CN101777344B - 电子乐器的踏板装置 - Google Patents
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Abstract
一种电子乐器的踏板装置。由杆支撑部(41)支撑杆(40)。由反作用力稳定弹簧(54)、第一弹簧(55)和第二弹簧(56)经由第一枢转构件(52)对杆(40)施力。由固定支撑构件(FR)限制第二枢转构件(53)的向下变位。如果第一弹簧(55)的施加力超过第二弹簧(56)的施加力,则第二枢转构件(53)向上变位。还设置与第一枢转构件(52)和第二枢转构件(53)接触以产生摩擦力的接触构件。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子乐器的踏板装置,该踏板装置控制产生乐音的方式。
背景技术
传统地,已知的是:电子乐器的踏板装置被设计成为演奏者提供与由演奏者操作声学钢琴(acoustic piano)的踏板所感知到的感觉类似的感觉。例如,日本特开2004-334008号公报公开了一种踏板装置,该踏板装置具有:杆,该杆响应踏板的压下动作而枢转;以及第一弹簧和第二弹簧,该第一弹簧和第二弹簧被平行地设置,以对杆施力。所公开的踏板装置被设计成使得:如果杆被浅浅地压下,则仅第一弹簧对杆施力;而如果杆被压下一定量以上,则第一弹簧和第二弹簧都对杆施力。因此,所公开的踏板装置为演奏者提供踏板在踏板压下的某一点好像变得越来越重的感觉。通过该结构,所公开的踏板装置模拟了当演奏者操作声学钢琴的制音踏板(damper pedal)时由演奏者感知到的感觉。
发明内容
对于声学钢琴,如果演奏者压下制音踏板,则演奏者根据踏板的变位量感知到踏板的反作用力的变化率的逐步变化。将参照图12对逐步变化进行说明。图12示出了声学钢琴的制音踏板的踏板杆的反作用力的特性,该反作用力是在制音踏板被压下且不释放制音踏板时施加的。声学钢琴的制音踏板的杆经由一些连接部与制音器(damper)连接。这些连接部设置有游隙(间隙或空间)。因此,在图12的制音踏板被浅浅地压下的A0的范围内,踏板的操作将不会被传递到制音器,导致踏板的反作用力的变化率小。如果制音踏板的变位量增加以移动到图12的A1的范围,则压下力经由连接部被传递到制音器,在由连接部的弹性构件引起的反作用力的增加以及从弦开始被部分升高的制音器的重量和摩擦作用下,导致踏板的反作用力的变化率增大。如果杆的变位量进一步增加以移动到图12的A2的范围,则制音器完全离开弦,导致由连接部的弹性构件引起的反作用力不增加。因此,踏板的反作用力的变化率减小。从范围A1的后半部延伸越过范围A1和A2之间的交界以进入范围A2的范围(图中的范围AH)通常被称为半踏板范围(half pedal range)。在范围AH内,熟练的演奏者细微地改变制音踏板的压下深度以微妙地改变将产生的乐音的音色、共鸣(resonance)等。另外,声学钢琴的柔音踏板(shift pedal)被设计成使得杆经由一些连接部与打弦机构连接,导致反作用力如制音踏板的情况那样逐步变化。此外,踏板、连接部、制音器和打弦机构的各自结构根据机型和厂商而变化,并且图12的范围A1、AH和A2的各自宽度也相应地变化。另外,在一些情况下,范围A0和A1之间的踏板的反作用力的变化率不存在差异。然而,如上所述的传统的电子乐器的踏板装置不能为演奏者提供声学钢琴的演奏者在图12的范围A1之后的图12的A2的范围(反作用力的变化率减小的状态)所感知到的感觉。
此外,对于声学钢琴,当演奏者压下踏板时,根据杆的压下量的抵抗杆的压下的反作用力的变化特性产生滞后(hysteresis)。将参考图13对滞后进行说明。制音踏板的杆经由多个可动部件、缓冲构件、弹簧和轴与制音器连接。因此,由于整个踏板装置的粘性和摩擦,如图13的实线所示,根据杆的压下量的抵抗杆的压下的反作用力的变化特性产生滞后。更具体地,演奏者感知到杆的操作在演奏者释放踏板时比压下踏板时轻。另外,声学钢琴的柔音踏板的杆经由多个可动部件、缓冲构件、弹簧和轴与键盘的打弦机构连接。因此,由于整个踏板装置的粘性和摩擦,如图13中的虚线所示,根据杆的压下量改变抵抗杆的压下的反作用力的特性产生滞后。柔音踏板的滞后宽度(杆的压下和杆的释放之间的杆的反作用力之差)比制音踏板的滞后宽度宽。特别地,如图13所示,当杆的压下量在范围A2内时,宽度之差大。然而,如上所述的传统的电子乐器的踏板装置被设计成仅由弹簧对杆施力,导致形成整个踏板装置的可动部件的数量少。结果,整个传统的踏板装置的粘性和摩擦小,导致根据杆的压下量的抵抗杆的压下的反作用力的变化特性的滞后窄。因此,传统的踏板装置不能使演奏者感知到在压下踏板和释放踏板之间抵抗踏板的操作的反作用力的任何差异,从而不能再现当演奏者操作声学钢琴的踏板时由演奏者感知到的感觉。另外,由于传统的踏板装置的滞后窄,即使由演奏者压下踏板所施加的力的不显著变化导致压下量的变化,演奏者也难以控制产生乐音的方式。
为了解决上述问题而完成了本发明,本发明的目的是提供一种电子乐器的踏板装置,该踏板装置允许演奏者感觉到如同正在操作声学钢琴的踏板一样。
为了实现上述目的,本发明的一个特征是提供一种电子乐器的踏板装置,该踏板装置包括:杆(40),该杆由固定支撑构件(FR)支撑,并且通过由演奏者压下该杆而使该杆枢转;可动构件(53),该可动构件的从第一预定位置朝向第一方向的变位被固定支撑构件(FR)限制,在演奏者压下杆(40)时,该可动构件朝向与第一方向相反的第二方向变位;传递构件(45,52),该传递构件由于杆(40)的枢转而变位,以将杆(40)的枢转传递到可动构件(53);第一弹簧(55),该第一弹簧被设置在传递构件(42,52)和可动构件(53)之间,以在演奏者压下杆(40)时对可动构件(53)施加朝向第二方向的力;第二弹簧(56),该第二弹簧被设置在可动构件(53)和固定支撑构件(FB)之间,以对可动构件(53)施加朝向第一方向的力;第一接触构件(51b,59),该第一接触构件与传递构件(45,52)接触,以产生沿限制传递构件(45,52)的变位的方向的第一摩擦力;以及第二接触构件(51f),该第二接触构件与可动构件(53)接触,以产生沿限制可动构件(53)的变位的方向的第二摩擦力。在这种情况下,第二摩擦力可以比第一摩擦力大。
如上所述构造的本发明能够使杆(40)的反作用力的变化率根据杆(40)的压下量从较大的变化率改变到较小的变化率。另外,本发明允许呈现杆(40)的反作用力的滞后。因此,本发明能够为演奏者提供与在其操作如图12和图13所示的声学钢琴的踏板时所感知到的感觉类似的感觉。
更具体地,传递构件(45,52)的从第二预定位置朝向第一方向的变位被固定支撑构件(FR)限制,该第二预定位置朝向第一方向与第一预定位置分开,在演奏者压下杆(40)时,传递构件朝向第二方向变位;如果演奏者压下杆(40)的压下量小于预定量,则第二弹簧(56)可限制可动构件(53)朝向第二方向变位,如果演奏者压下杆(40)的压下量大于或等于预定量,则第二弹簧(56)可允许可动构件(53)朝向第二方向变位。在该情况下,第一弹簧(55)可被设计成使得:在杆(40)未被压下的状态下,第一弹簧(55)的两端分别与传递构件(45,52)和可动构件(53)接触。
