CN1362702A - 在键和静止件之间装设键弹性调节器的键盘乐器 - Google Patents

Abstract

一种大三角钢琴具有通过黑/白键组成的键盘,演奏者有选择地按压黑/白键以确定将要产生的音符,动作装置与黑/白键相连接,以使所关连的琴槌通过离开产生自由的转动,其中键弹性调节器设置在键架和黑/白键之间,以便部分地抵消由于动作装置和琴槌的自重产生的起始施加在黑/白键上的转矩,所以不需要任何铅配重块就可调节键弹性。

Description

在键和静止件之间装设键弹性调节器的键盘乐器

                       技术领域

本发明涉及一种键盘乐器，更具体地说，涉及一种装设用于向演奏者提供合适的键弹性的键弹性(key-touch)发生器的键盘乐器。

                       背景技术

“键弹性”对演奏者来说是一种重要的因素。钢琴师开始按压声学钢琴的键时，钢琴师会感到键很重。不久钢琴师就会注意到键在走向末端位置时变轻。阻力的变化称之为“键弹性”。钢琴师在声学钢琴上演奏一首乐曲时，他或她为了人为的表现需要精心地控制施加在键上的力。如果将被演奏的声学钢琴给出一个对演奏者所熟悉的声学钢琴不同的键弹性，他或她将会迷惑不知如何去演奏表达，因为键移动不正常。因此，键弹性直接关系到他或她的表演，钢琴师希望声学钢琴具有与他们熟悉的声学钢琴相同的键弹性。然而，钢琴师有时感到声学钢琴不同于他或她所熟悉的声学钢琴的键弹性。

钢琴制造商有他们自己的适用于所制造钢琴的技术规范。制造商制造完声学钢琴的产品时，制造商将检验这些产品以查看这些产品是否符合技术规范。在检验时，制造商对产品统一使用技术规范中的标准。在检验时，检验员用标准的键弹性检验产品，如果需要，调音师根据技术规范统一调节键弹性。因此，可以预见声学钢琴的产品会为钢琴师提供标准的键弹性。然而，键弹性会随时间而发生变化。为此，钢琴师常常感到其它的钢琴在键弹性方面不同于他或她所熟悉的钢琴。

大三角钢琴是一种典型的键盘乐器。图1表示一种形成包含在标准大三角钢琴中键盘一部分的键。在下面的描述中，术语“前面”表示一个比用“后面”修饰的位置更接近于坐在钢琴前面的钢琴师的位置。术语“纵向”表示穿过前点和相应后点的方向，“侧向”是垂直于纵向。

参考标号1表示键。在键1的纵向间隔设有通孔2，配重块3紧贴地容设在通孔2中。配重块3由铅形成。制造商使用铅配重块3的原因在于铅可变形和易于填入通孔中。另一个原因是其比重较大。键1位于平衡轨4a上，平衡销4b直立在平衡轨4a上。平衡销4b穿过键1的中部，键1围绕垂直于平衡销4b的轴转动。前轨6a在键1的前部下面侧向延伸，后轨6b也在键1的后部下面侧向延伸。前轨6a限制键1在逆时针方向上旋转，后轨6b限制键1在顺时针方向上旋转。

一机械装置5由动臂(whippen)轨9旋转支撑，再由机械装置托架6c支撑。键1通过绞盘螺钉7与机械装置5保持接触，琴槌8与机械装置5相接合。该机械装置制动动臂组件11a、重复杠杆组件11b和传动机构11c(jack)。动臂组件11a在其右端与动臂法兰盘11d转动连接，进而固定于动臂轨9上。重复杠杆组件11b设置在动臂组件11a的中间部上，在重复杠杆组件11b的左端部上形成通孔。传动机构11c与动臂组件11b的左端部转动连接，它具有一柱部，一座部和一底端。柱部突入通孔，琴槌8与柱部接合。另一方面，底端与调节按钮11e相对。

琴槌8在相联的一组弦下面由支柄法兰轨6d旋转支撑，后法兰盘轨6d由机械装置托架6c支撑。琴槌8由于自身的重量下压动臂组件11a，动臂组件11a转而下压绞盘螺钉7。由于琴槌和动臂组件8/11a全部自身重量的重力通过绞盘螺钉7作用在键1的后部上，使键1在顺时针方向产生转动。因此，该后部与后轨6b相接触，前部就远离前轨6a。

钢琴师按压键1的前部时，力就会对抗琴槌和动臂组件8/11a全部自身重量而使键1在逆时针方向产生转动，所按压的键1致动机械装置5。更详细地说，绞盘螺钉7向上推动臂组件11a，使动臂组件11a围绕动臂法兰盘11d产生转动。传动机构11c与动臂法兰盘11d一起转动，底端就会越来越靠近调节按钮11e。底端与调节按钮11e形成接触时，传动机构11c就围绕动臂组件11a的左端转动，从而脱离琴槌8。传动机构11c脱离琴槌8时，琴槌8开始自由转动。虽然钢琴师还要转动键1，但他或她将力作用在键1的前部仅对抗动臂组件11a的自重。这种自重从来都没用作阻力。为此，钢琴师会感到键1较轻。

