温度Ｔｙを検出するためのヨーク温度センサ２６は必要であるが、上記第１実施形態、その第１変形例及び第２変形例に比べて演算処理が簡素化されて、コイル温度Ｔc2の計算がより簡単になる。
【００９０】
なお、前記第３変形例においても、雰囲気温度センサ２２がトランスデューサ４０の近傍位置に配置されていることを前提として、雰囲気温度センサ２２によって検出された空気の温度がトランスデューサ４０の雰囲気温度Ｔａであるとして、コイル温度Ｔc2を計算するようにした。しかし、この場合も、雰囲気温度センサ２２の位置とトランスデューサ４０の位置とが離れており、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間には多少の温度差が生じる場合がある。したがって、この場合にも、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０の間の空間を考慮して、前述した図１３（Ａ）の熱等価回路は図１３（Ｂ）のように変形されるとともに、前述した図１４（Ａ）の演算ブロック図は図１４（Ｂ）に示すように変形されるとよい。前記変形は、上記第1実施形態の変形例における図５（Ｂ）の熱等価回路及び図６（Ｂ）の演算ブロック図の場合と同じであるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
そして、マイクロコンピュータ３０は、前記変形例に係る図１４（Ｂ）の演算ブロックに従って、コイル温度Ｔc2を計算する。したがって、この変形例によっても、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０とが離れていて、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間に差があっても、この空気温度の差はコイルＴc2の計算に考慮されるので、コイル温度Ｔc2が精度よく計算されるようになる。
【００９２】
ａ４．第４変形例
次に、コイル１６への印加電圧Ｖの取出し位置に関する上記第1実施形態の第４変形例について説明する。上記第１実施形態、その第１及び第２変形例においては、コイル１６の端子電圧をコイル１６への印加電圧Ｖとして、Ａ／Ｄ変換回路２３を介してマイクロコンピュータ３０に入力するようにした。しかし、これに代えて、リレー回路２４の入力側の増幅回路１５の出力電圧を、Ａ／Ｄ変換回路２３を介してマイクロコンピュータ３０に入力するようにしてもよい。また、増幅回路１５の増幅率Ｋが一定であることを前提として、増幅回路１５の入力電圧を、Ａ／Ｄ変換回路２３を介してマイクロコンピュータ３０に入力し、マイクロコンピュータ３０は入力電圧をＫ倍してコイル１６への印加電圧Ｖとして利用するようにしてもよい。
【００９３】
ａ５．第５変形例
次に、風速を考慮してコイル温度Ｔc2を計算する上記第1実施形態の第５変形例について説明する。上記第１実施形態及びその各種変形例におけるコイル温度Ｔc2（第２測定温度）の測定において、トランスデューサ４０が配置されている場所における風速を考慮するとよい。トランスデューサ４０が配置された雰囲気中の風速が大きくなると、ボビン放熱抵抗５５の抵抗値Ｒ２及びヨーク放熱抵抗５８の抵抗値Ｒ４は小さくなる。したがって、トランスデューサ４０が配置された雰囲気中の風速が大きくなるに従って、抵抗値Ｒ２，Ｒ４を小さくなるように補正するとよい。この補正計算においては、実験による測定結果を基に作成されていて、風速に応じて変化する抵抗値Ｒ２，Ｒ４を表す変換テーブル、変換関数などを用いるようにすればよい。
【００９４】
具体的には、図１，９，１２において、破線で示すように、トランスデューサ４０の近傍に配置され、トランスデューサ４０の雰囲気中の風速を検出して、検出した風速を表す検出信号を出力する風速センサ２７をＡ／Ｄ変換回路２３に接続する。Ａ／Ｄ変換回路２３は、この風速を表す検出信号もＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ３０に供給する。マイクロコンピュータ３０は、上記第１実施形態及び各種変形例に係る図３Ａ乃至３ＣのプログラムにおけるステップＳ１１〜Ｓ１３の処理に加えて、風速センサ２７により検出された風速を入力し、ステップＳ１４において、図５，７，１０，１３の熱等価回路及び図６，８，１１，１４の演算ブロックにおける抵抗値Ｒ２，Ｒ４を、検出された風速が大きくなるに従って小さくなるように補正して、コイル温度Ｔc2を計算する。
【００９５】
ただし、上記第１実施形態及びその各種変形例における図３ＢのステップＳ３１の判定処理においては、ピアノの屋外での使用を考慮して、すなわち、コイル温度Ｔc1がコイル温度Ｔc2よりも低めになる可能性がある点を考慮して、コイル温度Ｔc1が温度値Ｔc2−２０未満であるかを判定するようにした。しかし、この第５変形例では、コイル温度Ｔc2は風速を考慮して計算されているので、誤差２０℃よりも小さな誤差１０℃を想定して、ステップＳ３１においては、コイル温度Ｔc1が温度値（Ｔc2−１０）未満であるかを判定するようにする。なお、この誤差１０℃も他の値でもよい。
【００９６】
ａ６．第６変形例
次に、コイル１６へのオーディオ信号の供給を制限するリレー回路２４に関する上記第1実施形態の第６変形例について説明する。上記第１実施形態及びその各種変形例においては、増幅回路１５の後段に、オーディオ信号のコイル１６への供給をオン・オフする保護手段（制限手段）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の温度の過剰な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３０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供給を許容及び停止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と増幅回路１５との間に設けてもよい。
【００９７】
