CN103794196B - 一种连杆式结构木质电钢琴键盘 - Google Patents

Abstract

一种连杆式结构木质电钢琴键盘，在传统立式钢琴击弦机的基础上，还包括上档、下档，所述上档和下档分别安装在支架上从而将所述配重锤柄和配重锤的运动位置限制在所述上档以下和所述下档以上的范围之内；所述上档和下档均由金属角梁构件和呢毡垫组成，所述金属角梁构件固定连接在所述支架上，所述呢毡垫固定在所述金属角梁构件上；锄头柄与配重锤柄之间的夹角减小为≤60°，优选为45°；将击弦机榔头改造为配重锤并设计了可调重量的配重锤结构，即所述配重锤上设置1个、2个或多个铁质或铜质销钉以调节所述配重锤的重量。本发明所提供的连杆式结构木质电钢琴键盘有效地简化了传统立式钢琴击弦机组装工艺并节省了材料消耗，使得电钢琴具有了传统钢琴的弹奏触感效果。

Description

一种连杆式结构木质电钢琴键盘

技术领域

本发明涉及一种电钢琴键盘，特别涉及一种连杆式木质电钢琴键盘结构。

背景技术

钢琴以其宽广的音域、优美的音色和独特的演奏性能而享誉乐坛，被称为乐器之王。但根据近几年对国内外乐器市场的调查和研究，由于制造传统钢琴需要消耗大量木材资源，且生产工艺复杂、人工成本增加，导致传统钢琴的价格较高，其在乐器市场上的销售比例正逐年下降。而随着大规模集成电路的广泛应用，传统钢琴音色采样技术的成熟以及数字电路模拟传统钢琴弹奏技术的发展，电钢琴的音色和效果已趋近传统钢琴，且其兼具多种乐器音色与多样化的演奏形式，因而在钢琴市场上占据越来越重要的位置。由于使用较少木材与金属铜，电钢琴的生产成本较低，加上现代科技赋予的丰富功能和稳定性能，电钢琴成为越来越多钢琴学习者和演奏家的选择。但是与传统钢琴相比，电钢琴的键盘手感较轻，且其不会随着弹奏力度和速度的变化而变化，造成电钢琴学习者不适应传统钢琴键盘，在比赛、表演等场合无法使用高端传统钢琴弹奏出理想效果，也导致传统钢琴学习者不愿意弹奏电钢琴等问题。如何使得电钢琴键盘的弹奏感觉与传统钢琴一致，是困扰电钢琴制造者和使用者的一大难题，也是电钢琴技术领域亟待解决的问题。

发明内容

为克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种能够模拟传统钢琴弹奏触感的连杆式结构木质电钢琴键盘，其具体方案如下：

一种连杆式结构木质电钢琴键盘，包括黑键、中档、白键、前档、底盘、配重锤柄、配重锤、锄头柄、锄头、挡托、调节钮、支架、凸轮、顶杆、凸轮轴架、蟹钳、总档、联动轴架、联动杆、卡钉、后档，所述白键和所述黑键通过所述前档、所述中档、所述后档安装在所述底盘上，所述联动杆通过所述联动轴架、所述凸轮通过所述凸轮轴架、所述调节钮通过所述蟹钳分别安装在所述总档上，所述总档安装在所述支架上，所述联动杆下方设有卡钉，所述卡钉安装在所述白键远离弹奏者一端的上面，所述联动杆上面通过顶杆轴架和弹簧安装顶杆，所述联动杆上方靠近弹奏者的部位固定连接挡托，所述顶杆的上端顶着所述凸轮，所述凸轮上固定安装锄头柄和配重锤柄，所述锄头柄上设有锄头，所述锄头靠近弹奏者的端面在运动过程中接触所述挡托，所述配重锤柄固定连接所述配重锤，所述连杆式结构木质电钢琴键盘还包括上档、下档，所述上档和下档分别安装在支架上从而将所述配重锤柄和配重锤的运动位置限制在所述上档以下和所述下档以上的范围之内，所述锄头柄的轴线与所述配重锤柄的轴线之间的夹角≤60°。相对于传统钢琴而言，电钢琴的结构因为没有了琴弦，钢琴的弦槌也就失去了击弦的功能，本发明将传统立式钢琴的击弦机结构进行合理改造，使其成为电钢琴键盘的配重结构，以使电钢琴键盘的弹奏触感与传统钢琴相似。由于功能的改变，原钢琴击弦机上的制音功能、踏瓣控制功能及其所属结构、零部件全部取消，原击弦机上用于快速归位的各种辅助设置及零件，如转击器中的攀带和钩簧以及钩簧小绳、联动器中的攀带钩子、背档等都予以去掉。然后在此基础上，减小了配重锤柄轴线与锄头柄轴线的夹角，增加了上档和下档的设置，同时将击弦机榔头改造为配重锤并设计了可调重量的配重锤结构。本发明中减小配重锤柄轴线与锄头柄轴线的夹角能够使得配重锤的重心完全偏移，有利于整体机构联动、运行后的快速归位。增加上档和下档的作用是对配重锤的运动范围进行限定。可调重量的配重锤结构能够模拟传统钢琴中不同重量的弦槌结构，以满足不同弹奏者的需求。

