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用於音樂會話的音樂演奏系統和組成樂器的製作方法

2023-05-25 15:05:11

專利名稱:用於音樂會話的音樂演奏系統和組成樂器的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種用於彼此遠離的演奏器的音樂演奏系統,更具體地涉及 一種具有可通過通信網絡互相通信的多個樂器的音樂演奏系統。
背景技術:
自動演奏器鋼琴是原聲鋼琴和自動演奏系統之間的組合,人類演奏者或 者利用計算機化的鍵驅動系統實現的自動演奏器在原聲鋼琴上演奏音樂曲調。自動演奏器具有電磁控制(solenoid-operated)的鍵致動器,所述鍵致動器 被安裝在鍵盤之下,並且在音樂數據的基礎上、在計算機系統的控制下被選 擇性地激勵。自動演奏器鋼琴可用於音樂演奏系統。在日本專利申請特許公開 No.2006-178197中公開了音樂演奏系統的示例。將兩個自動演奏器鋼琴合併 到現有技術的音樂演奏系統中。所述自動演奏器鋼琴中的一個充當主(master) 樂器,另一個充當從屬(slave)樂器。當人類演奏者在主樂器上用手指彈奏音 樂曲調時,在主樂器的計算機系統中產生表示主樂器上的演奏的音樂數據代 碼,所述音樂數據代碼被傳遞到從屬樂器的計算機系統。在從屬樂器的計算 機系統中分析被保存在所述音樂數據代碼中的音樂數據,並且通過該分析來 確定要移動的鍵和鍵的目標軌跡。以這樣的方式激勵用於要移動的鍵的電磁 控制的鍵致動器電磁控制的鍵致動器的活塞強迫所述鍵在目標軌跡上行進。 結果,從屬樂器的弦槌被驅動以進行旋轉,並被使得與琴弦碰撞,以便在沒 有在從屬樂器上用手指彈奏的情況下產生鋼琴音調。這樣,人類演奏者基於 主樂器鍵盤上的手指彈奏而通過主樂器和從屬樂器二者演奏音樂曲調。在以下描述中,術語"音樂會話(music session)"是指實時演奏,在該實 時演奏中,表示在一組成樂器上的手指彈奏的音樂數據通過通信網絡而^皮傳 遞到另 一組成樂器以進行自動演奏,並且/或者反之亦然。儘管現有技術的音樂演奏系統允許人類演奏者通過主樂器鍵盤上的手指 彈奏來驅動從屬樂器的鍵,但是現有技術的音樂演奏系統的發明者並沒有以
音樂會話為目標。音樂數據單向地從主樂器流動到從屬樂器。即使主樂器的角色和從屬樂器的角色在這兩個自動演奏器鋼琴之間動態 地改變,音樂會話也不會流暢地進行。在主樂器上的手指彈奏和通過從屬樂 器產生的音調之間出現時間遲延(kg)。該時間遲延部分是因為從主樂器到從 屬樂器的數據傳遞,並且電磁控制的鍵致動器花費了幾百毫秒量級的時間段。 然而,在現有技術的音樂演奏系統中沒有合併任何針對該時間遲延的防範措 施。在自動演奏器鋼琴通過諸如網際網路的數據通信網絡而互相連接時,上述 問題變得嚴重。發明內容因此,本發明的一個重要目的是提供一種音樂演奏系統,其使得可以減 少在一組成樂器上的手指彈奏和通過另 一組成樂器產生的音調之間的時間遲延。本發明的另 一重要目的是提供一種樂器,其形成所述音樂演奏系統的一 部分。根據本發明的一個方面,提供了一種用於在多個樂器上的音樂演奏的音樂演奏系統,包括主樂器、從屬樂器和延遲消除器,主樂器包含多個操縱器,其被選擇性地移動以指定要產生的音調;轉換器,其監控所述多個操縱器,並且產生檢測信號,所述檢測信號代表表示所述多個操縱器的移動的物理量;信息處理系統,其連接到所述轉換器,並且基於所述物理量產生表示 所述多個操縱器上的演奏的演奏數據;以及通信系統,其^:連接在所述信息 處理系統和通信信道之間,用於通過所述通信信道發送所述演奏數據;從屬 樂器包含另一通信系統,其被連接到所述通信信道,並且從所述通信系統 接收所述演奏數據;其它操縱器,用於指定要產生的音調;多個致動器,其 被提供用於所述其它操縱器,並且被驅動信號選擇性地激勵,以便引起所述 其它操縱器在軌跡上的移動;機械音調生成系統,其被連接到所述其它操縱 器,並且當所述其它操縱器強力地驅動所述機械音調生成系統時產生原聲音 調;電子音調生成系統,用於基於所述演奏數據產生電音調;和控制系統, 其被連接到所述另一通信系統、所述多個致動器和所述電子音調生成系統, 並且將在所述演奏數據的基礎上產生的所述驅動信號選擇性地提供給所述多 個致動器,以便選擇性地在所述軌跡上移動所述其它操縱器,以及將所述演 奏數據提供給所述電子音調生成系統以便產生所述電音調,與所述信息處理 系統、電子音調生成系統、和控制系統中的至少一個相關聯地提供所述延遲 消除器,以便減小所述演奏數據的發送和所述電音調或所述原聲音調的生成 之間的時間遲延。根據本發明的另 一方面,提供了 一種形成音樂演奏系統的一部分的樂器,包括多個操縱器,其被選擇性地移動以指定要產生的音調;轉換器,其監 控所述多個操縱器,並且產生檢測信號,所述檢測信號代表表示所述多個操 縱器的移動的物理量;信息處理系統,其被連接到所述轉換器,並且在所述 物理量的基礎上產生表示所述多個操縱器上的演奏的演奏數據;通信系統, 其被連接在所述信息處理系統和通信信道之間,以便通過所述通信信道將所 述演奏數據發送到另一樂器;以及延遲消除器,與所述信息處理系統相關聯地提供所述延遲消除器,以便減小在所述演奏數據的發送和通過所述另 一 樂 器產生的電音調或原聲音調的生成之間的時間遲延。根據本發明的再一方面,提供了 一種形成音樂演奏系統的一部分的樂器, 包括通信系統,其被連接到通信信道,並且通過所述通信信道接收表示另 一樂器的操縱器的移動的演奏數據;多個操縱器,用於指定要產生的音調; 多個致動器,其被提供用於所述多個操縱器,並且被驅動信號選擇性地激勵, 以便引起所述多個操縱器在軌跡上的移動;機械音調生成系統,其被連接到 所述多個操縱器,並且在所述多個操縱器強力地驅動所述機械音調生成系統 時產生原聲音調;電子音調生成系統,用於在所述演奏數據的基礎上產生電 音調;控制系統,其被連接到所述通信系統、所述多個致動器和所述電子音 調生成系統,並且將在所述演奏數據的基礎上產生的所述驅動信號選擇性地 提供給所述多個致動器,以便選擇性地在所述軌跡上移動所述多個操縱器, 以及將所述演奏數據提供給所述電子音調生成系統,以便產生所述電音調; 以及延遲消除器,與所述電子音調生成系統和控制系統中的至少一個相關聯 地提供所述延遲消除器,以便減小在所述演奏數據的發送和所述電音調或所 述原聲音調的生成之間的時間遲延。


根據結合附圖進行的以下描述,將更清楚地理解音樂演奏系統的特徵和 優點,其中 圖1是示出本發明的音樂演奏系統的系統配置的框圖,圖2是示出被合併在自動演奏器鋼琴中的原聲鋼琴結構和其它系統配置 的橫截面視圖,圖3是示出被合併在自動演奏器鋼琴中的控制系統的系統配置的框圖,圖4是示出音樂會話中的作業序列的流程圖,圖5是示出本發明的另 一音樂演奏系統的系統配置的框圖,圖6示出了用於音樂會話的作業序列,圖7是示出音樂會話中的作業序列的流程圖,圖8是示出用於音樂會話的準備工作中的作業序列的流程圖,圖9A和9B是示出被合併在音樂會話的子例程中的作業序列的流程圖,圖IO是示出自動演奏器鋼琴在音樂會話中的功能的框圖,圖11是示出用於推測(presume)音樂會話中的對應鍵的鍵位置和鍵速度的作業序列的流程圖,圖12是示出標準手指彈奏中的鍵的軌線和半行程鍵移動中的鍵的軌線的波形圖,圖13是示出在估計鍵軌跡、推測鍵軌跡、和實際鍵軌跡上的鍵位置相對 於時間的圖,圖14是示出在估計鍵軌跡、推測鍵軌跡、和實際鍵軌跡上的鍵速度相對 於時間的圖,圖15是示出用於測量通信時間遲延的作業序列的流程圖, 圖16是示出用於周期性地測量通信時間遲延的作業序列的流程圖, 圖17是示出主樂器中的實際鍵軌跡、推測鍵軌跡trEB、以及從屬樂器 中的實際鍵軌跡相對於時間的圖,圖18是示出用於確定機械時間遲延的作業序列的流程圖, 圖19是示出本發明的另 一 音樂演奏系統的系統配置的框圖, 圖20是示出音樂會話中的作業序列的流程圖, 圖21是示出用於產生推測鍵事件數據代碼的作業序列的流程圖, 圖22是示出鍵軌跡上的推測鍵位置的曲線圖, 圖23是示出用於確定總延遲時間的作業序列的流程圖, 圖24是示出本發明再一音樂演奏系統的系統配置的框圖,以及 圖25是示出音樂會話中的作業序列的流程圖。
具體實施方式
實施本發明的音樂演奏系統可用於多個樂器上的音樂演奏,並且主要包 括主樂器、從屬樂器和延遲消除器。在主樂器中產生演奏數據,並且通過通 信信道將演奏數據從主樂器提供給從屬樂器。在從屬樂器中,在所述演奏數 據的基礎上產生原聲音調或電音調,並且在沒有人類演奏者的任何手指彈奏的情況下移動從屬樂器的操縱器(manipulator)。儘管從演奏數據的發送到從屬 樂器中的音調生成引入了時間遲延,但是通過所述延遲消除器消除了該時間 遲延的至少一部分。因此,在主樂器和從屬樂器上實現了音樂會話。主樂器包括轉換器、信息處理系統、通信系統和多個操縱器。所述多個 操作器用於指定要產生的音調。作為示例,當人類演奏者在所述多個操縱器 上用手指彈奏音樂曲調時,通過所述多個操縱器依序指定樂譜上的音調。轉換器監控所述多個操縱器,並且產生代表所述多個操縱器的物理量的 檢測信號。所述物理量表示所述多個操縱器的移動,使得可以將檢測信號用 於再現鍵移動。信息處理系統被連接到轉換器,並且在所述物理量的基礎上 產生表示在所述多個操縱器上的演奏的演奏數據。通信系統被連接在信息處 理系統和通信信道之間,用於通過所述通信信道將演奏數據發送到從屬樂器。從屬樂器包括另一通信系統、其它操縱器、多個致動器、機械音調生成 系統、電子音調生成系統、和控制系統。通過機械音調生成系統產生原聲音 調,並且通過電子音調生成系統產生電音調。因此,從屬樂器能夠產生原聲 音調和電音調。所述其它操縱器用於指定要產生的音調,使得人類將其它操縱器的移動 識別為該從屬樂器上的演奏。為所述其它操縱器提供多個致動器。利用驅動 信號選擇性地激勵所述多個致動器,以便在沒有人類演奏者的任何手指彈奏 的情況下引起其它操縱器在軌跡上的移動。由於機械音調生成系統連接到所 述其它操縱器,因此所述多個致動器(actuator)可以通過該機械音調生成系統 產生原聲音調。當所述其它操縱器強有力地驅動(actuate)機械音調生成系統 時,機械音調生成系統開始產生原聲音調。另一方面,如果致動器微弱地驅 動機械音調生成系統,則不通過機械音調生成系統產生任何原聲音調。如果 致動器強有力地驅動所述其它操縱器,則所述其它操縱器也強有力地驅動機 械音調生成系統,該機械音調生成系統響應其它操縱器的移動以便產生原聲 音調。因此,致動器使得可以選擇性地產生其它操縱器的移動以及所述運動 和原聲音調二者。從屬樂器的通信系統被連接到通信信道,使得演奏數據到達那裡。控制 系統被連接到前述另一通信系統、所述多個致動器和電子音調生成系統。當 演奏數據到達通信系統時,將該演奏數據從通信系統傳遞到控制系統。控制 系統分析該演奏數據,用於確定要產生的音調,並且選擇性地將基於演奏數 據產生的驅動信號提供給所述多個致動器,並將演奏數據提供給電子音調生 成器。在要產生電音調的情況下,將演奏數據傳遞給電子音調生成系統用於產 生電音調,並且將驅動信號提供給致動器,以便微弱地移動相關聯的操縱器。 被移動的操縱器還微弱地驅動機械音調生成系統。結果。不產生任何原聲音 調。然而,人類感覺到該電音調,好像它們是響應於其它操縱器的移動而產 生的一樣。在要產生原聲音調的情況下,基於演奏數據來產生驅動信號,並且將該 驅動信號提供給致動器。致動器使其它操縱器在越過某個點的軌跡上行進, 使得機械音調生成器產生原聲音調。由於演奏數據通過通信信道的傳播和其它操縱器的驅動,時間遲延是不可避免的。與信息處理系統、電子音調生成系統和控制系統中的至少一個相 關聯地提供延遲消除器,以便減小時間遲延。在僅為電子音調生成系統提供延遲消除器的情況下,延遲消除器至少消 除由於其它操縱器的驅動和機械音調生成器的驅動而導致的延遲。在僅為信息處理系統提供延遲消除器的情況下,信息處理單元在物理量 的基礎上、在實際生成原聲音調之前,推測原聲音調的生成,並且表示所推測的原聲音調的生成的演奏數據被發送到從屬樂器。從屬樂器的控制系統基 於該演奏數據產生驅動信號,並且將該驅動信號提供給致動器以便移動其它操縱器。儘管引入了時延遲延,但是在實際音調生成之前將演奏數據發送給 從屬樂器,使得至少部分地或者完全地消除該時間遲延。如果用戶希望聽到 電音調,則將演奏數據提供給電子音調生成系統以便生成電音調,並且將驅 動信號提供給致動器,用於將其它操縱器移動到不生成原聲音調的程度。在為信息處理系統和控制系統二者提供延遲消除器的情況下,信息處理 系統在物理量的基礎上推測其它操縱器的移動,並且表示推測(的)移動(presumed movement)的演奏數據被發送給從屬樂器,以便使控制系統通過其 它操縱器再現所述移動。由於該演奏數據表示在操縱器的實際移動之前的推 測移動,因此時間遲延被部分地或者完全地消除。延遲消除器類似地消除通 過信息處理系統、電子音調生成系統和控制系統的所述時間遲延。如將從前面的描述認識到的那樣,利用延遲消除器來消除時間遲延,使 得電音調和/或其它操縱器的移動與多個操縱器的移動良好地同步。在人類演 奏者在充當主樂器和從屬樂器二者的樂器上用手指彈奏音樂曲調的不同部分 時,聽眾覺得該音樂曲調是在兩個樂器上同時演奏的。在以下描述中,術語"前"表示比用術語"後,,修飾的位置更靠近演奏 者的位置,所述演奏者正坐在凳子上用手指彈奏。在前面位置和對應的後面 位置之間畫的線沿"縱向"延伸,並且縱向以直角與4黃向"相交。"上下方 向"垂直於由縱向和橫向定義的平面。術語"軌線"表示鍵經過的鍵位置的一系列值,術語"軌跡"是指隨時 間一起變化的鍵位置的一系列值,即,該系列值與時間之間的關係。第一實施例系統配置首先參照附圖的圖1,實施本發明的音樂演奏系統主要包括多個自動演 奏器鋼琴PA和PB以及諸如例如網際網路N的通信網絡。自動演奏器鋼琴PA 和PB可與網際網路N連接,並且在自動演奏器鋼琴PA和PB之間傳遞音樂數據。自動演奏器鋼琴PA和PB中的每一個包括配備有4定4A或4B和琴弦4A 或4B的原聲鋼琴1A或1B、通信系統15A或15B、電子音調生成系統16A 或16B、自動演奏系統18A或18B以及音樂數據產生系統19A或19B。通信 系統15A或15B、電子音調生成系統16A或16B、自動演奏系統18A或18B 以及音樂數據生成器19A或19B被安裝在原聲鋼琴15A或15B內部,並且, 分別通過原聲鋼琴15A或15B的琴弦4A或4B的振動以及通過電子音調生 成系統16A或16B來產生原聲鋼琴音調和電子音調。人類演奏者A或B在原聲鋼琴1A或IB的鍵4A或4B上用手指彈奏音 樂曲調,用於通過琴弦4A或4B的振動來產生原聲鋼琴音調,並且自動演奏 系統18A或18B在沒有人類演奏者A或B的手指彈奏的情況下,驅動原聲 鋼琴1A或1B,用於也通過琴弦4A或4B的振動來產生原聲鋼琴音調。
