(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レスト位置とエンド位置の間を上下方向に変位し得る鍵と、
前記鍵に力を加えて駆動させるプランジャを有するソレノイドと、
鍵を駆動させる際の目標速度を表す目標速度情報と前記ソレノイドへ供給すべき交流駆動信号のデューティー比を示す信号制御パラメータとからなる対を記憶した記憶手段と、
鍵の駆動を指示する指示手段と、
前記指示手段によって鍵の駆動が指示されると、前記記憶手段に記憶された対の一方をなす信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号を前記ソレノイドへ供給する信号供給手段と、
前記交流駆動信号が供給されている間に前記ソレノイドに流れる電流の状態から割り出される当該ソレノイドのインダクタンスの変化を基に前記鍵の実速度を算出する実速度算出手段と、
前記対の他方をなす目標速度情報が示す目標速度と前記実速度算出手段が算出した実速度の偏差を求め、当該目標速度情報を当該求めた偏差に応じて較正する較正手段と
を備え、
前記実速度算出手段は、
交流駆動信号の供給を受けたソレノイドのプランジャに力を加えられた鍵がレスト位置からエンド位置に向かって変位することによって当該ソレノイドのインダクタンスが変化し始めてから鍵がエンド位置に到達してその変化が止まるまでの時間長を計測し、計測した時間長を基に鍵の変位の実速度を算出する
鍵盤楽器。
【請求項２】
請求項１に記載の鍵盤楽器において、
前記記憶手段は、
鍵をレスト位置まで駆動させてその位置に留まらせた状態である保持状態を示す保持状態情報と信号制御パラメータとからなる別の対を記憶し、
前記信号供給手段は、
交流駆動信号の供給を受けたソレノイドのプランジャに力を加えられた鍵がエンド位置に到達したことによって当該ソレノイドのインダクタンスの変化が止まった後、供給する交流駆動信号のデューティー比を所定量ずつ小さくして行き、
前記較正手段は、
前記信号供給手段によってソレノイドに供給される交流駆動信号のデューティー比が小さくなると、そのプランジャに力を加えられていた鍵がエンド位置からレスト位置に向かって変位することによって当該ソレノイドのインダクタンスが再び変化し始めた時のデューティー比と前記記憶手段にて保持状態情報と対を成す信号制御パラメータが示すデューティー比の偏差を求め、その信号制御パラメータを当該求めた偏差に応じて較正する
鍵盤楽器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鍵盤楽器において、
演奏情報を入力する入力手段と、
前記較正手段が前記目標速度情報を較正した後、前記入力手段を介して入力される演奏情報を所定のアルゴリズムに従って変換することにより目標速度情報と保持状態情報を並べたシーケンスを取得する演奏情報再生前処理手段と
を更に備え、
前記信号供給手段は、
目標速度情報と保持状態情報の各々と対応付けて前記記憶手段に記憶された各信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号を前記取得されたシーケンスが示す手順に従って前記ソレノイドへ供給する
鍵盤楽器。
【請求項４】
請求項１乃至３に記載の鍵盤楽器において、
前記プランジャによって駆動される鍵の挙動を検出する挙動検出手段と、
前記挙動検出手段が検出した鍵の挙動に応じて楽音信号を生成する音源と
を更に備えた鍵盤楽器。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の鍵盤楽器において、
前記プランジャの上端は前記鍵の下面の所定位置と連結され、
前記ソレノイドは、
自身に供給される交流駆動信号の作用を受けて前記プランジャを突き上げることによって前記所定位置に上方向の力を加える
鍵盤楽器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍵盤楽器に関する。
【背景技術】
【０００２】
鍵盤の裏側にプランジャとソレノイドを備え付け、ソレノイドへ供給する交流駆動信号の波形を制御することにより自動演奏を行う各種電子ピアノが提案されている。この種の電子ピアノは、鍵の変位量を音に変換して出力する音源を搭載しており、ソレノイドへの交流駆動信号の供給によりプランジャが鍵を突き上げて上方向に変位させると、その変位量に応じたベロシティの音が音源から出力されるようになっている。