また、上記第１実施形態及びその各種変形例において、前記リレー回路２４又は電子スイッチ回路に代えて、図１５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通常オフ状態にある電子スイッチ回路２４−１を設けて、図３Ｂ及び図３ＣのステップＳ３３，Ｓ３８，Ｓ４１の処理により、電子スイッチ回路２４−１をオン・オフ制御するようにしてもよい。この場合、ステップＳ１５，Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２１，Ｓ２３，Ｓ２５，Ｓ２７，Ｓ２９，Ｓ３１，Ｓ３７にて「Ｙｅｓ」と判定されたときには、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３３，Ｓ３８にて電子スイッチ回路２４−１をオンしてコイル１６へのオーディオ信号の供給を停止する。一方、コイル１６へのオーディオ信号の供給が停止している状態で、ステップＳ４０にて「Ｙｅｓ」と判定されたときには、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ４１にて電子スイッチ回路２４−１をオフしてコイル１６へのオーディオ信号の供給を再開する。なお、この第６変形例においては、音源回路１４と、電子スイッチ回路２４−１の音源回路１４側の端子との間に抵抗２８を設ける。その他の構成及び動作は、上述した第１実施形態及びその各種変形例と同じである。これによっても、電子スイッチ回路２４−１により、コイル１６へのオーディオ信号の供給及びその停止が制御されて、コイル１６の過度の温度上昇を避けることができる。
【００９８】
また、前記電子スイッチ回路２４−１に代えて、上記第１実施形態及びその各種変形例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３０は、前記電子スイッチ回路２４−１の場合と同様に、リレー回路をオン・オフ制御するようにしてもよい。さらに、これらの電子スイッチ回路２４−１又はリレー回路を、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。
【００９９】
さらに、前述した電子スイッチ回路２４−１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１５に破線で示すように、電子ボリューム２４−２を、音源回路１４と増幅回路１５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２４−２の音源回路１４側の端子との間に抵抗２８を設ける。この電子ボリューム２４−２は、マイクロコンピュータ３０により制御されて、通常時には、最大ボリュームに保たれている。そして、コイル温度Ｔc1が１２０℃以上になった場合に、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３７にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ３８にて電子ボリューム２４−２のボリューム値を下げてコイル１６へのオーディオ信号の供給量を減少させる。一方、コイル１６へのオーディオ信号の供給量が減少している状態で、コイル温度Ｔc1が１００℃未満になると、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ４１にて電子ボリューム２４−２のボリューム値を最大にしてコイル１６へのオーディオ信号の供給量を増加させる。また、この場合には、測定手段の故障により雰囲気温度Ｔａ又はコイル温度Ｔc1，Ｔc2が異常値になって、ステップＳ１５、Ｓ１７，Ｓ１９，Ｓ２１，Ｓ２３，Ｓ２５，Ｓ２７，Ｓ２９，Ｓ３１にて「Ｙｅｓ」と判定されたときには、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ３３の処理により、電子ボリューム２４−２の出力レベルをゼロにして、オーディオ信号のコイル１６への供給を停止する。なお、この場合も、電子ボリューム２４−２のボリューム値をゼロにするのではなく、前記ステップＳ３８の処理と同様に、電子ボリューム２４−２のボリューム値を下げるようにしてもよい。その他の構成及び動作は、上述した第１実施形態及びその各種変形例と同じである。これによっても、電子ボリューム２４−２により、コイル１６へのオーディオ信号の供給量が制御される。また、この場合も、電子ボリューム２４−２を、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。
【０１００】
ａ７．第７変形例
次に、コイル温度Ｔc2によってコイル１６へのオーディオ信号の供給を制御するようにした上記第1実施形態の第７変形例について説明する。この第７変形例においては、マイクロコンピュータ３０は、図３ＣのステップＳ３７において、コイル温度Ｔc1に代えて、コイル温度Ｔc2が１２０℃以上であるかを判定する。そして、コイル温度Ｔc2が１２０℃以上であれば、ステップＳ３８にてリレー回路２４をオフして、コイル１６へのオーディオ信号の供給を停止する。また、コイル１６へのオーディオ信号の供給停止後（すなわち、クールダウン状態）においては、ステップＳ４０にて、コイル温度Ｔc1に代えて、コイル温度Ｔc2が１００℃未満であるかを判定する。そして、コイル温度Ｔc2が１００℃未満であれば、ステップＳ４１にてリレー回路２４をオンして、コイル１６へのオーディオ信号の供給を再開する。
【０１０１】
なお、上記第６変形例で説明したように、オーディオ信号のコイル１６の供給の制限手段として電子ボリューム２４−２（図１５参照）を利用する場合、すなわちコイル１６の温度が過剰に上昇したときに電子ボリューム２４−２によってコイル１６に供給されるオーディオ信号のレベルを下げる場合には、ステップＳ３８において、リレー回路２４をオフするのに代えて、電子ボリューム２４−２のボリューム値を「０」にするか、又は下げる。また、ステップＳ４１においては、電子ボリューム２４−２を最大ボリュームに復帰させるようにする。これによれば、この第７変形例の場合にも、上記第１実施形態の場合と同様に、コイル温度Ｔc2の下降時にコイル１６へのオーディオ信号の供給を自動的に再開させることができる。
