專利名稱：：帶選擇訪問速度轉換表的自動演奏樂器和其所用電子系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種自動演奏樂器(automaticplayermusicalinstrument)，特別涉及一種具有記錄模式和重放模式的自動演奏樂器以及合并在其中的電子系統(tǒng)。
背景技術：
：自動演奏鋼琴是自動演奏樂器的典型示例。自動演奏鋼琴是原聲鋼琴(acousticpiano)和被電子控制的系統(tǒng)的組合，并通常具有兩種操作模式。第一操作模式在下文中被稱為“記錄模式”，而第二模式被稱為“重放模式”。當自動演奏鋼琴處于記錄模式下時，用戶可以請求充當記錄器的被電子控制的系統(tǒng)收集用于記錄鍵盤和踏板上的演奏的樂曲數(shù)據(jù)段。記錄器將該樂曲數(shù)據(jù)段編碼為MIDI(樂器數(shù)字接口)樂曲數(shù)據(jù)代碼。另一方面，當自動演奏鋼琴進入重放模式時，該自動演奏鋼琴做好在沒有人類演奏者的任何手指彈奏的情況下重現(xiàn)(reenact)所述演奏的準備。當接收到用戶的請求時，充當自動演奏器的被電子控制的系統(tǒng)分析MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼以重現(xiàn)所述演奏。自動演奏器有選擇地按壓黑鍵和白鍵，并踏在踏板上，以便隨著樂曲的推移(passage)產(chǎn)生原聲鋼琴音調。在日本專利申請公開第2001-175262或P2001-175262A號中公開了標準自動演奏鋼琴。日本專利申請公開第2001-175262號是在日本專利申請第Hei.11-357757號的基礎上公布的，其優(yōu)先權已經(jīng)在美國序列號第09/737615號中予以要求。美國序列號第09/737615號已被授予專利權，并且，美國專利號6403872B2被分配(assign)給該美國專利。琴槌傳感器被安裝在自動演奏鋼琴中，并形成記錄器的一部分。當用戶在鍵盤和踏板上演奏一段樂曲時，琴槌傳感器監(jiān)控原聲鋼琴的琴槌，并向數(shù)據(jù)處理器通知當前琴槌位置。數(shù)據(jù)處理器分析表示琴槌運動的琴槌數(shù)據(jù)段，以便確定琴槌速度、琴槌撞擊弦的定時等等，并估計按壓和釋放相關鍵的定時。這些樂曲數(shù)據(jù)段存儲在合適的信息存儲介質中以供重放。這樣，在琴槌數(shù)據(jù)段的基礎上準備了樂曲數(shù)據(jù)。另一種自動演奏鋼琴未配備任何琴槌傳感器，從而可以說是“無琴槌傳感器的自動演奏鋼琴”。這種無琴槌傳感器的自動演奏鋼琴配有鍵傳感器來代替琴槌傳感器。數(shù)據(jù)處理器確定按壓和釋放黑鍵和白鍵的定時，并估計琴槌速度和琴槌撞擊弦的定時。數(shù)據(jù)處理器在從鍵傳感器提供的鍵數(shù)據(jù)段的基礎上按照下面所述來確定琴槌速度，所述琴槌速度在MIDI協(xié)議中被定義為“速度”。數(shù)據(jù)處理器在鍵數(shù)據(jù)段的基礎上確定基準鍵速度的測量值。術語“基準鍵速度”是指基準鍵點處的鍵速度，并且，在日本專利申請公開第Hei7-175472號中對其進行了描述?；鶞舒I點是對于基準鍵速度的唯一的點，并且，基準鍵點處的鍵速度值與撞擊弦之前瞬間的琴槌速度值成比例。撞擊弦之前瞬間的琴槌速度值與音調響度成比例。出于此原因，基準鍵速度的值也與音調響度成比例。換句話說，有可能通過將黑鍵和白鍵調整到基準鍵速度的特定值來控制音調響度。當在鍵數(shù)據(jù)段的基礎上確定了基準鍵速度的值時，數(shù)據(jù)處理器訪問表示基準鍵速度和琴槌速度之間關系的表，并從該表讀出琴槌速度的值。這樣，基準鍵速度被轉換為琴槌速度，并且琴槌速度的值被編碼為表示音符開(note-on)事件的MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼。當自動演奏器重現(xiàn)由一組MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼表示的演奏時，自動演奏器分析該MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼，并確定要按壓和釋放的黑鍵和白鍵、響度以及要產(chǎn)生音調的定時。數(shù)據(jù)處理器以該響度或琴槌速度的目標值訪問將在下文中描述的另一個表，并從該表中讀出對應的基準鍵速度值。當所述時刻到來時，數(shù)據(jù)處理器開始通過伺服控制環(huán)來控制黑鍵和白鍵，以便使黑鍵和白鍵以對應的基準鍵速度值經(jīng)過基準鍵點。這產(chǎn)生了琴槌速度的目標值，并且，以目標響度產(chǎn)生音調。制造商通過對主(master)自動演奏鋼琴進行的實驗來確定基準鍵速度和琴槌速度之間的關系，并將其存儲在記錄器的合適的非易失性存儲器中。主自動演奏鋼琴還配有琴槌傳感器，使得制造商可以確定基準鍵速度和琴槌速度之間的關系。在下文中，將定義基準鍵速度和琴槌速度之間關系的表稱為“速度轉換表”。另一方面，在下文中將存儲琴槌速度的目標值和基準鍵速度的目標值之間關系的表稱為“重放表”，以便將其與速度轉換表區(qū)分開。重放表是在速度轉換表的基礎上準備的，并且，在下文中將準備重放表的工作稱為“學習”?，F(xiàn)有技術的無琴槌傳感器的自動演奏鋼琴按照下面所述來學習琴槌速度和基準鍵速度之間的關系。首先，數(shù)據(jù)處理器從信息存儲介質讀出基準鍵速度的基準值，并控制黑/白鍵以該基準值經(jīng)過基準鍵點。當黑/白鍵經(jīng)過基準鍵點時，數(shù)據(jù)處理器在從相關鍵傳感器提供的鍵數(shù)據(jù)段的基礎上確定鍵速度的測量值，并以該基準鍵點處的鍵速度的測量值，即基準鍵速度，訪問速度轉換表。數(shù)據(jù)處理單元從速度轉換表中讀出琴槌速度的目標值，并與基準鍵速度的測量值相關聯(lián)。數(shù)據(jù)處理器以基準鍵速度的不同基準值重復上述過程，并且，基準鍵速度的測量值和琴槌速度的目標值之間的關系被制表為重放表。簡而言之，在記錄模式下，數(shù)據(jù)處理器通過以基準鍵速度的測量值訪問速度轉換表來確定琴槌速度，而在重放模式下，通過訪問同一數(shù)據(jù)轉換表來使基準鍵速度的測量值與所讀出的琴槌速度的目標值相關聯(lián)。因而，在記錄器和自動演奏器之間共享速度轉換表。在現(xiàn)有技術的自動演奏鋼琴中遇到了這樣的問題在重放模式下，以比MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼中所表示的響度小的響度產(chǎn)生原聲鋼琴音調。
發(fā)明內容因此，本發(fā)明的一個重要目的是提供一種自動演奏樂器，其以與樂曲數(shù)據(jù)代碼中表示的響度相等的響度再現(xiàn)原聲音調。本發(fā)明的另一重要目的是提供一種在自動演奏樂器中使用的自動演奏器。本發(fā)明人考慮了現(xiàn)有技術自動演奏鋼琴中的固有問題，并將人類演奏者利用他或她的手指引起的原始鍵運動與電磁控制的鍵(solenoid-operatedkey)利用其柱塞(plunger)引起的再現(xiàn)鍵運動相比較。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)再現(xiàn)鍵運動與原始鍵運動不同。在原始鍵運動和再現(xiàn)鍵運動之間存在著各種差異。例如，當人類演奏者按壓鍵時，鍵運動接近于如圖1A中的曲線UA所示的均勻加速運動；另一方面，當電磁控制的鍵致動器引起鍵運動時，鍵進行如圖1B中的曲線UM所示的勻速運動。當原始鍵運動隨著時間逐漸加速時，數(shù)據(jù)處理器使基準鍵點處的鍵速度與琴槌速度相關聯(lián)，并在琴槌以相同的琴槌速度與弦碰撞的假設下，將琴槌速度存儲在樂曲數(shù)據(jù)代碼中。即使數(shù)據(jù)處理器在琴槌將進行勻速運動的假設下通過鍵運動再現(xiàn)琴槌運動，重放時的最終琴槌速度也小于記錄時的最終琴槌速度，并且，因此，以比原始演奏中的響度小的響度再現(xiàn)了原聲鋼琴音調。本發(fā)明人得出這樣的結論在記錄和學習之間，速度轉換表是不同的。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于產(chǎn)生音調的自動演奏樂器，包括多個操縱器，被有選擇地移動，以指定要產(chǎn)生的音調的音高；多個連桿裝置(linkwork)，分別連接到所述多個操縱器，并分別具有通過所述多個操縱器的運動引起其運動的特定鏈接件(link)；音調生成器，由所述多個操縱器通過所述多個連桿裝置激勵，以便產(chǎn)生具有通過所述多個操縱器指定的音高的音調；以及電子系統(tǒng)，包括監(jiān)控所述多個操縱器以便產(chǎn)生代表所述多個操縱器的運動的信號的多個傳感器、由驅動信號激勵以便引起所述多個操縱器的運動的多個致動器、以及連接到所述多個傳感器和所述多個致動器的數(shù)據(jù)處理單元，該數(shù)據(jù)處理單元具有轉換器，表示在由人類演奏者移動所述多個操縱器的條件下確定的所述多個操縱器的運動和所述特定鏈接件的運動之間的關系；以及另一轉換器，表示在利用所述多個致動器移動所述多個操縱器的條件下確定的所述多個操縱器的運動和所述特定鏈接件的運動之間的另一關系，并且，該數(shù)據(jù)處理單元在由所述信號表示的數(shù)據(jù)段和表示所述特定鏈接件的運動的樂曲數(shù)據(jù)段的基礎上，根據(jù)施加在所述多個操縱器上的力的起源而有選擇地借助轉換器和前述另一轉換器來估計所述特定鏈接件的運動和所述多個操縱器的運動。