CN1602514A - 卷起式电子钢琴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能够卷起键盘的电子钢琴。依照本发明的卷起式电子钢琴包括具有压电材料的键盘以及具有声音芯片的控制部件，该控制部件用于控制和放大压电信号。所述卷起式电子钢琴具有可折叠且可打开的键盘，并且因其重量超轻且尺寸小而便于携带。特别是，所述卷起式电子钢琴可产生相似于真正钢琴的音色。因此，所述卷起式电子钢琴可方便地用于音乐课并且可以提高学习效率。此外，所述卷起式电子钢琴可以不受空间限制而在任何地方弹奏，并且在键盘与控制部件分离后，能够以无线方式加以控制。

Description

卷起式电子钢琴

技术领域

本发明涉及一种能够卷起键盘的电子钢琴，更具体的说，本发明涉及一种其音色与真正钢琴相似的卷起式电子钢琴，所述卷起式电子钢琴比现有的电子钢琴更小、更轻，并且易于使用。依照本发明的电子钢琴包括边缘部件，所述边缘部件包括压电材料并且执行开/关功能；键盘，其覆盖物由硅材料制成并且能够被折叠/打开；以及控制部件，用于控制并且放大压电信号，所述控制部件可以与所述键盘分离，并且可以执行有线/无线的发送/接收功能。

背景技术

本发明涉及一种电子钢琴，更具体的说，本发明涉及一种卷起式电子钢琴，所述卷起式电子钢琴用于控制并且放大电信号，其音色与真正钢琴相似，所述卷起式电子钢琴在对孩子的音乐教育方面十分有用，并且因其尺寸小且重量轻而易于携带。

通常，孩子们使用用于音乐课的类似于钢琴的按键乐器来分别进行实际培训。在孩子们使用的具有代表性的个人键盘乐器中，具有大约两个八度的硬键盘已被人们所熟知，其借助于进口、通过吹进空气来进行弹奏。作为一个例子，公开号为88-13187的韩国实用新型专利公开了一种使用依照IC(集成电路)的电子电路设计的电子钢琴。然而，对于所述电子钢琴来说，不可能依照按压键盘的力量强度来控制音量。此外，所述电子钢琴只具有开/关功能。作为更加先进的电子钢琴，可以是连接到计算机的键盘乐器，但是其具有简单的开/关功能。

此外，由于上述键盘乐器尺寸大，所以携带麻烦，并且因其较差的使用和功能效用而无法对音乐教育提供多少帮助。换言之，对于现有的键盘乐器来说，使其音色听起来与真正钢琴相似并且表现出声强是十分困难的。

对于另一个例子来说，美国专利第6,259,006号公开了一种电子钢琴，所述电子钢琴提供了一些能够克服上述问题的装置。所述电子钢琴是可便携并且可折叠的，尺寸小且重量轻，并且可以连接到计算机。此外，所述电子钢琴的音色与真正钢琴的相似。然而，所述电子钢琴存在这样的问题，即：当在通电的情况下折叠键盘时，按下的按键会产生很大的噪音。此外，如果用户没有关掉电源并且粗心地卷起键盘，那么因为电子钢琴具有头戴耳机而不是扬声器，所以键盘在没有被用户感觉的情况下、会连续产生很大的噪音达相当长的时间。由此，在电子钢琴的电子装置里面可能具有电气的不良作用。

上述美国专利在产生声音的方法上还存在另一个问题。真正钢琴没有颤音影响。然而，在没有压电材料感知输入的周期的电子钢琴中，如果用户首先按下键盘的按键，然后改变他/她手指的压力，那么会出现颤音影响。此外，如果用户慢慢地并且深深地按下键盘，那么压电材料上的压力逐渐提高，由此，因电流逐渐提高而使得音量也逐渐提高。相反，如果用户慢慢地减轻他/她手指的压力，那么压电材料上的压力逐渐减小，由此，因电流逐渐减小而使得音量也逐渐减小。在再现真正钢琴的音色的过程中，其可能会成为相当大的问题。如图1所示，真正钢琴以这样一种方式来产生声音，所述方式为：当用户按下按键(100)时，音锤(200)敲击弦(300)。由此，当用户按下按键一次，音锤就敲击弦一次，由此不会出现颤音影响。所述颤音影响是使语音或者乐器的声音颤动，并且不同于作为音符快速重复的颤音。例如，弦乐器的颤音通过手指在弦上快速的移动来产生，而管乐器的颤音通过控制呼吸来产生。

