[发明专利]自动演奏器乐器及其自动演奏器和用于精确控制键的方法

摘要

一种自动演奏系统(300)为包括在原声钢琴中的键(1a，1b)创建反馈控制环(302)；安设在键(1a，1b)的前部之下的键传感器(7)向运动控制器(11)通知当前位置(yx)，并且运动控制器(11)周期性地将当前位置(yx)和当前速度(yv)与基准轨迹上的目标位置(rx)和目标速度(rv)进行比较，以查看是否发生位置偏差(ex)和速度偏差(ev)；当运动控制器(11)发现偏差(ex，ev)时，运动控制器(11)将偏差(ex，ev)乘以位置增益(kx)和速度增益(kv)，以确定驱动信号(ui)的占空比的增大或减小，并且将驱动信号(ui)提供给螺线管操作键致动器(6)，以便加速或减速键(1a，1b)；增益(kx)根据键运动而可变，以便使实际键轨迹变得接近于基准轨迹。

主权项

1.一种用于产生音调的自动演奏器乐器，包括：原声乐器(100)，包括：多个操纵器(1a，1b)，选择性地被操纵以指定要产生的音调，和音调生成器(2，3，4)，连接于所述多个操纵器(1a，1b)，并且响应于操纵器(1a，1b)的运动，以便产生通过被操纵的操纵器指定的所述音调；以及自动演奏系统(300；300A)，包括：多个致动器(6)，被提供用于所述多个操纵器(1a，1b)，并且响应于驱动信号(ui)，以便引起所述操纵器(1a，1b)的实际运动，从而产生所述音调，多个传感器(7)，监测所述多个操纵器(1a，1b)，并且产生代表当前物理量(yx)的检测信号(yxa)，其中当前物理量(yx)表示所述实际运动，控制器(11；11A；11B；11C)，连接于所述多个传感器(7)，并且根据音乐数据片段，为要被所述多个致动器(6)操纵的操纵器(1a，1b)确定基准轨迹，每个基准轨迹由随着时间变化的目标物理量(rx)表示，根据所述当前物理量(yx)确定至少另一个当前物理量(yv)，根据所述目标物理量(rx)确定至少另一个目标物理量(rv)，至少确定所述当前物理量(yx)与所述目标物理量(rx)之间和所述另一个当前物理量(yv)与所述另一个目标物理量(rv)之间的偏差，以确定最佳幅度，以及信号调制器，连接在所述控制器与所述多个致动器之间，将每个驱动信号调节到所述最佳幅度，并且将所述每个驱动信号提供给与要被操纵的所述操纵器之一相关联的致动器，其特征在于，所述控制器还确定控制参数(kx，kv；kx，kv，ru；kx，kv，f)，所述控制参数中的至少一个根据所述实际运动和所述基准轨迹上的目标运动之一而变化，以及还在于，所述控制器通过所述偏差(ex，ev)与所述控制参数(kx，kv；kx，kv，ru；kx，kv，f)之间的算术运算来确定所述驱动信号的所述最佳幅度(u)。