因此，键1在由于琴槌和动臂组件8/11a自重产生的力矩与由于钢琴师作用在前部上的力而产生的力矩之间平衡地移动。力矩之间的差值越大，钢琴师就会感到键1越重。配重块3能够部分地抵消由于琴槌和动臂组件8/11a全部自重产生的力矩，并补偿键弹性轻的因素。但是，用户很难将原来的配重块3变换为其它的配重块。因此，只有制造商能够使用配重块3将键1调节为标准的键弹性。

制造商面临的一个问题是铅有害于健康和环境。制造商试图将铅变为另一种金属，如铁和黄铜。然而，这种金属使调节工作和装配工作变得比较困难。这是因为基于这样的事实：铁和黄铜比铅更难变形。为了将铁块紧贴地插入通孔2中，对于铁或黄铜来说就需要压力配合系统。但是，键1在压力配合时易于受到破损，而压力配合又不需要木制键1。否则，铁或黄铜重快就会松弛地插入通孔2中，与木制键1粘合在一起。该木制键不会破损。但是，粘附剂不可靠。而且，工人将铁或黄铜重快一直保持在通孔内侧直到粘合剂固化。如果工人使用粘合剂太多，粘合剂就会从通孔中流出，工人需要清除过量地粘合剂。因此，粘合剂使组装工作变得复杂了，从而，人们不希望需要它。

在公开的日本专利申请公开昭2000-25147中提出了一种方案。在该公开的日本专利申请中提出了一种弹簧。弹簧10设置在图1所示的动臂轨9和动臂组件11之间。弹簧10将弹力施加在动臂组件11上，使动臂轨9支撑琴槌/动臂组件8/11的部分总自重。因此，弹簧10能够抵消施加在键1后部上的琴槌/动臂组件8/11的部分总自重，使键弹性变轻。因此，弹簧10就用作键弹性调节器。

然而，现有技术中，设有通过弹簧10实现键弹性调节器的大三角钢琴所面临的问题在于，弹簧10插入动臂轨9和动臂组件11之间后，琴槌8和所连接的弦之间的距离是固定的。在标准的大三角钢琴中，琴槌8和所连接的弦之间的距离对音质有影响。如果一组弦发出的音调与其它音调不同，琴槌8和弦之间的距离就可能产生了变化。在此情况下，调音师旋转绞盘螺钉7以使起动臂组件11提升或使动臂组件11下落。琴槌8跟随动臂组件11，该距离就变宽或变窄。但是，调音师在插入弹簧10后旋转绞盘螺钉7时，弹力随着动臂组件11的位置变化而变化，使在键弹性“方面”相关的键1不同于其它的键1。为了保持键弹性均匀，调音师将绞盘螺钉7保持在原始高度。调音师使弹簧10变形以降低或增加弹力。因此，现有技术的键弹性调节器10对标准大三角钢琴的调音工作带来另外一个问题。

在日本专利第2938295中公开了另一种现有技术的键弹性调节器。数对永磁铁片插入键盘中。这些永磁铁片，以固定于键上的永磁铁片能被静止板上的永磁铁片排斥的方式，固定在键和静止板上。磁力能够抵消琴槌和机械装置的部分总自重。但是，磁力会以键和静止板之间距离的平方反比例地迅速地减小。换句话说，所抵消的力的大小在其轨迹中根据当前键位置的变化而变化。如果磁力较弱，这种抵消就仅限制在键起始位置附近。另一方面，如果永磁铁片产生非常大的强磁场，钢琴师就会感到键非常轻。因此，现有技术中用永磁铁片实现的键弹性调节器也不能为钢琴师提供合适的键弹性。

                            发明内容

因此，本发明的一个重要目的就是提供一种键盘乐器，它能够在对键进行充分敲击期间为用户提供预定的键弹性而无需考虑调音工作。

为了实现该目的，本发明提供一种位于可动键和静止板之间的键弹性调节器，以便将弹力施加在键上。

根据本发明的一个方案，提供一种键盘乐器，它包括一排相对于静止板由演奏者进行有选择地移动的键，一驱动机构，它包括多个分别与这排键相连接的装置，以便能被相关连的键有选择地致动，并对键分别地施加起始负载，一弹性调节器，它具有多个设置在键和静止板之间的弹力发生单元，在充分敲击键期间将弹力施加给键，以便抵消部分起始负载。

