CN1225735A - 修改旧式风琴及钢琴的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于改良旧式按键乐器的系统,其具有一线性排列的按键感测器(KS),其在一水平面上可各别地调整以便在所述键盘的平衡杆(20)后方容纳所述等按键(K)的不同的角度,并且每一按键感测器(KS)包括一磨损保持感测探针(60),给不平衡按键提供迅速而精确的调节。

Description

修改旧式风琴及钢琴的方法及装置
发明背景
发明人的美国专利第5,440,072号及第5,459,282号中揭示了一方法及装置，用来以相当低的成本容易地及快速地更新旧式钢琴及风琴成为键盘乐器标准。在发明人的上述专利中，藉由平衡杆上方及后方安装线性列的按键致动感测器达成此目的而且对现存乐器没有实质地改变，且当该按键由于老化或磨损相对于水平面不均匀时，发明人揭示通过垂直地调整在垂直方向的个别按键致动感测器以容纳任何不一致的按键并且因此增加至由于老化或磨损与水平面不一致的任何按键。
发明概述
虽然键盘部分由音乐家所运用，即所有白色按键及黑色按键在几乎所有键盘乐器的平衡杆的音乐家侧边是平行的，但是在钢琴中，平衡杆后方及音乐架下方的按键部分可随着钢琴的不同制造而改变。典型地，钢琴键盘是枢转于平衡杆，它是在音乐架后方的空间及音乐架本身，而且假如钢琴是藉由倾斜板后方的倾斜板所提供。键盘通常是以一个音阶来分组，而且根据钢琴制造商不同而按键音阶分开或由平行被倾斜。通常地，相同音阶的按键是相同角度，但是不同制造对于不同音阶有不同分类。本发明提供按键致动及表现效果感测机构，它可容易地调整及应用以容纳不同钢琴制造商的变化。此外，发明人已经提供一新颖技术及结构用于容纳旧式钢琴及风琴的不均匀及非等高按键。
根据本发明的较佳实施例，坚硬棒构件承载数个按键感测器开关，它们可分别地在水平面调整以容纳不同制造商的钢琴按键角度。每个按键感测器开关包括一悬臂传导弹簧，它被安装在电路板及具有定位于下方的第一导体构件而且电气连接该悬臂传导弹簧被安装于间隔(或沟槽)在悬臂传导弹簧例如第一及第二导体构件及悬臂传导弹簧组成断裂沟槽制造开关。具有第一传导构件的断路是开关致动的指示，而且介于传导移动时间及第一传导构件间的悬臂传导弹簧构件的时间差异而且接触第二导体构件是表现效果的测量，其藉由音乐家敲击按键所实施。换言之，悬臂传导弹簧构件的移动在第一及第二导体构件间的沟槽是力量测量，该力量藉由敲击特殊按键的音乐家所使用。
每个按键开关包括按键啮合探测构件以及固定该按键啮合探测构件在该悬臂传导弹簧的自由端摩擦构件。每个探测构件在摩擦固定安装可被推挤进入感测啮合在旧式键盘乐器的个别按键而且被固定在适当及精确的感测啮合，因此容纳按键的不平均磨损。
因此，本发明主要目的是提供一改良系统，用于数位化或由旧式按键乐器提升至数位标准。
本发明的另一目的是提供按键致动感测装置，它们可被分别调整：(1)在水平面，以容纳该钢琴不同音阶按键的发散角度以及(2)垂直地容纳旧式按键的不均匀磨损。
本发明的另一目的是提供这类系统可藉由未受训练及不熟练的人员快速及迅速地应用于现存乐器。不要求把按键或键盘从乐器移除，也不要求切割凹槽，钻孔及对于感测器的类似物。
本发明另一目的是提供这类低成本的系统。
附图概述
考虑以下说明书及附图，本发明的上述及其他目的、优点及特色将变得明显，其中：
图1(公知技术)显示典型的声波钢琴键盘乐器；
图2(公知技术)是乐器架下方该按键部分的俯视图；
图3是从键盘上方的立体图显示应用于钢琴按键的本发明；
图4是并入本发明的按键感测器开关的侧视图。
图5是按键感测器开关的侧视图；
