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class="fabutime">发布时间：2022-06-29</span><span class="yueducs">阅读次数：(106)</span></div></div><div class="asddss" style="text-align:center"></div><div class="wapasds xg__ad"></div><div class="article-content"><div class="content_bw"><p><p>基于响板振动的波形记录和重现的制作方法<br> 【专利摘要】在具有响板的乐器中，例如钢琴，响板响应于对琴键的按压做出响应的琴弦而振动。对应于响板的这种振动的波形被检测和记录。记录的振动波形可用于重现基于响板振动的声音。在具有响板的声音重现设备中，例如钢琴，响应于输入波形而可物理地激励的激励装置设置在响板上。响应于琴键的操作，对应于被操作琴键的响板振动波形从存储器读出，且激励装置根据读出的波形信号而被驱动从而响板振动。由此，基于响板振动的声音可以响应于琴键的操作以高品质被重放或重现。<br> 【专利说明】基于响板振动的波形记录和重现<br> 【技术领域】<br> [0001]本发明通常涉及这样的技术，在设置有响板(即音板)的乐器中(其中琴弦这样的发声构件的物理振动传递到所述响板)，允许记录与响板振动有关的振动波形，且还涉及声音重现设备，例如钢琴这样的乐器，其能通过根据表示响板振动波形的驱动信号而让响板振动，从而产生听得见的声音。<br> 【背景技术】<br> [0002]常规公知的钢琴例如从日本已公开专利申请HE1-5-73039和日文翻译的国际专利申请2006-524350中可以得知，除了通过琴弦击打造成的振动，钢琴可通过促动器根据驱动信号而强迫让响板振动。<br> [0003]在日本已公开专利申请HE1-5-73039中公开的钢琴中，演奏期间琴弦和响板中任何一个的振动经由振动传感器和传声器检测，对检测的振动执行DSP处理以产生响板驱动信号，从而促动器被驱动以从通过击打琴弦做出的声音产生开始的五毫秒内让响板振动。由此，通过经由促动器让响板振动而产生的声音被添加到原声钢琴的声音，从而可以按照期望设置要在演奏中赋予的音效的类型和变化量。<br> [0004]然而，通过日本已公开专利申请HE1-5-73039中公开的钢琴，响板和琴弦是这样的关系，其中振动在它们之间互相传递，除了击打任何一个琴弦产生的声音外，产生从响板等而来的强迫振动造成的共鸣声音。由此，通过琴弦击打产生的声音和通过响板的强迫振动产生的声音混合在一起，以实现共鸣声音重叠的状态，从而会不期望地产生意外的音效。<br> [0005]因为具有与原声钢琴的原始声音不同品质的声音因前述原因而产生，所以HE1-5-73039中公开的技术与期望忠实复制或重现演奏中的原声钢琴的原始声学特性的技术不同。此外，HE1-5-73039公开的技术不是设计为通过使用对演奏记录而获得的数据执行自动重现的技术。进一步地，因为除了通过琴弦击打产生声音外，HE1-5-73039公开的技术构造为以仅仅通过强迫响板的振动而产生声音，所以几乎不可调整演奏期间的音量。进一步地，日文翻译的国际专利申请2006-524350未公开对响板振动的记录和重现。<br> <br/>【发明内容】<br/><br> [0006]有鉴于现有技术的问题，本发明的目的是提供一种改进的乐器，所述乐器可记录属于响板振动(而不是例如琴弦的乐器的主要振动声音来源的发声构件的振动)的振动波形。本发明的另一目标是提供一种改进的声音重现设备，其可基于振动波形通过驱动所述响板而产生声音。本发明的另一目标是提供一种钢琴，其不仅可在演奏中忠实地重现例如原声钢琴的声学特性且还允许声音音量调整。<br> [0007]为了实现上述目的，本发明提供一种改进的乐器，其包括:多个演奏操作器；多个发声构件，设置为与多个演奏操作器成相对应的关系；响板；多个击打构件，设置为与多个演奏操作器成相对应的关系且每一个配置为响应于演奏操作器中相应一个的操作而让发声构件中相应的一个物理地振动；多个传递构件，设置为与多个发声构件成相对应的关系且每一个以让发声构件中相应的一个的振动物理地传递到响板的方式设置；振动波形检测器，配置为检测与响板和传递构件中至少一个的振动相对应的振动波形；和控制器，配置为执行控制，以与各个演奏操作器关联地、响应于演奏操作器的相应操作而在存储器中存储通过振动波形检测器检测的振动波形。<br> [0008]根据本发明的乐器，控制可被执行，从而针对每一个演奏操作器，属于响板振动而不是发声构件(例如琴弦，其作为乐器的主要振动声音来源)的振动的振动波形被记录。由此，针对每一个演奏操作器记录的振动波形可有利地用于产生对应于演奏操作器的声音。例如，在任何一个演奏操作器已经被操作时，对应于被操作的演奏操作器的振动波形从存储器读出，且基于读出的振动波形对响板进行激励，从而基于响板振动的声音可被重现。<br> [0009]在一个实施例中，通过控制器存储在存储器中的振动波形可以是声音上攻部分的振动波形。由此，可以节省要被存储在存储器中的对应于每一个演奏操作器的振动波形的必要存储量，且还在根据存储的振动波形通过响板的激励而重现声音时，执行声音的忠实重现。即，在重现时，基于上攻部分的振动波形而激励响板，以由此重现基于响板振动的声音，在这种情况下在上攻部分之后的衰落部分或延音部分的声音可通过响板的自发延音或衰减振动而获得。这样的构造可尽可能忠实地复制或重现对发声构件的击打做出响应的响板振动现象。