(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演奏者によって操作される演奏部材を駆動する駆動手段と、
演奏者によって操作された演奏部材の第１操作量を検出する検出手段と、
楽曲データによって表される演奏部材の第２操作量を、楽曲の進行に応じて順次特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された第２操作量からの、前記検出手段によって検出された第１操作量の差分に基づいて、前記演奏者の操作による演奏の間違いの量を特定し、当該間違いの量に応じて変化する第１駆動態様で、演奏部材を前記駆動手段によって駆動させる制御手段と
を具備することを特徴とする演奏支援装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記差分に基づいて前記演奏者の操作による演奏の間違いの方向を特定し、前記第１駆動態様と異なる種類の駆動態様であって、当該間違いの方向に応じて変化する第２駆動態様と、当該第１駆動態様とを組み合わせた駆動態様で、前記演奏部材を前記駆動手段によって駆動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の演奏支援装置。
【請求項３】
演奏者によって操作される演奏部材を駆動する駆動手段と、
演奏者によって操作された演奏部材の第１操作量を検出する検出手段と、
楽曲データによって表される演奏部材の第２操作量を、楽曲の進行に応じて順次特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された第２操作量からの、前記検出手段によって検出された第１操作量の差分に基づいて、前記演奏者の操作による演奏の間違いの期間を特定し、当該間違いの期間の長さに応じて変化する駆動態様で、演奏部材を前記駆動手段によって駆動させる制御手段と
を具備することを特徴とする演奏支援装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記演奏部材を所定の周期信号に基づいて振動させ、
前記第１駆動態様または第２駆動態様は、前記演奏部材の周期信号の波形、振幅、周波数の少なくとも一つが変化する駆動態様である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の演奏支援装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記演奏部材を所定の周期信号を変調波で変調した信号に基づいて振動させ、
前記第１駆動態様または第２駆動態様は、前記変調波の波形が変化する駆動態様である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の演奏支援装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記演奏部材を当該演奏部材が操作によって移動する方向またはその反対方向に力をかけ、
前記第１駆動態様または第２駆動態様は、前記力がかかることにより生じる前記演奏部材の負荷を変動させる駆動態様である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の演奏支援装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の演奏支援装置と、
演奏者によって操作される前記演奏部材と、
前記演奏部材の操作に応じた楽音を発生する楽音発生手段と
を具備することを特徴とする演奏装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、演奏者の演奏を支援する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばピアノなどの鍵盤楽器において、楽曲データに基づいて特定される鍵を押鍵機構により押鍵することで自動演奏を行う技術が知られている。この種の鍵盤楽器には、上記のような自動演奏の機能のほか、演奏者が押鍵すべき鍵を指示する演奏支援機能を備えたものがある。例えば特許文献１には、演奏者が正しい鍵を押鍵したときと間違った鍵を押鍵したときとで、演奏音に対するエフェクト処理を異ならせることで、演奏者に間違った鍵を押鍵したことを知らせる技術が開示されている。また、特許文献２には、模範演奏などによるペダルの操作に応じた演奏データに基づいて、ペダル表示部にペダルの踏み込み深さ（すなわち、ペダル位置）などの演奏の操作量を表示する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平６−６７６５３号公報