图6是显示于图5的按键感测器开关的俯视图；而且图5B是卷轴弹簧摩擦特征的放大立体图；
图7A是放大视图，显示金属安装条、按键感测器条印刷电路板以及用于许多按键的个别按键感测器开关；而且图7B及7C是印刷电路板的电路样式的示例；以及
图8显示本发明的进一步实施例。
本发明详细描述
图1显示公知直立声波钢琴具有前足10、侧边11、按键12、倾斜板13、倾斜条14、连接架16、音乐架17、连接顶盖18及顶盖19。本发明的优点及美观是这些旧式乐器的外观、音调品质及结构强度没有任何改变。当包括用于不同键盘乐器的模组的不同盒子被放置于乐器旁或顶盖上时，乐器的全部外观仍然未改变。虽然已说明直立钢琴，但本发明同样可应用于其他形式的钢琴，例如大钢琴。
乐器数位化发生在音乐架15下方及平衡架20后方，其显示于图2。图2是带有键盘部分后方的按键的公知钢琴乐器部分俯视图，该键盘称为平衡杆20放置于后方杆织料BRC。如显示，在许多钢琴中，按键K在该平衡杆前方的按键部分全部平行。在平衡杆20的后方，按键K1，K2......K88角度典型地按照一个音阶。因此，有八个按键倾斜至左侧，一些按键音阶平行地直接向后超越该平衡杆，而且在按键角度的右侧按照音阶向右至钢琴中心右侧。该情形被称为按键回转角。该分叉在不同钢琴制造商间被广泛地变化，而且为容纳这些不同制造商，本发明提供按键感测器开关组合，它在水平面可调整而且具有按键感测器探针，其垂直地及分别地调整在水平面以容纳该旧式钢琴键盘的不均匀度。
现在参考图3，本发明显示为应用于具有个别钢琴按键的钢琴键盘乐器，白色按键被标示为W1，W2，W3....WN，而且黑色按键被标示为B1，B2...BN。如显示，左白色按键W1，W2及左黑色按键B1，B2是音阶的一部份，其中平衡杆20后方的按键部分倾斜至左侧。钢琴中间的中间按键或按键具有超越平衡杆20的致动按键部分，它直接向后延伸至噪音致动机构(未显示)，超越平衡杆的最右按键部分倾斜离开至音阶群组的右侧。因此，如显示，该音阶具有不同回转角。
如上述专利中所揭示的，一组安装角度31L及31R是藉由翼形螺帽连接至支撑构件29L及29R分别地被安装在左侧壁30L及右侧壁30R。每个角度(31L及31R)具有直立螺钉32L及32R，它们通过感测器安装棒或平板34的孔33L及33R，而且翼形螺帽WNL及WNR把该棒保持在该地方。感测器安装棒34是已经固定或连接至下侧或下方表面的坚硬的金属条，按键感测器条印刷电路板35，是最佳显示于图7。在实施例中，印刷电路条或电路板35藉由双面粘着DFA固定于安装棒34的下表面。环氧树脂、螺钉、铆钉、夹子及类似物可被使用。如显示于图7A，印刷电路板的外边缘被固定于三导体凸分叉组成的连接器36，连接器36具有一组分叉对应于每个按键感测器开关KS1，KS2....KS88。图7B及7C描述了印刷电路板35所承载用于电路的典型电路样式。这些电路被图式地说明及描述于上述发明中而且不需要在此处详细描述。
对每个按键感测器开关KS1，KS2，KS3....KS88(对于88键盘)提供一安装机构，以允许按键感测器开关调整在水平面上从而该个别按键感测器开关可被用来容纳不同制造商，对应于不同按键的回转角开始的地方。较佳实施例中，数组稀土族永久磁铁M1及M2用来以磁性地固定该按键感测器开关至金属安装平板34。因此，金属安装棒34的特征是接触该磁铁M1及M2以紧密地固定该按键感测器开关在相对于相关的钢琴按键部分的适当方向。
为方便制造商起见，按键感测器开关电路板35是以具有五音阶的两个(多个)部分来制造，具有六音阶的一部份(用于88按键钢琴，但是在一些情形不必感测所有按键的启动)在其他部分而且藉由弹性的电缆带来交互连接(未显示)。
