电子数码钢琴的带锤力度键盘的制作方法

专利名称：电子数码钢琴的带锤力度键盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子钢琴键盘，尤其涉及一种琴键运动噪声小且无电气干扰的电子数码钢琴的带锤力度键盘。
电子琴键盘的设计面临一个重要问题便是琴键的“手感”必须尽可能接近声学钢琴琴键的效果，以提供演奏者较好的接触感觉，从而带来较佳的演奏效果。为了使琴键具有适当的平衡与较小的阻力，并使琴键不产生不必要的回响，中国申请号“96102501.8”公开了题为“用于电子钢琴等琴键板的改进”的申请文件，其中对电子钢琴的键板作了有效的改进，其主要是用金属板制成支承，该支承具有一个U形部分和一个平直部分，设有与琴键相同数量的音锤，通过专用枢支元件，将音锤与支承做成一体，该支承具有合适的形状并可接纳这些琴键；插入琴键的音锤尾部被具有一个小台阶的橡胶元件包住，当压下琴键且在琴键一侧的推进元件与该台阶接触时，该台阶产生一个轻微的放松，就象在弹常规钢琴时的自回感觉一样。
该发明确实有助于电子钢琴键产生类似于声学钢琴的感觉，能防止琴键被重复和快速击键时产生不必要的突然起跳的回弹，并能带来预想的效果。但是，上述键盘在使用与生产制造时仍存在以下缺点1.由于重锤、枢支、支承均由金属制成，由此带来一定的机械噪声和电气噪声，并且由于金属加工存在尺寸误差的原因，手感琴键负荷力离散较大，另外，重锤的左右晃动又增加了琴键负荷力离散性，在实际生产时，加工工艺要求较高，在安装过程中只能采用单配操作，故不适宜大规模生产。
2.由于76或88个重锤是由支轴穿装在支承上，所以重锤拆装过程复杂，一旦发现某一重锤有问题，必须全部拆散，然后再安装，因此安装与维修不方便。
3.由于音锤尾部被具有一个小台阶的橡胶元件包住，而橡胶元件的尺寸要求精度很高，稍有误差，会使琴键负荷曲线变异，使手感不舒服所以在安装中要修正橡胶元件。由此，又增加了安装的难度。
本实用新型的目的在于提供一种改进的电子数码钢琴的带锤力度键盘，它不仅能满足不同用户对琴键手感的要求，而且琴键运动噪声小且无电气干扰，拆装方便，有利于大规模生产和安装与维修。
本实用新型的目的是这样实现的一种电子数码钢琴的带鍾力度键盘，包括键盘支架，它具有一U形部分和一平直部分；键盘，它由设置在键盘支架上的琴键支承架以及设置其上的白键和黑键组成；与键盘支架连接的琴键信号检测部件；其特点是在所述的键盘支架下设有诸重锤锤组件，各重锤组件由以下部件组成设置在键盘支架平直部分下的重锤座，在重锤座上设有诸槽，在诸槽内搁置诸重锤，每一重锤前部套设一重锤嵌件，该重锤嵌件从重锤座中伸出键盘支架平直部分，由此可在键盘支架和重锤座中上下摆动；所述的琴键信号检测部件包括固定设置在白、黑琴键下面的导电橡胶组件，在该导电橡胶组件下即沿琴键水平方向设置的两导电橡胶片，在键盘支架上设有一印刷板，当按下琴键时，两导电橡胶片分别与印刷板相接触而产生电信号。
在上述的电子数码钢琴的带锤力度键盘中，其中，所述的重锤嵌件在其端部设有重锤凸轮。
在上述的电子数码钢琴的带锤力度键盘中，其中，在所述的键盘支架上设有一弹簧钩，在该弹簧钩与琴键头部之间设置有可调节琴键力度的弹簧。
在上述的电子数码钢琴的带锤力度键盘中，其中，所述的琴键支承架由两侧薄板和连接在两侧薄板间的琴键支承轴组成，该琴键支承轴上下呈圆形前后呈平面形状，所述的白、黑琴键的头部呈有缺口的圆孔形状，利用琴键端部设有缺口的圆形孔可顺着琴键支承轴前后平面插入，琴键便能依靠琴键支承轴而上下移动且不会脱离琴键支承轴。
在上述的电子数码钢琴的带锤力度键盘中，其中，在所述的键盘支架上设有一能托住琴键的琴键托板，其一部分与键盘支架平直部分相贴，另一部水平延伸在U字部分的上部。
本实用新型由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和效果1.由于采用了重锤组件结构，使琴键之间的间隔恒定且减少左右晃动的问题，由此改善了机械噪声和电器噪声。
2.由于众多的重锤通过重锤组件而组合，因此能适合大规模生产的安装与维修。
3.由于在琴键下设置由两导电橡胶片等组成的琴键信号检测部件，由此可较真切地反映乐感的强弱要求。
4.由于在琴键端部设置弹簧，由此可根据演奏者的不同要求调节琴键负荷力的曲线，从而能使每一演奏者得心应手地演奏。
通过以下对本实用新型电子数码钢琴的带锤力度键盘的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为


