(57)【要約】 【課題】  自動演奏ピアノの鍵のサーボ制御において、フィードバック制御を最適化する。【解決手段】  自動演奏ピアノの鍵１のサーボ制御を実行する実行するフィードックループには、軌道リファランスに基づく位置目標値ｒｘ及び速度目標値ｒｖと、キーセンサ７の出力（フィードバック値）が供給され、位置目標値ｒｘ、速度目標値ｒｖ及びフィードバック値に基づく制御信号ｕｘｖによりソレノイド６の駆動を制御する。ゲイン値算出部３３には、位置目標値ｒｘ及び速度目標値ｒｖと、鍵１の動きの反転動作が有ったか否かの情報ｒｒが供給され、反転動作有りの場合、前記フィードバックループにおけるループゲインを小さくすると共に、第２の加算器３７において制御信号ｕｘｖに所定値を加算する。【選択図】  図３
2006078571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏操作子と、
前記演奏操作子の軌道を指示する軌道データを供給する手段と、
前記演奏操作子を駆動するための駆動手段と、
前記演奏操作子の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、
前記供給された軌道データを目標値とし前記検出手段による検出出力をフィードバック値として、該軌道データに従う軌道で前記演奏操作子が動くように前記駆動手段を制御するフィードバックループ手段と、
前記演奏操作子の動きが所定の時間内にオフからオンに反転する反転動作が有ったか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記反転動作有りと判定されたとき、前記フィードバックループ手段におけるループゲインを小さくすると共に、該フィードバックループ手段から前記駆動手段に与える駆動データに所定値を加算する制御手段と
を具える楽器の演奏駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記判定手段により前記反転動作有りと判定されたとき、前記演奏操作子の現在動作位置が所定の領域内にあることを条件に、前記フィードバックループ手段におけるループゲインを小さくすると共に、該フィードバックループ手段から前記駆動手段に与える駆動データに前記所定値を加算する制御を行うものである請求項１に記載の演奏駆動装置。
【請求項３】
前記フィードバックループ手段は、該フィードバックループ手段から前記駆動手段に与える駆動データに対して所定の固定値を加算するための加算手段を含み、前記制御手段は、該加算手段において該固定値に加えて前記所定値を加算するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の演奏駆動装置。
【請求項４】
楽器の演奏操作子をフィードバック制御によって駆動するための方法であって、
前記演奏操作子の軌道を指示する軌道データを供給するステップと、
前記演奏操作子を駆動手段によって駆動するステップと、
前記演奏操作子の動きに応じた物理量を検出するステップと、
前記供給された軌道データを目標値とし前記検出された物理量をフィードバック値として、該軌道データに従う軌道で前記演奏操作子が動くように前記駆動手段をフィードバック制御するステップと、
前記演奏操作子の動きが所定の時間内にオフからオンに反転する反転動作が有ったか否かを判定するステップと、
前記判定手段により前記反転動作有りと判定されたとき、前記フィードバック制御のループゲインを小さくすると共に、該フィードバック制御に際して前記駆動手段に与える駆動データに所定値を加算する制御を行うステップと
を具えることを特徴とするフィードバック制御の方法。
【請求項５】
楽器の演奏操作子をフィードバック制御によって駆動するためににコンピュータによって実行されるプログラムであって、
前記演奏操作子の軌道を指示する軌道データを供給するステップと、
前記演奏操作子を駆動手段によって駆動するステップと、
前記演奏操作子の動きに応じた物理量を検出するステップと、
前記供給された軌道データを目標値とし前記検出された物理量をフィードバック値として、該軌道データに従う軌道で前記演奏操作子が動くように前記駆動手段をフィードバック制御するステップと、
前記演奏操作子の動きが所定の時間内にオフからオンに反転する反転動作が有ったか否かを判定するステップと、
前記判定手段により前記反転動作有りと判定されたとき、前記フィードバック制御のループゲインを小さくすると共に、該フィードバック制御に際して前記駆動手段に与える駆動データに所定値を加算する制御を行うステップと
を具え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】
この発明は、楽器の演奏駆動装置及び楽器の演奏操作子をフィードバック制御によって駆動するための方法及び該方法をコンピュータにより実行する制御プログラムに関し、特に自動演奏ピアノの鍵の駆動に好適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、自動演奏ピアノにおいては、記録した或いは外部から供給される演奏データに応じて電磁ソレノイドを駆動することで鍵の自動的な駆動を行い、該鍵の駆動に連動してハンマによる打弦が行われる。これにより、前記演奏データに基づく自動演奏が実現される。ハンマによる打弦の強弱は、鍵の駆動速度に対応しており、その鍵の駆動速度はソレノイドに供給する励磁電流に対応する。即ち、ソレノイドに対する電流供給量を制御することにより、打弦の強弱、すなわち、発生する楽音の大きさを制御することができる。この種の自動演奏ピアノにおいては、従来から、演奏データと鍵の動作位置や速度に基づき、ソレノイドの駆動をサーボ制御することが行われていた（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。また、鍵の駆動（ソレノイドの駆動）をフィードバック制御するフィードバックループ中に、帰還入力信号に対するオフセット及びゲインを外部から任意に調整可能な増幅器を設けることで、個々の楽器の個体差を吸収することを図ったものがあった（下記特許文献３）。