根据如上所述构造的本发明,如果杆(40)的压下量小,则可动构件(53)静止在第一预定位置,直到由杆(40)经由第一弹簧(55)对可动构件(53)施加的朝向第二方向的力达到由第二弹簧(56)对可动构件(53)施加的朝向第一方向的弹簧力、可动构件(53)的重量及可动构件(53)的静摩擦力形成的合力为止。因此,在该种状态下,由第一弹簧(55)施加的弹簧力被施加在杆(40)上。然后,如果杆(40)的压下量进一步增加,使得由杆(40)经由第一弹簧(55)对可动构件(53)施加的朝向第二方向的力等于或超过由第二弹簧(56)对可动构件(53)施加的朝向第一方向的弹簧力、可动构件(53)的重量及可动构件(53)的静摩擦力形成的合力,则可动构件(53)开始朝向第二方向变位。杆(40)在可动构件(53)开始变位时的压下量对应于预定压下量。
然后,如果杆(40)的压下量从该状态进一步增大,则可动构件(53)朝向第二方向变位,且第二弹簧(56)开始作用。在该状态下,认为第一弹簧(55)和第二弹簧(56)串联,使得串联弹簧的弹簧常数小于第一弹簧(55)的弹簧常数。因此,在该状态下,由第一弹簧(55)和第二弹簧(56)形成的串联弹簧所施加的弹簧力被施加到杆(40)。结果,本发明能够使根据杆(40)的压下量的杆(40)的反作用力的变化率从较大的变化率改变到较小的变化率。
另外,与传递构件(45,52)和可动构件(53)接触以产生沿限制传递构件和可动构件的枢转的方向的摩擦力的第一和第二接触构件(51b,59,51f)能够使杆(40)的反作用力产生滞后。因此,本发明能够为演奏者提供与其操作声学钢琴的踏板时感知到的感觉类似的感觉。
在演奏者深深地压下杆(40)然后急剧地减小压下量的情况下,以及在演奏者周期性地改变杆(40)的压下量的情况下,由于施加到可动构件(53)的惯性力和弹簧力的协同作用导致可动构件(53)能够暂时振动。此外,可动构件(53)能够与固定支撑构件(FR)碰撞以使可动构件(53)振动。可动构件(53)的振动经由第一弹簧(55)被传递到杆(40),从而被演奏者感知为不自然的反作用力。然而,对于如上所述构造的本发明,第一弹簧(55)和第二弹簧(56)的各自弹簧力沿彼此相反的方向作用在可动构件(53)上。因此,本发明能够抑制或快速地停止振动。此外,第二接触构件(51f)在可动构件(53)上产生沿抑制或快速停止振动的方向的摩擦力。因此,本发明能够稳定杆(40)的反作用力。
在可以忽略由可动构件(53)的重量引起的影响的情况下,可以认为作用在可动构件(53)上的惯性力也可以被忽略。因此,本发明能够防止不自然的反作用力,还能够实现踏板装置的轻量化。
本发明的另一个特征是提供一种电子乐器的踏板装置,该踏板装置还包括第三弹簧(54),该第三弹簧被设置在固定支撑构件(FR)和传递构件(45,52)之间,以总是对杆(40)施加沿抵抗杆(40)的压下的方向的弹簧力。在该情况下,第一弹簧(55)可被设计成:在杆(40)未被演奏者压下的状态下,第一弹簧(55)的两端分别与传递构件(45,52)和可动构件(53)接触。第一弹簧(55)还可被设计成:在杆(40)未被演奏者压下的状态下,第一弹簧(55)的一端与传递构件(45,52)或可动构件(53)分开。
根据如上所述构造的本发明,如果杆(40)的压下量小,则可动构件(53)静止在第一预定位置,直到由杆(40)经由第一弹簧(55)对可动构件(53)施加的朝向第二方向的力达到由第二弹簧(56)对可动构件(53)施加的朝向第一方向的弹簧力、可动构件(53)的重量和可动构件(53)的静摩擦力形成的合力为止。因此,在该状态下,由第一弹簧(55)施加的弹簧力和由第三弹簧(54)施加的弹簧力被并列地施加在杆(40)上。然后,如果杆(40)的压下量进一步增加,使得由杆(40)经由第一弹簧(55)对可动构件(53)施加的朝向第二方向的力等于或超过由第二弹簧(56)对可动构件(53)施加的朝向第一方向的弹簧力、可动构件(53)的重量和可动构件(53)的静摩擦力形成的合力,则可动构件(53)开始朝向第二方向变位。杆(40)在可动构件(53)开始变位时的压下量对应于预定压下量。
然后,如果杆(40)的压下量从该状态进一步增大,则可动构件(53)朝向第二方向变位,且第二弹簧(56)开始作用。在该状态下,认为第一弹簧(55)和第二弹簧(56)串联,使得串联弹簧的弹簧常数小于第一弹簧(55)的弹簧常数。因此,在该状态下,由第三弹簧(54)施加的弹簧力和由第一弹簧(55)和第二弹簧(56)形成的串联弹簧所施加的弹簧力被并列地施加到杆(40)。结果,本发明能够根据杆(40)的压下量使杆(40)的反作用力的变化率从较大的变化率改变到较小的变化率。
在第一弹簧(55)被设计成使得:在杆(40)未被演奏者压下的状态下,第一弹簧(55)的一端与传递构件(45,52)或可动构件(53)分开,且只要杆(40)的压下量小,第一弹簧(55)的两端就不与传递构件(45,52)和可动构件(53)接触。因此,仅由第三弹簧(54)施加的弹簧力被施加到杆(40)。结果,杆(40)的反作用力的变化率能够根据杆(40)的压下量例如从小变化率开始增大到大变化率然后减小到中变化率逐步地增大和减小。
与踏板装置不设置第三弹簧(54)的情况类似,在施加到可动构件(53)的惯性力和弹簧力的协同作用下,能够使可动构件(53)暂时振动。此外,可动构件(53)能够与固定支撑构件(FR)碰撞以使可动构件(53)振动。可动构件(53)的振动经由第一弹簧(55)被传递到杆(40),从而被演奏者感知为不自然的反作用力。然而,对于如上所述构造的本发明,第一弹簧(55)和第二弹簧(56)的各自弹簧力沿彼此相反的方向作用在可动构件(53)上。因此,本发明能够稳定作用在杆(40)上的反作用力。此外,由于作用在杆(40)上的弹簧力被分成由第三弹簧(54)施加的弹簧力和由第一弹簧(55)和第二弹簧(56)施加的弹簧力,因此,能够减小由第一弹簧(55)和第二弹簧(56)施加的弹簧力(弹簧常数)。因此,本发明能够减小由振动引起的不自然的反作用力。结果,本发明能够稳定杆(40)的反作用力。
在可以忽略由可动构件(53)的重量引起的影响的情况下,可以认为作用在可动构件(53)上的惯性力也可以被忽略。因此,本发明能够防止不自然的反作用力,还能够实现踏板装置的轻量化。
本发明的又一个特征是提供一种电子乐器的踏板装置,该踏板装置还包括用于调整在可动构件(53)上产生的摩擦力的大小的调整机构。
根据如上所述构造的本发明,作为声学钢琴的制音踏板和柔音踏板,虽然它们的滞后宽度不同,但是,本发明能够通过调整在可动构件(53)上产生的摩擦力的大小来实现各踏板的反作用力的特性。
本发明的再一个特征是提供一种电子乐器的踏板装置,该踏板装置还包括用于感测杆(40)的变位量的传感器。
根据如上所述构造的本发明,在杆(40)本身上不会产生任何摩擦力。另外,由于用作被施加到杆(40)的反作用力的摩擦力被传递构件(45,52)和可动构件(53)分担,因此,能够减小在传递构件(45,52)上产生的摩擦力。因此,如果解除杆(40)的压下动作,则杆(40)返回到其初始位置,从而传感器(66)感测到杆(40)返回到初始位置。因此,在解除杆(40)的压下动作时,利用由传感器(66)感测到的杆(40)返回到初始位置,本发明的踏板装置可靠地解除为产生的乐音增加的制音效果和柔音效果的操作。
附图说明
图1是示出应用根据本发明的第一和第二实施方式的踏板装置的电子乐器的主视图;
图2是示出图1所示的电子乐器的总体构造的方框图;
图3A是根据本发明的第一实施方式的踏板装置的侧视图;
图3B是图3A所示的反作用力产生机构的仰视图;
图3C是图3A所示的反作用力产生机构的后视图;
图3D是根据第一实施方式的变型例的安装有主导轴(capstan)的部分的放大图;