                           附图说明

键盘乐器的特征和优点从下面结合附图的描述中将会变得更加清楚明白，其中：

图1表示包含在现有技术大三角钢琴中的键、机械装置和琴槌的侧视图；

图2表示根据本发明大三角钢琴的必要部件的局部剖开的侧视图；

图3表示包含在根据本发明大三角钢琴的键弹性调节器结构的横截面视图；

图4表示可适用于推杆的压缩螺旋弹簧结构的前视图；

图5表示可适用于推杆的另一种压缩螺旋弹簧结构的前视图；

图6表示可适用于推杆的复合螺旋弹簧结构的前视图；

图7表示在图4和5所示的压缩螺旋弹簧中实现的力-变形特性的曲线图；

图8表示在图6所示的复合螺旋弹簧中实现的力-变形特性的曲线图；

图9根据本发明的另一种键弹性调节器结构的横截面视图；

图10表示根据本发明另一种大三角钢琴的必要部件的局部剖开的视图；

图11表示一排片簧结构的透视图；

图12表示根据本发明的又一种键弹性调节器结构的局部剖开的侧视图。

                         具体实施方式

第一实施例

参考附图2，实现本发明的大三角钢琴主要包括一键盘11，一键动作机构12，一排琴槌组件13，一消音机构14，数组弦15和一钢琴箱16。在钢琴箱16中限定了一内部空间，柱(未图示)将钢琴箱16支撑在地面上。键动作机构12，一排琴槌组件13，消音机构14和数组弦15设置在钢琴箱16中。键盘11外露给钢琴师，并与键动作机构12相连接。琴槌组件13与键动作机构12相接合，利用键动作机构12进行有选择地驱动旋转。数组弦15在琴槌组件13之上被拉紧，钢琴师调节键盘11后，消音机构14使数组弦15颤动。钢琴师在键盘上弹奏一首乐曲时，键动作机构12和消音机构14就能被启动。消音机构14有选择地使这组弦15产生颤动，键动作机构12驱动琴槌组件13产生自由转动。因此琴槌组件13能被驱动以转动敲击相关的弦15，并在弦15上弹回。弦15振动而产生音调。琴槌组件13开始自由转动时，仅留下键动作机构12作为阻挡键盘11上的操作。因此，键动作机构12和琴槌组件13通过键盘11向钢琴师提供键弹性。

根据本发明的大三角钢琴还包括键弹性调节器17，键弹性调节器17设置在键盘11的下面。键弹性调节器17能够抵消与这种操作反向的部分逆转矩，使键弹性适合于钢琴师。

键座21在钢琴箱16的底端，键架22安装在键座21上。键架22包括一前轨23、后轨24和一平衡轨25。前轨23和后轨24在键座21上侧向延伸，分别限定了键架22的前端和后端。平衡轨25也侧向延伸，平衡销26间隔地从平衡轨26向上突出。前端销27从前轨23向上突出，并以交错的方式排列。前端销27在前轨23上穿过前端销穿孔布28。

键架22、平衡销26、前端销27和前端销穿孔布28，与白键11A和黑键11B一起形成键盘11。白键11A和黑键11B以熟知的图案安放，刻度的琴键分别指定为黑/白键11A/11B。在黑/白键11A/11B的中间部上形成通孔。切口开向黑/白键11A/11B前部的下表面。绞盘螺钉31分别从黑/白键11A/11B的后部向上突出，黑/白键11A/11B通过后面详细描述的绞盘螺钉31与键动作机构12相连接。黑/白键11A/11B位于平衡轨25上，以使平衡销26和前端销27插入通孔和切口中。因此，黑/白键11A/11B能够绕平衡轨25转动。但是，在黑/白键11A/11B中不包含任何铅的重量。这是因为键弹性调节器17能够将与键移动反向的逆转矩调节为合适的值。

键动作机构12具有许多动作装置32，这些动作装置分别与黑/白键11A/11B相连接。键的移动通过绞盘螺钉31传输给动作装置32，黑/白键11A/11B承受与其相连接的动作装置32和与其相连接的琴槌组件13的总自重。为此，黑/白键11A/11B在其后部与后轨24相接触，前部与前端销穿孔布28分隔到钢琴师不能将任何力施加到黑/白键11A/11B前部上的程度为止。

动作装置32设置在黑/白键11A/11B的后部上。动作托架33用螺钉固定在托架块34上，因此，动作托架33在侧向间隔地安装在键架22上。动臂轨35在这排黑/白键11A/11B上侧向延伸，用螺钉固定于动作托架33的后部。一支柄法兰轨36在这排黑/白键11A/11B上进一步侧向延伸，并用螺钉固定于动作托架33的前部。支柄法兰轨36具有角状的截面，调节轨37固定于支柄法兰轨36的后垂直表面上。动作装置32部分由动臂轨35支撑，部分由间隔的调节轨37支撑。动作装置32相互之间具有相同的结构，对图2中所示的其中一个动作装置32作描述。