當人類演奏者A或B在原聲鋼琴1A或IB上用手指彈奏音樂曲調時, 音樂數據產生系統19A或19B監控原聲鋼琴1A或IB,並且產生表示該音樂 數據的音樂數據代碼。以實時的方式將該音樂數據代碼從音樂數據產生系統 19A或19B提供給通信系統15A或15B。通信系統15A或15B連接到網際網路 N,並且,通過網際網路N將音樂翁:據代碼從通信系統15A或15B傳遞到另一 通信系統15B或15A。當接收到音樂數據代碼時,將該音樂數據代碼從通信 系統15B或15A傳遞到電子音調生成系統16B或16A,並且通過電子音調生 成系統16B或16A產生電子音調。還將音樂數據代碼從通信系統15B或15A傳遞到自動演奏系統18B或 18A,自動演奏系統18B或18A移動鍵1Ba或lAa,好像人類演奏者按壓和 釋放它們一樣。然而,自動演奏系統18B或18A防止原聲鋼琴1B或1A生 成原聲鋼琴音調。因此,儘管移動鍵1Ba或1Aa,但是只通過自動演奏器鋼 琴PB或PA產生電子音調。原聲鋼琴1A或1B在手指彈奏和原聲鋼琴音調的生成之間引入時間遲 延。然而,電子音調不受由於原聲鋼琴1B或1A的機械聯動裝置(linkwork) 導致的時間遲延影響。由於這一原因,與通過現有技術音樂演奏系統的從屬 樂器產生原聲鋼琴音調的定時相比,通過電子音調生成系統16B或16A生成 電子音調的定時更接近通過原聲鋼琴1B或1A生成原聲鋼琴音調的定時。當兩個演奏者A和B分別在原聲鋼琴1A和1B上用手指彈奏時,響應 於鍵1Aa上的手指彈奏而通過琴弦4A的振動、以及響應於鍵1Ba上的手指 彈奏而通過琴弦4B的振動來產生原聲鋼琴音調,並且將表示鍵1Aa上的手 指彈奏的音樂數據代碼以及表示其它鍵lBa上的手指彈奏的音樂數據代碼分 別從通信系統15A發送到另 一通信系統15B ,以及從通信系統15B發送到通 信系統15A。結果。在自動演奏器鋼琴PA和PB二者中產生原聲鋼琴音調和 電子音調,好像兩個演奏者A和B在自動演奏器鋼琴PA和PB的每一個上 以鋼琴二重奏演奏音樂曲調一樣。由於自動演奏器鋼琴1A、通信系統15A、電子音調生成系統16A、自動 演奏系統18A和音樂數據產生系統19A分別類似於自動演奏器鋼琴1B、通 信系統15B、電子音調生成系統16B、自動演奏系統18B和音樂數據產生系 統19B,因此在以下描述中,在某些上下文中可以使自動演奏器鋼琴PA的組 件和自動演奏器鋼琴PB的組件替換。當組件是可替換的時,利用沒有"A"
和"B"的附圖標記來標註該組件。例如,在上下文中使鍵1Aa和鍵1Ba替 換的情況下,從附圖標記1Aa和lBa中刪除"A,,和"B"。例如,利用"la,, 來標註自動演奏器鋼琴PA和PB中的任何一個的鍵。另一方面,當對任一個 自動演奏器鋼琴PA或PB的組件進行描述時,附圖標記帶有"A,,或"B"。 例如,利用"16A"來標註自動演奏器鋼琴PA的電子音調生成系統,利用"16B,, 來標註自動演奏器鋼琴PB的電子音調生成系統。 自動演奏器鋼琴轉到附圖的圖2,圖示了原聲鋼琴l的結構、電子音調生成系統16的系 統配置、自動演奏系統18的功能、以及音樂數據產生系統19的功能。如上 文所述,原聲鋼琴l、電子音調生成系統16、自動演奏系統18和音樂數據產 生系統19分別代表原聲鋼琴1A和1B中的任一個、電子音調生成系統16A 和16B中的任一個、自動演奏系統18A和18B中的任一個、以及音樂數據產 生系統19A和19B中的任一個。原聲鋼琴l包括鍵la的陣列、動作單元2、弦槌3的陣列、琴弦4、制 音器單元8和鋼琴箱體9。鍵la的陣列被安裝在形成鋼琴箱體9底部的中盤 (keybed)9a上,並且在鋼琴箱體9內部提供動作單元2、弦槌3、琴弦4和制 音器單元8。在此實例中,在陣列中包含88個鍵la。鍵la圍繞鍵架中板(balance rail)9b 傾斜。當人類演奏者A或B以及自動演奏系統8沒有在鍵la上施加任何力 時,鍵la停留在靜止位置上。當人類演奏者A或B或者自動演奏系統18將 力施加在鍵la上時,鍵la的前部朝著終點位置下降,因此鍵la的後部被升 高。當鍵la被發現處於靜止位置上時,鍵行程為0。終點位置與靜止位置分 開10毫米。換言之,當鍵la到達終點位置時,鍵行程為10毫米。因此,鍵 行程是從靜止位置到軌線上的任意鍵位置的長度。人類演奏者A或B和自動演奏系統18引起鍵la朝向終點位置的移動, 該動作被稱為"按壓"。人類演奏者A或B和自動演奏系統18還引起鍵la 朝向靜止位置的移動,該動作被稱為"釋放"。在演奏和自動演奏中,鍵la 中的每一個保持和改變鍵位置。鍵la中的每一個實際具有4個階段停留在靜止位置上、向終點位置移 動、停留在終點位置上、以及向靜止位置移動,因此,鍵軌跡可被劃分為靜 止位置上的靜態(stationary)部分、朝向終點位置的運動部分、終點位置上的l爭
態部分、以及朝向靜止位置的運動部分。朝向終點位置的運動部分和朝向靜 止位置的運動部分分別被稱為"基準前向鍵軌跡"和"基準後向鍵軌跡"。終 點位置上的靜態部分和靜止位置上的靜態部分分別被稱為"靜態軌跡"。鍵la沿橫向排列,並且在其中間部分處與動作單元2連結,以及在其後 部與制音器單元8連結。當人類演奏者A或B將力施加在鍵la的前部、或 者自動演奏系統18將力施加在後部時,4建la沿著相應的軌線從靜止位置行 進到終點位置,並且鍵la驅動相關聯的動作單元2。動作單元2還與弦槌3相連結,並且弦槌3由動作支架(bracket)可旋轉 地支撐。由於這一原因,鍵la的移動通過動作單元2而被傳到弦槌3,並且 通過動作單元2和弦槌3之間的脫離而引起弦槌3的旋轉。弦槌3與琴弦4 相對,並且在旋轉的終點引起琴弦4的振動。人類演奏者A或B和自動演奏 系統18通過按壓和釋放鍵la來驅動弦槌3進行旋轉。根據軌線上的鍵位置,鍵la使相關聯的制音器單元8與琴弦4分開或者 接觸。當制音器單元8保持與琴弦4接觸時,禁止琴弦4振動。當制音器單 元8與琴弦4分開時,允許琴弦4振動。被按壓的鍵la首先使相關聯的制音 器單元8與琴弦4分開,隨後使弦槌3被驅動進行旋轉。當人類演奏者A或 B釋放被按壓的鍵la時,被釋放的鍵la開始在軌線上向後行進。被釋放的 鍵la通過軌線上的某些點。然後,制音器單元8與振動的琴弦4相接觸,並 且使該振動被衰減。人類演奏者A或B按照以下方式在原聲鋼琴1上演奏音樂曲調。當所有 鍵la都停留在靜止位置上時,弦槌3與相關聯的琴弦4分開,並且制音器單 元8保持與琴弦4相接觸,如圖2所示。當人類演奏者開始他或她的演奏時, 他或她選擇性地按壓鍵la和釋放被按壓的鍵la。假設人類演奏者A或B按壓鍵la之一,被按壓的鍵la開始在其軌線上 行進。當被按壓的鍵la在軌線上朝著終點位置行進時,被按壓的鍵lb/lc使 制音器單元8與相關聯的琴弦4分開,並且琴弦4準備振動。被按壓的鍵la 還驅動相關聯的動作單元2。被驅動的動作單元2使弦槌3被驅動朝著相關 聯的琴弦4旋轉。弦槌3在旋轉的終點與琴弦4碰撞,並且引起琴弦4的振 動。振動的琴弦4繼而引起形成鋼琴箱體9的一部分的聲板(soundboard)的振 動,並且從原聲鋼琴1發出原聲鋼琴音調。弦槌3在琴弦4上回彈,並且輕 柔地降落在託木(back check)上。
原聲鋼琴音調的響度與弦槌3在與琴弦4碰撞之前瞬間的速度成比例。 人類演奏者A或B強有力地按壓黑鍵la以便以大響度產生原聲鋼琴音調。 另 一方面,人類演奏者A或B為了小響度的原聲鋼琴音調而輕輕地按壓鍵la。在生成原聲鋼琴音調之後,人類演奏者A或B釋放鍵la。然後,被釋 放的鍵la開始在軌線上向後行進。被釋放的鍵la允許制音器8向振動的琴 弦4移動並且與其接觸。然後,振動被衰減,並且使原聲鋼琴音調消失。被 釋放的鍵la還允許動作單元2返回到靜止位置。自動演奏系統18包括在圖1中利用18Aa或18Ba標註的控制系統18a、 電磁控制的鍵致動器5和鍵傳感器6。控制系統18a具有信息處理能力,並且 電磁控制的鍵致動器5和鍵傳感器6被連接到控制系統18a。電磁控制的鍵致 動器5被以交錯的方式在鍵la後部的下方沿橫向布置,並且分別與鍵la相 關聯。控制系統18a利用電磁控制的鍵致動器5引起鍵la的移動,並且使鍵 la在軌線上行進。鍵傳感器6被提供在鍵la前部的下方,並且分別與鍵la 相關聯。鍵傳感器6是將整個軌線上的鍵位置光學地轉換為鍵位置信號SI的 類型,並且安裝在中盤9a上的光電耦合器6a以及安裝在相關聯的鍵la的下 表面的光調製器6b共同形成每個鍵傳感器6。當鍵la沿著它們的軌線在靜止 位置和終點位置之間行進時,光調製器6b使入射光的量根據當前鍵位置而變 化,並且入射光被轉換為形成鍵位置信號S1的光電流。在圖3中圖示了控制系統18a的系統配置。控制系統18a包括被簡寫為 "CPU,,的中央處理單元20、外圍處理器(未示出)、被簡寫為"ROM"的只讀存 儲器21、被簡寫為"RAM"的隨機存取存儲器22、通信接口 15a、其它接口 23、 脈寬調製器24和共享總線系統20b。中央處理單元20和其它系統組件21、 22、 15a、 23、和24被連接到共享總線系統20b,使得中央處理單元20可通 過共享總線系統20b與其它系統組件21、 22、 15a、 23、和24通信。與音樂數據產生系統19、通信系統15和電子音調生成系統16共享中央 處理單元20、只讀存儲器21、隨機存取存儲器22和接口 15a/23。中央處理單元20是信息處理能力的源。電腦程式被存儲在只讀存儲器 21中,並且在中央處理單元20上運行,以便完成將在下文中詳細描述的各 種任務。隨機存取存儲器22充當中央處理單元20的工作存儲器,並且在該 工作存儲器中定義鍵索引寄存器、標誌和內部時鐘。通信接口 15a將通信系統15和控制系統18a互連。通信系統15包括發
送器和接收器。中央處理單元20將音樂數據代碼作為有效載荷裝載到分組 (packet)中或者從分組中卸載音樂數據代碼,通過通信系統15而向網際網路 N傳遞以及從網際網路N接收所述分組。其它接口 23充當MIDI(樂器數字接口)以及用於弦槌傳感器7和鍵傳感 器6的信號接口。 MIDI接口是本領域技術人員公知的。每個信號傳感器具有 模數轉換器和數據緩衝器。弦槌位置信號S2和鍵位置信號Sl被選擇性地提 供給所述信號接口,這些信號Sl/S2的離散值被轉換為鍵位置數據代碼和弦 槌位置數據代碼。鍵位置數據代碼和弦槌位置數據代碼被臨時存儲在數據緩 沖器中,並且中央處理單元20周期性地從數據緩沖器中提取表示當前鍵位置 的值的鍵位置數據、和表示當前弦槌位置的值的弦槌位置數據。所述鍵位置 數據和弦槌位置數據被積存在隨機存取存儲器22中以供分析。脈寬調製器響應從中央處理單元20提供的控制數據,以便將驅動脈沖信 號S3調整為充當驅動脈沖信號S3的脈衝串的佔空比的目標值或者平均電流 量的目標值。驅動信號S3流過電磁控制的鍵致動器5,並且產生磁場。該磁 場的強度以及因此施加在鍵la後部的力與所述平均電流量成比例。由於這一 原因,中央處理單元20利用脈寬調製器24控制施加在鍵la後部的力的大小。電子音調生成系統16包括電子音調生成器16a和聲音系統17。音樂數 據代碼被依序提供給電子音調生成器16a,電子音調生成器16a在該音樂數據 代碼的基礎上產生音頻信號。該音頻信號被提供給聲音系統17,並且通過聲 音系統17而被轉換為電子音調。根據MIDI協議來準備音樂數據代碼,並且在音符開(note-on)消息和音符 關(note-off)消息中指定要產生的音調和要衰減的音調,音符開消息包含表示 音符開事件、分配給要產生的音調的音符號碼、以及表示音調響度的速度的 音樂數據。向88個鍵la分配不同的音符號碼,使得控制系統18a能夠利用 音符號碼來識別要被驅動的鍵la。另一方面,音符關消息包含表示音符關事 件和分配給要被衰減的音調的音符號碼的音樂數據。 一音符事件與下一音符 事件之間的時間段表示持續時間數據,所述音符事件即音符開事件或音符關 事件,並且所述持續時間數據被混合在音樂數據中。電子音調生成器16a具有波形存儲器(未示出),並且用音樂數據代碼來 指定波形。從波形存儲器讀出波形數據,並且根據該波形數據形成音頻信號。 向該數字音頻信號賦予包絡(envelope)。向該數字音頻信號賦予包絡,並且將