<br> [0010]根据本发明的另一方面，提供一种改进的声音重现设备，其包括:响板；激励装置，根据输入的波形信号而能被物理地激励且以使得通过激励装置产生的物理振动至少传递到响板的方式设置；多个演奏操作器；操作检测器，配置为检测多个演奏操作器的相应操作；存储器，与各个多个演奏操作器关联地、在存储器中存储与各个多个演奏操作器对应的振动波形；和控制器，配置为从存储器读出与演奏操作器对应的振动波形，演奏操作器的操作已经被操作检测器检测且将基于读出的振动波形的波形信号输入到激励装置，从而通过激励装置产生根据输入波形信号的物理振动和至少通过响应于通过激励装置产生的物理振动而物理地振动的响板产生声音。根据声音重现设备，在任何一个演奏操作器已经被操作时，对应于操作的演奏操作器的振动波形从存储器读出，且基于读出的振动波形驱动所述响板。由此，本发明可基于对演奏操作器的操作做出响应的响板振动而产生声音。<br> [0011]优选地，声音重现设备安装在乐器上，且激励装置是包括与振动波形检测器相同硬件的装置。这样的构造可更忠实地重现与数据记录中呈现的相同声学特性，且还实现简化的构造。<br> [0012]优选地，声音重现设备进一步包括:多个发声构件，设置为与多个演奏操作器成相对应的关系，每一个发声构件响应于相应的一个演奏操作器的操作而物理地振动；防止装置，其配置为防止发声构件响应于演奏操作器的操作而物理地振动。在选择了基于从存储器读出的任何一个振动波形的波形信号被输入到激励装置的模式时，控制器促动防止装置以防止发声构件物理地振动。这样的构造可防止发声构件产生声音且由此可纯粹基于响板的振动而产生声音。<br> [0013]本发明可不仅以构造和实施为如上所述的设备且也可以构造和实施为方法。还有，本发明可以设置和实施为用于通过处理器执行的软件程序，例如计算机或DSP，以及存储这种软件程序的非瞬时的计算机可读存储介质。在这种情况下，程序可以在存储介质提供给用户且随后安装在用户的计算机中，或从服伺设备经由通信网络传递到客户的计算机且随后安装在客户的计算机中。进一步地，本发明使用的处理器可以包含专用的处理器，其具有专用的逻辑硬件，更不必说能运转期望的软件程序的计算机或其他通常目的的处理器。<br> [0014]下文将描述本发明的实施例，但是应理解本发明并不限于所述实施例，且在不脱离基本原理的情况下本发明的各种修改例都是可能的。本发明的范围因此仅通过所附权利要求确定。<br> 【专利附图】<br> <br> 【附图说明】<br> [0015]通过参考附随的附图，仅通过例子的方式在下文详细描述本发明的某些优选实施例，其中:<br> [0016]图1是本发明三角钢琴的第一实施例的外观透视图；<br> [0017]图2是三角钢琴的第一实施例的内部构造的截面图；<br> [0018]图3是显示了实施例中振动传感器/促动器单元安装位置的响板仰视图；<br> [0019]图4是三角钢琴实施例的声音发生器装置的构造的方块图；<br> [0020]图5A是记录处理期间振动的传播路径的图，在琴弦击打模式下记录振动波形；<br> [0021]图5B是响板声音产生处理(重现处理)期间振动的传播路径的图，其中在琴弦击打防止模式下基于演奏中的振动波形数据可听见地产生乐音(响板振动声音)；<br> [0022]图6是三角钢琴的实施例中执行的记录处理的流程图；<br> [0023]图7是琴键按压响应处理的流程图；<br> [0024]图8A是记录处理期间振动的传播路径的图，其中在钢琴的第二实施例中在琴弦击打模式下记录振动波形；和<br> [0025]图SB是响板声音产生处理(重现处理)期间振动的传播路径的图，其中在琴弦击打防止模式下基于演奏中的振动波形数据可听见地产生乐音(响板振动声音)。<br> 【具体实施方式】<br> [0026]<第一实施例><br> [0027]图1是本发明钢琴的第一实施例的总体外观的透视图。这种钢琴构造为三角钢琴I，其包括具有多个琴键2的键盘和声音控制踏板3，所述琴键2设置在其前侧且可被演奏人操作，用于演奏。三角钢琴I进一步包括在其前部表面部分上具有操作面板13的声音发生器装置10和设置在钢琴的乐谱架部分上的触摸面板60。用户可通过操作所述操作面板13和触摸面板60而向声音发生器装置10输入指令。钢琴I具有用作根据本发明的配备有记录功能的乐器且作为根据本发明的声音重现设备。<br> [0028]三角钢琴I可根据用户的指令设置为多个声音产生模式。多个声音产生模式包括琴弦击打模式和琴弦击打防止模式，在琴弦击打模式中仅通过弦槌击打钢琴的相应琴弦(更具体地，一个或多个琴弦为一组，但是这样的一组琴弦将在下文仅仅被称为琴弦)而产生声音，在琴弦击打防止模式中甚至在相应琴键已经按压时琴弦被弦槌的击打也被防止。琴弦击打模式不仅包括类似于普通三角钢琴的正常演奏模式，还包括自动演奏模式。虽然琴弦击打防止模式也可以设置为所谓的静音模式，其中代替通过琴弦击打做出的声音产生而仅执行电子声音产生，但是当前实施例中琴弦击打防止模式能代替通过琴弦击打做出的声音产生而执行基于响板(即音板)的振动的声音产生，且不执行电子声音产生。在当前实施例中，作为配备有根据本发明的记录功能的乐器的上述功能可在琴弦击打模式下执行。进一步地，作为根据本发明的声音重现设备的功能可在琴弦击打防止模式下执行。<br> [0029]图2是三角钢琴I的内部构造的截面图。在图2中，出于简单的目的，仅显示了一个琴键2的构造和对应于一个琴键2的各部分。在每一个琴键2的后端部分(即远离三角钢琴I的用户或演奏人的端部)下方设置琴键驱动单元30，该琴键驱动单元在演奏模式(声音产生模式)为自动演奏模式等时经由螺线管驱动琴键2。琴键驱动单元30根据从声音发生器装置10给出的控制信号(或驱动信号)驱动螺线管。