專利名稱：電子琴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子琴，它配置有一種使該電子琴具有一模擬施于鍵盤(pán)上的負(fù)荷的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)，涉及用于該電子琴的鍵盤(pán)以及固定于構(gòu)成該電子琴的一個(gè)托柄上的一個(gè)動(dòng)作模擬琴錘。
通常，電子琴根據(jù)演奏者按壓或釋放琴鍵從喇叭上發(fā)出電子聲音，這種電子聲音已得以改進(jìn)，并在最近達(dá)到一定程度上令人滿意的水平。但是盡管有種種改進(jìn)，電子琴的琴鍵觸感仍然保持與立式聲學(xué)鋼琴(acousticupright piano)有顯著的差異。
具體地說(shuō)，為使電子琴具有與立式聲學(xué)鋼琴相同的琴鍵觸感，開(kāi)發(fā)過(guò)一種動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)。例如日本公開(kāi)專利申請(qǐng)第4-347895號(hào)展示的電子琴，如
圖11所示，包括一個(gè)可以繞軸P10轉(zhuǎn)動(dòng)的琴錘臂P14，用于按壓琴鍵P12的后端，以及如圖12所示，包括一個(gè)可以繞軸P16轉(zhuǎn)動(dòng)的琴錘臂P20用于推起琴鍵P18的前端。
現(xiàn)在概括地介紹立式聲學(xué)鋼琴的琴鍵觸感。如圖14所示，當(dāng)演奏者按壓琴鍵111時(shí)，連桿115沿與琴鍵111轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向，或者如在圖14中看逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到連桿115上的頂桿117隨即上升將琴錘托柄118推起，使托柄118沿與琴鍵111轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向，或者如在圖14中看逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)包括一個(gè)琴錘柄121，一個(gè)琴錘頭123和一個(gè)琴錘彈墊122的琴錘組件120。在頂桿117上升到某個(gè)預(yù)定的位置，使頂桿翹尾117a與限制塊116接觸時(shí)，頂桿117脫離琴錘托柄118。琴錘托柄118、琴錘柄121以及琴錘頭123慣性地轉(zhuǎn)動(dòng)，從而擊打琴弦。
如前所述，在立式聲學(xué)鋼琴中，連桿115，頂桿117和琴錘托柄118在各自不同的軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，頂桿117在某個(gè)預(yù)定的時(shí)間脫離琴錘托柄118，使琴鍵111具有復(fù)雜的觸感。
但是，在如圖11和12所示的配置有動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的電子琴鍵盤(pán)上，琴錘臂和琴鍵在同一根軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，使琴鍵具有單調(diào)的或簡(jiǎn)單的琴鍵觸感，不同于聲學(xué)鋼琴。
在外觀上，電子琴是緊湊的。例如，電子琴的外框頂部的高度略微高于鍵盤(pán)的高度。當(dāng)前面所述的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)放置于電子琴時(shí)，高度會(huì)增加。因此難以保持電子琴優(yōu)越的緊湊結(jié)構(gòu)。
尤其是如圖13所示，當(dāng)采用與聲學(xué)鋼琴的動(dòng)作機(jī)構(gòu)相同的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)時(shí)，前面所述的結(jié)構(gòu)上的難題就更加明顯。
這種動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連桿等效件215，一個(gè)頂桿等效件217，一個(gè)琴錘等效件221和一個(gè)擋板232。琴錘等效件221包括一個(gè)琴錘托柄，一個(gè)琴錘柄，一個(gè)琴錘頭，一個(gè)琴錘彈墊，一個(gè)掣子和一個(gè)掣子柄。當(dāng)演奏者按壓琴鍵時(shí)，琴鍵就轉(zhuǎn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)動(dòng)連桿等效件215。當(dāng)連桿等效件215由于按壓琴鍵而被轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，頂桿等效件217被升高，將琴錘等效件221向上推。琴錘等效件221因此被轉(zhuǎn)動(dòng)，脫離頂桿等效件217，因慣性進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，與擋板232相接觸并停止。在這種動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)中，與圖11和12所示的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)不同，連桿等效件215，頂桿等效件217和琴錘等效件221在各自不同的軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，且頂桿等效件217在某個(gè)預(yù)定的時(shí)間脫離琴錘等效件221，產(chǎn)生與立式聲學(xué)鋼琴相似的琴錘觸感。但是由于琴錘等效件221具有相當(dāng)?shù)母叨?，電子琴的外框頂部的高度將?huì)增加，且普通電子琴緊湊的外觀不能得以保持。
因此，本發(fā)明一個(gè)目的是提供一種電子琴，其具有緊湊的外部結(jié)構(gòu)且具有與聲學(xué)鋼琴相似的琴鍵觸感。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種電子琴所特有的具有緊湊的外部結(jié)構(gòu)的鍵盤(pán)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于一種電子鍵盤(pán)樂(lè)器防止偏離與一托柄的原有的位置關(guān)系的動(dòng)作模擬琴錘。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種電子鍵盤(pán)樂(lè)器的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)，其中脫離時(shí)間能被容易地調(diào)節(jié)。
為達(dá)到這些以及其他目的，本發(fā)明提供一種具有一個(gè)使鍵盤(pán)具有一動(dòng)作模擬負(fù)荷的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的電子琴。該動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)包括一個(gè)隨琴鍵的按動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的連桿等效件，一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)地與連桿等效件相連接，在連桿等效件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)上升的頂桿等效件，一個(gè)通過(guò)一轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到琴體上，用于被頂桿等效件向上推動(dòng)，且在頂桿等效件上升至某過(guò)個(gè)預(yù)定的位置的過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)，并在頂桿等效件到達(dá)該預(yù)定的位置之后脫離頂桿等效件并以慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的琴錘等效件，以及一個(gè)用于與琴錘等效件接觸并阻止琴錘等效件的慣性運(yùn)動(dòng)的擋板。該琴錘等效件比聲學(xué)鋼琴的琴錘組件短，該琴錘組件配備有一個(gè)包括一琴錘彈墊和一琴錘木片，一琴錘柄，一琴錘托柄，和一配有一掣子的掣柄的琴弦擊打件。
在該電子琴中，當(dāng)演奏者按壓琴鍵時(shí)，琴鍵被轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿等效件由于琴鍵被按壓而轉(zhuǎn)動(dòng)，而頂桿等效件被相應(yīng)地升高。琴錘等效件被頂桿等效件推動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)，直到頂桿等效件升高到某個(gè)確定的位置。隨后琴錘等效件因慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。盡管琴錘等效件并不擊打琴弦，琴錘等效件卻是在與立式聲學(xué)鋼琴的琴錘組件相似的時(shí)間脫離頂桿等效件。因此鍵盤(pán)的觸感基本上與立式聲學(xué)鋼琴的相同。另外，由于該琴錘等效件比聲學(xué)鋼琴的琴錘組件短，它可以被容納在具有較低的外框頂部的電子琴中，保持緊湊的外觀。