依照上述美国专利的具有不完善的压电材料的工作结构的电子钢琴可以在一定程度上实现与真正钢琴相似的音色，但是无法实现以音锤敲击弦的方式产生的声音效果。此外，虽然上述美国专利通过使用简单的接触方法而不是使用压电材料来实现真正钢琴的音色，但是简单的接触方法无法控制音的强度。换言之，它无法依照按下按键的强度来实现声音效果。所述美国专利可以通过使用踏板来制音或者维持声音，但是无法实现加强声音的作用。

传统的可折叠式电子钢琴的另一个缺点在于：用户不可以在一个宽度比键盘的长度窄的地方弹奏电子钢琴。通常，教室中的课桌具有大约60厘米的长度，因此，在课桌上铺开具有与真正钢琴相同尺寸的按键、且具有四个八度以上的键盘会出现一些困难。换言之，键盘的一些部分从课桌的顶端落下，由此，因为处于折叠部分的按键已经被按下，所以几乎不可能弹奏电子钢琴。

发明内容

据此，本发明致力于提供一种新的卷起式电子钢琴，所述卷起式电子钢琴能够基本上消除因现有技术的限制和缺点所产生的一个或多个问题。

本发明的目的在于提供一种卷起式电子钢琴，其因可折叠式键盘而具有较小尺寸，在按下按键的过程中、可以依照压力的强度和持续时间来产生声音，可以通过防止颤音影响来实现与真正钢琴相似的音色，可以经由有线/无线的通信进行控制，并且因为它具有独立的键盘和控制部件的可去除结构而甚至可以在狭窄的空间中弹奏，并且因其尺寸小且重量轻而易于孩子们在音乐课中使用。

为实现所述目的及其他优点并且依照本发明的目的，如在此具体实现并且广泛描述的那样，本发明提供了一种卷起式电子钢琴，所述卷起式电子钢琴包括由压电材料制成的键盘，并且包括用于控制并且放大压电信号的控制部件。

当用户按下键盘按键时，本发明的电子钢琴的键盘通过压电聚合物薄膜、由电动势而产生信号，所述压电聚合物薄膜诸如是聚偏二氟乙烯(poly vinylidene fluoride，简称“PVDF”)或者压电纤维。所述压电聚合物薄膜依照压紧的强度以及持续时间来生成电压。在控制部件中利用声音芯片控制并且放大所生成的信号，且发送给扬声器。

本发明的卷起式电子钢琴的键盘具有4～8个八度，并且可以卷起以形成圆筒。所述键盘包括用于与控制部件连接的连接构件。所述连接构件由柔性材料制成，其可以机械地抵抗因折叠/打开操作而产生的张力。此外，依照真正钢琴的标准结构来设计键盘的白色键和黑色键。键盘内部是诸如PVDF或者压电纤维的压电聚合物薄膜，其生成对应于键盘每个按键的压电电动势。除连接构件之外，键盘的覆盖物由柔性橡胶制成。因此，本发明的电子钢琴可以容易地卷起以形成较小的尺寸，并且总是便于携带。所述控制部件包括被设计成具有微处理器和声音芯片的电子电路。

在本发明的电子钢琴中，即便在通电并且按下按键的情况下卷起键盘也不会产生很大的噪声，这是由于键盘部分的边缘构件包括不同于键盘内部包含的压电材料的第二压电材料。当第二压电材料被弯曲时，其产生电压。如果过度地弯曲压电材料、并且由此引起的电压高于合适的电压，那么控制部件根据该电压来产生用于控制电功率的信号。因此，所述卷起式电子钢琴可以在无需断电的情况下消除因折叠键盘而产生的很大的噪声。