【特許文献２】特開２００５−２６５９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載されているように、間違った鍵を押鍵したことを報知するという演奏支援の方法は効果的である。しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、演奏音に対するエフェクト処理を異ならせるような電子音源が必要となるから、その技術を適用し得る演奏装置が限られてしまうという問題がある。また、特許文献１に記載の技術は、エフェクト音を聞き分ける演奏者の聴取能力に頼ったものといえるが、これでは、間違った押鍵を演奏者に正しく伝えられない場合がある。さらに、鍵盤の押鍵強さやペダル位置などの「演奏の操作量」も重要な演奏表現であるが、特許文献１に記載の技術は、模範演奏と同じ鍵を押鍵したか否かのみを検出するため、上述の演奏表現を習得する目的には適さない。特許文献２に記載の技術は、押鍵強さやペダル位置による演奏表現を習得することを目的としたものといえるが、演奏者がピアノの上前板の中央部に取り付けられた表示部を見ていなければ演奏の間違いに気づくことができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、演奏者が演奏の操作量を間違ったことを従来とは異なる手法で演奏者に伝えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するため、本発明に係る演奏支援装置は、演奏者によって操作される演奏部材を駆動する駆動手段と、演奏者によって操作された演奏部材の第１操作量を検出する検出手段と、楽曲データによって表される演奏部材の第２操作量を、楽曲の進行に応じて順次特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された第２操作量からの、前記検出手段によって検出された第１操作量の差分に基づいて、前記演奏者の操作による演奏の間違いの量を特定し、当該間違いの量に応じて変化する第１駆動態様で、演奏部材を前記駆動手段によって駆動させる制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００６】
好ましくは、前記制御手段は、前記差分に基づいて前記演奏者の操作による演奏の間違いの方向を特定し、前記第１駆動態様と異なる種類の駆動態様であって、当該間違いの方向に応じて変化する第２駆動態様と、当該第１駆動態様とを組み合わせた駆動態様で、前記演奏部材を前記駆動手段によって駆動させるとよい。
【０００７】
また、本発明に係る演奏支援装置は、演奏者によって操作される演奏部材を駆動する駆動手段と、演奏者によって操作された演奏部材の第１操作量を検出する検出手段と、楽曲データによって表される演奏部材の第２操作量を、楽曲の進行に応じて順次特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された第２操作量からの、前記検出手段によって検出された第１操作量の差分に基づいて、前記演奏者の操作による演奏の間違いの期間を特定し、当該間違いの期間の長さに応じて変化する駆動態様で、演奏部材を前記駆動手段によって駆動させる制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】
また、上述の態様において、前記駆動手段は、前記演奏部材を所定の周期信号に基づいて振動させ、前記第１駆動態様または第２駆動態様は、前記演奏部材の周期信号の波形、振幅、周波数の少なくとも一つが変化する駆動態様であることが望ましい。
【０００９】
また、上述の態様において、前記駆動手段は、前記演奏部材を所定の周期信号を変調波で変調した信号に基づいて振動させ、前記第１駆動態様または第２駆動態様は、前記変調波の波形が変化する駆動態様であることが望ましい。
また、上述の態様において、前記駆動手段は、前記演奏部材を当該演奏部材が操作によって移動する方向またはその反対方向に力をかけ、前記第１駆動態様または第２駆動態様は、前記力がかかることにより生じる前記演奏部材の負荷を変動させる駆動態様であることが望ましい。
【００１０】
また、本発明に係る演奏装置は、上述の演奏支援装置と、演奏者によって操作される前記演奏部材と、前記演奏部材の操作に応じた楽音を発生する楽音発生手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、楽曲データに基づいて特定された演奏部材の操作量と、検出手段によって検出された演奏部材の操作量とが一致しない場合には、検出手段によって検出された演奏部材を駆動させることで、演奏者の間違った演奏を報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（１）実施形態の構成
図１は、実施形態に係る演奏支援装置を備えた自動演奏ピアノ１００の外観を示す斜視図である。自動演奏ピアノ１００の前面には、演奏者によって操作される鍵１が複数配列されるとともに、ディスクドライブ１２０が設けられている。ディスクドライブ１２０は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）やＣＤ（Compact Disk）などの記録媒体に記録された楽曲データを読み出し、読み出した楽曲データを自動演奏ピアノ１００に供給する。また、自動演奏ピアノ１００の上面にはディスプレイ１３０が設けられている。ディスプレイ１３０は、タッチパネル形式の液晶ディスプレイであり、表示手段として機能するとともに、この自動演奏ピアノ１００における各種の設定や指示を行うための操作手段としても用いられる。
【００１３】
自動演奏ピアノ１００の下方にはラウドペダルであるペダル１１０が設けられている。なお、自動演奏ピアノ１００に設けられているペダルにはラウドペダル、シフトペダル、ソステヌートペダル等があるが、本実施形態においてはラウドペダルであるペダル１１０について説明し、他のペダルについては説明を省略する。
【００１４】
図２は、自動演奏ピアノ１００の主要部の機械的構成と電気的構成を示す図である。