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于樂器的電子系統(tǒng)，所述樂器具有多個操縱器、分別連接到所述多個操縱器的多個連桿裝置以及由所述多個操縱器通過所述多個連桿裝置激勵以產(chǎn)生音調的音調生成器的樂器，并且，該電子系統(tǒng)包括監(jiān)控所述多個操縱器以便產(chǎn)生代表所述多個操縱器的運動的信號的多個傳感器；由驅動信號激勵以便引起所述多個操縱器的運動的多個致動器；以及連接到所述多個傳感器和所述多個致動器的數(shù)據(jù)處理單元，該數(shù)據(jù)處理單元具有轉換器，表示在由人類演奏者移動所述多個操縱器的條件下確定的所述多個操縱器的運動和所述特定鏈接件的運動之間的關系；以及另一轉換器，表示在利用所述多個致動器移動所述多個操縱器的條件下確定的所述多個操縱器的運動和所述特定鏈接件的運動之間的另一關系，并在由所述信號表示的數(shù)據(jù)段和代表所述特定鏈接件的運動的樂曲數(shù)據(jù)段的基礎上，根據(jù)施加在所述多個操縱器上的力的起源，有選擇地借助轉換器和前述另一轉換器來估計所述特定鏈接件的運動和所述多個操縱器的運動。根據(jù)結合附圖進行的以下描述，將更清楚地理解自動演奏樂器和自動演奏器的特征及優(yōu)點，其中圖1A是示出在人類演奏者按壓鍵時觀測到的鍵運動的曲線圖，圖1B是示出在電磁控制的鍵致動器推動鍵時觀測到的鍵運動的曲線圖，圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的自動演奏樂器的結構的側視圖，圖3是合并在自動演奏樂器中的數(shù)據(jù)處理單元的系統(tǒng)配置的方框圖，圖4A是示出在用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表中存儲的琴槌速度和鍵速度之間關系的曲線圖，圖4B是示出在用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表中存儲的琴槌速度和鍵速度之間關系的曲線圖，圖5是示出用于記錄的子例程(subroutineprogram)的流程圖，圖6是示出沿著鍵的軌跡定義的區(qū)域的視圖，圖7是示出用于音調生成的定時表的視圖，圖8是示出遞減計數(shù)(count-down)子例程的流程圖，圖9是示出用于準備重放表的子例程的流程圖，圖10是示出用于學習的子例程的流程圖，圖11是示出重放表的結構的示意圖，圖12是示出表示用于學習的子例程的一部分的指令序列的流程圖，以及圖13是示出用于重放的子例程的流程圖。具體實施例方式在以下描述中，術語“前面”表示比用術語“后面”修飾的相對位置更接近坐在凳子上以用手指彈奏的演奏者的相對位置。術語“縱向(fore-and-aft)”表示與在前面位置和對應的后面位置之間畫的線平行的方向，而術語“橫向”與該縱向以直角相交。自動演奏樂器參考附圖的圖2，實施本發(fā)明的自動演奏樂器主要包括原聲樂器100和電子系統(tǒng)300，并根據(jù)用戶的模式指令有選擇地至少進入標準模式、記錄模式和重放模式。原聲鋼琴100是大鋼琴(grandpiano)，并且電子系統(tǒng)300安裝在原聲鋼琴100中，以便充當記錄器301和自動演奏器302。在標準模式下，用戶通過在原聲鋼琴100上用手指彈奏而演奏一段樂曲，并且，通過原聲鋼琴100產(chǎn)生原聲鋼琴音調。因而，在標準模式下，自動演奏鋼琴表現(xiàn)為標準原聲鋼琴。當用戶將用于記錄模式的模式指令給予電子系統(tǒng)300時，電子系統(tǒng)300做好記錄原聲鋼琴100上的演奏的準備。當用戶在原聲鋼琴100上用手指彈奏時，充當記錄器301的電子系統(tǒng)300獲得代表鍵運動的鍵數(shù)據(jù)段和代表踏板運動的踏板數(shù)據(jù)段，并分析該鍵數(shù)據(jù)段和踏板數(shù)據(jù)段，以便產(chǎn)生代表在原聲鋼琴100上的演奏中產(chǎn)生的原聲音調的樂曲數(shù)據(jù)代碼。至少分配給所按壓的鍵的鍵編號、要產(chǎn)生的音調響度以及要產(chǎn)生音調的時間被記在代表音符開事件的樂曲數(shù)據(jù)代碼中，并且至少分配給被釋放的鍵的鍵編號被記在代表音符關(note-off)事件的樂曲數(shù)據(jù)代碼中。該樂曲數(shù)據(jù)代碼被以實時的方式提供給外部數(shù)據(jù)源，并且/或者存儲在存儲器中。這樣，在記錄模式下，通過電子系統(tǒng)300記錄了原聲鋼琴100上的演奏。另一方面，在重放模式下，電子系統(tǒng)300在代表演奏的一組樂曲數(shù)據(jù)代碼的基礎上，通過原聲鋼琴100重現(xiàn)該演奏，并再現(xiàn)原聲鋼琴音調。這組樂曲數(shù)據(jù)被從合適的存儲器讀出?；蛘?，電子系統(tǒng)300請求外部數(shù)據(jù)源(未示出)通過線纜或公共通信網(wǎng)絡傳送這組樂曲數(shù)據(jù)。當按順序處理該樂曲數(shù)據(jù)代碼時，電子系統(tǒng)300隨著樂曲的推移，確定音高、要產(chǎn)生原聲鋼琴音調的定時、琴槌速度或響度、要衰減原聲鋼琴音調的定時、以及要施加到原聲鋼琴音調上的效果(如果有的話)，并在沒有人類演奏者的任何手指彈奏的情況下，在原聲鋼琴100上演奏該樂曲的推移。如將在下文中詳細描述的，在電子系統(tǒng)300中存儲兩種速度轉換表。一種速度轉換表在記錄模式使用，并在下文中被稱為“用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表”。另一種速度轉換表在重放模式使用，并在下文中被稱為“用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表”。用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表針對記錄模式下的鍵運動進行了優(yōu)化，而用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表針對重放模式下的鍵運動進行了優(yōu)化。因而，自動演奏器根據(jù)操作模式，通過訪問速度轉換表來確定琴槌速度的目標值。這帶來了演奏的如實重現(xiàn)。制造商通過實驗來準備用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表和用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表。這些實驗是在主自動演奏鋼琴上進行的。除了琴槌傳感器之外，主自動演奏鋼琴與圖2示出的自動演奏鋼琴相似。與在美國專利第6403872B2中公開的那些琴槌傳感器類似地排列琴槌傳感器。出于此原因，為簡便起見，沒有在下文中并入對主自動演奏鋼琴的進一步描述。在主自動演奏鋼琴中，基于從鍵傳感器輸出的鍵位置信號和通過琴槌傳感器輸出的琴槌位置信號，來確定琴槌速度和鍵速度。琴槌傳感器監(jiān)控緊挨在弦4之前的琴槌軌跡的最后部分。因而，用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表和用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表表示在實際鍵運動的基礎上確定的基準鍵速度的測量值和也在實際琴槌運動的基礎上確定的琴槌速度的測量值之間的關系。原聲鋼琴原聲鋼琴100包括鍵盤1、動作單元2、琴槌3、弦4和制音器(damper)5。鍵盤1安裝在限定鋼琴殼體底部的鍵座102的前部，而動作單元2、琴槌3、弦4和制音器5裝在鋼琴殼體中。黑鍵1a和白鍵1b的陣列被合并在鍵盤1中。黑鍵1a和白鍵1b沿縱向延伸，并以眾所周知的模式橫向放置。在此實例中，88個黑鍵和白鍵1a/1b形成該陣列。黑鍵1a和白鍵1b在平衡軌道104上傾斜(pitch)，并且，平衡銷(pin)P保持黑鍵1a和白鍵1b處于平衡軌道104上。前面的銷將黑鍵1a和白鍵1b引導到前面的軌道106，使得黑鍵1a的前部和白鍵1b的前部在預定軌跡上往復行進。在沒有任何外力施加到黑鍵和白鍵1a/1b前部的情況下，黑鍵和白鍵1a/1b停留在各自的靜止位置處。靜止位置位于行程為0的地方，并且，在圖2中用實線畫出了靜止位置處的黑鍵1a和白鍵1b。當外力施加到黑鍵和白鍵1a/1b的前部時，所述前部向各自的終止位置下降。在此實例中，終止位置位于靜止位置下方10毫米處，并且，在圖2中，點劃線指示終止位置處的白鍵1b的上表面。黑鍵和白鍵1a/1b分別在其后部與動作單元2鏈接，并且動作單元2引起琴槌3的自由旋轉。弦4在琴槌3之上被拉伸，而制音器5與黑鍵和白鍵1a/1b的最后面的部分鏈接，以便與弦4間隔開以及與弦4接觸。當黑鍵和白鍵1a/1b停留在靜止位置時，如圖2所示，琴槌3在其琴槌輥(roller)3a處保持與形成動作單元2的部分的支撐桿(jack)2a的頭相接觸，而制音器5保持與弦4相接觸。假設鋼琴家按壓黑鍵和白鍵1a/1b之一，則被按壓的鍵1a/1b傾斜，并且前部向終止位置下降。在被按壓的鍵1a/1b向終止位置下降途中，制音器5與弦4間隔開，并允許弦4振動。此外，被按壓的鍵1a/1b引起動作單元2的運動，并且，在被按壓的鍵1a/1b向終止位置下降途中，支撐桿2a脫離琴槌輥3a。從而，鋼琴家感覺到被按壓的鍵1a/1b比以前輕。當支撐桿2a脫離琴槌輥3a時，琴槌3開始向弦4自由旋轉。在自由旋轉的終點，琴槌3與弦4碰撞，并引起弦4的振動。弦振動引起給定音高的原聲鋼琴音調。