因为本发明可以消除颤音影响，所以所述卷起式电子钢琴可以产生与真正钢琴相似的音色。压电材料的通性之一是电压因电阻受压发生改变而改变。依照电压变化，从声音芯片生成的音量发生改变。依照现有技术的电子钢琴只有当以均匀的力按下按键时，才会听起来像音锤敲击弦发出的真正钢琴的音色。虽然用户在弹奏简单的音符期间不会发觉差异，但是因弹奏复杂音符时压电材料的通性而能够使他/她感到不便。例如，如果第一个手指按下第一按键、同时第二个手指连续地按下第二按键时，那么第一手指难于以均匀的力连续地按下第一按键。为消除此问题，依照本发明的电子钢琴的键盘具有检测加压启动的功能，以及检测固定时间内压电材料电压变化的功能，由此防止颤音影响。也就是说，当手指接触到按键时，能够感知在超过固定压力处的压电材料开始变形，并且当此后没有获得所生成的电压的改变时，在以所要求的力按下按键之后立即获得电压。然后，如果将按键上的压力减小到小于固定压力，并且将压电材料恢复为初始状态，那么键盘停止产生声音。因此，在弹奏电子钢琴的过程中，可以防止不必要的颤音影响。

依照本发明的卷起式电子钢琴可以在狭窄的空间中有效地弹奏，这是因为其具有控制键盘八度数目的功能，由此消除拆开键盘的不便。

此外，将卷起式电子钢琴分为控制部件和键盘，并且可以按照有线或者无线的方式来控制。当将电子钢琴分为控制部件和键盘时，将依照从键盘生成的电压变化的信号转换为数字信号，并且将所述数字信号和唯一的ID值(唯一的设备编号)发送到控制部件。所述控制部件识别所接收的ID值，并且依照所接收的数字信号产生声音。

键盘的覆盖物由诸如橡胶的柔性材料制成，优选的是硅橡胶。所述硅橡胶具有优良的耐热性、抗冷性以及防潮性。所述硅橡胶具有不良的粘合性，但是此缺点可以通过重整其表面而得以消除。

当然，可以生产具有简单结构的卷起式电子钢琴。如果使用PCB而不是压电材料，并且省略无线功能，那么可以以很低的成本生产具有足够功能的卷起式电子钢琴。

依照本发明的卷起式电子钢琴可以通过将模拟信号转换为数字信号来存储并且再现作为音乐文件弹奏的录音，其中所述卷起式电子钢琴与诸如个人计算机的外围设备相连。

附图简述

通过结合附图的以下的详细说明，可以更加全面地理解本发明的其他目的和优点，其中：

图1是说明真正钢琴中声音生成原理的示意图；

图2是描述依照本发明的电子钢琴的框图；

图3a是依照本发明实施例的键盘的剖视图；

图3b是依照本发明另一个实施例的键盘的剖视图；

图3c是依照本发明又一个实施例的键盘的剖视图；

图4是说明依照本发明的卷起式电子钢琴的可去除结构的示意图；

图5是说明依照本发明的具有踏板的卷起式电子钢琴的示意图；

图6是说明依照本发明的卷起式电子钢琴的外部的示意图；

图7以剖视图说明了依照本发明的卷起式电子钢琴的折叠状态；

图8以透视图说明了依照本发明的卷起式电子钢琴的折叠状态；

图9是依照本发明的卷起式电子钢琴的透视图。

具体实施方式

现在将详细地说明本发明的优选实施例，其中的例子依照附图进行举例说明。

参见图2，键盘(10)根据用户弹奏的压力强度和持续时间、使用具有压电特性的PVDF或者压电纤维来输出电动势的信号。也就是说，当将电流施加到PVDF中时，PVDF依照压力强度和持续时间来产生电压。将输出信号在具有声音芯片的控制部件(20)中放大，然后声音经由扬声器(22)出来。所述声音芯片可以提供几十或者几百种音色。

此外，依照本发明的声音芯片(24)可以提供与真正钢琴相同的声音效果。将以不同压力按下真正钢琴的按键时所产生的声音的不同幅值制成数据，并且将所述数据与来自于压电材料(15)的电压相比较，所述电压是当按下电子钢琴键盘(10)的按键时产生的。然后，将对应于所述电压的数据存储在声音芯片(24)中，以便产生与真正钢琴相同的声音幅值。