图4A是示出反作用力稳定弹簧的施加力根据图3A的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的图;
图4B是示出第一弹簧的施加力根据图3A的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的图;
图4C是示出第二弹簧的施加力根据图3A的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的图;
图5A是示出第一摩擦力相对于图3A的踏板装置的杆的变位量的特性的概念图;
图5B是示出第二摩擦力相对于图3A的踏板装置的杆的变位量的特性的概念图;
图6是示出杆的反作用力根据图3A的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的概念图;
图7是根据本发明的第二实施方式的踏板装置的侧视图;
图8A是示出反作用力稳定弹簧的施加力根据图7的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的图;
图8B是示出第一弹簧的施加力根据图7的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的图;
图8C是示出第二弹簧的施加力根据图7的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的图;
图9A是示出第一摩擦力相对于图7的踏板装置的杆的变位量的特性的概念图;
图9B是示出第二摩擦力相对于图7的踏板装置的杆的变位量的特性的概念图;
图10是示出杆的反作用力根据图7的踏板装置的杆的变位量而变化的特性的概念图;
图11是示出根据第一和第二实施方式的变型例在驱动杆上产生摩擦力的接触构件的图;
图12是示出声学钢琴的杆的反作用力相对于杆的变位量的变化率的特性的图;
图13是示出声学钢琴的杆的反作用力根据杆的变位量而变化的滞后特性的图。
具体实施方式
a.总体构造
在详细说明根据本发明的实施方式的踏板装置之前,将说明应用根据本发明的踏板装置的电子乐器的总体构造。图1是示出应用根据本发明的踏板装置的电子乐器10的整体的主视图。图2是示出电子乐器10的构造的方框图。电子乐器10具有键盘11、踏板装置12、多个面板操作部13、显示单元14、乐音(tone)产生器15、处理部16、时钟电路17和外部存储装置18。
由演奏者的手操作键盘11,以指定产生的乐音的音高(pitch)。由连接到总线21的检测电路22检测键盘11的各操作,以经由总线21向处理部16供给表示各操作的数据(例如,注意数据、接通数据、切断数据)。由演奏者的脚操作踏板装置12,以控制由电子乐器10产生乐音的方式。在稍后将说明的本发明的实施方式中,踏板装置12是用于为将由演奏者的脚对踏板装置12的压下动作产生的乐音增加制音效果的制音踏板12a或者是用于改变将由踏板装置12的压下动作产生的乐音的音色和音量的柔音踏板(shift pedal)12b。如稍后具体说明的那样,由连接到总线21的检测电路23检测踏板装置12的各操作,以经由总线21向处理部16供给表示各操作的数据。设置多个面板操作部13,以允许演奏者设定电子乐器的操作。由连接到总线21的检测电路24检测面板操作部12的各操作,以经由总线21向处理部16供给表示各操作的数据。由液晶显示器、CRT等形成的显示单元14在屏幕上显示文字、数字、图形等。由连接到总线21的显示电路25控制显示单元14,以基于经由总线21供给到显示电路25的显示用的指示信号和数据来指定显示内容。
被连接到总线21的乐音产生器15基于经由总线21从处理部16供给的乐音控制数据(注意数据、接通数据、切断数据、音色控制数据、音量控制数据等)产生数字乐音信号,并且将所产生的数字乐音信号供给到效果电路26。被连接到总线21的效果电路26基于经由总线21从处理部16供给的效果控制数据为供给的数字乐音信号增加效果,并且将已经增加了效果的数字乐音信号供给到声音系统27。由乐音产生器15或效果电路26为数字乐音信号增加上述制音效果和柔音效果。由D/A转换器、放大器、扩音器等构成的声音系统27将所供给的已经增加了效果的数字乐音信号转换成模拟乐音信号,并且发出与模拟乐音信号对应的乐音。
处理部16由连接到总线21的CPU 16a、RAM 16b和ROM16c以及连接到CPU 16a的计时器16d形成。处理部16执行程序以控制电子乐器10。时钟电路17连续地测量日期和时间。外部存储装置18能够存储和读取大量的数据和程序,该外部存储装置18包括组合到电子乐器10的硬盘和闪存、可连接到电子乐器10的如光盘等各种存储介质、以及用于存储介质的驱动单元。
电子乐器10还包括网络接口电路28和MIDI接口电路29。网络接口电路28经由通信网络NW将电子乐器10连接到服务器设备30,使得电子乐器10能够与服务器设备30通信。MIDI接口电路29将电子乐器10连接到如另一电子乐器或音序器等外部MIDI设备31,使得电子乐器10能够与外部MIDI设备31通信。
b.第一实施方式
接着,将详细说明根据本发明的踏板装置12的第一实施方式。图3A是从高音部(treble)侧观察的踏板装置12。图3A示出了踏板装置12被安装在电子乐器的架板(shelf board)39上的状态。杆40是长板状构件。杆40的前部(图3A中的左侧)是演奏者踩踏的宽压下部。由设置于框架FR的杆支撑部41在杆40的中间部对杆40进行支撑,使得杆40的前端能够绕转动轴42上下枢转。在杆40的中间部的下方,由如橡胶和毡等振动吸收体制成的长的下限止动件43沿横向延伸,以被刚性地连接到框架FR。下限止动件43限制杆40的前部的向下变位。框架FR是用于支撑踏板装置12的各部件的结构体,且是踏板装置12自身的壳体。在杆40的后部的下方,与下限止动件43类似的上限止动件44被刚性地连接到框架FR,以限制杆40的前部的向上变位。
在杆40的转动轴42的后方,驱动杆45的下端被插入到设置于杆40的后部的顶面的凹部40a中,使得驱动杆45与凹部40a的底面接触。作为长构件的驱动杆45从杆40的后部向上延伸。由未示出的引导构件使驱动杆45仅能上下移动。
在杆40的后部的上方,设置反作用力产生机构50,用于产生抵抗杆的操作的反作用力。如图3A至图3C所示,反作用力产生机构50由基部构件51、第一枢转构件52、第二枢转构件53、用于稳定施加到杆40的反作用力的弹簧54、以及用于改变弹簧常数的第一弹簧55和第二弹簧56。第一枢转构件52和驱动杆45用作本发明的传递构件,而第二枢转构件53用作本发明的可动构件。
基部构件51具有支撑第一枢转构件52的第一支撑部51b和支撑第二枢转构件53的第二支撑部51d。基部构件51还具有用于将反作用力产生机构50安装在电子乐器10的架板39上的安装部51a。安装部51a、第一支撑部51b和第二支撑部51d被一体地设置。
第一枢转构件52被成型为前后延伸的板状。由设置于基部构件51后部的下表面的第一支撑部51b支撑第一枢转构件52的后部,使得第一枢转构件52的前端能够绕转动轴51c上下枢转。第一支撑部51b包括从安装部51a的后部的左右边缘向下延伸的竖直板。在第一支撑部51b的两个竖直板之间夹着第一枢转构件52,以支撑第一枢转构件52。在各竖直板的内表面,固定如人造革或毡等摩擦产生构件59,使得各摩擦产生构件59与第一枢转构件52的各侧面接触。基部构件51的第一支撑部51b和摩擦产生构件59用作本发明的第一接触构件。