【０１０２】
ａ８．第８変形例
次に、トランスデューサ４０の変形に関する上記第１実施形態の第８変形例について説明する。上記第１実施形態及びその各種変形例においては、トランスデューサ４０内に磁性流体４７を設けるようにしたが、磁性流体４７を設けないトランスデューサにも、熱等価回路に基づくコイル１０の温度測定は適用され得る。この場合、図５，７，１０，１３の熱等価回路においては、磁性流体熱抵抗５６及び磁性流体熱容量（磁性流体熱コンデンサ）５７は、空気熱抵抗と空気熱容量に変更される。そして、空気熱抵抗の抵抗値は磁性流体熱抵抗５６に比べて極めて大きく、図５，７，１０，１３の熱等価回路内の抵抗値Ｒ３は上記第１実施形態及び各種変形例の場合に極めて大きくなる。そのために、コイル１６の消費電力Ｐ（発生熱）の大部分がボビン４５で放熱されることになり、この場合には、コイル温度Ｔc2は上記第１実施形態及びその各種変形例の場合に比べて高くなる。
【０１０３】
また、上記第１実施形態及びその各種変形例において、ヨーク４４に放熱板を設けたトランスデューサにも、熱等価回路に基づくコイル１０の温度測定は適用され得る。この場合、図５（Ａ）の熱等価回路は、図１６（Ａ）に示すように、ヨーク放熱抵抗５８とヨーク熱容量（ヨーク熱コンデンサ）５９に並列に、放熱板熱抵抗６４及び放熱板熱容量（放熱板熱コンデンサ）６５が接続されることになる。なお、図７（Ａ）、図１０（Ａ）及び図１３（Ａ）の熱等価回路においても同様である。したがって、図５（Ａ）、図７（Ａ）、図１０（Ａ）及び図１３（Ａ）のヨーク放熱抵抗５８の抵抗値Ｒ４が実質的に小さくなることになり、この場合には、コイル１６の温度Ｔｃは上記第１実施形態及びその各種変形例の場合に比べて低くなる。
【０１０４】
また、上記第１実施形態において、ボビン４５の近傍に放熱ファンを設けたトランスデューサにも、熱等価回路に基づくコイル１０の温度測定は適用され得る。この場合、図５（Ａ）の熱等価回路は、図１７（Ａ）に示すように、ボビン放熱抵抗５５に並列に、放熱ファン抵抗６６が接続されることになる。なお、図７（Ａ）、図１０（Ａ）及び図１３（Ａ）の熱等価回路においても同様である。したがって、図５（Ａ）、図７（Ａ）、図１０（Ａ）及び図１３（Ａ）のボビン放熱抵抗５５の抵抗値Ｒ２が実質的に小さくなることになり、この場合には、コイル１６の温度Ｔｃは上記第１実施形態及びその各種変形例の場合に比べて低くなる。また、前記放熱ファンを設けることで、ヨーク放熱抵抗５８の抵抗値Ｒ４も併せて低くなる。
【０１０５】
さらには、上記第１実施形態及びその各種変形例において、ヨーク４４にヒートパイプを設けてヨーク４４の熱をピアノのフレームに逃がすようにしたトランスデューサにも、熱等価回路に基づくコイル１０の温度測定は適用され得る。この場合、図５（Ａ）の熱等価回路は、図１８（Ａ）に示すように、ヨーク放熱抵抗５８とヨーク熱容量（ヨーク熱コンデンサ）５９に並列に、ヒートパイプ放熱抵抗６７及びフレーム放熱抵抗６８が接続されるとともに、フレーム放熱抵抗６８に並列にフレーム熱容量（フレーム熱コンデンサ）６９が接続されることになる。なお、図１８（Ａ）においては、ヒートパイプ放熱抵抗６７の抵抗値をＲ６と表し、フレーム放熱抵抗６８の抵抗値をＲ７と表し、フレーム熱容量６９の容量値をＣ７と表している。また、図７（Ａ）、図１０（Ａ）及び図１３（Ａ）の熱等価回路においても同様である。したがって、図５（Ａ）、図７（Ａ）、図１０（Ａ）及び図１３（Ａ）のヨーク放熱抵抗５８の抵抗値Ｒ４が実質的に小さくなることになり、この場合には、コイル１６の温度Ｔｃは上記第１実施形態及びその各種変形例の場合に比べて低くなる。
【０１０６】
なお、前記変形例に係る図１６（Ａ），図１７（Ａ）及び図１８（Ａ）の熱等価回路においても、雰囲気温度センサ２２がトランスデューサ４０の近傍位置に配置されていることを前提として、雰囲気温度センサ２２によって検出された室内の温度Ｔａがトランスデューサ４０の雰囲気温度Ｔａであるとして、コイル温度Ｔｃを計算するようにした。しかし、これらの場合も、雰囲気温度センサ２２の位置とトランスデューサ４０の位置とが離れており、雰囲気温度センサ２２の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間には多少の温度差が生じる場合がある。したがって、これらの場合にも、雰囲気温度センサ２２とトランスデューサ４０の間の空間を考慮して、前述した図１６（Ａ），図１７（Ａ）及び図１８（Ａ）の熱等価回路は、それぞれ図１６（Ｂ），図１７（Ｂ）及び図１８（Ｂ）のように変形される。また、前記変形は、上記第1実施形態の変形例における図５（Ｂ）熱等価回路の場合と同じであるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
そして、マイクロコンピュータ３０は、前記変形例に係る演算ブロックに従って、コイル温度Ｔｃを計算する。したがって、この変形例によっても、室温センサ２１とトランスデューサ４０とが離れていて、室温センサ２１の位置の空気温度Ｔａと、トランスデューサ４０の位置の空気温度Ｔｒとの間に差があっても、この空気温度の差はコイル温度Ｔｃの計算に考慮されるので、コイル１６の温度Ｔｃが精度よく計算されるようになる。
【０１０８】
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。この第２実施形態は、上記第１実施形態におけるコイル温度センサ２１によるコイル温度Ｔc1（第１測定温度）の測定に代えて、コイル１６の抵抗値ＲLを検出することにより、この抵抗値ＲLとコイル１６の温度との関係に基づいて、コイル温度Ｔc1を測定するものである。この第２実施形態に係り、ピアノに内蔵されている響板を加振するための電子回路の概略ブロック図を図１９に示す。なお、この第２実施形態において、上記第１実施形態と同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１０９】