通过驱动相应的螺线管以让螺线管柱塞向上运动，驱动琴键驱动单元30重现类似于用户已经按压琴键的状态。还有，通过让相应的螺线管柱塞向下运动，琴键驱动单元30重现类似于用户已经释放琴键的状态。在当前实施例中，钢琴I的琴键2是配备有根据本发明的记录功能的乐器的演奏操作器，且琴键驱动单元30用作驱动单元，其自动地驱动演奏操作器(琴键2)。<br> [0030]多个琴弦5和琴槌4设置为与琴键2成相对应的关系。在任何一个琴键2被按压时，相应弦槌4经由动作机构(未示出)枢转以击打相应的琴弦5。制音器8根据琴键2的按压量和延音踏板(以下，术语“踏板3”是指延音踏板，除非特别说明)的按压量而移位，从而制音器8脱离与琴弦的接触或与琴弦5进行接触。在制音器8接触琴弦5时，其抑制琴弦5的振动。在任何一个琴键2已经被按压时，仅对应于按压琴键2的制音器8被移位。在当前实施例中，琴弦5是配备有根据本发明的记录功能的乐器的发声构件，且琴槌4是该乐器的击打构件。进一步地，延音踏板和制音器8在下文被共同称为制音器装置。踏板驱动单元31用作制音器驱动单元，其自动地驱动制音器装置。<br> [0031]止动器40是琴弦击打防止构件或器件，三角钢琴I处于琴弦击打防止模式时所述止动器操作为让琴槌4停止且由此防止琴槌4击打琴弦5。在止动器40移位到对应于琴弦击打防止模式的位置的情况下，弦槌柄邻接抵靠止动器40且由此被防止枢转，从而琴槌4不邻接抵靠琴弦5。但是，在琴弦击打模式下，止动器40保持离开这样的位置，以不干涉弦槌柄。<br> [0032]多个琴键传感器22设置为与各个琴键2成相对应的关系且在各个琴键2下方，且向声音发生器装置10输出对应于相应琴键2的工作情况的检测信号。例如，每一个琴键传感器22检测相应琴键2的按压量且将表示检测结果的检测信号输出到声音发生器装置10。应注意，每一个琴键传感器22可以构造为将表示相应琴键2已经经过一个或多个具体按压位置的检测信号输出。琴键传感器22用作操作检测器，其检测演奏操作器的操作。<br> [0033]多个弦槌传感器24设置为与琴槌4成相对应的关系且向声音发生器装置10输出对应于相应琴槌4的工作情况的检测信号。例如，每一个弦槌传感器24检测刚好在击打相应的琴弦5之前相应弦槌4的运动速度和向声音发生器装置10输出表示检测结果的检测信号。应注意，每一个弦槌传感器24可以构造为输出表示相应的琴槌2已经经过一个或多个具体枢转位置的检测信号。<br> [0034]多个踏板传感器23设置为与声音控制踏板3成相对应的关系且向声音发生器10输出对应于相应的踏板3的工作情况的检测信号。在所示例子中，一个踏板传感器23检测制音器踏板3的按压量和向声音发生器装置10输出表示检测结果的检测信号。应注意，踏板传感器23可以构造为输出检测信号，所述检测信号表示踏板3已经经过一具体按压位置。用于延音踏板的踏板传感器23用作制音器工作情况检测器，其检测制音器装置的工作情况。<br> [0035]这里，“具体按压位置”优选为这样的按压位置，通过该位置可识别琴弦5和制音器8是否彼此接触或脱离彼此接触。进一步优选的是，多个这样的具体按压位置被设置为还允许检测半踏板状态。应注意，从踏板传感器23输出的检测信号可以是任何类型的信号，只要其允许声音发生器装置10识别踏板3的工作情况即可。<br> [0036]为了执行静音模式下的演奏，仅需要的是，对于每一个琴键2(琴键号)，根据从琴键传感器22、踏板传感器23和琴槌传感器24输出的检测信号，声音发生器装置10能识别琴槌4击打琴弦5的时间(即琴键操作时间)、击打速度和制音器8对琴弦5的振动进行抑制时间(琴键未操作时间)。由此，琴键传感器22、踏板传感器23和琴槌传感器24可以构造为将琴键2、踏板3和琴槌4的检测的工作情况以任何其他期望的检测信号形成输出。<br> [0037]肋木(撑拉条或腹条)75和弦马6设置在响板7上，且每一个弦马6接合琴弦5的一部分，以将琴弦5支撑在拉紧状态。由此，响板7的振动经由弦马6传递到各个琴弦5，且各个琴弦5的振动经由弦马6传递到响板7。每一个弦马6是传递构件，其以将琴弦5(发声构件)的振动物理传递到响板6的方式设置。<br> [0038]进一步地，一个或多个振动传感器/促动器单元50设置在响板7上。振动传感器/促动器单元50每一个包括促动器和驱动电路，所述促动器具有激励功能，用于将振动传递到响板7，所述驱动电路用于驱动所述促动器。驱动电路将从声音发生器10输出的响板驱动信号(驱动波形信号)放大且将经放大的驱动信号供应到促动器，从而促动器根据驱动信号表示的波形振动。进一步地，振动传感器/促动器单元50也用作振动波形检测传感器，其检测(拾取)响板7的振动波形。<br> [0039]振动传感器/促动器单元50每一个被连接到直柱9的支撑部分55支撑且每一个连接到响板7。替换地，振动传感器/促动器单元50每一个可以通过响板7支撑，而没有使用支撑部分55。在这种情况下，振动传感器/促动器单元50每一个向响板7传递响应于驱动信号而靠惯性力做出的振动。<br> [0040]图3是响板7的仰视图，显示了说明振动传感器/促动器单元50的安装位置。振动传感器/促动器单元50每一个设置在响板7上且在毗邻的肋木(撑拉条)75之间且连接到响板7，其方式是能物理地向响板7传递振动。虽然在所示例子中设置了具有相同构造的多个振动传感器/促动器单元50，但是可以设置仅一个振动传感器/促动器单元50。为了方便，在假定仅设置一个振动传感器/促动器单元50的情况下给出下文的描述。<br> [0041]如图2所示，振动传感器/促动器单元50设置为尽可能靠近弦马6。在当前实施例中，振动传感器/促动器单元50设置响板7的与弦马6相反的一侧；在所示例子中，每一个振动传感器/促动器单元50设置在响板7的下侧，而弦马6设置在响板7的上侧。