具体来说，键盘(10)内部是感知压力的压电材料，其由导电图案薄膜进行封装，并且形成绝缘体，以便封装导电图案薄膜。参见图3a，将上部和底部导电图案薄膜(16)设置在压电材料(15)的上面和下面，并且设置上下绝缘体(17)以便封装导电图案薄膜(16)。然后，将减震构件(18)设置在上部绝缘体(17)之上。键盘(10)的覆盖物由硅橡胶(19)制成。绝缘体(17)抑制在键盘(10)的表面上产生的静电。

在上述键盘结构中，当按下键盘(10)的按键时产生的电压由控制部件(20)的微处理器(23)控制。由微处理器(23)控制的信号经由声音芯片(24)、放大器以及扬声器变成声音。当用户按下键盘(10)的按键，将压力施加到硅橡胶(19)上，并且将压力传送到减震构件(18)。如果所述压力小于预定值，那么所述减震构件(18)不向绝缘体(17)传送该压力。也就是说，在仅仅将手指放在键盘上的情况下，由柔软材料制成的减震构件(18)吸收所述压力以便抑制声音的生成。此外，减震构件(18)可以按不同密度和厚度形成，以便提供真正钢琴的触觉。如果减震构件(18)太薄或者太软，那么所述键盘会降低按下真正钢琴的按键的感觉。如果减震构件(18)太厚，那么键盘不易于卷起。如果减震构件(18)太硬，那么需要比按下真正钢琴按键更大的压力来按下该按键。由此，减震构件(18)必须依照用户的感受、由具有合适的密度和厚度的材料制成。

如果将合适的压力施加到减震构件(18)上，那么设置在减震构件(18)下面的绝缘体(17)被按下，然后，按下绝缘体(17)下面的导电图案薄膜(16)，以便将压力传送到压电材料(15)。所述导电图案薄膜(16)是用于将压电材料(15)上的电压变化传送到控制部件中的装置。发送的压力使压电材料(15)变形，由此改变压电材料中的电阻以便最终改变电压。

然后，控制部件中的微处理器(23)立即产生第一信号。甚至在微处理器产生第一信号之后，压力继续提高，直到它达到预期强度。如果完全传送了预期强度，那么压电材料(15)的变形率减少，微处理器在电压和电阻的变化方面的感知降低，并且在检测到预期强度之后立即产生第二信号。

第一和第二信号之间的时间间隔对应于从用户开始按下真正钢琴的按键到他/她完成并以预期强度按下该按键时的周期。也就是说，所述时间间隔对应于从用户按下真正钢琴的按键到真正钢琴中的音锤敲击弦时的周期。微处理器(23)控制声音芯片以便在第一和第二信号之间的时间间隔内产生声音。微处理器(23)在产生第二信号之后产生声音。此外，在完全按下至预期强度之后，为了防止因压力的细微变化导致的颤音影响，将对应于第二信号的电压变化中的幅值与预先存储在声音芯片(24)中的数据相比较，以便只产生单个合适的声音。因此，当每次按下按键时，产生单个声音。设置由第二信号产生的声音，以便依照按压的强度来减小，就像当用户继续按下按键时其声音慢慢地减小的真正钢琴那样。此外，设置声音以便像真正钢琴那样，在用户将其手指从按键移开之后声音立即停止。

据此，本发明可以防止从现有的电子键盘上产生的变化的电子声音，而是可以产生真正钢琴的清晰的声音。变化的电子声的例子包括在第一和第二信号之间的时间间隔期间音量逐渐提高的渐强影响，在按下一个按键同时连续按下另一个按键时、由于手指移动产生的颤音影响，以及在将手指从按键移开的片刻时间间隔期间、音量逐渐减小的渐弱影响。

键盘的覆盖物由柔性橡胶制成，优选的是由硅橡胶构成，以便使键盘可以卷起。所述硅橡胶具有优良的耐热性、抗冷性以及防潮性。此外，压印在硅橡胶表面上的图案能够很好地保持。另一方面，硅橡胶具有缺陷，即：硅橡胶之间的粘附力很差。然而，本发明可以通过重整硅橡胶表面来克服所述缺陷。硅橡胶的重整的表面可以坚固地互相粘附。

