專(zhuān)利名稱(chēng)：電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子鋼琴的鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)。
隨著大規(guī)模集成電路的應(yīng)用，電子鋼琴正在改變?nèi)藗冴P(guān)于鋼琴的觀念。電子鋼琴可以彈奏多種音樂(lè)和進(jìn)行多種形式的表演，其音色多而且非常優(yōu)美動(dòng)聽(tīng)，更毋需象真實(shí)鋼琴那樣經(jīng)常性地調(diào)校音準(zhǔn)，練琴時(shí)可以使環(huán)境達(dá)到靜音效果，結(jié)合電子控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一名教師教授多名學(xué)生的目的。
但在電子鋼琴的發(fā)展過(guò)程中，一個(gè)主要問(wèn)題是電子鋼琴的鍵盤(pán)如何盡可能地接近真實(shí)鋼琴的觸感。而要解決這一問(wèn)題，必須要解決以下幾個(gè)問(wèn)題1、琴鍵必須平衡。
2、彈奏力度必須符合真實(shí)鋼琴的觸感，即必須要有真實(shí)鋼琴琴槌擊弦的觸感；同時(shí)，當(dāng)壓下及回彈時(shí)，琴鍵必須要有真實(shí)鋼琴杠桿運(yùn)動(dòng)的相似原理，即不能過(guò)于容易的壓鍵及回彈，亦不能有太大的阻力。彈奏力量必須要與真實(shí)鋼琴相符。
3、重復(fù)快速地彈奏一個(gè)琴鍵時(shí)，不能產(chǎn)生不必要的聲音，因?yàn)樵撀曇艨赡軙?huì)改變實(shí)際的音色。
4、具有與真實(shí)鋼琴相似的音量控制特性，即輕(慢)彈時(shí)，電子鋼琴將小聲或不發(fā)聲，重(快)彈時(shí)，電子鋼琴將大聲。
本實(shí)用新型的目的是，提供一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán)，利用本鍵盤(pán)，可以改進(jìn)由琴鍵傳到演奏者手指的觸感，而此觸感與演奏真實(shí)鋼琴時(shí)非常接近。并且具有成本較低及生產(chǎn)效率高的良好特性。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán)，包括金屬板支承體、琴鍵和電路板，其特征在于，所述的金屬板支承體的兩端為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，中間為平直部分，其中一端有兩個(gè)被塑膠包住的突起元件；并且設(shè)有與琴鍵相同數(shù)量的杠桿、垂臂，所述垂臂位于所述金屬板支承體的平直部分以下，杠桿位于平直部分的上部并穿過(guò)金屬支承體上的孔與垂臂連為一體；通過(guò)杠桿支撐臂將杠桿及垂臂與金屬板支承體相聯(lián)接；所述金屬板支承體具有合適的結(jié)構(gòu)接納所述琴鍵；在所述金屬板支承體上與杠桿的下端相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有導(dǎo)電膠，在杠桿的上端端部設(shè)有橡膠套；所述導(dǎo)電膠與所述電路板相連接。
本實(shí)用新型中，在鍵盤(pán)后部借助金屬板支承體上的槽孔將琴鍵的尾端卡在其中，并在杠桿與琴鍵之間設(shè)有一個(gè)彈性阻力鋼片。在金屬板支承體的適當(dāng)部位粘貼有絨氈條和軟性薄墊片。
如上所述的本實(shí)用新型電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán)，當(dāng)壓下琴鍵并且琴鍵內(nèi)表面與杠桿上端橡膠套作相對(duì)運(yùn)動(dòng)至某一特定的行程時(shí)，杠桿下端與導(dǎo)電膠相接觸，此時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輕微的回彈，就象在彈真實(shí)鋼琴的自由感覺(jué)一樣；這些琴鍵被壓下時(shí)，通過(guò)位于這些琴鍵下表面的杠桿及與杠桿連為一體的垂臂壓上導(dǎo)電膠