动作装置32包括一动臂组件41、一传动机构42、一重复杆43、一制动隔音板(stop felt)44、一背部阻挡物45和一调节按钮46。动臂组件41在其后端部通过动臂法兰盘由动臂轨35旋转支撑，绞盘螺钉31与动臂组件41的下表面保持接触。绞盘螺钉31将黑/白键11A/11B上的力传递给动臂组件41，使动臂组件41绕动臂法兰产生转动。传动机构42与动臂组件41的前端部转动连接，重复杠杆43通过重复杠杆法兰由动臂组件41在其中间部旋转支撑。另一方面，调节按钮46靠在调节轨37上，与传动机构42的底端相对。受按压的键11A/11B在逆时针方向绕动臂法兰转动动臂组件41时，传动机构42也绕动臂法兰转动而不绕动臂组件41的前端部产生相对的转动，而底端越来越接近调节按钮46。动作装置32和与其相连接的琴槌组件13将其总自重施加在相连接的黑/白键11A/11B上，产生与键向下移动反向的逆转矩。底端与调节按钮46形成接触时，传动机构42就绕动臂组件41的前端部转动，以便脱离相连接的琴槌组件13。脱离后，受按压的键11A/11B通过绞盘螺钉31仅承受动作装置32的自重，逆转矩就减小了。为此，钢琴师注意到所按压的键会变轻。因此，动作装置32与相连接的琴槌组件13相配合，向钢琴师提供特有的键弹性。

制动隔音板44固定于动臂组件41的后端，背部阻挡物45从黑/白键11A/11B的后端向上突出。背部阻挡物45在弦15上弹回后承受琴槌组件13，在钢琴师释放所按压的键11A/11B后将琴槌组件13传给制动隔音板44。

琴槌组件13分别与动作装置32相连接，因此，黑/白键11A/11B与支柄法兰轨36间隔地旋转连接。琴槌组件13具有一琴槌隔音板(felt)、一琴槌支柄、一支柄法兰和一琴槌滚轮。支柄法兰固定于支柄法兰轨36上，琴槌支柄与支柄法兰旋转连接。当底端接近调节按钮46时，琴槌滚轮与传动机构32的柱部保持接触，琴槌组件13与动臂组件41和传动机构42一起绕支柄法兰转动。传动机构42脱离琴槌组件13时，传动机构42撞击琴槌滚轮，朝弦15的方向产生自由转动。琴槌组件13撞击弦15，并在弦15上弹回。背部阻挡物45如上述接受琴槌组件45。

消音机构14包括多个分别与这组弦15相连接的消音装置48。消音装置48包括能相关黑/白键11A/11B的后部致动的消音杠杆49，和通过消音线与消音杠杆49相连接的消音头50。相关的黑/白键11A/11B停留在图2中所示的休止位置时，消音杠杆49与黑/白键11A/11B的后部隔开，消音头50与相关的弦15保持接触。相关黑/白键11A/11B的后部在接近末端位置与消音杠杆形成接触。消音杠杆49被举起，消音头50与弦15隔开。使弦15振动。钢琴师释放黑/白键11A/11B时，黑/白键11A/11B返回休止位置。后部在接近休止位置与消音杠杆49隔开，消音头50与弦15形成接触以便抑制振动。

键弹性调节器17包括多个推杆54和一接收器55。一金属板成形为一槽钢55a，一层隔音板或布55b附着于槽钢55a的上表面。这层隔音板或布55b用作消音器。即使推杆54撞击接收器55，也永远不会产生严重的噪音。槽钢55a和这层隔音板/布总体上构成接收器55。接收器55在黑/白键11A/11B后部的下方侧向延伸，以与键架22相间隔一平台部的方式螺接于键架22上。推杆54分别与黑/白键11A/11B相连接，并分别嵌入所相关的黑/白键11A/11B后部。每个推杆54从所相关黑/白键11A/11B的下表面向下突出，一直将力作用于接收器55的上表面上。相关的黑/白键11A/11B的后部接受反作用力，在逆时针方向产生逆转矩。

转向附图3，其中一个推杆54将力施加在接收器55上。在后部形成一切口11c，朝相关的黑/白键11A/11B的下表面敞开。推杆54包括一缸筒56，一活塞57和一压缩螺旋弹簧58。缸筒56嵌入在相关的黑/白键11A/11B中，并具有一孔口56a和一内空间56b。内空间56b的直径大于孔口56a的直径。另一方面，活塞57具有一厚部57a和一薄部57b。厚部57a在内空间56b中滑动，薄部57b从内空间经过孔口56a突出。由于孔口56a的直径小于厚部57a的直径，所以仅有薄部56a从缸筒中突出。在后部57a形成一切口59，容设压缩螺旋弹簧58的底部。压缩螺旋弹簧58的上端与缸筒56的内表面保持接触。切口59的下表面和内表面之间的距离在长度方向小于压缩螺旋弹簧58的自由长度。压缩螺旋弹簧58设置在缸筒56和活塞57之间，压缩螺旋弹簧58在活塞57突出缸筒56的方向上推进活塞57。