該數字音頻信號轉換為音頻信號,該音頻信號被提供給聲音系統。由於電子音調生成器16a是本領域技術人員公知的,因此為簡單起見,在下文中沒有 包含進一步的描述。回到圖2,音樂數據產生系統19包括控制系統18a、鍵傳感器6和弦槌 傳感器7。在自動演奏系統18和音樂數據產生系統19之間共享控制系統18a 和鍵傳感器,並且結合自動演奏系統18來描述控制系統18a和鍵傳感器。弦 槌傳感器7是與鍵位置傳感器6相似地將當前弦槌位置光學地轉換為鍵位置 信號S2的類型。電腦程式被安裝在控制系統18a中的電腦程式被分解為主例程和子例程。當主 例程在中央處理單元20上運行時,用戶通過諸如例如觸摸板顯示單元的適當 人機界面(未示出)與控制系統18a通信。將若干子例程分配給自動演奏、在自動演奏器鋼琴PA或PB上的演奏期 間的音樂數據生成、以及通過網際網路N進行的通信。這些子例程可用於自動 演奏器鋼琴PA或PB上的獨奏曲或合奏曲的演奏。另一子例程在中央處理系 統上運動以進行音樂會話,並且在用於音樂會話的子例程的監控下選擇性地 調用上述各子例程。當用戶從人機界面(未示出)上的作業菜單中選擇他或她喜 歡的操作時,主例程開始通過定時器中斷而分支到子例程。當該時間段到期 時,中央處理單元20從所述子例程返回到主例程。這樣,重複進入子例程和 返回到主例程。通過執行用於自動演奏的子例程來完成任務,該任務對應於控制系統 18A的功能。所述功能被稱為"預(preliminary)數據處理器"10、"運動控制 器"11和"伺服控制器"12。當用於自動演奏的子例程在中央處理單元20上運行時,周期性地將音樂 數據代碼從通信系統15 、數據存儲設備(未示出)或另一 MIDI樂器提供給預數 據處理器10,並且將個體化(individualized)演奏數據從預數據處理器10提供 給運動控制器11,從運動控制器11將鍵軌跡數據提供給伺服控制器12,用 於對電磁控制的鍵致動器5進行伺服控制。在預數據處理器10中,演奏數據被個體化以便對於自動演奏器鋼琴PA 和PB是最優的。該演奏數據在後數據處理器10中進行個體化,並且通過預 數據處理器IO產生個體化的演奏數據。將該個體化的演奏數據從預數據處理 器IO傳送到運動控制器11。運動控制器11確定要被按壓的每個鍵la的基準前向(forward)鍵軌跡 和要被釋放的每個鍵la的基準後向(backward )鍵軌跡。然而,對於音樂會 話,運動控制器11確定基準前向無聲鍵軌跡和基準後向無聲鍵軌跡,而不是 基準前向4建軌跡和基準後向鍵軌跡。如上文所述,術語"鍵軌跡"是指隨時間變化的一系列鍵位置值。基準 點是每個鍵的軌線上的唯一鍵位置。如果被按壓的鍵la以基準鍵速度通過基 準點,則被按壓的鍵la使相關聯的弦槌3以目標弦槌速度與琴弦4碰撞。由 於原聲音調的響度與目標弦槌速度成比例,因此可以通過將基準點處的基準 鍵速度調整為某個值來以目標響度值產生原聲音調。在被按壓的鍵la在基準 前向鍵軌跡上行進的範圍內,被按壓的鍵la以基準鍵速度的目標值通過基準 點。由此,運動控制器11通過使用基準前向鍵軌跡,使得能夠以目標響度值 產生原聲音調。產生基準後向鍵軌跡,以便使原聲音調被適時地衰減。如上文所述,當 使制音器單元8與振動的琴弦4接觸時,原聲音調被衰減。在演奏數據中定 義從先前的鍵事件到音符關事件的時間段,基準後向鍵軌跡將被釋放的鍵la 引導到該軌線上的鍵位置,在該鍵位置上,被釋放的鍵la使相關聯的制音器 單元8適時地與振動的琴弦4接觸。由此,運動控制器11通過使用基準後向 鍵軌跡來使原聲音調被適時地衰減。如上文所述,基準4建速度與和琴弦4碰撞之前瞬間的弦槌速度成比例, 從而與原聲音調的響度成比例。如果基準鍵速度小於閾值,則被按壓的鍵la 微弱地驅動相關聯的弦槌3,並且弦槌3不能到達相關聯的琴弦4。由於這一 原因,儘管在軌線上移動鍵la,但是不生成任何原聲音調。基準前向無聲軌 跡使被按壓的鍵la以小於閾值的小基準鍵速度值通過基準點。由此,運動控 制器11使鍵la在軌線上行進而不生成任何原聲鋼琴音調。用於基準前向無 聲軌跡的基準鍵速度是由製造商通過實驗確定的,並且在交付給用戶之前, 表示各個鍵la的基準鍵速度的值的控制數據被存儲在只讀存儲器21中。基準後向無聲軌跡將被釋放的鍵la引導到初始鍵位置。由於生成任何原 聲音調,因此預計基準後向無聲軌跡不會使被釋放的鍵la在衰減原聲鋼琴音 調的定時經過軌線上的鍵位置。在基準前向鍵軌跡和基準後向鍵軌跡之間、並且還在基準前向無聲軌跡
和基準後向無聲軌跡之間插入所述靜態軌跡。鍵軌跡數據表示基準前向鍵軌跡、基準後向鍵軌跡、基準前向無聲軌跡 和基準後向無聲軌跡中的任何一個,並且每個鍵軌跡數據表示軌線上的目標鍵位置。將該鍵軌跡數據周期性地從運動控制器11提供給伺服控制器12。當鍵軌跡數據到達伺服控制器12時,伺服控制器從隨機存取存儲器22 中提取表示當前鍵位置的鍵位置數據,並且根據鍵軌跡數據的一系列值和4建 位置數據的一系列值確定目標鍵速度和當前鍵速度。伺服控制器12將當前鍵 位置和當前鍵速度與目標鍵位置和目標鍵速度進行比較,以查看在當前鍵位 置和目標鍵位置之間以及在當前鍵速度和目標鍵速度之間是否發現任何差 別。如果發現一個或多個差別,則伺服控制器12改變驅動信號S3的平均電 流或佔空比。可以利用該平均電流來控制螺線管周圍的磁場的強度,使得電 磁控制的鍵致動器5的活塞被加速或減速。這樣,伺服控制器12強迫鍵la 在基準前向鍵軌跡、基準後向鍵軌跡、基準前向無聲軌跡或基準後向無聲軌 跡上行進。當運動控制器11周期性地提供表示基準前向無聲軌跡的鍵軌跡數據時, 伺服控制器12使電磁控制的鍵致動器5強迫鍵la在基準前向無聲軌跡上行 進。然而,基準鍵速度值非常小,以至於動作單元2使弦槌3緩慢旋轉。由 於這一原因,弦槌3不到達相關聯的琴弦4。結果,儘管移動鍵la,但是不 生成任何原聲音調。另 一任務也是通過執行用於音樂數據生成的子例程來完成的,並且對應 於控制系統18A的功能。該功能被稱為"音樂數據產生器"13和"後數據處 理器"14。當用於音樂數據生成的子例程在中央處理單元20上運行時,音樂數據產 生器13間歇地將鍵位置數據和弦槌位置數據從接口 23傳遞到隨機存取存儲 器22,以便累積每個鍵la的一系列鍵位置值和每個弦槌3的一系列弦槌位置 值,並且確定開始按壓的時刻、每個被按壓的鍵la的鍵速度、使琴弦4與每 個弦槌3撞擊的時刻、開始釋放的時刻、每個被釋放的鍵la的鍵速度,以便 產生演奏數據。該演奏數據表示MIDI消息和從諸如音符開事件或音符關事 件的每個事件到下一事件的時間段。將演奏數據從音樂數據產生器13傳遞到後數據處理器14,並且在後數 據處理器14中將演奏數據正規化。由於傳感器6和7與精確的目標位置的偏
離、原聲鋼琴l結構上的差異、加工上的容差等,自動演奏器鋼琴PA和PB 中的每一個不可避免地具有個體性。為了使音樂數據代碼在自動演奏器鋼琴 PA和PB之間共享,有必要從演奏數據中去除該個體性。由於這一原因,提 供後數據處理器14以便將演奏數據正規化。在正規化之後,將演奏數據存儲 在符合MIDI協議的音樂數據代碼中,並且通過MIDI線纜將該音樂數據代碼 提供給通信系統15、電子音調生成器16a、用於記錄的數據存儲設備(未示出)、 或者MIDI樂器。當用於通信的子例程在中央處理單元20上運行時,將音樂數據代碼作為 有效載荷裝載到分組中,並且將分組依序傳遞到網際網路N。通過執行用於通 信的子例程來從所述分組中卸載該音樂數據代碼。下面將詳細描述用於音樂會話的子例程。圖4示出了用於音樂會話的控 制系統18a上的作業。如上文所述,用於音樂會話的子例程監控用於自動演 奏的子例程、用於音樂數據生成的子例程、以及用於通信的子例程。在此實 例中,用於音樂會話的子例程包含選擇電子音調生成系統16使得將所接收的 音樂數據代碼傳遞到電子音調生成器16a的作業。用戶將自動演奏器鋼琴PA 和PB連接到網際網路N,並且從人機界面上的作業菜單中選擇音樂會話。然後, 主例程周期性地開始分支到用於音樂會話的子例程。音樂會話中的行為當用於音樂會話的子例程在控制系統18Aa的中央處理單元20和控制系 統18Ba的中央處理單元20上運行時,該音樂會話如圖4所示的那樣進行。 在此實例中,如果用戶分別同時按壓自動演奏器鋼琴PA和PB的、被分配了 某個鍵號碼的鍵la時,控制系統18Aa和18Ba將優先權給予由用戶的手指 按壓的鍵移動,並且鍵la在返回靜止位置之後由電磁控制的鍵致動器5驅動。假設用戶A按壓鍵1Aa之一。被按壓的鍵1Aa驅動相關聯的動作單元2, 並且動作單元2通過脫離而引起弦槌3的旋轉。弦槌3在旋轉的終點與琴弦 4碰撞,並且,通過琴弦4的振動生成原聲鋼琴音調。此外,鍵傳感器6A將 當前鍵位置報告給信號接口 23A,其中當前鍵位置的值隨著時間一起變化, 中央處理單元20A將鍵位置數據累積存儲在隨機存取存儲器22A中。中央處 理單元20A通過對鍵位置數據的分析發現被按壓的鍵lAa,如步驟Sl,並且, 通過音樂數據產生器13A和後數據處理器14A來產生表示音符開事件、鍵號 碼、鍵速度和從先前的鍵事件起的時間段的音樂數據代碼,如步驟S2。隨後,將音樂數據代碼裝載在分組中,並且通過執行用於通信的子例程來從通信系統15A發送該分組,如步驟S3。該分組到達自動演奏器鋼琴PB的通信系統15B,並且通過執行用於通 信的子例程來從該分組中卸載音樂數據代碼,如步驟S4。通過用於自動演奏 的子例程來處理存儲在音樂數據代碼中的演奏數據,如步驟S5,並且將演奏 數據從通信系統15B傳遞到電子音調生成系統16B。鋼琴控制器IOB將演奏數據個體化,以便將個體化的演奏數據提供給運 動控制器IIB。運動控制器11B分析個體化的演奏數據,並且在該個體化的 演奏數據的基礎上確定基準前向無聲軌跡。將表示基準前向無聲軌跡和基準 後向無聲軌跡的鍵軌跡數據周期性地從運動控制器11B提供給伺服控制器 12B,伺服控制器12B強迫鍵1Ba在基準前向無聲軌跡和基準後向無聲軌跡 上行進,如步驟S5。這樣,在沒有任何原聲鋼琴音調的情況下移動鍵1Ba, 並且鍵1Ba在到達終點位置或者前往終點位置途中的某個鍵位置之後立即開 士臺返回。在鋼琴家隨著另一鋼琴家在自動演奏器鋼琴PA上的伴奏而在自動演奏 器鋼琴PB上用手指彈奏的情況下,運動控制器11B將表示基準前向無聲軌 跡的鍵軌跡數據提供給伺服控制器12B,並且,在適當的定時將表示基準後 向無聲軌跡的鍵軌跡數據從運動控制器IIB提供給伺服控制器12B。另一方面,電子音調生成器16Ba基於音樂數據代碼產生音頻信號,並 且將該音頻信號提供給聲音系統17B以便產生電子音調,如步驟S6。鍵1Ba的移動和電子音調向用戶B通知自動演奏器鋼琴PA上的手指彈 奏。於是,用戶B開始按壓與被按壓的鍵lAa相對應的鍵lBa。被按壓的鍵 1Ba驅動動作單元2B,被驅動的動作單元2B引起弦槌旋轉。使弦槌2B與琴 弦4B碰撞,並且通過琴弦4的振動生成原聲鋼琴音調。當按壓鍵1Ba時,鍵傳感器6B使鍵位置信號Sl隨著當前鍵位置一起變 化,如步驟S7,並且中央處理單元20B將鍵位置數據累積存儲在隨機存取存 儲器22B中。表示音符開鍵事件的演奏數據通過音樂數據產生器13B而被產 生,並且通過後數據處理器14B而被正規化。將被正規化的演奏數據存儲在 音樂數據代碼中,如步驟S8。將該音樂數據代碼裝載在分組中,並且通過執 行用於通信的子例程將該分組從通信系統15B發送到通信系統15A,如步驟 S9。
當如步驟S10接收到所述分組時,在通信系統15A中從該分組卸載音樂 數據代碼,並且將該音樂數據代碼從通信系統15A並行地提供給自動演奏系 統18A和電子音調生成系統16A。自動演奏系統18A強迫鍵1Aa在基準前向 無聲軌跡和基準後向無聲軌跡上行進,而不生成原聲鋼琴音調,如步驟Sll, 並且,通過電子音調生成系統16A生成電子音調,如步驟S12。這樣,用戶 A通過鍵1Aa的移動和電子音調確認用戶B的手指彈奏。當用戶A為了樂鐠上的下一個音調而按壓鍵lAa時,重複步驟S1、 S2 和S3處的作業,如步驟S13、 S14和S15。在自動演奏器鋼琴PA和PB上重 復步驟S1至S12,直到演奏結束為止。當然,當用戶B在沒有從自動演奏器 鋼琴PA接收到音樂數據代碼的情況下按壓鍵1Ba時,在自動演奏器鋼琴PA 中產生電子音調,並且移動對應的鍵1Aa而不生成原聲鋼琴音調。執行作業Sl至S6以便通過另 一 自動演奏器鋼琴PB重演在自動演奏器 鋼琴PA上的演奏,並且作業Sl至S6被稱為音樂會話的第一階段。另一方 面,執行作業S7至S12以便使用戶A通過自動演奏器鋼琴PA確認用戶B 的手指彈奏,並且作業S7至S12被稱為音樂會話的第二階段。第一階段和第 二階段對於遠程音樂課程來說是理想的。在圖1中,實線指示第一階,殳,虛 線指示第二階段。該音樂會話進行到結束。當用戶A和B通過人機界面向控 制系統18A和18B通知退出音樂會話時,主例程不再分支到用於音樂會話的 子例程。在用戶A和B分別用手指彈奏音樂曲調的不同部分的情況下,在自動演 奏器鋼琴PA和PB 二者上以鋼琴二重奏演奏該音樂曲調。所述音樂會話可以 部分地僅僅由第 一 階段或第二階段構成。如將從前面的描述理解的那樣,儘管通過自己的自動演奏器鋼琴PA或 PB產生原聲鋼琴音調,但是通過電子音調生成系統16A或16B再現在另一 個自動演奏器鋼琴PB或PA上的演奏。沒有必要考慮由於動作單元2的驅動 和弦槌旋轉導致的時間遲延。電子音調僅僅因為通過網際網路N進行的通信而 被延遲。由於這一原因,音樂會話流暢地進行沒有嚴重的延遲。儘管不生成 原聲鋼琴音調的鍵移動、即無聲4定移動由於動作單元2的驅動和弦槌3的旋 轉而相對於電子音調的生成被延遲,但是電子音調的生成和無聲鍵移動之間 的時間遲延不嚴重,使得用戶A和B以及聽眾不會覺得該無聲鍵移動不自然。第二實施例 音樂演奏系統的系統配置轉到附圖的圖5,實施本發明的另一音樂演奏系統還包括自動演奏器鋼 琴PC和PD以及網際網路N。除了音樂數據產生系統19C和19D以外,自動演奏器鋼琴PC和PD與 自動演奏器鋼琴PA和PB相似。由於這一原因,利用指定自動演奏器鋼琴PA 的對應組成部件和自動演奏器鋼琴PB的對應組成部件的附圖標記來標註自並且為了避免重複而不進行詳細描述。此外,利用指定圖2所示的原聲鋼琴 的對應組成部件和圖3所示的控制系統的對應系統組件的附圖標記來標註自 動演奏器鋼琴的原聲鋼琴的組成部件以及控制系統18Aa和18Ba的系統組件。電腦程式安裝在控制系統18a中的電腦程式也被分解為主例程和若干子例程。 主例程和用於通信的子例程與安裝在自動演奏器鋼琴PA和PB的控制系統 18a中的電腦程式的主例程和用於通信的子例程相似。演奏的子例程簡單。儘管在自動演奏器鋼琴PA和PB中、在音樂會話中為無 聲鍵移動確定基準前向無聲軌跡和基準後向無聲軌跡,但是通過實現第二實 施例的音樂演奏系統在音樂會話中產生基準前向鍵軌跡和基準後向鍵軌跡。 換言之,在音樂會話中,自動演奏器鋼琴PC和PD的自動演奏系統18A和 18B驅動鍵1Aa和1Ba以生成原聲鋼琴音調。因此,當用於音樂會話的子例 程在中央處理單元20上運行時,音樂數據代碼被從通信系統15A或15B傳 遞到自動演奏系統18A或18B,而不被提供給電子音調生成系統16A或16B。 音樂會話中的行為音樂數據產生系統19C包括鍵傳感器6、弦槌傳感器7、音樂數據產生 器(未示出)、後數據處理器(未示出)和預鍵數據處提供器25,即25A或25B。 音樂數據產生器和後數據處理器與音樂數據產生器13和後數據處理器14相 同,並且,由於這一原因,在下文中利用附圖標記13和14,即13A或13B 和14A或14B來標註音樂數據產生系統19C或19D的音樂數據產生器和後 數據處理器。預鍵數據提供器25A或25B並聯連接到音樂數據產生器13和 後數據處理器14,並且在音樂會話中通過預鍵數據提供器25A或25B來處理