琴錘等效件繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及其重心相對(duì)于穿過(guò)轉(zhuǎn)軸的假想鉛垂線所形成的角度與普通聲學(xué)鋼琴的琴錘組件的相同。
在該電子琴中，演湊者在按壓琴鍵時(shí)感受到的阻力與普通聲學(xué)鋼琴的相同。因此鍵盤(pán)的觸感使演奏者感受到與普通聲學(xué)鋼琴相同的脫離時(shí)間和按鍵重量。
該電子琴配備了一個(gè)沿鍵盤(pán)的排列方向延伸的橫梁件并在其上有一擋板。一個(gè)用于接觸并制動(dòng)琴錘等效件的琴錘橫梁件相對(duì)于琴錘等效件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心處于該擋板的對(duì)面。
由于該電子琴不需要分離開(kāi)的琴錘橫梁，所以方便了該電子琴的制造。
配置于該橫梁件上的擋板最好比琴錘橫梁件短。
該電子琴需要較少的擋板材料量。因此該電子琴的總體重量被有利地減小了。
該橫梁件具有近似于以琴錘等效件的轉(zhuǎn)軸為中心的圓弧形橫截面。
該電子琴需要最小數(shù)量的橫梁件材料。因此該電子琴的總體重量被有利地減少了。
配置于該橫梁件上的琴錘橫梁件具有一個(gè)調(diào)節(jié)件用以改變琴錘等效件制動(dòng)的位置。
擋板上配置有一個(gè)調(diào)節(jié)件，用于改變琴錘等效件的運(yùn)動(dòng)被阻止的位置。
在該電子琴中，當(dāng)琴錘等效件的制動(dòng)位置隨時(shí)間發(fā)生變化時(shí)，改變過(guò)的位置可以通過(guò)包括諸如調(diào)節(jié)螺釘或墊圈的調(diào)節(jié)件調(diào)節(jié)到原有的位置。最好為每一個(gè)琴錘等效件配備調(diào)節(jié)件以進(jìn)行個(gè)別的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明還提供了一種用于電子琴的琴鍵，該琴鍵配置了使琴鍵具有動(dòng)作模擬負(fù)荷的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)。該琴鍵在其后端配置了一個(gè)臺(tái)階件以降低其后端的表面高度。該琴鍵通過(guò)該臺(tái)階件可運(yùn)動(dòng)地連接到動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)上。
與沒(méi)有臺(tái)階件的琴鍵相比，配置有臺(tái)階件的琴鍵降低了動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的高度。
當(dāng)具有臺(tái)階件的琴鍵用于配置有使琴鍵具有動(dòng)作模擬負(fù)荷的模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)的電子琴上時(shí)，電子琴所特有的緊湊的結(jié)構(gòu)能夠得以有利地保持。
另外，具有前述的臺(tái)階件的琴鍵最好用于配置有使鍵盤(pán)具有動(dòng)作模擬負(fù)荷的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的電子琴上。
除了配置琴鍵的臺(tái)階件外，琴錘等效件比普通聲學(xué)鋼琴的琴錘組件低。因此琴錘等效件可以被容納在具有較低外框頂部的電子琴中，且能保持電子琴所特有的緊湊的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種固定到用于使電子鍵盤(pán)儀器的琴鍵具有模擬動(dòng)作負(fù)荷的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的托柄上的模擬動(dòng)作琴錘。該模擬動(dòng)作琴錘具有一個(gè)可以接觸一琴弦模擬件的琴錘件，一個(gè)可以接觸琴錘橫梁模擬件的托架件，一對(duì)彼此相對(duì)的托柄夾持件，其間隔與托柄的寬度幾乎相等以便將托柄夾持于其間，以及一個(gè)插入孔以便一根固定軸穿過(guò)用以將動(dòng)作模擬琴錘固定到托柄上。
在按壓一個(gè)琴鍵時(shí)，動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的動(dòng)作模擬琴錘被操縱。琴錘件與琴弦模擬件接觸并返回。其后，托架件與琴錘橫梁模擬件接觸并停止。該動(dòng)作模擬琴錘被穿過(guò)插入孔的固定軸固定到托柄上，而托柄被夾持在托柄夾持件之間。因此即使電子鍵盤(pán)儀器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，仍然可以防止動(dòng)作模擬琴錘繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。該托柄和模擬動(dòng)作琴錘被免于發(fā)生位置關(guān)系的變化。原來(lái)設(shè)定的琴鍵觸感可以保持不變。
該琴錘件通過(guò)彎曲一個(gè)金屬片的一端形成，而托架件通過(guò)彎曲該金屬片的另一端形成。
由琴錘件和托架件構(gòu)成的該動(dòng)作模擬琴錘可以通過(guò)對(duì)金屬片的沖壓加工很容易地制造，這很適合于批量生產(chǎn)。
該琴錘件最好能施以配重。
在普通聲學(xué)鋼琴中，琴錘組件的重量或重心隨每個(gè)琴鍵變化。在動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)中，通過(guò)改變固定于琴錘件的配重，可以調(diào)節(jié)每個(gè)琴鍵的動(dòng)作模擬琴錘的重量和重心，因此，可以使用同樣的動(dòng)作模擬琴錘外加用于調(diào)節(jié)動(dòng)作模擬琴錘的重心的重量的配重。這種結(jié)構(gòu)適合于批量生產(chǎn)。
固定軸可以穿過(guò)配重插入到插入孔中。
本發(fā)明還提供一種使電子鍵盤(pán)儀器的琴鍵具有動(dòng)作模擬負(fù)荷的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)。該動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)配置有一個(gè)在琴鍵被按壓和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)上升和轉(zhuǎn)動(dòng)的頂桿，一個(gè)包括一琴錘件和一掣子件，用于被頂桿向上推動(dòng)，且在頂桿上升至某個(gè)預(yù)定的位置的過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)，并在頂桿到達(dá)該預(yù)定位置之后脫離頂桿并以慣性轉(zhuǎn)動(dòng)的托柄，一個(gè)用于與托柄的琴錘件接觸并阻止托柄的慣性運(yùn)動(dòng)的琴錘擋板，以及一個(gè)用于與托柄的掣子件接觸并阻止托柄的慣性運(yùn)動(dòng)的掣子擋板。
該掣子件從托柄向該電子鍵盤(pán)儀器的前部突出。掣子件從其初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)直到接觸到掣子擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度等于琴錘件從其初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)直到接觸到琴錘擋板的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
在該動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)中，當(dāng)演奏者按壓琴鍵時(shí)，琴鍵被轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使頂桿上升。在頂桿上升至某個(gè)預(yù)定的位置的過(guò)程中，托柄被頂桿向上推動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)。在頂桿到達(dá)該預(yù)定位置之后，托柄脫離頂桿，慣性地運(yùn)動(dòng)。與在普通立式聲學(xué)鋼琴中的情況相同，在預(yù)定的位置上，在頂桿的翹尾與限制塊接觸之后，頂桿被大大地轉(zhuǎn)動(dòng)，以接觸部位為轉(zhuǎn)軸，并脫離托柄，而托柄因慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。隨后，琴錘件與琴錘擋板相接觸，而在同時(shí)掣子件與掣子擋板相接觸。琴錘件接觸的時(shí)間與掣子件接觸的時(shí)間一致，因?yàn)槌缸蛹钠涑跏嘉恢棉D(zhuǎn)動(dòng)到與掣子擋板相接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度等于琴錘件從其初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)到與琴錘止檔件相接觸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