同図に示すように、自動演奏ピアノ１００には、鍵１の運動をハンマ２に伝達するアクションメカニズム３と、ハンマ２によって打撃される弦４と、鍵１を駆動するソレノイドユニット５と、弦４の振動を止めるためのダンパ６と、打弦後のハンマ２の暴れを防止するためのバックチェック７と、鍵センサ２６のほか、ハンマ２の打弦を阻止する不図示のストッパなどが設けられている。また、自動演奏ピアノ１００には、ペダル１１０の運動をダンパ６に伝達するダンパ機構９と、ペダル１１０を駆動するペダルソレノイド２３と、ペダル１１０の位置を検出するペダル位置センサ２４が設けられている。さらに、同図の下段に示すように、自動演奏ピアノ１００は、前述したディスクドライブ１２０やディスプレイ１３０のほか、コントローラ１１と、サーボコントローラ１２ａと、サーボコントローラ１２ｂと、電子楽音発生部２５とを備えている。
【００１５】
複数のソレノイドユニット５は、演奏者から見て各鍵１の後端側（図の左側）の下方にそれぞれ配置されている。このソレノイドユニット５に対してサーボコントローラ１２ａから駆動電流が供給されると、プランジャが上昇して鍵１の後端を突き上げてハンマ２に弦４を打撃させるとともに、鍵１の前端側が下に押し下げられる。また、ペダルソレノイド２３はペダル１１０に連結されている突上棒（後述する）に設けられており、このペダルソレノイド２３に対してサーボコントローラ１２ｂから駆動電流が供給されると、ソレノイドコイルが励磁されてペダル１１０が駆動され、これに応じて、ダンパ６が動く。以上が自動演奏である。一方、演奏者が自ら鍵１を押鍵すると、上述と同様の作用によってハンマ２が弦４を打撃する。また、演奏者が自らペダル１１０を操作すると、上述と同様に、ダンパ６が動く。これが手動演奏である。自動演奏ピアノ１００は、手動演奏時に演奏者に対する演奏支援を行う機能を備えている。つまり、演奏者が踏み込むペダル１１０のペダル位置が間違っているときに、ペダルソレノイド２３を駆動してペダル１１０を振動させ、演奏の間違いであることを演奏者に報知するのである。
【００１６】
ペダル１１０は、図に示すように回転軸により支持されており、この回転軸を中心にして回転する（以下、ペダル１１０が回転軸により支持されている位置をペダル１１０の支持位置といい、ペダル１１０の支持位置よりも紙面右側をペダル１１０の前端側、左側をペダル１１０の後端側という）。また、ペダル１１０の前端側の下面には、所定の弾性体であるペダルスプリング（図示せず）が取り付けられている。ペダル１１０の前端側は、このペダルスプリングの付勢力により上方に押し上げられている。図に示すように、ペダル１１０の後端側には突上棒が連結されており、これにペダルソレノイド２３と、ペダル位置センサ２４とが設けられている。ペダル位置センサ２４は突上棒の位置からペダル１１０の位置を検出し、その出力信号をコントローラ１１およびサーボコントローラ１２ｂに供給する。
【００１７】
ダンパ機構９は、ペダル１１０の運動をダンパ６に伝達する。演奏者が、前述したペダルスプリングの付勢力に抗して、ペダル１１０を踏み下げると、ペダル１１０は、図２において支持位置を中心にして紙面時計方向に回転し、これにより突上棒は上昇する。この突上棒の運動はダンパ機構９を介在としてダンパ６に伝えられ、ダンパ６は弦４から離れる。演奏者がペダル１１０を解放すると、ペダルスプリングの付勢力によりペダル１１０は初期位置に復帰し、ダンパ６は弦４を押さえつける。このように、ペダル１１０の運動はダンパ６に伝達されるが、ダンパ機構９の運動伝達にはある程度の余裕、すなわち遊びがあり、当該遊びの範囲を下回るペダル１１０の運動はダンパ機構９によって吸収され、ダンパ６に伝達されないようになっている。
【００１８】
ここで、ラウドペダルであるペダル１１０を踏み込む深さとその音響上の効果との関係について説明する。ペダル１１０を全部踏み込むと、ダンパ６は完全に弦４から離れるため、弦４の音が伸びたり、弦４が他の弦と共鳴したりする効果を得る。そして、ある程度までペダル１１０を戻していくと、鍵１が押鍵されていなければ、ダンパ６が弦４に接し始める。さらにペダル１１０を戻して、ペダル１１０が完全に初期位置まで戻るとダンパ６は完全に弦４を押さえつけるため、弦４の音がとまり、消音状態になる。ダンパ６が弦４に接し始めてから完全に押さえつけるまでのいずれかの位置にペダル１１０を踏み込むと、弦４の音はダンパ６に接していないときよりも伸びないが、ダンパ６に完全に押さえつけられているときよりも伸びる。この演奏操作は一般にハーフペダルと呼ばれており、繊細な表現を要求する演奏で用いられている。ハーフペダルにより、ペダル１１０を全部踏み込んだ状態とも、全く踏み込まない状態とも異なる効果が生じる。
【００１９】
コントローラ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置と、ＲＯＭ