，這樣除了產(chǎn)生電接觸(即使電路導(dǎo)通)而發(fā)出聲音外，還有利于在松開(kāi)時(shí)使琴鍵彈回到初始狀態(tài)；助金屬板上的槽孔而卡在其中，作為固定在金屬板支承上的方法；在杠桿與琴鍵之間，設(shè)有一個(gè)彈性阻力鋼片，它使琴鍵在彈奏時(shí)可以消除不需要的輕微振動(dòng)，同時(shí)它還有利于琴鍵的快速裝卸；在金屬板支承體的適當(dāng)部位粘貼有絨氈條和軟性薄墊片，可以消除杠桿及垂臂在運(yùn)動(dòng)時(shí)可能會(huì)發(fā)生的機(jī)械碰撞及摩擦聲，同時(shí)可以緩沖杠桿及垂臂上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊力，使壓鍵手指的感覺(jué)接近于真實(shí)鋼琴的觸感，同時(shí)可使琴鍵與金屬支承體槽孔之間的配合間隙控制到最佳狀態(tài)，調(diào)整琴鍵的下沉深度；同時(shí)還可以緩沖琴鍵回彈時(shí)的沖擊力，使琴鍵運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1表示金屬板支承體主要的截面圖。
圖2表示
圖1金屬板支承體的部分平面圖。
圖3表示杠桿、垂臂及杠桿支撐臂、電路板、導(dǎo)電膠等零件裝配在金屬板支承體上的截面圖。
圖4表示黑鍵杠桿、垂臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5表示白鍵杠桿、垂臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6表示本實(shí)用新型鍵盤(pán)對(duì)應(yīng)于圖2中A---A線白鍵原始狀態(tài)剖視圖。
圖7表示本實(shí)用新型鍵盤(pán)對(duì)應(yīng)于圖2中A---A線白鍵壓下時(shí)的狀態(tài)剖視圖。
圖8表示本實(shí)用新型鍵盤(pán)對(duì)應(yīng)于圖2中B---B線黑鍵原始狀態(tài)剖視圖。
圖9表示本實(shí)用新型鍵盤(pán)對(duì)應(yīng)于圖2中B---B線黑鍵壓下時(shí)的狀態(tài)剖視圖。
上述附圖給出了本實(shí)用新型一個(gè)典型實(shí)施例的具體實(shí)施方案。如上述各圖所示的本實(shí)用新型電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán)，包括金屬板支承體1、琴鍵30、32和電路板25，其中金屬板支承體1的兩端為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)2，中間為平直部分3，其中一端有兩個(gè)被塑膠5包住的突起元件4；并且設(shè)有與琴鍵30、32相同數(shù)量的杠桿23、垂臂22，垂臂22位于金屬板支承體1的平直部分3以下，杠桿23位于平直部分3的上部并穿過(guò)金屬支承體1上的孔與垂臂22連為一體；通過(guò)杠桿支撐臂24將杠桿23及垂臂22與金屬板支承體1相聯(lián)接；金屬板支承體1具有合適的結(jié)構(gòu)接納琴鍵30、32；在金屬板支承體1上與杠桿23的下端相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有導(dǎo)電膠26，在杠桿23的上端端部設(shè)有橡膠套33；導(dǎo)電膠26與電路板25相連接。
如
圖1、圖6、圖7、圖8和圖9所示，突起元件4與金屬板支承體1為同一體結(jié)構(gòu)，起著穩(wěn)定琴鍵的作用。
如
圖1所示，在L形結(jié)構(gòu)的底部，各有一排螺絲孔13，利用這些螺絲孔13可以將整體鍵盤(pán)固定在電鋼琴內(nèi)或任何平直的平面上。
如圖6所示，絨氈條6和7粘貼在左端L形2的底部與上方，以緩沖垂臂22上下擺動(dòng)的沖擊，同時(shí)可以消除垂臂22擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械聲。