琴槌3在弦4上回彈，并被動作單元2接住。當鋼琴家釋放所按壓的鍵1a/1b時，被釋放的鍵1a/1b開始返回靜止位置。在被釋放的鍵1a/1b返回靜止位置途中，制音器5與振動的弦4接觸，使得原聲鋼琴音調衰減。如圖2所示，當被釋放的鍵1a/1b到達靜止位置時，動作單元2和琴槌3返回它們的靜止位置。電子系統(tǒng)電子系統(tǒng)300在記錄模式下充當記錄器301，而在重放模式下充當自動演奏器302。記錄器301的功能分解為記錄控制器12和后數(shù)據(jù)處理器13。另一方面，自動演奏器302的功能分解為預數(shù)據(jù)處理器10和運動控制器11。通過在數(shù)據(jù)處理單元303上運行的計算機程序來實現(xiàn)記錄控制器12、后數(shù)據(jù)處理器13、預數(shù)據(jù)處理器10和運動控制器11，數(shù)據(jù)處理單元303的系統(tǒng)配置將在下文中參考圖3進行描述。電子系統(tǒng)300還包括電磁控制的鍵致動器6的陣列、鍵傳感器7的陣列、電磁控制的踏板致動器(未示出)和踏板傳感器(未示出)。分別用附圖標記8a和8b來標記柱塞(plunger)和螺線管。在黑鍵和白鍵1a/1b后部下方的鍵座102中形成狹縫，并且該狹縫沿橫向延伸。電磁控制的鍵致動器6掛在鍵座102上，并在黑/白鍵1a/1b后部的下方橫向排列。螺線管8b布置在狹縫中，并且數(shù)據(jù)處理單元303連接到螺線管8b。柱塞8a指向上方，并且，柱塞8a的頂端位于相關黑鍵和白鍵1a/1b后部的下表面附近。當數(shù)據(jù)處理單元303確定要移動的鍵1a/1b時，數(shù)據(jù)處理單元303將驅動脈沖信號u提供給與該鍵1a/1b相關的螺線管8b。然后，螺線管8b產(chǎn)生磁場，并且，磁力被施加到磁場中的柱塞8a上。柱塞8a從螺線管8b向上伸出，并推動鍵1a/1b的后部，以便引起鍵運動。鍵傳感器7屬于發(fā)射越過黑鍵和白鍵1a/1b前部的軌跡的光束的類型。換句話說，利用非接觸式光學傳感器來實現(xiàn)鍵傳感器7。鍵傳感器7沿橫向排列在鍵座102上，并用于將軌跡上的當前鍵位置轉換為模擬鍵位置信號yxa。由于靜止位置和終止位置之間的鍵軌跡落在光束的橫截面內，因此有可能連續(xù)地在鍵位置信號yxa中表示靜止位置和終止位置之間的當前鍵位置。當前鍵位置等于距靜止位置的行程。在此實例中，終止位置與對應的靜止位置隔開10毫米。因此，當前鍵位置具有從0變化到10毫米的值。鍵位置信號yxa在記錄模式下被提供給記錄控制器12，而在重放模式下被提供給運動控制器11。當電子系統(tǒng)300充當記錄器301時，記錄控制器12分析由鍵位置信號yxa表示的鍵數(shù)據(jù)段，以便確定鍵運動，將表示演奏的樂曲數(shù)據(jù)段提供給后數(shù)據(jù)處理器13，并且，后數(shù)據(jù)處理器13按照MIDI協(xié)議中定義的格式將正規(guī)化后的樂曲數(shù)據(jù)段編碼。在正規(guī)化過程中，后數(shù)據(jù)處理器13從樂曲數(shù)據(jù)段中消除由于原聲鋼琴100的個體性和鍵傳感器7的個體性導致的噪聲成分。另一方面，當電子系統(tǒng)300充當自動演奏器302時，預數(shù)據(jù)處理器10分析樂曲數(shù)據(jù)代碼，以便確定基準鍵速度、要移動的黑鍵1a和白鍵1b的基準軌跡，并且，運動控制器11將在鍵數(shù)據(jù)段的基礎上計算的當前鍵位置和當前鍵速度與基準軌跡上的目標鍵位置和目標鍵速度相比較，以查看黑鍵1a和白鍵1b是否準確地在基準鍵軌跡上行進。如果黑鍵1a和白鍵1b偏離了基準軌跡，則運動控制器11改變驅動脈沖信號u的平均電流或占空比，以便強迫黑鍵1a和白鍵1b及時地趕上基準軌跡上的下一目標鍵位置。在基準軌跡上行進的黑/白鍵1a/1b將在樂曲數(shù)據(jù)代碼中表示的琴槌速度賦予琴槌3。因而，在對電磁控制的鍵致動器6的伺服控制中使用鍵位置信號yxa。在此實例中，電磁控制的鍵致動器6、鍵傳感器7和運動控制器11作為整體構成伺服控制環(huán)。通過對表示一系列當前鍵位置的函數(shù)進行微分來確定當前鍵速度。在實際使用中，在每個鍵軌跡上確定兩個基準點，并且作為以毫米/秒表示的平均速度給出當前鍵速度。轉向附圖的圖3，數(shù)據(jù)處理單元303包括被縮寫為“CPU”的中央處理單元20、被縮寫為“ROM”的只讀存儲器21、被縮寫為“RAM”的隨機存取存儲器22、數(shù)據(jù)存儲器23、被縮寫為“I/O”的接口24、脈沖寬度調制器25和共享總線系統(tǒng)20B。中央處理單元20、只讀存儲器21、隨機存取存儲器22、數(shù)據(jù)存儲器23、接口24和脈沖寬度調制器25連接到共享總線系統(tǒng)20B，使得中央處理單元20可通過共享總線系統(tǒng)20B與只讀存儲器21、隨機存取存儲器22、數(shù)據(jù)存儲器23、接口24和脈沖寬度調制器25通信。微處理器可以充當中央處理單元20。包括主例程和子例程的計算機程序以及參數(shù)表與用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表、用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表、換算表(referencetable)和用于音調生成的定時表一起存儲在只讀存儲器21中，并且隨機存取存儲器22充當工作存儲器。隨機存取存儲器22給中央處理單元20提供臨時數(shù)據(jù)存儲，并且，通過從數(shù)據(jù)存儲器23傳輸數(shù)據(jù)來在隨機存取存儲器22中準備重放表。用于音調生成的定時表表示琴槌速度和琴槌3撞擊弦4的定時之間的關系。在下文中，參考圖4A和4B描述用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表和用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表。用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表和用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表分別由附圖標記30和31表示。琴槌速度對應MIDI協(xié)議中定義的“速度”，并且，出于簡便的目的，假設“速度”的目標值在從0到80之間變化。在主自動演奏鋼琴中收集鍵數(shù)據(jù)段和琴槌數(shù)據(jù)段，并按照下面所述進行分析。人類操作者按壓主自動演奏鋼琴的鍵。鍵傳感器提供代表當前鍵位置的鍵數(shù)據(jù)段，并且琴槌傳感器提供代表當前琴槌位置或被按壓的鍵引起的琴槌運動的琴槌數(shù)據(jù)段。數(shù)據(jù)處理器在基準鍵點周圍的鍵數(shù)據(jù)段的基礎上計算基準鍵速度，并且還在撞擊弦之前瞬間的琴槌數(shù)據(jù)段的基礎上計算琴槌速度。計算結果指示基準鍵速度的測量值和琴槌速度的測量值，并且，使基準鍵速度的測量值與琴錘速度的測量值相關聯(lián)。對于每個黑鍵和白鍵，人類操作者以不同的力值重復上述實驗。當完成該實驗時，使一組琴槌速度測量值與一組基準鍵速度測量值相關聯(lián)，并且，基準鍵速度的測量值和琴槌速度的測量值之間的關系被存儲在用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31中。隨后，人類操作者命令主自動演奏鋼琴的電子系統(tǒng)以基準鍵速度的基準值驅動黑鍵和白鍵，并通過用于該黑鍵和白鍵的鍵傳感器和琴槌傳感器收集鍵數(shù)據(jù)段和琴槌數(shù)據(jù)段。數(shù)據(jù)處理器在基準鍵點周圍的鍵數(shù)據(jù)段的基礎上計算基準鍵速度，并且還在撞擊弦之前瞬間的琴槌數(shù)據(jù)段的基礎上計算琴槌速度。計算結果指示基準鍵速度的測量值和琴槌速度的測量值。這樣，通過實驗和計算，使基準鍵速度的測量值與琴錘速度的測量值相關聯(lián)。操作者以不同的基準鍵速度的基準值重復該實驗，并且，在用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30中，使基準鍵速度的測量值與琴槌速度的測量值相關聯(lián)。曲線PL1和PL2分別代表存儲在用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30和用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31中的琴槌速度和基準鍵速度之間的關系。比較曲線PL1和曲線PL2，可以理解，與由電磁控制的鍵致動器6引起的琴槌運動相比，人類演奏者用他/她的手指按壓的黑/白鍵1a/1b引起了基準鍵速度更高的琴槌運動。例如，當以0.2m/s移動黑/白鍵1a/1b時，通過鍵運動，電磁控制的鍵致動器6引起MIDI代碼為60的琴槌運動，而通過相同的鍵運動，人類演奏者引起MIDI代碼為70的琴槌運動。盡管在電子系統(tǒng)300中以非易失的方式將表存儲在只讀存儲器21中，但是可以將表存儲在非易失性數(shù)據(jù)存儲器23中，以便通過主例程中的系統(tǒng)初始化將其傳輸給隨機存取存儲器22。當給數(shù)據(jù)處理單元303提供電力時，中央處理單元20重復執(zhí)行主例程，以便與用戶通信，并且主例程根據(jù)用戶的指令有選擇地轉移(branch)到子例程中?；氐綀D3，數(shù)據(jù)存儲器23具有巨大的數(shù)據(jù)保存能力，并且，代表樂曲的多組樂曲數(shù)據(jù)代碼被存儲在其中。