（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）或いはフラッシュメモリなどの記憶装置とを備えている。また、コントローラ１１にはタイマが内蔵されている。このタイマは水晶振動子を有する発振回路（図示略）を備えており、その発振回路から出力される発信信号を適宜分周してタイミング制御用のクロックを生成し、生成したクロックに基づいて時間を計測する。コントローラ１１は、ＲＯＭやフラッシュメモリなどに記憶されている制御プログラムや制御データに基づいて、自動演奏ピアノ１００の各部を制御する。コントローラ１１は、手動演奏時に演奏支援を行う際には、記録媒体からディスクドライブ１２０を介して供給される楽曲データに基づき、その楽曲の進行に応じて、ペダル１１０をどの程度の深さまで踏み込むべきかを順次特定する。そして、コントローラ１１は、特定したペダル１１０のペダル位置と、ペダル位置センサ２４によって検出されたペダル１１０のペダル位置とを比較し、両者が一致しない場合には、ペダル１１０を振動させるための駆動信号をサーボコントローラ１２ｂに供給する。なお、本実施形態における「一致」は所定の幅を持っており、上述した遊びの範囲や機械誤差程度のズレは問わない。
【００２０】
サーボコントローラ１２ａは、鍵１に対する駆動信号に応じた励磁電流をソレノイドユニット５に供給することで、ソレノイドユニット５のプランジャを上昇又は下降させる。さらに、サーボコントローラ１２ａは、ソレノイドユニット５から供給されるフィードバック信号と上述した駆動信号を比較し、両者が一致するようにサーボ制御を行う。これにより、コントローラ１１が指示したとおりに鍵１が駆動されることになる。また、サーボコントローラ１２ｂは、ペダル１１０に対する駆動信号に応じた励磁電流をペダルソレノイド２３に供給することで、突上棒を上昇又は下降させる。そして、サーボコントローラ１２ｂは、ペダル位置センサ２４から供給されるフィードバック信号とペダル１１０に対する駆動信号を比較し、両者が一致するようにサーボ制御を行う。これにより、コントローラ１１が指示したとおりにペダル１１０が駆動されることになる。
【００２１】
複数の鍵センサ２６は、各鍵１の前端側（図の右側）の下方にそれぞれ配置されており、対応する鍵１の操作状態を監視しており、いずれかの鍵１が押鍵されると、その鍵１に応じた検出信号をコントローラ１１に出力する。
【００２２】
電子楽音発生部２５は、コントローラ１１の制御に基づいて電子的な楽音を発生するものであり、音源やスピーカ等から構成されている。この電子楽音発生部２５は、楽曲を自動演奏する場合などに用いられる。
【００２３】
楽曲データは、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）に従って記述されている。図３は、このＭＩＤＩ形式の楽曲データの構造を示した図である。この楽曲データはＳＭＦ(Standard MIDI File)と呼ばれるファイル形式のデータであり、図３上段に示すように、ヘッダチャンクとトラックチャンクによって構成されている。ヘッダチャンクには、チャンクタイプ等のＳＭＦの属性情報が含まれている。トラックチャンクには、実体となるＭＩＤＩデータが含まれている。同図中段に示すように、トラックチャンクには、演奏制御等を指示するイベントと、先行するイベントと後発のイベントとの発生時間間隔を示すデルタタイムとが含まれている。コントローラ１１は、このデルタタイムを累算することで、各イベントの発生時刻（イベント時刻）を算出することができる。イベントには、押鍵を表したノートオン・ノートオフメッセージのほか、楽器の操作を表した種々のコントロールチェンジメッセージがあり、本実施形態においては、同図下段に示すように、コントロールチェンジメッセージの一つとしてペダル１１０を踏み込むべき深さを表したペダルデータがある。ペダルデータには、そのイベントがペダルデータであることを示すペダルデータ識別信号と、ペダルの種類を示すペダル種類信号と、当該ペダルの踏み込むべき深さを示すポジションデータが記述されている。
【００２４】
（２）実施形態の動作
次に、図４のフローチャートを参照しつつ、自動演奏ピアノ１００が演奏支援を行う際の動作を説明する。図４はコントローラ１１の動作の流れを示すフローチャートである。
図４において、コントローラ１１は、ディスプレイ１３０を介して曲選択の指示を受けると、この指示に応じて、記録媒体から供給される楽曲データを選択し、ＲＡＭにロードする（ステップＳ１）。続いて、コントローラ１１はディスプレイ１３０を介してスタートの指示を受けると、内蔵するタイマが示す時刻を楽曲の開始時刻としてＲＡＭに記憶する（ステップＳ２）。
【００２５】
コントローラ１１は、ペダル位置センサ２４を参照して、現在のペダル位置を検出する（ステップＳ３）。そして、コントローラ１１は、内蔵タイマが示す現在時刻と、ＲＡＭに記憶した開始時刻と、ＲＡＭにロードした楽曲データのデルタタイムから、現在時刻に対応するイベント時刻のイベントデータを特定して読み出す（ステップＳ４）。そして、当該イベントデータがペダルデータであるか否かを判定し（ステップＳ５）、ペダルデータである場合には（ステップＳ５；ＹＥＳ）、新しいペダルデータをＲＡＭの所定エリアに記憶する（ステップＳ６）。したがって、既に古いペダルデータが当該エリアに記憶されている場合にはその古いペダルデータは上書きにより消去される。一方、当該イベントデータがペダルデータでない場合には（ステップＳ５；ＮＯ）、ＲＡＭの所定エリアを変更せずに次のステップに進む。次に、コントローラ１１は、検出したペダル位置と上述のＲＡＭの所定エリアに記憶したペダルデータが示すポジションデータとの差分を演算し（ステップＳ７）、この差分に応じて、ペダルソレノイド２３を駆動することにより、ペダル１１０を振動させる（ステップＳ８）。そして、コントローラ１１はまた現在のペダル位置を検出するステップＳ３に戻る。
これらの処理はコントローラ１１の制御の下、所定周期ごとに起動される割り込み処理などにより、適宜、他の制御と並列して行われる。