この第２実施形態においては、音源回路１４と増幅回路１５との間に、抵抗１０１、リレー回路２４（上記第１実施形態の場合と同じ）、ハイパスフィルタ回路１０２及び加算回路１０３が直列に接続されているとともに、加算回路１０３には定電圧源回路１０４が接続されている。なお、増幅回路１５の増幅率Ｋは、予め決められた固定値である。
【０１１０】
定電圧源回路１０４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１０４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１０２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１０４からの直流電圧Ｖｏのみに依存するようにするために、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１０３は、音源回路１４からのオーディオ信号に、定電圧源回路１０４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。
【０１１１】
また、コイル１６は抵抗１０５を介して接地され、コイル１６と抵抗１０５の接続点はローパスフィルタ回路１０６を介してＡ／Ｄ変換回路２３に接続されている。抵抗１０５は、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１０５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１０６は、抵抗１０５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２３に出力する。Ａ／Ｄ変換回路２３には、増幅回路１５の出力電圧Ｖすなわちコイル１６への印加電圧Ｖ、雰囲気温度センサ２２からの雰囲気温度Ｔaを表す検出信号、及びローパスフィルタ回路１０６の出力電圧（前記直流電圧成分）が供給される。Ａ／Ｄ変換回路２３は、これらの入力信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ３０に出力する。なお、この直流電圧成分の大きさを、図１９において、抵抗１０５のコイル１６側の端子位置に電圧値Ｖｒとして示している。
【０１１２】
マイクロコンピュータ３０は、図３Ａ乃至図３ＣのプログラムにおけるステップＳ１２の処理を図２０に示すステップＳ１０１、Ｓ１０２に変更したプログラムを実行する。
【０１１３】
このように構成した第２実施形態に係るピアノの動作について説明する。この第２実施形態においても、上記第１実施形態の場合と同様に、演奏者が鍵盤１１及びペダル１２を演奏操作すると、音源回路１４は、この演奏に応じたピアノ音を表す電気的な楽音信号（オーディオ信号）を出力する。このオーディオ信号は、抵抗１０１及び通常オン状態にあるリレー回路２４を介してハイパスフィルタ回路１０２に供給され、ハイパスフィルタ回路１０２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１０３の一方の入力に供給する。加算回路１０３の他方の入力には、定電圧源回路１０４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１０３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で増幅した電圧信号をコイル１６及び抵抗１０５に供給する。
【０１１４】
この電圧信号により、コイル１６及び抵抗１０５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４０はボビン４５を振動させるので、響板４８及び駒４９も、このボビン４５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４８及び駒４９は、音源回路１４から出力されてハイパスフィルタ回路１０２を通過したオーディオ信号に対応して振動する。したがって、この第２実施形態においても、演奏者及び聴取者は、上記第１実施形態と同様な演奏音を聴くことができる。
【０１１５】
このような状態で、マイクロコンピュータ３０は、所定の短時間ごとにプログラムを繰り返し実行している。このプログラムの実行においては、図２０のステップＳ１１にて、上記第１実施形態の場合と同様に、雰囲気温度センサ２２から雰囲気温度ＴａをＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力する。そして、この第２実施形態においては、マイクロコンピュータ３０は、ステップＳ１０１にて、抵抗１０５の端子電圧Ｖｒ（直流電圧成分）をローパスフィルタ回路１０６及びＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力し、ステップＳ１０２にてこの端子電圧Ｖｒを用いてコイル温度Ｔc1（第１測定温度）を計算する。
【０１１６】
このコイル温度Ｔc1の具体的な計算処理の前に、端子電圧Ｖｒを用いたコイル温度Ｔc1の計算方法について説明しておく。まず、コイル１６の抵抗値ＲLの検出原理について説明する。前述のように、抵抗１０５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は下記数７のように表される。
【数７】
2014045705.tif 000009
【０１１７】
一方、この電流値ｉは、抵抗１０５の両端の電圧Ｖｒ（交流成分を除いた電圧）と電流ｉによって下記数８のように表される。この意味で、抵抗１０５は電流検出用の抵抗である。
【数８】
2014045705.tif 000010
【０１１８】
この式数８によって表された電流値ｉを前記数７に代入すると、コイル１６の抵抗値ＲLは、下記数９のように表される。
【数９】
2014045705.tif 000011
【０１１９】
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、前述した抵抗法計算式によれば、コイル１６への通電前の温度をＴ１とし、コイル１６への通電前の抵抗値をＲ１とし、コイル１６への通電後の温度をＴ２とし、コイル１６への通電後の抵抗値をＲ２とすれば、下記数１０が成立する。