通过将振动传感器/促动器单元50设置为靠近弦马6，可提供与弦马6本身被激励且弦马6的振动波形本身被检测的条件类似的条件。即，振动传感器/促动器单元50是振动波形检测器，其检测与响板7和弦马6 (传递构件)中至少一个的振动对应的振动波形，而且还构成根据输入波形信号而被物理地激励的激励装置。<br> [0042]包括音圈和永磁体组合的装置可以用作振动传感器/促动器单元50的具体例子，在这种情况下音圈连接到响板7而永磁体固定到钢琴框架或合适的基部。在振动传感器/促动器单兀50应被用作振动传感器时，响应于音圈的物理振动从音圈感应出的AC信号被作为振动波形检测信号而输出。在振动传感器/促动器单元50应被用作促动器(激励装置)时，波形信号被输入到音圈，从而音圈根据输入波形信号物理地振动。<br> [0043]替换地，振动传感器和促动器可以构造为是分开的装置。在这种情况下，振动传感器可以包含不同于音圈和永磁体的组合；例如，振动传感器可以包含应变检测器，例如压电装置，另一精细位移检测器等。进一步地，合适的振动器可以用作促动器(激励装置)。<br> [0044]图4是三角钢琴I的声音发生器装置10和与声音发生器装置10有关的其他部件的总体构造的方块图。声音发生器装置10包括控制器11、存储装置12、操作面板13、通信I/F14、信号产生部分15和接口 16，且这些部件经由总线17互连。<br> [0045]控制器11包括CPU18和存储装置，例如RAM19、R0M21等。基于存储在R0M21中的控制程序，控制器11控制声音发生器装置10的各种部分和连接到接口 16的各种部件。<br> [0046]存储装置12在其中存储了表示要在控制程序执行时使用的各种设定内容的设定信息。设定信息是基于从琴键传感器22、踏板传感器23和琴槌传感器24输出的检测信号而确定在信号产生部分15中要被产生的驱动信号内容的信息。设定信息例如包括表格，所述表格限定按压琴键2和驱动信号之间的关系。存储装置12还存储在图6的记录处理过程中记录“振动波形数据”。<br> [0047]操作面板13包括通过用户操作或能接收用户操作的操作按钮等。一旦用户的操作经由任何一个操作按钮接收，则对应于操作的操作信号输出到控制器11。连接到接口 16的触摸面板60具有显示屏，所述显示屏在其上显示了设定屏，用于设定各种模式和显示各种信息，例如乐谱。到声音发生器装置10的用户指令可经由操作面板13和触摸面板60中的任何一个输入。<br> [0048]通信I/F14是用于以无线的或有线的方式执行钢琴I和外部装置之间通信的接口。用于读出存储在记录介质中的各种数据的光盘驱动器可以连接到通信I/F14。在经由通信I/F14输入到声音发生器装置10的数据中包括例如用于用在自动演奏中的音乐数据段。<br> [0049]信号产生部分15包括声音发生器，所述声音发生器从存储装置12读出振动波形数据，且在对振动波形数据进行包络调整(envelope adjustment)之后将振动波形数据作为驱动信号输出。更具体地，通过基于振动波形数据等参考未示出的基本特性琴键表格、基本音符AEG(振幅包络发生器)，信号产生部分15调整振动波形数据的振幅的随时间变化且将由此调整的振动波形数据作为驱动信号输出。<br> [0050]接口 16将声音发生器装置10和各种外部部件相互连接。接口 16将从琴键传感器22、踏板传感器23和弦槌传感器24接收的检测信号和从触摸面板60接收的操作信号输出到控制器11。进一步地，接口 16将从控制器11而来的控制信号输出到琴键驱动单元30和踏板驱动单元31，还将从信号产生部分15而来的驱动信号输出到振动传感器/促动器单元50。<br> [0051]图5A是琴弦击打模式下振动传播路径的视图，即是在记录处理过程期间，在该过程中振动波形数据被记录。图5B是显示了在琴弦击打防止模式下的振动传播路径的图，即在响板声音产生处理(重现处理)过程中，在该过程中基于对琴键按压操作做出响应的振动波形数据产生乐音(响板振动声音)。[0052]首先，在记录处理过程中，如图5A所示，各个琴键2被单独按下。虽然琴键按压可以通过用户的手动操作执行，但是琴键按压可以经由琴键驱动单元30而一个键一个键地自动执行，因为优选的是琴键以恒定的强度被按压。<br> [0053]在当前实施例中，在任何一个琴弦击打之后的时间段被认为分为两个部分:上攻部分(attack section)，其是刚好在琴弦击打之后的过渡部分；和在上攻部分结束之后的延音部分(sustain section)。上攻部分是一直持续到其他琴弦5开始共鸣的部分,且这种部分是提前得知的。认为上攻部分是从琴弦击打开始持续直到经过预定时间的时间部分。这种预定时间的长度可以根据声音音高而不同。替换地，从琴弦击打开始直到振动波形的振幅达到峰值的时间部分或从琴弦击打开始直到振动波形的振幅在经过峰值之后衰减到预定值的时间部分被限定为上攻部分。在图5A和5B中，字母“A”附到对上攻部分的振动起作用的方向做出表示的箭头的每一个附图标记的前面，而字母“S”附到对延音部分的振动起作用的方向做出表示的箭头的每一个附图标记的前面。<br> [0054]在记录处理过程中，在通过相应弦槌4已经击打了对应于按压琴键2的琴弦5-D时，相应的制音器8不接触琴弦5-D，因为由于琴键按压制音器8已经向上运动且脱离琴弦5-D的接触。如图5A所示，首先，被击打的琴弦5-D的振动传递到弦马6 (见箭头Alr)，经由此振动被传递到响板7 (箭头A2r)。上攻部分中响板7的振动在空气中可听见地发出声音(箭头A5r)，还通过振动传感器/促动器单元50检测(箭头A3r)且被转换为波形信号(箭头ar)，所述波形信号被暂时地存储在控制器I的RAM19中且随后存储在存储装置12中。