如圖6所示，絨氈條9粘貼在槽孔15的下方，其中一邊與槽孔15的一邊平齊，以緩沖杠桿23繞支撐臂24回轉(zhuǎn)時(shí)的沖擊力，同時(shí)可消除杠桿23回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的不必要的機(jī)械聲。
本實(shí)用新型鍵盤(pán)工作原理如下如圖6、圖7和圖9所示，當(dāng)壓下琴鍵(白鍵30或黑鍵32)時(shí)，琴鍵先與橡膠套元件33接觸，為了清除橡膠套33與琴鍵相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)可能產(chǎn)生的摩擦聲及有利于兩者之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在橡膠套33頂端涂有低粘度的潤(rùn)滑膏；同時(shí)杠桿23繞杠桿支撐臂24回轉(zhuǎn)，當(dāng)琴鍵向下運(yùn)動(dòng)到一定行程時(shí)，杠桿23的下部將接觸導(dǎo)電膠26；琴鍵繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)電膠26將會(huì)接觸電路板25，此時(shí)，如該鍵盤(pán)的接口已與電子鋼琴相連，電子鋼琴將會(huì)發(fā)聲；導(dǎo)電膠26配合鍵盤(pán)掃描軟件，可實(shí)現(xiàn)與真實(shí)鋼琴相似的音量控制特性，即輕(慢)彈時(shí)，電子鋼琴小聲或不發(fā)音，重(快)彈時(shí)，電子鋼琴將大聲。隨著彈奏時(shí)手指使用的不同力度，音量將會(huì)出現(xiàn)變化。
如圖6所示，軟性薄墊片8粘貼在金屬板支承體1靠近左端L形元件2，平直部分3的最左端，白鍵30及黑鍵32的一端卡在金屬板支撐體1的槽孔14中，軟性薄墊片8可以起到調(diào)整琴鍵裝配在槽孔14中的間隙，同時(shí)可清除當(dāng)琴鍵繞槽孔14的卡口運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的不必要的聲音。
如
圖1、圖2和圖6所示，杠桿支撐臂24一端卡在金屬板支承體1的槽孔16中，另一端通過(guò)螺絲28將電路板25與Z形金屬板固定元件29固定在金屬板支承體1的圓孔18中；線路板25的右端部通過(guò)塑膠扣27固定的在金屬板支承體1的橢圓孔19中；如圖2所示，金屬板支承體1上的橢圓孔19，部分一端還有長(zhǎng)條形的槽孔，此長(zhǎng)條形的槽孔即是用于固定塑膠扣27與電路板25的；導(dǎo)電膠26固定在電路板25上，其突起部分，穿過(guò)金屬板支承體1的槽孔19，上端與杠桿的下端相對(duì)；杠桿支撐臂24的支撐點(diǎn)穿過(guò)槽孔17，支撐臂24與杠桿23的相應(yīng)位置(本實(shí)施例中為圓柱面)配合，圓柱面的配合方式，可確保杠桿回轉(zhuǎn)平穩(wěn)。同時(shí)在配合面處涂有粘性適中的潤(rùn)滑膏，以減少摩擦?xí)r產(chǎn)生的不必要的機(jī)械聲，同時(shí)可確保圓柱面配合緊密。
如前所述，包住金屬板支承體1的突起元件4的塑膠元件5，可以起穩(wěn)定琴鍵作用，為了消除可能存在的塑膠元件5與琴鍵30及32之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦聲，在塑膠元件5的兩側(cè)涂有粘性適中的潤(rùn)滑膠，同時(shí)該塑膠件5的要有一定程度的柔軟度。
絨氈12粘貼在金屬板支撐體1上兩個(gè)突起元件4之間，以清除琴鍵30及32在向下彈奏時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生的撞擊聲，特別是重力彈奏時(shí)尤為重要；同時(shí)絨氈12還可緩沖琴鍵向下彈奏時(shí)的沖擊力。
絨氈10和11粘貼在金屬板支承體1的兩個(gè)突起元件4的下端，絨氈10和11用以固定白鍵30和黑鍵32的下端L形部分。絨氈10和11的作用有以下幾點(diǎn)1、絨氈10和11可以調(diào)節(jié)琴鍵的平整度，確保鍵與鍵之間在原始狀態(tài)下的高度差減至最小。
2、絨氈10和11還可以調(diào)整琴鍵的下沉深度，確保正常彈奏時(shí)，琴鍵的下沉深度與真實(shí)鋼琴一致。