在前述的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)中，在聲學(xué)鋼琴中的琴錘彈墊和琴弦之間的位置關(guān)系與琴錘件和琴錘擋板之間或掣子件和掣子擋板之間的位置關(guān)系相一致。因此，如果在聲學(xué)鋼琴中的脫離時(shí)間是達(dá)到琴錘彈墊和琴弦之間的預(yù)定間隔p(mm)的時(shí)間，則在該動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)中的脫離時(shí)間可以被設(shè)定為達(dá)到琴錘件和琴錘擋板之間的相應(yīng)的預(yù)定間隔p’(mm)的時(shí)間。如果測(cè)量琴錘件和琴錘擋板之間的位置關(guān)系有困難，則脫離時(shí)間可以被設(shè)定為達(dá)到掣子件和掣子擋板之間的相應(yīng)的預(yù)定間隔p”(mm)的時(shí)間。與在普通聲學(xué)鋼琴中的情況相同，該動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的掣子件向該電子鍵盤(pán)儀器的前部突出。因此很容易測(cè)量掣子件與掣子擋板的位置關(guān)系，而脫離時(shí)間可以被容易地調(diào)節(jié)。
該動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)也配置有一個(gè)沿琴鍵的排列方向延伸并覆蓋托柄的琴錘件的橫梁件。琴錘擋板設(shè)置在橫梁件上，在橫梁件上還設(shè)置有用于在初始位置接觸托柄的琴錘件，相對(duì)于托柄的轉(zhuǎn)動(dòng)中心處于琴錘擋板對(duì)面的琴錘橫梁件。
在該模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)中，由于琴錘擋板和琴錘橫梁件被設(shè)置在橫梁件上，消除了分離開(kāi)的琴錘的必要性，并使結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化。另外，該橫梁件具有例如倒扣的U形橫截面結(jié)構(gòu)以覆蓋琴錘件，而測(cè)量琴錘件和琴錘擋板之間的間隔有困難。因此通過(guò)測(cè)量掣子件和掣子擋板之間的位置關(guān)系，就能夠調(diào)節(jié)脫離時(shí)間。
該橫梁件最好配置有掣子擋板。
在該模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)中，在橫梁件上除了配置有琴錘擋板和琴錘橫梁件之外，還配置有掣子擋板。因此不需要分離開(kāi)的掣子擋板，而該模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)得以進(jìn)一步地簡(jiǎn)化。
現(xiàn)在通過(guò)舉例的方式，參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，其中圖1表示根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的一種模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)的示意框圖；圖2為配置有本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)的電子琴的剖視圖；圖3為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的電子琴的前視圖；圖4為沿圖3中IV-IV線所得的剖視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明所制造的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的局部透視圖；圖6A表示普通琴錘的示意圖；圖6B表示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的琴錘等效件的示意圖；圖7為聲音處理過(guò)程的流程圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明所制造的電子琴的分解圖；圖9A和9B為用于本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)過(guò)的制動(dòng)橫梁的示意圖；圖10A和10B為用于本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)過(guò)的制動(dòng)橫梁的示意圖；圖11為一普通動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的示意圖；圖12為一普通模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)的示意圖；圖13為一等效于聲學(xué)鋼琴動(dòng)作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的示意圖14為聲學(xué)鋼琴動(dòng)作機(jī)構(gòu)的示意圖；圖15為根據(jù)本發(fā)明所制造的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的第二個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖16為根據(jù)本發(fā)明所制造的電子琴的第二個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖17為根據(jù)本發(fā)明所制造的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖18為根據(jù)本發(fā)明所制造的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的第三個(gè)實(shí)施例的回停時(shí)間的示意圖；圖19為本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的動(dòng)作模擬琴錘的透視圖；圖20A和20B分別為本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的動(dòng)作模擬琴錘的前視圖和右視圖；圖21為根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的一個(gè)變型，配置有一配重的動(dòng)作模擬琴錘的示意圖；圖22為根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的一個(gè)變型的一個(gè)動(dòng)作模擬琴錘和一個(gè)通過(guò)一固定螺釘固定到該動(dòng)作模擬琴錘上的配重的示意圖；圖23為根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的一個(gè)變型，包括三個(gè)零件的動(dòng)作模擬琴錘的透視圖。
第一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，第一個(gè)實(shí)施例的電子琴1包括一個(gè)動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2，喇叭6a，6b，一個(gè)包括琴鍵11的鍵盤(pán)，一個(gè)電子聲源5，琴鍵傳感器63，65和一個(gè)控制器10。
動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2，如圖4和5所示，配置有一個(gè)連桿等效件或連桿15、一個(gè)頂桿等效件或頂桿17、一個(gè)托柄18、一個(gè)帶有一掣子的掣子柄19，一個(gè)L形件21，一個(gè)擋板件32和一個(gè)琴錘橫梁件28。連桿15通過(guò)一連桿法蘭13可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到一中心橫梁14，這樣在琴鍵11被按壓時(shí)，立柱12上升，使連桿15沿與被按壓的琴鍵11的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。頂桿17可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到連桿15，這樣頂桿17隨連桿15一起上升，直到頂桿翹尾17a接觸到限制橫梁16。托柄18，可以與頂桿17相接觸或者脫離頂桿17，被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于固定到中心橫梁14上的托柄法蘭18a的中心銷釘18b上。掣子柄19被連接在托柄18的一側(cè)而L形件21被連接在托柄18的上面部分。由于按壓琴鍵，L形件21會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)而使擋板件32通過(guò)一彈墊32a與L形件21的突出部21a相接觸。在按壓琴鍵之后，L形件21會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)而使琴錘橫梁件28通過(guò)一彈墊28a與L形件21的突出部21a相接觸。擋板件32和琴錘橫梁件28在U形制動(dòng)橫梁30的內(nèi)壁的相對(duì)的表面上分別配置有彈性墊料，或者稱彈墊32a，28a。