图1是依据本实用新型提出的电子数码钢琴的带锤力度键盘的结构示意图；图2是
图1中当琴键被按下时重锤的运动图；图3是依据本实用新型提出的电子数码钢琴的带锤力度键盘中琴键信号检测部件的结构示意图；图4是依据本实用新型提出的电子数码钢琴的带锤力度键盘中键盘矩阵原理图；图5是依据本实用新型提出的电子数码钢琴的带锤力度键盘的电原理图；图6是依据本实用新型提出的电子数码钢琴的带锤力度键盘的电路方框图。
如
图1所示，本实用新型电子数码钢琴的带锤力度键包括键盘支架10、在键盘支架10上设有键盘20、在键盘支架10和键盘20之间设有琴键信号转化部件30、在键盘支架10下设有诸重锤组件40。
该键盘支架10由一右侧的U形部分11和中间的平直部分12组成，在该键盘支架10上设有一能托住琴键的琴键托板14，其一部分与键盘支架10平直部分12相贴，另一部水平延伸在U字部分11的上部，在该U形部分11底侧与上肩部以及琴键托板14的上下两侧均设有防震毡条15。
该键盘20位于键盘支架10上，它由设置在键盘支架10平直部分12上的琴键支承架21和设置在其上的白键22和黑键23组成；该琴键支承架21由两侧薄板和连接在两侧薄板间的琴键支承轴组成，琴键支承轴上下呈圆形前后呈平面形状，而白、黑琴键22、23的头部呈设有缺口的圆孔形状，利用这个缺口的圆形孔可顺着琴键支承轴前后平面插入，琴键22、23便能依靠琴键支承轴而上下移动且不会脱离琴键支承轴。
该琴键信号检测部件30位于键盘20和键盘支架10之间，请配合参见图3所示，它包括固定设置在琴键22、23下的导电橡胶组件31，在该导电橡胶组件31下即沿琴键22、23垂直方向设置的两导电橡胶片321、322，在键盘支架10上设有一印刷板33，当琴键22、23朝下移动时，两导电橡胶片321、322分别与印刷板33相接触而产生电信号。
所述的诸重锤组件40位于键盘支架10下，而诸重锤组件40的多少则根据琴键数而定，每一重锤组件40由以下部件包括设置在键盘支架10平直部分12下的重锤支架41，在重锤座41上设有诸槽，在诸槽内搁置诸重锤42，每一重锤42前部套设一重锤嵌件43，在重锤嵌件43的端部设有重锤凸轮44，该重锤嵌件43及其重锤凸轮44从重锤座41中伸出键盘支架10平直部分12，由此可在键盘支架10和重锤座41中上下摆动。在本实用新型中，重锤座41上设有12道槽，即可以镶嵌12根重锤42，因此，如果是76键的琴，则可设置六个半重锤座41，而如果是88键的琴，则可设置七个半重锤座41即可；并且，由于重锤座41具有一定的长度，重锤42与重锤座41上的槽之间的间隔恒定且配合适当，因此，它不仅能减少重锤42左右晃动的问题，并由此改善了机械噪声和电器噪声；而且，重锤组件设置不仅适合大规模生产，并且方便安装与维修。
请配合参见
图1、2所示，图2是琴键被按下时重锤的运动图，当琴键22或23被按下时，琴键22、23下部的按件24随着琴键22、23的下移而抵制在重锤凸轮44上，使重锤42尾部向上抬起，而给琴键22、23有一个向上的压力，随着琴键22、23的继续下移，重锤凸轮44的头部继续朝下移动，此时，按件24所接触的是重锤凸轮44后部较平坦部分，因此，使得重锤42给琴键22、23的压力突然变小，从而形成力的突变，即演奏者将琴键22、23按到一定程度时，有一种其手感类似于钢琴的轻松与回升的感觉。
本实用新型为了适合众多演奏者不同的手感要求，在键盘支架10上设有一弹簧钩13，在该弹簧钩13与琴键22、23头部上端24之间设置有可调节琴键力度的弹簧(未图示)，通过调节弹簧松紧，即可调节琴键22、23的力度。
请参见图3～6，这是为了能真切地反映乐感的要求，本实用新型设置了能检测所按琴键的力度并作出相应的声音处理。图3琴键信号检测部件的结构示意图，图4是键盘矩阵原理图，图5与图6分别是力度键盘扫描检测的电原理图和力度键盘的电路方框图。在图5中，UPD78011是一个单片微处理器，在该芯片的ROM区内存有关于键盘的键号和力度识别的用户程序，在微处理器的P10～P17口和P30～P37口组成输出线，在微处理器P50～P57口及P60～P67口组成矩阵输入线，由输入线与输出线组成的矩阵，能实现对128个键号和力度的处理。