【００２６】
図５はステップＳ４で読み出したポジションデータとステップＳ３で検出したペダル位置をプロットした図である。図５において、縦軸はポジションデータまたはペダル位置であり、Ｘ０は最も浅いペダル位置、すなわち、ペダル１１０を全く踏み込んでいないときのペダル位置を示す。また、Ｘｅは最も深いペダル位置、すなわち、ペダル１１０を全部踏み込んだときのペダル位置を示す。横軸は楽曲の進行に対応した時刻を示す。図５の一点鎖線は、楽曲データから読み出したポジションデータをグラフで表現したものであり、図５の実線は、演奏者による演奏から検出したペダル位置をグラフで表現したものである。
【００２７】
例えば図５の時刻ｔ１からｔ２の範囲は、楽曲データによって規定されたペダル１１０のポジションデータと、演奏者が実際にペダル１１０を踏み込んだペダル位置が一致していない。コントローラ１１は、上述の範囲にある時刻ｔにおいて、ペダル位置の差分であるΔｘを計算し、この差分Δｘに所定の比例係数を乗算した振幅Ａでペダル１１０を振動させて、演奏の間違いを演奏者に報知する。具体的には、コントローラ１１が、ペダル１１０を振幅Ａで振動させるための駆動信号をサーボコントローラ１２ｂに供給する。サーボコントローラ１２ｂは、この駆動信号に応じた励磁電流を、ペダルソレノイド２３に供給し、ペダルソレノイド２３に連結された突上棒は上昇又は下降を短期間で多数回繰り返す。これにより、ペダル１１０が振幅Ａで、短期間で上下方向に多数回動くので、演奏者は、ペダル１１０に発生する振動を足の触覚で感じる。このため、演奏者は演奏が間違ったことを強く意識することができる。また、ペダル１１０の振幅Ａは差分Δｘに比例するため、演奏者はどの程度、ペダル位置が間違っているかも意識することができる。
以上のような処理を、楽曲データによって示されるイベント毎に繰り返し行うことで、演奏者の演奏を支援することができる。
なお、本実施形態において比例係数は、振幅Ａが最も大きい場合でも演奏に大きく影響しないように予め設定されている。例えば、演奏者がペダル１１０に足を乗せていて踏み込んでいない状態で演奏の間違いが検出されたときには、ペダル１１０は上述したダンパ機構９の遊びの範囲で振動するように、比例係数が設定されている。この場合、この振動はダンパ機構９によって吸収されるので、ダンパ６には伝達されない。
【００２８】
以上説明した実施形態によれば、楽曲データに基づいて特定されるペダル１１０のポジションデータと、ペダル位置センサ２４によって検出されたペダル１１０のペダル位置とが一致しない場合には、ペダルソレノイド２３を駆動してペダル１１０を振動させることで、演奏者に演奏の間違いを報知することができる。そして、演奏者が間違って踏み込んだペダル１１０そのものが振動するので、演奏者はその振動を足の触覚によって直接的に感じることができ、自らの演奏の間違った箇所を強く意識することとなる。これにより、演奏者の演奏技術の向上に資することになる。また、演奏間違いをペダル１１０の振動によって報知するので、従来技術のように、エフェクト音を聞き分ける演奏者の聴取能力に頼る必要がない。
【００２９】
（３）変形例
上述した実施形態を以下のように変形してもよい。また、以下の変形例は適宜組み合わせてもよい。
【００３０】
（３−１）変形例１
上述した実施形態では、ペダル１１０のペダル位置を検出したが、これに限らず、ペダル１１０を踏み込む強さや速度、加速度を検出してもよい。すなわち、ペダル１１０に対する他の操作量を検出してもよい。例えば、ペダル１１０の踏み込み速度を検出するのであれば、コントローラ１１の内蔵タイマを用いてペダル位置を周期的に記憶し、その変化量と記憶周期からペダル１１０の踏み込み速度を算出すればよい。この場合、楽曲データに含まれるペダルデータには当該踏み込み速度の模範データが記憶されており、コントローラ１１は、この模範データを読み出して、算出した踏み込み速度と比較することにより演奏の間違いを検出すればよい。また、ペダル１１０に限らず、鍵１の操作量を検出してもよい。この場合は、楽曲データには鍵１の操作量についての模範データが記憶されており、コントローラ１１はこれを読み出して、検出された鍵１の操作量と比較すればよい。
【００３１】
また、上述した実施形態では、自動演奏ピアノに演奏支援機能を適用した例について説明したが、これに限らず、自動演奏機能のないピアノに上記の演奏支援機能を適用してもよい。さらには、鍵やペダルを有する鍵盤装置に限らず、鍵やペダル以外の演奏部材、例えば管楽器のバルブのように押し込み量によって楽音を制御するような演奏部材を有する演奏装置であっても、上記の演奏支援機能を適用し得る。要するに、演奏装置に操作量が検出可能な演奏部材が備えられており、その演奏部材の操作量の検出値と、操作量の模範データとが比較できればよい。
【００３２】
（３−２）変形例２
上述した実施形態では、楽曲データによって規定されたペダル１１０のポジションデータと、演奏者が実際にペダル１１０を踏み込んだペダル位置との差分を計算し、これに比例する振幅の振動をペダル１１０に与えたが、振幅は差分に関わらず一定でもよい。また、上述のペダル位置の差分に比例させるパラメータはペダル１１０に与える振動の振幅に限られない。例えば、ペダル１１０に与える振動の周波数（以下、駆動周波数という）を当該差分に比例させてもよい。さらに、これらのパラメータと当該差分との関係は比例に限定するものではなく、任意の関数によって関係付けられていてもよい。すなわち、これらのパラメータが演奏の間違いの量と関係付けられていることにより、演奏支援装置は間違いの量を演奏者に知らせることができる。