托柄18，L形件21和掣子柄19構(gòu)成琴錘等效件20。托柄18和掣子柄19具有與聲學(xué)鋼琴的動(dòng)作機(jī)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)，而L形件21的高度，或者托柄18的上部表面和突出部21a的上部表面之間的距離則大約為在聲學(xué)鋼琴中所見(jiàn)的琴錘的大約一半或更小，例如1/5到1/20。在托柄18被頂桿17升高時(shí)，琴錘等效件20如在圖4中看沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。L形件21具有一個(gè)由高約0.59英寸的垂直部分和長(zhǎng)約0.79英寸的水平部分構(gòu)成的L形橫截面。隨后，限制橫梁16使頂桿17轉(zhuǎn)動(dòng)并脫離托柄18。在頂桿17和托柄18脫離后，琴錘等效件20慣性地繼續(xù)沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。一旦L形件21的突出部21a接觸到擋板件，擋板件32將限制琴錘等效件20的慣性運(yùn)動(dòng)。
如圖5所示，動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2被位于電子琴1的相對(duì)的兩端的一對(duì)支撐件9所支撐。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)。圖5只示出支撐件9的一個(gè)。中心橫梁14、限制橫梁16和制動(dòng)橫梁30均延伸于這一對(duì)支撐件9之間。動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2和裝配在一起的這一對(duì)支撐件9可以安裝電子琴1上或者從電子琴1上折卸下來(lái)。支撐件9被固定到一個(gè)琴鍵板46上(在圖5中未示出)。
如圖6A所示，立式聲學(xué)鋼琴的琴錘組件包括一個(gè)琴弦擊打琴錘頭，一個(gè)琴錘柄，一個(gè)琴錘托柄和一個(gè)帶有一掣子的掣子柄。該琴錘組件繞中心銷釘18b的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量用I1表示，其通過(guò)關(guān)系式I1＝(M)(L1)計(jì)算，其中M為琴錘的質(zhì)量，而L1為中心銷釘18b和G1之間的距離，G1為重心。同樣，琴錘等效件20，如圖6B所示，具有繞中心銷釘18b的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，用I2表示，其通過(guò)關(guān)系式I2＝(m)(L2)計(jì)算，其中m為琴錘等效件20的質(zhì)量，而L2為中心銷釘18b和G2之間的距離，G2為重心。質(zhì)量m和距離L2經(jīng)過(guò)選擇以滿足m·L2＝M·L1所表示的條件。這樣轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I2就與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I1相同。例如L形件21可以由鐵或其他具有較大比重的金屬制成。重心G2相對(duì)于穿過(guò)中心銷釘18b的假想鉛垂線所形成的角度θ2設(shè)計(jì)得與重心G1和假想鉛垂線所形成的角度θ1相同。
如圖2所示，若干琴鍵11沿琴鍵板46排列。如圖4所示，琴鍵11被一平衡銷27可以振動(dòng)地支撐住，而在琴鍵11的下面配置有琴鍵傳感器63，65。
如圖4所示，每一個(gè)琴鍵傳感器63和65均為一光電斷續(xù)器(photo-interrupter)，或者檢測(cè)器，包括一發(fā)射元件和一接收元件，用于檢測(cè)琴鍵的按壓和釋放。在琴鍵傳感器63和65中，在發(fā)射元件和接收元件之間形成一個(gè)光路。當(dāng)琴鍵傳感器63，65的光路被安裝在琴鍵11下面的一個(gè)階梯狀光閘61阻斷時(shí)，就發(fā)出一個(gè)“通”(ON)信號(hào)。具體地說(shuō)，在琴鍵11被按壓后，琴鍵傳感器63的光路首先被階梯狀光閘61阻斷，發(fā)生了“通”信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)某個(gè)時(shí)間滯后，琴鍵傳感器65的光路被階梯狀光閘61阻斷，發(fā)出一個(gè)“通”信號(hào)。如圖1所示。琴鍵傳感器63和65被連接到控制器10。
控制器10，如圖3所示，被置于控制盒5c中，且如圖1所示為一個(gè)通過(guò)總線77相互連接在一起的一輸入/輸出端口71、一CPU72、一ROM73、一RAM74、一后備ROM75和一時(shí)鐘76的算術(shù)邏輯電路?？刂破?0通過(guò)輸入/輸出端口71連接到琴鍵傳感器63和65以及電子聲源5。在琴鍵傳感器63和65上光路被阻斷的時(shí)間和時(shí)間滯后被CPU72檢測(cè)出并被暫時(shí)地存貯在RAM74中。“通”信號(hào)基于存貯于ROM73中的控制程序被傳送到電子聲源5。控制器10也被連接到一個(gè)踏板傳感器(pedal sensor，未示出)以檢測(cè)一阻尼踏板，一軟踏板或其他踏板機(jī)構(gòu)的工作情況。這種踏板檢測(cè)信息被包括在傳送到電子音源5的信號(hào)中。
如圖3所示，電子聲源5被固定在電子琴1的內(nèi)側(cè)底部表面上。帶有一個(gè)電源開(kāi)關(guān)5a和一個(gè)音量調(diào)節(jié)器5b用于控制電子聲源5的控制盒5c被固定在琴鍵板46的下面，通過(guò)在也是配置于控制盒5c內(nèi)的一個(gè)耳機(jī)插座5d中插上一個(gè)耳機(jī)插頭，輸出信號(hào)被傳送到耳機(jī)上而沒(méi)有輸出信號(hào)傳送到喇叭6a或6b上。喇叭6a，用于發(fā)出中音或高音，被置于上部外框47的相對(duì)的兩側(cè)，且各自由上部網(wǎng)格7保護(hù)。而喇叭6b，用于發(fā)出低音，被置于下部外框48的上部的相對(duì)的兩側(cè)，且各自由下部網(wǎng)格8保護(hù)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4對(duì)具有上述結(jié)構(gòu)的電子琴的工作情況進(jìn)行說(shuō)明。在演奏者按壓琴鍵11時(shí)，琴鍵11如在圖中看沿順時(shí)針?lè)较蚶@平衡銷27轉(zhuǎn)動(dòng)，而連桿15沿與琴鍵11轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向，或者在如圖中看沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。相應(yīng)地，頂桿17向上移動(dòng)并影響托柄18。托柄18與L形件21一起沿與琴鍵11轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向，或者如在圖中看沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。在頂桿17上升到某個(gè)預(yù)定的位置之后，頂桿翹尾17a與限制橫梁16接觸，從而使頂桿17如在圖中看沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)并脫離托柄18。脫離了頂桿17的托柄18和L形件21慣性地轉(zhuǎn)動(dòng)。L形件21的突出部21a與制動(dòng)橫梁30的止擋件32接觸。如圖4中雙點(diǎn)線所示，從而限制琴錘等效件20的慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。在演奏者釋放琴鍵時(shí)，托柄18和L形件21返回，直到突出部21a與制動(dòng)橫梁30的琴錘橫梁件28接觸。如圖4中的實(shí)線所示。
在模擬動(dòng)作機(jī)構(gòu)2如前所述被操作時(shí)，琴鍵傳感器63和65中的光路被階梯狀光閘(stepped shutter)61阻斷，而在控制器10中的CPU72就執(zhí)行一次聲音處理過(guò)程。即在ROM73中存貯的控制程序之一?，F(xiàn)在參照?qǐng)D7中的流程圖對(duì)該聲音處理過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。
