CN104485092B - 一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，包括基座以及能在该基座上垂直上下往返限位运动的主支架，该主支架上设置有能为其提供上弹力的弹性装置，当所述主支架逐渐向下运动时，所述弹性装置为其提供的上弹力逐渐增加，当所述主支架向下运动至一定行程时，所述弹性装置不为其提供上弹力。本发明的琴键触感仿真装置在不改变原有键盘结构的条件下，在琴键配重杠杆上安装一触感仿真装置，即可产生丰富的触感，使断联、触后等弹奏手感达到与传统机械钢琴一致，可以完全实现传统钢琴弹奏的力度曲线，既解决了现有一般电钢琴触感单一的问题，又大幅度降低了带击弦机的电钢琴的成本，值得广泛推广应用。

Description

一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置

技术领域

本发明属于乐器技术领域，具体涉及一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置。

背景技术

传统机械钢琴的发音是击弦机击弦发出声音，弹奏触感的力度曲线是由多种不同动作组合而形成，具体分析有主行程和余程，在余程前部分是一个力量增加的过程，后部分有一个断联触感，而断联触感是传统钢琴手感的重要组成部分。目前，一般的电钢琴是由单纯的重锤来达到模拟传统钢琴的手感，效果极为单一。比较高端的电钢琴则直接将传统机械钢琴的击弦机系统完全搬到电钢琴中，成本高昂，体积大且重。还有一些是将传统机械钢琴的击弦机简化后放入电钢琴中，结构也显复杂，且组装和生产比较复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，它能够完全实现传统钢琴弹奏的力度曲线，产生丰富的触感，达到传统钢琴的弹奏效果。

本发明所采用的技术方案是：一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，包括基座以及能在该基座上垂直上下往返限位运动的主支架，该主支架上设置有能为其提供上弹力的弹性装置，当所述主支架逐渐向下运动时，所述弹性装置为其提供的上弹力逐渐增加，当所述主支架向下运动至一定行程时，所述弹性装置不为其提供上弹力。

作为优选，所述基座上设置有限制所述主支架左右移位的左右限位结构，所述基座与所述主支架上设置有限制所述主支架上下运动行程的上下限位结构。

作为优选，所述主支架上设置有供所述基座贯穿的限位腔，所述基座上设置供所述主支架上下运动的限位槽，所述限位腔的上壁和下壁上分别设置上限位缓震垫和下限位缓震垫。

作为优选，所述基座上设置供所述主支架贯穿的限位腔，所述主支架上设置有上限位缓震垫和下限位缓震垫。

作为优选，所述基座上方设置有通过支撑架与之固定相连、且供所述主支架贯穿的限位筒，所述基座上与所述主支架对应位置处设置有下限位缓震垫，所述主支架上设置有上限位缓震垫。

作为优选，所述弹性装置是由与所述主支架铰接的刀形导杆以及套设在该刀形导杆上的翼簧构成的，所述翼簧远离所述主支架的一端固定在所述基座上。

作为优选，所述主支架左右两侧各设置有一相互对称的弹性装置。

作为优选，所述主支架一侧设置弹性装置，其另一侧设置与该主支架滑动配合的滑轮。

作为优选，所述弹性装置为设置在所述主支架正下方的弹片，所述基座上设置有卡止上述弹片、并供上述弹片伸展嵌入的卡槽。

作为优选，所述主支架上部还设置有直立弹簧或硅胶垫，该直立弹簧或硅胶垫上端通过直立导杆设置有上止缓震垫。

本发明的有益效果在于：本发明的琴键触感仿真装置在不改变原有键盘结构的条件下，在琴键配重杠杆上安装一触感仿真装置，即可产生丰富的触感，使断联、触后等弹奏手感达到与传统机械钢琴一致，可以完全实现传统钢琴弹奏的力度曲线，既解决了现有一般电钢琴触感单一的问题，又大幅度降低了带击弦机的电钢琴的成本，值得广泛推广应用。