ところで、ソレノイドの電磁特性はその設置環境や経年に依存して変動するため、その変動を吸収して鍵の変位量とソレノイドへ供給する交流駆動信号の波形制御の関係を常に良好に保つような仕組みを電子ピアノに組み込むことは必須である。これに対し、特許文献１に記載の自動演奏装置は、プランジャの近傍に速度センサを備え付け、その速度センサの検出値をソレノイドへ供給する交流駆動信号にフィードバックすることにより両者の関係を良好に保つ。また、特許文献２に記載の電磁アクチエータ変位装置は、ソレノイドを駆動させるための交流駆動信号に位置検出のためのキャリアを重畳し、その重畳されたキャリアの検出結果をフィードバックする。
【特許文献１】特開平１０−３０１５６１号公報
【特許文献２】特開平７−２８８９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された技術によると、プランジャの近傍に備え付ける速度センサが電子ピアノ自体の高コスト化を招くという問題があった。また、特許文献２に記載されされた技術では、ソレノイドの駆動信号にキャリアを重畳するためその制御ロジックが複雑にならざるを得ないという問題があった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、比較的単純な制御によって電子ピアノの自動演奏を精緻に実行させ得るような仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の好適な態様である鍵盤楽器は、レスト位置とエンド位置の間を上下方向に変位し得る鍵と、前記鍵に力を加えて駆動させるプランジャを有するソレノイドと、鍵を駆動させる際の目標速度を表す目標速度情報と前記ソレノイドへ供給すべき交流駆動信号のデューティー比を示す信号制御パラメータとからなる対を記憶した記憶手段と、鍵の駆動を指示する指示手段と、前記指示手段によって鍵の駆動が指示されると、前記記憶手段に記憶された対の一方をなす信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号を前記ソレノイドへ供給する信号供給手段と、前記交流駆動信号が供給されている間に前記ソレノイドに流れる電流の状態から割り出される当該ソレノイドのインダクタンスの変化を基に前記鍵の実速度を算出する実速度算出手段と、前記対の他方をなす目標速度情報が示す目標速度と前記実速度算出手段が算出した実速度の偏差を求め、当該目標速度情報を当該求めた偏差に応じて較正する較正手段とを備え、前記実速度算出手段は、交流駆動信号の供給を受けたソレノイドのプランジャに力を加えられた鍵がレスト位置からエンド位置に向かって変位することによって当該ソレノイドのインダクタンスが変化し始めてから鍵がエンド位置に到達してその変化が止まるまでの時間長を計測し、計測した時間長を基に鍵の変位の実速度を算出する。
【０００６】
また、前記記憶手段は、鍵をレスト位置まで駆動させてその位置に留まらせた状態である保持状態を示す保持状態情報と信号制御パラメータとからなる別の対を記憶し、前記信号供給手段は、交流駆動信号の供給を受けたソレノイドのプランジャに力を加えられた鍵がエンド位置に到達したことによって当該ソレノイドのインダクタンスの変化が止まった後、供給する交流駆動信号のデューティー比を所定量ずつ小さくして行き、前記較正手段は、前記信号供給手段によってソレノイドに供給される交流駆動信号のデューティー比が小さくなると、そのプランジャに力を加えられていた鍵がエンド位置からレスト位置に向かって変位することによって当該ソレノイドのインダクタンスが再び変化し始めた時のデューティー比と前記記憶手段にて保持状態情報と対を成す信号制御パラメータが示すデューティー比の偏差を求め、その信号制御パラメータを当該求めた偏差に応じて較正するようにしてもよい。
【０００７】
また、演奏情報を入力する入力手段と、前記較正手段が前記目標速度情報を較正した後、前記入力手段を介して入力される演奏情報を所定のアルゴリズムに従って変換することにより目標速度情報と保持状態情報を並べたシーケンスを取得する演奏情報再生前処理手段とを更に備え、前記信号供給手段は、目標速度情報と保持状態情報の各々と対応付けて前記記憶手段に記憶された各信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号を前記取得されたシーケンスが示す手順に従って前記ソレノイドへ供給するようにしてもよい。
【０００８】
前記プランジャによって駆動される鍵の挙動を検出する挙動検出手段と、前記挙動検出手段が検出した鍵の挙動に応じて楽音信号を生成する音源とを更に備えてもよい。
【０００９】