在記錄模式下，通過鍵盤1上的演奏來準備所述多組樂曲數(shù)據(jù)代碼，并對其進行處理，以便在重放模式下重現(xiàn)該演奏?；蛘撸ㄟ^便攜式信息存儲介質或通信網(wǎng)絡將所述多組樂曲數(shù)據(jù)代碼加載到數(shù)據(jù)存儲器23中。在此實例中，由硬盤驅動單元來實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲器23。數(shù)據(jù)存儲器23可在沒有任何電力的情況下保持所述表。接口24包括模擬-數(shù)字轉換器，并且鍵傳感器7連接到該模擬-數(shù)字轉換器。鍵位置信號yxa被提供給該模擬-數(shù)字轉換器，并被轉換為數(shù)字鍵位置信號。中央處理單元20周期性地取出由數(shù)字鍵位置信號表示的鍵數(shù)據(jù)段，并將該鍵數(shù)據(jù)段存儲在隨機存取存儲器22中。軟件計時器將取出鍵數(shù)據(jù)的定時給予中央處理單元20。中央處理單元20分析該鍵數(shù)據(jù)系列，以便確定每個黑鍵和白鍵1a/1b的當前鍵狀態(tài)。脈沖寬度調制器25響應從中央處理單元20提供的控制信號，以便將驅動脈沖信號u調整為平均電流的目標值或給定的占空比，并將驅動信號u提供給用于要驅動的黑/白鍵1a/1b的螺線管8b。盡管在圖3中沒有示出其它系統(tǒng)組件例如開關、指示器和顯示窗，但這些系統(tǒng)組件連接到接口24，并且，用戶通過這些系統(tǒng)組件與中央處理單元20通信。然而，在電子系統(tǒng)300中沒有合并任何琴槌傳感器，使得根據(jù)本發(fā)明的自動演奏鋼琴被分類到無琴槌傳感器的自動演奏鋼琴。記錄模式下的行為當用戶命令電子系統(tǒng)300記錄他或她的演奏時，主例程轉移到用于記錄的子例程，并且，該子例程在中央處理單元20上運行，以便記錄演奏。圖5示出了用于記錄的子例程的概要。首先，中央處理單元20將索引(index)寄存器kn設置為“1”，如步驟S1。索引寄存器kn指示分配給黑鍵1a或白鍵1b的鍵編號，并且，存儲在其中的值在1和88之間變化。鍵編號“1”被分配給最左邊的白鍵1b。在記錄模式下，中央處理單元20周期性地重復由步驟S1至S9組成的循環(huán)，以便查找由人類演奏者移動的黑鍵和白鍵1a/1b。中央處理單元20將當前鍵位置的最新值與當前鍵位置的前一個值以及閾值K1和K2相比較，以查看白鍵1b是否前進到下一個區(qū)域Z2或Z3，如步驟S2。在此實例中，每個鍵軌跡被分為3個區(qū)域Z1、Z2和Z3，如圖6所示。區(qū)域Z1是從靜止位置到鍵行程“m”，并且閾值Z1代表區(qū)域Z1和下一區(qū)域Z2之間的邊界。下一區(qū)域Z2是從鍵行程m到鍵行程n，并且閾值K2指示區(qū)域Z2和下一區(qū)域Z3之間的邊界。當黑鍵和白鍵1a/1b越過閾值K2進入?yún)^(qū)域Z3時，中央處理單元20決定琴槌3通過脫離來開始自由旋轉。區(qū)域Z3是從鍵行程n到終止位置即10毫米的鍵行程處。因而，該系列鍵數(shù)據(jù)段允許中央處理單元20將不同種類的鍵運動彼此區(qū)分開?；氐綀D5，如果從前一次執(zhí)行到本次執(zhí)行最左邊的白鍵1b仍然停留在區(qū)域Z1、Z2或Z3，則答案給出為否定的“否”。對于否定答案“否”，中央處理單元20將索引寄存器kn增加1，如步驟S8，并比較索引寄存器kn的值和最大值88，以查看是否所有的黑鍵和白鍵1a/1b都已經(jīng)被調查，如步驟S9。當中央處理單元20調查最左邊的白鍵1b和最右邊的白鍵1b之間的黑/白鍵1a/1b時，步驟S9的答案給出為否定的“否”，并且中央處理單元20返回步驟S2。當中央處理單元20調查了88個鍵1b時，步驟S9處的答案改變?yōu)榭隙ǎ⑶抑醒胩幚韱卧?0返回步驟S1。中央處理單元20將索引寄存器kn重置為1，并再次調查最左邊的白鍵1b。這樣，中央處理單元20重復由步驟S1、S2、S8和S9組成的循環(huán)，并查找越過閾值K1或K2進入下一區(qū)域Z2或Z3的黑鍵/白鍵1a/1b。假設中央處理單元20發(fā)現(xiàn)了進入下一區(qū)域Z2或Z3的黑/白鍵1a/1b。步驟S2處的答案改變?yōu)榭隙ǖ摹笆恰?，并且中央處理單?0檢查比較結果，以查看黑/白鍵1a/1b是從區(qū)域Z1前進到區(qū)域Z2還是從區(qū)域Z2前進到區(qū)域Z3，如步驟S3。當黑/白鍵1a/1b進入?yún)^(qū)域Z2時，中央處理單元20采用過程“A”，并檢查用于確定時間的軟件計時器，以便將該時間與鍵位置一起存儲在隨機存取存儲器22中，如步驟S4。當完成步驟S4的任務時，中央處理單元20前進到步驟S8。這樣，中央處理單元20返回所述循環(huán)。在下一次執(zhí)行的步驟S21中，使用當前鍵位置和時間。另一方面，如果黑/白鍵1a/1b進入下一區(qū)域Z3，則中央處理單元20確認黑/白鍵1a/1b已經(jīng)引起琴槌3的自由旋轉，并采用過程“B”。過程“B”將中央處理單元20引導到步驟S5，并且中央處理單元20確定基準鍵速度。將長度差即(n-m)除以閾值K1處的經(jīng)過(transit)時間與閾值K2處的經(jīng)過時間之間的差，并且，這個商代表基準鍵速度。隨后，中央處理單元20訪問用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31，并讀出對應于基準鍵速度的測量值的琴槌速度的目標值，如步驟S6。當完成步驟S6處的任務時，中央處理單元20前進到步驟S7，并訪問用于音調生成的定時表，以便確定產(chǎn)生原聲鋼琴音調的定時。在用于音調生成的定時表中，使定時數(shù)據(jù)段與琴錘速度的值相關聯(lián)。該定時數(shù)據(jù)指示從經(jīng)過K2到音調生成的開始的時間間隔，并且單位是毫秒。中央處理單元20使代表琴槌速度值Velo1、Velo2、Velo3、...Velo16的琴槌數(shù)據(jù)段與定時數(shù)據(jù)段T1、T2、T3、...和T16配對，如圖7所示。琴槌速度值Velo1、Velo2、Velo3、...和Velo16對應于在MIDI協(xié)議中定義的速度數(shù)據(jù)段。所述多對琴槌速度Velo1至Velo16和定時數(shù)據(jù)段T1至T16與分配給所按壓的鍵1a/1b的鍵編號以及其它數(shù)據(jù)一起存儲在隨機存取存儲器22中。最多有可能同時產(chǎn)生16段成對的數(shù)據(jù)。當完成存儲之后，中央處理單元20返回由步驟S1、S2、S8和S9組成的循環(huán)。這樣，中央處理單元20重復由步驟S1至S9組成的循環(huán)，以便獲得樂曲數(shù)據(jù)段。盡管未在圖5中示出，但是用于記錄的子例程還具有用于被釋放的鍵的步驟和用于在鍵編號、琴槌數(shù)據(jù)段和定時數(shù)據(jù)段的基礎上產(chǎn)生樂曲數(shù)據(jù)代碼的步驟。如上文所述，中央處理單元20重復執(zhí)行圖5示出的程序序列，并產(chǎn)生代表鍵盤1上的演奏的樂曲數(shù)據(jù)段。該樂曲數(shù)據(jù)段被正規(guī)化，并被編碼為MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼。當鍵盤1上的演奏以某個音調終止時，用戶命令中央處理單元20將一組MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲器23。中央處理單元20將代表演奏結束的狀態(tài)字節(jié)添加到代表由用戶產(chǎn)生的音調的MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼中，并通過MIDI線纜將這組MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲器23即外部樂器，或通過通信網(wǎng)絡將其傳輸?shù)酵獠繑?shù)據(jù)存儲器。因而，中央處理單元20通過使用用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31來估計琴槌速度，并產(chǎn)生代表演奏的MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼。遞減計數(shù)子例程通過圖8示出的遞減計數(shù)子例程來控制產(chǎn)生原聲音調的定時。計時器中斷以1毫秒的間隔發(fā)生，并且主例程或子例程在每個計時器中斷進入遞減計數(shù)子例程。當主例程或子例程在中央處理單元20上運行時，假設發(fā)生了計時器中斷。主例程或子例程轉移到遞減計數(shù)子例程。中央處理單元20首先訪問隨機存取存儲器22，并讀出圖8中的T所代表的每個定時數(shù)據(jù)T1、T2、...。中央處理單元22將定時數(shù)據(jù)T的值減小1，如步驟S10。隨后，中央處理單元20檢查定時數(shù)據(jù)T，以查看是否任一值達到0，如步驟S11。如果答案給出為否定的“否”，則中央處理單元20立即返回所述主例程或子例程。另一方面，當中央處理單元20發(fā)現(xiàn)定時數(shù)據(jù)段T中的一個指示0時，步驟S11處的答案給出為肯定的“是”。然后，中央處理單元20將相關的琴槌數(shù)據(jù)段提供給適當?shù)哪康牡?，如步驟S12。