参考图4，5及6，每个按键感测开关KS包括本身小印刷电路板本体构件40，每个为大约10厘米宽及大约45厘米长而且由公知坚硬电路板材料所制造。如显示，传导弹簧元件41(在实施例中为螺旋弹簧)承载于下方传导构件43，其是坚硬连接器及由电路板40所支撑而且具有印刷电路传导接头43CL延伸至电路板40的边缘。上方导体44被分隔在传导弹簧41上方而且同样坚硬及被分隔一距离以形成沟槽″G″，例如该传导弹簧元件41，当一方式被偏移或致动藉由钢琴按键致动所描述，藉由传导元件43中断电路，横越该沟槽″G″而且使得接触传导元件44传导。介于两个导体43及导体44间的沟槽充当介于两个导体元件的适当空间从而当该传导元件41藉由传导元件43中断接触时，公知时间测量电路(未显示)被启动，它决定介于传导元件43及传导元件44间的公知弹簧构件的移动时间。当导体元件44藉由传导弹簧元件41所接触，该沟槽移动时间被决定。沟槽移动时间是表现效果实体的功能藉由该音乐家在敲击与该元件相关的特殊按键期间。在公知印刷电路样式中，两个导体元件43及44以及传导弹簧41藉由导体43CL及44CC被导引至边缘，而且电线装具啮合该导体至凹插头47，插头47插入传导凸分叉39(见图7A)。
一组稀土族磁铁51及52被附着于印刷电路板40的下表面，而且这些磁铁固定该按键开关装置至金属平板38。每个按键开关装置至安装棒或条34的这些磁铁联结器或连接允许容易地定位及容纳超越该平衡杆的钢琴按键的不同回转角。明显地，它们可容易地被取代以用于服务或修整目的。因此，如显示于图3，各个按键感测器开关KS1，KS2....KS88可被分别调整以容纳不同按键的不同回转角而不论音阶，该按键开关可被安装。假如该钢琴是没有回转角的形式，则该按键开关可容易地被调整方向以容纳该形式钢琴。该磁铁相当强大。虽然一磁铁足以固定该按键感测器开关，但在实施例中，两分隔磁铁是较佳的。功能性相当不被排除是明显的。
为容纳在个别按键平面的可能的不均匀，介于该按键及传导弹簧构件41间的机械连接或联结器藉由探针感测器装置60所达成。每个探针感测器包括一摩擦安装弹簧卷筒61，它包括第一回圈61L及第二回圈61-2，其藉由底部构件62B所连接。该回圈61L及61R被分隔从而探针杆63藉由两弹簧圈61-1及61-2被摩擦地抓紧。螺旋弹簧61-2包围传导弹簧构件41而且藉由绝缘套筒65来固定。探针感测器杆63通过一底部构件61B的孔64而且通过电路板40的开口66。套筒67导引该探针杆63。
按键杆探针63具有按键啮合结构，它由按键钮68及毛皮构件69所组成。圆形构件70被固定于按键杆63的上端。参考图3及4，按键感测器开关KS-1，KS-2....位于指定的位置，该个别推挤把手或圆形构件70向下推挤/挤压直到该毛皮端69刚啮合该按键开关。当向下挤压该推挤把手70时，连接弹簧构件被向下推挤而且螺旋弹簧61啮合电路板40的表面。该圆形推挤把手70的进一步推挤引起该按键杆63在弹簧爪上滑动，该爪是介于弹簧元件61-1及61-2间而且直到该毛皮端恰啮合该钢琴按键部分。弹簧元件随后固定该按键杆63在此已调整位置以至于该音乐家挤压该按键，没有沟槽介于按键及毛皮端69间。
因此，当藉由音乐家挤压该按键时，钢琴按键立即在平衡杆上枢转而且按键构件向上移动(与音乐家向下挤压的方向相反)，这样提升该螺旋传导弹簧41因而中断与导体元件43的电气接触。当该传导弹簧41向上移动及远离传导元件43的接触而且与导体元件44连接时，该沟槽计算时间电路(未显示)加快移动以便获得该表现效果的精确测量，其效果藉由音乐家加至该按键。因此该组成揭示于上述发明的该中断沟槽开关。