また、前記プランジャの上端は前記鍵の下面の所定位置と連結され、前記ソレノイドは、自身に供給される交流駆動信号の作用を受けて前記プランジャを突き上げることによって前記所定位置に上方向の力を加えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、比較的単純な制御によって電子ピアノの自動演奏を精緻に実行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。
本実施形態にかかる鍵盤楽器は、ユーザによる鍵の操作内容をＭＩＤＩ（Musical Instruments Digital Interface）規格に従った演奏情報に変換して記録するモード（以下、「演奏情報記録モード」と呼ぶ）と、記録された演奏情報を基に鍵を駆動させてその操作内容を再現するモード（以下、「演奏情報再生モード」と呼ぶ）の両モードの各々にて異なる振る舞いを行う。
【００１２】
図１は、鍵盤楽器のハードウェア概略構成を示すブロック図である。図に示すように、この鍵盤楽器１は、ＣＰＵ１１、ＣＰＵ１１にワークエリアを提供するＲＡＭ１２、ＩＰＬ（Initial Program Loader）やその他の各種プログラムを記憶したＲＯＭ１３のほか、キーセンサ１４、鍵１５、プランジャ１６、ソレノイド１７、音源１８、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号供給部１９、センサアンプ部２０、フレキシブルディスクドライブ（以下、「ＦＤＤ２１」と記す）２１、パラメータ用メモリ２２を備える。図に示す鍵１５は横一列に８８個並べられており、キーセンサ１４、プランジャ１６、ソレノイド１７はそれら８８個の鍵１５の各々に設けられている。更に、鍵１５とプランジャ１６及びソレノイド１７とからなる各セットは、押鍵機構として個別に動作する。
【００１３】
図２は、押鍵機構の構成を示す図である。図に示すように、鍵１５の下面の略中央部は、バランスピン２３によって上下方向に揺動自在に支持される。このバランスピン２３を支点とする揺動により、ユーザの手指に当接されることになる鍵１５の上面前側の部位（以下、この部位を「手指接触部位」と呼ぶ。）はレスト位置とエンド位置の間を上下方向に変位し得る。また、鍵１５の下の手指接触部位のちょうど反対側にあたる位置には鍵１５の挙動を検出するキーセンサ１４が設けられ、バランスピン２３を挟んだその後側には鍵１５に駆動力を与えるソレノイド１７が設けられている。
【００１４】
キーセンサ１４は、鍵１５の裏面に立設されたシャッタ１５ａを収容するセンサボックス１４ａとその内部に上下方向に所定距離を隔てて設けられた２組のフォトセンサとからなる。フォトセンサは、センサボックス１４ａ内へのシャッタ１５ａの進入によって生じるフォトセンサの遮光量から手指接触部位の下方向への変位量を検出し、検出した変位量を示すアナログ信号である変位量信号を図１に示す音源１８へ供給する。
【００１５】
ソレノイド１７は、コイルを捲き回したボビンにプランジャ１６を収容させてなる。このソレノイド１７は、ＰＷＭ信号供給部１９から周波数を１ｋＨｚ程度とする矩形波の交流駆動信号の供給を受けてプランジャ１６を上方向に突き上げる。プランジャ１６が突き上げられると、その上端と鍵１５の裏面の連結部位は上方向に持ち上げられる一方でバランスピン２３を挟んだ手指接触部位の側は下方向に変位することになる。そして、この手指接触部位の下方向への変位量をキーセンサ１４が定量化して得た変位量信号が音源１８へ供給されると、音源１８はその変位量信号が示す変位量に応じた音量の楽音信号を合成して出力するのである。また、この音源１８は、８８セットの押鍵機構の各々とそれらに割り当てられているピッチのキーコードとを対応付けたテーブルを内蔵しており、押鍵機構の識別子を基にこのテーブルを参照することにより、出力する楽音信号のピッチを特定する。
【００１６】
図３は、ソレノイド１７とＰＷＭ信号供給部１９の電気的構成を示す等価回路図である。図に示すように、ソレノイド１７にはスイッチング素子となるＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型ＦＥＴ（Field-Effect Transistor）２４が直列に繋がれており、このＦＥＴ２４のスイッチングはＰＷＭ信号供給部１９からドライバ２５を経由して供給される交流駆動信号のデューティー比によって決定付けられる。つまり、交流駆動信号のデューティー比に比例してソレノイド１７へ流れ込む電流が大きくなり、その駆動力も大きくなる。一方、センサアンプ部２０は、ソレノイド１７と直列に繋がれた抵抗ｒに印加される電圧値を検出する。後に詳述するように、この抵抗ｒに印加される電圧値から割り出したソレノイド１７のインダクタンスの変化量を基に鍵１５の実速度が算出されることになる
【００１７】