优选地，所述上档和下档均由金属角梁构件和呢毡垫组成，所述金属角梁构件固定连接在所述支架上，所述呢毡垫固定在所述金属角梁构件上。金属相比木材强度高，因而金属角梁构件具有不易变形的优点，并且金属具有较好的机械加工性能，便于加工成各种几何形状，以满足应用钢琴的需求。毡垫能够缓冲配重锤柄与金属角梁构件的碰撞，既减小噪音，又能保护这两个部件不易受损，并且毡垫具有化学性质稳定，不容易腐蚀或变形的优点。

优选地，所述配重锤上设置1个、2个或多个金属销钉以调节所述配重锤的重量。销钉采用密度相对较大的材料，如铜、铁等，以便较大地增加配重的重量。

优选地，所述锄头柄与所述配重锤柄之间的夹角为45°。经过反复试验，当锄头柄与配重锤柄之间的夹角为45°时，电钢琴键盘的弹奏手感相对较佳。

本发明所提供的连杆式结构木质电钢琴键盘有效地简化了传统立式钢琴击弦机组装工艺并节省了材料消耗，使得电钢琴具有了传统钢琴的弹奏触觉效果。

附图说明

图1为连杆式结构木质电钢琴键盘的示意图。

图1中的附图标记包括：

1.黑键、2.中档、3.白键、4.前档、5.底盘、6.上档、7.配重锤柄、8.配重锤、9.下档、10.锄头柄、11.锄头、12.挡托、13.调节钮、14.支架、15.凸轮、16.顶杆、17.凸轮轴架、18.蟹钳、19.总档、20.联动轴架、21.联动杆、22.卡钉、23.后档。

具体实施方式

一种连杆式结构木质电钢琴键盘，包括黑键1、中档2、白键3、前档4、底盘5、配重锤柄7、配重锤8、锄头柄10、锄头11、挡托12、调节钮13、支架14、凸轮15、顶杆16、凸轮轴架17、蟹钳18、总档19、联动轴架20、联动杆21、卡钉22、后档23，所述白键3和所述黑键1通过所述前档4、所述中档2、所述后档23安装在所述底盘5上，所述联动杆21通过所述联动轴架20、所述凸轮15通过所述凸轮轴架17、所述调节钮13通过所述蟹钳18分别安装在所述总档19上，所述总档19安装在所述支架14上，所述联动杆21下方设有卡钉22，所述卡钉22安装在所述白键3远离弹奏者一端的上面，所述联动杆21上方通过顶杆支架和弹簧安装顶杆16，所述联动杆21上方靠近弹奏者的部位固定连接挡托12，所述顶杆16的上端顶着所述凸轮15，所述凸轮15上固定连接有锄头柄10和配重锤柄7，所述锄头柄10上设有锄头11，所述锄头11靠近弹奏者的端面在运动过程中接触所述挡托12，所述配重锤柄7固定连接所述配重锤8，所述连杆式结构木质电钢琴键盘还包括上档6、下档9，所述上档6和下档9分别安装在支架14上，从而将所述配重锤柄7的运动位置限制在所述上档6以下和所述下档9以上的范围之内，所述锄头柄10与所述配重锤柄7之间的夹角≤60°，优选为45°。