由基部构件51限制第一枢转构件52的前端的向上变位。在第一枢转构件52的前端的顶面,设置第一枢转构件上限止动件57。第一枢转构件上限止动件57由如橡胶或毡等冲击吸收体制成,以减轻由第一枢转构件52和基部构件51的碰撞引起的冲击噪音。在基部构件51的下表面,设置第一枢转构件下限止动件58。第一枢转构件下限止动件58是从基部构件51的下表面向下延伸的棒状构件。第一枢转构件下限止动件58的中间部沿水平方向弯曲。因此,在杆40未被压下的状态下,第一枢转构件52的前部的下表面与第一枢转构件下限止动件58接触,使得由第一枢转构件下限止动件58来限制第一枢转构件52的向下变位。在该状态下,第一枢转构件52的顶面与电子乐器的架板39的下表面平行。另外,驱动杆45的顶端被插入到设置于第一枢转构件52的下表面的凹部52a中,从而与凹部52a的上底面接触。即,第一枢转构件52和驱动杆45位于本发明的第二预定位置。
在基部构件51的顶面,设置第二枢转构件53。与第一枢转构件52类似,第二枢转构件53也被成型为前后延伸的板状。由设置于基部构件51的顶面的第二支撑部51d支撑第二枢转构件53的后部,使得第二枢转构件53的前端能够绕转动轴51e上下枢转。第二支撑部51d包括从安装部51a的后部的左右边缘向上延伸的竖直板。在第二支撑部51d的两个竖直板之间夹着第二枢转构件53,以支撑第二枢转构件53。
绕第二枢转构件53的中间部刚性地卷绕如人造革或毡等摩擦产生构件60。摩擦产生构件60被包括在第二枢转构件53中。在安装部51a的中间部的顶面,设置用于通过与摩擦产生构件60接触而产生摩擦的接触部51f。接触部51f由从安装部51a的左右边缘向上延伸的竖直板51f1、51f2形成,以将第二枢转构件53夹在左右竖直板51f1、51f2之间,使得摩擦产生构件60与竖直板51f1、51f2接触。竖直板51f2在前后方向上比竖直板51f1宽。基部构件51的接触部51f用作本发明的第二接触构件。
竖直板51f1、51f2中的每一方在竖直板的上边缘均具有孔,使得两个孔彼此相对。螺栓61从竖直板51f1穿过孔向竖直板51f2延伸。螺栓61被螺纹连接到设置于竖直板51f2的外侧的螺母62。通过拧紧螺栓61,竖直板51f1、51f2被变形以允许调整竖直板51f1、51f2之间的空间。竖直板51f1、51f2之间的空间的调整允许对施加至第二枢转构件53的摩擦力进行调整。竖直板51f1和51f2、螺栓61以及螺母62用作本发明的摩擦调整机构。
由基部构件51限制第二枢转构件53的前端的向下变位。在基部构件51的前部的顶面,设置第二枢转构件下限止动件63。第二枢转构件下限止动件63也由如橡胶或毡等冲击吸收体制成,以防止由第二枢转构件53与基部构件51的碰撞引起的冲击噪音。基部构件51具有从竖直板51f2的前部的顶端沿水平方向延伸的顶板部51h。由基部构件51的顶板部51h限制第二枢转构件53的前端的向上变位。在顶板部51h的下表面,设置第二枢转构件上限止动件64。第二枢转构件上限止动件64也由如橡胶或毡等冲击吸收体制成,以减轻由第二枢转构件53与顶板部51h的碰撞引起的冲击噪音。
反作用力稳定弹簧54的下端被插入到设置于第一枢转构件52的前部的顶面的凹部52b中,使得由凹部52b的底面刚性地支撑弹簧54的下端。由设置在上方的基部构件51刚性地支撑反作用力稳定弹簧54的顶端。反作用力稳定弹簧54是压缩弹簧。反作用力稳定弹簧54经由驱动杆45对杆40的前端施加向上的力。第一弹簧55的下端被插入到设置于第一枢转构件52的中间部的顶面的凹部52c中,以由凹部52c的底面刚性地支撑第一弹簧55的下端。在安装部51a的中间部,设置从安装部51a的顶面贯通到下表面的贯通孔51g。第一弹簧55贯穿该贯通孔51g,使得第一弹簧55的顶端与第二枢转构件53的下表面接触。第一弹簧55也是压缩弹簧。
第二弹簧56的下端被插入到设置于第二枢转构件53的前部的顶面的凹部53a中,以由凹部53a的底面刚性地支撑第二弹簧56的下端。第二弹簧56的顶端被刚性地连接到基部构件51的顶板部51h的下表面。第二弹簧56是压缩弹簧。反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55和第二弹簧56之间的弹簧常数相比较,反作用力稳定弹簧54具有最大的弹簧常数。第二弹簧56的弹簧常数比反作用力稳定弹簧54的弹簧常数和第一弹簧55的弹簧常数足够小。反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55和第二弹簧56的弹簧常数的各自大小不限于本实施方式的弹簧常数,而是可以根据杆40的反作用力的目标特性而改变。例如,在图12的范围A1和范围A2之间反作用力的变化率之差小的情况下,第二弹簧56的弹簧常数可以比第一弹簧55的弹簧常数大。用于稳定杆40的反作用力的弹簧54与本发明的第三弹簧对应,而用于改变弹簧常数的第一弹簧55和第二弹簧56分别与本发明的第一弹簧和第二弹簧对应。
在杆40的中间部的上方,设置感测杆40的变位量并且用作本发明的传感器的变位传感器(displacement sensor)66。变位传感器66电气地或光学地(例如通过激光的反射)感测到杆40的顶面的距离,以获得杆40的变位量。可以用机械地或电气地(例如通过可变电阻)感测杆40的上/下变位量的传感器来代替变位传感器66。
电子乐器10的架板39具有从架板39的顶面贯通到下表面的贯通孔67。在将第二枢转构件53插通贯通孔67之前,将第一枢转构件52、第二枢转构件53、反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55和第二弹簧56安装于基部构件51。然后,使基部构件51的安装部51a的顶面与架板39的下表面接触,以利用螺丝68将架板39的下表面和基部构件51连接在一起。上述实施方式被设计成使得反作用力产生机构50的长度方向与杆40的长度方向一致。然而,反作用力产生机构50的取向不限于本实施方式中的取向,而是例如可以被配置成使得反作用力产生机构50的长度方向与杆40的长度方向正交。
接着,将说明如上所述构造的踏板装置12的操作。在杆40未被压下的状态下,由反作用力稳定弹簧54的施加力和第一枢转构件52的重量对第一枢转构件52施加向下的力。被施加力的第一枢转构件52经由驱动杆45对杆40的后部施加向下的力。结果,杆40的后部的下表面与上限止动件44接触,使得杆40在图3A所示的状态保持静止。在该状态下,第一弹簧55处于其自然长度,导致施加在杆40上的施加力是“0”。此外,在该状态下,由第二弹簧56的施加力和第二枢转构件53的重量使第二枢转构件53与第二枢转构件下限止动件63接触。即,第二枢转构件53位于本发明的第一预定位置。在该状态下,虽然第一弹簧55可以被稍微压缩以经由驱动杆45对杆40施力,但是,第一弹簧55的施加力被设计成比由第二弹簧56的施加力、第二枢转构件53的重量和第二枢转构件53的静摩擦力形成的合力小,使得第二枢转构件53与第二枢转构件下限止动件63接触。