在聲音處理過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先在步驟S10中確定琴鍵傳感器63和65是否檢測(cè)到琴鍵被按壓。具體地說(shuō)，在一個(gè)“通”信號(hào)被從琴鍵傳感器63傳送到控制器10，且另一個(gè)“通”信號(hào)被從琴鍵傳感器65傳送到控器10時(shí)，就檢測(cè)到琴鍵被按壓。如果步驟S10的結(jié)果是否定的，或者未檢測(cè)到琴健被按壓，則處理過(guò)程重復(fù)步驟S10，另一方面，如果步驟S10的結(jié)果是肯定的，檢測(cè)到琴鍵被按壓，則處理過(guò)程前進(jìn)到步驟S12，在此步驟中，琴鍵按壓速度V根據(jù)發(fā)自琴鍵傳感器63的“通”信號(hào)和發(fā)自琴鍵傳感器65的“通”信號(hào)之間的時(shí)間間隔ΔT被計(jì)算出來(lái)，例如通過(guò)下列的公式V＝K/ΔT，其中K為一常數(shù)。
隨后，在步驟S14中，按壓琴鍵力量P根據(jù)琴鍵速度V被計(jì)算出來(lái)，例如通過(guò)下列的公式P＝(K′)·(V)，其中K′為一常數(shù)。
在步驟S16中，根據(jù)琴鍵號(hào)和琴鍵按壓力量P得到一個(gè)預(yù)定的波形信號(hào)，并通過(guò)控制電子聲源5，根據(jù)波形信號(hào)從喇叭6a，6b發(fā)出聲音。
隨后，在步驟S18中確定琴鍵傳感器63和65是否檢測(cè)到琴鍵被釋放。具體地說(shuō)，在一個(gè)“斷”(OFF)信號(hào)被從琴鍵傳感器65傳送到控制器10，且另一個(gè)“斷”信號(hào)被從琴鍵傳感器63傳送到控制器10時(shí)，就檢測(cè)到琴鍵被釋放。如果步驟S18的結(jié)果是否定的，或者未檢測(cè)到琴鍵被釋放，則處理過(guò)程重復(fù)步驟S18。另一方面，如果步驟S18的結(jié)果是肯定的，檢測(cè)到琴鍵被釋放，則處理過(guò)程前進(jìn)到步驟S20，在此步驟中電子聲源5的發(fā)聲被中斷而處理過(guò)程回到步驟S10。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8對(duì)配置有前面所述的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2的電子琴的制造和裝配進(jìn)行說(shuō)明。首先，琴腳塊42，琴臂43，琴腿44，琴背板40，琴頂板45和喇叭6a，6b被固定到一對(duì)相對(duì)的端板41上，為簡(jiǎn)化只示出了端板之一，從而構(gòu)成了琴箱C1。帶有固定于其上的琴鍵傳感器63，65的琴鍵框架(在圖8中未示出)、琴鍵11和琴鍵板46被形成一體地構(gòu)成在琴鍵板單元U1中。該琴件板單元U1被固定到一個(gè)L形固定件(在圖8中未示出)上并被固定到每個(gè)相對(duì)的琴臂43上，為簡(jiǎn)化在圖8中只示出琴臂之一，然后安裝頰塊(cheek blocks)(未示出)。然后，動(dòng)作單元U2，包括與支撐件9裝配在一起的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2，被置于琴鍵板單元U1的后部(如圖8所示，朝琴鍵板46的左端)，且支撐件9被固定到琴鍵板46上。然后安裝上部框架47、上部網(wǎng)格7、下部網(wǎng)格8和相關(guān)的零件。本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的電子琴1，如圖1-3所示，就這樣被制造出來(lái)。
電子琴1的第一個(gè)實(shí)施例具有下列有益效果(1)與立式聲學(xué)鋼琴相同，連桿15，頂桿17和托柄18繞彼此分立的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。在托柄18被頂桿17向上推動(dòng)時(shí)，琴錘等效件20轉(zhuǎn)動(dòng)。隨后，在頂桿17脫離托柄18時(shí)，琴錘等效件20慣性地運(yùn)動(dòng)。琴錘等效件20的慣性運(yùn)動(dòng)被止擋件32中斷。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I2和重心相對(duì)穿過(guò)中心銷18b的鉛垂線所形成的角度θ2兩者均設(shè)計(jì)為與聲學(xué)鋼琴的相同。因此頂桿17和托柄18的脫離時(shí)間和按壓琴鍵的感覺(jué)均與立式聲學(xué)鋼琴的相同。
(2)琴錘等效件20與聲學(xué)鋼琴的琴錘柄相比足夠短，從而減小了琴頂?shù)母叨?。因此電子?具有聲學(xué)鋼琴的琴鍵觸感，而其外觀緊湊，如同普通的電子琴。
(3)制動(dòng)橫梁30配置有止擋件32和琴錘橫梁件28。零件的數(shù)目減少了，因而便利了裝配，并減少了制造成本。
第一實(shí)施例的變型制動(dòng)橫梁30可以分為止擋件32和琴錘橫梁28。另一種可供選擇的方案是，帶有掣子的掣子柄19可以從琴錘等效件20上取消。
如圖9A所示，制動(dòng)橫梁30的止擋件32可以被縮短。該制動(dòng)橫梁30因此具有減小了的橫截面積和減小了的重量。另外，如圖9B所示，制動(dòng)橫梁30的橫截面結(jié)構(gòu)可以是沿以中心銷18b為中心一個(gè)圓周的一段圓弧。該制動(dòng)橫梁30也具有減小了的橫截面積和減小了的重量。
另外，如圖10A和10B所示制動(dòng)橫梁30的止擋件32可以配置一調(diào)節(jié)螺釘32b，用于通過(guò)調(diào)節(jié)彈墊32a的位置以改變琴錘等效件20的停止位置。彈墊32a的上部點(diǎn)和下部點(diǎn)，在圖10A和10B中用小叉表示，最好被粘連到擋板件32上。如果彈墊32a因?yàn)榉磸?fù)與L形件21接觸而磨損，L形件的停止位置就從其原有位置向后偏移，或如在圖中所看向左偏移。利用調(diào)節(jié)螺釘32b，可以將彈墊32a推向如在圖中所看的右邊，或者推向其原有位置(圖10B)。最好為每一個(gè)L形件21配置一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘32b以便進(jìn)行各自分立的調(diào)節(jié)。如圖10A和10B所示，在琴錘橫梁件28上也可以配置一調(diào)節(jié)螺釘28b，以使琴錘等效件20的返回位置可以同樣地被改變。
第二實(shí)施例在第二個(gè)實(shí)施例中，如圖15所示，一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)60代替了圖4所示的琴錘傳感器63和65。琴鍵11包括一個(gè)從圖的前面(右面)伸向圖的后面(左面)大約到琴鍵板3的中部的琴鍵體11a和一個(gè)從琴鍵體11a的后端(左端)伸向從圖中看的左面的降低或臺(tái)階件11b。琴鍵框架4從琴鍵板3的前面伸到大約琴鍵板3的中部。通過(guò)嵌入琴鍵框4的中間板4a上的平衡銷207，琴鍵11在大約其中部被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。琴鍵墊208配置在琴鍵板3的后端(左端)，在琴鍵11保持其初始位置時(shí)，即在按壓琴鍵之前和釋放琴鍵之后，琴鍵墊208與臺(tái)階件11b的下面相接觸。立柱12旋入或固定到臺(tái)階件11b上且立柱12的頭部與動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2的連桿15的下面相接觸。
如圖15所示，按鈕開(kāi)關(guān)60配置有第一和第二開(kāi)關(guān)，分別為SW1和SW2，處于一橡膠、合成樹(shù)脂或彈性材料制成的罩601內(nèi)。開(kāi)關(guān)SW1和SW2各自包括一對(duì)固定的和可移動(dòng)的觸點(diǎn)。按鈕開(kāi)關(guān)60與琴鍵11的底面相對(duì)并被置于一印制板P上。隨著琴鍵的按壓，當(dāng)琴鍵11達(dá)到一個(gè)介于初始位置和一敲擊深度之間的預(yù)定位置時(shí)，第一開(kāi)關(guān)SW1被琴鍵11的底面閉合，而在琴鍵11達(dá)到該敲擊深度時(shí)，第二開(kāi)關(guān)SW2被琴鍵11的底面閉合。
電子琴1的第二個(gè)實(shí)施例具有下列有益效果。
臺(tái)階件11b的上表面低于琴鍵體11a的上表面。琴鍵11通過(guò)臺(tái)階件11b被有效地連接到動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2上。因此，動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2的高度比沒(méi)有臺(tái)階件11b連接到琴鍵上的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2的高度低。另外，琴鍵等效件20與立式聲學(xué)鋼琴的琴錘組件相比足夠低。因此如圖16所示，電子琴1可以具有高度減小了的頂板9或者電子琴所特有的緊湊外觀。