所述上档6和下档9均由金属角梁构件和呢毡垫组成，所述金属角梁构件固定连接所述支架14，所述呢毡垫固定在所述金属角梁构件上。

所述配重锤8上设置1个、2个或多个金属销钉以调节所述配重锤的重量。

如附图1所示，琴键由前档4、中档2、后档23限定位置并控制杠杆比，中档是琴键受力运动的支点；琴键通过卡钉22实现与联动杆21的运动传递；挡托12、顶杆16等安装在联动杆上，锄头11、配重锤8通过锄头柄10、配重锤柄7等安装在凸轮15上，配重锤柄与锄头柄的轴线夹角应小于60°；联动杆、凸轮及调节钮13通过凸轮轴架17、联动轴架20及蟹钳18安装在总档19上；总档、上档6、下档9等安装在支架14上；顶杆、联动杆、凸轮与总档构成连杆系统；调节顶杆与调节钮的间距能控制顶杆脱开凸轮的“断联”距离；调节挡托与锄头的间距能控制配重锤等部件“断联”后再返回时被止住的位置；上档、下档控制配重锤的行程；前档、中档、后档、支架等都固定在底盘5上。

当演奏者手指按下琴键时，键盘机构通过琴键13等杠杆及联动杆21、顶杆16凸轮15等连杆作用，最终将弹奏力传递给了配重锤8，使配重锤由下档9的位置启动，向上档6的位置行进，当接近上档时，顶杆被调节钮13控制从凸轮下脱开，配重锤撞击上档后返回，途中被挡托12止住，为下一次受力运动做准备。这样就完成了一次弹奏击键过程。

配重锤根据人手指的感受配置重量，来调整手指弹奏用力的舒适度，完全保留了钢琴演奏时，其键盘既有载荷、摩擦、弹簧的感觉，又有断联、回弹的感受，使电钢琴的演奏触觉完全趋同于传统钢琴的演奏触觉。

为了安装、调整的方便，将整个键盘系统设计组成一个整体，将各个零部件组合、安装在一个框架上，每个整体都可以进行独立的调整和移动，既方便了调整，又方便了运输和安装。

Claims (9)

1.一种连杆式结构木质电钢琴键盘，包括黑键(1)、中档(2)、白键(3)、前档(4)、底盘(5)、配重锤柄(7)、配重锤(8)、锄头柄(10)、锄头(11)、挡托(12)、调节钮(13)、支架(14)、凸轮(15)、顶杆(16)、凸轮轴架(17)、蟹钳(18)、总档(19)、联动轴架(20)、联动杆(21)、卡钉(22)、后档(23)，所述白键(3)和所述黑键(1)通过所述前档(4)、所述中档(2)、所述后档(23)安装在所述底盘(5)上，所述联动杆(21)通过所述联动轴架(20)、所述凸轮(15)通过所述凸轮轴架(17)、所述调节钮(13)通过所述蟹钳(18)分别安装在所述总档(19)上，所述总档(19)安装在所述支架(14)上，所述联动杆(21)下方设有卡钉(22)，所述卡钉(22)置于所述白键(3)远离弹奏者一端的上表面上，所述联动杆(21)上方通过顶杆支架和弹簧连接顶杆(16)，所述联动杆(21)上方靠近弹奏者的部位固定连接挡托(12)，所述顶杆(16)的上端顶着所述凸轮(15)，所述凸轮(15)上固定连接锄头柄(10)和配重锤柄(7)，所述锄头柄(10)上设有锄头(11)，所述锄头(11)靠近弹奏者的端面在运动过程中接触所述挡托(12)，所述配重锤柄(7)固定连接所述配重锤(8)，其特征在于：还包括上档(6)、下档(9)，所述上档(6)和下档(9)分别安装在支架(14)上，从而将所述配重锤柄(7)和配重锤(8)的运动位置限制在所述上档(6)以下和所述下档(9)以上的范围之内，所述锄头柄(10)的轴线与所述配重锤柄(7)的轴线之间的夹角≤60°。

2.如权利要求1所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述上档(6)和下档(9)均由金属角梁构件和呢毡垫组成，所述金属角梁构件固定连接在所述支架(14)上，所述呢毡垫固定在所述金属角梁构件上。

3.如权利要求1或2所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述配重锤(8)上设置1个、2个或多个金属销钉以调节所述配重锤的重量。

4.如权利要求1或2所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述锄头柄(10)的轴线与所述配重锤柄(7)的轴线之间的夹角为45°。

5.如权利要求3所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述锄头柄(10)的轴线与所述配重锤柄(7)的轴线之间的夹角为45°。

6.如权利要求3所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述金属销钉采用铁销钉。

7.如权利要求5所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述金属销钉采用铁销钉。

8.如权利要求3所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述金属销钉采用铜销钉。

9.如权利要求5所述的一种连杆式结构木质电钢琴键盘，其特征在于：所述金属销钉采用铜销钉。