压缩螺旋弹簧58具有非线性的力-拉伸特性。图4表示压缩螺旋弹簧58的一种备选弹簧58a。压缩螺旋弹簧58a具有许多螺旋线。中心部分的螺旋线以相对较宽的间距隔开，两端部分的螺旋线以相对较窄的间距隔开。因此，压缩螺旋弹簧58a具有不同的节距，并具有非线性的力-拉伸特性。图5表示压缩螺旋弹簧58另一种备选弹簧58b。压缩螺旋弹簧58b也具有许多螺旋线。虽然节距P是恒定的，但是螺旋线的直径从一端到另一端是逐渐减小的。图6表示压螺旋弹簧58的又一种备选弹簧58c。该备选弹簧58c是一种混合螺旋弹簧，即压缩螺旋弹簧58d和58e的一种串接。压缩螺旋弹簧58d和58e具有不同的弹簧常数值K1和k2，在此情况下，弹簧常数k2大于弹簧常数k1。

压缩螺旋弹簧58a，58b，58c具有非线性的力-变形特性。压缩螺旋弹簧58a/58b的变形随图7中所示的曲线PL1而增加。另一方面，混合弹簧58c中的变形随图8中所示的曲线PL2而增加。压缩螺旋弹簧58a/58b中单位变形所需要的力是逐渐增加的。但是混合弹簧58c中单位变形所需要的力是逐渐减小的。因此，力-变形特性的较宽范围的变化是通过使用不同压缩螺旋弹簧而实现的。制造商从不同的备选弹簧中选择合适的弹簧，通过使用所选择的弹簧向钢琴师给以合适的键弹性。如前所述，铅配重块嵌入现有技术的黑/白键11A/11B中(见图1)。铅配重块产生恒定的逆转矩而不考虑黑/白键11A/11B当前的角度位置。当制造商决定将黑/白键11A/11B调节为与现有技术键相同的标准键时，制造商可以使用图8中“f”所示的一部分力-变形的特性。

黑/白键11A/11B停留在休止位置时，接收器55和黑/白键11A/11B之间的空隙最小，因此，活塞57克服压缩螺旋弹簧58的弹力被强制地收缩到缸筒56中。绞盘螺钉31与平衡轨25和动作装置32相隔开，所相连接的琴槌组件13由于自重的作用在逆时针方向产生转矩。推杆54也与平衡轨25间隔开，在顺时针方向产生转矩。由弹力产生的转矩能够抵消部分自重产生的转矩。压缩螺旋弹簧58能够与向下移动的键一起逐渐扩张。压缩螺旋弹簧58维持活塞57与接收器55保持接触，直至黑/白键11A/11B到达末端位置。压缩螺旋弹簧58对活塞57的全力冲击施加弹力，因此，键弹性调节器17对黑/白键11A/11B的全力冲击向钢琴师提供标准的键弹性。这样，根据本发明的键弹性调节器17优于通过永磁铁片实现的现有技术的键弹性调节器。

钢琴师按压黑/白键11A/11B时，他或她将力施加在前部，以便在由于自重产生的转矩和由于弹力产生的转矩之间产生转矩差。施加在前部上的力小于施加在黑/白键前部上的力，不需要推杆54的任何帮助。制造商设计平衡轨25和推杆54之间的距离和压缩螺旋弹簧58的弹力以便向钢琴师提供标准的键弹性。因此，键弹性调节器17使黑/白键11A/11B变得非常普通而不需要任何铅配重块。

键弹性调节器17如下所述安装在黑/白键11A/11B中。首先，制造商准备好推杆54和接收器55。在此情况下，缸筒56和活塞57由合成树脂制成。为此，键弹性调节器17没有严重地增加黑/白键11A/11B的重量。缸筒56，压缩螺旋弹簧58和活塞57可由金属条，如钢条或黄铜条造成，并组装到推杆54上。推杆54不需要任何铅块。由金属板如钢板或黄铜板形成槽钢55a，一层隔音板或布55b附着于槽钢55a的上表面。在每个键11A/11B上形成切口11c，推杆54紧贴地插入切口中。在黑/白键11A/11B和推杆54之间可使用粘附剂。因此，根据本发明的键弹性调节器17不会污染环境。

根据本发明的键弹性调节器17，向钢琴师提供了标准的键弹性，而与在绞盘螺钉31上进行调音工作无关。现在假设琴槌隔音板和相连接的弦15之间的距离不合适，调音师就会通过转动绞盘螺钉31调节该距离。绞盘螺钉31从黑/白键11A/11B的后部突出或缩进，以便升起动作装置32和琴槌组件31或使他们下降。即使动作装置32改变了位置，黑/白键11A/11B也保持不变。这就意味着压缩螺旋弹簧58保持弹力不变。因此，键弹性调节器17还向钢琴师提供了标准的键弹性，而与调音工作无关。

从前面的描述中将会明白，根据本发明的键弹性调节器17设置在黑/白键11A/11B和键架22之间。即使通过改变绞盘螺钉31的高度调整弦15和琴槌隔音板之间的距离时，调音工作对键弹性调节器17也不会产生任何影响，因此，钢琴师感到键弹性没有变化。而且，弹簧58工作在较宽的有效范围内。该有效范围比永磁铁片的有效范围宽得多。为此，键弹性调节器17对黑/白键11A/11B的全力冲击产生逆转矩。因此，根据本发明的键弹性调节器17能够解决现有技术键弹性调节器所存在的固有问题。