第二實(shí)施例的變型在第二個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)2可以被如圖11，12或13所示的普通動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)代替。該電子琴的外觀結(jié)構(gòu)能被制作得緊湊因?yàn)榍冁I11的臺(tái)階件11b可以使動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的高度有所減低。
第三實(shí)施例在第三個(gè)實(shí)施例中，如圖17所示，被置于琴鍵311后的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)300配置有一連桿315，一頂桿317，一托柄318和一制動(dòng)橫梁330。
連桿315通過(guò)一連桿法蘭313被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到安裝在電子琴體上的一中心橫梁314上，這樣在立柱312被升高時(shí)，連桿315被沿與被按壓的琴鍵311的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向，或者在圖中的逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)返回制動(dòng)器343為連桿315上的一金屬絲344所支撐。
頂桿317被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到連桿315上，這樣頂桿317與連桿315一起上升直到頂桿翹尾317a接觸到限制塊316。限制塊316被一個(gè)螺釘342固定到一限制橫梁341上。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘342可以調(diào)節(jié)限制塊316的高度。
托柄318，可以與頂桿317相接觸或者脫離頂桿317，被可以轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于固定到中心橫梁314上的托柄法蘭318a的中心銷釘318b上。琴錘模擬件320被一固定螺釘325固定到托柄318的上表面。通過(guò)對(duì)金屬板的沖壓加工，琴錘模擬件320，如圖19，20A和20B所示，在其一端具一彎曲的琴錘件321而在其另一端具有一形成一銳角的支承件322。一個(gè)插入孔324被成形于該金屬板的大致中心上，而一對(duì)托柄夾持件323彼此相對(duì)，其間隔近似等于托柄318的寬度。琴錘模擬件320被一固定螺釘325穿過(guò)插入孔324固定到托柄318上，托柄318被夾持在一對(duì)托柄夾持件323之間以防止琴錘模擬件320繞固定螺釘325轉(zhuǎn)動(dòng)。托柄318和琴錘模擬件320處于固定的位置關(guān)系。琴模擬錘件320的高度與圖14所示的聲學(xué)鋼琴的琴錘組件120相比足夠小。例如琴錘模擬件320的高度為琴錘組件120高度的大約1/2到1/20。一個(gè)掣子件319被固定在托柄318的側(cè)面，伸向電子琴1的前部，或者從圖17中看的右部。
制動(dòng)橫梁330沿琴鍵311的排列方向延伸，覆蓋固定到托柄318上的琴錘模擬件320。該制動(dòng)橫梁330配備有一個(gè)琴錘止擋件331、一個(gè)琴錘橫梁件332和一個(gè)掣子止擋件333。
如圖17中虛線所示，作為一琴弦模擬件的琴錘止擋件331，在琴錘模擬件320因?yàn)榘磯呵冁I而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與琴錘件321相接觸。如圖17中實(shí)線所示，作為一琴錘橫梁模擬件的琴錘橫梁件332隨著琴鍵被釋放，當(dāng)琴錘模擬件320返回其初始位置時(shí)，與支承件322相接觸。琴錘止擋件331和琴錘橫梁件332由彈墊、尿烷橡膠或其他緩沖材料制成，置于制動(dòng)橫梁330內(nèi)側(cè)相對(duì)的表面上。掣子止擋件333由彈墊，尿烷橡膠或其他緩沖材料制成，置于制動(dòng)橫梁330上，在掣子件319因?yàn)榘磯呵冁I而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與掣子件319相接觸。
在按壓琴鍵過(guò)程中，掣子件319相對(duì)于中心銷釘318b，從其初始位置到與掣子止擋件333相接觸，轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)角β。同時(shí)，在按壓琴鍵過(guò)程中，琴錘模擬件320的琴錘件321相對(duì)于中心銷318b，從其初始位置到與琴錘止擋件331相接觸，轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)角α。轉(zhuǎn)動(dòng)角β大約等于轉(zhuǎn)動(dòng)角α。
現(xiàn)在參照?qǐng)D17對(duì)第三個(gè)實(shí)施例的電子琴的操作進(jìn)行說(shuō)明。在演奏者按壓琴鍵311時(shí)，琴鍵311從圖中看沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而連桿315沿與琴鍵311轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向或者從圖中看沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。相應(yīng)地，頂桿317上升，從而向上推動(dòng)托柄318并使托柄沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。隨后，頂桿翹尾317a與限制塊316接觸并因而被順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)以在某個(gè)脫離時(shí)間(alet-off timing)脫離托柄318。該脫離時(shí)間可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺釘342調(diào)節(jié)限制塊316的高度的方式加以調(diào)節(jié)。在脫離時(shí)間之后，托柄318和琴錘模擬件320和掣子件319一起，慣性地沿從圖中看的逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。在琴錘模擬件320的慣性運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，琴錘件321與制動(dòng)橫梁330的琴錘止擋件331接觸，且與此同時(shí)，掣子件319與制動(dòng)橫梁330的掣子止擋件333接觸。隨后，托柄318沿順時(shí)針?lè)较?，轉(zhuǎn)回到其初始位置。在上述接觸中產(chǎn)生的沖擊力在兩個(gè)地方被耗散琴錘止擋件331和掣子止擋件333。因而整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性得以加強(qiáng)。如果琴鍵311被釋放，在托柄318與琴錘模擬件320和掣子件319一起向回轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，琴錘模擬件320的支承件322與制動(dòng)橫梁330的琴錘橫梁件332相接觸。
第三個(gè)實(shí)施例具有下列有益效果。
(1)琴錘模擬件320通過(guò)一固定螺釘325穿過(guò)插入孔324固定到托柄318上，而托柄318被夾持在托柄夾持件323之間。因此，即使電子琴1經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，琴錘模擬件仍可避免繞固定螺釘325轉(zhuǎn)動(dòng)，且托柄318和琴錘模擬件320保持固定的位置關(guān)系。因而，原有的琴鍵觸感得以保持。
(2)琴錘模擬件320的琴錘件321和支承件322可以很容易地通過(guò)沖壓加工一個(gè)金屬板的兩端制成。眾所周知，沖壓加工適合于批量生產(chǎn)。
第三實(shí)施例的變型如圖21所示，一個(gè)配重W可固定到琴錘模擬件320的琴錘件321上，以改變琴錘模擬件320的重量和重心。另外，如圖22所示，固定螺釘325可穿過(guò)一配重W’；然后再穿過(guò)插入孔324，以將琴錘模擬件320固定到琴錘托柄318上。因此琴錘模擬件的重量和重心可以被容易地改變。在聲學(xué)鋼琴中，各琴錘組件的重量和重心互不相同。在該電子琴中，只要通過(guò)增加如圖21和22所示的配重W和W′，就可以調(diào)節(jié)每一琴錘模擬件使其具有適當(dāng)?shù)闹亓亢椭匦囊援a(chǎn)生與在聲學(xué)鋼琴中各個(gè)相應(yīng)琴鍵相似的琴鍵觸感。再一種可選方式是，配重W固定在琴錘件321上，且與此同時(shí)配重W′通過(guò)固定螺釘325加以固定。