【数１０】
2014045705.tif 000012
【０１２０】
前記数１０を変形すると、温度Ｔ２は下記数１１で表される。
【数１１】
2014045705.tif 000013
【０１２１】
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、前記式数１１は下記数１２のようになる。
【数１２】
2014045705.tif 000014
したがって、前記数９で示されたコイル１６の抵抗値ＲLを前記数１２の抵抗値Ｒ２に代入すれば、前記数１２の計算をもって、コイル１６の温度ＴLが温度Ｔ２として計算されることになる。
【０１２２】
ふたたび、図２０のプログラム処理の説明に戻ると、ステップＳ１０２のコイル温度Ｔc1の計算においては、前記入力した電圧値Ｖｒを用いて前記数９の演算に従ってコイル１６の抵抗値ＲLを計算する。なお、前述のように、数９中の増幅率Ｋ、電圧値Ｖo及び抵抗値Ｒは既知である。次に、前記計算したコイル１６の抵抗値ＲLを前記数１２の抵抗値Ｒ２に代入することにより、コイル温度Ｔc1（前記数１２中の温度Ｔ２に対応）を計算する。なお、前述のように、数１２中の抵抗値Ｒ25.5は既知である。
【０１２３】
前記ステップＳ１０２の処理後、マイクロコンピュータ３０は、上記第１実施形態の場合と同様に、ステップＳ１３にてコイル１６への印加電圧Ｖを入力し、ステップＳ１４にて雰囲気温度Ｔａ及び印加電圧Ｖを用いてコイル温度Ｔc2（第２測定温度）を計算する。プログラムにおける他の処理に関しては、上記第１実施形態の場合と同様である。ただし、上記図３ＡのステップＳ２０，Ｓ２２及び図３ＢのステップＳ２８，Ｓ３０，Ｓ３２におけるコイル温度センサ２１の故障原因の表示に関しては、定電圧源回路１０４、抵抗１０５、ローパスフィルタ回路１０６などの電圧値Ｖｒを発生及び検出するめの回路の故障、又はコイル温度Ｔc1の計算処理のエラーに関する故障である旨を表示する。
【０１２４】
上記のように動作する第２実施形態においては、ステップＳ１０２の処理により、抵抗１０５の端子電圧Ｖｒを用いてコイル１６の抵抗値ＲLを計算し、コイル１６の抵抗値ＲLと温度との関係に基づいて前記計算した抵抗値ＲLを用いてコイル温度Ｔc1を第１測定温度として計算するとともに、ステップＳ１４の処理により、トランスデューサ４０の熱等価回路に基づいて、コイル１６への印加電圧Ｖ及び雰囲気温度Ｔａを用いてコイル温度Ｔc2を第２測定温度として計算した。そして、これらの計算したコイル温度Ｔc1，Ｔc2及び雰囲気温度Ｔａを用いて、上記第１実施形態の場合と同様に、コイル１６へのオーディオ信号の供給の制御、並びに種々の故障の判定及び表示を行うので、コイル１６及びその周辺装置の保護が図られるとともに、故障発生時にも的確に対応できるようになる。
【０１２５】
ｂ１．第１変形例
次に、第１測定温度であるコイル温度Ｔc1の計算方法を上記第２実施形態とは異ならせた上記第２実施形態の第１変形例について説明する。図２１は、この第１変形例に係る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。
【０１２６】
この第１変形例においては、上記第２実施形態の抵抗１０１、ハイパスフィルタ回路１０２、加算回路１０３及び定電圧源回路１０４は省略されて、音源回路１４の出力側に直接に増幅回路１５が接続されるとともに、増幅回路１５とコイル１６との間にリレー回路２４が接続されている。そして、リレー回路２４の出力がコイル１６への印加電圧ＶとしてＡ／Ｄ変換回路２３に供給されている。なお、この場合も、増幅回路１５の増幅率Ｋは、予め決められた固定値である。
【０１２７】
また、この第１変形例においては、コイル１６の抵抗値ＲL及び温度Ｔc1を検出するために、コンデンサ１０７及び定電流源回路１０８を備えている。コンデンサ１０７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１０８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１０７は、ハイパスフィルタ回路であり、上記第２実施形態のハイパスフィルタ回路１０２とほぼ同一機能を有する。定電流源回路１０８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１０８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。
【０１２８】
マイクロコンピュータ３０は、図３Ａの一部の処理を図２０に示した処理に変更した図３Ａ乃至図３Ｃに示す、上記第２実施形態と同様なプログラムを実行する。ただし、図２０のステップＳ１０２のコイル温度Ｔc1（第１測定温度）の計算方法は上記第２実施形態の場合と異なる。その他の構成については、上記第２実施形態と同じであり、上記第２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。
【０１２９】
このように構成した上記第２実施形態の第１変形例の動作を説明すると、この第２変形例においても、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１０７を介してコイル１６に流れて、響板４８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１０８からは直流電流Ｉが出力され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小さな電流であるので、この直流電流Ｉは響板４８の振動には何も影響せず、響板４８の振動による良好な演奏音が弱音で発せられる。
【０１３０】
一方、定電流源回路１０８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１０６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１０８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２３に供給する。
【０１３１】