本实用新型是这样对键号进行识别以及对力度的检测当琴键被按下时，图3中导电橡胶片321先与印刷板33相接触而产生电信号，图4中K1-1相应的接点闭合，与此同时，图5单片微处理器UPD78011的P50口获得一个低电平信号；随着琴键的继续按下，图3中导电橡胶片322也与印刷板33相接触而产生电信号，图4中K1-2相应的接点闭合，与此同时，图5单片微处理器UPD78011的P60口也获得一个低电平信号；这两个低电平信号进入图5单片微处理器UPD78011芯片将产生一个ΔT的时差信号，这个时差信号和演奏者的按键力度大小相关，这样就完成了对键号和力度的检测。进入微处理器UPD78011的这两个低电平信号经过关于键盘的键号和力度的识别用户程序处理，在P25口产生一个SDATA，它包括两个字节的串行信号，第一个为键号信号，第二个为力度信号，该串行信号进入主CPU芯片MC68306，经过CPU处理后送音源组件进行再处理，最后变成L、R音频信号，送功率放大器放大后，由扬声器放音。
上述的主CPU采用芯片MC68306，接口电路采用芯片74HC595与MC74AC74，音源组件采用OTTOFX 62256 4MB-ROM部件，功率放大器采用LA4705部件。以上均为现有技术，为此，本实用新型不再对此详细叙述。
综上所述，本实用新型电子数码钢琴的带锤力度键盘由于采用了重锤组件结构，它使琴键之间间隔恒定，由此减少重锤左右晃动的问题，它不仅改善了琴键负荷力的离散程度，而且也改善机械噪声和电器噪声，并且适合大规模生产的安装与维修；同时，由于在重锤嵌件的端部设有类似重锤凸轮，因此，当演奏者将琴键按到一定程度时，重锤给予琴键一种其手感类似于声学钢琴的轻松与回升的感觉；另外，由于设置了力度键盘扫描检测与处理系统，由此能对键号进行识别以及对力度进行检测，并经CPU与音源组件处理后，较真切地反映乐感的要求。
权利要求1.一种电子数码钢琴的带锺力度键盘，包括键盘支架(10)，它具有一U形部分(11)和一平直部分(12)；键盘(20)，它由设置在键盘支架(10)上的琴键支承架(21)以及设置其上的白键(22)和黑键(23)组成；与键盘支架(10)连接的琴键信号检测部件(30)；其特征在于在所述的键盘支架(10)下设有诸重锤锤组件(40)，各重锤组件(40)由以下部件组成设置在键盘支架(10)平直部分(12)下的重锤座(41)，在重锤座(41)上设有诸槽，在诸槽内搁置诸重锤(42)，每一重锤(42)前部套设一重锤嵌件(43)，该重锤嵌件(43)从重锤座(41)中伸出键盘支架(10)平直部分(12)，由此可在键盘支架(10)和重锤座(41)中上下摆动；所述的琴键信号检测部件(30)包括固定设置在白、黑琴键(22、23)下面的导电橡胶组件(31)，在该导电橡胶组件(31)下即沿琴键(22、23)水平方向设置的两导电橡胶片(321，322)，在键盘支架(10)上设有一印刷板(33)，当按下琴键(22、23)时，两导电橡胶片(321，322)分别与印刷板(33)相接触而产生电信号。
2.如权利要求1所述的电子数码钢琴的带锤力度键盘，其特征在于所述的重锤嵌件(43)在其端部设有重锤凸轮(44)。
3.如权利要求1所述的电子数码钢琴的带锤力度键盘，其特征在于在所述的键盘支架(10)上设有一弹簧钩(13)，在该弹簧钩(13)与琴键(22、23)头部上端(24)之间设置有可调节琴键力度的弹簧。
4.如权利要求1所述的电子数码钢琴的带锤力度键盘，其特征在于所述的琴键支承架(21)由两侧薄板和连接在两侧薄板间的琴键支承轴组成，该琴键支承轴上下呈圆形前后呈平面形状，所述的白、黑琴键(22、23)的头部呈有缺口的圆孔形状，利用琴键(22、23)端部设有缺口的圆形孔可顺着琴键支承轴前后平面插入，琴键(22、23)便能依靠琴键支承轴而上下移动且不会脱离琴键支承轴。
5.如权利要求1所述的电子数码钢琴的带锤力度键盘，其特征在于在所述的键盘支架(10)上设有一能托住琴键的琴键托板(14)，其一部分与键盘支架(10)平直部分(12)相贴，另一部水平延伸在U字部分(11)的上部。
专利摘要本实用新型涉及一种电子数码钢琴的带锤力度键盘，包括键盘支架、键盘和琴键信号检测部件；其特点是键盘支架下设有诸重锤组件，包括设置在键盘支架下的重锤座，其上设有诸槽，槽内搁置重锤，重锤前部套设重锤嵌件，该重锤嵌件可在键盘支架和重锤座中上下摆动；琴键信号检测部件包括固定在琴键下的导电橡胶组件，其下设有导电橡胶片，在键盘支架上设有一印刷板，当按下琴键时，两导电橡胶片分别与印刷板相接触而产生电信号。
文档编号G10C3/12GK2354209SQ98247129
公开日1999年12月15日 申请日期1998年11月30日 优先权日1998年11月30日
发明者林伯龙 申请人:上海华新电子电器总厂