在第三個(gè)實(shí)施例中，琴錘模擬件320通過(guò)對(duì)金屬板的沖壓加工加以制造。但是，如圖23所示，琴錘模擬件420可以通過(guò)將分離的琴錘體420b和420a焊接在一起加以制造。通過(guò)沖壓加工一金屬板，形成第一琴錘體420a，它由在其一端上的琴錘件421，在另一端上的支承件422以及一位于第一琴錘體420a大致中心處的插入孔424構(gòu)成。通過(guò)沖壓加工另一金屬板，形成第二琴錘體420b，它具有一對(duì)處于其上的相對(duì)側(cè)面上的托柄夾持件423(為簡(jiǎn)單起見(jiàn)在圖23中只示出一個(gè)托柄夾持件423)，以及一個(gè)位于第二琴錘體420b的大致中心處的插入孔426。
現(xiàn)在對(duì)脫離時(shí)間的調(diào)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。在圖14所示的聲學(xué)鋼琴中，脫離時(shí)間，即頂桿117脫離托柄118的時(shí)間，通過(guò)調(diào)節(jié)限制塊116的高度加以改變，這樣頂桿117在琴錘彈墊122和琴弦之間的距離為一預(yù)定值p(mm)的某個(gè)位置脫離托柄118。為了在電子琴1上實(shí)現(xiàn)聲學(xué)鋼琴的琴鍵觸感，在脫離時(shí)間，琴錘件321和琴錘止擋件331之間的距離根據(jù)在聲學(xué)鋼琴中的預(yù)定值p(mm)被調(diào)節(jié)為一值p′(mm)。琴錘件321從其初始位置轉(zhuǎn)至與琴錘止擋件331接觸所轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度α等于掣子件319從其初始位置轉(zhuǎn)至與掣子止擋件333接觸所轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度β。因此，在脫離時(shí)間掣子件319和掣子止擋件333之間的距離，根據(jù)前述的值p′(mm)被調(diào)節(jié)為值p＂(mm)。具體地說(shuō)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)限制塊316的螺釘342，從而調(diào)節(jié)脫離時(shí)間等于聲學(xué)鋼琴的脫離時(shí)間，在脫離時(shí)間掣子件319和掣子止擋件333之間的距離被調(diào)節(jié)為所需的值p＂(mm)。
在托柄318與琴錘模擬件320和掣子件319一起回轉(zhuǎn)時(shí)，如果琴鍵311仍被按壓，如圖18所示，在某一返回停止位置和返回停止時(shí)間，掣子件319被返回制動(dòng)器343承接，從而防止了支承件322與琴錘橫梁件332接觸。
現(xiàn)在對(duì)返回停止時(shí)間的調(diào)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。在圖14所示的聲學(xué)鋼琴中，返回停止位置，即在琴鍵111被繼續(xù)按壓而使在琴錘彈墊122擊打琴弦之后被返回制動(dòng)器143承接時(shí)，通過(guò)彎曲返回制動(dòng)器143的金屬絲144加以調(diào)節(jié)。金屬絲144被彎曲以使在掣子119在琴錘彈墊122和琴弦之間的距離為一預(yù)定值q(mm)的某一位置上被返回制動(dòng)器143承接。為了在電子琴1上實(shí)現(xiàn)聲學(xué)鋼琴的琴鍵觸感，在返回停止位置，琴錘件321和琴錘止擋件331之間的距離根據(jù)在聲學(xué)鋼琴中的預(yù)定值q(mm)被調(diào)節(jié)為一值q′(mm)。琴錘件321從其初始位置轉(zhuǎn)至與琴錘止擋件331接觸所轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度α等于掣子件319從其初始位置轉(zhuǎn)至與掣子止擋件333接觸所轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度β。因此，在返回停止位置，掣子件319和掣子止擋件333之間的距離，根據(jù)前述的值q′(mm)，可以被計(jì)算為值q＂(mm)。具體地說(shuō)，通過(guò)彎曲返回制動(dòng)器343的金屬絲344，掣子件319和掣子止擋件333之間的距離在返回停止位置，被調(diào)節(jié)到計(jì)算值q＂(mm)，從而使返回停止時(shí)間等于聲學(xué)鋼琴的返回停止時(shí)間。
在動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)300中，琴錘模擬件320被制動(dòng)橫梁330覆蓋，因此測(cè)量琴錘件321和琴錘止擋件331之間的距離有困難。但是掣子件319從托柄318伸向電子琴的前部且露在外面方便了測(cè)量掣子件319和掣子止擋件333之間的距離。因此，在第三個(gè)實(shí)施例中，脫離時(shí)間和返回停止時(shí)間能被容易地調(diào)節(jié)。
在動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)300中，琴錘止擋件331，琴錘橫梁件332和掣子止擋件333也被配置在制動(dòng)橫梁330上。該制動(dòng)橫梁簡(jiǎn)化了整體結(jié)構(gòu)。
第三個(gè)實(shí)施例的琴錘模擬件320的結(jié)構(gòu)不限于圖19所示的結(jié)構(gòu)。取而代之，琴錘模擬件320可以為U形、L形，或者為任意尺寸的圖14所示的琴錘組件120。
在第三個(gè)實(shí)施例的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)300中，各個(gè)頂桿317的各個(gè)限制塊316均可通過(guò)螺釘342加以調(diào)節(jié)。在動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)300中，限制塊316可以被一限制彈墊代替用于調(diào)節(jié)頂桿317的脫離時(shí)間。由于脫離時(shí)間能夠同時(shí)被調(diào)節(jié)，所以可以方便調(diào)節(jié)過(guò)程，元件的數(shù)目可以減少而制造成本也可以減少。
以上參照如附圖所示的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在閱讀和理解本說(shuō)明后各種變型和更動(dòng)是顯而易見(jiàn)的。盡管出于示范的目的使用了實(shí)施例，但本發(fā)明旨在包括在后附的權(quán)利要求的精神和范圍以內(nèi)的全部改進(jìn)和變形。
權(quán)利要求
1.一種電子琴，包括一個(gè)琴架；一個(gè)具有多個(gè)琴鍵的鍵盤(pán)，所述鍵盤(pán)被安裝在所述琴架上；和一種動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)，用于對(duì)至少一個(gè)所述的多個(gè)琴鍵施加一動(dòng)作模擬負(fù)荷；所述動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)包括一個(gè)連桿等效件，安裝到所述琴架上繞一第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述連桿等效件與所述多個(gè)琴鍵之一相連接的方式為使該連桿等效件在琴鍵被按壓的過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)；一頂桿等效件，具有一第一端和一第二端，所述第一端被安裝到所述連桿等效件上，以繞一第二轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以及一琴錘等效件，安裝到所述琴架上，以繞一第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該琴錘等效件可以脫離地與所述頂桿等效件的所述第二端相接合，這樣，按壓琴鍵就使所述頂桿等效件推動(dòng)所述琴錘等效件繞所述第三轉(zhuǎn)軸從一個(gè)初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)到所述頂桿等效件與所述琴錘等效件脫離的一脫離位置；其中所述琴錘等效件具有小于聲學(xué)鋼琴的琴錘組件的長(zhǎng)度的1/2的軸向長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子琴，其中，所述琴錘等效件，在處于所述的初始位置時(shí)，具有一轉(zhuǎn)動(dòng)慣量并形成一個(gè)角度，它們大致等于聲學(xué)鋼琴的琴錘組件的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和形成的相應(yīng)角度，所述轉(zhuǎn)動(dòng)慣量取自繞一個(gè)相關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，而所述的形成的角度由一相關(guān)重心相對(duì)于穿過(guò)所述相關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的假想鉛垂線形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子琴，其中，所述電子琴還包括一個(gè)安裝在所述琴架上的橫梁件，該橫梁件確定了一縱向軸線，其平行于所述鍵盤(pán)；以及一個(gè)琴錘止擋件和一個(gè)從所述橫梁件伸出的琴錘橫梁件，該琴錘止擋件與該琴錘橫梁件相對(duì)，且該琴錘止擋件和該琴錘橫梁件兩者均處于所述琴錘等效件轉(zhuǎn)動(dòng)路途上以限制該琴錘等效件的轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述琴錘等效件可以從所述琴錘等效件與所述琴錘橫梁件接觸的所述初始位置，經(jīng)過(guò)所述的脫離位置，轉(zhuǎn)動(dòng)到一已轉(zhuǎn)動(dòng)位置，在此位置琴錘等效件與所述琴錘止擋件接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子琴，其中，所述琴錘止擋件所具有的橫向長(zhǎng)度比所述琴錘橫梁件的橫向長(zhǎng)度短。