如果用戶希望通過另一電子樂器(未示出)產(chǎn)生電子音調，則中央處理單元20將存儲了琴槌數(shù)據(jù)段的樂曲數(shù)據(jù)代碼通過接口24輸出到該電子樂器(未示出)。另一方面，如果電子系統(tǒng)300還包括電子音調生成器(未示出)和聲音系統(tǒng)(未示出)，則中央處理單元20將樂曲數(shù)據(jù)代碼提供給電子音調生成器(未示出)，并且該電子音調生成器(未示出)開始合成音頻信號。所述目的地的另一候選者是數(shù)據(jù)存儲器23。樂曲數(shù)據(jù)代碼可與持續(xù)時間數(shù)據(jù)代碼一起或在沒有持續(xù)時間數(shù)據(jù)代碼的情況下存儲在數(shù)據(jù)存儲器23中。當完成步驟S12處的任務時，中央處理單元20返回所述主例程或子例程。因而，中央處理單元20利用定時數(shù)據(jù)段控制產(chǎn)生音調的定時。重放表在重放時，電磁控制的鍵致動器6通過鍵運動引起琴槌運動。盡管琴槌速度的目標值記在表示音符開事件的樂曲數(shù)據(jù)代碼中，但電磁控制的鍵致動器6不能直接移動琴槌3，而是將力施加到黑鍵和白鍵1a/1b上，以便引起鍵運動。這個力隨著驅動脈沖信號u的平均電流變化。這個力越大，鍵速度越大。數(shù)據(jù)處理單元303將利用驅動脈沖信號、通過鍵運動來控制琴槌運動。數(shù)據(jù)處理單元303通過訪問重放表來確定基準鍵速度的目標值，并利用驅動脈沖信號、通過伺服控制環(huán)來控制鍵運動。通過學習來準備重放表，并且圖9示出了用于準備重放表的子例程?？梢栽谟脩艏依锏陌惭b工作期間或對自動演奏鋼琴的修復工作之后準備重放表。盡管對于88個黑鍵和白鍵1a/1b，中央處理單元20將步驟S22、S23、S24、S25、S26和S27重復88次，但是為簡便起見，只對黑/白鍵1a/1b之一進行一次描述?，F(xiàn)在假設用戶打開電源開關，如步驟S20，主例程開始在中央處理單元20上運行，并首先將電子系統(tǒng)300初始化。如果用戶命令中央處理單元20準備重放表，則中央處理單元20確認用戶的指令，如步驟S21，并確定驅動琴槌以自由旋轉的臨界平均電流值，如步驟S22和S23。當工人完成對自動演奏鋼琴的修復工作或維護工作時，在步驟S21，用戶將指令給予中央處理單元20。詳細地說，中央處理單元20命令伺服控制環(huán)將黑/白鍵1a/1b調整為基準鍵速度的最小目標值。脈沖寬度調制器25開始將驅動脈沖信號u提供給相關的電磁控制的鍵致動器6的螺線管8b，并且中央處理單元20檢查鍵數(shù)據(jù)段，以查看黑/白鍵1a/1b是否準確地在基準軌跡上行進。伺服控制環(huán)保持、增大或減小驅動脈沖信號u的平均電流，以便使黑/白鍵1a/1b以最小目標值經(jīng)過基準點。如果柱塞8b在黑/白鍵1a/1b的后部施加大到足以使琴槌3脫離支撐桿2a的力，則琴槌3開始自由旋轉，并且弦4被琴槌3撞擊。弦4生成原聲鋼琴音調。另一方面，如果所述力太小，則琴槌3不能脫離支撐桿2a，并且不生成任何原聲鋼琴音調。中央處理單元20在鍵位置的基礎上假定(presume)弦4被琴槌3撞擊。如將結合圖6描述的，如果鍵數(shù)據(jù)段顯示黑/白鍵1a/1b超過了閾值K2，則將肯定答案“是”給予中央處理單元20。另一方面，如果黑/白鍵1a/1b沒有超過閾值K2，則將否定答案“否”給予中央處理單元20。由于驅動脈沖信號u已被調整為最小平均電流值，因此所述力非常小，以至于琴槌3不能脫離支撐桿2a。這導致步驟S23處的否定答案“否”。對于技術人員來說，所述假定的方法已經(jīng)是公知的。對于步驟S23處的否定答案“否”，中央處理單元20返回步驟S22，并命令伺服控制環(huán)使黑/白鍵1a/1b以基準鍵速度的下一目標值經(jīng)過基準點。該下一目標值大于最小目標值。脈沖寬度調制器25增大、減小或保持驅動信號的平均電流，從而伺服控制環(huán)使黑/白鍵1a/1b以基準鍵速度的下一目標值經(jīng)過基準鍵點。這樣，中央處理單元20重復由步驟S22和S23組成的循環(huán)，直到步驟S23處的答案改變?yōu)榭隙橹?。假設琴槌3以基準鍵速度的某個目標值脫離支撐桿2a。步驟S23處的答案改變?yōu)榭隙?。對于肯定答案“是”，中央處理單?0前進到步驟S24，并確定所述某個目標值是基準鍵速度的臨界值。在MIDI消息中定義的速度的最小值已經(jīng)是公知的。然后，中央處理單元20將基準鍵速度的臨界目標值與對應于琴槌速度最小值的速度最小值相關聯(lián)。當完成步驟S24處的任務時，中央處理單元20進入用于學習的子例程，如步驟S25。在圖10中示出了該子例程的序列，并在下文中對其進行詳細描述。當進入用于學習的子例程時，中央處理單元20增大基準鍵速度的目標值，如步驟S30。在步驟S25處的第一次執(zhí)行中，將基準鍵速度從對應于臨界值的所述某個目標值增大到下一個值。所述增大沒有必要對應最高分辨率(resolution)的值?？梢詫⑶匍乘俣仍谧钚≈岛团R界值F(參見圖11)之間逐步增大5次。當在重放中發(fā)現(xiàn)琴槌速度值處于這5個點中的一個和這5個點中的另一個之間時，中央處理單元20通過插值來確定平均電流。這樣，因為減小了在學習時中央處理單元20上的負荷，所以插值是令人滿意的。伺服控制環(huán)控制黑/白鍵1a/1b以下一個值經(jīng)過基準鍵點。脈沖寬度調制器25增大、減小或保持驅動脈沖信號u，并將驅動脈沖信號u提供給螺線管8b。柱塞8a向上推動黑/白鍵1a/1b的后部，并引起鍵運動。這個力被按順序從黑/白鍵1a/1b通過動作單元2傳遞到琴槌3，并且，琴槌3在自由旋轉的末尾撞擊弦4。在此情形下，鍵傳感器7通過鍵位置信號yxa向中央處理器20報告鍵運動，并且中央處理器20確定基準鍵速度，如步驟S31。利用基準鍵速度的測量值，中央處理單元20訪問用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30，并從用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30中讀出對應的琴錘速度值，如步驟S32。該對應值被解釋為琴槌速度的目標值。中央處理單元20將琴槌速度的目標值與基準鍵速度的測量值相關聯(lián)，并將它們存儲在隨機存取存儲器22中。步驟S32處的任務將在下文中更詳細地進行描述。隨后，中央處理單元20比較琴槌速度的目標值和臨界值F，以查看學習工作是否到達低-中速部分和高速部分之間的邊界，如步驟S33。當步驟S33處的答案給出為否定的“否”時，中央處理單元20重復由步驟S30至S33組成的循環(huán)，并在隨機存取存儲器22中積聚與基準鍵速度的測量值相關的琴槌速度的目標值。當中央處理單元20發(fā)現(xiàn)琴槌速度的目標值近似等于臨界值F時，中央處理單元20完成“學習”，并確定低-中速部分，如步驟S34，并且將該低-中速部分中的關系存儲在隨機存取存儲器22中。隨后，中央處理單元20返回圖9示出的子例程，并前進到步驟S26。返回圖9，中央處理單元20在步驟S26訪問換算表，并從換算表中讀出高速部分H。換算表在下文中更詳細地進行描述。制造商在交付給用戶之前通過對主自動演奏鋼琴的實驗來準備換算表。制造商命令主自動演奏鋼琴的數(shù)據(jù)處理單元通過伺服控制環(huán)來使黑/白鍵以基準鍵速度的基準值經(jīng)過基準點。從脈沖寬度調制器將驅動信號提供給電磁控制的鍵致動器，并增大、減小或維持平均電流，以便使黑/白鍵以基準值經(jīng)過基準鍵點。被驅動的黑/白鍵引起琴槌運動。琴槌傳感器將琴槌位置信號提供給數(shù)據(jù)處理單元，并且，數(shù)據(jù)處理單元在琴槌數(shù)據(jù)段的基礎上確定琴槌速度。數(shù)據(jù)處理單元將琴槌速度的測量值與基準鍵速度的基準值相關聯(lián)。即使電磁控制的鍵致動器6使鍵運動不穩(wěn)定，也直接在琴槌數(shù)據(jù)段的基礎上確定琴槌速度，使得換算表中的關系是可靠的。以基準鍵速度的不同基準值重復實驗，并且，基準鍵速度的基準值和琴槌速度的測量值之間的關系被存儲在換算表中。這樣，通過實驗準備了換算表，并將其復制到合適的存儲器例如只讀存儲器21中。中央處理單元20將高速部分H從只讀存儲器21轉錄(transcribe)到隨機存取存儲器22，并將高速部分H與低-中速部分ML合并，如步驟S27。這樣，中央處理單元20完成用于88個鍵1a/1b之一的曲線PL11(參見圖11)。盡管低-中速部分是特制(tailor-made)的，但只將高速部分從換算表轉錄到重放表，并且換算表對于無琴槌傳感器的自動演奏鋼琴來說是現(xiàn)成的。低-中速部分ML最右邊的值可能很少等于高速部分H最左邊的值。這意味著低-中速部分ML必須通過適當?shù)暮喜⒓夹g連接到高速部分H。存在一些候選技術。第一候選技術是插值。在最右邊的值“P”(參見圖11)和高速部分H最左邊的值之間插入多個值。第二候選技術是準備若干模式不同的換算表。中央處理單元20從它們中選擇最佳換算表，并將低-中速部分ML連接到從該最佳表中讀出的高速部分H。第三候選技術是修改換算表?？梢酝ㄟ^高速部分H的平行移動或高速部分H繞最大值的旋轉來進行這一修改。如圖11所示，中央處理單元20將上述序列重復88次，從而為88個鍵1a/1b完成重放表21a。為這88個黑/白鍵1a/1b的每一個都準備換算表，使得在步驟S26，中央處理單元20有選擇地訪問這88個換算表。如將被理解的，通過學習來部分地準備重放表21a，并在通過學習確定的關系和從換算表對部分H的抄錄之間進行合并。通過對主自動演奏鋼琴的實驗來準備換算表，并考慮不穩(wěn)定鍵運動的影響。