总之，本发明并入坚硬棒构件支撑数个按键感测器开关，它们可被分别调整在水平面以容纳如藉由不同制造商所提供的不同钢琴按键。每个按键感测器开关包括一按键啮合探针构件以及用于固定按键啮合探针于该弹簧自由端的摩擦构件以便每个探针可被推挤进入摩擦固定安装及感测啮合旧式键盘的个别按键而且被固定在适当及精确位置因此容纳按键的不均匀磨损。因此本发明为便于数位化或至从旧式键盘乐器提升至数位标准而提供按键致动感测器，它们可被分别调整在水平面而且垂直地可调整以容纳键盘乐器的按键不均匀磨损。清楚的是该系统可藉由未受训练及不熟练的技术人员应用至是现存乐器。不要求把个别按键或键盘从乐器移除，不要求切割凹槽，钻孔及对于感测器的类似物。因为在硬体及安装成本是很少的，所以该系统是低成本的。
显示于图8的实施例，上导体元件44具有一调整螺钉60，可用来调整该沟槽″G″的尺寸。按键接触的时间可被调整从该按键藉由音乐家接触的时间至按键底部离开而且组成本发明的特征。
虽然已经显示及描述了本发明的较佳实施例，但对应本领域的技术人员，本发明的不同实施例、改变及改良及变化将是容易的，而不偏离本发明的精神或附属申请专利范围的范畴。

Claims (15)

1.一种用于改良旧式按键乐器提升至数位标准的系统，其特征在于：所述系统具有一或多线性列按键致动感测器，用于感测按键致动及藉由音乐家所提供的效果表现；以及按键棒，用于安装一或多线性列按键致动感测器在键盘上方及乐器的平衡杆后方以把每个按键致动及音乐家表现效果转换成第一含密码电子信号，所述改良包括：
所述安装设施包括一磁性吸引安装棒，每个按键致动感测器包括一安装平板印刷电路板、用于连接所述印刷电路板至所述磁性吸引安装棒的磁铁装置及每个按键致动感测器包括一按键致动感测探针，因此每个按键致动感测器可被调整在相对于磁性吸引安装棒的水平方向而且藉由磁铁装置及所述磁性吸引棒来维持。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：每个按键致动感测器包括传导弹簧、用于悬臂安装所述导电弹簧在印刷电路板的装置，所述导电弹簧具有安装端以固定地安装于电路板及自由端，第一导体构件定位于下方而且电气连接所述悬臂传导弹簧被安装于间隔在悬臂传导弹簧例如第一及第二导体构件及悬臂传导弹簧组成断裂沟槽制造开关，每个断路开关包括按键啮合探测构件及固定所述按键啮合探针构件在所述传导弹簧的自由端的摩擦装置，因此每个按键啮合探针构件可被推挤在旧式键盘乐器而且被固定于感测啮合因此容纳按键的不均匀性。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：第二导体构件包括一装置，用于调整在断路开关的沟槽尺寸。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述摩擦装置包括承载在所述按键探针构件的相对侧边的数组卷筒弹簧。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：导引套筒构件被固定于所述印刷电路板，用于导引所述按键啮合探针构件。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述组卷筒弹簧包括介于一组卷筒弹簧及传导弹簧构件间的绝缘体。
7.一种用于改良旧式按键乐器提升至数位标准的系统，其特征在于：所述系统具有一或多线性列按键致动感测器，用于感测按键致动及藉由音乐家所提供的效果表现；以及按键棒，用于安装一或多线性列按键致动感测器在键盘上方及乐器的平衡杆后方以把每个按键致动及音乐家表现效果转换成第一含密码电子信号，所述改良包括：