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子琴，其中，所述橫梁件具有一個(gè)以所述第三轉(zhuǎn)軸為中心的園弧形橫截面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子琴，其中，所述橫梁件的琴錘橫梁件配置有一個(gè)用于調(diào)節(jié)所述琴錘等效件的所述初始位置的調(diào)節(jié)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子琴，其中，所術(shù)琴錘止擋件配置有一個(gè)用于調(diào)節(jié)所述琴錘等效件的所述已轉(zhuǎn)動(dòng)位置的調(diào)節(jié)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子琴，其中，一個(gè)臺(tái)階件從所述多個(gè)琴鍵的每一個(gè)上伸出，將多個(gè)所述琴鍵的每一個(gè)連接到一個(gè)相應(yīng)的連桿等效件上，被連接到所述臺(tái)階件的所述琴鍵的后部具有在垂直方向上比所述琴錘的其余部分的上表面低的上表面。
9.一種琴鍵，用于帶有一種動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)以使所述琴鍵具有一種動(dòng)作模擬負(fù)荷的電子琴，所述琴鍵包括一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的琴鍵體，它具有一個(gè)前面部分和一個(gè)后面部分；所述琴鍵的所述后面部分被連接到一個(gè)臺(tái)階件，所述臺(tái)階件可操控地連接到一動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)；其中，所述琴鍵的所述后面部分在被安裝到電子琴上時(shí)具有在垂直方向上比所述琴鍵的前面部分的上表面低的上表面，以減小所述琴鍵的上表面高度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的琴鍵，其與一個(gè)配置有一個(gè)動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的電子琴相結(jié)合，用來(lái)使所述電子琴的琴鍵具有動(dòng)作模擬負(fù)荷，所述電子琴還包括一個(gè)琴架，一個(gè)具有多個(gè)所述琴鍵的鍵盤(pán)。所述鍵盤(pán)被安裝在所述琴架上；以及多個(gè)動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)，用以對(duì)所述多個(gè)琴鍵的每一個(gè)施加一動(dòng)作模擬負(fù)荷。
11.一種琴錘模擬件，用于對(duì)一種電子鍵盤(pán)樂(lè)器的琴鍵施加一動(dòng)作模擬負(fù)荷的動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)作模擬琴錘包括一個(gè)琴錘件，用于在琴鍵被按壓時(shí)擊打一琴錘止擋件；以及一個(gè)支承件，它與所述琴錘件相鄰，用于在琴鍵被釋放后與一琴錘橫梁接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的琴錘模擬件，其中，所述琴錘模擬件由金屬制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的琴錘模擬件，其中，所述琴錘模擬件還包括一對(duì)處于所述琴錘件和所述支承件之間的彼此相對(duì)的托柄夾持件，所述一對(duì)托柄夾持件相隔一距離大致等于動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)的托柄的寬度且適合于安放所述托柄。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的琴錘模擬件，其中，所述琴錘件配置有一配重。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的琴錘模擬件，其中，所述琴錘模擬件還包括一個(gè)插入孔，設(shè)置成穿過(guò)所述琴錘模擬件；一個(gè)固定件，可以插入所述插入孔以便將所述琴錘模擬件固定到所述托柄上；以及一個(gè)配重，被所述固定件固定到所述琴錘模擬件上。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的琴錘模擬件，其與一動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)相結(jié)合，以使一電子鍵盤(pán)樂(lè)器的琴鍵具有一動(dòng)作模擬負(fù)荷，所述動(dòng)作機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)頂桿，能夠可操控地連接到一琴鍵上，這樣在被可操控地連接時(shí)，所述頂桿隨著按壓琴鍵而運(yùn)動(dòng)；一個(gè)托柄，可以繞一固定轉(zhuǎn)軸從一初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)到一已轉(zhuǎn)動(dòng)位置，所述托柄可以脫離地與所述頂桿連接，這樣所述頂桿的運(yùn)動(dòng)推動(dòng)所述托柄繞所述固定轉(zhuǎn)軸從所述初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)到一脫離位置，在此位置上所述頂桿脫離所述托柄，所述脫離位置被設(shè)置于所述初始位置和所述已轉(zhuǎn)動(dòng)位置之間，所述琴錘模擬件被連接到所述托柄；一掣子件，從所述托柄上伸出并可與所述托柄一起轉(zhuǎn)動(dòng)；以及一掣子止擋件，被設(shè)置用以限制所述掣子件的運(yùn)動(dòng)；其中，在所述托柄從所述初始位置轉(zhuǎn)動(dòng)到所述已轉(zhuǎn)動(dòng)位置時(shí)，由于所述掣子件和所述掣子止擋件之間的接觸以及所述琴錘件和所述琴錘止擋件之間的接觸同時(shí)發(fā)生，所述掣子件所轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度大致等于所述琴錘件所轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的琴錘模擬件，其中，所述動(dòng)作模擬機(jī)構(gòu)還包括；一個(gè)橫梁件，被設(shè)置用以限制所述琴錘模擬件的運(yùn)動(dòng)，所述橫梁件配置有所述琴錘止擋件和所述琴錘橫梁件，所述琴錘止擋件和所述琴錘錘橫梁件相對(duì)，且所述琴錘止擋件和所述琴錘橫梁件兩者均處于所述琴錘等效件的路途上以限制所述琴錘模擬件的轉(zhuǎn)動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的琴錘模擬件，其中，所述橫梁件配置有所述掣子止擋件。
全文摘要
一種電子琴保持緊湊的外觀具有與聲學(xué)鋼琴相同的琴鍵觸感。一琴錘等效件包括托柄，L形件和掣子柄。在托柄隨按壓琴鍵而向上推動(dòng)時(shí)，該琴錘等效件轉(zhuǎn)動(dòng)。隨后，一頂桿脫離托柄，琴錘等效件慣性轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)與琴錘等效件的L形件的突出部接觸，一止擋件制止該慣性運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和重心相對(duì)于穿過(guò)一中心銷釘?shù)募傧脬U垂線所形成的角度上，該琴錘等效件幾乎等于普通聲學(xué)鋼琴的琴錘組件，而在外觀上其比琴錘組件短。
文檔編號(hào)G10H1/34GK1151571SQ9611304
公開(kāi)日1997年6月11日 申請(qǐng)日期1996年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月28日
發(fā)明者北島理一, 石田宗雄, 中山真 申請(qǐng)人:株式會(huì)社河合樂(lè)器制作所