[发明专利]配有弱音踏板的自动演奏器钢琴、自动演奏系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动演奏器钢琴，以及更具体地，涉及配有用于改变弦槌的原始位置的弱音踏板系统的自动演奏器钢琴、在其中合并的自动演奏系统和用于控制自动演奏系统的方法。

背景技术

自动演奏器钢琴是原声钢琴和自动演奏系统之间的组合。大钢琴和直立钢琴可以用于自动演奏器钢琴，并且，通过自动演奏系统沿着音乐小节选择性地按下和释放黑键、白键和踏板，以进行自动弹奏。音乐数据被提供给自动演奏系统以进行自动弹奏。音乐系统不仅表示要产生的音调的音高，还表示音调的响度。音调的响度与弦槌就要与琴弦碰撞之前的速度(即，最终弦槌速度)成比例。自动演奏系统分析音乐数据，并确定要按下和释放的黑键和白键、以及最终弦槌速度。

最终弦槌速度可通过将参考点处的键速度调节为目标值来控制。参考点处的键速度被称为“参考键速度”。参考点是键从静止位置到终点位置的键轨迹上的预定键位置，并且，键轨迹是随着时间变化的一系列键位置值。向着终点位置的一系列键位置值被称为“参考前向键轨迹”，而术语“参考后向键轨迹”表示向着静止位置的一系列键位置值。确定参考后向键轨迹，以控制衰减音调的时间。

当音乐数据表示大值的音调响度时，沿着陡峭的参考前向键轨迹移动该音调的黑键或白键，以便以相应的大值的参考键速度经过参考点。另一方面，当音乐数据表示小值的音调响度时，使该音调的黑键或白键沿着平缓的参考前向键轨迹行进，以便以相应的小值的参考键速度经过参考点。由此，自动演奏系统通过将参考键速度调整为目标值，控制音调的响度。

在日本专利申请特开2005-292769中公开了键上的控制序列的典型例子。如前文所述，一系列键位置值形成参考前向键轨迹。参考前向键轨迹上的每个值表示目标键位置，并且参考前向键轨迹上的目标键速度可基于多个目标键位置值确定。现有技术的自动演奏系统包括传感器，其监视电磁控制键致动器的活塞，并且基于从传感器提供的检测信号确定实际键速度或实际键位置。实际键位置或实际键速度也可基于一系列实际键位置值或一系列实际键速度值确定。现有技术的自动演奏系统还包括伺服控制器，其连接到电磁控制键致动器以提供驱动信号，并且，实际键速度和实际键位置被与目标键速度和目标键位置进行比较，以查看键是否确实在参考前向键轨迹上行进。如果产生差异，则现有技术的伺服控制器将该差异乘以增益，并通过该乘法确定驱动信号的占空比。

在现有技术的伺服控制器中，增益可随着目标键位置或目标键速度而变化。然而，对于所有按下的键改变增益，而不考虑踏板上的踩踏(step)。换言之，始终在参考前向键轨迹上的预定点上改变增益。

踏板系统被合并到标准直立钢琴中，并且，踏板已知为“弱音踏板”和“延音踏板”。钢琴师压下延音踏板以延长音调。另一方面，钢琴师压下弱音踏板以减小音调的响度。已知两种弱音踏板机制。所述两种弱音踏板机制之一使得键板横向移位(shift)。通过横向移位减少琴弦的丝数，从而减小响度。另一种弱音踏板机制使得弦槌的原始位置和琴弦之间的距离减小，并使得最终弦槌速度减小。

例如，另一种弱音踏板机制配有背档，其在弦槌阵列的前方横向延伸，并且，弱音踏板与背档链接。当演奏者正在弹奏音乐小节而不压下弱音踏板时，背档与原始位置处的弦槌隔开。在此情况下，当演奏者按下键时，弦槌通过脱离顶杆(jack)而飞过原始位置和琴弦之间的整个距离。另一方面，当演奏者压下弱音踏板时，背档沿后向方向移动，并向着琴弦推动弦槌。结果，减小了到琴弦的距离，并且弦槌飞过减小后的距离。弦槌轻缓地与琴弦碰撞，从而减小音调的响度。

如前所述，迫使黑键和白键在参考前向键轨迹上行进，并且按照使得键以参考键速度经过参考点的方式确定参考前向键轨迹。期望弦槌在目标时间以最终弦槌速度目标值与琴弦碰撞，以产生音调。然而，遇到如下问题，其中，在自动演奏时，在自动演奏系统压下弱音踏板的情况下，弦槌不稳定。例如，产生音调两次。比目标时间更早地产生其他音调。

发明内容

因而，本发明的一个重要目的是提供自动演奏器钢琴，其以高保真度重演弹奏，而与弱音踏板的操纵无关。

本发明的另一重要目的是提供自动演奏系统，其形成自动演奏器钢琴的一部分。

本发明的另一重要目的是提供在自动演奏系统中使用的方法。