図１において、ＦＤＤ２１は、フレキシブルディスクへのデータの書き込みとその読み出しを司る。演奏情報記録モードになると鍵１５の操作内容を基に生成された演奏情報がこのフレキシブルディスクに書き込まれる一方で、演奏情報再生モードになるとこのフレキシブルディスクから読み出された演奏情報を基に鍵１５を駆動させて操作内容が再現されることになる。冒頭にも記したように、演奏情報は、ユーザによる鍵１５の操作内容をＭＩＤＩ規格に従って記述したデータであり、より具体的には、一連のＭＩＤＩイベントをその実行タイミングを示すデルタタイムと対応付けて時系列順に記述したシーケンスデータである。演奏情報として記述されるＭＩＤＩイベントには発音を指示するノートオンと消音を指示するノートオフとがある。そして、ノートオンのＭＩＤＩイベントにはキーコードを示すパラメータとベロシティを示すパラメータとが含まれる。
【００１８】
パラメータ用メモリ２２は、交流駆動信号のデューティー比を指定する各信号制御パラメータが個別のインデックスと各々対応付けられている。
図４は、パラメータ用メモリ２２のデータ構造図である。図に示すように、このパラメータ用メモリ２２には、各々が「インデックス」と「パラメータ」の２つのフィールドを有する複数のレコードを取り纏めてなる。このパラメータ用メモリ２２の最も下のレコードを除いた各レコードの「パラメータ」のフィールドには、最高値である１００％と最低値である１％の間のデューティー比を１％刻みで夫々表す信号制御パラメータが記憶され、更に、それらの各々の信号制御パラメータと対を成すインデックスは、Ｖ１００、Ｖ９９、Ｖ９８・・・というように、演奏情報再生モードにおいて演奏情報を基に各鍵１５を駆動させる際の目標速度を表すデータとなっている。インデックスとなる各目標速度の値は、製造メーカがマスター実験機等を用いた実測を通じて割り出し、各デューティー比の交流駆動信号をソレノイド１７に供給することにより概ね得られる鍵１５の目標速度のデフォルト値としてパラメータ用メモリ２２に予め記憶される。
【００１９】
また、パラメータ用メモリ２２の最も下のレコードのインデックスは、目標速度ではなく「保持状態」となっている。「保持状態」のインデックスは、演奏情報再生モードにおいて鍵１５をエンド位置まで駆動させてその位置に留まらせておくのに必要なデューティー比が記憶されるレコードであることを示すものである。そして、このレコードの「パラメータ」のフィールドに記憶される信号制御パラメータの値である「Ｍ％」の内容も、製造メーカが実測を通じて割り出し、鍵１５をエンド位置に留まらせておくのに必要なデューティー比のデフォルト値としてパラメータ用メモリ２２に予め記憶される。
【００２０】
次に、本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の動作は、キャリブレーション処理、演奏情報記録モード処理、及び演奏情報再生モード処理からなる。鍵盤楽器１の電源を投入すると、まず、キャリブレーション処理が実行され、同処理の実行終了後、ユーザのモード選択に応じて演奏情報記録モード処理又は演奏情報再生モード処理が実行される。
【００２１】
図５は、キャリブレーション処理を示すフローチャートである。上述したように、鍵盤楽器１のパラメータ用メモリ２２には、鍵１５の目標速度及び鍵１５をレスト位置に留めた状態を示すインデックスと信号制御パラメータとの対応関係が製造メーカによる実測の下に予め設定されている。しかしながら、鍵盤楽器１のソレノイド１７の電磁特性は設置環境や経年などに依存して変動するため、電源が投入されるたびに図に示す一連の処理を行うことでパラメータ用メモリ２２の内容を最適化する。
【００２２】
電源が投入されると、鍵盤楽器１のＣＰＵ１１は、パラメータ用メモリ２２のレコードの１つを参照対象として特定する（Ｓ１００）。このステップにおけるレコードの特定は昇順に行われる。
ＣＰＵ１１は、ステップ１００で特定したレコードの「パラメータ」のフィールドに記憶された信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号をＰＷＭ信号供給部１９からソレノイド１７に供給させた上で、センサアンプ部２０の抵抗ｒに印加される電圧値が変化し始めてからその変化が止まるまでの時間長を測定し、鍵１５のレスト位置とエンド位置の間の距離をその時間長で微分することにより鍵１５の実速度を算出する（Ｓ１１０）。
【００２３】
ここで、このステップにおいて交流駆動信号をソレノイド１７に供給した際の電圧値の変化と鍵１５の実速度の因果関係について説明しておく。  