如果演奏者不管由反作用力稳定弹簧54、第一枢转构件52的重量和第一枢转构件52的静摩擦力形成的合力如何而压下杆40,则杆40开始绕转动轴42沿图3A中的逆时针方向枢转,使得杆40的后部向上变位。杆40的向上变位导致驱动杆45使第一枢转构件52的前端向上变位。结果,反作用力稳定弹簧54压缩,以增大由反作用力稳定弹簧54施加到杆40的施加力(图4A的A1)。此外,如果由第一弹簧55施加的施加力比由第二弹簧56的施加力、第二枢转构件53的重量和第二枢转构件53的静摩擦力的合力小,则第二枢转构件53保持与第二枢转构件下限止动件63接触。结果,第一弹簧55也开始压缩以增大第一弹簧55的施加力(图4B的A1)。此外,在第一枢转构件52上产生沿限制枢转的方向的第一摩擦力(图5A的A1)。施加第一摩擦力的方向是抵抗杆40的压下的方向。不管杆40的压下量如何,第一摩擦力的大小是恒定的。因此,在该操作范围内,由反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55和第一摩擦力产生杆40的反作用力(图6的A1)。由反作用力稳定弹簧54和第一弹簧55产生反作用力的变化。
然后,如果第一弹簧55的施加力超过由第二弹簧56的施加力、第二枢转构件53的重量和第二枢转弹簧53的静摩擦力形成的合力,则第二枢转构件53向上移动。如上所述,第二弹簧56的弹簧常数比第一弹簧55的弹簧常数足够小。因此,如果杆40的变位量增加,则第二弹簧56被压缩,以增大第二弹簧56的施加力(图4C的A2)。然而,在第一弹簧55的施加力增加较少的情况下(图4B的A2),第一弹簧55难以被进一步压缩。此外,在第一枢转构件52和第二枢转构件53上分别产生沿限制各枢转构件的枢转的方向的第一摩擦力和第二摩擦力(图5A和图5B的A2)。施加第一摩擦力和第二摩擦力的方向是抵抗杆40的压下的方向。不管杆40的压下量如何,第一摩擦力和第二摩擦力的大小是恒定的。第二摩擦力大于第一摩擦力。因此,在该操作范围内,由反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55、第二弹簧56、第一摩擦力和第二摩擦力来产生杆40的反作用力。可以由上述摩擦调整机构调整第二摩擦力的大小。例如,通过拧紧螺栓60以减小竖直板51f1、51f2之间的间隔,可以如图5B中的虚线所示那样增大第二摩擦力。然而,需要将第二摩擦力的大小调整成使得由第二摩擦力和第二弹簧56的施加力形成的合力不超过第一弹簧55的施加力。严格地说,由反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55和第二弹簧56产生该操作范围内的反作用力的变化。然而,第二弹簧56的弹簧常数比第一弹簧55的弹簧常数足够小,导致第一弹簧55的压缩较小且第一弹簧55的施加力的增加较小。因此,可以认为是由反作用力稳定弹簧54和第二弹簧56产生反作用力的变化(图6的A2)。
然后,杆40的中间部的下表面与下限止动件43接触,以限制杆40的前部的向下变位。如果解除杆40的压下动作,则由反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55和第二弹簧56施加的施加力使杆40以与在杆40被压下的状态下杆40被操作的顺序相反的顺序被操作。更具体地,杆40绕转动轴42沿图3A中的顺时针方向枢转,使得杆40的后部的下表面与上限止动件44接触,以恢复到初始状态(图3A)。各操作范围内的第一和第二摩擦力的方向是有助于杆40压下的方向。结果,与压下杆40时相比,能够减小杆40的释放过程中的反作用力。在上述说明中,考虑了第一枢转构件52和第二枢转构件53的重量。然而,在第一枢转构件52和第二枢轴构件53是由如树脂等轻质材料制成的情况下,可以忽略这些枢转构件的重量。
检测电路23利用变位传感器66来检测杆40的变位量。根据杆40的变位量的信息,电子乐器10为产生的乐音增加制音效果或柔音效果,并且还控制产生的乐音的如音色和共鸣(声学效果)等乐音要素。特别地,在本发明被应用到制音踏板12a的情况下,在与上述图12的半踏板范围AH对应的图6的范围AH内,基于由变位传感器66检测到的变位量,乐音产生器15和效果电路26根据演奏者的踏板操作微妙地改变如音色和共鸣(声学效果)等乐音要素。
如上所述构造的踏板装置12能够实现与如图12中的A0范围内的虚线和A1~A3范围内的实线所示的从声学钢琴的踏板开始压下到踏板压下结束时杆的变位量和由演奏者经由踏板感知到的反作用力之间的关系的特性类似的特性(图6)。更具体地,在与图12的A0和A1相当的操作范围(图6的A1)内,由反作用力稳定弹簧54和第一弹簧55对杆40施加的施加力变化,而在与图12的A2相当的操作范围(图6的A2)内,除了反作用力稳定弹簧54之外,由第二弹簧56施加的施加力也变化。由于第二弹簧56的弹簧常数比第一弹簧55的弹簧常数足够小,因此,与相当于图12的A0和A1的范围的操作范围(图6的A1)相比,能够减小与图12的A2的范围相当的操作范围(图6的A2)中的反作用力的变化率。即使第二弹簧56的弹簧常数不比第一弹簧55的弹簧常数足够小,或者比第一弹簧55的弹簧常数大,在与图12的A2的范围相当的操作范围(图6的A2)内,第一弹簧55和第二弹簧56的串联也导致第一弹簧55和第二弹簧56的合成弹簧的弹簧常数小于第一弹簧55的弹簧常数。因此,在该情况下,与相当于图12的A0和A1的范围相当的操作范围(图6的A1)的反作用力的变化率相比,能够减小操作范围(图6的A2)中的反作用力的变化率。
由于采用了与第一枢转构件52接触的第一支撑部51b和与第二枢转构件53接触的接触部51f来产生沿限制各枢转构件的枢转的方向的摩擦力,因此,如图6所示,与杆40的压下相比,本发明能够减小杆40的释放过程中的反作用力。更具体地,在杆40的压下和杆40的释放之间,本发明能够呈现杆40的反作用力的滞后,该滞后与图13所示的声学钢琴所呈现的滞后类似。
此外,如上所述构造的踏板装置12能够通过调整竖直板51f1、51f2之间的间隔来调整在第二枢转构件52上产生的摩擦力。结果,如图6中的虚线所示,该实施方式能够只改变图6的A2的操作范围的滞后宽度,从而能够用单一构造来实现如图13所示的声学踏板的制音踏板和柔音踏板两者的不同的反作用力特性。
对于声学钢琴,图12的A3的范围表示反作用力与由与各种止动构件接触以轻微压缩止动构件的杆和连结机构引起的杆的变位量之间的关系。该范围与本实施方式的踏板装置12的杆40的前部的下表面与下限止动件43接触的状态相当。因此,本实施方式的踏板装置12能够实现反作用力的变化率在图12的范围A0和A1之间没有差异的情况的声学钢琴的反作用力的特性。
在演奏者深深地压下杆40然后急剧地减小压下量的情况下,以及在演奏者周期性地改变杆40的压下量的情况下,由于施加到第二枢转构件53的惯性力和弹簧力的协作使第二枢转构件53能够暂时振动。此外,第二枢转构件53能够与第二枢转构件下限止动件63碰撞以使第二枢转构件53振动。特别地,在演奏者周期性地改变在图6的范围AH附近的杆40的压下量的情况下,如果周期性变化的频率接近第一弹簧55或第二弹簧56的固有频率,则第二枢转构件53的振幅能够增大,以使第二枢转构件53与第二枢转构件下限止动件63周期性碰撞。第二枢转构件53的振动经由第一弹簧55被传递到杆40,从而被演奏者感知为不自然的反作用力。然而,对于如上所述构造的踏板装置12,第一弹簧55和第二弹簧56的各自弹簧力沿彼此相反的方向作用在第二枢转构件53上。因此,踏板装置12能够抑制或快速地停止振动。此外,由于作用在杆40上的弹簧力被分成由反作用力稳定弹簧54施加的弹簧力及由第一弹簧55和第二弹簧56施加的弹簧力,因此,由第一弹簧55和第二弹簧56施加的弹簧力小。因此,踏板装置12能够减小经由第一弹簧55传递到杆40的不自然的反作用力。此外,接触部51f在第二枢转构件53上产生沿抑制或快速停止振动的方向的摩擦力。结果,能够减小由振动引起的杆的不自然的反作用力。因此,如上所述构造的踏板装置12能够稳定杆40的反作用力。