換句話說，期望伺服控制環(huán)按基準鍵速度和琴槌速度之間關系引起琴槌運動。因而，在重放模式下，根據(jù)本發(fā)明的重放表使得準確再現(xiàn)原來的琴槌運動。步驟S32處的計算機程序圖12示出對應于步驟S32的子例程的一部分。當中央處理單元20進入用于學習的子例程時，中央處理單元將“1”寫入索引寄存器kn，如步驟S40。在第一次執(zhí)行時，中央處理單元20調查最左邊的白鍵1b的低-中速部分ML。增大索引寄存器kn中的鍵編號，并且，該調查朝右側連續(xù)地集中到其它黑鍵和白鍵1a/1b上。換句話說，由步驟41至48組成的循環(huán)被重復88次。然而，為簡便起見，將描述集中在用于最左邊的白鍵1b的一次循環(huán)。由于鍵編號存儲在索引寄存器kn中，因此在以下描述中，鍵編號也用“kn”標記。中央處理單元20從隨機存取存儲器22中讀出最左邊的鍵1b的鍵數(shù)據(jù)的兩個最新值，并將當前鍵位置的最新值與當前鍵位置的前一個值以及閾值K1和K2相比較，以查看白鍵1b是否前進到下一區(qū)域Z2或Z3，如步驟S41。如果從前一次執(zhí)行到本次執(zhí)行，白鍵1b仍然停留在區(qū)域Z1、Z2或Z3中，則答案給出為否定的“否”。在否定答案“否”的情況下，中央處理單元20將鍵編號kn增大1，如步驟S47，并比較鍵編號kn和88，以查看鍵編號kn是否大于88，如步驟S48。當中央處理單元20調查到最左邊的白鍵1b和最右邊的白鍵1b時，步驟S48處的答案給出為否定的“否”，并且中央處理單元20返回步驟S41。當中央處理單元20調查到第88個鍵1b時，步驟S48處的答案改變?yōu)榭隙?，并且中央處理單?0返回步驟S40，并將索引寄存器kn重置為1。這樣，中央處理單元20重復由步驟S40、S47和S48組成的循環(huán)，并查找越過閾值K1或K2進入下一區(qū)域Z2或Z3的黑鍵/白鍵1a/1b。假設中央處理單元20發(fā)現(xiàn)白鍵1b進入了下一區(qū)域Z2或Z3。步驟S41處的答案改變?yōu)榭隙ǖ摹笆恰?，并且中央處理單?0檢查比較結果，以查看白鍵1b是從區(qū)域Z1前進到區(qū)域Z2還是從區(qū)域Z2前進到區(qū)域Z3，如步驟S42。當白鍵1b進入?yún)^(qū)域Z2時，中央處理單元20采用過程“A”，并檢查用于確定當前時間的軟件計時器，以便將當前時間與鍵位置的最新值一起存儲在隨機存取存儲器22中，如步驟S43。當完成步驟S43處的任務時，中央處理單元20前進到步驟S47，并返回所述循環(huán)。在下一次執(zhí)行的步驟S41和S44中，使用當前鍵位置的最新值。另一方面，如果白鍵1b進入了下一區(qū)域Z3，則中央處理單元20確認黑/白鍵1a/1b已經(jīng)引起了琴槌3的自由旋轉，并采用過程“B”。過程“B”將中央處理單元20引導到步驟S44，并且中央處理單元20確定基準鍵速度。詳細地說，中央處理單元20確定當前鍵位置的最新值和當前時間，并分別從在前一次執(zhí)行中的步驟S43存儲的前一個值和前一個時間中減去當前鍵位置的最新值和當前時間。將當前鍵位置的值之間的差除以前一個時間和當前時間之間的差，并確定鍵速度的平均值。隨后，中央處理單元20訪問用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30，并讀出對應于該鍵速度平均值的琴槌速度值，如步驟S45。這樣，使得基準鍵速度的測量值與所讀出的琴槌速度的目標值相關聯(lián)。當完成步驟S45處的任務時，中央處理單元20前進到步驟S46，并訪問用于音調生成的定時表，以便確定生成音調的定時。隨后，中央處理單元20返回所述循環(huán)。這樣，中央處理單元20重復由步驟S40至S48組成的循環(huán)，以便參考用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30使鍵速度與琴槌速度相關聯(lián)。如將被理解的，根據(jù)施加到黑鍵和白鍵1a/1b上的力的起源有選擇地使用這兩個速度轉換表30和31。這產(chǎn)生了準確地針對重放定義的重放表、以及準確地表示鍵盤1上的演奏的一組樂曲數(shù)據(jù)代碼。用于重放的子例程現(xiàn)在假設用戶命令電子系統(tǒng)300重現(xiàn)他或她的演奏，則中央處理單元20將代表該演奏的一組樂曲數(shù)據(jù)代碼從數(shù)據(jù)存儲器23傳輸?shù)诫S機存取存儲器22，并從隨機存取存儲器23中按順序讀出該樂曲數(shù)據(jù)代碼。該樂曲數(shù)據(jù)代碼表示音符開事件、音符關事件、前一個音符開事件/前一個音符關事件和音符開事件/音符關事件之間的時間間隔以及其它消息。當中央處理單元20接收到表示音符開事件的樂曲數(shù)據(jù)代碼時，中央處理單元20確定要驅動的黑/白鍵1a/1b，黑/白鍵1a/1b開始向終止位置行進的定時、黑/白鍵1a/1b的基準鍵速度的目標值和基準軌跡。這一功能被表示為圖2中的“預數(shù)據(jù)處理器”。如果黑/白鍵1a/1b準確地在基準軌跡上行進，則琴槌3以琴槌速度的目標值撞擊弦4，使得以目標響度產(chǎn)生原聲鋼琴音調。在上文引用的日本專利申請公開第Hei7-175472號中公開了用于確定基準鍵速度和基準軌跡的方法。日本專利申請公開第Hei.7-175472號在日本專利申請第Hei.5-344241號的基礎上公布，其優(yōu)先權已經(jīng)在美國序列號第08/356871號中予以要求，并且美國序列號第08/673016號是所述美國專利申請的繼續(xù)申請(continuationapplication)。該繼續(xù)申請已被授予專利權，并且美國專利號5652399被分配給該繼續(xù)申請。在以下描述中，假設黑/白鍵1a/1b在基準軌跡上進行勻速運動。當中央處理單元20通過作為預數(shù)據(jù)處理器10的功能確定基準軌跡時，伺服控制環(huán)開始控制黑/白鍵1a/1b以基準鍵速度的目標值經(jīng)過基準鍵點。當驅動脈沖信號u流經(jīng)螺線管8b時，螺線管8b產(chǎn)生磁場，并且，與平均電流值成比例的磁力被施加到柱塞8a上。柱塞8a從螺線管8b向上伸出，并推動黑/白鍵1a/1b的后部。黑/白鍵1a/1b的前部略微下降，并且鍵傳感器7通過鍵位置信號yxa將當前鍵位置報告給數(shù)據(jù)處理器20。中央處理單元20將基準鍵軌跡上鍵位置的目標值與當前鍵位置的測量值相比較，以查看黑/白鍵1a/1b是否準確地在基準軌跡上行進。如果答案給出為肯定，則中央處理單元20請求脈沖寬度調制器25將驅動脈沖信號u保持在該平均電流值。另一方面，如果答案給出為否定，則中央處理單元20確定將黑/白鍵1a/1b帶到基準軌跡上的下一個鍵位置值處所需要的新平均電流值，并向脈沖寬度調制器25通知該新平均電流值。這樣，中央處理單元20、脈沖寬度調制器25、電磁控制的鍵致動器6和鍵傳感器7充當伺服控制環(huán)。當黑/白鍵1a/1b在基準鍵軌跡上行進時，如上文所述，伺服控制環(huán)請求脈沖寬度調制器25增大、減小或保持驅動脈沖信號u的平均電流，使得黑/白鍵1a/1b在基準鍵軌跡的目標值處經(jīng)過基準鍵點。對于要被驅動的黑/白鍵1a/1b，中央處理單元20重復上述控制序列，使得在沒有人類鋼琴家的任何手指彈奏的情況下隨著樂曲的推移按順序產(chǎn)生原聲鋼琴音調。圖13示出了用于重放的子例程。當中央處理單元20重復主例程時，假設用戶命令自動演奏器302重現(xiàn)已經(jīng)以MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼的形式記錄的演奏。中央處理單元20確認用于重放的指令，如步驟S50。然后，主例程轉移到用于重放的子例程，并且，中央處理單元20將這組MIDI樂曲代碼從數(shù)據(jù)存儲器23傳輸?shù)诫S機存取存儲器22。中央處理單元20從隨機存取存儲器22中取出要首先處理的MIIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼，并指定要移動的黑/白鍵1a/1b、琴槌速度或響度以及產(chǎn)生音調的定時，如步驟S51。隨后，中央處理單元20訪問對應于要移動的黑/白鍵1a/1b的重放表21a的數(shù)據(jù)塊2101至2188，并讀出對應于指示目標響度的琴槌速度的目標值的基準鍵速度的目標值，如步驟S52。中央處理單元20確定黑/白鍵1a/1b的基準軌跡。脈沖寬度調制器25開始將驅動脈沖信號u提供給與要移動的黑/白鍵1a/1b相關的電磁控制的鍵致動器6。驅動脈沖信號u使柱塞8a伸出，以便引起鍵運動。當柱塞8a向上伸出時，鍵傳感器7向中央處理單元20報告當前鍵位置，并且中央處理單元20將當前鍵位置與基準軌跡上的目標鍵位置相比較，以查看黑/白鍵1a/1b是否準確地在基準軌跡上行進。如果答案給出為肯定，則中央處理單元20命令脈沖寬度調制器25將驅動脈沖信號u的平均電流保持在當前值。另一方面，如果答案給出為否定，則中央處理單元20命令脈沖寬度調制器25增大或減小平均電流，并且脈沖寬度調制器25改變驅動脈沖信號u的平均電流。因而，伺服控制環(huán)強迫黑/白鍵1a/1b以基準鍵速度的目標值經(jīng)過基準鍵點，如步驟S53。隨后，中央處理單元20檢查隨機存取存儲器22，以查看其中是否仍然剩余代表所述事件的MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼，如步驟S54。