第二实施例

转向附图9，使本发明具体化的另一种键弹性调节器60设置在键盘和键架(未图示)之间。键61形成键盘的一部分，键盘设置在大三角钢琴中。大三角钢琴的其它部件与图2中所示的大三角钢琴的那些部件相同，为了简化起见就不作进一步的描述了。

键弹性调节器60主要包括推杆62，接收器63和调节器64。推杆62嵌入键盘的键中，每个推杆62包括一缸筒65，一活塞66和一压缩螺旋弹簧67。这些部件65，66和67与推杆54中的那些部件相同，为避免重复省略了对其详细的描述。接收器63共用推杆62，并固定于键架(未图示)上。槽钢68和一层隔音板或布69总体上构成与接收器55相同的接收器。

对于推杆62分别设有调节器64，每个调节器64通过一调节螺钉70和一圆盘71而实现。螺纹孔61a设在键61上，在其两端向键61的上表面和缸筒65的内表面开孔。调节螺钉70穿过螺纹孔61a。头部在键61的上表面上，螺杆部的前端暴露在凹槽中。调音师转动调节螺钉70的头部，螺杆部突入缸筒65的内部空间，并由此被收缩。圆盘71固定于螺杆部的前端上，可与调节螺钉70一起移动。压缩螺旋弹簧67与圆盘71保持接触，根据圆盘71的位置改变其长度。

现在假设钢琴师感到键61太重，钢琴师或调音师使用合适的工具，以使圆盘71压靠压缩螺旋弹簧67的方式转动调节螺钉70。压缩螺旋弹簧被收缩，以弹性能量的形式积蓄弹力。压缩螺旋弹簧67将活塞66强有力地压在接收器63上，因此，反作用力就会增大。逆转矩增大，抵消由于自重产生的大部分转矩。结果，键弹性调节器60向钢琴师提供较轻的键弹性。

另一方面，当钢琴师感到键61太轻时，钢琴师或调音师就会以从缸筒65的内部空间中收缩螺杆部的方式转动调节螺钉70。压缩螺旋弹簧67被拉伸，弹性能量被部分释放。压缩螺旋弹簧67从活塞66中消除部分力，反作用力也就减小了。逆转矩同样也减小了，抵消一小部分由于自重产生的转矩。这样会导致键弹性比先前的键弹性重。

调节器64可用于工厂调音。即使对推杆62和接收器63能进行合适的设计，在制造和组装中也不可避免地产生误差，键弹性由于误差而在键盘中被分散。在此情况下，制造商通过转动调节螺钉70将逆转矩调节为一定值。

推杆62和接收器63能够实现键弹性调节器17的所有的优点，调节器64可使制造商和用户很方便地改变键弹性。

第三实施例

转向附图10，另一种大三角钢琴装设有使本发明具体化的另一种键弹性调节器75。由于除了键弹性调节器75外，大三角钢琴与图2中所示的大三角钢琴相同，这里所作的描述就集中在键弹性调节器75上，对其它部件就不作详细描述了。其它部件采用与图2中所示大三角钢琴部件相对应的参考标号表示。

多层隔音板或布76b粘附在黑/白键11A/11B后部的下表面上。键弹性调节器75包括一排片簧76a和多层隔音板或布76b。在图11中将看到，这排片簧76a具有一凸台部77和片簧78。在凸台部77上间隔地形成螺孔。这排片簧76a位于键架22上，以便凸台部77在黑/白键11A/11B后部的下方侧向延伸，凸台部77通过螺钉80(见图10)固定于键架22上。片簧78从凸台部77的后端缘相间隔地升高，并向前端缘弯曲。片簧78的前端部成圆形，圆形部79与粘附在黑/白键11A/11B下表面上的许多层隔音板或布分别保持弹性接触。

以如下方式制备这排片簧76a。首先，从金属板如钢板或黄铜板中穿孔凿出一梳状板。梳齿向上弯曲，并在其中间部进一步弯曲。梳齿的前端成圆形从而获得这排片簧76a。

片簧78向下分别压迫相关的黑/白键11A/11B的后部，将逆转矩施加给相关的黑/白键11A/11B。逆转矩能够抵消由于总自重产生的部分转矩。因此，键弹性调节器75可向钢琴师提供合适的键弹性。

键弹性调节器75能够实现键弹性调节器17的所有的优点。键弹性调节器75的结构比键弹性调节器17/60的结构简单。这种简单的结构能够降低生产成本。

第四实施例

图12表示使本发明具体化的又一种键弹性调节器81。该键弹性调节器81是一排片簧82和一调节器83的组合。除了圆盘与调节螺钉一体形成外这排片簧82和调节器83与一排片簧76a和调节器64相同。为此，这些部件采用与图9中所使用的相应部件的参考标号表示。制造商或用户想改变键弹性时，他或她使用合适的工具转动调节螺钉70，以将弹性能量积蓄到片簧78上或从片簧78上释放弹性能量。因此，弹力和逆转矩根据片簧78中积蓄的弹性能量而变化。所以，制造商或用户能够通过使用调节器81很容易地改变键弹性。因此，键弹性调节器除了能够获得第一实施例的优点外，还能获得第二和第三实施例的优点。