3、絨氈10和11可以確保琴鍵與杠桿23在橡膠套33的接觸點(diǎn)有一定的預(yù)壓力，而此預(yù)壓力可以防止原始狀態(tài)時(shí)琴鍵的晃動(dòng)。
4、絨氈10和11很明顯地可以緩沖琴鍵回彈時(shí)的沖擊力。絨氈10和11的表面粘貼有帶一定彈性的薄膠體。
當(dāng)演奏者彈奏使用本技術(shù)制造的鍵盤(pán)時(shí)，起始的力度來(lái)自垂臂22的重力，當(dāng)下沉一定行程時(shí)，杠桿23的下端擠壓導(dǎo)電膠26，使演奏者略感阻力，由此產(chǎn)生輕輕回彈，其感覺(jué)就象由于完全壓下鍵而達(dá)到自回位置時(shí)由真實(shí)鋼琴所產(chǎn)生的感覺(jué)一樣。
如圖6(或圖8)所示，琴鍵30(或32)依靠尾端開(kāi)口卡在金屬支撐體1的槽孔14上，而前端則依靠來(lái)自垂臂27重力的橡膠套33支撐，這樣使鍵動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生有所必需的受控振動(dòng)；在杠桿23與琴鍵30(或32)之間，設(shè)有一個(gè)彈性阻力鋼片31，該彈性阻力鋼片31可消除輕微的振動(dòng)，同時(shí)該彈性阻力鋼片31與杠桿23、垂臂22及支撐臂24構(gòu)成了類(lèi)似于真實(shí)鋼琴的擊弦杠桿裝置；以力的分析來(lái)看，壓鍵時(shí)對(duì)手指的反作用力依照下沉行程的增加而有所不同，首先是來(lái)自垂臂22的重力及彈性阻力鋼片31的張力，當(dāng)杠桿23開(kāi)始擠壓導(dǎo)電膠26時(shí)，又將會(huì)產(chǎn)生阻力，同時(shí)彈性阻力鋼片31的彈力隨著變形的不同而產(chǎn)生變化，當(dāng)杠桿23按觸到絨氈9時(shí)，又將產(chǎn)生緩沖力；回彈琴鍵時(shí)，依次經(jīng)過(guò)絨氈9的回彈，導(dǎo)電膠26阻力的消失，彈性阻力鋼片31張力的變化，最后垂臂22接觸絨氈6產(chǎn)生緩沖力；上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力的變化都說(shuō)明了該鍵盤(pán)有類(lèi)似于真實(shí)鋼琴的感覺(jué)；同時(shí)，在重復(fù)和快速擊鍵時(shí)，上述的絨氈6、7、9、10、11、12及軟性薄墊片8都有助于防止不想要的突然起跳和回彈(該回彈除了產(chǎn)生不愉快的感覺(jué)外，還變更了演奏者所需要的音色)。
很顯然，上述本實(shí)用新型電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán)已經(jīng)解決了以下問(wèn)題1、琴鍵的平衡與穩(wěn)定。
2、類(lèi)似或接近于真實(shí)鋼琴的力度觸感。
3、重復(fù)快速的擊鍵時(shí)的突然起跳和回彈，及不必要的聲音都已消除。
4、可實(shí)現(xiàn)與真實(shí)鋼琴類(lèi)似的音量控制性能。
5、緊固件較少，裝配及拆卸都非常容易，在低成本與生產(chǎn)效率之間有一個(gè)良好的折衷。
權(quán)利要求1.一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán)，包括金屬板支承體(1)、琴鍵(即白鍵30和黑鍵32)和電路板(25)，其特征在于，所述的金屬板支承體(1)的兩端為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu)(2)，中間為平直部分(3)，其中一端有兩個(gè)被塑膠(5)包住的突起元件(4)；并且設(shè)有與琴鍵(30、32)相同數(shù)量的杠桿(23)、垂臂(22)，所述垂臂(22)位于所述金屬板支承體(1)的平直部分(3)以下，杠桿(23)位于平直部分(3)的上部并穿過(guò)金屬支承體(1)上的孔(15)與垂臂(22)連為一體；通過(guò)杠桿支撐臂(24)將杠桿(23)及垂臂(22)與金屬板支承體(1)相聯(lián)接；所述金屬板支承體(1)具有合適的結(jié)構(gòu)接納所述琴鍵(30、32) 