當中央處理單元20在隨機存取存儲器中發(fā)現(xiàn)MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼時，答案給出為否定的“否”，并且中央處理單元20返回步驟S51。這樣，中央處理單元20重復由步驟S51至S54組成的循環(huán)，以便處理MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼。如果中央處理單元20沒有發(fā)現(xiàn)任何MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼，則步驟S54處的答案給出為肯定，并且中央處理單元20返回主例程。如將從前面的描述認識到的，已經(jīng)為記錄和學習準備了兩種速度轉換表30和31，并在交付給用戶之前將其存儲在數(shù)據(jù)處理單元303中。當記錄器301記錄鍵盤1上的演奏時，數(shù)據(jù)處理單元303通過訪問用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31來確定音調響度或琴槌速度。由于用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31表示通過對主自動演奏鋼琴的實驗確定的琴槌速度和基準鍵速度之間的關系，因此數(shù)據(jù)處理單元303可以參照用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31準確地確定琴槌運動，使得演奏被記錄為一組樂曲數(shù)據(jù)代碼。另一方面，盡管數(shù)據(jù)處理單元303正準備重放表21a，但電磁控制的鍵致動器8按順序引起鍵運動，并且數(shù)據(jù)處理單元303通過訪問用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30來確定琴槌速度。由于用于被電磁控制的鍵的速度轉換表30表示主自動演奏鋼琴中琴槌速度和由電磁控制的鍵致動器驅動的鍵的基準鍵速度之間的關系，因此不穩(wěn)定的鍵運動被考慮在內，使得數(shù)據(jù)處理單元303在鍵速度的基礎上準確地估計琴槌速度。因而，根據(jù)本發(fā)明的自動演奏鋼琴通過有選擇地訪問兩個速度轉換表30和31來準確地記錄和重現(xiàn)演奏。盡管示出和描述了本發(fā)明的特定實施例，但是對本領域技術人員來說將清楚的是在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種改變和修改。例如，圖4A和4B示出的鍵速度和琴槌速度之間的關系不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制。可以為不同種類的鍵運動準備一組用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表和/或一組用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表。黑鍵和白鍵1a/1b的每一個都可帶有用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表和用于被電磁控制的鍵的速度轉換表。在上述實施例中，音調的響度被表示為琴槌速度。然而，可以將響度表示為另一組成部件例如支撐桿2a的運動。因而，琴槌和琴槌速度不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制?？梢杂弥T如磁傳感器或電位計的其它種類的傳感器來代替非接觸式光學傳感器。其它種類的傳感器可以將黑/白鍵1a/1b的速度或加速度轉換為鍵速度信號或鍵加速度信號。通過微分和積分，位置、速度和加速度被互相轉換。記錄器301的功能12/13和自動演奏器的功能10/11可以利用有線邏輯電路來實現(xiàn)。柔性(flexible)盤驅動單元、軟盤(商標)驅動單元、致密盤驅動單元、光-電-磁盤驅動單元、ZIP盤驅動單元和DVD(數(shù)字多用途盤)驅動單元可用作數(shù)據(jù)存儲器23。在所述表存儲在只讀存儲器21內的情況下，RAM板可用作數(shù)據(jù)存儲器23。根據(jù)本發(fā)明的另一自動演奏器可具有表示琴槌速度和鍵速度之間關系的一等式或一組等式。只讀存儲器21可利用電可擦除可編程只讀存儲器來實現(xiàn)。在此實例中，只讀存儲器21可部分充當工作存儲器?？梢灾焕靡粋€換算表或一些換算表來代替所述換算表。可以將這些換算表分配給不同音高的部分。在所有黑鍵和白鍵1a/1b之間只共享一個換算表的情況下，對于所有黑鍵和白鍵1a/1b，只訪問一個高速部分。在此示例中，只有少量的存儲器空間被重放表占據(jù)，使得制造商可以減少隨機存取存儲器22的數(shù)據(jù)保存能力。在上述實施例中，假設鍵進行勻速運動?？梢约僭O黑/白鍵1a/1b進行均勻加速運動。即使假設黑/白鍵進行均勻加速運動，也可為要移動的鍵假定基準軌跡，并且，電磁控制的鍵致動器參照重放表引起鍵運動?？梢詫⒓铀俣群?或位移考慮到伺服控制中。在此實例中，對所選擇的位置、速度和加速度中的一個或一些進行伺服控制。MIDI協(xié)議不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制。即使在另一組音樂協(xié)議的基礎上設計了自動演奏樂器，只要是在不直接監(jiān)控的組成部件的特定行為的基礎上控制音調的響度，本發(fā)明就可以應用于該自動演奏樂器。自動演奏鋼琴不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制。本發(fā)明可適用于在諸如弱音器鋼琴(mutepiano)、用于練習用途的鍵盤、大鍵琴或鋼片琴(celesta)的其它原聲或混合樂器的基礎上制造的任何種類的自動演奏樂器。弱音器鋼琴是混合鍵盤樂器，并且，琴槌制動器和電子音調生成器安裝在原聲鋼琴中。當鋼琴家在沒有任何原聲鋼琴音調的情況下在弱音器鋼琴上演奏樂曲時，電子系統(tǒng)在鍵數(shù)據(jù)段的基礎上確定基準鍵速度的測量值，訪問用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31，以便確定琴槌速度的目標值或目標響度，并將樂曲數(shù)據(jù)代碼提供給電子音調生成器。電子音調生成器在樂曲數(shù)據(jù)代碼的基礎上產(chǎn)生音頻信號，并且，通過耳機將該音頻信號轉換為電子音調。在將本發(fā)明應用于弱音器鋼琴的情況下，中央處理單元也可周期性地執(zhí)行遞減計數(shù)子例程，并在相關定時數(shù)據(jù)段達到0時，將其中存儲了琴槌數(shù)據(jù)段Velo的MIDI樂曲數(shù)據(jù)代碼傳輸給電子音調生成器?？梢酝ㄟ^通信網(wǎng)絡從外部程序源下載所述計算機程序，或者從諸如軟盤或致密盤的便攜式信息存儲介質中讀出該計算機程序。脈沖寬度調制器25不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制?？梢允褂谜{壓器來將驅動信號的電勢電平調整為目標值。學習的使用不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制?？梢栽陔姶趴刂频逆I致動器8引起鍵運動的任何情形下訪問用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30。例如，當中央處理單元20為重放而工作時，數(shù)據(jù)處理單元20可以訪問用于被電磁控制的鍵的速度轉換表30而不是重放表。類似地，可以為通過另一電子樂器進行的演奏而訪問用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31。通過MIDI線纜或公共通信網(wǎng)絡以實時的方式將樂曲數(shù)據(jù)代碼傳輸給電子樂器，并且，該電子樂器在樂曲數(shù)據(jù)代碼的基礎上產(chǎn)生電子音調。因而，在記錄模式下的使用不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制。主自動演奏鋼琴不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制?？梢詫⑶匍硞鞲衅髋R時安裝在自動演奏鋼琴中，以便進行實驗。琴槌速度不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制。因為音調的響度與施加在弦4上的力也成比例，所以另一主自動演奏鋼琴可配有壓力傳感器來代替琴槌傳感器?；蛘撸梢酝ㄟ^合適的傳感器直接測量聲壓。因而，可以將琴槌運動表示為施加在弦4上的壓力或聲壓。鍵運動也可以被表示為另一種物理量。出于此原因，速度轉換表不對本發(fā)明的技術范圍設置任何限制。自動演奏鋼琴的組成部件與權利要求語言相關如下。黑鍵1a和白鍵1b充當“多個操縱器”，而動作單元2和琴槌3作為整體構成“多個連桿裝置”。弦4充當“音調生成器”。鍵傳感器7對應于“多個傳感器”，而電磁控制的鍵致動器6充當“多個致動器”。鍵位置信號表示“所述多個操縱器的運動”。用于被手指彈奏的鍵的速度轉換表31和用于被電磁驅動的鍵的速度轉換表30分別對應于“轉換器”和“另一轉換器”。權利要求1.