鍵位置數據。預鍵數據提供器25A和25B推測比當前時刻滯後通信延遲時間 D的時刻處的目標鍵位置和目標鍵速度。預鍵數據提供器25A或25B表示音 樂數據產生系統19C或19D的功能,並且是通過執行用於音樂數據生成的子 例程的一部分來實現的。預鍵數據提供器25A和25B目的在於加快原聲鋼琴音調的生成。當用戶 A和B從作業菜單中選擇音樂會話時,中央處理單元20A和20B重複用於音 樂數據生成的子例程中的作業序列,並且基於累積存儲在隨機存取存儲器 22A和22B中的鍵位置數據來產生鍵運動數據。每個鍵運動數據表示分配給 被移動的鍵1Aa或1Ba的鍵號碼、從音樂會話開始起經過的時間、推測鍵位 置和推測鍵速度。將該鍵運動數據從預鍵數據提供器25A或25B提供給通信 系統15A或15B,並且將其作為分組的有效栽荷發送到另一通信系統15B或 15A。在日本專利申請特許公開No.2006-178197中公開了鍵運動數據的格式。圖6示出了用於音樂會話的作業序列。用戶A和B從作業菜單中選擇音 樂會話,並且主例程開始周期性地分支到用於該音樂會話的子例程。當音樂會話正在進行時,用戶A依序按壓鍵lAa。當用戶A按壓鍵lAa 之一時,相關聯的鍵傳感器6A根據當前鍵位置而改變鍵位置信號Sl,如步 驟S16,並且,將表示被按壓的鍵1Aa的當前鍵位置的鍵位置數據累積存儲 在隨機存取存儲器22A中。然後,預鍵數據提供器25A開始基於該鍵位置數 據產生鍵運動數據,如步驟S17。當預鍵數據提供器25A產生鍵運動數據時, 考慮通信時間遲延D,並且鍵運動數據使自動演奏系統18B以補償該通信時 間遲延的方式來驅動對應的鍵1Ba。通過網際網路N將鍵運動數據從通信系統 15A發送到通信系統15B,如步驟S18。鍵運動數據到達通信系統15B,如步驟S19,並且由於分組的傳播而在 發送和接收之間引入通信時間遲延D。控制系統18Ba分析鍵運動數據,並且 開始驅動與被按壓的鍵1Aa相對應的鍵1Ba以產生原聲鋼琴音調,如步驟 S20。由於鍵運動數據表示在比當前時刻滯後通信時間遲延D的時刻處的推 測鍵位置和推測鍵速度,因此強迫對應的鍵1Ba在與鍵1A的軌線相同的基 準前向鍵軌跡和基準後向鍵軌跡上行進,使得與通過原聲鋼琴1A產生的原 聲鋼琴音調同時地通過原聲鋼琴1B產生原聲鋼琴音調。以類似的方式,當音樂會話正在進行時,用戶B依序按壓鍵lBa。當用 戶B按壓鍵1Ba之一時,相關聯的鍵傳感器6B將當前鍵位置報告給預鍵數 據提供器25B,如步驟S21,並且預鍵數據提供器25B基於該鍵位置數據產 生鍵運動數據,如步驟S22。通過網際網路N將鍵運動數據從通信系統15B提 供到通信系統15A,如步驟S23,並且在通信系統15A接收該鍵運動數據, 如步驟S24。在發送和接收之間引入了通信時間遲延D。自動演奏系統18A 驅動與被按壓的鍵1Ba相對應的鍵1Aa,用於與通過原聲鋼琴1A產生的原 聲鋼琴音調同時產生原聲鋼琴音調,如步驟S25。在自動演奏器鋼琴PA中重複當前鍵位置的報告、鍵運動數據的產生、 以及鍵運動數據的發送,如步驟S26、 S27和S28,並且在另一自動演奏器鋼 琴PB中也重複當前鍵位置的報告、鍵運動數據的產生、以及鍵運動數據的 發送。圖7示出了在自動演奏器鋼琴PA和PB 二者中執行的用於音樂會話的子 例程中的作業序列。在以下描述中,將術語"基準周期(cycle)時間T"定義為 用來測量通信時間遲延D的單位時間段。術語"基準周期"是在長度上等於 基準周期時間的時間幀。在基準周期時間T內完成對於所有鍵la即88個鍵 的信息處理。當用戶PA和PB從作業菜單中選擇音樂會話時,主例程通過計時器中斷 開始周期性地分支到用於音樂會話的子例程中。在下文中,將描述集中於自 動演奏器鋼琴PA。如步驟S29,中央處理單元20A進行準備工作,以便確定通信時間遲延 D。在下文中參照圖8來詳細描述該準備工作S29。隨後,中央處理單元20A將鍵號碼"1"寫入鍵索引寄存器,如步驟S30, 然後進行對於被分配了存儲在鍵索引寄存器中的鍵號碼的鍵1Aa的數據處 理,如步驟S31。在下文中,將存儲在鍵索引寄存器中的鍵號碼稱為"鍵索 引"。在下文中參照圖9來詳細描述步驟S31處的數據處理。隨後,中央處理單元20A將鍵索引增加1,如步驟S32,並且檢查鍵索 引寄存器以查看鍵索引是否大於88,如步驟S33。由於原聲鋼琴1A具有88 個鍵lAa,因此在完成對於所有鍵lAa的數據處理之前,答案給出為否定"否"。 另一方面,肯定答案"是,,表示對於所有鍵lAa重複步驟S31處的數據處理 的完成。當步驟S33處的答案給出為否定"否"時,中央處理單元20A返回步驟 S31。這樣,中央處理單元20A在單個基準周期時間段T內對於88個鍵1Aa
重複步驟S31處的作業。中央處理單元20A對於所有鍵1Aa重複由步驟S31至S33組成的循環。 在步驟S31完成對於88個鍵1Aa的數據處理之後,步驟S33處的答案改變 為肯定答案"是"。中央處理單元20A檢查隨機存取存儲器22A,以查看用戶A是否已經指 示控制系統18Aa停止用於音樂會話的數據處理,如步驟S34B。當用戶A正 在原聲鋼琴1A上用手指彈奏時,步驟S34B處的答案給出為否定"否"。對 於該否定答案"否",中央處理單元20A進行到步驟S34A,並且等待基準周 期時間段T的到期。當基準周期時間段T到期時,中央處理單元20A返回到 步驟S30。這樣,在原聲鋼琴1A上的演奏中,中央處理單元20A重複由步 驟S30至S34B組成的循環,並且對於88個鍵1Aa重複進行所述數據處理。另一方面,當用戶A指示控制系統18Aa停止音樂會話時,將表示用戶 指示的控制數據存儲在隨機存取存儲器22A中,並且步驟S34B處的答案改 變為肯定答案"是"。對於步驟S34B處的肯定答案"是",控制返回到主例 程,並且該主例程不再分支到子例程。轉到圖8,當中央處理單元20A開始步驟S29處的準備工作時,中央處 理單元20A將事件數據代碼傳遞到通信系統15A,以便將裝載了所述事件數 據代碼的分組從通信系統15A通過網際網路N發送到通信系統15B,並且在內 部時鐘上讀取發送時刻tA,如步驟S35。利用內部時鐘來對基準周期的數目 進行計數。中央處理單元20A將發送時刻tA存儲在隨機存取存儲器22A中。隨後,中央處理單元20A開始監視通信接口 15A,並且等待答覆。當事 件數據代碼到達通信系統15A時,中央處理單元20B將該事件數據代碼傳遞 到通信系統15B,以便將裝載了該事件數據代碼的分組作為答覆從通信系統 15B發送到通信系統15A。當該答覆到達通信系統15A時,該事件數據代碼被送到控制系統18Aa, 如步驟S37,並且在內部時鐘上讀:f又接收時刻tB,如步驟S37。在通信系統 15A和通信系統15B之間通過網際網路N往復地傳播所述事件數據代碼。結果, 發送時刻tA和接收時刻tB之間的差是通信時間遲延D的兩倍長。最後,中央處理單元20A將發送時刻tA和接收時刻tB之間的差除以2 以便確定通信時間遲延D,如步驟S38。這樣,在音樂會話之前通過準備工 作S29確定了通信時間遲延。 圖9A和9B示出了步驟S31處的數據處理期間的作業序列。當用戶A 或B按壓鍵1Aa或lBa時,遵循圖9A所示的作業序列。另一方面,當音樂 數據代碼到達通信系統15A或15B時,中央處理單元20A或20B遵循圖9B 所示的作業序列。控制系統15A或15B在基準周期時間T內完成對於每個4定 1Aa或1Ba的任一作業序列。在下文中描述圖9A和9B所示的作業序列。在 將鍵運動數據從自動演奏器鋼琴PA提供給另 一 自動演奏器鋼琴PB的假設下 進行描述。音樂數據處理系統19C和19D實現圖10所示的功能。鍵1Aa、電磁控 制的鍵致動器5A、鍵傳感器6A和控制系統18A是涉及音樂會話的自動演奏 器鋼琴PC的硬體。類似地,鍵lBa、電磁控制的鍵致動器5A、鍵傳感器6A 和控制系統18B作為自動演奏器鋼琴PD的硬體參與音樂會話。所述功能^皮 分解為"鍵運動數據的產生26A或26B"和"鍵移動的再現26C或26D"。假設用戶A在音樂會話中開始按壓自動演奏器鋼琴PC的鍵1Aa中的一 個。^假設鍵1Ba對應於被按壓的鍵1Aa。相關聯的^T建傳感器6A改變鍵位置 信號Sl,並且控制系統18A開始數據處理。對鍵位置信號Sl進行採樣,並且將鍵位置信號Sl的採樣幅值yxAa轉 換為離散值yxAd。這樣,對鍵位置信號Sl進行模數轉換27A。隨後,從離散值yxAd中去除由於原聲鋼琴1A的個體性導致的個體分量。 換言之,將離散值yxAd正規化為正規化離散值yxA,並且利用"28A"來標 注正規化的功能。將正規化離散值yxA與採樣時間一起累積存儲在隨機存取 存儲器22A中。在正規化離散值yxA的基礎上確定表示鍵速度的正規化值 yvA,並且利用"29A,,來標註該計算的功能。根據表示正規化鍵位置rxB的 正規化離散值yxA、表示正規化鍵速度yvB的正規化離散值yvA、對鍵位置 信號進行採樣的時刻、以及分配給被按壓的鍵lAx的鍵號碼,產生鍵運動數 據rB,並且利用"30A,,來標註該鍵運動數據的產生。將鍵運動數據rB提供給通信系統15A,並且將其裝載在分組中。通過因 特網N將該分組發送給通信系統15B。利用"31A"來標註4定運動數據rB的 發送。也在另一自動演奏器鋼琴PD中實現功能27A、 28A、 29A、 30A和31A, 並且分別利用27B、 28B、 29B、 30B和31B來標註對應的功能,yxBa、 yxBd、 yxB、 yvB和rA分別代表採樣幅值、從採樣幅值轉換的離散值、表示正規化
鍵位置的正規化離散值、表示正規化鍵速度的正規化離散值、以及鍵運動數據。所述分組到達通信系統15B、並且從該分組中卸載鍵運動數據rB。利用 38B來標註該接收和卸載。基於鍵運動數據rB來確定目標鍵位置和目標鍵速 度。目標鍵位置是期望在給定時刻發現鍵1Ba的鍵位置,並且等於推測鍵位 置。目標鍵速度是目標鍵位置上的鍵速度,並且等於推測鍵速度。分別利用 rxB和rvB來標註目標鍵位置和目標鍵速度。由於傳感器6B監控對應的鍵1Ba,因此周期性地對鍵位置信號Sl進行 採樣,並且將幅值yxBa轉換為離散值yxBd。將離散值yxBd正規化為表示正 規化的當前鍵位置的正規化離散值yxB,並且基於正規化離散值yxB確定正 規化的當前鍵速度。通過目標鍵位置rxB和正規化的當前鍵位置yxB之間以及目標鍵速度 rvB和正規化的當前鍵速度yvB之間的減法33B和35B來確定偏差exB和 evB,並且通過乘法34B和36B將偏差exB和evB乘以某些增益。將乘積uxB 和uvB彼此相加以便確定和數uB、利用"37B,,來標註該加法。和數uB指 示平均電流量的目標值。通過脈寬調製器24B將驅動信號S3調整到該平均 電流量的目標值,並且將驅動信號S3提供給電磁控制的鍵致動器5B。功能 33B、 34B、 35B、 36B、 37B、 24B、 27B、 28B和29B對應於圖2所示的伺 服控制器12。在自動演奏器鋼琴PC中實現功能38B、 32B、 33B、 34B、 35B、 36B、 37B和24B,並且分別利用38A、 32A、 33A、 34A、 35A、 36A、 37A和24A 來標註對應的功能。在音樂會話中依序實現功能27A至30A、 32B至34B、 24B、 27B至30B、 32A至37A和24A,如圖9A和9B所示。當用戶A在音樂會話中按壓鍵1Aa中的一個時,相關聯的鍵傳感器6A 開始改變鍵位置信號Sl的幅值yxAa。信號接口 23A的模數轉換器對幅值 yxAa進行採樣,如步驟S40,並且將幅值yxAa轉換為離散值yxAd,如步驟 S41。中央處理單元20A從離散值yxAd中去除原聲鋼琴1A和^t傳感器6A 的個體性,以便獲得正規化值yxA,如步驟S42。隨後,中央處理單元20A檢查靜止位置上的正規化值,以查看當前的正 規化值yxA是否大於靜止位置上的正規化值,如步驟S43。在此實例中,當