ソレノイド１７に交流駆動信号が供給されると、その励磁作用を受けてプランジャ１６が自身と鍵１５の連結部位を上方向に押し上げるのでプランジャ１６と鍵１５の連結部位も上方向に変位することは上述した。そして、ボビン内におけるプランジャ１６の位置が変化しないときはソレノイド１７のインダクタンスにも変化はなく、プランジャ１６の位置が変化するとそれに応じてソレノイド１７のインダクタンスも変化する。このことは、図６の測定結果を参照することでより容易に理解され得る。
図６は、周波数２０ｋＨｚの交流駆動信号をソレノイド１７に供給した状態でプランジャ１６の位置を変化させたときのインダクタンスの変化と、周波数１ｋＨｚの交流駆動信号をソレノイド１７に供給した状態でプランジャ１６の位置を変化させたときのインダクタンスの変化をプロットしたものである。同図を参照すると、ソレノイド１７のボビンに収容されたプランジャ１６の位置の変化に応じてそのインダクタンスも変化すること、及び周波数１ｋＨｚの交流駆動信号を採用したときのほうがインダクタンスの変化をよりはっきりとみてとれることがわかる。
【００２４】
また、ソレノイド１７に直列に繋いだ抵抗ｒの電圧値をＶとし、そのソレノイド１７のコイルのインダクタンスをＬ、コイル自体の巻線抵抗をＲ、そして、交流駆動信号の周波数をωとしたとき、電圧値ＶとインダクタンスＬには次式に示すような相関がある。
【数１】
0004848809.tif 000002
よって、抵抗ｒの電圧値Ｖが変化し始めた時、つまり、ソレノイド１７のインダクタンスが変化し始めた時に鍵１５がレスト位置からエンド位置に向かって変位を始め、その変化が止まった時にエンド位置に到達したと考えることができる。この因果関係から、インダクタンスの変化の開始から終了までの両位置の間の距離をその時間長で微分して得た値を鍵１５の変位の実速度とみなすことができるのである。
【００２５】
図５において、ＣＰＵ１１は、ステップ１００で特定したレコードの「インデックス」のフィールドに記憶されたデータが表す目標速度とステップ１１０で求めた実速度が一致するか否か判断する（Ｓ１２０）。
ステップ１２０にて目標速度と実速度が一致しないと判断したＣＰＵ１１は、ステップ１００で特定したレコードの「インデックス」のフィールドの記憶内容をステップ１１０で求めた実速度を表すデータで置き換える（Ｓ１３０）。一方、目標速度と実速度が一致すると判断したＣＰＵ１１は、本ステップを実行することなく次のステップへ進む。
続いて、ＣＰＵ１１は、参照対象となるレコードを１つ進める（Ｓ１４０）。その後、参照対象となった新たなレコードの「インデックス」のフィールドに「保持状態」のデータが記憶されているか否か判断する（Ｓ１５０）。
【００２６】
ステップ１５０にて「保持状態」のデータが記憶されていないと判断したＣＰＵ１１は、ステップ１１０に戻り、以降の処理を実行する。
一方、ステップ１５０にて「保持状態」のデータが記憶されていると判断したＣＰＵ１１は、抵抗ｒの電圧値Ｖが変化しなくなるまでデューティー比１００％の交流駆動信号をソレノイド１７に供給してからそのデューティー比を所定量ずつ小さくしてゆき、電圧値が再び変化し始めた時のデューティー比を示す信号制御パラメータを「Ｍ％」の値としてパラメータ用メモリ２２に記憶させる（Ｓ１６０）。周知のように、鍵１５がエンド位置に到達してしまった後は、それまでと同じ電流をソレノイド１７に流し続けなくてもその位置に鍵１５を留まらせておくことが可能である。よって、本ステップでは、エンド位置に到達した鍵１５をその位置に留まらせ得る最低電流をソレノイド１７に流すために必要なデューティー比を測定する。
以上で、キャリブレーション処理が終了する。
【００２７】
図７は、演奏情報記録モード処理を示すフローチャートである。
演奏情報記録モードの実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、デューティー比を５％とする交流駆動信号をＰＷＭ信号供給部１９からソレノイド１７へ供給させる（Ｓ２００）。この交流駆動信号の供給によってソレノイド１７には鍵１５を駆動させるに至らない程度の弱い励磁がかかる。よって、鍵１５の手指押下部位が手指により下方向に押下されてその鍵１５とプランジャ１６の連結部位が上方向に変位すると、その変位量がソレノイド１７のインダクタンスの変化として表れることなる。
【００２８】
ステップ２００を実行した後、ＣＰＵ１１は、何れかの鍵１５のソレノイド１７に直列に繋がれた抵抗ｒの電圧値が変化したか否かをサーチする（Ｓ２１０）。
そして、何れかの鍵１５のソレノイド１７に直列に繋がれた抵抗ｒの電圧値が変化すると、演奏情報記録モードの実行が開始されてからその変化が始まるまでの相対時間長を変換してデルタタイムを取得する（Ｓ２２０）。