【００３３】
（３−３）変形例３
また、上述した実施形態では、コントローラ１１は、楽曲データによって特定されたペダル１１０のポジションデータと、演奏者が実際にペダル１１０を踏み込んだペダル位置とが一致しない場合に、ペダル１１０を振動させるための駆動信号をサーボコントローラ１２ｂに供給したが、この「一致」には様々な態様がある。例えば、上述の差分に対し、所定の閾値を超えるか否かを判定して、超える場合にのみペダル１１０を振動させてもよい。すなわち、当該差分が予め定めた閾値の範囲内にあるときには、ペダル位置が一致していると看做してもよい。また、ペダル１１０が上昇するときと下降するときで、あるいは、ペダル１１０が初期位置の近辺にあるときと全部踏み込んだ位置の近辺にあるときで、上述したペダル位置の「一致」の判定基準が別であってもよい。すなわち、所定のヒステリシス特性をもった判定基準を設けてもよい。
【００３４】
上述した例では、一致か否かという判断手法を述べたが、要は、楽曲の進行に応じて順次特定される操作量と、検出手段によって検出された操作量とが所定の関係にない場合には、演奏部材を駆動すればよい。したがって、一致か否かという判断に加えて、以下のような判断を行っても良い。
【００３５】
例えば、上述の差分が所定の範囲を超えた回数や時間をＲＡＭ等に記憶し、これらが予め定めた閾値を超えたときにのみペダル１１０を振動させてもよい。要するに、楽曲データによって特定されたペダル１１０のポジションデータと、演奏者が実際にペダル１１０を踏み込んだペダル位置とが所定の関係にない場合に、ペダル１１０を振動させればよい。
【００３６】
（３−４）変形例４
上述した実施形態では、正しいペダル位置と比べて、深く踏み込んでしまった場合にも、浅くしか踏み込まなかった場合にも、上述した差分が同じ（すなわち、差分の絶対値が同じ）であれば、ペダル１１０の振動は同じであったが、ペダル１１０の踏み込みが正しいペダル位置と比べて浅いか深いか、すなわち演奏の間違いの方向によって振動の波形、周波数、振幅等を変えてもよい。例えば、図６は種々の振動波形の例を示した図である。図６の横軸は時間であり、Ｔは各振動波の１周期を示す。また、縦軸はペダル位置に相当し（図の上側がペダル位置の上側）、Ｘは各振動波の振幅を示す。図６（ａ）は正弦波、図６（ｂ）は方形波、図６（ｃ）は三角波、図６（ｄ）は漸次上昇し不連続的に下降するタイプの鋸波、図６（ｅ）は漸次下降し不連続的に上昇するタイプの鋸波である。このような振動波形の違いは、演奏者が足の触覚を介して感じ取ることができるものであればよい。
【００３７】
この変形例の動作を具体例を挙げて説明する。例えば図５の時刻ｔ１からｔ２において、ペダル１１０を本来踏み込むべき深さは、実際の演奏において踏み込んだ深さよりも深いので、ペダル１１０の踏み込みが浅すぎることを演奏者に知らせるべきである。一方、時刻ｔ３からｔ４において、ペダル１１０を本来踏み込むべき深さは、実際の演奏において踏み込んだ深さよりも浅いので、ペダル１１０の踏み込みが深すぎることを演奏者に知らせるべきである。したがって、前者の場合には、コントローラ１１は、ペダル１１０を図６（ｄ）の鋸波に従って振動させるための駆動信号をサーボコントローラ１２ｂに供給し、ペダル１１０を振動させる。一方、後者の場合には、コントローラ１１は、ペダル１１０を図６（ｅ）の鋸波に従って振動させるための駆動信号をサーボコントローラ１２ｂに供給し、ペダル１１０を振動させる。その結果、ペダル１１０の踏み込みが浅すぎるとき（時刻ｔ１からｔ２）には漸次上昇し不連続的に下降するタイプの鋸波の振動がペダル１１０を介して足に伝わり、ペダル１１０の踏み込みが深すぎるとき（時刻ｔ３からｔ４）には漸次下降し不連続的に上昇するタイプの鋸波の振動がペダル１１０を介して足に伝わるため、演奏者はペダル１１０のペダル位置をどのように間違えているかを知ることになる。すなわち、これらの振動波形の違いによって、演奏支援装置は間違いの方向を演奏者に知らせることができる。
【００３８】
なお、この場合、どの振動波形で振動させるかは、楽曲データに基づいて特定されるペダル１１０のペダル位置とペダル位置センサ２４によって検出されたペダル１１０のペダル位置をコントローラ１１が比較して決定すればよい。また、上記振動波形は間違いの量を表現することもできる。例えば、図６（ｃ）に示す三角波は、同一周期Ｔ、同一振幅Ｘの波であっても、上昇にかかる時間と下降にかかる時間の比は任意に選ぶことができるので、この時間比によって、間違いの量を表現してもよい。
【００３９】
（３−５）変形例５
どのように間違えているか（ペダル１１０の踏み込みが深いか浅いか）を表現する方法は、振動の波形、周波数、振幅等の違いを利用するだけに限られない。例えば、サーボコントローラ１２ｂは供給された駆動信号を振幅変調により一定周波数の振動波に搬送させ、この振幅変調波が示す波形の違いを利用して表現してもよい。例えば、図７は、一定周波数の正弦波の振動であって、その包絡線形状（すなわち振幅変調波の波形）が鋸波である場合を示した図である。図７に示す横軸は時間であり、縦軸は振動の振幅である。図７に示した振幅変調波の波形は図６（ｄ）で示したような漸次上昇し不連続的に下降するタイプの鋸波であるが、演奏者はこの振動を振幅変調波の波形も含めて足の触覚によって感じる。そして、演奏支援装置は、この振幅変調波の波形を演奏の間違いの方向に応じて図６（ｅ）で示したような漸次下降し不連続的に上昇するタイプの鋸波に変更することもできる。したがって、同一波形、同一周波数の振動を用いても、その振動の変調波の波形を変化させることで、演奏支援装置は間違いの方向を演奏者に知らせることができる。なお、上記の変調の方式は振幅変調に限られず、周波数変調や位相変調などでもよい。