在上述说明中,考虑了第二枢转构件53的重量。然而,如果第二枢转构件53是由如树脂等轻质材料制成,则可以忽略第二枢转构件53的重量。在该情况下,由于作用在第二枢转构件53上的惯性力也可以被忽略,因此,该轻质的第二枢转构件53防止发生不自然的反作用力,此外还实现了踏板装置12的轻量化。
此外,踏板装置12设置有变位传感器66,该变位传感器66被置于杆40的正上方,能够直接感测杆40的变位量。在第一枢转构件52上产生的摩擦力小。因此,被压下的杆40的释放使第一枢转构件52、驱动杆45和杆40返回到它们的初始位置。因此,如果演奏者释放被压下的杆40,则踏板装置12可靠地解除了为将产生的乐音增加的制音效果和柔音效果。
在基部构件51被安装到电子乐器10之前,第一枢转构件52、第二枢转构件53、反作用力稳定弹簧54、第一弹簧55和第二弹簧56被安装于基部构件51。因此,容易将踏板装置安装到电子乐器10。此外,该实施方式被设计成使得:第二枢转构件53被设置于基部构件51的顶面且第一枢转构件52被设置于基部构件51的下表面,使得将反作用力产生机构50安装到电子乐器10的操作导致第二枢转构件53被插入到电子乐器10中且第一枢转构件52位于电子乐器10的外侧。部件的这种配置减少了从架板39的下表面突出的反作用力产生机构50的部件的数量,模拟了声学钢琴(大钢琴)的外观。
安装部51a、第一支撑部51b和第二支撑部51d被形成为一体。形成为一体使得减少部件的数量并且减少组装处理的作业量,还有助于减少成本。
此外,如图3D所示,主导轴CS可以被增加到上述实施方式。主导轴CS具有圆柱状头部CSa。直径比头部CSa的直径稍小的螺纹部CSb从头部CSa的下表面向下延伸。在螺纹孔被设置于第一枢转构件52的顶面的情况下,螺纹部CSb被螺纹连接到螺纹孔中,以将主导轴CS连接到踏板装置12。主导轴CS被设计成具有比第一弹簧55的内径小的外径,从而使得第一弹簧55的中心轴线与主导轴CS的中心轴线一致。换句话说,主导轴CS位于第一弹簧55的内侧。在杆40未被压下的状态下,头部CSa的顶端以与第二枢转构件53的下表面相对的方式与第二枢转构件53分开。主导轴CS的长度被调整成使得:当杆40被压下以使由第二弹簧56的施加力和第二枢转构件53的重量形成的合力与第一弹簧55的施加力平衡时,主导轴CS与第二枢转构件53的下表面接触。
在如上所述构造踏板装置12的情况下,在第二枢转构件53与第二枢转构件下限止动件63分开以向上变位时,由主导轴CS支撑第二枢转构件53以防止对第一弹簧55进一步压缩。因此,第二枢转构件53能够稳定地上下移动,导致对杆40施加稳定的反作用力。
主导轴CS的长度可被调整成使得:在杆40被压下之后在第一弹簧55的施加力超过第二枢转构件53的重量之前,主导轴CS与第二枢转构件53的下表面接触。
虽然上述变型例被设计成使得主导轴CS位于第一弹簧55的内侧,但是,只要主导轴CS的顶端与第二枢转构件53的下表面相对,主导轴CS就可以被置于任何位置。作为可选方案,主导轴CS可以使主导轴CS的头部CSa与杆40的顶面相对的方式被置于第二枢转构件53侧。在该情况下,主导轴CS被固定到第二枢转构件53的下表面。
c.第二实施方式
接着,将详细说明根据本发明的踏板装置的第二实施方式。图7是本实施方式的踏板装置12A的侧视图。该实施方式的构造与图3A所示的第一实施方式类似。然而,与第一实施方式不同,在杆40未被压下的状态下,第一弹簧55的上端与第二枢转构件53分开。
接着,将说明如上所述构造的踏板装置12A的操作。在杆40未被压下的状态下,与第一实施方式类似,踏板装置12A被设计成处于图7的状态。如果演奏者不管由反作用力稳定弹簧54的施加力、第一枢转构件52的重量和第一枢转构件52的静摩擦力形成的合力如何而压下杆40,则杆40开始绕转动轴42沿图7中的逆时针方向枢转,使得杆40的后部向上变位。杆40的向上变位导致驱动杆45使第一枢转构件52的前端向上变位。结果,反作用力稳定弹簧54压缩,以增大由反作用力稳定弹簧54施加到杆40的施加力(图8A的A0)。在该状态下,第一弹簧55的顶端与第二枢转构件53的下表面分开。此外,在第一枢转构件52上产生在限制枢转的方向上的第一摩擦力(图9A的A0)。施加第一摩擦力的方向是抵抗杆40的压下的方向。不管杆40的压下量如何,第一摩擦力的大小是恒定的。因此,在该操作范围内,由反作用力稳定弹簧54和第一摩擦力产生杆40的反作用力(图10的A0)。由反作用力稳定弹簧54产生反作用力的变化。
如果杆40被进一步压下以增大杆40的变位量,则由反作用力稳定弹簧54施加到杆40的施加力也进一步增大(图8A的A1)。第一弹簧55的顶端开始与第二枢转构件53的下表面接触。如果在第一弹簧55的顶端与第二枢转构件53的下表面接触之后,杆40的压下量进一步增大,则踏板装置12A的操作与第一实施方式的操作类似。
根据如上所述构造的本实施方式的踏板装置12A能够实现与如图12中的实线所示的从声学钢琴的踏板开始压下至踏板压下结束时的杆的变位量和由演奏者经由踏板感知到的反作用力之间的关系的特性类似的特性(图10)。更具体地,在与图12的A0相当的操作范围(图10的A0)内,由反作用力稳定弹簧54施加到杆40的施加力变化,而在与图12的A1相当的操作范围(图10的A1)内,除了反作用力稳定弹簧54的施加力之外,由第一弹簧55施加到杆40的施加力也变化。因此,与相当于图12的A0的范围的操作范围(图10的A0)相比,能够增大与图12的A1的范围相当的操作范围(图10的A1)内的反作用力的变化率。在与图12的A2相当的操作范围(图10的A2)内,除了反作用力稳定弹簧54的施加力之外,由第二弹簧56施加的施加力也变化。由于第二弹簧56的弹簧常数比第一弹簧55的弹簧常数足够小,因此,与相当于图12的A1的范围的操作范围(图10的A1)相比,能够减小与图12的A2的范围相当的操作范围(图10的A2)内的反作用力的变化率。即使第二弹簧56的弹簧常数不比第一弹簧55的弹簧常数足够小,或者比第一弹簧55的弹簧常数大,在与图12的A2的范围相当的操作范围(图10的A2)内,第一弹簧55和第二弹簧56的串联也导致第一弹簧55和第二弹簧56的合成弹簧的弹簧常数比第一弹簧55的弹簧常数小。因此,在该情况下,与相当于图12的A1的范围的操作范围(图10的A1)的反作用力的变化率相比,能够减小操作范围(图10的A2)内的反作用力的变化率。
此外,与第一实施方式类似,在杆40的压下和杆40的释放之间,第二实施方式也能够呈现杆40的反作用力的滞后。另外,踏板装置12A也允许调整在第二枢转构件53上产生的摩擦力。结果,如图10中的虚线所示,踏板装置12A能够只改变图10的A2的操作范围的滞后宽度,从而能够用单一构造来实现如图13所示的声学踏板的制音踏板和柔音踏板两者的不同的反作用力特性。
在该实施方式中,与第一实施方式类似,在演奏者深深地压下杆40然后急剧地减小压下量的情况下,以及在演奏者周期性地改变杆40的压下量的情况下,由于施加到第二枢转构件53的惯性力和弹簧力的协作使第二枢转构件53能够暂时振动。此外,第二枢转构件53能够与第二枢转构件下限止动件63碰撞,从而使第二枢转构件53的振动。第二枢转构件53的振动经由第一弹簧55被传递到杆40,从而被演奏者感知为不自然的反作用力。然而,对于如上所述构造的踏板装置12,第一弹簧55和第二弹簧56的各自弹簧力沿彼此相反的方向作用在第二枢转构件53上。因此,踏板装置12A能够抑制或快速地停止振动。此外,由于作用在杆40上的弹簧力被分成由反作用力稳定弹簧54施加的弹簧力及由第一弹簧55和第二弹簧56施加的弹簧力,因此,由第一弹簧55和第二弹簧56施加的弹簧力小。因此,踏板装置12A能够减小经由第一弹簧55传递到杆40的不自然的反作用力。此外,接触部51f在第二枢转构件53上产生在抑制或快速停止振动的方向上的摩擦力。因此,如上所述构造的踏板装置12A能够稳定杆40的反作用力。