次に、ＣＰＵ１１は、電圧値の変化した抵抗ｒに繋がれたソレノイド１７を含む押鍵機構に割り当てられているキーコードを特定する（Ｓ２３０）。
【００２９】
ＣＰＵ１１は、抵抗ｒに印加される電圧値が変化し始めてからその変化が止まるまでの時間長から鍵１５の実速度を算出し、算出した実速度を変換してベロシティを取得する（Ｓ２４０）。このステップにおける変換は、ベロシティの値と実速度を予め対応付けたテーブルを参照することによって行うとよい。
ＣＰＵ１１は、ステップ２３０で取得したキーコードとステップ２４０で取得したベロシティを示すパラメータを含むノートオンのＭＩＤＩイベントをステップ２２０で取得したデルタタイムと関連付けてＲＡＭ１２の所定領域にバッファリングする（Ｓ２５０）。
【００３０】
更に、ＣＰＵ１１は、鍵１５がエンド位置に到達したことによって抵抗ｒに印加される電圧値の変化が止まった後、鍵１５とプランジャ１６の連結部位が下方向に再び変位して電圧値が変化し始めてから鍵１５がエンド位置に到達したことによってその変化が再び止まるまでの相対時間長を変換してデルタタイムを取得する（Ｓ２６０）。
そして、ＣＰＵ１１は、ノートオフのＭＩＤＩイベントをステップ２６０で取得したデルタタイムと関連付けてＲＡＭ１２の所定領域にバッファリングする（Ｓ２７０）。
【００３１】
以上説明した一連の処理は、ユーザの操作により鍵１５が変位させられることによって抵抗ｒの電圧値の変化が検出されるたびに実行される。そして、演奏の終了が指示されると、それまでの処理を通じてＲＡＭ１２にバッファリングされた一連のＭＩＤＩイベントをデルタタイムが示す時系列順に並べて得た演奏情報をフレキシブルディスクに記憶させる（Ｓ２８０）。
【００３２】
図８は、演奏情報再生モード処理を示すフローチャートである。
演奏情報再生モードの実行が指示されると、ＣＰＵ１１は、フレキシブルディスクに記憶された演奏情報をＲＡＭ１２に読み出す（Ｓ３００）。
ＣＰＵ１１は、デルタタイムを計時しながらＲＡＭ１２の演奏情報を参照してゆき、現在のデルタタイムと関連付けられたＭＩＤＩイベントを特定する（Ｓ３１０）。
【００３３】
ＭＩＤＩイベントを特定したＣＰＵ１１は、そのＭＩＤＩイベントがノートオンであるかノートオフであるか否か判断する（Ｓ３２０）。
ステップ３２０においてＭＩＤＩイベントがノートオンであると判断したＣＰＵ１１は、そのＭＩＤＩイベントに含まれるパラメータが示すキーコードとベロシティを特定する（Ｓ３３０）。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ１１は、ステップ３３０で特定したベロシティを変換して目標速度を取得する（Ｓ３４０）。このステップにおける変換は、ベロシティの値と目標速度を予め対応付けたテーブルを参照することによって行うとよい。
ＣＰＵ１１は、ステップ３４０の換算により求めた目標速度で鍵１５を駆動させた場合のレスト位置からエンド位置までの変位に要する予測時間長を算出する（Ｓ３５０）。予測時間長は、レスト位置とエンド位置の間の距離と目標速度の商として得られる。
【００３５】
また、ＣＰＵ１１は、ステップ３４０で取得した目標速度をインデックスとしてパラメータ用メモリ２２に記憶された信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号をステップ３３０で特定したキーコードが割り当てられている押鍵機構のソレノイド１７へＰＷＭ信号供給部１９から供給させる（Ｓ３６０）。これにより、レスト位置からエンド位置に向かって鍵１５を変位させ、その変位量に応じた音量の音を音源１８から出力させることができる。
【００３６】
ステップ３６０にて交流駆動信号の供給を開始させたＣＰＵ１１は、ステップ３５０で算出した予測時間長が経過すると、「保持状態」をインデックスとしてパラメータ用メモリ２２に記憶された信号制御パラメータが示すデューティ比の交流駆動信号をステップ３３０で特定したキーコードが割り当てられている鍵１５のソレノイド１７へＰＷＭ信号供給部１９から供給させる（Ｓ３７０）。これにより、エンド位置に到達しているはずの鍵１５をその位置に留まらせておくことができる。
【００３７】
ステップ３２０においてＭＩＤＩイベントがノートオフであると判断したＣＰＵ１１は、ＰＷＭ信号供給部１９からソレノイド１７への交流駆動信号の供給を停止させる（Ｓ３８０）。これにより、ソレノイド１７の励磁が解消し、鍵１５をレスト位置に復帰させることができる。
以上説明した一連の処理は、ＲＡＭ１２に演奏情報として記憶されたＭＩＤＩイベントの全てを参照対象として逐次実行される。  
【００３８】
