專利名稱：鍵盤樂器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種豐富原聲鍵盤樂器所能產(chǎn)生的聲音的技術(shù)。
背景技術(shù)：
通常，電子鋼琴不像原聲鋼琴那樣具有響板，因為電子鋼琴被設(shè)定成從揚聲器產(chǎn)生電子聲音。然而，日本專利申請已公開號JP2008-292739A公開了一種技術(shù)，即在電子鋼琴上安裝響板并在響板上安裝揚聲器，從而通過激勵具有揚聲器的響板，從響板發(fā)出振動聲音。從而，電子鋼琴不僅能產(chǎn)生電子聲音，還由于從響板發(fā)出的振動聲音而產(chǎn)生了豐富的原聲低音高聲音。上述提到的專利文獻還公開了這種技術(shù)，即不僅適用于電子鋼琴，而且配置為不讓任何琴弦振動的原聲鋼琴(消音鋼琴)。原聲鋼琴的聲音品質(zhì)很大程度上依賴于發(fā)出聲音的響板的振動特性。當(dāng)響板被安裝在聲學(xué)鋼琴響板上的揚聲器激勵時，響板有時會在特定的頻帶產(chǎn)生共鳴，這取決于安裝位置。在這種情況下，由于共鳴特性的影響，發(fā)自揚聲器的振動聲音的聲音品質(zhì)可能會被改變，或者，與共鳴頻率對應(yīng)的琴弦可能會振動導(dǎo)致有時產(chǎn)生意外的聲音。因此，有必要仔細地考慮安裝位置，將揚聲器安裝在一個不會引起任何共鳴的位置，并通過改變響板的設(shè)計來調(diào)整振動特性。當(dāng)待安裝的揚聲器的數(shù)目增加時，將難以選擇安裝位置并合適地設(shè)計響板。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種鍵盤樂器，其能夠通過讓響板振動產(chǎn)生原聲聲音，并控制響板振動特性對基于響板振動產(chǎn)生的聲音的音質(zhì)的影響。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種改進的鍵盤樂器，包括:多個琴鍵(2);多個發(fā)聲體(5)，每一個發(fā)聲體和多個琴鍵(2)中的每一個以對應(yīng)關(guān)系設(shè)置；多個弦槌(4)，每一個弦槌對琴鍵中的任一個的操作做出響應(yīng)，并且適于擊打與被操作琴鍵對應(yīng)的發(fā)聲體
(5);響板(7)，配置成隨著發(fā)聲體的振動而振動；激勵單元(50)，包括連接到響板上給定位置的振動構(gòu)件(51 ;81)，并適于響應(yīng)7于對激勵單元提供的驅(qū)動信號而經(jīng)由振動構(gòu)件讓響板7)振動；演奏信息產(chǎn)生單元(120)，適于產(chǎn)生與琴鍵的操作對應(yīng)的演奏信息；信號產(chǎn)生單兀(15)，適于基于演奏信息產(chǎn)生聲音波形信號，所產(chǎn)生的音頻波形信號被作為驅(qū)動信號供應(yīng)到激勵單元(50)，以讓振動構(gòu)件(51 ；81)振動，其中信號產(chǎn)生單元(15)產(chǎn)生具有頻率特性的音頻波形信號，該頻率特性與響板(7)在其與振動部(件51 ；81)連接到響板的給定位置處的振動特性相關(guān)聯(lián)地進行調(diào)整。請注意，為了便于理解，用括號中相同的附圖標(biāo)記表示本發(fā)明后述的實施例的各個組成元件。通過這種構(gòu)造，因為信號產(chǎn)生單元(15)產(chǎn)生具有頻率特性的音頻波形信號，該頻率特性與響板(7)在其與振動構(gòu)件(51 ；81)連接到響板的給定位置處的振動特性相關(guān)聯(lián)地進行調(diào)整，所以能容易地控制響板振動特性對基于響板振動產(chǎn)生的聲音的音質(zhì)的影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，在響板(7)的不同給定位置處設(shè)置多個激勵單元(50)，其中信號產(chǎn)生單元(15)產(chǎn)生每個都具有對每個激勵單元(50)來說的獨特頻率特性的多個音頻波形信號。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，信號產(chǎn)生單元(15)產(chǎn)生的音頻波形信號具有用于對響板在其和相應(yīng)的振動構(gòu)件(51 ；81)連接的給定位置處的共鳴特性進行抑制的頻率特性。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，信號產(chǎn)生單元(15)產(chǎn)生的音頻波形信號具有的頻率特性與響板在其和相應(yīng)的振動構(gòu)件(51 ；81)連接的給定位置處的振動特性基本上相反的特性對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，在響板(7)上設(shè)置第一弦馬(6L)和第二弦馬(6H)，并且激勵單元包括連接到與響板上的第一弦馬對應(yīng)的位置的第一激勵單元(50L)，和連接到與響板上的第二弦馬對應(yīng)的位置的第二激勵單元(50H)。根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例，多個聲音產(chǎn)生模式中的任意一個是可選擇的，并且當(dāng)使用者從多個聲音產(chǎn)生模式中選擇預(yù)定的具體聲音產(chǎn)生模式時，響板通過激勵單元