次に、マイクロコンピュータ３０のプログラム処理について説明する。このプログラムの実行においては、上記第２実施形態の場合と同様に、図２０のステップＳ１１にて雰囲気温度センサ２２から雰囲気温度ＴａをＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力し、ステップＳ１０１にてコイル１６の端子電圧Ｖｒ（直流電圧成分）をローパスフィルタ回路１０６及びＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力し、ステップＳ１０２にてこの端子電圧Ｖｒを用いてコイル温度Ｔc1（第１測定温度）を計算する。
【０１３２】
この場合、コイル１６の抵抗値ＲL、定電流源回路１０８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、下記数１３の関係にある。
【数１３】
2014045705.tif 000015
この場合、直流電流Ｉは既知であるので、まず、入力した端子電圧Ｖｒを前記数１３に代入してコイル１６の抵抗値ＲLを計算する。
【０１３３】
次に、前記計算されたコイル１６の抵抗値ＲLを用いて、上記第２実施形態の場合と同様に、下記数１４に従って、前記計算されたコイル１６の抵抗値ＲL（前記数１２の抵抗値Ｒ２と同じ）を用いて、コイル温度Ｔc1（前記数１２のＴ２と同じ）を計算する。
【数１４】
2014045705.tif 000016
【０１３４】
前記ステップＳ１０２の処理後、マイクロコンピュータ３０は、上記第２実施形態の場合と同様に、ステップＳ１３にてコイル１６への印加電圧Ｖを入力し、ステップＳ１４にて雰囲気温度Ｔａ及び印加電圧Ｖを用いてコイル温度Ｔc2（第２測定温度）を計算する。プログラムにおける他の処理に関しては、上記第２実施形態の場合と同様である。ただし、上記図３ＡのステップＳ２０，Ｓ２２及び図３ＢのステップＳ２８，Ｓ３０，Ｓ３２におけるコイル温度センサ２１の故障原因の表示に関しては、定電流源回路１０８、ローパスフィルタ回路１０６などの電圧値Ｖｒを発生及び検出するめの回路の故障、又はコイル温度Ｔc1の計算処理のエラーに関する故障である旨を表示する。
【０１３５】
上記のように動作する第１変形例においても、ステップＳ１０２の処理により、抵抗１０５の端子電圧Ｖｒを用いてコイル１６の抵抗値ＲLを計算し、コイル１６の抵抗値ＲLと温度との関係に基づいて前記計算した抵抗値ＲLを用いてコイル温度Ｔc1を第１測定温度として計算するとともに、ステップＳ１４の処理により、トランスデューサ４０の熱等価回路に基づいて、コイル１６への印加電圧Ｖ及び雰囲気温度Ｔａを用いてコイル温度Ｔc2を第２測定温度として計算した。そして、これらの計算したコイル温度Ｔc1，Ｔc2及び雰囲気温度Ｔａを用いて、上記第２実施形態の場合と同様に、コイル１６へのオーディオ信号の供給の制御、並びに種々の故障の判定及び表示を行うので、この第１変形例においても、コイル１６及びその周辺装置の保護が図られるとともに、故障発生時にも的確に対応できるようになる。
【０１３６】
ｂ２．第２変形例
上記第２実施形態においては、上記数１２の演算の実行により、コイル１６の抵抗値ＲL（Ｒ２）を用いた演算の実行によりコイル温度Ｔc1（Ｔ２）を計算した。また、上記第２実施形態の第１変形例においては、上記数１４の演算の実行により、コイル１６の抵抗値ＲLを用いた演算の実行によりコイル温度Ｔc1を計算した。しかし、これらに代えて、図２２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、前記用意した変換テーブルを用いて前記計算した抵抗値Ｒ２（ＲL）を温度ＴL（Ｔc1）に変換して、コイル温度Ｔc1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、変換テーブルを用いて電圧値Ｖｒから抵抗値ＲLを計算するようにしてもよい。
【０１３７】
ｂ３．その他の変形例
さらに、上記ａ１〜ａ３の項で説明した上記第１実施形態の第１〜第３変形例である、コイル温度Ｔc2（第２測定温度）の計算方法は、上記第２実施形態及びその各種変形例に対しても適用され得る。また、上記ａ４の項で説明した上記第１実施形態の第４変形例である、コイル１６への印加電圧Ｖの取出し位置に関しても、上記第２実施形態及びその各種変形例に対しても適され得る。また、上記ａ５の項で説明した第５変形例である、風速を考慮したコイル温度Ｔc2（第２測定温度）の計算方法も、上記第２実施形態及びその各種変形例に対しても適用され得る。また、上記ａ６の項で説明した上記第１実施形態の第６変形例である、電子スイッチ回路２４−１及び電子ボリューム２４−２を用いたコイル１６へのオーディオ信号の供給制限も、上記第２実施形態及びその各種変形例に対しても適用され得る。また、上記ａ７の項で説明した、上記第１実施形態の第７変形例である、コイル温度Ｔc2によってコイル１６へのオーディオ信号の供給を制御することも、上記第２実施形態及びその各種変形例に対しても適用され得る。また、上記ａ８の項で説明した、上記第１実施形態の第８変形例であるトランスデューサ４０の変形に関することも、上記第２実施形態及びその各種変形例に対しても適用され得る。
【０１３８】
ｃ．第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態に係るピアノについて説明する。この第３実施形態は、コイル温度センサ２１によるコイル温度Ｔc1を第１測定温度として測定し、コイル１６の抵抗値ＲLを検出することにより、この抵抗値ＲLとコイル１６の温度との関係に基づいて、コイル温度Ｔc1を第２測定温度として測定するものである。この第３実施形態に係り、ピアノに内蔵されている響板を加振するための電子回路の概略ブロック図を図２３に示す。図２３の概略ブロック図においては、上記第２実施形態に係る図１９の概略ブロック図において、コイル１６への印加電圧Ｖの経路を省略して、上記第１実施形態のコイル温度センサ２１をＡ／Ｄ変換回路２３に接続したものである。他の部分は、上記第２実施形態と同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１３９】