以上説明したように、本実施形態にかかる鍵盤楽器１は、電源が起動されるとまずキャリブレーション処理を行うようになっている。そして、このキャリブレーション処理においては、パラメータ用メモリ２２に記憶された各信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号をソレノイド１７に順次供給して鍵１５をレスト位置からエンド位置に向かって駆動させ、その際に電流が流れ込んだソレノイド１７のインダクタンスの変化量を基に鍵１５の実速度を算出する。そして、算出した実速度がその信号制御パラメータのインデックスとなっている目標速度と一致しなかったときは、インデックスの目標速度を実速度で置き換えるようになっている。よって、設置環境や経年などに依存して変動する各ソレノイド１７の電磁特性を吸収し、ソレノイド１７の応答感度を常に良好に保ちながら演奏情報記録モードと演奏情報再生モードのサービスを提供していくことができる。
【００３９】
（第２実施形態）
本願発明の第２実施形態について説明する。
上記実施形態では、パラメータ用メモリ２２において各信号制御パラメータのインデックスとなっている目標速度の内容をそれらの各々が示すデューティー比の交流駆動信号をソレノイド１７に供給した時の実速度に応じて更新した後は、パラメータ用メモリ２２の内容自体を変更することなく、演奏情報記録モードと演奏情報再生モードの両処理を実行するようになっていた。これは、音源１８を搭載する鍵盤楽器１の場合、楽音を奏でる部位が押鍵機構から物理的な作用を受けるわけではないため、フィードバックのないオープンループによって鍵１５の駆動を制御しても差し支えがないためである。
これに対し、本実施形態にかかる鍵盤楽器１は、あるデューティー比の交流駆動信号を供給したソレノイド１７のインダクタンスの変化量を基に割り出される鍵１５の実速度と目標速度の偏差をその後に供給する交流駆動信号にフィードバックするクローズドループによって鍵１５の駆動を制御する。
本実施形態にかかる鍵盤楽器１のハードウェア概略構成は図１に示したところと同様である。
【００４０】
次に、本実施形態の動作を説明する。
本実施形態の動作は、第１実施形態と同様に、キャリブレーション処理、演奏情報記録モード処理、及び演奏情報再生モード処理からなり、これら３つの処理のうち演奏情報再生モード処理の内容が第１実施形態と異なる。
【００４１】
図９は、演奏情報再生モード処理を示すフローチャートである。
図においては、ステップ３４０を実行した後の内容が図８と異なる。
各処理の内容について説明すると、ステップ３４０にてベロシティを変換して目標速度を取得したＣＰＵ１１は、ステップ３６０に直ちに進み、その目標速度をインデックスとしてパラメータ用メモリ２２に記憶された信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号を、ステップ３３０で特定したキーコードが割り当てられている押鍵機構のソレノイド１７へ供給させる。この交流駆動信号の供給によって鍵１５はレスト位置からエンド位置に向かって変位してソレノイド１７のインダクタンスが変化し、そのインダクタンスの変化はセンサアンプ部２０の抵抗ｒの電圧値の変化という形で検出される。
【００４２】
ＣＰＵ１１は、交流駆動信号の供給を開始した後、その交流駆動信号の供給によって鍵１５がレスト位置から変位し始めるまでの所定時間長（例えば、５msec）の間、インダクタンスの検出を行うことなくウェイトする（Ｓ３６１）。
所定時間長の間のウェイトを経た後、ＣＰＵ１１は、所定のサンプリング期間（例えば、１msec）の間のセンサアンプ部２０の抵抗ｒの電圧値の変化量を測定する（Ｓ３６２）。
【００４３】
ＣＰＵ１１は、ステップ３６２で測定した電圧値の変化量を基に、鍵１５の実速度を算出する（Ｓ３６３）。
ＣＰＵ１１は、ステップ３６３で求めた実速度が０であるか否か判断する（Ｓ３６４）。
ステップ３６４にて実速度が０であると判断したＣＰＵ１１は、図８のステップ３１０に戻り、以降の処理を実行する。
ステップ３６４にて実速度が０でないと判断したＣＰＵ１１は、その実速度が目標速度と等しいか、目標速度より小さいか、それとも大きいかを判断する（Ｓ３６５）。
【００４４】
ステップ３６５にて実速度が目標速度と等しいと判断したＣＰＵ１１は、ステップ３６２に戻り、次のサンプリング期間の電圧値の変化量を測定する。
ステップ３６５にて実速度が目標速度よりも小さいと判断したＣＰＵ１１は、ソレノイド１７へ供給している交流駆動信号のデューティー比を大きくしてから（Ｓ３６６）、ステップ３６２に戻る。