重整硅橡胶的方法包括以下步骤：将惰性气体注入真空室；通过施加等离子体势(potential)、使惰性气体成为等离子态，以便使惰性气体非常迅速地移动；以及使用等离子态的惰性气体、在硅橡胶的表面上形成细凹槽。粘合剂渗入细凹槽，以便使由硅橡胶制成的键盘覆盖物的上盘可以附着于键盘覆盖物的下盘。硅橡胶表面经过重整，可以使用廉价的一般粘合剂来连接键盘覆盖物的上下盘，而无需使用用于硅橡胶的昂贵的专用粘合剂。重整的硅橡胶在重复折叠和打开操作时，可以保持附着力。

将键盘的形状印制在键盘覆盖物的上盘上。这里，具有细凹槽重整硅橡胶的另一个优点在于：当将白色键和黑色键印制在键盘覆盖物的上盘上时，因为油墨可以轻易地经由细凹槽渗入硅橡胶中，所以可以明显地减少印制次数。例如，在使用常见的硅橡胶的情况下，在印制过程中，将白色油墨涂三次，而将黑色油墨涂两次。另一方面，在使用重整的硅橡胶的情况下，将白色油墨涂两次而将黑色油墨涂一次。此外，即使采用普通的油墨、而非昂贵的油墨，也可以实现优良的印制质量。

在依照本发明的卷起式电子钢琴的键盘(10)中，边缘构件内部是第二压电材料。所述第二压电材料是克服这样一种缺陷的装置，所述缺陷为：当在通电的情况下卷起键盘时、将产生很大的噪声。如果所述第二压电材料因折叠键盘或者粗心使用而太过弯曲以超过特定角度的话，那么它被变形以改变电阻，由此改变电压，并且最终关闭电源。作为另一个实施例，通过压电材料产生的电压会关闭电源，并且当将压电材料打开以小于特定角度时，打开电源。这种电源开/关方法包括仅仅由一电源开关来开/关；由电源开关来开/关并且由边缘构件中的所述第二压电材料关闭；由电源开关来开/关并且由边缘构件中的所述第二压电材料开/关；以及仅仅由边缘构件中的所述第二压电材料开/关。

因为控制部件(20)具有可以控制键盘(10)的有效范围的按钮，所以依照本发明的卷起式电子钢琴可以在狭窄的空间中容易地弹奏。键盘(10)可以具有任意的八度范围，优选的是3～8个八度。所述控制部件(20)可以依照空间的可用性来选择键盘(10)的有效范围。例如，键盘的有效范围可以从控制部件(20)开始，根据八度单位或者按键单位、从1个八度到8个八度来选择。或者，在不考虑控制部件附近的情况下，根据八度单位或者按键单位任意地选择键盘的有效范围。因此，与其键盘部件随时被折卸或者附加的麻烦的传统电子钢琴相比，所述卷起式电子钢琴可以通过简单地操作按钮、在狭窄的空间中方便地弹奏。

参见图4，本发明的卷起式电子钢琴具有一种可去除结构，其中控制部件和键盘是独立的，并且可以经由有线的或者无线的方式来加以控制。在经由无线方式控制的情况下，需要多个附加元件，诸如用于键盘的独立供电单元，将从键盘(10)产生的电压变化转换为数字信号的A/D转换器，向数字信号添加唯一的ID值(即，唯一的设备编号)的信号处理部件，以及用于发送具有唯一ID值的信号的发送部件。将所述供电单元、A/D转换器、信号处理部件以及发送部件安装在连接构件(14)中。所述控制部件(20)具有另外的接收器，用于接收来自于键盘(10)的信号。只有在微处理器(23)识别出信号中包括的唯一ID以后，在控制部件中所接收的信号才被感知。以此来防止当多个人同时弹奏电子钢琴时会发生错误。

本发明的卷起式电子钢琴依照有线或者有线/无线同时方式而包括不同的部件。在将键盘(10)与控制部件(20)相耦合的有线方式的情况下，由电模拟信号产生声音。在有线/无线同时方式的情况下，通过模拟信号到数字信号的转换过程来产生声音。因此，根据从数字和模拟信号中选出哪个信号来适当地选择必要的部件。