また、第３実施形態においては、マイクロコンピュータ３０は、図３Ａ乃至図３ＣのプログラムにおけるステップＳ１３，Ｓ１４の処理を図２４に示すステップＳ１０１、Ｓ１０３に変更したプログラムを実行する。
【０１４０】
このように構成した第３実施形態に係るピアノの動作について説明する。この第３実施形態においても、上記第２実施形態の場合と同様に、演奏者が鍵盤１１及びペダル１２を演奏操作すると、音源回路１４は、この演奏に応じたピアノ音を表す電気的な楽音信号（オーディオ信号）を出力する。また、この第３実施形態においても、オーディオ信号に定電圧源回路１０４から予め決められた直流電圧Ｖｏを重畳した電気信号が増幅回路１５を介して、コイル１６及び抵抗１０５に供給される。そして、この電圧信号は響板４８及び駒４９を振動させて、上記第２実施形態と同様な演奏音が発生される。
【０１４１】
このような状態で、マイクロコンピュータ３０は、所定の短時間ごとにプログラムを繰り返し実行している。このプログラムの実行においては、図２４のステップＳ１１にて、上記第１及び第２実施形態の場合と同様に、雰囲気温度センサ２２から雰囲気温度ＴａをＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力し、ステップＳ１２にて、上記第１実施形態の場合と同様にコイル温度センサ２１からのコイル温度Ｔc1を第１測定温度として入力する。次に、ステップＳ１０１にて、上記第２実施形態の場合と同様に、抵抗１０５の端子電圧Ｖｒ（直流電圧成分）をローパスフィルタ回路１０６及びＡ／Ｄ変換回路２３を介して入力し、ステップＳ１０３にてこの端子電圧Ｖｒを用いてコイル温度Ｔc2を第２測定温度として計算する。このステップＳ１０３のコイル温度Ｔc2の演算処理は、上記第２実施形態の図２０のステップＳ１０２におけるコイル温度Ｔc1の演算処理と全く同じである。異なる点は、コイル温度Ｔc2（第２測定温度）として計算される点のみであるので、その処理方法に関する説明は省略する。
【０１４２】
前記ステップＳ１０３の処理後、マイクロコンピュータ３０は、上記第１及び第２実施形態の場合と同様なステップＳ１５以降の処理を実行する。ただし、上記第３実施形態においては、コイル温度Ｔc2は、上記第１及び第２実施形態のように雰囲気温度Ｔａを加算して求めるわけではなく、コイル１６の抵抗値ＲLと温度との関係を用いて雰囲気温度Ｔａとは独立に計算される。したがって、図３ＢのステップＳ２５の判定処理においては、ステップＳ２７の判定処理と同様に、コイル温度Ｔc2が温度値（Ｔa−５）未満であるかを判定する。また、上記図３ＡのステップＳ２４及び図３ＢのステップＳ２６，Ｓ３０，Ｓ３２においては、定電圧源回路１０４、抵抗１０５、ローパスフィルタ回路１０６などの電圧値Ｖｒを発生及び検出するめの回路の故障、又はコイル温度Ｔc2の計算処理のエラーに関する故障である旨も表示する。
【０１４３】
上記のように動作する第３実施形態においては、ステップＳ１２の処理により、コイル温度センサ２１によって検出されたコイル温度Ｔc1を第１測定温度として入力するとともに、ステップＳ１０３の処理により、抵抗１０５の端子電圧Ｖｒを用いてコイル１６の抵抗値ＲLを計算し、コイル１６の抵抗値ＲLと温度との関係に基づいて前記計算した抵抗値ＲLを用いてコイル温度Ｔc2を第２測定温度として計算した。そして、これらの計算したコイル温度Ｔc1，Ｔc2及び雰囲気温度Ｔａを用いて、上記第１及び第２実施形態の場合と同様に、コイル１６へのオーディオ信号の供給の制御、並びに種々の故障の判定及び表示を行うので、コイル１６及びその周辺装置の保護が図られるとともに、故障発生時にも的確に対応できるようになる。
【０１４４】
ｃ１．第１変形例
次に、第２測定温度であるコイル温度Ｔc2の計算方法を上記第３実施形態とは異ならせた上記第３実施形態の第１変形例にについて説明する。この第１変形例は、上記第３実施形態のコイル温度Ｔc2を、上記第２実施形態の第１変形例のコイル温度Ｔc1と同様なコイル１６の抵抗値ＲLを用いた方法により測定するようにしたものである。この第３実施形態の第１変形例に係り、ピアノに内蔵されている響板を加振するための電子回路の概略ブロック図を図２５に示す。図２５の概略ブロック図においては、上記第２実施形態の第１変形例に係る図２１の概略ブロック図において、コイル１６への印加電圧Ｖの経路を省略して、上記第１実施形態のコイル温度センサ２１をＡ／Ｄ変換回路２３に接続したものである。他の部分は、上記第２実施形態の第１変形例と同一であるので、同一部分には同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１４５】
また、この第３実施形態の第１変形例においては、マイクロコンピュータ３０は、上記第３実施形態の場合と同様な、図３Ａ乃至図３ＣのプログラムにおけるステップＳ１２，Ｓ１３の処理を図２４に示すステップＳ１０１、Ｓ１０３に変更したプログラムを実行する。
【０１４６】
このように構成した第３実施形態の第１変形例に係るピアノの動作について説明する。この第３実施形態の第１変形例においても、上記第２実施形態の第１変形例の場合と同様に、演奏者が鍵盤１１及びペダル１２を演奏操作すると、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１０７を介してコイル１６に流れて、響板４８がこのオーディオ信号によって振動する。
【０１４７】
このような状態で、マイクロコンピュータ３０は、所定の短時間ごとにプログラムを繰り返し実行している。このプログラムの実行においては、上記第３実施形態の場合と同様に、図２４のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１０１，Ｓ１０３の処理により、雰囲気温度Ｔａ、コイル温度Ｔc1及び端子電圧Ｖｒが入力されるとともに、コイル温度Ｔc2が計算される。ただし、ステップＳ１０３によるコイル温度Ｔc2の演算処理は、上記第３実施形態による方法とは異なり、上記第２実施形態の第１変形例の図２０のステップＳ１０２におけるコイル温度Ｔc1の演算処理と全く同じである。異なる点は、コイル温度Ｔc2（第２測定温度）として計算される点のみであるので、その処理方法に関する説明は省略する。