【特許文献１】特許第２９２３５４１号公報
【特許文献２】特許第２７３７６６９号公報
【特許文献３】特開平１０−２２８２７６号公報
【０００３】
ところで、ピアノ演奏においては、いわゆるハーフストロークという打鍵方法（奏法）が行われることが、しばしば、ある。ハーフストロークの場合は、完全に押鍵動作を行い切る（鍵をエンド位置まで押し下げる）前に、離鍵動作を開始したり、離鍵動作の途中から次の押鍵動作に入る。例えば、連打打鍵による演奏は、ハーフストローク奏法によって行われるものである。
しかしながら、従来の自動演奏ピアノでは、所謂ハーフストローク奏法での演奏を再現しようとする場合、例えば、連打演奏を行わせる場合などには、鍵の暴れの発生等、種々の難点があり、鍵動作の連打打鍵に対する追従性能が不十分であった。とりわけ、再生音の音量を小さくするる場合には、打弦タイミングを変えることなく弱い力（すなわち速度）での打現を実現すべく、押鍵開始のタイミングを早め、低速度での打鍵動作を行わせるのであるが、そうすると、鍵動作とソレノイドの突き上げ動作の対応関係の齟齬等が生じやすく、鍵とソレノイドプランジャの衝突ノイズの発生、打鍵動作の不安定化、発音音量のバラつき、突発的な強打打鍵、或るいは、鍵動作の制御不能など、種々の問題が発生する危険性が高く、連打打鍵等のハーフストローク奏法による演奏の再現性能は不十分であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、自動演奏機能を有する楽器において、演奏操作子の駆動をフィードバック制御するに際して、該演奏操作子の再生動作を最適化することを目的とし、例えば、鍵盤楽器において連打打鍵などハーフストローク奏法による演奏の再現性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明は、演奏操作子と、前記演奏操作子の軌道を指示する軌道データを供給する手段と、前記演奏操作子を駆動するための駆動手段と、前記演奏操作子の動きに応じた物理量を検出する検出手段と、前記供給された軌道データを目標値とし前記検出手段による検出出力をフィードバック値として、該軌道データに従う軌道で前記演奏操作子が動くように前記駆動手段を制御するフィードバックループ手段と、前記演奏操作子の動きが所定の時間内にオフからオンに反転する反転動作が有ったか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記反転動作有りと判定されたとき、前記フィードバックループ手段におけるループゲインを小さくすると共に、該フィードバックループ手段から前記駆動手段に与える駆動データに所定値を加算する制御手段とを具える楽器の演奏駆動装置である。
【０００６】
また、この発明は、楽器の演奏操作子をフィードバック制御によって駆動するための方法であって、前記演奏操作子の軌道を指示する軌道データを供給するステップと、前記演奏操作子を駆動手段によって駆動するステップと、前記演奏操作子の動きに応じた物理量を検出するステップと、前記供給された軌道データを目標値とし前記検出された物理量をフィードバック値として、該軌道データに従う軌道で前記演奏操作子が動くように前記駆動手段をフィードバック制御するステップと、前記演奏操作子の動きが所定の時間内にオフからオンに反転する反転動作が有ったか否かを判定するステップと、前記判定手段により前記反転動作有りと判定されたとき、前記フィードバック制御のループゲインを小さくすると共に、該フィードバック制御に際して前記駆動手段に与える駆動データに所定値を加算する制御を行うステップとを具えることを特徴とするフィードバック制御の方法、或いは、前記方法をコンピュータにより実行するためのプログラムとして構成することも可能である。
【発明の効果】
【０００７】
前記判定手段により、演奏操作子の動きが所定の時間内にオフからオンに反転する反転動作が有ったか否かを判定することで、演奏操作子が再現すべき奏法パターンを判別することができる。ここで、反転動作の有りと判別される「奏法パターン」とは、例えば、ピアノのハーフストローク奏法のように、完全に離鍵動作を行い切る（鍵がレスト位置まで戻り切る）前に、次の押鍵動作に移行する（つまり、所定の時間内に、操作子の動きがオフ（離鍵）からオン（押鍵）に移行する）奏法等であり、これは例えば連打打鍵を行う場合に相当する。前記判定手段により前記反転動作有りと判定されたとき、制御手段は、フィードバックループ手段におけるループゲインを小さくすると共に、該フィードバックループ手段から前記駆動手段に与える駆動データに所定値を加算する制御を行う。これにより、例えばハーフストローク奏法による演奏操作子の動作に対してフィードバック制御を最適化し、連打打鍵等のハーフストローク奏法による演奏操作子の動作を高精度で再現できるようになるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照してこの発明の一実施例について説明する。当該実施例においては、この発明に係る楽器の演奏駆動装置を、自動演奏機能を有するアコースティックピアノ（自動演奏ピアノ）に適用した例を示す。
【０００９】
図１は、この実施例に係る自動演奏ピアノの概要構成図であり、機械的な発音機構の要部と共に、電気的制御系に関る機能ブロックの要部を抽出して示している。図１に示すように、自動演奏ピアノは、機械的な発音機構として、演奏操作に応じて動かされる鍵１が複数（例えば８８個）備わり、各鍵１の運動をハンマに伝達するためのアクション機構２と、対応する鍵１に連動して打弦運動するハンマ３と、該ハンマ２によって打撃される弦４と、弦４の振動を止めるためのダンパ５等を含む。
【００１０】
鍵１は、バランスピンＰに貫通された位置を凡その支点として、上下ストローク変位可能に支持されており、非押鍵時（外力を加えない状態）では図１において実線で示すレスト位置（ストローク量０ｍｍの位置）にある。そして、演奏操作（押鍵及び離鍵）に応じて、前記レスト位置からエンド位置の間で上下にストロークする。前記エンド位置は、例えばレスト位置から１０ｍｍ押し下げられたストローク位置であり、図１においてはこのエンド位置を２点鎖線で示す。各鍵１の後端下面側には、当該鍵１を自動的に駆動するための駆動手段（アクチュエータ）として、電磁ソレノイド６が具備されている。これらの構成は、一般的な自動演奏ピアノと概ね同様である。