【００４０】
（３−６）変形例６
また、上述の実施形態においては、ペダルソレノイド２３の駆動方向は上下に固定されていたが、上下以外の振動方向に振動できるようにしてもよい。例えば、演奏者に対して左右方向に駆動できるようにしてもよい。また、演奏支援装置はペダル１１０を駆動させるペダルソレノイドを２つ以上備えていてもよい。例えば、ペダルソレノイド２３とは別に左右または前後に駆動可能なペダルソレノイド２３ｂを突上棒に設け、サーボコントローラ１２ｂの出力する駆動電流にしたがって、ペダルソレノイド２３ｂを駆動してもよい。コントローラ１１は演奏者のペダル１１０を踏み込む深さが深いか浅いかによって、ペダルソレノイド２３とペダルソレノイド２３ｂとを使い分けるようにしてもよい。このようにすることで、演奏支援装置は間違いの方向を演奏者に知らせることができる。
【００４１】
（３−７）変形例７
また、ペダル１１０のペダル位置の間違いがペダル位置センサ２４によって検出されている期間を計測し、その計測期間に応じて駆動の仕方を変えてもよい。例えば、コントロール１１はペダル位置センサ２４で検出したペダル位置と、現在時刻に対応するペダルデータが示すポジションデータとが異なっている時間を計測してＲＡＭに記憶し、その時間が長くなるほど、突上棒の上昇又は下降を繰り返す際の駆動周波数を高く又は低くするといった具合である。これも、演奏の間違いを演奏者に強く認識させるためであり、同時に、演奏者に演奏が間違っている期間の長さを認識させることもできる。また、駆動周波数ではなく、振動の波形や振幅を間違いの期間の長さに応じて変化させてもよい。さらに、上述した変調波の波形や周波数や振幅を、間違いの期間の長さに応じて変化させてもよい。すなわち、振動の波形、周波数、振幅、および振動の変調波の波形、周波数、振幅を変化させることによって、演奏支援装置は間違いの期間を演奏者に知らせることができる。
【００４２】
（３−８）変形例８
演奏部材の駆動開始タイミングや駆動終了タイミングには様々なものが考えられる。例えばペダル１１０のペダル位置の間違いがペダル位置センサ２４によって検出されている期間は駆動せずに、その検出が終了した（すなわち、演奏が修正されて正しいペダル位置となった）直後にそのペダル１１０を駆動するようにしてもよい。また、間違いが検出された瞬間からペダル１１０を駆動し始め、演奏が修正されたか否かに関わらず、所定の時間だけ駆動を続けるようにしてもよい。また、イベント時刻から所定期間が経過するまでの間、一度も、そのイベントに対応するペダル位置と実際のペダル１１０の位置が一致しない場合に、はじめてコントローラ１１がペダル１１０を駆動するようにしてもよい。
【００４３】
（３−９）変形例９
上述した実施形態では、ＲＡＭに記憶した開始時刻と、楽曲データのデルタタイムを累算して得たイベント時刻とに基づいて、現在時刻に対応する楽曲データのイベントを特定し、ペダル１１０のペダル位置の間違いを検出したが、現在時刻に対応する楽曲データのイベントを特定する方法は、これに限られない。ペダル位置を間違えた演奏者が、ペダル位置を正しい位置に修正した瞬間に、現在時刻とイベント時刻との関係を修正してもよい。例えば、開始時刻をｔ０、現在時刻をｔ、演奏者がペダル位置をはじめて間違えた時刻をｔｃ、演奏者がペダル位置を正しい位置に修正した時刻をｔｄとする。時刻ｔｃで演奏者がはじめてペダル位置を間違えるまでは、現在時刻に対応するイベント時刻ｔｅはｔｅ＝ｔ−ｔ０である。しかし、時刻ｔｃから時刻ｔｄまでの期間、演奏者は正しい演奏をしていないので、時刻ｔｄ以降はこの期間をないものとして取り扱う。すなわち、時刻ｔｄ以降はｔｅ＝ｔ−ｔ０−（ｔｄ−ｔｃ）となる。すなわち、演奏者が間違えた場合には、その演奏を演奏者が修正して、正しい演奏を始めた瞬間から、イベント時刻と演奏時刻の同期を行うようにしてもよい。
【００４４】
さらに、演奏の途中で複数回間違えた場合であっても、これら間違えた期間はその都度減算されているので、結果的に、間違えた期間の累算値を、真の経過時間から減算していることと同じになる。すなわち、演奏支援装置はこれら複数回の間違えた期間をなかったものとして取り扱うことができる。
【００４５】
（３−１０）変形例１０
また、楽曲データのうち、鍵１またはペダル１１０の挙動を示したイベントデータの順番と、演奏者が実際に演奏した鍵１またはペダル１１０のイベントの順番を比較し、順番が一致しているところまで楽曲が進行しているものとして、現在時刻に対応するイベント時刻を特定してもよい。具体的には、演奏者が実際に演奏した鍵１のイベントを順次ＲＡＭに記憶し、これとＲＡＭに記憶されている鍵１の挙動を示したイベントデータとを比較して、順番が一致していない最初のイベントデータの時刻を現在時刻に対応するイベント時刻とすればよい。
【００４６】
このようにすると、演奏者が間違えて演奏をやり直したとしても、現在時刻に対応するイベント時刻がそのたびに修正されるため、柔軟な演奏支援をすることができる。また、コントローラ１１の内蔵タイマが示す物理的時刻ではなく、イベントデータと演奏イベントの順番によって特定されるイベント時刻を用いるため、演奏者が演奏のテンポを変えたとしても演奏支援をすることができる。