<br> [0055]一旦达到延音部分，则被击打琴弦5-D也共鸣，且这样的共鸣振动传递弦马6(箭头Sir)。同时，上攻部分中琴弦5-D的振动经由弦马6 (箭头Air)传递到其他琴弦5(箭头A4r)，从而其他琴弦5在延音部分中共鸣。其他琴弦5的这种共鸣振动再次传递到弦马<br> 6(箭头 S4r) ο<br> [0056]在延音部分中已经传递到弦马6的共鸣振动传递到响板7 (箭头S2r)。由此，延音部分中响板7的振动在空气中发出声音(箭头S5r),且同时,响板7的振动被振动传感器/促动器单元50检测(箭头S3r)且转换为波形信号(箭头sr)，所述波形信号被暂时地存储在控制器I的RAM19中且随后存储在存储装置12中。<br> [0057]应注意，虽然在存储装置12中作为振动波形数据存储的数据可以是包括上攻和延音部分的所有部分的波形数据，但是延音部分的波形不是必须使用的。由此，在当前实施例中，认为将上攻部分结束之后的波形数据排除在外的波形数据(即仅上攻部分的振动波形)最终作为振动波形数据记录在存储装置12中。<br> [0058]随后，在响板声音产生处理(重现处理)，钢琴I设置为琴弦击打防止模式。在琴弦击打防止模式，虽然用户可如在正常演奏中那样手动地操作琴键2，但是任何琴弦5的击打被防止，且代替琴弦5的击打，基于存储在存储装置12中的振动波形数据激励响板7，从而响应于任何一个琴键2的按压基于响板7的振动产生声音。即，在琴弦击打防止模式下，控制器11从存储装置中12记录的振动波形数据中仅将对应于被按压琴键2的上攻部分的波形(即上攻部分的振动波形)读出到RAM19。随后，如图5B所示，控制器11基于读出的波形数据将通过信号产生部分15产生的驱动信号发送(箭头ap)到振动传感器/促动器单元50。由此，振动传感器/促动器单元50可通过相同的振动波形来激励响板7 (箭头A3p)，在记录处理过程中通过该相同振动波形(即通过与记录处理过程中相同的振动波形)让振动响板7 (箭头A3r)。<br> [0059]由此激励的响板7的振动在空气中可听见地产生声音(箭头A5p)且还传递到弦马6 (箭头A2p)。由于琴键2的按压或踏板8的操作，响板7的振动随后从弦马6传递到从制音器8释放的其他琴弦5和琴弦5-P (箭头Alp和箭头A4p)。由此,琴弦5-P和其他琴弦5共鸣，且这样的共鸣振动(混响振动)传递到弦马6 (箭头Slp和S4p)，从该弦马6将共鸣的振动传递到响板7 (S2p)，以在空气中可听见地产生声音(箭头S5p)且还传递到振动传感器/促动器单元50 (箭头S3p)。<br> [0060]在空气中可听见地产生的声音包括从基于上攻部分的振动波形而被激励的响板7而来的振动声音(箭头A5p)和基于延音部分的混响振动或共鸣振动的自然振动声音(箭头S5p)的组合，且这样的声音具有尽可能与记录处理过程中产生的声音相同的品质(即，尽可能等同于对琴弦击打做出响应的具有主动上攻特点的响板振动声音和随后的具有被动延音特点的响板振动声音的组合)。结果，可在没有对实际上被执行的琴键按压做出响应的琴弦击打的情况下产生与响应于实际的琴弦击打产生的声音非常类似的声音。<br> [0061]如果根据如上所述的上攻部分的波形数据激励响板7，则琴弦5共鸣，从而延音部分的振动波形可自动地通过共鸣振动或混响振动获得。由此，仅上攻部分的波形数据足以作为要用于产生驱动信号的波形(即响板7的激励)；即，延音部分的波形数据不是必须用于产生驱动信号。当然，本发明并不限于此，且延音部分的波形数据(振动波形)可以提前记录，从而在重现时响板7可根据延音部分的记录波形数据(振动波形)而被激励。<br> [0062]接下来，参考图6和7，将描述记录处理和响板声音产生处理过程的示例性操作顺序。<br> [0063]图6是记录处理过程的流程图，所述记录处理通过控制器11的CPU18执行。首先，在步骤S101，CPU将声音产生模式设置为琴弦击打模式(如正常的演奏那样)且发出用于执行单个琴键按压的指令。根据这样的指令，单个琴键被按压，对应于被按压的单个琴键的琴弦被击打，且由此琴弦振动声音与响板共鸣声音一起从钢琴I产生。应注意，用于执行在步骤SlOl发出的单个琴键按压的指令可以是接收基于用户的手动琴键按压操作的琴键按压检测信号并确认已经执行了对琴键按压检测信号做出响应的单个琴键按压的指令，或可以是控制琴键驱动单元30以自动地按压具体单个琴键的指令。在所示例子中，用于执行步骤SlOl的单个琴键按压的指令是控制琴键驱动单元30以自动地按压具体单个琴键的指令。即，CPU18控制琴键驱动单元30，其方式是例如以从最低音高的琴键2开始一个琴键一个琴键地连续执行自动操作。例如，最低音高的琴键2首先被按压。但是，应注意琴键可以以任何期望的顺序按压。随后，在步骤S102，CPU18控制振动传感器/促动器单元50，以检测响应于单个琴键按压产生的响板7的振动(箭头A3r或S3r)。<br> [0064]随后，在步骤S103，CPU18从与自振动传感器/促动器单元50的检测结果获得的被操作琴键2对应的振动波形数据中提取并非上攻部分结束之后的波形数据的波形数据，以由此实际上仅获得上攻部分的波形数据。随后，在步骤S104，CPU18将与被操作琴键2对应的上攻部分对应的波形数据记录在存储装置12中，作为与被按压琴键2关联的振动波形数据(即琴键2的音高)。<br> [0065]应注意，在步骤S103处提取上攻部分的波形数据可以在与所有琴键2对应的振动波形数据(即上攻部分和延音部分的波形数据)的临时存储之后作为后处理执行。<br> [0066]随后，在步骤S105，CPU18判断针对所有的琴键2是否已经完成单个琴键按压。