从前面的描述中将会明白，键盘乐器在键和静止板之间装设键弹性调节器。键弹性发生器将弹力施加在键上，从而产生与起始施加在键上的转矩相反的逆转矩。因此，键弹性发生器能抵消部分转矩，使用户感到键弹性比较合适。

键弹性发生器直接将弹力施加在键上。这一特征是人们所希望的。因为键弹性调节器能够保持弹力不变而与对绞盘螺钉进行调音工作无关。

而且，弹性件，即螺旋弹簧，具有较宽的工作范围。这种特征也是人们所希望的。因为根据本发明的键弹性调节器是在对键全力敲击时进行工作的。

虽然对本发明的具体实施例已作图示和描述，在不脱离本发明的精神和保护范围的前提下，很显然，本领域的技术人员可对本发明作出各种修改和变化。

接收器55可分成多个部件，这些部件被指定为与音域(register)对应的许多键组。压缩螺旋弹簧58可以用另一种弹簧代替，例如扭杆。弹簧可具有线性的负荷-拉伸特性。

活塞57b/66可以从推杆56/62中删除。在此情况下，压缩螺旋弹簧58/67可直接与接收器55/63或键架22相连接。

这排片簧可分成多个部件，这些部件被指定为与音域(register)对应的许多键组。或者单独片簧可固定于键架上。

键弹性调节器17/60/75/81可设置在键盘上。在此情况下，键弹性调节器17/60/75/81在其一端与黑/白键11A/11B相连接，在其另一端与静止板，例如销块，调节轨或动臂轨相连接。

调节螺钉对调节器不设定任何限制。通过杆可实现另一种调节器，以改变螺旋弹簧的长度和片簧的变形。

根据本发明的键弹性调节器可用于其它各种键盘乐器，只要转矩或力开始施加在键上。例如，其它各种键盘乐器如直立式钢琴，无声(silent)钢琴，自动演奏钢琴，电子钢琴和实用的键盘。设置在直立式钢琴中的黑/白键具有嵌入其后部中的铅配重块。为此，键弹性调节器17/60/75/81可以插设在键槽和键盘前部之间。

无声钢琴是原声钢琴即大三角钢琴或直立式钢琴和电子发声系统的结合，钢琴师能够以原声或电声演奏一首乐曲。为了使钢琴师以电声演奏一首乐曲，无声钢琴装设有琴槌阻挡器和电声发生系统。琴槌阻挡器设置成与琴槌相连接，并在自由位置和阻挡位置之间改变。琴槌阻挡器保持在自由位置时，琴槌就敲击相连接的一组弦而不受琴槌阻挡器的任何干扰。琴槌阻挡器改变到阻挡位置时，琴槌阻挡器就进入琴槌的轨道，琴槌在敲击弦前在琴槌阻挡器上弹回。电声发生系统产生电声而不是钢琴声，以便用户能够练习指法而不会干扰相邻的人。

自动演奏钢琴是原声钢琴和自动演奏系统的一种结合。原声钢琴或是大三角或是直立式的钢琴。自动演奏系统包括安装在键盘下面的电磁操纵的键致动器和控制器。一组音乐数据码提供给控制器时，控制器就对该组音乐数据码进行分析，选择从键盘中移动的键和键开始移动的次数。当时间到来时，控制器将一驱动信号提供给移动键的电磁操纵的键致动器。电磁操纵的键致动器在给定的时间移动键，键致动动作装置以便使琴槌向弦产生自由转动。

实用的键盘是一种原声钢琴的修改。琴槌组件和弦可用拍打器和吸震器代替。学员在键盘上演奏一首乐曲时，受按压的键就致动相连接的动作装置，动作装置通过离开(escape)依次地使琴槌产生自由转动。拍打器在吸震器上弹回，就不会产生钢琴声。电声发生系统还可包含在实用的键盘中。在此情况下，传感器监测拍打器，周期性地报告拍打器当前的位置。控制器分析系列的位置数据信息以便确定所按压的键。控制器产生表示在键盘上演奏的音乐数据码，并将它们提供给音调发生器。音调发生器从音乐数据码中产生声频信号，声音系统将声频信号转换为电声。因此，学员通过电声检查他训练的指法。

可把压缩弹簧替换成拉伸弹簧。拉伸弹簧可设置在键弹性调节器17/64/75/81中，键弹性调节器可设置在相对平衡轨的相对侧。

Claims (20)