ステップ３６５にて実速度が目標速度よりも大きいと判断したＣＰＵ１１は、ソレノイド１７へ供給している交流駆動信号のデューティー比を小さくしてから（Ｓ３６７）、ステップ３６２に戻る。
なお、図８と同様に、ステップ３２０においてＭＩＤＩイベントがノートオフであると判断したときは、ステップ３８０に進み、ＰＷＭ信号供給部１９からソレノイド１７への交流駆動信号の供給を停止させる。  
【００４５】
以上説明したように、本実施形態にかかる鍵盤楽器１は、あるデューティー比の交流駆動信号を供給したソレノイド１７のインダクタンスの変化量を基に割り出される鍵１５の実速度と目標速度の偏差をその後に供給する交流駆動信号にフィードバックするようになっている。よって、目標速度での鍵１５の駆動をより安定させることができる。
【００４６】
（他の実施形態）
本願発明は、種々の変形実施が可能である。
上記実施形態の演奏情報記録モード処理では、鍵１５の変位量をソレノイド１７のインダクタンスの変化量から割り出すために、デューティー比を５％とする交流駆動信号をソレノイド１７へ供給するようになっていたが、鍵１５を駆動させるに至らない程度の値であれば５％よりも大きいデューティー比の交流駆動信号を供給してもよいし、反対に小さいデューティー比の交流駆動信号を供給してもよい。
また、上記実施形態において、ＰＷＭ信号供給部１９はソレノイド１７へ１ｋＨｚ程度の周波数の交流駆動信号を供給していたが、１００〜５ｋＨｚの帯域内に収まっていればこの周波数を１ｋＨｚより小さくしてもよいし大きくしてもよい。
上記実施形態では、パラメータ用メモリ２２に各目標速度及び保持状態をそれぞれインデックスとする信号制御パラメータが記憶されており、ある目標速度と対応する信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号をソレノイド１７に供給して鍵１５がエンド位置まで到達した時点で保持状態と対応する信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号を供給することで、鍵１５をそのエンド位置に留まらせておくようにしていた。これに対し、鍵１５がレスト位置とエンド位置の間の中間のある位置まで到達した時点で保持状態と対応する信号制御パラメータが表すデューティー比の交流駆動信号を供給することで、鍵１５をエンド位置ではなくその中間の位置に留まらせるようにしてもよい。
この変形例では、例えば、ある目標速度で鍵１５がレスト位置からエンド位置まで変位する予測時間長を算出した後、その予測時間長の経過前の所定のタイミングで保持状態と対応する信号制御パラメータが示すデューティー比の交流駆動信号を供給する。この変形例によれば、鍵１５をレスト位置からエンド位置まで押し下げてしまうのではなく、レスト位置から少しだけ押し下げた位置に留めておくことができる。よって、予め教材として準備されている演奏情報を基にこのような制御を行うことで、次に出力されるべき楽音の鍵１５を少しだけ押し下げてその押下を順次促していく演奏支援装置を実現することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】鍵盤楽器のハードウェア概略構成図である。
【図２】押鍵機構の構成図である。
【図３】ソレノイドとＰＷＭ信号供給部の等価回路図である。
【図４】パラメータ用メモリのデータ構造図である。
【図５】キャリブレーション処理を示すフローチャートである。
【図６】インダクタンスと位置の関係を示す図である。
【図７】演奏情報記録モード処理を示すフローチャートである。
【図８】演奏情報再生モード処理を示すフローチャートである（第１実施形態）。
【図９】演奏情報再生モード処理を示すフローチャートである（第２実施形態）。
【符号の説明】
【００４８】
１…鍵盤楽器、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＡＭ、１３…ＲＯＭ、１４…キーセンサ、１５…鍵、１６…プランジャ、１７…ソレノイド、１８…音源、１９…ＰＷＭ信号供給部、１９…ＰＷＭ信号供給部、２０…センサアンプ部、２１…ＦＤＤ、２２…パラメータ用メモリ、２３…バランスピン、２４…ＭＯＳ型ＦＥＴ、２５…ドライバ
【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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【図８】
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【図９】
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