在所述金屬板支承體(1)上與杠桿(23)的下端相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有導(dǎo)電膠(26)，在杠桿(23)的上端端部設(shè)有橡膠套(33)；所述導(dǎo)電膠(26)與所述電路板(25)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤(pán)，其特征在于，在所述金屬板支承體(1)的左端上部設(shè)有槽孔(14)，所述琴鍵(30、32)的尾端卡在所述的槽孔(14)中；并在杠桿(23)與琴鍵(30、32)之間設(shè)有一個(gè)彈性阻力鋼片(31)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤(pán)，其特征在于，在所述的金屬板支承體(1)的適當(dāng)部位粘貼有絨氈條和軟性薄墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤(pán)，其特征在于，在所述L形結(jié)構(gòu)(2)的底部，各有一排螺絲孔(13)，絨氈條6和7粘貼在左端L形結(jié)構(gòu)(2)的底部及上方粘貼有絨氈條(6)和(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤(pán)，其特征在于，在所述孔(15)的下方粘貼有絨氈條(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤(pán)，其特征在于，在所述軟性薄墊片(8)粘貼在金屬板支承體(1)靠近左端L形元件(2)及平直部分(3)的最左端粘貼有軟性薄墊片(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤(pán)，其特征在于，所述杠桿支撐臂(24)一端卡在金屬板支承體(1)的槽孔(16)中，另一端通過(guò)螺絲(28)將電路板(25)與Z形金屬板固定元件(29)固定在金屬板支承體(1)的圓孔(18)中；線路板(25)的右端部通過(guò)塑膠扣(27)固定的在金屬板支承體(1)的橢圓孔(19)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍵盤(pán)，其特征在于，所述導(dǎo)電膠(26)固定在電路板(25)上，導(dǎo)電膠(26)的突起部分，穿過(guò)金屬板支承體(1)的槽孔(19)，上端與所述杠桿(23)的下端相對(duì)；所述杠桿支撐臂(24)的支撐點(diǎn)穿過(guò)金屬板支承體(1)上的槽孔(17)，支撐臂(24)與杠桿(23)的圓柱面對(duì)應(yīng)配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍵盤(pán)，其特征在于，在所述金屬板支撐體(1)上兩個(gè)突起元件(4)之間粘貼有絨氈(12)，在金屬板支承體(1)的兩個(gè)突起元件(4)的下端粘貼有絨氈(10)和(11)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電子鋼琴杠桿垂臂式鍵盤(pán),包括金屬板支承體、琴鍵和電路板,其特征在于,所述的金屬板支承體的兩端為L(zhǎng)形結(jié)構(gòu),中間為平直部分,其中一端有兩個(gè)被塑膠包住的突起元件;并且設(shè)有與琴鍵相同數(shù)量的杠桿、垂臂,所述垂臂位于所述金屬板支承體的平直部分以下,杠桿位于平直部分的上部并穿過(guò)金屬支承體上的孔與垂臂連為一體。這種鍵盤(pán)可以改進(jìn)由琴鍵傳到演奏者手指的觸感,而此觸感與演奏真實(shí)鋼琴時(shí)非常接近。
文檔編號(hào)G10F1/02GK2360905SQ98233408
公開(kāi)日2000年1月26日 申請(qǐng)日期1998年11月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月26日
發(fā)明者溫旭輝 申請(qǐng)人:得理電子(深圳)有限公司