附图说明

图1为本发明的实施例一结构示意图；

图2为本发明的实施例二结构示意图；

图3为本发明的实施例三结构示意图；

图4为本发明的实施例四结构示意图；

图5为本发明的应用示意图一；

图6为本发明的应用示意图二；

图7为本发明的实施例五结构示意图一；

图8为本发明的实施例五结构示意图二。

图中：1、上止缓震垫；2、直立导杆；3、直立弹簧；4、弹簧缓震垫；5、主支架；6、铰接轴；7、刀形导杆；8、翼簧；9、限位座；10、限位槽；11、基座；12、上限位缓震垫；13、下限位缓震垫；14、限位筒；15、滑轮；16、滑轮支架；17、弹片；18、消音海绵；19、卡槽；20、硅胶垫；21、重锤式电钢琴琴键；22、配重杠杆；23、杠杆支点；24、重锤式电钢琴键盘座；25、主架接触点；26、铰接支点；27、力度式电钢琴琴键；28、琴键硅胶键接触点；29、琴键接触点；30、琴键触感仿真装置；31、力度式电钢琴键盘座；32、弹性电子硅胶键；33、配重块。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1至图4所示，一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，包括基座11以及能在该基座11上垂直上下往返限位运动的主支架5，该主支架5上设置有能为其提供上弹力的弹性装置，当所述主支架5逐渐向下运动时，所述弹性装置为其提供的上弹力逐渐增加，当所述主支架5向下运动至一定行程时，所述弹性装置不为其提供上弹力，此“一定行程”可以是主支架5向下运动的最大行程，也可以是主支架5向下运动未达到最大行程的行程，所述基座11上设置有限制所述主支架5左右移位的左右限位结构，所述基座11与所述主支架5上设置有限制所述主支架5上下运动行程的上下限位结构。

实施例一：如图1所示，一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，包括基座11以及能在该基座11上垂直上下往返限位运动的主支架5，该主支架5上设置有能为其提供向上的弹力的弹性装置，所述弹性装置为左右两个，并相互对称的设置在所述主支架5的左右两侧，当所述主支架5逐渐向下运动时，所述弹性装置为其提供的上弹力逐渐增加，当所述主支架5向下运动至一定行程时，所述弹性装置不为其提供上弹力。

所述弹性装置是由通过铰接轴6与所述主支架5铰接的刀形导杆7以及套设在该刀形导杆7上的翼簧8构成的，所述翼簧8远离所述主支架5的一端固定在所述基座11上，基座11上设置用于固定翼簧8端部的限位座9。

所述主支架5上设置有供所述基座11贯穿的限位腔，主支架5可在该限位腔与基座11的相互配合下实现该主支架5的上下行程限位运动，该限位腔的上壁和下壁即为限制主支架5上下运行行程的上下限位结构，所述限位腔的上壁和下壁上分别设置上限位缓震垫12和下限位缓震垫13，起到缓冲作用并可减少噪音，所述基座11上设置供所述主支架5上下运动的限位槽10，该限位槽10即为左右限位结构，起到限制主支架5左右移位的功能。当然本装置的左右限位结构和上下限位结构也可以是其它形式的，只要其能完成所需要的功能即可，如也可以是基座11上设置供所述主支架5贯穿的限位腔，该限位腔即为实现限制主支架5左右移位功能的左右限位结构，所述主支架5上设置有上限位缓震垫12和下限位缓震垫13，上限位缓震垫12和下限位缓震垫13即为实现限制主支架5上下运动行程的上下限位结构，同时也起到缓冲和减少噪音的作用。

所述主支架5上部还设置有直立弹簧3，直立弹簧3的两端均设置弹簧缓震垫4，以减小噪声，该直立弹簧3上端通过直立导杆2设置有上止缓震垫1，其作用是在减小接触噪声的同时对直立弹簧3的行程进行限位。

本装置的受力过程分析如下：

翼簧8在静止状态下被弯曲，产生向上的静止弹力，用于支撑主支架5，当琴键压力下传时，首先作用于直立弹簧3上，直立弹簧3在一定行程时的弹力比翼簧8的静止弹力小3-20克，当直立弹簧3刚刚完全被圧到其一定行程时，翼簧8还未向下变形，当翼簧8继续受到圧力时，主支架5会在基座11上沿左右限位结构向下运动，由于翼簧8的刀形导杆7是成一侧直线一侧弧形的刀形，在受到圧力时结合翼簧8成向下对称性运动，当圧力克服翼簧8弯曲的自身应力时，即主支架5向下运动至一定行程时，翼簧8突然对称成一条直线，与主支架5垂直，不再给主支架5提供向上的弹力；当所有的向下圧力全部撤消时，翼簧8沿刀形导杆7向上迅速复位成初始的弯曲状态，直立弹簧3也向上复位成初始状态，为下次动作循环作准备。