在使用数字信号的方式的情况下，可以将电子钢琴连接到诸如个人计算机和USB驱动器的外围设备，以便将弹奏的内容记录为音乐文件。此外，在使用数字信号的无线方式的情况下，可以将软件而非硬件用作控制部件。例如，可以从互联网网站上下载待用作控制部件的程序。以此方法，必须添加用于接收来自于键盘的信号的接收器。在使用个人计算机而不是控制部件的情况下，从互联网网站中下载待用作控制部件的程序，然后，与计算机中的USB接收板相耦合的接收器接收从键盘发送的信号，以产生声音。

当将诸如便携式电话以及个人数字助理(PDA)的个人电信装置用作控制部件时，从互联网网站上下载待用作控制部件的程序，然后，与个人电信装置中的接口相耦合的接收器接收从键盘发送的信号，以产生声音。此外，通过在外部电信设备中安装待用作控制部件的程序，可以更加有效地使用卷起式电子钢琴。

所述卷起式电子钢琴可以具有使用PCB(印刷电路板)的更为简单的结构。与利用压电材料以及微处理器的方法相比，虽然所述PCB具有其体法实现声强的缺点，但是所述PCB十分廉价，并且可以提供简单的结构。例如，所述卷起式电子钢琴包括具有PCB薄膜以及硅橡胶的双板的键盘，并且包括具有简单的声音芯片而非微处理器的控制部件覆盖物。

参见图3b，在上部PCB(1)的下表面上形成有由绝缘材料制成的多个突起(3)，以便当按下键盘按键时，在上部PCB(1)和下部PCB(2)之间保持一间隔长度。当按下按键时，首先将压力施加到由硅橡胶(19)制成的键盘覆盖物，并且传送到减震构件(18)。如果压力小于适当的值，那么减震构件不能将所接收的压力传输到绝缘体(17)。也就是说，如果用户利用他/她的手指轻轻地接触键盘，那么由柔软材料制成的减震构件吸收所述压力以便抑制声音的生成。如果传送到减震构件的压力大于适当的值，那么将压力按顺序传送到绝缘体(17)以及所述PCB。将上下PCB经由每个按键的金属连线(metalinterconnection)与声音芯片相连。在重复折叠和打开的操作中，所述PCB(1和2)可以保持灵活性和弹性，并且通过电流产生声音，其中所述电流当上部PCB与下部的PCB接触时流过。

作为另一个实施例，所述电子钢琴可以包括压电材料以及PCB。参见图3c，键盘(10)包括减震构件(18)、绝缘体(17)、压电材料(15)、上部PCB(1)以及下部PCB(2)。与只使用电信号的方法相比，这种键盘结构可以简化微处理器(23)和声音芯片(24)的功能，并且克服在只利用PCB而无法感知压力强度的情况下的缺点。就压电材料(15)和微处理器(23)之间的关系而论，如果仅仅使用压电材料(15)，那么依照使用第一和第二信号的时间、通过脉冲信号来控制声音的产生。然而，如果一起使用压电材料和PCB，那么不需要第一信号。也就是说，由于在电流流过上部和下部PCB之间后、从压电材料(15)产生电压的时间减少，所以只产生一个信号，而没有产生第一和第二信号两者。一旦上部PCB与下部PCB接触，来自于压电材料的电压值被感知，并且产生确定音量的信号。

真正钢琴具有两个或三个踏板。所述踏板控制与手指移动相关的声音强度和长度。存在几种类型的踏板，诸如制音踏板、柔音踏板、持音踏板以及消音踏板。所述阻尼踏板升高所有的制音器(放在弦上用于停止声音的毡垫)，并且让所有的弦在无需保持按键按下的情况下振动。如果用户压下制音踏板，那么按压弦的制音器(dampers)同时远离弦，并且在用户将他/她的手指从按键移开后保持弦振动达很长时间之久，由此提供更大的音量、丰富的音质以及充足的音色。如果用户压下柔音踏板，那么音锤接近弦以缩短音锤移动以敲击弦的间隔，由此产生柔音。持音踏板是一种在声学三角钢琴中出现的有选择性的延音踏板。当踏板被啮合的时候，它仅仅维持按下的按键的声音。所有其他音符保持不变。如果用户压下消音踏板，那么毡垫被设置在音锤和弦之间，以便音锤敲击毡垫后面的弦，由此显著地降低音量。