在上述说明中,考虑了第二枢转构件53的重量。然而,如果第二枢转构件53是由如树脂等轻质材料制成,则可以忽略第二枢转构件53的重量。在该情况下,由于作用在第二枢转构件53上的惯性力也可以被忽略,因此,该轻质的第二枢转构件53防止发生不自然的反作用力,此外还实现了踏板装置12的轻量化。
另外,变位传感器66的操作与第一实施方式所采用的变位传感器的操作类似。因此,如果演奏者释放被压下的杆40,则踏板装置12A可靠地解除了为产生的乐音增加的制音效果和柔音效果。
此外,与第一实施方式的变型例所采用的主导轴类似的主导轴CS可被设置在第二枢转构件53和杆40之间。如在第一实施方式的变型例的情况中那样,该构造也能够稳定杆40的反作用力。此外,第二实施方式的变型例可被设计成使得:在第一弹簧55的施加力超过由第二弹簧56的施加力和第二枢转构件53的重量形成的合力之前,主导轴CS与第二枢转构件53接触。
第二实施方式被设计成使得:在杆40未被压下的状态下,第一弹簧55的下端被插入到设置于第一枢转构件52的凹部52c中以被刚性地支撑,且第一弹簧55的顶端与第二枢转构件53的下表面分开。第二实施方式可被变型成:在第二枢转构件53的下表面设置凹部,使得第一弹簧55的顶端被插入到该凹部中以被刚性地支撑,且第一弹簧55的下端与第一枢转构件52的顶面分开。
第一和第二实施方式被设计成使得:第一支撑部51b与第一枢转构件52接触,以产生在限制第一枢转构件52的枢转的方向上的摩擦力。代替该构造或者除了该构造之外,如图11所示,第一和第二实施方式可被变型成:设置与驱动杆45接触的接触构件70,以产生在限制驱动杆45的上下变位的方向上的摩擦力。
在第一和第二实施方式中,如人造革或毡等摩擦产生构件59被固定到第一支撑部51b。然而,第一和第二实施方式可被变型成使得摩擦产生构件59被固定到第一枢转构件52。此外,在第一和第二实施方式中,如人造革或毡等摩擦产生构件60被固定到第二枢转构件53。然而,第一和第二实施方式可被变型成使得摩擦产生构件60被固定到接触部51f。
在第一和第二实施方式中,踏板装置12、12A被应用到电子乐器的制音踏板和柔音踏板。然而,踏板装置12、12A也可以被应用到电子乐器的持音踏板(sostenuto pedal)。
Claims (14)
1.一种电子乐器的踏板装置,所述踏板装置包括:
杆,该杆由固定支撑构件支撑,并且通过由演奏者压下所述杆而使所述杆枢转;
可动构件,该可动构件的从第一预定位置朝向第一方向的变位被所述固定支撑构件限制,在演奏者压下所述杆时,所述可动构件朝向与所述第一方向相反的第二方向变位;
传递构件,该传递构件由于所述杆的枢转而变位,以将所述杆的枢转传递到所述可动构件;
第一弹簧,该第一弹簧被设置在所述传递构件和所述可动构件之间,以在演奏者压下所述杆时对所述可动构件施加朝向所述第二方向的力;
第二弹簧,该第二弹簧被设置在所述可动构件和所述固定支撑构件之间,以对所述可动构件施加朝向所述第一方向的力;
第一接触构件,该第一接触构件与所述传递构件接触,以产生沿限制所述传递构件的变位的方向的第一摩擦力;以及
第二接触构件,该第二接触构件与所述可动构件接触,以产生沿限制所述可动构件的变位的方向的第二摩擦力。
2.根据权利要求1所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,
所述传递构件的从第二预定位置朝向所述第一方向的变位被所述固定支撑构件限制,所述第二预定位置朝向所述第一方向与所述第一预定位置分开,在演奏者压下所述杆时,所述传递构件朝向所述第二方向变位;
如果演奏者压下所述杆的压下量小于预定量,则所述第二弹簧限制所述可动构件朝向所述第二方向变位,如果演奏者压下所述杆的压下量大于或等于所述预定量,则所述第二弹簧允许所述可动构件朝向所述第二方向变位。
3.根据权利要求2所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,
在所述杆未被演奏者压下的状态下,所述第一弹簧的两端分别与所述传递构件和所述可动构件接触。
4.根据权利要求1所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,所述传递构件包括:
驱动杆,该驱动杆的下端与所述杆接触,所述驱动杆随着由演奏者压下所述杆产生的所述杆的枢转而上下变位;以及
枢转构件,该枢转构件由所述固定支撑构件支撑并且随着所述驱动杆的变位而枢转。
5.根据权利要求4所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,
所述第一接触构件与所述枢转构件接触,以产生沿限制所述枢转构件的枢转的方向的第一摩擦力。
6.根据权利要求4所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,
所述第一接触构件与所述驱动杆接触,以产生沿限制所述驱动杆的变位的方向的第一摩擦力。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,所述踏板装置还包括主导轴,所述主导轴具有圆柱状头部并且被固定到所述枢转构件的顶面,所述头部与所述可动构件的下表面相对。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,所述踏板装置还包括主导轴,所述主导轴具有圆柱状头部并且被固定到所述可动构件的下表面,所述头部与所述枢转构件的顶面相对。
9.根据权利要求1所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,
所述第二摩擦力比所述第一摩擦力大。
10.根据权利要求1所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,所述踏板装置还包括第三弹簧,所述第三弹簧被设置在所述固定支撑构件和所述传递构件之间,以总是对所述杆施加沿抵抗所述杆的压下的方向的弹簧力。
11.根据权利要求10所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,
在所述杆未被演奏者压下的状态下,所述第一弹簧的两端分别与所述传递构件和所述可动构件接触。
12.根据权利要求10所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,
在所述杆未被演奏者压下的状态下,所述第一弹簧的一端与所述传递构件或所述可动构件分开。
13.根据权利要求1所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,所述踏板装置还包括用于调整将在所述可动构件上产生的摩擦力的大小的调整机构。
14.根据权利要求1所述的电子乐器的踏板装置,其特征在于,所述踏板装置还包括用于感测所述杆的变位量的传感器。
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---|---|---|---|---|