本发明所述的琴键触感仿真装置30可以安装于重锤式电钢琴键盘的配重杠杆22上，也可以安装于力度式电钢琴键盘的琴键的下方，当然其也可安装于其它需要位置处。

如图5所示，其为将本琴键触感仿真装置30安装在重锤式电钢琴键盘座24的配重杠杆22上，配重杠杆22末端设置减轻后的配重块33，当重锤式电钢琴琴键21下圧通过铰接支点26带动配重杠杆22绕杠杆支点23上行到一半时，此时重锤式电钢琴琴键21下行5mm，琴键触感仿真装置30的上止缓震垫1接触到主架接触点25，本过程给琴键反馈的力度是比较轻的，形成传统钢琴的主程触感；当压力继续时，直立弹簧3被圧缩，直到直立弹簧3完成圧缩过程，此时琴键下行3mm，直立弹簧3完成圧缩过程时，直立弹簧3的弹力比主支架5两侧翼簧8的静止弹力小3-20克，所以此时翼簧8没有开始进行变形，由于这时的力度是在上次的圧力下增加的，这个过程给琴键反馈的力度是逐渐加重，形成传统钢琴余程的前半部分触感；当圧力继续时，主支架5会在基座11的左右限位结构中向下运动，由于刀形导杆7是成一侧直线一侧弧形的刀形，在受到圧力时结合翼簧8成向下对称性运动，当圧力克服翼簧8弯曲的自身应力时，即主支架5向下运动至一定行程时，翼簧8突然对称成一条直线，与主支架5垂直，不再为主支架5提供向上的弹力，此时琴键下行2mm，到达琴键下行终点，由于此时翼簧8向上的弹力突然消失，从而此工作段的垂直作用力也突然被减轻，这个过程给琴键反馈的力度是由急剧变重到急剧变轻，从而达到传统钢琴余程后部分的断联触感。当松开琴键时，琴键触感仿真装置30所受到的圧力消失，由于翼簧8中间的刀形导杆7成刀形，翼簧8的弹性使翼簧8沿刀形导杆7迅速回复到原有的弯曲状态，同时直立弹簧3也回复到初始状态，为下次击键作好准备。在整个向下圧键的过程中，琴键给手指反馈的力度形成（轻－－逐渐加重――急剧加重――急剧减轻）的过程，每个过程通过限位完全模拟传统钢琴琴键弹奏的各个阶段，从而达到完美的钢琴弹奏触感。

如图6所示，其为将本琴键触感仿真装置30安装在力度式电钢琴键盘座31上力度式电钢琴琴键27的下方，当力度式电钢琴琴键27下圧，琴键硅胶键接触点28即作用在弹性电子硅胶键32上，当下压至弹性电子硅胶键32到总行程的一半时，此时琴键下行5mm，琴键接触点29开始接触到本装置的上止缓震垫1的顶部，本过程给琴键反馈的力度是比较轻的，形成传统钢琴的主程触感；当压力继续时，直立弹簧3被圧缩，直到直立弹簧3完成圧缩过程，此时琴键下行3mm，直立弹簧3完成圧缩过程时，直立弹簧3的弹力比主支架5两侧翼簧8的静止弹力小3-20克，此时翼簧8没有开始进行变形，由于这时的力度是在上次的圧力下增加的，这个过程给琴键反馈的力度也是逐渐加重的，这个过程形成传统钢琴余程的前半部分触感；当圧力继续时，主支架5会在基座11的左右限位结构中向下运动，由于翼簧8的刀形导杆7是成一侧直线一侧弧形的刀形，在受到圧力时结合翼簧8成向下对称性运动，当圧力克服翼簧8弯曲的自身应力时，即主支架5向下运动至一定行程时，翼簧8突然对称成一条直线，与主支架5垂直，不再为主支架5提供向上的弹力，此时琴键下行2mm，到达琴键下行终点，由于此时翼簧8向上的弹力突然消失，从而此工作段的垂直作用力也突然被减轻，这个过程给琴键反馈的力度是急剧变重到急剧变轻，从而达到传统钢琴余程后部分的断联触感。当松开琴键时, 琴键触感仿真装置30所受到的圧力消失，由于翼簧8中间的刀形导杆7成刀形，翼簧8的弹性使翼簧8沿刀形导杆7迅速回复到原有的弯曲状态，同时直立弹簧3也回复到初始状态，为下次击键作好准备。整个向下圧键的过程中，琴键给手指反馈的力度形成（轻－－逐渐加重――急剧加重――急剧减轻）的过程，每个过程通过限位完全模拟传统钢琴琴键弹奏的各个阶段，从而达到完美的钢琴弹奏触感。

实施例二：如图2所示，基座11上方设置有通过支撑架与之固定相连、且供所述主支架5贯穿的限位筒14，该限位筒14即为实现限制主支架5左右移位功能的左右限位结构，所述基座11上与所述主支架5对应位置处设置有下限位缓震垫13，所述主支架5上设置有上限位缓震垫12，上限位缓震垫12和下限位缓震垫13即为实现限制主支架5上下运动行程的上下限位结构，同时也起到缓冲和减少噪音的作用。本实施例其余结构与实施例一相同。