【００１１】
ソレノイド６は、周知の通り、ヨーク内に配置されたコイルと、該コイル軸心内において双方向的に直線移動可能に挿入された棒状のプランジャ９とを有しており、該プランジャ９の先端部が鍵１の後端下面部に当接可能に配設される。当該ソレノイド６に対して励磁電流が与えられてソレノイド６が駆動されると、プランジャ９が上方変位して、対応する鍵１の後端下面を突き上げる。このプランジャ９の突き上げによって、対応する鍵１の駆動（押鍵駆動）が行われる。すなわち、自動演奏ピアノにおいては、ソレノイド６と鍵１という夫々機械的に独立した動作系の協働によって、最終的な制御対象となるハンマ３の打弦運動が実現される。
【００１２】
自動演奏ピアノの各鍵１の下面側には、鍵１の動作を検出するためのキーセンサ７が配設される。キーセンサ７は、例えば、鍵１の動作ストロークの全工程について連続的な位置情報を出力可能な光学式の位置センサによって構成され、鍵１のストローク位置を表すデータをアナログ信号で出力しうる。周知の通り、位置センサの出力（位置情報）を時間的に微分演算することで、速度情報を求めることが可能である。キーセンサ７の出力は、後述する記録制御部１２並びにモーション制御部１１の双方に供給され、演奏録音時の演奏情報の生成・記録処理と、演奏情報再生時のサーボ制御とに利用される。また、キーセンサ７として適用可能な光学式位置センサの具体的な構成例については、例えば上記特許文献１に記載の構成等、従来から知られる適宜のセンサ構成を採用してよく、また、光学式に限らず、その他適宜の位置センサによって構成されても差し支えない。
各ハンマ３に対応してハンマ３による打弦速度及び打弦タイミングを検出するためのハンマセンサ８が設けられている。各ハンマセンサ８は、例えばハンマ３の運動に関する物理量（位置、速度或いは加速度等）の情報を出力可能な適宜の光学式のセンサ等によって構成されてよい。この例では、ハンマセンサ８の出力は、後述する記録制御部１２に供給され、演奏録音時の演奏情報の生成処理に際して利用される。なお、自動演奏ピアノのハンマセンサとして適用可能な各種センサの具体的な構成例については、例えば、特開２００１−１７５２６２号公報等に詳細に記載されている。
【００１３】
ここで、図２を参照して、当該自動演奏ピアノの電気的なハードウェア構成について簡単に説明すると、図２に示すように当該自動演奏ピアノは、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２及び記憶装置２３を含み、各装置間がデータ及びアドレスバス２０Ｂを介して接続される。
【００１４】
ＣＰＵ２０は、当該自動演奏ピアノの全体的な動作を制御するとともに、鍵操作に応じた演奏情報の生成、該生成した演奏情報の記録（録音）や、記憶装置２３に記憶された、演奏情報若しくは外部から供給された演奏情報の再生処理等、各種の信号処理の実行を制御する。ＣＰＵ２０が実行する各種処理の制御プログラムは、例えばＲＯＭ２１内に記憶されていてよい。該各種処理の実行中に発生した各種データや各種パラメータ、或いは、鍵の駆動制御（フィードバック制御）に使用する各種パラメータはＲＡＭ２２等の適宜のメモリ内に記憶されてよい。また、ＲＯＭ２１或いはＲＡＭ２２には、詳しくは後述するフィードバックゲイン値を算出するためのゲイン値出力テーブルが記憶される。
【００１５】
記憶装置２３は、演奏情報再生時に使用する演奏情報の記憶や、演奏録音処理により生成した演奏情報の書き込み等に利用されるものであり、ハードディスク、フレキシブルディスク又はフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ‐ＲＯＭ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、ＺＩＰディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、半導体メモリ等、適宜の記憶媒体で構成してよい。
【００１６】
入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）２４はＡＤ変換器を含み、キーセンサ７及びハンマセンサ８から出力される検出信号（アナログ信号）は、当該Ｉ／Ｏ２４を介してディジタル信号に変換されてＣＰＵ２０へ出力される。ＣＰＵ２０では所定のクロックタイミング毎に各センサの出力を取得する処理を行う。また、後述する演奏情報再生時にＣＰＵ２０の制御の下で生成されるソレノイド駆動用の信号は、ＰＷＭ発生器２５を介してＰＷＭ形式の電流信号（以下ＰＷＭ信号と略称）に変換され、ソレノイド６に出力される。なお、当該自動演奏ピアノには、この他にも操作者（ユーザ）が動作モードの選択等を行うための各種設定用の操作子群や、適宜の外部機器に接続する通信インターフェース等が具備されてよい。なお、この実施例では、ソレノイド６の駆動方式として、パルス幅変調方式の電流信号を適用するものとするが、ソレノイド６の駆動方式はこれに限らず、従来から知られるどのような方式も適用可能である。
【００１７】
当該自動演奏ピアノにおいて実行される演奏録音動作及び演奏情報の再生動作の概略について説明する。図１において、記録制御部１２及び記録後処理部１３は、演奏録音処理に関るモジュールに相当し、また、再生前処理部１０及びモーション制御部１１は演奏情報の再生処理に関るモジュールに相当する。この実施例において、これら各モジュールが担う各種演算処理によって実現される信号処理機能は、ＣＰＵ２０が実行するソフトウェアプログラムによって構成及び実施されるが、これに限らず、該各モジュールが担う各種演算処理を実行する専用の信号処理プロセッサや、電子回路によって構成及び実現することも可能である。
【００１８】