(50)振動。根據(jù)本發(fā)明的進一步的實施例，激勵單元(50)包括適于被驅(qū)動信號驅(qū)動的音圈(511)，以及為了預(yù)先設(shè)置頻率特性，鍵盤樂器進一步包括頻率特性(160，155)設(shè)置單元，適于引起響板(7)的振動；測量響應(yīng)于響板(7)振動造成的振動而在首圈中感應(yīng)出的電壓；基于所測得的電壓值設(shè)定響板的振動特性；和基于設(shè)定的振動特性來設(shè)置要由信號產(chǎn)生單元(15)產(chǎn)生的音頻波形信號的頻率特性。


下面參照下述附圖詳細描述本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，這些優(yōu)選實施例僅作為示例，其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的三角鋼琴的外觀的透視視圖；圖2是根據(jù)實施例的三角鋼琴內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是根據(jù)實施例的三角鋼琴中的激勵單元的布置示意圖；圖4是根據(jù)實施例的三角鋼琴中的激勵單元的外觀透視圖；圖5是圖4所示的激勵單元的剖面圖；圖6是根據(jù)實施例的包括在激勵單元中的音圈結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖7A至圖7C是顯示了三種不同類型的音圈的剖面圖，用來說明根據(jù)實施例的激勵單元中的音圈所用的最佳結(jié)構(gòu)；圖8A至圖8C是顯示了三種不同的軛布置形式的剖面圖，用來說明根據(jù)實施例的激勵單元中的軛的最佳結(jié)構(gòu)；圖9是根據(jù)實施例的三角鋼琴的控制器的結(jié)構(gòu)框圖；圖10是根據(jù)實施例的三角鋼琴的功能結(jié)構(gòu)框圖；圖11示出了圖10的功能結(jié)構(gòu)的改變例的框圖；圖12A和圖12B根據(jù)實施例的要在三角鋼琴的均衡器單元中設(shè)置的頻率特性的調(diào)整的曲線圖；圖13是頻率特性指定部分單元指定均衡器單元要設(shè)置的頻率特性的機制的框圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明改變例I的激勵單元剖面示意圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明改變例2的直立式鋼琴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖16是根據(jù)改變例2的直立式鋼琴中激勵單元的布置形式的示意圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明改變例3的激勵單元處于安裝到響板上的狀態(tài)的側(cè)視圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明改變例7的激勵單元的布置形式的示意圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明改變例7的直立式鋼琴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明改變例9的激勵單元剖面圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明改變例12的激勵單元剖面圖；和圖22k和圖22B是根據(jù)本發(fā)明改變例13的激勵單元剖面圖。
具體實施例整體構(gòu)造圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的三角鋼琴I的外觀透視圖。像已知的三角鋼琴那樣，三角鋼琴I具有鍵盤和控制音樂演奏的踏板3，鍵盤中在鋼琴前側(cè)排布供表演者或使用者操作的多個琴鍵2。三角鋼琴I還包括在其前表面部分的具有操作面板13的控制器10和設(shè)置在樂譜架的一部分上的觸摸面板60。使用者通過對操作面板13和觸摸面板60的操作來輸入用戶指令到控制器10。三角鋼琴I配置為，能根據(jù)表演者(使用者)的指令在從多種聲音產(chǎn)生模式中選擇出的一種聲音產(chǎn)生模式下產(chǎn)生聲音。這些聲音產(chǎn)生模式包括(I)普通聲音產(chǎn)生模式，(2)聲音衰減模式，和(3)聲音增強模式。普通聲音產(chǎn)生模式(I)是一種只基于響應(yīng)于通過對應(yīng)于被操作琴鍵的弦槌對琴弦的擊打而產(chǎn)生琴弦振動的聲音產(chǎn)生模式。聲音衰減模式(2)，即“特殊聲音產(chǎn)生模式1”，是一種只基于響板產(chǎn)生的主動振動響板聲音而產(chǎn)生聲音的模式，所述主動振動響板聲音是在響板響應(yīng)于琴鍵的操作、根據(jù)基于從音源(例如電子音源)產(chǎn)生的音頻波形信號的驅(qū)動信號而物理振動時從響板產(chǎn)生的，而同時琴弦的擊打被止動器阻止。換句話說，在聲音衰減模式(2)中，止動器被允許阻止弦槌擊打與被操作的琴鍵對應(yīng)的琴弦。因此，產(chǎn)生的主動振動響板的聲音具有感覺自然的原聲聲音的特點。聲音增強模式(3)，即“特殊聲音產(chǎn)生模式2”，是一種基于琴弦的振動和主動振動響板的振動產(chǎn)生聲音的模式。換句話說，在聲音增強模式(3)中，止動器不被允許阻止弦槌擊打與被操作的琴鍵對應(yīng)的琴弦。應(yīng)注意，在聲音增強模式(3)中，不僅所產(chǎn)生聲音的總音量可以被增強，而且可以實現(xiàn)音色層效果(tone color layer effect)，因為同時產(chǎn)生基于弦槌對琴弦的擊打的(即，基于琴弦的振動的聲音)具有鋼琴固有音色的第一原聲聲音和具有任意附加音色的第二原聲聲音(即，主動振動響板的聲音)，所述任意附加音色由迫使響板依照具有任意音色(包括和鋼琴音色類似的音色)的音頻波形的驅(qū)動信號而振動來獲得。因此，聲音增強模式(3)也可作為能獲得音色層效果的演奏模式。聲音產(chǎn)生模式可包括其他的聲音產(chǎn)生模式，例如消音模式(sound deadeningmode)。當(dāng)選擇消音模式時,在和聲音衰減模式相同的配置下,從聲源產(chǎn)生的電子音樂聲音信號(音頻波形信號)供給耳機端而不作為響板驅(qū)動信號。因此，演奏者可以自己聆聽基于電子音樂聲音信號的聲音(而不將音樂聲音傳播到外部空間)。表I列出了如下的聲音產(chǎn)生模式表I