鍵lAa正從靜止位置向終點位置移動時,正規化值yxA逐漸增大。步驟S43 處的肯定答案"是"意p未著用戶A已經按壓了4泉lAa。另一方面,如果步驟 S43處的答案給出為否定"否",則用戶A仍然將鍵1A留在靜止位置上,並 且中央處理單元20A進行到圖9B所示的作業序列。由於用戶A按壓了鍵lAa,因此步驟S43處的答案給出為肯定"是", 中央處理單元20A升高(rasie)標誌,並且進行到步驟S44,用於為了功能29A 和功能30A的一部分而分析鍵位置數據。當鍵1Aa到達被釋放的鍵軌跡的終 點時,所述標誌被取消(take down )。當所述標誌升高時,中央處理單元20A 忽略步驟S43處的答案,並且進行到步驟S44。通過步驟S44處的分析來確定推測鍵位置rxB和推測鍵速度rvB。在下 文中詳細描述步驟S44處的分析。當完成該分析時,中央處理單元20A產生鍵運動數據rB,如步驟S45, 並且將鍵運動數據rB裝載在分組中,以便將鍵運動數據rB發送到自動演奏 器鋼琴PD。重複圖9A所示的作業序列以便周期性地提供鍵運動數據rB。即使鍵運動數據rA與按壓的開始同時地到達通信系統15A,中央處理單 元20A也將優先權賦予用戶的手指彈奏,而不執行功能32A至37A和24A。中央處理單元20B周期性地檢查通信系統15B,以查看所述分組是否到 達通信系統15B,如步驟S47。當分組正在通過網際網路N傳播時,步驟S47 處的答案給出為否定"否"。然後,中央處理單元20B立即返回主例程。當所述分組到達通信系統15B時,步驟S47處的答案改變為肯定答案 "是"。對於該肯定答案"是",中央處理單元20B將與被按壓的鍵1Aa相對 應的鍵1Ba的正規化值rxB與靜止位置處的正規化值進行比較,以便查看對 應的鍵lBa是否已經離開靜止位置,如步驟S48。如果用戶B已經按壓了對 應的鍵lBa,則步驟S48處的答案給出為否定"否",並且中央處理單元208 立即返回主例禾呈。當在第一個鍵運動數據rB到達時發現對應的鍵1Ba處於靜止位置上的 時候,步驟S48處的答案給出為肯定"是,,,並且將利用電^f茲控制的4定致動器 5B來驅動對應的鍵1Ba。由於這一原因,中央處理單元20B升高指示利用電 》茲控制的鍵致動器5B致動鍵1Ba的標誌。當升高該標誌時,中央處理單元 忽略步驟S48處的答案,並且進行到下一步驟S49。在返回靜止位置時,取
消該標誌。在S49,中央處理單元20B從鍵運動數據rB中提取表示推測鍵速度rvB 的正規化值和表示推測鍵位置rxV的正規化值。為簡單起見,也利用"rxB" 和"rvB"來標註所述正規化值。隨後,將鍵位置信號Sl的幅值yxBa轉換為離散值yxBd,如步驟S50, 並且將離散值yxBd正規化為正規化值yxB ,如步驟S51 。中央處理單元20B 通過從表示目標鍵位置的正規化值rxB中減去表示當前鍵位置的正規化值 yxB來確定位置偏差exB,如步驟S52。放大該位置偏差exB,如步驟S53。中央處理單元20B基於正規化值yxB來確定表示目標鍵速度的正規化值 yvB,如步驟S54,並且確定正M/ft值yvB和正M/t值rvB之間的速度偏差 evB,如步驟S55。放大該速度偏差evB,如步驟S56。隨後,中央處理單元20B計算位置偏差exB和速度偏差evB的和數,以 便確定控制數據uB,如步驟S57。將控制數據uB提供給脈寬調製器24B, 脈寬調製器24B考慮該控制數據uB而將驅動信號S3調整到目標平均電流量, 如步驟S58。將驅動信號S3提供給電磁控制的鍵致動器5B,如步驟S59。電磁控制 的鍵致動器5B推動對應的鍵1Ba的後部,以便驅動原聲鋼琴1B的動作單元 2B。重複圖9B中示出的作業序列,以便引起對應鍵1Ba的移動。對應鍵lBa 驅動相關聯的動作單元2B,該動作單元2B隨即驅動相關聯的弦槌3B進行 旋轉。使弦槌3B與琴弦4B碰撞,並且通過琴弦4B的振動生成原聲音調。 這樣,在沒有任何手指彈奏的情況下在原聲鋼琴1B中生成原聲鋼琴音調。當用戶按壓鍵1Ba之一時,控制系統18Ba完成圖9A所示的作業S40 至S46,控制系統18Aa完成圖9B所示的作業S47至S59。如將從前面的描述理解的那樣,在自動演奏器鋼琴PC或PD的預鍵數據 提供器25A或25B中對於對應的鍵lBa或1Aa推測對應鍵lBa或1Aa的鍵 位置以及對應鍵1Ba或1Aa的鍵速度,並且將鍵運動數據rB或rA提供給另 一自動演奏器鋼琴PD或PC。推測鍵位置rxB或rxA以及推測4建速度rvB或 rvA表示在比當前時刻滯後通信延遲時間D的時刻處的對應鍵1Ba或1Aa的 位置和速度。由於這一原因,即使在鍵運動數據rB的傳4番期間不可避免地引 入通信延遲時間D,也與鍵1Aa或1Ba同時移動對應的鍵1Ba或1Aa。這樣, 從鍵1A的移動和對應鍵lBa的移動之間消除了通信延遲時間D。 通信時間遲延的補償圖11示出了對應於步驟S44的作業序列,圖12示出了原聲鋼琴的鍵的 軌線。在步驟S44如下推測對應鍵1Ba或1Aa的鍵位置和鍵速度。假設用戶僅按壓鍵la、將鍵la保持在終點位置上片刻、釋放鍵la、將 鍵la保持在靜止位置上片刻、按壓鍵la、並且在前往終點位置的途中釋放鍵 la,如圖12所示。當用戶僅僅在靜止位置和終點位置之間移動鍵la時,4建 軌跡TR1被劃分為五個階段,即,停留在靜止位置上、按壓、停留在終點位 置上、釋放和停留在靜止位置上。由於這一原因,存在4個階段邊界。另一 方面,當用戶正通過半行程移動鍵la時,鍵la在靜止位置和終點位置之間 的某個點處改變移動方向,並且軌跡TR2被劃分為兩個階段,即,釋放PH6 和按壓PH7。由於這一原因,鍵軌跡TR1隻有釋放階段PH6和按壓階段PH7 之間的一個階段邊界。從所述階段邊界起的n個基準周期時間nT之後的時刻t[n]處的鍵位置 X[n]表示為X[n]=A[n]/2 x t[n]2+V[n] x t[n] ......等式1其中A[n]是等於n個基準周期時間nT的時間段到期t[n]時的加速度,V[n]是 t[n]處的速度。假設在步驟S42將離散值yxAd正規化為正規化值yxA。中央處理單元 20A或20B開始圖11所示的作業序列。中央處理單元20A或20B將時刻t[n] 處的正規化值yxA存儲在分配給被按壓的鍵1Aa或1Ba的存儲器位置中,如 步驟S60。隨後,中央處理單元20A或20B從隨機存取存儲器22A或22B讀出時 刻[n]處的正規化值yxA[n]和前一正規化值yxA[n-l],並且計算鍵速度yv[n], 如步驟S61。yv[n]=(yx[n]-yx[n-l])/T ......等式2隨後,中央處理單元20A或20B檢查鍵位置yx[n]和鍵速度yx[n],以查 看是否在階段邊界處發現鍵1Aa或1Ba,如步驟S62。如果鍵位置yx[n]被改變為0毫米或小於0毫米,則鍵1Aa或1Ba被發 現處於釋放階段PH4和靜止位置上的停留階段PH5之間的邊界處。如果鍵位 置yx[n]被改變為IO毫米或大於10毫米,則鍵lAa或1Ba被發現處於按壓階
段PH2和終點位置上的停留階段PH3之間的邊界處。如果鍵速度yv[n]在等 於0的鍵位置上或者在釋放階段PH6中具有正值,則鍵1Aa或1Ba被發現處 於靜止位置上的停留階段PH1和按壓階段PH2之間的階段邊界處、或者釋放 階段PH7和下一按壓階段之間的階段邊界處。如果鍵速度數據yv[n]在等於 10毫米的鍵位置上或者在按壓階段PH6中具有負值,則鍵1Aa或1Ba被發 現處於終點位置上的停留階段PH3和釋放階段PH4之間、或者按壓階段PH6 和釋放階段PH7之間的階段邊界處。如果滿足上述條件中的任何一個,則步驟S62處的答案給出為肯定"是", 並且中央處理單元20A或20B進行到下一步驟S63。另一方面,如果上述條 件都沒有被滿足,則步驟S62處的答案給出為否定"否",並且中央處理單元 20A或20B進行到步驟S64,而不在步驟S63做任何執行。假設發現1Aa或1Ba處於所述階段邊界處。在步驟S63,中央處理單元 20A或20B將以下初始值賦予基準周期時間T的數目n、鍵位置yx[n]、鍵速 度yv[n]、和力D速度ya[n]。yxO = yx[n-l]yxl=yx[n]n=lyvO=0yvl=(yxl-yxO)/TyaO=0,yal=0這樣,在階段邊界處,將基準周期T的數目n、鍵位置yx[n]、鍵速度yv[n] 和鍵加速度ya[n]重置為所述初始值。當完成步驟S63處的作業時,或者對於步驟S62處的否定答案"否", 中央處理單元20A或20B在步驟S64確定時刻t[n]處的加速度ya[n]。ya[n]=(yv[n]-yv[n-l])/T ......等式3中央處理單元20A或20B估計初始4定速度Vv[n],如步驟S64。中央處 理單元20A或20B估計通過當前鍵位置yx[n]和之前的鍵位置yx[n-l]以及 yx[n-2]的鍵軌跡,如步驟S66,並且根據所估計的鍵軌跡來確定初始鍵速度 Vv[n]。初始鍵速度Vv[n]被給出為Vv[n] = {(2 x n - 1) x yv[n-l] — (2 x n — 3) x yv[n]}/2 ……等式4鍵加速度ya[n]和初始鍵速度Vv[n]被存儲在分配給4建1Aa或lBa的隨機 存取存儲器22A或22B的某個存儲器位置中。最後,中央處理單元20A或20B估計當前階段中的鍵軌跡,並且推測在 比當前時刻t[n]滯後通信時間遲延D的時刻t[n+D]處的鍵位置rx[n]和鍵速度 rv[n],如步驟S67。詳細地講,中央處理單元20A或20B從隨機存取存儲器22A或22B中依序讀出初始鍵速度Vvl.....和Vv[n]的值,並且對值Vvl.....和Vv[n]求平均,即,V[n]=(Vvl+...+Vv[n])/n。此外,中央處理單元20A或20B依序讀出鍵加速度的值ya[2].....ya[n],並且將這些值平均為A[n]=(ya2+.....+ya[n])/(n-l)。由於當前階段中的鍵軌跡X[n]被表示為X[n]=A[n]/2 x t[n]2+V[n] xt[n](參見等式1),因此在比當前時刻t[n]滯後通信時間遲延D的時刻t[n+D] 處的鍵位置rx[n]和鍵速度rv[n]分別由等式5和6給出。rx[n] = A[n]/2 x t[n+D]2+V[n] x t[n+D] ......等式5rv[n] = A[n] x t[n+D]+V[n] ……等式6如將從前面的描述理解的那樣,預鍵數據提供器25A或25B在鍵1Aa 或1Ba到達當前階段和下一階段之間的階段邊界之前估計鍵軌跡,並且推測 該鍵軌跡上的鍵位置rxB或rxA以及鍵速度rvB或rvA。期望在比當前時刻 滯後通信時間遲延D的時刻處發現鍵1Aa或1Ba處於鍵位置rxB或rxA上以 及處於鍵速度rvB或rvA。控制系統18Ba或18Aa通過在推測鍵位置rxB/rxA 和實際鍵位置yxB/yxA之間的比較以及在推測鍵速度rvB/rvA和實際鍵速度 yvB/yvA之間的比較來進行伺服控制,使得與鍵1Aa或1Ba同步地在軌線上 移動鍵1Ba或1 Aa。這樣,通過預鍵數據提供器25A或25B和伺服控制器12B 或12A中的數據處理補償了通信時間遲延D。用戶A和B可以在自動演奏器 鋼琴PC和PD 二者上以良好的合奏來演奏音樂曲調的不同部分。本發明人通過實驗確認了同步的鍵移動1Aa和1Ba。在該實驗中,鍵lBa 跟隨鍵1Aa。本發明人繪製了由等式1表示的估計鍵軌跡X[n]上的鍵1Aa的 鍵位置、通過使用等式5推測的推測鍵軌跡上的鍵1Aa的鍵位置rxB、以及 鍵1Ba的實際鍵位置yxB,如圖13所示。估計鍵軌跡由圖線PL1表示,圖線 PL1在形狀上接近於表示實際鍵軌跡的圖線PL2。圖線PL1和圖線PL2之間 的時間差等於通信時間遲延D。此外,本發明人繪製了估計鍵軌跡上的估計鍵速度V[n]、推測鍵軌跡上
的推測鍵速度rvB、以及實際鍵軌跡上的實際鍵速度yvB,如圖14所示。表 示推測鍵速度rvB的圖線PL3相對於表示估計鍵速度V[n]的圖線PL4而被延 遲了通信時間遲延D,表示實際鍵速度yvB的圖線PL5接近於圖線PL4。根 據這些圖線可以理解,鍵1Ba與鍵1Aa良好地同步。此外,推測一建軌跡使生成通過從屬樂器產生的原聲鋼琴音調的定時、音 調生成時的鍵速度、使鋼琴音調衰減的定時、以及衰減時的鍵速度與主樂器 的那些一致。主樂器是指用戶A或B在其上用手指彈奏音樂曲調的自動演奏 器鋼琴PC或PD,從屬樂器是指再現這些原聲鋼琴音調的自動演奏器鋼琴PD 或PC。與階段PH1至PH5不同地確定階段PH6和PH7,使得推測鍵軌跡表示 主樂器上的表演風格的差異。這使得能以高保真度再現演奏。由於對於估計鍵軌跡X[n]考慮了加速度A[n],因此音色上的差異被反映 在估計鍵軌跡中,從而被反映在推測鍵軌跡中。這樣,通過從屬樂器再現的 原聲鋼琴音調在音色上接近在主樂器上產生的原聲鋼琴音調。可以利用圖15所示的作業序列來替換圖8所示的作業序列。在音樂演奏 系統的自動演奏器鋼琴中採用圖8所示的作業序列,並且自動演奏器鋼琴分 別具有內部鐘錶(watch)。該內部鐘錶指示年、月、日、小時、分鐘、秒和亞 秒(sub-second)tt。當內部鐘錶採取從亞秒到秒的數字時,亞秒返回0,並且該 內部鐘錶開始再次遞增亞秒。當中央處理單元開始圖15所示的作業序列時,每個自動演奏器鋼琴的中 央處理單元利用通過無線電波廣播標準時間的標準鐘錶來設置內部鐘錶,如 步驟S68。隨後,自動演奏器鋼琴之一的中央處理單元讀取內部鐘錶上的當前時刻 ttA,並且將事件代碼和表示當前時刻ttA的時間代碼通過網際網路發送給另一 自動演奏器鋼琴,如步驟S69。該事件代碼表示時間遲延的測量。所述事件代碼和時間代碼到達另 一 自動演奏器鋼琴,並且中央處理單元 在內部鐘錶上讀取到達時刻ttB。中央處理單元通過時刻ttA和到達時刻ttB 之間的減法來確定通信時間遲延DAB,如步驟S70。另 一 自動演奏器鋼琴的中央處理單元在內部鐘錶上讀取當前時刻ttB,, 並且將事件代碼和表示當前時刻ttB,的時間代碼通過網際網路發送給所述自動 演奏器鋼琴,如步驟S71。