記録制御部１２では、キーセンサ７やハンマセンサ８から出力された各検出信号に基づき演奏情報の生成・記録処理を行う。すなわち、ハンマセンサ８の検出信号に基づき打弦速度及び打弦時刻に関する情報を求め、また、キーセンサ７の検出信号に基づき押鍵速度及び押鍵時刻に関する情報を求め、これら演奏イベントに関する種々の情報に基づき演奏者によるピアノ演奏の演奏内容を表す演奏情報を生成する。ここで生成される演奏情報は、ＭＩＤＩ形式等、適宜のデータフォーマットで作成されてよい。生成された演奏情報は、記録後処理部１３において正規化処理された後に、適宜の記憶装置２３（図２参照）に記録されうる。ここで前記正規化処理とは、ピアノの個体差を吸収するための処理である。
【００１９】
再生前処理部１０では、記憶装置２３（図２参照）や、図示しないリアルタイム通信装置等から供給される演奏情報に基づいて、該演奏情報に含まれる各演奏イベントを再現するための鍵の軌道データを生成し、これをモーション制御部１１に供給する。ここで前記鍵の軌道データは、或る時間区間での時間経過に応じた鍵の位置の変化を表すデータであり、演奏情報に含まれる打弦速度情報（ハンマに与えられるべき打弦速度）を実現するために鍵が描くべき軌道を計算によって求めたものである。再生前処理部１０への演奏情報の供給は、操作者による所定の再生開始指示に応じて開始されるものとする。例えばコントローラに備わる再生指示スイッチにより演奏情報の再生指示を行うことができるよう構成してよい。
【００２０】
また、再生前処理部１０では、生成された軌道データによって実行されるべき打鍵パターンが、通常のフルストローク奏法であるか、所謂ハーフストローク奏法（レスト位置或いはその手前で、鍵の動作を停止させることなく、鍵の動きの向きを反転させるて離鍵動作と押鍵動作を連続させる奏法）であるかを判定する処理を行う。当該軌道がフルストロークかハーフストロークかの判定は、例えば、時々刻々生成される軌道データに基づき、当該軌道データの離鍵軌道と押鍵軌道がレスト位置に到る前に交差するかどうかによって判断可能である。このような軌道交差の有無によるハーフストローク判定の具体的な構成は、例えば、特許文献：特開平９−８１１２５号公報等に記載されており、この実施例においても前記公報の記載と同様な判定方法を採用して差し支えない。前記公報に記載された判定方法により、押鍵軌道と離鍵軌道の交差の有無を調べることで、鍵の動作が離鍵動作（オフ動作）から押鍵動作（オン動作）に連続的に移行する鍵の反転動作の有無を判断することができる。すなわち、ここで判断される鍵の反転動作は、鍵の動作の向きが間断なく反転する動作を指している。
この実施例では、軌道交差によるハーフストローク判定を行うことで、鍵の反転動作の有無を判別し、それに基づき、当該軌道データによって実行されるべき打鍵パターンが、通常打鍵（単打打鍵）であるか、連打打鍵であるかの判断を行う。すなわち、ハーフストローク奏法(反転動作有り）であれば連打打鍵と判断し、フルストローク奏法(反転動作無し）であれば、通常打鍵と判断する。なお、この実施例において使用する用語「連打打鍵」は、ハーフストローク奏法によって実現される打鍵、つまり、反転動作を含む打鍵動作を指している。再生前処理部１０において行われたハーフストローク判定（連打判定）処理の判定結果は、「連打判定フラグｒｒ」にセットされる。この連打判定フラグｒｒは、ｒｒ＝１により連打打鍵（ハーフストローク）、ｒｒ＝０により通常打鍵（フルストローク）を表す２状態フラグである。このことは、後述のゲイン値出力処理に関わる。
【００２１】
モーション制御部１１においては、供給された軌道データを用いて各時刻におけるソレノイド駆動用の目標値（位置目標値ｒｘ及び速度目標値ｒｖが生成されると共に、キーセンサ７の検出信号（位置、速度或いは加速度等の物理量情報）がフィードバック信号（フィードバック値）として帰還入力される。すなわち、モーション制御部１１は、基本的には、前記目標値とキーセンサ７の検出出力（フィードバック値）とに基づきソレノイド６を駆動するための制御信号を生成して、鍵１の挙動をサーボ制御するフィードバックループを含んで構成される。なお、この実施例においては、鍵１はレスト位置（ストローク０ｍｍ）からエンド位置（レスト位置から略１０ｍｍ押し下げられた位置）の間でストロークするものであるから、位置目標値ｒｘの値は、一例として、ストローク量０〜１０ｍｍの範囲をミリメートル（ｍｍ）単位で表現するものとする。また、速度目標値ｒｖの値は、一例として、ミリメートル毎秒（ｍｍ／ｓ）単位で０〜５００ｍｍ／ｓの範囲の鍵速度を表現するものとする。
【００２２】
図３は、上記モーション制御部１１において実行されるサーボ制御のシステム構成を機能的に示すブロック図である。以下、この発明に係るサーボ制御における制御アルゴリズムの一例について説明する。なお、図３において、１点鎖線で囲むフィードバックループにおける各種演算処理（すなわちサーボ制御）は、ＣＰＵ２０が実行するソフトウェアプログラムによって構成及び実施されるものとする。また、図１及び図２に既に示した要素については、同一の符号を付与し、適宜説明を省略する。
図３において、符号３０は、前記再生前処理部１０（図１参照）から供給される軌道データ（軌道リファランス）に応じて、或る時刻における該軌道リファランスの位置成分を表す位置目標値ｒｘと、速度成分を表す速度目標値ｒｖを算出する目標値生成部である。なお、目標値生成部３０において、位置目標値ｒｘと速度目標値ｒｖは、夫々計算によって求めた値であり、周知の通り、位置成分たるｒｘを微分演算することで速度成分たるｒｖを求めること、或いは、速度成分たるｒｖを積分演算して位置成分たるｒｘを求めることができる。すなわち、位置目標値ｒｘと速度目標値ｒｖは、微分／積分の関係になっている。位置比較部３１は位置目標値ｒｘと位置成分のフィードバック信号との偏差ｅｘを出力し、また、速度比較部３２は速度目標値ｒｖと速度成分のフィードバック信号との偏差ｅｖを出力するモジュールである。位置比較部３１及び速度比較部３２の次段にそれぞれ設けられた位置成分増幅部３４及び速度成分増幅部３５は、それぞれにセットされたループゲインによって前記偏差ｅｘ，ｅｖを増幅する。位置成分増幅部３４及び速度成分増幅部３５の出力は、ソレノイド６に供給すべき励磁電流中の位置成分及び速度成分の使用比率（パーセンテージ）に換算せられた値をとる。すなわち、各増幅部３４、３５は、入力された信号の記述単位（ミリメートル単位及びｍｍ／ｓ単位）による表現から、後段のＰＷＭ発生器におけるデューティ比の増減値に対応する値に単位変換する機能を果たす。第１の加算器３６は、各増幅器３４，３５からの出力ｕｘ、ｕｖを足し込んで一本化することで、制御信号ｕｘｖを生成する。また、第２の加算器３７は、当該サーボシステムの制御パラメータの１つである加算値情報（固定値ｕ）を制御信号ｕｘｖに加算して、ソレノイド駆動用の値（駆動データ）を生成する。そして、ＰＷＭ発生器２５にて該駆動データに応じたＰＷＭ信号（励磁電流）を発生する。