如果在步骤S106判断出针对所有的琴键2未完成单个琴键按压(在步骤S106为否)，则要被按压的琴键2变换到下一个琴键2，即单个琴键按压在下一个琴键2上演奏(即沿音高增加方向毗邻被最后按压的琴键2的琴键2)，此后记录处理回到步骤S101。另一方面，如果在步骤S106判断出已经针对所有的琴键2完成单个琴键按压(在步骤S106为是)，记录处理结束。<br> [0067]在琴弦击打模式下，即在记录处理中，如前所述，控制器11用作这样的控制器，其与演奏操作器(琴键2)关联地(即与各个乐音音高关联地)执行用于将响应于多个演奏操作器(琴键2)的相应操作而通过振动波形检测器(50)检测的振动波形存储在存储器(存储装置12)中的控制。应注意，用于存储振动波形的存储器并不限于存储装置12，且可以是可去除或可拆卸的便携存储介质或经由网络连接到钢琴I的外部存储装置。<br> [0068]图7是琴键按压响应处理的流程图，且通过控制器11的CPU18执行。对于图7的琴键按压响应处理，声音产生模式设置为琴弦击打防止模式。<br> [0069]首先，在步骤S201，CPU18经由接口 16从任何琴键传感器22接收琴键按压检测信息且检测哪一个琴键2已经被按压。随后，在步骤S202，CPU18从存储装置12读出对应于已经被检测了按压的琴键2的振动波形数据。<br> [0070]随后，在步骤S203，CPU读出各种相应的参数，所述参数不仅包括电子乐音产生的适当时机、音色或音品以及音量的设定而且还包括用于调整基于响板7的振动而产生的声音音量(即通过振动传感器/促动器单元50激励的程度)的信息。经由操作面板13或触摸面板60输入且存储在寄存器中的用户指令来设置这些参数。应注意当前实施例被设计为能在琴弦击打模式下产生对应于被按压琴键的音高的电子乐音，且用于设定电子乐音产生适当时机的参数是这样的参数，其用于选择是否应与响板振动声音组合地产生这样的电子乐音。应注意，在已经经历处理之后按照需要以要被响板7产生的声音的音量仅产生电子乐音，所述音量被设置为零(O)(即响板7没有通过振动传感器/促动器单元50激励)；这样的模式称为“静音钢琴模式”。<br> [0071]随后，在步骤S204，CPU18执行控制，从而基于对应于当前按压琴键2的振动波形数据通过信号产生部分15产生驱动信号，且驱动信号被读出到RAM19，且这样产生的驱动信号被输出到振动传感器/促动器单元50的驱动电路。为了产生驱动信号，还参考被按压琴键2的琴键操作速度信息。可以认为，在选择与响板振动声音组合的电子乐音产生的情况下，电子乐音信号也在该步骤S204产生。<br> [0072]通过如上所述供应到振动传感器/促动器单元50的驱动电路的驱动信号，对应于上攻部分振动的振动被赋予响板7 (箭头A3p)，从而与琴弦5的随后共鸣振动组合从响板7产生声音。即，首先，响板7振动以产生振动声音，且琴弦5响应于响板7的这种振动而共鸣，从而琴弦5的共鸣振动声音被添加到响板7的振动声音(箭头A5b和S5p)。此时，制音器8以与正常演奏确切相同的方式工作。即，通过将踏板3保持在按压位置，可通过琴弦5产生丰富的共鸣声音。进一步地，在被按压的任何一个琴键2释放而踏板3保持在非按压位置时，相应的制音器8让相应的琴弦5静音。<br> [0073]通过这样的布置，具有共鸣声音的丰富可听见声音(类似于钢琴I作为原声钢琴演奏时产生的声音)可被产生，而没有实际执行琴弦击打。此外，因为未执行实际的琴弦击打，所以可以形成期望的声音音量调整而仍然保持自然声音，但是也可以执行音量抑制的声音重现。由此，虽然没有执行实际的琴弦击打，但是因为琴键2实际上被运动，所以可以执行自动制音器控制的、有表现力的响板演奏。通过琴键2的这种实际运动，也可以增加自动演奏的现实感。<br> [0074]在琴弦击打模式下，即在重现处理过程中，如上所述，控制器11用作这样的控制器，其从存储器(存储装置12)读出对应于演奏操作器(琴键2，其操作已经通过操作检测器(琴键传感器22)检测))的振动波形，且将基于读出的振动波形的波形信号输入到激励装置(50)。<br> [0075]根据第一实施例，振动传感器/促动器单元50 (用作激励器件或装置和振动波形检测器件或部分)设置在响板7的靠近弦马6的部分上，且在单个琴键按压期间基于响板7的振动波形的检测结果来记录振动波形数据。随后，在响板声音产生处理过程中，基于振动波形数据产生对应于被按压琴键2的驱动信号，以在琴弦击打防止模式下通过振动传感器/促动器单元50让响板7振动。由此，在演奏中，当前实施例可忠实重现原声钢琴的响板的相同声学特性，且还可通过按照需要对其进行的声音音量调整而产生响板振动声音。<br> [0076]进一步地，因为振动传感器/促动器单元50包括同一个硬件，其用作激励装置和振动波形检测器，所以其振动检测位置和其激励位置可完全地彼此重合。由此，当前实施例不仅可非常忠实地重现与振动波形数据记录过程中呈现的相同声学特性，还通过使得必要部件数量的增加最小化而简化构造。<br> [0077]进一步地，因为要被记录的振动波形数据可以是并非上攻部分结束之后的波形数据的波形数据(即要被记录的振动波形数据可以是上攻部分的振动波形)，所以当前实施例可简化存储数据的结构。还有，因为仅使用上攻部分的振动波形产生驱动信号，所以当前实施例可防止过多的共鸣添加到延音部分，从而共鸣声音可更忠实地重现。<br> [0078]<第二实施例><br> [0079]本发明的第二实施例通常类似于上述第一实施例，但是振动传感器/促动器单元50的位置不同。即，在第二实施例中，每一个振动传感器/促动器单元50连接到弦马6而不是连接到响板7。<br> [0080]图8A是记录处理期间振动的传播路径的图，在记录处理期间在琴弦击打模式下记录音乐作品重现数据。