所述事件代碼和時間代碼到達所述自動演奏器鋼琴,並且中央處理單元在內部鐘錶上讀取到達時刻ttA,。中央處理單元通過時刻ttB,和到達時刻ttA, 之間的減法來確定通信時間遲延DBA。自動演奏器鋼琴發送表示通信時間遲延DAB和DBA的時間代碼,以便 交換通信時間遲延DAB和DBA,如步驟S73。這樣,確定了通信時間遲延。如果另一自動演奏器鋼琴的中央處理單元在步驟S71與所述事件代碼和 時間代碼ttB,一起發送表示通信時間遲延DAB的時間代碼,則減少了發送步 驟。此外,可以重複所述作業序列,以便將通信時間遲延確定為多個通信時 間遲延DAB/DBA的平均值。儘管在音樂會話中對於通信時間遲延D將步驟S29處的準備工作執行一 次,但是可以在該音樂會話期間重複對通信時間遲延D的確定。圖16示出 了用於周期性地測量通信時間遲延D的作業序列。當中央處理單元重複由步 驟S30至S34B組成的循環時,中央處理單元通過定時器中斷周期性地進入 圖16所示的作業序列。當中央處理單元進入所述作業序列時,中央處理單元檢查隨機存取存儲 器,以查看是否任何一個鍵到達終點位置,如步驟S74A。當步驟S74A的答 案給出為否定"否"時,中央處理單元立即返回到循環S30至S34。另一方面,如果該答案給出為肯定,則中央處理單元將事件代碼和表示 當前時刻tA的時間代碼通過通信網絡發送給另一自動演奏器鋼琴,如步驟 S74B。當接收到該事件代碼和時間代碼tA時,另一自動演奏器鋼琴將該事 件代碼和表示到達時刻的時間代碼tB發送給所述該自動演奏器鋼琴,如步驟 S75。當事件代碼和時間代碼tB到達該自動演奏器鋼琴時,將到達時間代碼tB 儲存在隨機存取存儲器中,如步驟S76。中央處理單元通過當前時刻tA和到 達時刻tB之間的減法來確定通信時間遲延,如步驟S77。圖17示出了主樂器中的實際鍵軌跡tEA上的鍵位置、以及從屬樂器中 的實際鍵軌跡上的鍵位置、推測鍵軌跡trEB上的鍵位置。推測鍵軌跡trEB 由於通信時間遲延而相對於實際鍵軌跡tEA被延遲,實際鍵軌跡tEB由於電 磁控制的鍵致動器、即機械延遲而相對於推測鍵軌跡trEB被延遲。如圖18所示,對於對應鍵的控制,考慮了通信時間遲延和機械時間遲延 二者。由於如圖16所示的那樣確定通信時間遲延DAB/DBA,因此為簡單起
見,從圖18所示的作業序列中刪除了用於確定通信時間遲延DAB/DBA的作 業。中央處理單元通過定時器中斷周期性地進入所述作業序列。當自動演奏 器鋼琴的中央處理單元進入該作業序列時,中央處理單元檢查隨機存取存儲 器,以查看是否任何一個鍵到達終點位置,如步驟S78A。如果步驟S78A處的答案給出為否定"否",則自動演奏器鋼琴的中央處 理單元立即返回到循環S30至S34B。另一方面,當中央處理單元發現到達終 點位置的鍵時,步驟S78A處的答案給出為肯定"是"。對於肯定答案"是", 中央處理單元將圖線tEA上的時間存儲在隨機存取存儲器中,並且將事件代 碼和表示圖線trEB上的時間的時間代碼發送到另一自動演奏器鋼琴,如步驟 S78B。當所述事件代碼和時間代碼到達另 一 自動演奏器鋼琴時,另 一 自動演奏 器鋼琴的中央處理單元將圖線trEB上的時間存儲在隨機存取存儲器中,如步 驟S79。另一自動演奏器鋼琴的中央處理單元檢查隨機存取存儲器,以查看對應 的鍵是否到達終點位置,如步驟S80A。如果步驟S80A處的答案給出為否定 "否",則中央處理單元返回到所述循環。另一方面,當對應4建到達終點位置 時,則步驟S80A處的答案給出為肯定"是",並且中央處理單元通過減法來 確定機械時間遲延DrB,如步驟S80B。另 一 自動演奏器鋼琴的中央處理單元 將表示該機械時間遲延DrB的時間代碼發送給所述自動演奏器鋼琴,如步驟 S81。當所述時間代碼到達該自動演奏器鋼琴時,該自動演奏器鋼琴的中央處 理單元通過通信時間遲延和機械時間遲延之間的加法來確定總延遲DD,如步 驟S82。圖18所示的作業序列形成了圖6所示的音樂會話的一部分。由於對於從 屬樂器的鍵的控制不僅考慮了通信時間遲延而且考慮了機械時間遲延,因此 從屬樂器的鍵與主樂器的鍵良好地同步,並且在主樂器和從屬樂器二者上同 時演奏音樂曲調。第三實施例轉到附圖的圖19,實施本發明的再一演奏系統包括自動演奏器鋼琴PE 和PF以及網際網路N。
除了音樂數據產生系統19E和19F以外,自動演奏器鋼琴PE和PF與自 動演奏器鋼琴PA和PB相似。由於這一原因,利用指定自動演奏器鋼琴PA 和PB的對應組件的附圖標記來標註自動演奏器鋼琴PE和PF的其它組件, 並且為簡單起見而不進行詳細描述。此外,利用指定圖2所示的原聲鋼琴的 對應組成部件和圖3所示的控制系統的對應系統組件的附圖標記來標註自動 演奏器鋼琴的原聲鋼琴的組成部件以及控制系統18Aa和18Ba的系統組件。在音樂數據產生系統19E和19F中分別包括預事件數據提供器29A和 29B,預事件數據提供器19E和19F是自動演奏器鋼琴PE和PF的特徵。在 下文中,將描述集中於預事件數據提供器PE和PF。假設自動演奏器鋼琴PE和PF被分配給用戶A和B。假設用戶A在自 動演奏器鋼琴PE的原聲鋼琴1A的鍵1Aa上演奏音樂。當音樂數據處理系統 19E發現被移動的鍵lAa時,音樂數據產生系統19E基於鍵位置數據來產生 推測事件數據代碼evBB。通過預事件數據提供器29A的功能來產生推測事 件數據代碼evBB。將推測事件數據代碼evBB裝載在分組中,並且通過因特 網N將該分組從通信系統15A發送到通信系統15B。當分組到達通信系統15B時,從該分組中卸載推測事件數據代碼evBB, 將推測事件數據代碼evBB提供給電子音調生成系統16B,並且通過電子音調 生成系統16B的聲音系統來生成電子音調。還將推測事件數據代碼evBB提 供給控制系統18Ba,控制系統18Ba基於該推測事件數據代碼來確定基準前 向無聲軌跡。控制系統18Ba強迫對應鍵1Ba在基準前向無聲軌跡和基準後 向無聲軌跡上行進。由於在對推測事件數據代碼evBB的準備工作中考慮了 通信時間遲延,因此與鍵1Aa同步地移動對應鍵1Ba。這樣,在兩個自動演 奏器鋼琴PE和PF上同時演奏音樂曲調。圖20示出了用於被按壓的鍵1Aa和對應鍵1Ba的作業序列,當釋放被 按壓的鍵1Aa時,對於被釋放的鍵1Aa產生推測事件數據代碼evBB,並且 強迫對應鍵1Ba在基準後向無聲軌跡上行進。用於被釋放的鍵的作業序列類 似於圖20所示的作業序列。在下文中,對僅用於被按壓的鍵的作業序列進行 描述。當用戶A按壓鍵1Aa時,相關聯的鍵傳感器6A發現被按壓的鍵1Aa, 如步驟S83,並且,將鍵位置數據從相關聯的鍵傳感器6提供給信號接口。 控制系統18Aa的中央處理單元20周期性地從信號接口中提取鍵位置數據,
以便將該鍵位置數據的值累積存儲在隨機存取存儲器22中。中央處理單元20分析鍵位置數據,如步驟S84,並且產生表示推測鍵事 件的推測事件數據代碼evBB,如步驟S85。推測鍵事件指示在比當前時刻滯 後所述通信時間遲延的時刻處的音符開^fc事件或音符關鍵事件。這樣,在實 際的音符開事件和實際的音符關事件之前預先通知音符開鍵事件和音符關鍵 事件。在下文中,對如何產生所述事件數據代碼進行描述。將推測鍵事件代碼evBB裝載在分組.中,並且通過網際網路n將分組發送 到自動演奏器鋼琴pf,如步驟S86。自動演奏器鋼琴pf接收該分組,如步 驟S87。從所述分組中卸載推測鍵事件數據,並且將其傳遞到自動演奏系統18B。 自動演奏系統18B強迫對應鍵lBa在基準前向無聲軌跡上行進,如步驟S88。 儘管在分組發送和分組接收之間不可避免地引入通信時間遲延,但是在實際 的音符開鍵事件之前產生了推測鍵事件數據,使得與被按壓的鍵1Aa同步地 移動對應4建1Ba。還將推測鍵事件數據傳遞到電子音調生成系統16B,並且通過電子音調 生成系統16B產生電子音調,如步驟S89。當用戶B按壓鍵lBa時,重複上述作業,如步驟S卯、S91、 S92、 S93、 S94、 S95和S96。在圖19中,利用"evA,,來標註用於自動演奏器鋼琴PE 的推測鍵事件數據。強迫對應鍵1Aa在基準前向無聲軌跡上行進,並且生成 電子音調。當用戶A按壓另一個鍵1Aa時,預事件數據提供器29A執行與步驟S83 至S86處的作業相同的作業,如步驟S97、 S98、 S99和SIOO。儘管未在圖20中示出,但是當用戶A或B釋放被按壓的鍵1Aa或1Ba 時,預事件數據提供器29A或29B產生音符關事件的推測事件數據代碼evBB 或evA,並且將該推測事件數據發送到另 一 自動演奏器鋼琴PH或PG。控制 系統18Ba或18Aa基於該推測事件數據確定基準後向鍵軌跡,並且強迫對應 的鍵1Ba或1Aa在基準後向無聲軌跡上行進。結果,使制音器8與振動的琴 弦4接觸,並且制音器8使原聲鋼琴音調被衰減。儘管未在圖中示出,但是在音樂會話中,中央處理單元20A執行與圖7 和8所示的作業序列相似的作業序列,並且確定通信時間遲延。然而,用於 鍵的數據處理與對應的步驟S31不同。現在假設用戶A在音樂會話中按壓鍵lAa之一,中央處理單元20A通過圖21所示的作業序列產生推測鍵事件數據 代碼evBB。基準周期時間T的數目被表示為"n",並且假設從離開靜止位置 起對基準周期時間進行計數。鍵速度V被表示為V[n],並且假設最終弦槌速 度vv與鍵速度V成比例。換言之,最終弦槌速度vv被表示為w=m x V[n], 其中m是係數。當中央處理單元20A進入所述作業序列時,中央處理單元20A提取表示 鍵1Aa的當前鍵位置yx[n]的鍵位置數據,並且在模數轉換和正規化之後將鍵 位置數據yx[n]累積存儲在隨機存取存儲器22A中,如步驟S101 。隨後,中央處理單元20A確定當前鍵速度yv[n],如步驟S102。當前鍵 速度yv[n]由等式2給出,即,yv[n] = (yx[n]-yx[n-l])/T。中央處理單元20A 對當前鍵速度的值求平均,如步驟S103。平均值V[n]被給出為V[n]= (yvl+、 …、+yv[n])/n。隨後,中央處理單元20A推測在比當前時刻[n]滯後通信時間遲延D的 時刻處的鍵位置rx[n+D],如步驟S104。推測鍵位置rx[n+D]被給出為等式7。rx[n+D] = yx[n]+V[n] x (D x T) ......等式7其中T是等於基準周期時間T的時間段。這樣,通過使用絕對時間(DxT)來 表示從當前時刻到推測鍵位置rx[n+D]的時刻的時間間隔。在圖22中圖示了步驟S101至S104的數據處理。當前時刻被表示為[n], yv[n]指示時刻[n-l]和時刻[n]之間的當前鍵速度。平均鍵速度V[n]從時刻0至 時刻[n]是合適的。由於期望鍵lA以平均鍵速度V[n]移動,因此可以基於表 示該平均鍵速度V[n]的圖線來確定鍵位置rx[n+D]。這樣,中央處理單元20A 推測在比當前時刻t[n]滯後通信時間遲延D的時刻[n+D]處的鍵位置,如步驟 S104。隨後,中央處理單元20A將推測鍵位置rx[n+D]與終點位置相比較,以 查看鍵1Aa是否被認為是在時刻t[n+D]到達終點位置,如步驟S105。在此實 例中,終點位置與靜止位置分開IO毫米。當發現推測鍵位置rx[n+D]處於前往靜止位置的途中時,步驟S105處的 答案給出為否定"否",並且中央處理單元20A立即返回到循環S30至S34B。 然而,當發現推測鍵位置rx[n+D]處於終點位置上時,步驟S105處的答案改 變為肯定"是"。然後,中央處理單元20A產生推測鍵事件數據代碼evBB。 用於音調生成的推測鍵事件數據代碼evBB/evA在格式上與表示音符開^T建事
件的音樂數據代碼相同。將音符開消息、與鍵號碼相同的音符號碼、與最終弦槌速度vv相等的速度存儲在推測鍵事件數據代碼evBB中。最後,中央處 理單元20A將推測鍵事件數據evBB發送給自動演奏器鋼琴PF,如步驟S106。自動演奏系統18B強迫對應4建1Ba在基準前向無聲4定軌跡上行進,並且 電子音調生成系統16B產生電子音調來代替原聲鋼琴音調。自動演奏系統1犯 的行為與圖9B所示的行為相似。儘管在推測鍵事件數據代碼evBB/evA的發 送和接收之間不可避免地引入通信時間遲延D,但是在被按壓的鍵到達終點 位置之前將推測鍵事件數據代碼evBB/evA發送到另 一 自動演奏器鋼琴,使 得消除該通信時間遲延。由於這一原因,與被按壓的鍵同步地移動對應的鍵。當釋放被按壓的鍵1Aa時,預事件數據提供器29A產生與表示音符開鍵 事件的鍵事件數據代碼相似的、表示音符關鍵事件的推測鍵事件數據代碼 evBB,並且將推測鍵事件數據代碼evBB發送給另 一 自動演奏器鋼琴PF。當用戶B在自動演奏器鋼琴PF上用手指彈奏音樂曲調時,預事件數據 提供器29B通過圖21所示的數據處理產生推測一建事件數據代碼evA,並且通 信系統15B將推測鍵事件數據代碼evA發送給自動演奏器鋼琴PE的通信系 統15A。移動對應的鍵lAa,並且如結合自動演奏器鋼琴PF描述的那樣生成 電子音調。如將從前面的描述理解的那樣,自動演奏器鋼琴PE或PF在鍵事件發生 之前產生推測鍵事件數據代碼evBB/evA,並且將該推測鍵事件數據代碼 evBB/evA從自動演奏器鋼琴PE和PF中的一個發送到自動演奏器鋼琴PF或 PE中的另 一個。推測鍵事件數據代碼evBB/evA使鍵事件在自動演奏器鋼琴 PE和PF二者中發生。這樣,在自動演奏器鋼琴PE和PF二者中同步地驅動 鍵和對應的鍵。在第三實施例中,假設鍵軌跡由如圖22所示的線性線表示。然而,可以 將鍵軌跡表示為諸如二階曲線的非線性線。可以通過圖15或圖16所示的作 業序列來確定通信時間遲延D。預事件數據提供器29A和29B可以產生表示在比當前時刻滯後總延遲時 間的時刻處的推測鍵事件的推測事件數據代碼,所述總延遲時間即通信時間 遲延和機械時間遲延的總和。按照下面所述來確定總延遲時間。圖23示出了用於測量總時間遲延、即通信時間遲延和機械時間遲延的總 和的作業序列。基於圖18所示的作業序列來準備圖23所示的作業序列。假