【００４７】
（３−１１）変形例１１
上述した実施形態では、ペダル１１０を振動させることで演奏者に間違いを報知したが、ペダルの負荷を変動させることで報知してもよい。例えば、ペダル１１０をより踏み込むべき場合には、演奏者の踏み込みの力を測定し、これに応じて、ペダルソレノイド２３によりペダル１１０の後端に上向きの力をかけて、ペダルスプリングの付勢力が弱まるようにし、反対に、ペダル１１０をより浅く踏むべき場合には、同様に測定した力に応じて、ペダル１１０の後端に下向きの反力をかけて、ペダルスプリングの付勢力が強まるようにしてもよい。また、ペダルソレノイド２３がペダル１１０の後端に対して上向きの力しかかけられない場合には、その駆動を止めて、ペダルスプリングの付勢力が最大になるようにしてもよい。このような構成にすることで、ペダル１１０のペダル位置の間違いについて演奏者に報知することに加えて、演奏者の演奏の負荷を低減させることができる。なお、上述のような、ペダルの負荷の変動は演奏者によるペダル１１０の操作が行われたことを契機として開始するようにしてもよい。
【００４８】
（３−１２）変形例１２
演奏支援を、自動演奏と同時に行うことも可能である。例えば伴奏を自動演奏で行い、主演奏を演奏者に担当させ、演奏者が間違った演奏を行うとそれを報知する、といった具合である。自動演奏を行う場合には、通常の一般的な自動演奏と同様に、ソレノイドユニット５およびペダルソレノイド２３に対する駆動制御が行われる。具体的には、コントローラ１１により、イベントに含まれるベロシティに応じた駆動信号が生成され、この駆動信号に基づいてサーボコントローラ１２ａによりソレノイドユニット５が駆動される。ソレノイドユニット５が駆動されることより、アクションメカニズム３が作動してハンマ２により弦４が打撃されて楽音が発生する。また、コントローラ１１により、イベントに含まれるペダルデータに応じた駆動信号が生成され、この駆動信号に基づいてサーボコントローラ１２ｂによりペダルソレノイド２３が駆動されることにより、ダンパ機構９が作動してダンパ６が弦４から離れ、音が伸びる等の効果が発生する。
【００４９】
（３−１３）変形例１３
ペダル位置センサ２４はペダル位置を検出する機構を備えているが、この機構はどのような原理のものでもよい。例えば、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源と、光源から発される光線を受光する複数のフォトダイオード等の受光センサを備え、ペダル１１０に連動した遮光板によって、光を受光している受光センサの数が増減することで、ペダル１１０のペダル位置を検出してもよい。また、電気抵抗を利用したものであってもよい。例えば、ペダル１１０に連結された突上棒に可変抵抗器を設け、突上棒の変位に応じて抵抗がかわるようにして、ペダル位置を検出してもよい。
ペダル１１０の運動伝達機構は上述の実施形態に示すダンパ機構９に限られるものではなく、リンク機構、カム、歯車、ワイヤなど様々な機械要素を用いて構成してもよい。
【００５０】
（３−１４）変形例１４
上述したコントローラ１１が実行する制御プログラムは、磁気テープ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光記録媒体、光磁気記録媒体、コンパクトディスク、ＤＶＤ、ＲＡＭなどの記録媒体に記録した状態で提供し得る。即ち、本発明をプログラムとして実現することもできる。
【００５１】
なお、上述の実施例においては、ラウドペダルであるペダル１１０の演奏支援における動作を説明したが、シフトペダルやソステヌートペダル等の他のペダルについても同様に演奏支援を行ってもよい。すなわち、これら他のペダルの操作量が検出されるとともに、これらの操作量の模範となるデータをＲＡＭ等の記憶装置から読み出すことができ、かつ、両者を比較し、比較結果に応じて演奏部材の動きを制御することができればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動演奏ピアノの外観を示す斜視図である。
【図２】自動演奏ピアノの主要部の機械的構成と電気的構成を示す図である。
【図３】楽曲データの構造を示す図である。
【図４】コントローラの動作の流れを示すフローチャートである。
【図５】楽曲データから読み出したポジションデータと、演奏者による演奏から検出したペダル位置とをプロットした図である。
【図６】振動波形の例を示した図である。
【図７】正弦波の振動であって、その包絡線形状が鋸波である場合を示した図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…鍵、１１…コントローラ、２…ハンマ、３…アクションメカニズム、４…弦、５…ソレノイドユニット、６…ダンパ、７…バックチェック、９…ダンパ機構、２３…ペダルソレノイド、２３ｂ…ペダルソレノイド、２４…ペダル位置センサ、２５…電子楽音発生部、２６…鍵センサ、１００…自動演奏ピアノ、１１０…ペダル、１２ａ、１２ｂ…サーボコントローラ、１２０…ディスクドライブ、１３０…ディスプレイ
【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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