【００２３】
図３において、符号３３はゲイン値算出部である。ゲイン値算出部３３は、位置成分増幅部３４及び速度成分増幅部３５に設定する位置ゲインＫｘ及び速度ゲインＫｖと、第２の加算器３７に設定する固定値ｕを出力する処理を行うモジュールである。位置ゲインＫｘ及び速度ゲインＫｖは、増幅部３４及び増幅部３５の夫々における入力信号（偏差ｅｘ，ｅｖ）に対する増幅度であり、これは当該フィードバックループの応答特性（サーボの効き具合）に関わる。固定値ｕは、実現したい打鍵パターン、鍵の動作速度及び鍵の動作位置に応じて決定される固有の値であり、当該サーボ制御の動作を最適化するための補正値として機能する。
ゲイン値算出部３３には、再生前処理部１０（図１参照）から前記「連打判定結果」（連打判定フラグｒｒ＝０又は１）並びに、目標値生成部３０から出力された位置目標値ｒｘ及び速度目標値ｒｖが供給され、該ゲイン値算出部３３は、これらに基づき、位置ゲインＫｘ、速度ゲインＫｖ及び固定値ｕを出力する。詳しくは後述するように、この実施例に係るサーボ制御システムの構成によれば、ゲイン値算出部３３の出力する各制御パラメータ（位置ゲインＫｘ、速度ゲインＫｖ及び固定値ｕ）が、実現すべき打鍵パターン(連打か単打か）、鍵の動作位置及び速度に応じて可変設定される点に特徴があり、これにより、きめ細かにフィードバックループの特性を調整し、打鍵動作を最適化することで、連打打鍵や弱打打鍵の再現性能を向上させることができるようになる。
【００２４】
ゲイン値算出部３３では、テーブル参照により、図３に示すサーボ制御システムの制御パラメータとなる位置ゲイン値Ｋｘ、速度ゲインＫｖ並びに固定値ｕを出力する。図４及び図５はゲイン値算出部３３において参照するテーブル構成の一例を示す図である。これらテーブルはＲＯＭ２１或はＲＡＭ２２（図２参照）など適宜のメモリ内に記憶されていてよい。なお、図４及び図５のテーブルを構成する各設定値等、テーブルの特性は、上記鍵の動作の最適化を達成すべく各種実験により求めたものである。
【００２５】
再生前処理部１０において連打判定フラグが「ｒｒ＝１」にセットされた場合（実現すべき打鍵パターンが連打打鍵の場合）は、図４に示すテーブルが使用される。図４に示すテーブルの特性は次の通りである：速度目標値ｒｖが２００ｍｍ／ｓ以下、且つ、位置目標値ｒｘがストローク量０ｍｍ〜５ｍｍの範囲である場合、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．１」、速度ゲイン値＝「０．２」、固定値ｕ＝「１５％」に設定され、速度目標値ｒｖが２００ｍｍ／ｓ以下で、位置目標値ｒｘがストローク量５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲である場合、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．１」、速度ゲイン値＝「０．２」、固定値ｕ＝「１５％」に設定され、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．１」、速度ゲイン値＝「０．４」、固定値ｕ＝「９＋４×ｒｖ／１００％」に設定される。また、一方、速度目標値ｒｖが２００ｍｍ／ｓ以上、且つ、位置目標値ｒｘがストローク量０ｍｍ〜４ｍｍの範囲内である場合、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．６」、速度ゲイン値＝「０．３」、固定値ｕ＝「１５％」に設定され、また、速度目標値ｒｖが２００ｍｍ／ｓ以上、且つ、位置目標値ｒｘがストローク量４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である場合、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．１」、速度ゲイン値＝「０．４」、固定値ｕ＝「９＋４×ｒｖ／１００％」に設定される。
【００２６】
一方、実現すべき打鍵パターンが通常打鍵（単打：連打判定フラグｒｒ＝０））の場合は、図５に示すテーブルが使用される。図５に示すテーブルの特性は次の通りである：速度目標値ｒｖが１００ｍｍ／ｓ以下（弱打打鍵）、且つ、位置目標値ｒｘがストローク量０ｍｍ〜４ｍｍの範囲内である場合は、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．６」、速度ゲイン値＝「０．３」、固定値ｕ＝「９％」に設定され、また、速度目標値ｒｖが１００ｍｍ／ｓ以下で、且つ、位置目標値ｒｘがストローク量４ｍｍ〜１０ｍｍのストローク範囲内である場合、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．２」、速度ゲイン値＝「０．３」、固定値ｕ＝「９％」に設定される。一方、速度目標値ｒｖが１００ｍｍ／ｓ以上（弱打以外）、且つ、位置目標値ｒｘがストローク量０ｍｍ〜４ｍｍの範囲内である場合、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．６」、速度ゲイン値＝「０．３」、固定値ｕ＝「９＋２×（ｒｖ−１００）／１００％」に設定され、また、速度目標値ｒｖが１００ｍｍ／ｓ以上、且つ、位置目標値ｒｘがストローク量４ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内である場合、位置ゲイン値Ｋｘ＝「０．１」、速度ゲイン値＝「０．４」、固定値ｕ＝「９＋２×（ｒｖ−１００）／１００％」に設定される。