图8B是响板声音产生处理(重现处理)期间振动传播路径的图，在该声音产生处理中基于在琴弦击打防止模式下的演奏中的振动波形数据而经由响板产生乐音。<br> [0081]被相应的弦槌击打的琴弦5-D的振动从琴弦5-D传递到弦马6 (箭头Alr)，随后从弦马6传递响板7 (箭头A2r)到且随后可听见地产生声音(箭头A5r)，如图8A所示。同时，琴弦5-D的振动经由弦马6传递到其他琴弦5 (箭头A4r)，而且还经由弦马6传递到振动传感器/促动器单元50 (箭头A3r)且被记录在存储装置12中(箭头ar)。<br> [0082]一旦达到延音部分，琴弦5-D也共鸣且琴弦5-D的共鸣振动传递到弦马6，与此并行地其他琴弦的共鸣振动传递到弦马6 (箭头S4r)。随后，振动从弦马6传递到要可听见地产生声音的响板7 (S5r)。同时，振动从弦马6传递到振动传感器/促动器单元50 (箭头S3r)且被记录在存储装置12中(箭头sr)。[0083]在响板声音产生处理(作品重现处理)过程中，类似于图5B所示的驱动信号的驱动信号被供应到振动传感器/促动器单元50 (箭头ap)，如图SB所示。由此，振动传感器/促动器单元50可根据与记录处理中上攻部分中的弦马6的振动波形(图8A的箭头A3r)相同的振动波形来激励弦马6 (箭头A3p)。<br> [0084]在弦马6被激励时，在上攻部分中的弦马6的振动传递到琴弦5-P和其他琴弦5 (箭头Alp和A4p),从而琴弦5-P和其他琴弦5共鸣。同时,弦马6的振动传递到响板7 (箭头A2p)且可听见地产生声音(箭头A5p)。进一步地，琴弦5-P和其他琴弦5的共鸣振动变成延音部分的振动，所述延音部分的振动从琴弦5-P传递到弦马6 (箭头Slp)和从其他琴弦5传递到弦马6 (箭头S4p)。随后，振动从弦马6传递到要可听见地产生声音的响板<br> 7(箭头S5p)，与此并行地，振动从弦马6传递到振动传感器/促动器单元50 (箭头S3p)。<br> [0085]通过这样的构造，第二实施例可实现与第一实施例相同的有利效果。即，在演奏中，第二实施例可忠实地复制或重现原声钢琴的声学特性且允许声音音量调整。<br> [0086]尽管已经将本发明第一和第二实施例中提供的振动传感器/促动器单元50描述为能用作激励装置和振动波形检测器的单个硬件部件，但是激励装置和振动波形检测器可以彼此分开地设置，如上所述。在这种情况下，激励装置和振动波形检测器可以设置在弦马6或在响板7的靠近弦马6的部分上。因为，如果激励装置和振动波形检测器在这样的区域中，则无论激励装置和振动波形检测器是在弦马6上还是在响板7上都不会造成显著的差异。不管怎样，为了实现忠实的声音重现，期望的是激励装置和振动波形检测器尽可能靠近彼此定位。<br> [0087]进一步地，振动波形数据可以暂时地记录在便携介质等中，且在必要时读出和使用，而不必限制为被记录在三角钢琴I中设置的存储装置12中。尽管最期望的是，执行振动波形数据记录处理的钢琴和通过使用振动波形数据执行响板声音产生处理的钢琴是同一个钢琴，但是本发明并不限于此，且响板声音产生处理可以通过相同模型的分开钢琴执行。<br> [0088]应理解，应用了本发明基本原理的钢琴可以是直立类型的而不是三角钢琴类型的，只要其具有能被强迫地振动的响板即可。进一步地，本发明的基本原理可以应用于并非钢琴的任何其他乐器；应注意，应用了本发明基本原理的“乐器”不必限制为是真实的乐器，而是可以是乐器类型的玩具、具有与乐器相似功能的设备等。进而，构造为仅具有重现功能而没有记录功能的设备也包括在本发明的范围内。即，本发明可以构造为声音重现设备，其包括:响板；激励装置，根据输入的波形信号而能被物理地激励且以使得通过激励装置产生的物理振动至少传递到响板的方式设置；多个演奏操作器；操作检测器，配置为检测多个演奏操作器的相应操作；存储器，与各个多个演奏操作器关联地、在存储器中存储与各个多个演奏操作器对应的振动波形；和控制器，配置为从存储器读出与演奏操作器对应的振动波形，所述演奏操作器的操作已经被操作检测器检测且将基于读出的振动波形的波形信号输入到激励装置，从而通过激励装置产生根据输入波形信号的物理振动和至少通过响应于通过激励装置产生的物理振动而物理地振动的响板产生声音。<br> 【权利要求】<br> 1.一种乐器，包括: 多个演奏操作器； 多个发声构件，设置为与所述多个演奏操作器成相对应的关系； 响板； 多个击打构件，设置为与所述多个演奏操作器成相对应的关系且每一个配置为响应于演奏操作器中相应一个的操作而让发声构件中相应的一个物理地振动； 多个传递构件，设置为与所述多个发声构件成相对应的关系且每一个以让发声构件中相应的一个的振动物理地传递到所述响板的方式设置； 振动波形检测器，配置为检测与所述响板和传递构件中至少一个的振动相对应的振动波形；和 控制器，配置为执行控制，以与各个演奏操作器关联地、响应于演奏操作器的相应操作而在存储器中存储通过所述振动波形检测器检测的振动波形。<br> 2.如权利要求1所述的乐器，其中通过所述控制器在存储器中存储的振动波形是声音的上攻部分的振动波形。<br> 3.如权利要求1所述的乐器，其进一步包括驱动单元，所述驱动单元配置为自动地驱动各个所述多个演奏操作器，和 其中所述控制器执行这样的控制，用于与演奏操作器关联地响应于被所述驱动单元自动地驱动的演奏操作器的操作、而将通过所述振动波形检测器检测的振动波形存储在存储器中。<br> 4.如权利要求1所述的乐器，其中每一个演奏操作器是琴键，每一个发声构件是琴弦，每一个击打构件是弦槌，且每一个传递构件是设置在所述发声构件上以用于将琴弦支撑在拉紧状态的弦马。<br> 5.