權(quán)利要求
1.一種鍵盤樂器，包括: 多個琴鍵； 多個發(fā)聲體，每一個發(fā)聲體和多個琴鍵中的每一個以對應(yīng)關(guān)系設(shè)置； 多個弦槌，每一個弦槌對琴鍵中的任一個的操作做出響應(yīng)，并且適于擊打與被操作琴鍵對應(yīng)的發(fā)聲體； 響板，配置成隨著發(fā)聲體的振動而振動； 激勵單元，包括連接到響板上給定位置的振動構(gòu)件，并適于響應(yīng)于對激勵單元提供的驅(qū)動信號而經(jīng)由振動構(gòu)件讓響板振動； 演奏信息產(chǎn)生單元，適于產(chǎn)生與琴鍵的操作對應(yīng)的演奏信息； 信號產(chǎn)生單元，適于基于演奏信息產(chǎn)生聲音波形信號，所產(chǎn)生的音頻波形信號被作為驅(qū)動信號供應(yīng)到激勵單元，以讓振動構(gòu)件振動， 其中信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生具有頻率特性的音頻波形信號，該頻率特性與響板在其與振動構(gòu)件連接到響板的給定位置處的振動特性相關(guān)聯(lián)地進行調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤樂器，其中在響板的不同給定位置處設(shè)置多個激勵單元， 其中信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生每個都具有對每個激勵單元來說的獨特頻率特性的多個音頻波形信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤樂器，其中信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生的音頻波形信號具有用于對響板在其和相應(yīng)的振動構(gòu)件連接的給定位置處的共鳴特性進行抑制的頻率特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤樂器，其中信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生的音頻波形信號具有的頻率特性與響板在其和相應(yīng)的振動構(gòu)件連接的給定位置處的振動特性基本上相反的特性對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的鍵盤樂器，其中在響板上設(shè)置第一弦馬和第二弦馬，并且激勵單元包括連接到與響板上的第一弦馬對應(yīng)的位置的第一激勵單元，和連接到與響板上的第二弦馬對應(yīng)的位置的第二激勵單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的鍵盤樂器，進一步包括: 止動器，配置成能阻止弦槌擊打發(fā)聲體； 控制單元，適于以在響板通過激勵單元振動時允許或不允許止動器阻止弦槌擊打發(fā)聲體的方式控制止動器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的鍵盤樂器，其中多個聲音產(chǎn)生模式中的任意一個是可選擇的，并且當(dāng)使用者從多個聲音產(chǎn)生模式中選擇預(yù)定的具體聲音產(chǎn)生模式時，響板通過激勵單元振動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的鍵盤樂器，其中激勵單元包括適于被驅(qū)動信號驅(qū)動的音圈，以及 為了預(yù)先設(shè)置頻率特性，鍵盤樂器進一步包括頻率特性設(shè)置單元，適于引起響板的振動； 測量響應(yīng)于響板振動造成的振動而在音圈中感應(yīng)出的電壓； 基于所測得的電壓設(shè)定響板的振動特性；和 基于設(shè)定的振動特性來設(shè)置要由信號產(chǎn)生單元產(chǎn)生的音頻波形信號的頻率特性。
全文摘要
本發(fā)明為鍵盤樂器。在預(yù)定的聲音產(chǎn)生模式中，具有和被操作鍵對應(yīng)的頻率特性的驅(qū)動信號被提供到設(shè)置在響板上的激勵單元。響應(yīng)激勵單元產(chǎn)生的機械振動，響板振動，以通過響板的振動來產(chǎn)生原聲聲音。提供給每個激勵單元的驅(qū)動信號的頻率特性設(shè)為與響板在其和每個激勵單元的振動構(gòu)件連接位置處的振動特性相關(guān)聯(lián)。例如，驅(qū)動信號的頻率特性設(shè)為能夠抑制響板共振的特性。
文檔編號G10H1/34GK103151032SQ20121057018
公開日2013年6月12日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者大西健太, 萬谷六郎太 申請人:雅馬哈株式會社