一種用于產(chǎn)生音調的自動演奏樂器，包括多個操縱器(1a、1b)，被有選擇地移動，以指定要產(chǎn)生的音調的音高；多個連桿裝置(2、3)，分別連接到所述多個操縱器(1a、1b)，并分別具有通過所述多個操縱器(1a、1b)的運動引起其運動的特定鏈接件(3)；音調生成器(4)，由所述多個操縱器(1a、1b)通過所述多個連桿裝置(2、3)激勵，以便產(chǎn)生具有通過所述多個操縱器(1a、1b)指定的所述音高的所述音調；以及電子系統(tǒng)(300)，包括多個傳感器(7)，監(jiān)控所述多個操縱器(1a、1b)，以便產(chǎn)生代表所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動的信號(yxa)，多個致動器(6)，被驅動信號(u)激勵，以便引起所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動，以及數(shù)據(jù)處理單元(303)，連接到所述多個傳感器(7)和所述多個致動器(6)，用于記錄和重現(xiàn)演奏，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理單元(303)具有轉換器(31)，表示在由人類演奏者移動所述多個操縱器(1a、1b)的條件下確定的所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動和所述特定鏈接件(3)的所述運動之間的關系，以及另一轉換器(30)，表示在利用所述多個致動器(6)移動所述多個操縱器(1a、1b)的條件下確定的所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動和所述特定鏈接件(3)的所述運動之間的另一關系，并且其特征還在于所述數(shù)據(jù)處理單元(303)在由所述信號(yxa)表示的數(shù)據(jù)段和樂曲數(shù)據(jù)段的基礎上，根據(jù)施加在所述多個操縱器(1a、1b)上的力的起源而有選擇地借助所述轉換器(31)和所述另一轉換器(30)，來估計所述特定鏈接件(3)的所述運動和所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動。2.如權利要求1所述的自動演奏樂器，其中，所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動和所述特定鏈接件(3)的所述運動被表示為各個基準軌跡上的各個基準點處的所述多個操縱器(1a、1b)的基準速度和所述多個特定鏈接件(3)的速度。3.如權利要求2所述的自動演奏樂器，其中，在利用監(jiān)控所述多個操縱器(1a、1b)和所述多個特定鏈接件(3)的傳感器測量的數(shù)據(jù)段的基礎上，確定所述多個操縱器(1a、1b)的所述速度和所述多個鏈接件(3)的所述速度。4.如權利要求3所述的自動演奏樂器，其中，所述傳感器安裝在對應于所述自動演奏樂器的主自動演奏樂器中，使得所述多個操縱器(1a、1b)和所述特定鏈接件(3)也與所述傳感器一起合并在所述主自動演奏樂器中。5.如權利要求1所述的自動演奏樂器，其中，所述轉換器(31)和所述另一轉換器(30)以表的形式安裝在所述數(shù)據(jù)處理單元(303)中，使得在表(31、30)中，表示所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動的值與表示所述多個特定鏈接件(3)的所述運動的值相關聯(lián)。6.如權利要求5所述的自動演奏樂器，其中，在利用監(jiān)控安裝在主自動演奏樂器中的所述多個操縱器(1a、1b)和所述多個特定鏈接件(3)的傳感器測量的數(shù)據(jù)段的基礎上，確定表示所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動的所述值和表示所述多個特定鏈接件(3)的所述運動的所述值。7.如權利要求6所述的自動演奏樂器，其中，確定表示所述多個操縱器(1a、1b)的位置系列和所述多個特定鏈接件(3)的位置系列、以及所述多個操縱器(1a、1b)的速度和所述多個特定鏈接件(3)的速度的所述數(shù)據(jù)段，以便表示所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動和所述多個特定鏈接件(3)的所述運動。8.如權利要求1所述的自動演奏樂器，其中，在所述電子系統(tǒng)(300)記錄由人類演奏者在所述多個操縱器(1a、1b)上進行的演奏時，激活所述轉換器(31)，以確定所述多個特定鏈接件的所述運動。9.如權利要求8所述的自動演奏樂器，其中，所述多個特定鏈接件(3)的所述運動表示所述音調的響度。10.如權利要求9所述的自動演奏樂器，其中，所述響度被表示為所選擇的一些樂曲數(shù)據(jù)代碼形式的、由所述電子系統(tǒng)(300)產(chǎn)生的所述樂曲數(shù)據(jù)段。11.如權利要求10所述的自動演奏樂器，其中，以MIDI(樂器數(shù)字接口)協(xié)議定義所述樂曲數(shù)據(jù)代碼的格式。12.如權利要求1所述的自動演奏樂器，其中，當所述電子系統(tǒng)為利用所述多個致動器(6)重現(xiàn)演奏而準備表示所述基準速度和所述多個特定鏈接件(3)的所述運動的重放表時，激活所述另一轉換器(30)，以確定所述多個特定鏈接件的所述運動。13.如權利要求12所述的自動演奏樂器，其中，所述多個特定鏈接件(3)的所述運動表示所述音調的響度。14.如權利要求13所述的自動演奏樂器，其中，所述響度被表示為以樂曲數(shù)據(jù)代碼的形式給予所述電子系統(tǒng)(300)的樂曲數(shù)據(jù)段。15.如權利要求14所述的自動演奏樂器，其中，以MIDI(樂器數(shù)字接口)協(xié)議定義所述樂曲數(shù)據(jù)代碼的格式。16.如權利要求1所述的自動演奏樂器，其中，所述多個操縱器(1a、1b)和所述多個特定鏈接件(3)是合并在原聲鋼琴(100)中的鍵和琴槌。17.如權利要求16所述的自動演奏樂器，其中，所述琴槌(3)的運動和所述鍵(1a、1b)的運動被表示為速度，并且所述琴槌(3)的速度表示所述音調的響度。18.一種用于樂器(100)的電子系統(tǒng)(300)，所述樂器(100)具有多個操縱器(1a、1b)、分別連接到所述多個操縱器(1a、1b)的多個連桿裝置(2、3)以及由所述多個操縱器(1a、1b)通過所述多個連桿裝置(2、3)激勵以產(chǎn)生音調的音調生成器(4)，包括多個傳感器(7)，監(jiān)控所述多個操縱器(1a、1b)，以便產(chǎn)生代表所述多個操縱器(1a、1b)的運動的信號(yxa)；多個致動器(6)，由驅動信號(u)激勵，以便引起所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動；以及數(shù)據(jù)處理單元(303)，連接到所述多個傳感器(7)和所述多個致動器(6)，用于記錄和重現(xiàn)演奏，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理單元(303)具有轉換器(31)，表示在由人類演奏者移動所述多個操縱器(1a、1b)的條件下確定的所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動和所述特定鏈接件(3)的所述運動之間的關系，以及另一轉換器(30)，表示在利用所述多個致動器移動所述多個操縱器的條件下確定的所述多個操縱器(1a、1b)的所述運動和所述特定鏈接件的所述運動之間的另一關系，并且其特征還在于所述數(shù)據(jù)處理單元(303)在由所述信號(yxa)表示的數(shù)據(jù)段的基礎上，根據(jù)施加在所述多個操縱器(1a、1b)上的力的起源而有選擇地借助所述轉換器(31)和所述另一轉換器(30)來估計所述特定鏈接件的所述運動。19.如權利要求18所述的電子系統(tǒng)，其中，所述轉換器(31)和所述另一轉換器(31)以表的形式安裝在所述數(shù)據(jù)處理單元(303)中。20.如權利要求19所述的電子系統(tǒng)，其中，當所述電子系統(tǒng)(300)記錄由所述人類演奏者(1a、1b)在所述多個操縱器上進行的演奏時，訪問充當所述轉換器的表(31)，以便確定表示所述運動的所述多個特定鏈接件(3)的速度，并且，當所述電子系統(tǒng)(300)為利用所述多個致動器(6)重現(xiàn)演奏而準備表示基準鍵速度和所述多個特定鏈接件(3)的所述速度之間關系的重放表(21a)時，訪問充當所述另一轉換器的表(30)，以便確定表示所述運動的所述多個特定鏈接件(3)的速度。全文摘要一種無鍵傳感器的自動演奏鋼琴，包括鍵致動器(6)，以便在沒有人類演奏者的任何手指彈奏的情況下引起鍵運動；鍵傳感器(7)，產(chǎn)生表示鍵運動的鍵位置信號(yxa)；以及數(shù)據(jù)處理單元(303)，在鍵盤(1)上的演奏期間產(chǎn)生樂曲數(shù)據(jù)代碼，并產(chǎn)生表示琴槌速度和要提供給鍵致動器(6)的基準鍵速度之間關系的重放表(21a)；當數(shù)據(jù)處理單元(303)記錄演奏時，在已經(jīng)通過由人類演奏者按壓鍵(1a、1b)的實驗而準備的鍵速度－琴槌速度轉換表(31)的基礎上估計琴槌速度；當數(shù)據(jù)處理單元(303)準備重放表(21a)時，在通過由鍵致動器(6)驅動鍵(1a、1b)的另一實驗準備的另一速度轉換表(30)的基礎上估計琴槌速度。文檔編號G10G3/04GK1713270SQ20051007792公開日2005年12月28日申請日期2005年6月15日優(yōu)先權日2004年6月15日發(fā)明者佐佐木力申請人:雅馬哈株式會社