【０１４８】
前記ステップＳ１０３の処理後、マイクロコンピュータ３０は、上記第３実施形態の場合と同様なステップＳ１５以降の処理を実行する。そして、この場合も、コイル温度Ｔc2は、上記第１及び第２実施形態のように雰囲気温度Ｔａを加算して求めるわけではなく、コイル１６の抵抗値ＲLと温度との関係を用いて雰囲気温度Ｔａとは独立に計算される。したがって、図３ＢのステップＳ２５の判定処理においては、ステップＳ２７の判定処理と同様に、コイル温度Ｔc2が温度値（Ｔa−５）未満であるかを判定する。また、上記図３ＡのステップＳ２４及び図３ＢのステップＳ２６，Ｓ３０，Ｓ３２においては、上記第３実施形態とは若干異なり、定電流源回路１０８、ローパスフィルタ回路１０６などの電圧値Ｖｒを発生及び検出するめの回路の故障、又はコイル温度Ｔc2の計算処理のエラーに関する故障である旨も表示する。
【０１４９】
上記のように動作する第３実施形態の第１変形例においても、ステップＳ１２の処理により、コイル温度センサ２１によって検出されたコイル温度Ｔc1を第１測定温度として入力するとともに、ステップＳ１０３の処理により、コイル１６の端子電圧Ｖｒを用いてコイル１６の抵抗値ＲLを計算し、コイル１６の抵抗値ＲLと温度との関係に基づいて前記計算した抵抗値ＲLを用いてコイル温度Ｔc2を第２測定温度として計算する。そして、これらの計算したコイル温度Ｔc1，Ｔc2及び雰囲気温度Ｔａを用いて、上記第３実施形態の場合と同様に、コイル１６へのオーディオ信号の供給の制御、並びに種々の故障の判定及び表示を行うので、この第３実施形態の第１変形例においても、コイル１６及びその周辺装置の保護が図られるとともに、故障発生時にも的確に対応できるようになる。
【０１５０】
ｃ２．第２変形例
上記第３実施形態においては、上記数１２の演算の実行により、コイル１６の抵抗値ＲL（Ｒ２）を用いた演算の実行によりコイル温度Ｔc2を計算した。また、上記第３実施形態の第１変形例においては、上記数１４の演算の実行により、コイル１６の抵抗値ＲLを用いた演算の実行によりコイル温度Ｔc2を計算した。しかし、これらに代えて、上記第２実施形態の第２変形例の場合と同様に、図２２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、前記用意した変換テーブルを用いて前記計算した抵抗値Ｒ２（ＲL）を温度ＴL（Ｔc1）に変換して、コイル温度Ｔc2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、変換テーブルを用いて電圧値Ｖｒから抵抗値ＲLを計算するようにしてもよい。
【０１５１】
ｃ３．その他の変形例
さらに、上記ａ６の項で説明した上記第１実施形態の第６変形例である、電子スイッチ回路２４−１及び電子ボリューム２４−２を用いたコイル１６へのオーディオ信号の供給制限も、上記第３実施形態及びその各種変形例に対しても適用され得る。また、上記ａ７の項で説明した上記第１実施形態の第７変形例である、コイル温度Ｔc2によってコイル１６へのオーディオ信号の供給を制御することも、上記第３実施形態及びその各種変形例に対しても適用され得る。
【０１５２】
ｄ．その他の実施形態
上記第１実施形態及びその各種変形例においては、２種類のコイル温度Ｔc1，Ｔc2を、コイル温度センサ２１による直接的な検出と、トランスデューサ４０の熱等価回路に基づく計算とによりそれぞれ取得するようにした。また、上記第２実施形態及びその各種変形例においては、２種類のコイル温度Ｔc1，Ｔc2を、コイル１６の抵抗値ＲLを温度に変換する計算と、トランスデューサ４０の熱等価回路に基づく計算とによりそれぞれ取得するようにした。また、上記第３実施形態及びその各種変形例においては、２種類のコイル温度Ｔc1，Ｔc2を、コイル温度センサ２１による直接的な検出と、コイル１６の抵抗値ＲLを温度に変換する計算とによりそれぞれ取得するようにした。
【０１５３】
しかし、これらの２種類のコイル温度Ｔc1，Ｔc2の取得方法については、２つのコイル温度センサによる直接的な検出と、上記第１及び第２実施形態並びにそれらの変形例で説明したトランスデューサ４０の熱等価回路を用いた各種計算処理と、上記第２及び第３実施形態並びにそれらの変形例で説明したコイル１６の抵抗値ＲLを温度に変換する計算処理とによりそれぞれ取得される各種方法のうちのいずれか２つを組み合わせるようにしてもよい。
【０１５４】
また、上記第１乃至第３実施形態及びそれらの各種変形例においては、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４０のコイル１６に導いて、一つのトランスデューサ４０により響板４８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４８を振動させるようにしてもよい。
【０１５５】
また、上記第１乃至第３実施形態及びそれらの各種変形例においては、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４０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実施形態及びその各種変形例のコイル１６を、スピーカのボイスコイルとして採用すればよい。
【０１５６】
また、上記第１乃至第３実施形態及びそれらの各種変形例においては、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。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
2014045705.tif 000041
【図２４】
2014045705.tif 000042
【図２５】
2014045705.tif 000043
【国際調査報告】
2014045705.tif 000044
2014045705.tif 000045
2014045705.tif 000046
2014045705.tif 000047