实施例三：如图3所示，所述主支架5一侧设置弹性装置，其另一侧设置与该主支架5滑动配合的滑轮15，滑轮15通过滑轮支架16固定在基座11上，所述弹性装置是由通过铰接轴6与所述主支架5铰接的刀形导杆7以及套设在该刀形导杆7上的翼簧8构成的，所述翼簧8远离所述主支架5的一端固定在所述基座11上，基座11上设置用于固定翼簧8端部的限位座9。本实施例其余结构与实施例一相同，本实施例利用滑轮15替代原有一侧翼簧8的作用，减小主支架5上下移动的阻力，达到余程后部分的翼簧8圧下后也能复位，从而完成余程中的所有部分动作。

实施例四：如图4所示，所述弹性装置为设置在所述主支架5正下方的弹片17，所述基座11上设置有卡止上述弹片17、并供上述弹片17伸展嵌入的卡槽19，所述卡槽19侧壁覆盖设置有消音海绵18。本实施例其余结构与实施例一相同，直立弹簧3圧下接触到弹片17后，圧力继续时，弹片17被圧下并向下变形后伸展为一条直线时，即主支架5向下运动至一定行程时，弹片17不为主支架5提供向上的弹力，从而模拟出余程后部分的断联触感。

实施例五：如图7、图8所示，所述主支架5上方的直立弹簧3由硅胶垫20替代，其可以代替直立弹簧3起到缓冲和弹性作用，同时无须另行为直立弹簧3设置弹簧缓震垫4，方便实用。当然硅胶垫20也可以由其它可提供弹性功能的部件代替，只要其能实现其功能即可。

本发明的琴键触感仿真装置30在不改变原有键盘结构的条件下，在琴键配重杠杆22上安装一触感仿真装置，即可产生丰富的触感，使断联、触后等弹奏手感达到与传统机械钢琴一致，可以完全实现传统钢琴弹奏的力度曲线，既解决了现有一般电钢琴触感单一的问题，又大幅度降低了带击弦机的电钢琴的成本，值得广泛推广应用。本发明的琴键触感仿真装置被应用在电钢琴的琴键的触感上，因为位置的选用不同，可以调整各部分的尺寸和大小；同时本装置的其中一部分结构被替代应用在电钢琴上完成触感调整的，也属于本发明所保护的范围。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (8)

1.一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：包括基座（11）以及能在该基座（11）上垂直上下往返限位运动的主支架（5），该主支架（5）上设置有能为其提供上弹力的弹性装置，当所述主支架（5）逐渐向下运动时，所述弹性装置为其提供的上弹力逐渐增加，当所述主支架（5）向下运动至一定行程时，所述弹性装置不为其提供上弹力；所述弹性装置是由与所述主支架（5）铰接的刀形导杆（7）以及套设在该刀形导杆（7）上的翼簧（8）构成的，所述翼簧（8）远离所述主支架（5）的一端固定在所述基座（11）上。

2.根据权利要求1所述的一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：所述基座（11）上设置有限制所述主支架（5）左右移位的左右限位结构，所述基座（11）与所述主支架（5）上设置有限制所述主支架（5）上下运动行程的上下限位结构。

3.根据权利要求2所述的一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：所述主支架（5）上设置有供所述基座（11）贯穿的限位腔，所述基座（11）上设置供所述主支架（5）上下运动的限位槽（10），所述限位腔的上壁和下壁上分别设置上限位缓震垫（12）和下限位缓震垫（13）。

4.根据权利要求2所述的一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：所述基座（11）上设置供所述主支架（5）贯穿的限位腔，所述主支架（5）上设置有上限位缓震垫（12）和下限位缓震垫（13）。

5.根据权利要求2所述的一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：所述基座（11）上方设置有通过支撑架与之固定相连、且供所述主支架（5）贯穿的限位筒（14），所述基座（11）上与所述主支架（5）对应位置处设置有下限位缓震垫（13），所述主支架（5）上设置有上限位缓震垫（12）。

6.根据权利要求1所述的一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：所述主支架（5）左右两侧各设置有一相互对称的弹性装置。

7.根据权利要求1所述的一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：所述主支架（5）一侧设置弹性装置，其另一侧设置与该主支架（5）滑动配合的滑轮（15）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种电钢琴的翅式琴键触感仿真装置，其特征在于：所述主支架（5）上部还设置有直立弹簧（3）或硅胶垫（20），该直立弹簧（3）或硅胶垫（20）上端通过直立导杆（2）设置有上止缓震垫（1）。