如权利要求1-4中任一项所述的乐器，其进一步包括: 激励装置，根据输入的波形信号而被物理地激励且设置为使得通过所述激励装置产生的物理振动至少传递到所述响板；和 操作检测器，配置为检测所述多个演奏操作器的相应操作，和其中所述控制器配置为进一步从所述存储器读出与演奏操作器对应的振动波形，所述演奏操作器的操作已经被所述操作检测器检测且基于读出的振动波形将波形信号输入到所述激励装置，从而通过所述激励装置产生根据输入波形信号的物理振动，且由此至少通过响应于通过所述激励装置产生的物理振动而物理地振动的所述响板产生声音。<br> 6.如权利要求5所述的乐器，其中所述激励装置是包括与所述振动波形检测器相同的硬件的装置。<br> 7.—种声音重现设备,包括: 响板； 激励装置，根据输入的波形信号而能被物理地激励且以使得通过所述激励装置产生的物理振动至少传递到所述响板的方式设置； 多个演奏操作器； 操作检测器，配置为检测所述多个演奏操作器的相应操作； 存储器，与各个所述多个演奏操作器关联地、在所述存储器中存储与各个所述多个演奏操作器对应的振动波形；和 控制器，配置为从所述存储器读出与演奏操作器对应的振动波形，所述演奏操作器的操作已经被所述操作检测器检测且将基于读出的振动波形的波形信号输入到所述激励装置，从而通过所述激励装置产生根据输入波形信号的物理振动和至少通过响应于通过所述激励装置产生的物理振动而物理地振动的所述响板产生声音。<br> 8.如权利要求7所述的声音重现设备，其中针对每一个演奏操作器通过所述控制器存储在存储器中的振动波形是声音上攻部分的振动波形。<br> 9.如权利要求7或8所述的声音重现设备，其中振动波形是通过乐器的振动波形检测器检测的振动波形，且所述乐器包括: 多个演奏操作器； 多个发声构件，设置为与所述多个演奏操作器成相对应的关系且响应于相应的一个演奏操作器的操作而可被物理地激励； 响板； 多个传递构件，设置为与所述多个发声构件成相对应的关系且每一个以让相应的一个发声构件的振动物理地传递到所述响板的方式设置；和 所述振动波形检测器配置为检测对应于所述响板和所述传递构件中至少一个的振动的振动波形。<br> 10.如权利要求9所述的声音重现设备，其安装在所述乐器上，且其中所述激励装置是包括与所述振动波形检测器相同硬件的装置。<br> 11.如权利要求7或8·所述的声音重现设备，其进一步包括: 多个发声构件，设置为与所述多个演奏操作器成相对应的关系，每一个发声构件响应于相应的一个演奏操作器的操作而物理地振动； 防止装置，其配置为防止发声构件响应于演奏操作器的操作而物理地振动，和其中，在选择了基于从所述存储器读出的任何一个振动波形的波形信号被输入到所述激励装置的模式时，所述控制器促动所述防止装置以防止发声构件物理地振动。<br> 12.—种计算机实施的方法，其用于存储乐器的演奏信息，所述乐器包括:多个演奏操作器；多个发声构件，设置为与多个演奏操作器成相对应的关系；响板；多个击打构件，设置为与多个演奏操作器成相对应的关系且每一个配置为响应于演奏操作器中相应一个的操作而让发声构件中相应的一个物理地振动；和多个传递构件，设置为与多个发声构件成相对应的关系且每一个以让发声构件中相应一个的振动物理地传递到所述响板的方式设置，所述方法包括: 操作多个演奏操作器中任何一个且经由与被操作的演奏操作器对应的击打构件而让发声构件中相应的一个物理振动的步骤； 检测与响板和传递构件中至少一个的振动对应的振动波形的检测步骤；和与演奏操作器关联地、响应于演奏操作器的相应操作在存储器中存储通过所述检测步骤检测的振动波形。<br> 13.一种计算机实施的方法，用于在重现设备中重现声音，所述声音重现设备包括:响板；激励装置，根据输入的波形信号而能被物理地激励且以使得通过激励装置产生的物理振动至少传递到响板的方式设置；多个演奏操作器；和存储器，与各个所述多个演奏操作器关联地、在所述存储器中存储与各个所述多个演奏操作器对应的振动波形，所述方法包括: 检测任何一个演奏操作器已经被操作的步骤； 读出步骤:从存储器读出与演奏操作器对应的振动波形，所述演奏操作器的操作已经通过所述检测步骤检测，和将基于读出的振动波形的波形信号输入到激励装置，从而通过激励装置产生根据输入波形信号的物理振动和至少通过响应于激励装置的物理振动而物理地振动的响板产 生声音。<br> 【文档编号】G10H3/22GK103854640SQ201310643753<br> 【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2012年12月3日<br> 【发明者】藤原佑二, 小关信也, 奥山福太郎 申请人:雅马哈株式会社<br></p></p></div><div class="entry-meta"><p>本文推荐基于响板振动的波形记录和重现的制作方法仅代表作者观点，不代表本网站立场。本站对作者上传的所有内容将尽可能审核来源及出处，但对内容不作任何保证或承诺。请读者仅作参考并自行核实其真实性及合法性。如您发现图文视频内容来源标注有误或侵犯了您的权益请告知，本站将及时予以修改或删除。未经允许不得转载：http://www.pinpai35.com/1656503372.html</p></div></div></div><div class="asddss" style="text-align:center"><div class="articlesocial"><p>喜欢就赞一下</p></div></div><div class="wapasds xg__ad"></div><div class="post-navigation"><div 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