1.一种键盘乐器，包括：

一排相对于静止板(22)由演奏者进行有选择地移动的键(11A/11B；61)；

一驱动机构(12/13/14/15)，它包括多个分别与上述排键(11A/11B；61)相连接从而能被相关连的键有选择地致动的装置，并对上述键分别地施加起始负载；

一弹性调节器，用于对上述演奏者提供预定的弹性，其特征在于：

上述弹性调节器包括多个设置在上述键(11A/11B；61)和上述静止板(22)之间的弹力发生装置(54；62；76a)，在充分敲击上述键(11A/11B；61)期间将弹力施加给上述键(11A/11B；61)，以便抵消上述部分起始负载。

2.如权利要求1所述的键盘乐器，其特征在于每个上述弹力发生装置(54；62；76a)具有一在与起始负荷方向相反的方向上推压上述键中之一的弹簧(58；58a；58b；58c；67；78)。

3.如权利要求2所述的键盘乐器，其特征在于上述弹簧(58a，58b，58c)具有非线性的力-变形特性。

4.如权利要求2所述的键盘乐器，其特征在于上述每个弹力发生装置(54；62)还具有一嵌入在上述键中之一(11A/11B；61)的缸筒(56；65)，和一可在上述缸筒中可移动地容设的活塞(57；66)，而且上述弹簧(58；67)插入在上述缸筒内表面和上述活塞之间。

5.如权利要求4所述的键盘乐器，其特征在于上述每个弹力发生装置(54；62)还具有一设置在上述活塞(57；66)前端和上述静止板之间，以便消除二者之间噪音的减震器(55b，69)。

6.如权利要求2所述的键盘乐器，其特征在于上述弹簧(58；58a；58b；58c；67)是螺旋弹簧。

7.如权利要求2所述的键盘乐器，其特征在于上述弹簧是一将其一端与上述静止板(22)和另一端与上述键中之一(11A/11B)相连接的片簧(78)。

8.如权利要求7所述的键盘乐器，其特征在于上述片簧与粘附在上述键中之一上的减震器(76b)保持接触。

9.如权利要求1所述的键盘乐器，其特征在于上述弹性调节器还包括与上述多个弹力发生装置相连的弹力调节器(64；81)，弹力发生装置用于单独地改变上述弹力。

10.如权利要求1所述的键盘乐器，其特征在于上述驱动机构的上述多个装置包括：一振动弦(15)、一具有动臂(41)和与上述键中之一(11A/11B)保持接触的动作装置(32)，动臂可绕静止件(35)转动，一由上述动臂(41)旋转支撑的传动装置(33)和一由另一个静止件(37)支撑的调节按钮(46)，该调节按钮与上述传动装置(33)形成接触时使上述传动装置(33)能够离开；一琴槌(13)，它由另一个静止件(36)旋转支撑，并在上述离开处由上述传动装置(33)驱动旋转，以敲击上述振动弦(15)，上述键(11A/11B)由上述静止板(22)上的另一个静止件(25)，以通过突出键后部的绞盘螺钉(31)与动臂(41)形成接触的方式旋转支撑。

11.如权利要求10所述的键盘乐器，其特征在于上述多个弹力发生装置(54；62；76a；83)设置在上述键(11A；11B)后部的下表面和上述静止板(22)之间。

12.如权利要求11所述的键盘乐器，其特征在于上述每个弹力发生装置具有向下推压上述键中之一的弹簧(58；58a；58b；58c；67；78)。

13.如权利要求12所述的键盘乐器，其特征在于上述弹簧具有非线性的力-变形特性。

14.如权利要求12所述的键盘乐器，其特征在于上述每个弹力发生装置(54；62)还具有一嵌入在上述键中之一(11A/11B；61)的缸筒(56；65)，和一可在上述缸筒中移动容设的活塞(57；66)，而且上述弹簧(58；58a；58b；58c；67)插入在上述缸筒内表面和上述活塞之间。

15.如权利要求14所述的键盘乐器，其特征在于上述每个弹力发生装置(54；62)还具有一设置在上述活塞(57；66)前端和固定于上述静止板(22)上表面上的接收器(55，63)之间，从而消除二者之间噪音的减震器(55b，69)。

16.如权利要求12所述的键盘乐器，其特征在于上述弹簧(58；58a；58b；58c；67)是螺旋弹簧。

17.如权利要求12所述的键盘乐器，其特征在于上述弹簧是一将其一端与上述静止板(22)并将其另一端与上述键中之一下表面相连接的片簧(78)。

18.如权利要求17所述的键盘乐器，其特征在于上述片簧与固定于上述键(11A/11B)中之一的下表面上的减震器保持接触。

19.如权利要求11所述的键盘乐器，其特征在于上述弹性调节器还包括与上述多个弹力发生装置(62，83)相关连的弹力调节器(64；81)，弹力发生装置用于单独地改变上述弹力。

20.如权利要求19所述的键盘乐器，其特征在于上述弹力调节器具有与螺孔相接合的相应调节螺钉(70)，螺孔分别在上述键(61；11A/11B)中形成。

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