【００２７】
図４に示すテーブルの特性によれば、比較的弱い速度（ｒｖ＝２００ｍｍ／ｓ以下）での連打打鍵を再生するに際して、鍵のストローク位置が浅い（位置目標値ｒｘ＝０ｍｍ〜５ｍｍ）場合、つまり、押鍵動作の開始部分（離鍵動作から押鍵動作に動作向きが反転されたとき）の、速度ゲインは相対的に小さい値（Ｋｖ＝０．２）設定され、また、位置ゲイン値もまた相対的に小さい値（Ｋｘ＝０．１）に設定されている。一方、固定値ｕは相対的大きめの一定値（ｕ＝１５％）が出力されるようになっている。前述の通り、連打打鍵時には、鍵の挙動が乱れ、サーボ制御が破綻しやすかったところ、この実施例においては、位置及び速度のゲインを小さくしてサーボの応答性を抑制すると共に、固定値ｕには大きめの値を出力して、鍵の動作反転を確実に行えるようにすることで、、例えば、音の大きさのバラつき：突発的な強打や、鍵とプランジャの衝突現象などの不具合を効果的に防ぐと共に、連打動作を安定させて、連打性能の向上を図ることができる。また、鍵のストローク位置が深い（位置目標値ｒｘ＝５ｍｍ〜１０ｍｍ）範囲、すなわち、押鍵動作の後半部分では、速度ゲイン値Ｋｖを相対的に強め（Ｋｖ＝０．４）、且つ、固定値ｕを速度目標値ｒｖに応じて可変（「９＋４×ｒｖ／１００％」）することで、押鍵動作の後半での速度制御性能を強める。これにより、目標値として与えられた連打軌道に対する追従性を高める。
すなわち、この実施例によれば、比較的弱い速度（ｒｖ＝２００ｍｍ／ｓ以下）での連打打鍵を再生する場合のソレノイド駆動用の値（駆動データ）は、押鍵動作の開始部分（鍵の動作向きを反転させるとき）では、主に固定力ｕ＝１５％の出力により反転動作を安定させ、押鍵の後半部分では速度制御を重視することで、連打軌道の再現精度を高めている。このように、この実施例によれば、比較的弱い速度での連打打鍵を再生するに際して、鍵のストローク位置の深さに応じてサーボ制御の特性を可変制御することで、連打性能をより一層向上させている。
【００２８】
なお、上述の図４及び図５のテーブルに示す制御パラメータ出力条件の閾値（位置目標値ｒｘ及び速度目標値ｒｖ）や、出力される位置ゲイン値Ｋｘ，速度ゲイン値Ｋｖ及び固定値ｕは、実験により求めた値である。これらの数値は一例であって、テーブルの構成は上記に限定されるものではない。また、各制御パラメータの算出方法はテーブル参照に限らず、例えば、適宜の演算式によって求めるよう構成しても差支えない。。
【００２９】
次に、図３に示すサーボ制御システムにおけるサーボ制御の動作手順について簡単に説明する。当該サーボ制御システムは電源投入に応じて起動するものとする。以下の、動作説明においては、ある１つの鍵に着目して処理手順の説明を行うが、この処理は、８８鍵の各鍵毎に時分割で実行されるものとする。
当該システムの電源が投入されると、キーセンサ７は鍵１の現在位置ｙｋを検知し、アナログ検出信号ｙｘａを出力する。アナログ検出信号ｙｘａは、ＡＤ変換器２４を介してディジタル検出信号ｙｘｄに変換され、正規化処理部３８に供給される。正規化処理部３８では、データ記述単位を目標値のそれ（ミリメートル単位）に合わせる単位変換や、個体差による値ずれ吸収等の正規化処理を行い、検出信号ｙｘｄを正規化する。正規化された位置情報（検出信号ｙｘｄ）は、位置フィードバック信号ｙｘとして位置比較部３１に負帰還入力される。また、速度生成部３９では、該正規化された位置情報（検出信号ｙｘｄ）を、例えば多項式適合等により適宜微分演算することで、鍵１の速度情報（鍵速度検出値ｙｖ）を算出する。速度算出方法の一例として、ある任意のサンプリング時点について前後７点での位置情報（鍵位置検出値）を使用した２次曲線適合によって鍵１の速度情報（鍵速度検出値ｙｖ）を算出できる。速度生成部３９の出力は、速度フィードバック信号ｙｖとして位置比較部３１に負帰還入力される。
【００３０】
一方、操作者による所定の再生開始指示が行われると、該再生開始指示に応じて前記再生前処理部１０にて生成された軌道データが目標値生成部３３に供給される。目標値生成部３０は、該供給された軌道リファランスに基づき現在時刻の位置目標値ｒｘと速度目標値ｒｖを生成し、該生成した位置目標値ｒｘと速度目標値ｒｖを所定のサンプル時間（例えば１ｍｓ毎）に従って並行に送出する。位置比較部３１では、位置目標値ｒｘと位置フィードバック信号ｙｘの偏差ｅｘを取り、該偏差ｅｘは、位置成分増幅部３４においてゲイン値算出部３３から出力された位置ゲインＫｘで増幅される。速度比較部３２では、速度目標値ｒｖと速度フィードバック信号ｙｖの偏差ｅｖを取り、該偏差ｅｖは、速度成分増幅部３５においてゲイン値算出部３３から出力された速度ゲインＫｖで増幅される。そして、第１の加算器３６において、位置成分増幅部３４及び速度成分増幅部３５の出力ｕｘ，ｕｖを加算して一本化した制御信号ｕｘｖを生成する。そして、第２の加算器３７において、該生成された制御信号ｕｘｖに対して、ゲイン値算出部３３から出力された固定値ｕが加算されて、ソレノイド駆動用の値（駆動データ）が生成される。この駆動データは、ＰＷＭ発生器２５においててＰＷＭ信号（励磁電流）化され、このＰＷＭ信号によりソレノイド６が駆動される。上記の再生処理（ソレノイド６の駆動）は、演奏情報が終了するまで繰り返される。
【００３１】
次に、上記サーボ制御システムを構成するゲイン値算出部３３におけるゲイン値出力処理の手順の一例について、図６のフローチャートを参照して説明する。
この処理は操作者による所定の再生開始指示に応じて開始する。まず、ステップＳ１において、処理対象となる鍵のキーナンバを０にリセットし、ステップＳ２において該キーナンバを１つインクリメントする。すなわち、１巡目の処理では、キーナンバＫｎ＝１の鍵に対して以下に述べる処理を実行し、当該ステップＳ２に処理が戻ってくる毎に処理対象となる鍵のキーナンバがインクリメントされてゆくことで、当該処理を８８鍵の各鍵毎に順次実行できる。ステップＳ３においては、当該鍵の速度目標値ｒｖが０か否かによって、当該鍵の打鍵動作有無を調べる。ｒｖ＝０であれば、鍵の打鍵動作無しと判断して、処理はステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、現在処理中のキーナンバＫｎが８８かどうかを調べ、該キーナンバＫｎが８８でない、つまり、８８鍵のすべてに当該処理が終了していない場合（Ｓ１４のｎｏ）はステップＳ２に戻る。