設將推測事件數據代碼evBB從自動演奏器鋼琴PE發送給另 一 自動演奏器鋼 琴PF。自動演奏器鋼琴PE的中央處理單元20周期性地檢查分配給弦槌傳感器 7A的信號接口,以查看是否使弦槌3中的任何一個與相關聯的琴弦4碰撞, 如步驟S107A。當該答案給出為否定"否,,時,中央處理單元20立即返回到 循環S30至S34B。假設用戶按壓鍵1 Aa之一。自動演奏器鋼琴PE的中央處理單元20執行 對鍵位置數據的數據處理,以便如上文所迷的那樣產生推測鍵事件數據。被 按壓的鍵1Aa引起相關聯的動作單元2的致動,這繼而引起相關聯的弦槌3 的旋轉。當弦槌3正朝著相關聯的琴弦4旋轉時,弦槌傳感器7A改變弦槌 位置信號S2,弦槌位置信號S2的值被周期性地提取,並且被累積存儲在隨 機存取存儲器22中。當使弦槌3與琴弦4碰撞時,中央處理單元20確認與 琴弦4的碰撞,並且步驟S107A處的答案改變為肯定"是"。然後,中央處 理單元20確定使弦槌3與琴弦4碰撞的時刻tEA。中央處理單元20將時刻tEA儲存在隨機存取存儲器22中,並且將裝載 了事件代碼和表示時刻伍A的時間數據代碼的分組通過網際網路N發送給另一 自動演奏器鋼琴PF,如步驟S107B。當該分組到達通信系統15B時,中央處理單元20確定該分組到達通信 系統15B的時刻,並且將時間數據trEB儲存在隨機存取存儲器22中,如步 驟S亂自動演奏器鋼琴PF的中央處理單元20周期性地檢查隨機存取存儲器 20,以查看弦槌3是否被認為與相關聯的琴弦4碰撞,如步驟S109A。弦槌 傳感器7B監控與對應的鍵1Ba相關聯的弦槌3,並且將弦槌位置數據累積存 儲在隨機存取存儲器22中。由於相關聯的鍵1Ba在基準前向無聲軌跡上行進, 因此弦槌3沒有到達相關聯的琴弦4。當弦槌3通過脫離而開始旋轉時,中 央處理單元20在動作單元2通過脫離而將標準的力發送給弦槌3的假設下, 推測使弦槌3與琴弦4碰撞的時刻tEB。中央處理單元20從時刻伍B中減去 到達時刻trEB ,以便確定機械時間遲延DrB ,如步驟S109B 。中央處理單元20產生裝載了表示到達時刻trEB和機械時間遲延DrB的 時間數據的分組,並且通過網際網路N將該分組發送給自動演奏器鋼琴PE,如 步驟SllO。
當該分組到達通信系統15A時,從該分組中卸載時間數據。自動演奏器 鋼琴PE的中央處理單元20從到達時刻trEB中減去時刻tEA,以便確定通信 時間遲延。中央處理單元將該通信時間遲延加到機械時間遲延DrB上,並且 確定總延遲時間DD,如步驟Slll。第四實施例轉到附圖的圖24,實施本發明的另一音樂演奏系統主要包括自動演奏器 鋼琴PG和PH以及網際網路N。除了用於音樂會話的子例程以外,自動演奏器 鋼琴PG和PH類似於自動演奏器鋼琴PE和PF。由於這一原因,利用指定自 動演奏器鋼琴PE和PF的對應組件的附圖標記,來標註自動演奏器鋼琴PG 和PH的組件,而不進行詳細描述。此外,利用指定圖2所示的原聲鋼琴的 對應組成部件和圖3所示的控制系統的對應系統組件的附圖標記,來標註自 動演奏器鋼琴的原聲鋼琴的組成部件以及控制系統18Aa和18Ba的系統組件。除了用於驅動對應的鍵1Aa或lBa的作業序列以夕卜,用於音樂會話的子 例程與第三實施例的用於音樂會話的子例程不同。在實現第四實施例的音樂 演奏系統中,主樂器的中央處理單元20產生用於被按壓的鍵和被釋放的鍵的 推測鍵事件數據代碼evBB/evA,並且從屬樂器的中央處理單元20基於推測 鍵事件數據代碼evBB/evA,確定基準前向鍵軌跡和基準後向鍵軌跡,而不是 基準前向無聲軌跡和基準後向無聲軌跡。從屬樂器的控制系統WAa或18Ba 強迫鍵lAa或1Ba在基準前向鍵軌跡和基準後向鍵軌跡上行進,使得在從屬 樂器中通過琴弦4的振動生成原聲鋼琴音調。圖25示出了用於音樂會話的作業序列。當用戶A按壓鍵lAa時,相關 聯的鍵傳感器6A發現被按壓的鍵lAa,如步驟S121,並且,將鍵位置數據 從相關聯的鍵傳感器6A提供給信號接口 。中央處理單元20周期性地從信號 接口提取鍵位置數據,以便將鍵位置數據的值累積存儲在隨機存取存儲器22 中。中央處理單元20分析鍵位置數據,如步驟S122,並且產生表示推測鍵 事件的推測事件數據代碼evBB,如步驟S123。推測鍵事件指示在比當前時 刻滯後所述通信時間遲延的時刻處的音符開^:事件或音符關4建事件。這樣, 在實際音符開事件和實際音符關事件之前,預先通知音符開鍵事件和音符關 鍵事件。通過圖21所示的作業序列產生推測事件數據代碼evBB。
將推測鍵事件代碼evBB裝栽在分組中,並且通過網際網路N將該分組從 自動演奏器鋼琴PG發送給自動演奏器鋼琴PH,如步驟S124。自動演奏器鋼 琴PH接收該分組,如步驟S125。從該分組中卸載推測鍵事件數據,並且將推測鍵事件數據傳遞給自動演 奏系統18B。自動演奏系統18B基於推測事件數據確定基準前向鍵軌跡,並 且強迫對應的鍵lBa在基準前向鍵軌跡上行進,如步驟S126。對應的鍵1Ba 驅動相關聯的動作單元2,該動作單元2繼而引起相關聯的弦槌3的旋轉。 弦槌3在旋轉的終點與琴弦4碰撞,並且引起琴弦4的振動。結果,通過琴 弦4的振動產生原聲鋼琴音調。儘管在分組發送和分組接收之間不可避免地SI入通信時間遲延,^f旦是在 實際音符開鍵事件之前產生了推測鍵事件數據,使得與被按壓的鍵1Aa同步 地移動對應的4建1Ba。當用戶B按壓鍵lBa時,重複上述作業,如步驟S127、 S128、 S129、 S130、 S131和S132。強迫對應的鍵1Aa在基準前向鍵軌跡上行進,並且生 成電子音調。當用戶A按壓另 一個鍵1 Aa時,預事件數據提供器29A執行與步驟S121 至S124處的作業相同的作業,如步驟S133、 S134、 S135和S136。儘管未在圖25中示出,但是當用戶A或B釋放被按壓的鍵1Aa或1Ba 時,預事件數據提供器29A或29B產生用於音符關事件的推測事件數據代碼 evBB/evA,並且將該推測事件數據發送給另 一 自動演奏器鋼琴PH或PG。控 制系統18Ba或18Aa基於該推測事件數據確定基準後向鍵軌跡,並且強迫對 應的鍵1Ba或1Aa在基準後向無聲軌跡上行進。結果,制音器8與振動的琴 弦4接觸,並且使原聲鋼琴音調被衰減。如將從前面的描述理解的那樣,利用指示在比當前時刻滯後所述通信時 間遲延的時刻處的鍵事件的推測鍵事件數據來消除通信時間遲延。由於這一 原因,與主樂器的鍵同步地移動從屬樂器的鍵。預事件數據提供器29A和29B可以產生表示在比當前時刻滯後所述總延 遲時間的時刻處的推測鍵事件的推測事件數據代碼evBB/evA,所述總延遲時 間即通信時間遲延和機械時間遲延的總和。可以通過圖23所示的作業序列來 確定所述總延遲時間。修改
儘管已經示出和描述了本發明的特定實施例,但是對於本領域技術人員 來說清楚的是,可以在不背離本發明的精神和範圍的情況下進行各種改變和 修改。MIDI協議不對本發明的技術範圍設置任何限制。其它種類的音樂數據協 議是已知的,並且可以用於在所述音樂演奏系統中使用的音樂數據代碼。推測鍵運動數據和推測事件數據不對本發明的技術範圍設置任何限制。 可以將鍵位置數據的採樣值從主樂器發送到從屬樂器。在此實例中,鍵傳感 器具有與鍵行程一樣寬或者比鍵行程寬的可檢測範圍,並且從屬樂器的控制 系統推測到達時刻的鍵位置或鍵事件。自動演奏器鋼琴之一可以充當主樂器。在此實例中,將推測鍵運動數據 或推測事件數據單向地從主樂器發送到一個或多個從屬樂器。音樂演奏系統的自動演奏器鋼琴可以具有鍵傳感器6或弦槌傳感器7。 換言之,鍵傳感器6或弦槌傳感器7是可有可無的。可以將鍵速度傳感器或活塞速度傳感器安裝在自動演奏器鋼琴PA和PB 中。在此實例中,運動控制器12根據鍵速度信號或活塞速度信號直接確定當 前鍵速度。脈寬調製不對本發明的技術範圍設置任何限制。可以將任何種類的信號 調製用於伺服控制,只要磁場強度可以控制即可。網際網路N不對本發明的技術範圍設置任何限制。可以通過LAN(區域網) 或MAN(城域網)連接自動演奏器樂器PA和PB。所述網絡可以基於乙太網(商 標)。分組發送不對本發明的技術範圍設置任何限制。可以通過經由線纜的基 帶發送來將推測鍵運動數據和推測事件數據從主樂器發送到從屬樂器。另夕卜, 可以通過無線電信道將推測鍵運動數據和推測事件數據從主樂器發送到從屬 樂器。可以從利用存儲在只讀存儲器21中的控制數據修正的鍵軌跡數據產生 用於基準前向無聲軌跡的基準^鍵速度。在此實例中,首先在個體化的演奏數 據的基礎上確定基準前向鍵速度,所述演奏數據被存儲在從另 一 自動演奏器 鋼琴PA或PB接收的音樂數據代碼中,並且,利用控制數據來修正表示基準 前向鍵軌跡的鍵軌跡數據。可以將在日本專利申請特許公開No.2006-235216中公開的鍵控制技術用
於步驟S5處的鍵驅動。如上文所述,動作單元2通過脫離引起弦槌3的旋轉。 可以通過在該日本專利申請特許公開中公開的鍵控制技術,在脫離之前瞬間 停止被按壓的鍵la。換言之,在脫離之前瞬間的某個鍵位置上終止基準前向 無聲軌跡,使得不會驅動弦槌3進行旋轉。這導致鍵la的移動而沒有任何原 聲鋼琴音調。兩個自動演奏器鋼琴PA和PB不對本發明的技術範圍設置任何限制。可 以通過通信系統連接超過兩個的自動演奏器鋼琴,以便在它們之間進行音樂 會話。自動演奏器鋼琴不對本發明的技術範圍設置任何限制。在本發明的音樂 演奏系統中可以包含自動演奏器鋼琴和另 一種類的樂器,只要所述種類的樂 器具有產生音樂數據的能力即可。電子4建盤、電子鋼琴、以及諸如例如電子 管樂器的另 一種類的電子樂器可以充當所述種類的電子樂器。另一種類的自動演奏器樂器可以參與音樂會話。自動演奏器管樂器、自 動打擊樂器和自動弦樂器是所述種類的自動演奏器樂器的示例。本發明可以適合於樂器的另 一種操縱器。自動演奏器鋼琴具有由電磁控 制的致動器驅動的鋼琴踏瓣。可以在主樂器中產生對應於推測鍵運動數據和 推測事件數據的推測踏瓣運動數據或推測踏瓣事件數據,並且將推測踏瓣運動數據或推測踏瓣事件數據發送到從屬樂器。可以重複步驟S35至S38。在此實例中,可以作為結果的平均值來確定 通信時間遲延D。通信時間遲延D可以是可變的。在此實例中,預鍵數據提供器25A和 25B通過優化係數而使推測鍵軌跡與實際鍵軌跡精確地重合。為了使推測鍵 軌跡與實際鍵軌跡精確地重合,將推測鍵位置rxB乘以所述係數,並且周期 性地更新該係數。另外,可以根據估計鍵軌跡的梯度來改變通信時間遲延D。在此實例中, 當預鍵數據提供器25A和25B在步驟S66確定估計鍵軌跡時,預鍵數據提供 器25A和25B基於估計鍵軌跡的梯度來確定係數,並且將該係數乘到通信時 間遲延D上,以-使使推測鍵軌跡被適當地衰減。兩種手指彈奏,即標準手指彈奏和半行程手指彈奏不對本發明的技術範圍設置任何限制。可以為其它種類的手指彈奏準備多組階段,所述其它種類 的手指彈奏例如為沒有任何音調的鍵移動,其中,鍵移動引起弦槌旋轉而沒
有與琴弦的^6並撞。所述階段邊界PHI至PH5、 PH6和PH7不對本發明的技術範圍設置任 何限制。可以將標準鍵軌跡劃分為少於5個階段或者多於5個階段。可以將 半行程鍵軌跡劃分為多於兩個階段PH6和PH7。在音樂會話中可以對機械時間遲延測量一次。在此實例中,總延遲DD 被引入到所有推測鍵軌跡中。另外,可以在每個鍵到達終點位置時測量機械 時間遲延。在此實例中,在主樂器上的演奏期間更新機械時間遲延。在圖18所示的作業序列中,當鍵到達終點位置時,將事件代碼和時間代 碼trEB發送到從屬樂器。然而,該終點位置不對本發明的技術範圍設置任何 限制。當到達所述階段邊界之一或者多於一個的階段邊界時,主樂器的中央 處理單元可以進行到步驟S78B。可以多次測量機械時間遲延。在此實例中,機械時間遲延被給出為所測 量的機械時間遲延值的平均值。可以在主樂器和從屬樂器之間共享總延遲DD。另外,主樂器和從屬樂 器可以獨立地確定總延遲DD。在第三實施例中,基於基準前向無聲軌跡來推測時刻tEA。另外,可以 將振動傳感器或麥克風安裝在自動演奏器鋼琴PE和PF中,以便將琴弦4的 振動轉換為檢測信號。實施例的組成部件和作業與權利要求語言關聯如下。自動演奏器鋼琴PA、 PB、 PC、 PD、 PE、 PF、 PG和PH選擇性地充當 "主樂器"和"從屬樂器"。鍵1Aa和1Ba選擇性地充當"多個操縱器"和 "其它操縱器",並且鍵傳感器6A/6B和弦槌傳感器7A/7B共同形成"轉換 器"。鍵位置信號S1和弦槌位置信號S2對應於"檢測信號",鍵lAa和lBa 的軌線上的鍵位置是"物理量"。音樂數據、推測鍵運動數據或推測事件數據 對應於"演奏數據"。音樂數據產生器13和後數據處理器14;預鍵數據提供器25A/25B;或 者預事件數據提供器29A/29B充當"信息處理系統"。通信系統15A/15B對 應於"通信系統"和"另一通信系統"。網際網路N提供主樂器和從屬樂器之 間的"通信信道"。電磁控制的鍵致動器5對應於"多個致動器",驅動信號 S3對應於"驅動信號",在說明書中定義了術語"軌跡"和術語"軌線"。動作單元2、弦槌3、琴弦4和制音器8作為整體組成"機械音調生成系
統"。電子音調生成系統16A/16B充當"電子音調生成系統"。控制系統 18Aa/18Ba和用於音樂會話的子例程充當"控制系統"。遲消除器",預鍵數據提供器25A/25B、用於產生鍵運動數據的功能26A/26B、 以及用於基於推測鍵運動數據rxB、 rvB/rxA/rvA再現鍵移動的功能26C/26D 也充當"延遲消除器"。預事件數據提供器29A/29B、基於推測鍵事件數據代 碼evBB/evA的控制系統18Aa/18Ba也充當"延遲消除器"。從通信系統15向電子音調生成器16a畫的箭頭(參見圖2)代表"用於將 所述演奏數據傳遞到所述電子音調生成系統的選擇器"。預數據處理器10、用於產生基準前向無聲軌跡和基準後向無聲軌跡的運動控制器11、以及伺服 控制器12代表"模擬器"。中央處理單元10和步驟S5/S11處的作業也代表"模擬器"。中央處理單元20和步驟S40至S45處的作業代表"預估計器",鍵運動 數據的產生26A和26B也代表"預估計器"。從通信系統15向預數據處理器 IO畫的箭頭代表"選擇器",中央處理單元20和步驟S"至S58處的作業代 表"控制器"。鍵移動的再現26C和26D也代表"控制器"。中央處理單元20 和步驟S35至S38處的作業代表"實驗器,,,中央處理單元加和步驟SM至 S73處的作業、中央處理單元20和步驟S74A至S77處的作業、或者中央處 理單元20和步驟S78A至S82處的作業也代表"實驗器"。中央處理單元20和步驟S101至S105處的作業代表"預估計器",中央 處理單元20和步驟S107A至Slll處的作業代表"實驗器"。
權利要求