所述安装设施包括一安装棒，每个按键致动感测器包括一安装平板印刷电路板、用于连接所述印刷电路板至安装棒的装置及每个按键致动感测器包括一按键致动感测探针，因此每个按键致动感测器可被调整在相对于安装棒的水平方向以容纳任何平衡杆后方的按键倾斜性。
8.一种用于改良旧式按键乐器提升至数位标准的系统，其特征在于：其系统具有一或多线性列按键致动感测器，用于感测按键致动及藉由音乐家所提供的效果表现；以及按键棒，用于安装一或多线性列按键致动感测器在键盘上方及乐器的平衡杆后方以把每个按键致动及音乐家表现效果转换成第一含密码电子信号，所述改良包括：
所述安装设施包括一磁性吸引安装棒，每个按键致动感测器包括一安装平板印刷电路板、用于连接所述印刷电路板至所述磁性吸引安装棒的磁铁装置及每个按键致动感测器包括一按键致动感测探针，因此每个按键致动感测器可被调整在相对于磁性吸引安装棒的水平方向而且由磁铁装置及所述磁性吸引棒来维持藉，
每个开关包括一按键啮合探针构件以及固定所述按键啮合探针构件在所述弹簧的自由端的摩擦装置，
每个探测构件在摩擦固定安装可被推挤进入感测啮合在旧式键盘乐器的个别按键而且被固定在适当及精确的感测啮合，因此容纳按键的不平均磨损。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：每一按键致动感测器包括用以在相对于所述键盘的装置的水平面上调整所述按键致动感测器以容纳任何按键的角度。
10.一种用于更新旧式按键乐器提升至数位标准的方法，其特征在于：钢琴键盘枢转于平衡杆，在印刷电路板的一或多个线性列按键致动感测器感测按键致动及藉由音乐家所提供的效果表现，按键棒，用于安装致动感测器在键盘上方及乐器的平衡杆后方以把每个按键致动及音乐家表现效果转换成数位含密码电子信号，其改良包括：
调整所述按键致动感测器在水平面以容纳按键回转角差异。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：每个按键致动感测器包括一垂直调整按键致动感测探针而且所述方法包括垂直地调整所述按键致动感测器探针以容纳所述旧式钢琴按键的不均匀度。
12.一种用于更新旧式按键乐器具有枢转于平衡杆的钢琴键盘，其特征在于：一列按键感测器开关、用于安装所述列按键感测器开关在钢琴按键上方从而可分别调整在水平面以容纳所述平衡杆后方的按键不同倾回转角的装置。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：每个按键感测开关包括一摩擦固定、可调整感测器探针啮合个别钢琴按键。
14.一种用于改良旧式按键乐器的系统，其特征在于：系统具有一或多线性列按键致动感测器，用于感测按键致动移动及藉由音乐家所提供的效果表现；以及安装装置，用于安装一或多线性列按键移动感测器在键盘上方以把每个音乐家表现效果转换成含密码电子信号，所述改良包括：
所述安装设施包括一磁性吸引安装棒，每个按键致动感测器包括一安装平板印刷电路板、用于连接所述印刷电路板至所述磁性吸引安装棒的磁铁装置及每个按键致动感测器包括一按键致动感测探针，因此每个按键致动感测器可被调整在相对于磁性吸引安装棒的水平方向而且藉由磁铁装置及所述磁性吸引棒来维持。
15.一种用于改良旧式按键乐器的系统，其特征在于：具有一或多线性列按键致动感测器以及用于安装一或多线性列按键移动感测器在键盘上方的安装装置以便分别调整在水平面以容纳按键的不同回转角，以及用于扫描按键开关的装置，用于模型化所述按键开关而且产生相对于键盘的个别按键的按键回转角的含密码电信。
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