【００３２】
一方、ｒｖ≠０であれば、鍵の打鍵動作有りと判断して、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、連打判定フラグｒｒを調べて、実現すべき打鍵パターンが、通常打鍵（単打打鍵）であるか、連打打鍵（ハーフストローク奏法）であるかを判断する。通常打鍵（ｒｒ＝０）の場合は、ステップＳ５に進み、後述する通常打鍵時の処理を実行する。
【００３３】
連打打鍵（ｒｒ＝１）の場合、処理はステップＳ６に進む。ステップＳ６では、速度目標位置ｒｖが所定の閾値２００ｍｍ／ｓ以上か或いは、２００ｍｍ／ｓ以下かを調べる。ｒｖ＝２００ｍｍ／ｓ以上の場合（ステップＳ６のｙｅｓ）は、ステップＳ７において、位置目標位置ｒｘが所定の閾値４ｍｍ以上であるかどうかを調べる。ｒｘ＝４ｍｍ以下であれば（ステップＳ７のｎｏ）、ステップＳ８において、図４のテーブルから、位置ゲインＫｘ＝０．６、速度ゲインＫｖ＝０．３及び固定値ｕ＝「９＋２×（ｒｖ−１００）／１００％」をそれぞれ出力する。また、ｒｘ＝４ｍｍ以上であれば（ステップＳ７のｙｅｓ）、ステップＳ９において、図４のテーブルから、位置ゲインＫｘ＝０．１５、速度ゲインＫｖ＝０．４及び固定値ｕ＝「９＋２×（ｒｖ−１００）／１００％」をそれぞれ出力する。
一方、ステップＳ６において、ｒｖ＝２００ｍｍ／ｓ以下であれば（ステップＳ６のｎｏ）は、ステップＳ１０において、位置目標位置ｒｘが所定の閾値５ｍｍ以上であるかどうかを調べる。ｒｘ＝５ｍｍ以上であれば（ステップＳ１０のｙｅｓ）、ステップＳ１１において、図４のテーブルから、位置ゲインＫｘ＝０．１、速度ゲインＫｖ＝０．４及び固定値ｕ＝「９＋４×ｒｖ／１００％」をそれぞれ出力する。また、ｒｘ＝５ｍｍ以下であれば（ステップＳ１０のｎｏ）、ステップＳ１２において、図４のテーブルから、位置ゲインＫｘ＝０．１、速度ゲインＫｖ＝０．２及び固定値ｕ＝１５％をそれぞれ出力する。
【００３４】
そして、ステップＳ１３において、上記の処理により設定された位置ゲインＫｘ，速度ゲインＫｖ及び固定値ｕを用いて、ソレノイド６の駆動をサーボ制御する。すなわち、位置目標値ｒｘと位置フィードバック信号ｙｘの偏差ｅｘを前記位置ゲインＫｘで増幅し、また、速度目標値ｒｖと速度フィードバック信号ｙｖの偏差ｅｖを前記速度ゲインＫｖで増幅し、この２つの信号を足し込んで制御信号ｕｘｖを生成し、該制御信号ｕｘｖに前記固定値ｕを加算して、ソレノイド６を駆動するための駆動データを生成する。なお、ステップＳ１３において実行するサーボ制御の動作手順の詳細については、図３を参照して既に説明したので、ここでは既述を援用して、その詳細を省略する。ステップＳ１４では、キーナンバＫｎ＝８８まで処理が回ったかどうかを調べて、ｎｏであれば、ステップＳ２に戻り、上記の処理を８８鍵すべてに実行するまで当該制御パラメータ出力処理を繰り返す。
【００３５】
前記ステップＳ４において、連打判定フラグｒｒ＝０（通常打鍵）の場合は、図５に示すテーブルを参照して、通常打鍵の場合の処理（ステップＳ５）を実行する。この通常打鍵の場合のゲイン値出力処理の手順の一例を、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３６】
ステップＳ１５において、速度目標位置ｒｖが所定の閾値１００ｍｍ／ｓ以上か或いは、１００ｍｍ／ｓ以下かを調べる。ｒｖ＝１００ｍｍ／ｓ以上の場合（ステップＳ１０のｙｅｓ）は、ステップＳ１６において、位置目標位置ｒｘが所定の閾値４ｍｍ以上であるかどうかを調べる。ｒｘ＝４ｍｍ以下であれば（ステップＳ１６のｎｏ）、ステップＳ１７において、図５のテーブルから位置ゲインＫｘ＝０．６、速度ゲインＫｖ＝０．３及び固定値ｕ＝「９＋２×（ｒｖ−１００）／１００％」をそれぞれ出力する。また、ｒｘ＝４ｍｍ以上であれば（ステップＳ１６のｙｅｓ）、ステップＳ１８において、図５のテーブルから、位置ゲインＫｘ＝０．２、速度ゲインＫｖ＝０．３及び固定値ｕ＝「９＋２×（ｒｖ−１００）／１００％」をそれぞれ出力する。
一方、ステップＳ１５において、ｒｖ＝１００ｍｍ／ｓ以下であれば（ステップＳ１５のｎｏ）は、ステップＳ１９において、位置目標位置ｒｘが所定の閾値４ｍｍ以上であるかどうかを調べる。ｒｘ＝４ｍｍ以上であれば（ステップＳ１９のｙｅｓ）、ステップＳ２０において、図５のテーブルから位置ゲインＫｘ＝０．２、速度ゲインＫｖ＝０．３及び固定値ｕ＝９％をそれぞれ出力する。また、ｒｘ＝４ｍｍ以下であれば（ステップＳ１９のｎｏ）、ステップＳ２１において、図５のテーブルから位置ゲインＫｘ＝０．６、速度ゲインＫｖ＝０．３及び固定値ｕ＝９％をそれぞれ出力する。
【００３７】
ステップＳ２２において、上記の処理により出力された位置ゲインＫｘ，速度ゲインＫｖ及び固定値ｕを用いて、ソレノイド６の駆動をサーボ制御する。そして、図６のゲイン値算出処理のステップＳ１４に戻り、８８鍵の各鍵毎に当該ゲイン値算出処理を実行する。
【００３８】
以上説明したとおり、この実施例に係るサーボ制御システムによれば、ゲイン値算出部３３が、位置目標値ｒｘに応じた鍵の位置、速度目標値ｒｖに応じた鍵の速度、及び、打鍵パターン（連打打鍵か通常打鍵か）に応じて、位置ゲイン値Ｋｘ、速度ゲイン値Ｋｖ及び固定値ｕを出力しているため、再現すべき打鍵パターンや、鍵のストローク位置の深さに応じた鍵駆動のサーボ制御を実現でき、連打打鍵や、ハーフストローク奏法など、従来高性能で再現することが難しかった鍵の打鍵動作を最適化することができ、特に、発音音量を下げた場合などのように、弱打打鍵を行う場合の鍵の打鍵動作を安定させることができるようになる。
【００３９】