1. 一種用於在多個樂器上的音樂演奏的音樂演奏系統,包括主樂器(PA/PB,PC/PD,PE/PF,PG/PH),其包含多個操縱器(1Aa/1Ba),被選擇性地移動用於指定要產生的音調,轉換器(6A/6B,7A/7B),監控所述多個操縱器(1Aa/1Ba),並產生檢測信號(S1,S2),所述檢測信號(S1,S2)代表表示所述多個操縱器(1Aa/1Ba)移動的物理量,信息處理系統(13,14;25A/25B;29A/29B),被連接到所述轉換器(6A/6B,7A/7B),並且基於所述物理量產生表示在所述多個操縱器(1Aa/1Ba)上的演奏的演奏數據,和通信系統(15A/15B),被連接在所述信息處理系統(13,14;25A/25B;29A/29B)和通信信道(N)之間,用於通過所述通信信道(N)發送所述演奏數據;以及從屬樂器(PB/PA;PD/PC;PF/PE;PH/PG),其包含另一通信系統(15B/15A),被連接到所述通信信道(N),並從所述通信系統(15A/15B)接收所述演奏數據,其它操縱器(1Ba/1Aa),用於指定要產生的音調,多個致動器(5),被提供用於所述其它操縱器(1Ba/1Aa),並被驅動信號(S3)選擇性地激勵,以便引起所述其它操縱器(1Ba/1Aa)在軌跡上的移動,機械音調生成系統(2,3,4,8),被連接到所述其它操縱器(1Ba/1Aa),並且當所述其它操縱器(1Ba/1Aa)強力地驅動所述機械音調生成系統(2,3,4,8)時產生原聲音調,電子音調生成系統(16B/16A),用於基於所述演奏數據產生電音調,和控制系統(18Ba/18Aa),被連接到所述另一通信系統(15B/15A)、所述多個致動器(5)和所述電子音調生成系統(16B/16A),並且將基於所述演奏數據產生的所述驅動信號(S3)選擇性地提供給所述多個致動器(5),以便選擇性地在所述軌跡上移動所述其它操縱器(1Ba/1Aa),以及將所述演奏數據提供給所述電子音調生成系統(16B/16A),以便產生所述電音調,其特徵在於還包括延遲消除器(20,S6/S12;25A/25B,26A/26B,26C/26D;29A/29B),被與所述信息處理系統(13,14;25A/25B;29A/29B)、電子音調生成系統(16B/16A)、和控制系統(18Ba/18Aa)中的至少一個相關聯地提供,以便減小所述演奏數據的發送和所述電音調或所述原聲音調的生成之間的時間間隔。
2. 如權利要求1所述的音樂演奏系統,其中,所述延遲消除器(20,S6/S12) 包含用於將所述演奏數據傳遞給所述電子音調生成系統(16B/16A)以便產生 所述電音調的選擇器。
3. 如權利要求2所述的音樂演奏系統,其中,所述控制系統還具有模擬 器(IO, 11, 12; 10, S5/S11),其使所述多個致動器微弱地移動所述其它操縱 器,並且被微弱移動的致動器使得所述其它操縱器與所述電音調同步地移動 而不產生所述原聲音調。
4. 如權利要求1所述的音樂演奏系統,其中,所述延遲消除器(25A/25B, 26A/26B, 26C/26D)具有預估計器(25A/25B; 26A/26B),其推測在比當前時刻滯後所述延遲時間 的至少一部分的時刻處的所述物理量,以便使所述演奏數據含有表示所推測 的物理量的運動數據,選擇器(IO),用於選擇所述機械音調生成系統(2, 3, 4, 8),和 控制器(20, S49-S58; 26C/26D),其使所述多個致動器(5)強迫所述其它 操縱器(lBa/lAa)具有所推測的物理量,由此所述其它操縱器(lBa/lAa)強有力 地驅動所述機械音調生成系統(2, 3, 4, 8),以便產生所述原聲音調。
5. 如權利要求4所述的音樂演奏系統,其中,所述延遲消除器(25A/25B, 26A/26B, 26C/26D)還具有實驗器(10, S35-S38; 10, S68-S73, S74A-S77; 20, S78A-S82),其確定所述延遲時間的量,並向所述預估計器(25A/25B; 26A/26B)通知所述延遲的所述量。
6. 如權利要求1所述的音樂演奏系統,其中,所述延遲消除器(29A/29B) 具有預估計器(20, S101-S105),其推測在比當前時刻滯後所述延遲時間的至 少一部分的時刻處的音調生成,以便使所述演奏數據含有表示所推測的音調 生成的事件數據。
7. 如權利要求6所述的音樂演奏系統,其中,所述延遲消除器(29A/29B) 還具有實驗器(20, S107A-S111),其確定所述延遲時間的量,並向所述預估 計器(20, S101-S105)通知所述延遲的所述量。
8. 如權利要求1所述的音樂演奏系統,其中,所述主樂器(PA/PB; PC/PD; PE/PF; PG/PH)還包含另一機械音調生成系統(2, 3, 4, 8),被連接到所述多 個操縱器(lAa/lBa),並且當所述多個操縱器(lAa/lBa)強力地驅動所述另 一機 械音調生成系統(2, 3, 4, 8)時產生原聲音調,使得所述從屬樂器(PB/PA; PD/PC; PF/PE; PH/PG)與通過所述主樂器(PA/PB; PC/PD; PE/PF; PG/PH) 產生的所述原聲音調同時生成所述電音調或所述原聲音調。
9. 如權利要求8所述的音樂演奏系統,其中,所述主樂器(PA/PB; PC/PD; PE/PF; PG/PH)還包含其它操縱器(5),其被提供用於所述多個操縱器(lAa/lBa),並且被驅動信 號(S3)選擇性地激勵,以便引起所述多個操縱器(lAa/lBa)在軌跡上的移動,另一電子音調生成系統(16A/16B),其在所述演奏數據的基礎上產生電音 調,和另一控制系統(18Aa/18Ba),被連接到所述通信系統(15A/15B)、所述其它 致動器(5)、以及所述另一電子音調生成系統(16A/16B),並且將在所述演奏數 據的基礎上產生的所述驅動信號(S3)選擇性地提供給所述其它致動器(5),以 便選擇性地在所述軌跡上移動所述多個操縱器(lAa/lBa),以及將所述演奏數 據提供給所述另一電子音調生成系統(16A/16B),以便產生所述電音調,並且其中,所述從屬樂器還包含另一轉換器(6B/6A, 7B/7A),其監控所述其它操縱器(lBa/lAa),並且產 生檢測信號(S1, S2),所述檢測信號(S1, S2)代表表示所述其它操縱器(lBa/lAa)的移動的物理量,和另一信息處理系統(13, 14; 25B/25A; 29B/29A),被連接到所述另一轉 換器(6B/6A, 7B/7A),並且基於所述物理量產生表示所述其它操縱器(lBa/lAa)上的演奏的演奏數據,其中,通過所述通信信道(N)在所述通信系統(15A)和所述另一通信系統 (15B)之間雙向傳播所述演奏數據,使得在主樂器(PA/PB; PC/PD; PE/PF; PG/PH)和所述從屬樂器(PB/PA; PD/PC; PF/PE; PH/PG)二者上彼此同步地同時演奏音樂。
10. —種形成音樂演奏系統的一部分的樂器(PA/PB; PC/PD; PE/PF; PG/PH),包括多個操縱器(lAa/lBa),被選擇性地移動用於指定要產生的音調;轉換器(6A/6B, 7A〃B),監控所述多個操縱器(lAa/lBa),並且產生檢測 信號(Sl, S2),所述檢測信號(S1, S2)代表表示所述多個操縱器(lAa/lBa)移 動的物理量;信息處理系統(20/21/22/23/15a),被連接到所述轉換器(6A/6B; 29A/29B), 並且基於所述物理量產生表示在所述多個操縱器(lAa/lBa)上的演奏的演奏 數據;和通信系統(15A/15B),被連接在所述信息處理系統(20/21/22/23/15a)和通信 信道(N)之間,用於通過所述通信信道(N)將所述演奏數據發送到另 一 樂器 (PB/PA; PD/PC; PF/PE; P麼G),其特徵在於還包括延遲消除器(25A/25B, 26A/26B; 29A/29B),被與所述信息處理系統相 關聯地提供,以便減小在所述演奏數據的發送和通過所述另一樂器(PB/PA; PD/PC; PF/PE; PH/PG)的電音調或原聲音調的生成之間的時間間隔。
11. 如權利要求10所述的樂器,其中,所述延遲消除器具有預估計器(20, S40-S45),其推測在比當前時刻滯後所述延遲時間的至少一部分的時刻處的 所述物理量,以便使所述演奏數據含有表示所推測的物理量的運動數據。
12. 如權利要求11所述的樂器,其中,所述延遲消除器(25A/25B,26A/26B) 還具有實驗器(20, S35-S38; 20, S68-S73; S20, S74A-S77; 20, S78A-S82), 其確定所述延遲時間的量,並向所述預估計器(20, S40-S45)通知所述延遲的 的所述量。
13. 如權利要求10所述的樂器,其中,所述延遲消除器(29A/29B)具有 預估計器(20, S101-S105),其推測在比當前時刻滯後所述延遲時間的至少一 部分的時刻處的音調生成,以便使所述演奏數據含有表示所推測的音調生成 的事件數據。
14. 如權利要求13所述的樂器,其中,所述延遲消除器(29A/29B)還具 有實驗器(20,S107A-S111),其確定所述延遲時間的量,並向所述預估計器(20, S101-S105)通知所述延遲的所述量。
15. 如權利要求10所述的樂器,還包括音調生成系統(2/3/4/8, 16A/16B), 被連接到所述多個操縱器(lAa/lBa),並且響應所述多個操縱器(lAa/lBa)的移 動,用於產生通過所述多個操縱器(lAa/lBa)指定的音調。
16. —種形成音樂演奏系統的一部分的樂器(PB/PA; PD/PC; PF/PE; PH/PG),包括通信系統(15B/15A),被連接到通信信道(N),並且通過所述通信信道(N) 接收表示另一樂器(PA/PB; PC/PD; PE/PF; PG/PH)的操縱器(lAa/lBa)的移 動的演奏數據;多個操縱器(lBa/lAa),用於指定要產生的音調;多個致動器(5),被提供用於所述多個操縱器(lBa/lAa),並且被驅動信號 (S3)選擇性地激勵,以便引起所述多個操縱器(lBa/lAa)在軌跡上的移動;機械音調生成系統(2/3/4/8),被連接到所述多個操縱器(lBa/lAa),並且 當所述多個操縱器(lBa/lAa)強力地驅動所述機械音調生成系統(2/3/4/8)時產 生原聲音調;電子音調生成系統(16B/16A),用於基於所述演奏數據產生電音調;和 控制系統(18Ba/18Aa),被連接到所述通信系統(18B/18A)、所述多個致動 器(5)和所述電子音調生成系統(16B/16A),並且將基於所述演奏數據產生的所 述驅動信號(S3)選擇性地提供給所述多個致動器(5),以便選擇性地在所述軌 跡上移動所述多個操縱器(lBa/lAa),以及將所述演奏數據提供給所述電子音 調生成系統(16B/16A),以便產生所述電音調, 其特徵在於還包括延遲消除器(20, S6/S12; 26D/26C , rxB/rxA, rvB/rvA; 18A/18B, evBB/evA),被與所述電子音調生成系統(16B/16A)和控制系統(18Ba/18Aa)中 的至少一個相關聯地,以便減小在所述演奏數據的發送和所述電音調或所述 原聲音調的生成之間的時間間隔。
17. 如權利要求16所述的樂器,其中,所述延遲消除器包含選擇器(20, S6/S12),用於將所述演奏數據傳遞到所述電子音調生成系統(16B/16A),以便 產生所述電音調。
18. 如權利要求17所述的樂器,其中,所述控制系統具有模擬器 (10/11/12),其使所述多個致動器微弱地移動所述多個操縱器(lBa/lAa),並且 被微弱移動的致動器(5)使得所述多個操縱器(lBa/lAa)與所述電音調同步地 移動而不產生所述原聲音調。
19. 如權利要求16所述的樂器,其中,所述演奏數據包含運動數據 (rxB/rxA, rvB/rvA),其表示在比過去時刻滯後所述延遲時間的至少一部分的 時刻處的所推測的物理量,其中在所述過去時刻處確定表示另一樂器(PA/PB; PC/PD; PE/PF; PG/PH)的其它操縱器(lAa/lBa)的所述移動的物理量, 其中,所述延遲消除器具有選擇器,用於選擇所述機械音調生成系統(2, 3, 4, 8)和控制器(20, S49-S58),其使所述致動器(5)強迫所述多個^:縱器(lBa/lAa)具有所推測的物理量,由此所述多個操縱器(lBa/lAa)強力地驅動所述機械音調生成系統(2/3/4/8),以便產生所述原聲音調。
20.如權利要求16所述的樂器,其中,所述機械音調生成系統包含動作單元(2),被連接到充當所述多個操縱器(lBa/lAa)的鍵,弦槌(3),被連接到所述動作單元(2),並且當按壓所述鍵(lBa/lAa)時,通過所述動作單元(2)被驅動以進行旋轉,以及琴弦(4),與所述弦槌(3)相對,並且當使所述弦槌(3)在所述旋轉的終點與其碰撞時產生所述原聲音調。
全文摘要
一種用於音樂會話的音樂演奏系統和組成樂器。自動演奏器鋼琴(PA,PB)和網際網路(N)形成用於通過自動演奏器鋼琴(PA,PB)之間的數據通信而在自動演奏器鋼琴(PA,PB)上進行音樂會話的音樂演奏系統,並且在數據發送和數據接收之間以及在數據接收和音調生成之間不可避免地引入通信時間遲延和機械時間遲延;通過採用電子音調生成(16B/16A)、鍵位置的推測、或者鍵事件的推測,補償所述時間遲延之一或全部,使得從屬自動演奏器鋼琴(PB/PA)與通過主自動演奏器鋼琴(PA/PB)生成的音調幾乎同時地生成所述音調。
文檔編號G10F1/00GK101399034SQ200810149488
公開日2009年4月1日 申請日期2008年9月18日 優先權日2007年9月28日
發明者古川令, 藤原佑二 申請人:山葉株式會社

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