JP5228667B2 (ja) * | 2008-07-24 | 2013-07-03 | ヤマハ株式会社 | 電子鍵盤楽器 |
JP5838568B2 (ja) * | 2011-03-02 | 2016-01-06 | ヤマハ株式会社 | 電子打楽器用のペダル装置 |
JP6010313B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2016-10-19 | 株式会社河合楽器製作所 | 鍵盤楽器のペダル装置 |
FR2996932B1 (fr) * | 2012-10-15 | 2015-11-20 | Univ Pierre Et Marie Curie Paris 6 | Controleur haptique adapte pour le controle d’une caracteristique sonore |
CN108028039B (zh) * | 2015-06-12 | 2022-01-21 | 施坦威股份有限公司 | 钢琴扩展柔音踏板 |
CN106328099B (zh) * | 2016-08-25 | 2019-09-06 | 郑州师范学院 | 一种钢琴扩展的柔音踏板 |
US11984103B2 (en) * | 2018-05-25 | 2024-05-14 | Roland Corporation | Displacement amount detecting apparatus and electronic wind instrument |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1503218A (en) * | 1923-02-03 | 1924-07-29 | John H Wedig | Hypotubule syringe |
US5719347A (en) * | 1994-12-07 | 1998-02-17 | Yamaha Corporation | Keyboard apparatus for electronic musical instrument with key depression detection unit |
CN1901121A (zh) * | 2005-07-21 | 2007-01-24 | 雅马哈株式会社 | 电子键盘乐器的键操作检测装置 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5952052U (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-05 | いすゞ自動車株式会社 | アクセルペダル装置 |
JPH0414793Y2 (zh) * | 1985-09-06 | 1992-04-02 | ||
JP2583233Y2 (ja) * | 1991-10-24 | 1998-10-22 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器のペダル装置 |
JP3453025B2 (ja) * | 1996-05-20 | 2003-10-06 | 株式会社河合楽器製作所 | 楽器のペダルユニット |
US6888052B2 (en) * | 1998-09-04 | 2005-05-03 | David Meisel | Key actuation systems for keyboard instruments |
US6194643B1 (en) * | 1998-09-04 | 2001-02-27 | David Meisel | Key actuation systems for keyboard instruments |
JP4029513B2 (ja) * | 1999-02-25 | 2008-01-09 | ヤマハ株式会社 | ペダル装置 |
JP2004334008A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Yamaha Corp | 電子鍵盤楽器のペダル装置 |
US7115805B1 (en) * | 2003-07-22 | 2006-10-03 | Vandervoort Paul B | System for playing percussion instruments with feet |
JP2006143131A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Mikuni Corp | アクセルペダル装置 |
DE202007001871U1 (de) * | 2007-02-05 | 2007-04-19 | Franz, Torsten | Fusspedalbetriebene Cabasa für Percussionisten und Schlagzeuger mit Ab- und Auf/Ab-mechanik |
JP5257084B2 (ja) * | 2008-03-17 | 2013-08-07 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器のペダル装置 |
US7956261B2 (en) * | 2008-03-24 | 2011-06-07 | Yamaha Corporation | Pedal apparatus of electronic musical instrument |
JP5428422B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2014-02-26 | ヤマハ株式会社 | 電子楽器 |
-
2009
- 2009-01-13 JP JP2009004395A patent/JP5257083B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2010
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1503218A (en) * | 1923-02-03 | 1924-07-29 | John H Wedig | Hypotubule syringe |
US5719347A (en) * | 1994-12-07 | 1998-02-17 | Yamaha Corporation | Keyboard apparatus for electronic musical instrument with key depression detection unit |
CN1901121A (zh) * | 2005-07-21 | 2007-01-24 | 雅马哈株式会社 | 电子键盘乐器的键操作检测装置 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JP特开2004-117975A 2004.04.15 |
JP特开2004-333786A 2004.11.25 |
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US20100175545A1 (en) | 2010-07-15 |
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