なお、上述の実施例においては、ゲイン値算出部３３は、目標値生成部３０にて生成された位置目標値ｒｘと速度目標値ｒｖに応じて、鍵１の位置及び速度を判断し、それに基づき位置ゲインＫｘ、速度ゲインＫｖ及び固定値ｕを出力する構成としたが、これに限らず、鍵１の実際の動作（センサ７の出力）によって鍵１の位置及び速度を判断し、それに基づき位置ゲインＫｘ、速度ゲインＫｖ及び固定値ｕを出力する構成であってもよい。
【００４０】
また、上述の実施例においては、軌道リファランスに基づき押鍵軌道と離鍵軌道の交差有無によりハーフストローク奏法の判定を行うことで、打鍵パターン（連打打鍵か通常打鍵か）の判別を行うものとして説明したが、打鍵パターン判別方法の別の例として、キーセンサ７の出力、つまり鍵１の実際の動作に基づいて打鍵パターンの判別を行うよう構成してもよい。
【００４１】
なお、上述の実施例において、「連打打鍵」は、鍵の動きが離鍵（オフ）から押鍵（オン）に間断なく反転する反転動作が有る（軌道交差有り：ハーフストローク奏法）打鍵パターンとされているので、この実施例にいう「連打打鍵」には、ハーフストローク奏法によって実現される打鍵動作でさえあれば、実質的には単打的打鍵動作であるものも含まれてよい。何れにせよ、上記実施例では、ハーフストローク奏法によって実現される打鍵動作に限り連打打鍵判定フラグｒｒ＝１が設定され、図４に示す連打打鍵用のテーブルが使用されるものとしたが、図４に示すテーブルを使用することで、鍵の動作を最適化することが可能な打鍵パターンは、上記のようなハーフストローク奏法（鍵の動作向きが間断なくオフからオンに反転する軌道）に限らない。すなわち、鍵の動きが所定の時間内にオフからオンに反転する反転動作を含む打鍵パターンであれば、図４に示す連打打鍵用のテーブルの使用により、鍵の動作の最適化の効果を得ることができる。例えば、離鍵動作（レスト位置到着）から所定の時間以内（例えば、レスト位置到着から１００ｍｓ以内）に次回の押鍵動作が発生する打鍵パターンなどがそれである。このような、場合にも、ハーフストローク奏法の場合と同様に、図４に示すテーブルを使って制御パラメータ（ゲイン値及び固定値）を出力するよう構成してもよい。レスト到達から所定時間以内に次の打鍵が発生するタイプの打鍵パターンの判別は、例えば、位置目標値ｒｘ又はセンサ７の出力に基づく位置情報から、レスト位置の到達を検出し、到達時点から次回の打鍵発生までの時間を計時することで行うことができる。
【００４２】
また、上記のサーボ制御システムの構成では、位置要素と速度要素によるサーボ制御について説明したが、当該サーボ制御システムにおいて、更に、加速度要素を使用する構成であってもよい。その場合、目標値、フィードバック信号共々、速度情報を適宜微分演算することにより、加速度要素を算出することができるので、上記のサーボ制御システムの構成に、加速度算出用のモジュールと、加速度制御用のフィードバック経路を加えるだけでよい。また、上記図３のサーボ構成によれば、鍵１に対応して設けられた位置センサ（キーセンサ７）の出力に基づく鍵の位置情報及び速度情報をフィードバック信号として利用する例を示したが、センサによって動作検出する部材及び該センサが検出する次元は上記の例に限定されない。すなわち、キーセンサ７は位置センサに限らず速度センサや加速度センサであってもよいし、また、それらの組み合わせであってもよい。
【００４３】
なお、上述の実施例においては、ＣＰＵ２０が実行するソフトウェアプログラムによってこの実施例に係るサーボ処理システム（フィードバックループ）を構成する例を示したが、これに限らず、専用の信号処理プロセッサによって当該サーボ処理を実行するよう構成することも可能であるし、或いは、専用の電子回路により当該サーボ処理システムを構成してもよい。また、上記の実施例を実施可能な自動演奏ピアノの形態は、グランドピアノ、アップライトピアノのいずれであってもよい。また、上記の実施例では、自動演奏機能を有するアコースティックピアノ（所謂自動演奏ピアノ）に本発明を適用する例について述べたが、これに限らず、少なくとも演奏データに基づき鍵を駆動する手段と、該鍵を駆動する手段をフィードバック制御する機構とを備えた鍵盤楽器であれば、どのようなタイプの鍵盤楽器であっても、この発明を適用することに差し支えない。また、上述した各ゲイン値等の値は、上記実施形態のものに限られるものでなく、鍵盤やアクション等の機構や、個体差等に応じて、それぞれ適切な値を設定して差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明の一実施例に係る自動演奏ピアノの全体構成を示す図。
【図２】同実施例に係る自動演奏ピアノにおける電気的ハードウェア構成を示すブロック図。
【図３】同実施例に係る自動演奏ピアノのサーボ制御システム構成例を示す機能ブロック図。
【図４】同実施例に係るゲイン値出力テーブルの一例であって、連打打鍵用のゲイン値出力テーブルの一例を示す図。
【図５】同実施例に係るゲイン値出力テーブルの一例であって、通常打鍵用のゲイン値出力テーブルの一例を示す図。
【図６】同実施例に係るゲイン値出力処理の手順の一例を示すフローチャート。
【図７】図６のゲイン値出力処理において、通常打鍵に対応するゲイン値を出力するための処理の手順の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４５】
１  鍵、２  アクション機構、３  ハンマ、４  弦、５  ダンパ、６  電磁ソレノイド、７  キーセンサ、８  ハンマセンサ、９  プランジャ、１０  再生前処理部、１１  モーション制御部、１２  記録制御部、１３  記録後処理部、３０  目標値生成部、３１  位置比較部、３２  速度比較部、３３  ゲイン値算出部、  ３４  位置成分増幅部、３５  速度成分増幅部
【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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【図７】
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