参见图5，通过连接踏板和声音芯片，真正钢琴中的踏板的不同功能可以在本发明的卷起式电子钢琴中实现。所述踏板可以依照钢琴类型有选择地设立，例如依照三角钢琴或者直立式钢琴，并且与所述控制部件相连。

图6以平面图(30)、左视图(40)以及前视图(50)举例说明了依照本发明的卷起式电子钢琴的外部。在平面图(30)中，键盘(10)包括具有690.5毫米长、170.0毫米宽的四个八度，因此，它具有供音乐课之用的适当尺寸。在前视图(50)中，键盘(10)包括具有0.5毫米高的白色键(11)、比白色键高0.5毫米的黑色键(12)以及具有2.5毫米高的键盘垫(13)。因此，所述键盘具有3.5毫米的厚度，因而易于折叠和携带。其他部件的高和长以及黑色键(12)的高可以任意地调节。连接键盘(10)和控制部件(20)的连接构件(14)在重复折叠和打开操作时可以坚固地保持连接。所述控制部件(20)优选的是具有120.0毫米长、170.0毫米宽并且38.0毫米高。依照真正钢琴的标准结构来设计白色键和黑色键。键盘(10)内部是压电聚合物薄膜，以形成对应于键盘每个按键的压电电动势。所述控制部件(20)包括依照电子电路设计的电路以及控制音量的按钮。

特别是，在音量按钮周围标记了对应于真正钢琴音量的标准音量，由此使音乐教育的效果最佳化。此外，可以在键盘的边缘构件上另外设置乐谱架，设置该乐谱架的位置需要使乐谱架不会妨碍所述第二压电材料的功能。

卷起式电子钢琴的声音芯片可以产生几十或者几百种音色。所述声音芯片具有几十或者几百种乐器的音色和声响效果的数据库，所述乐器诸如是钢琴、吉他、笛、萨克斯管、小提琴、曼多林琴、竖琴等等，以及具有涉及音色以及依照真正钢琴压力而产生的声强的数据。依照所选择的音色来设置附加功能是尤其重要的。例如，在选择小提琴音色的情况下，因为真正小提琴不是通过利用音锤敲击弦、而是通过弦与提琴弓摩擦而发出声音，所以在微处理器中设置附加功能，以便不因电子钢琴中压电材料的电压变化而产生信号。

图7以剖视图举例说明了依照本发明的卷起式电子钢琴的折叠状态。键盘(10)部件内部除连接构件(14)之外、还有软的压电聚合物薄膜或者压电纤维，以及由硅橡胶制成的键盘垫(13)，以便使键盘易于卷起。因此，所述卷起式电子钢琴因经折叠的尺寸小而容易携带。

图8以透视图举例说明了依照本发明的卷起式电子钢琴的折叠状态。图9是依照本发明的卷起式电子钢琴的透视图。

依照本发明的卷起式电子钢琴可以同时产生六个或更多音符，并且可以从供音乐课使用的紧凑的3～4八度、到通用的8个八度来任意地设计。

工业实用性

依照本发明的卷起式电子钢琴具有可折叠的并且可打开的键盘，并且因其重量超轻且尺寸小而容易携带。特别是，所述卷起式电子钢琴产生与真正钢琴的音色相似的音色。因此，所述卷起式电子钢琴可以方便地用于音乐课，并且可以增强学习效率。

由于所述卷起式电子钢琴可以无线地加以控制，所以其可以不受空间约束而在任何地方弹奏。此外，通过将控制部件连接到外围设备、所述电子钢琴可以容易地生成音乐文件，由此能够重复地倾听弹奏录音。卷起式电子钢琴的键盘在重复折叠和打开操作时、可以坚固地保持粘附状态。

Claims (32)

1.一种用于在卷起式电子钢琴中产生声音的方法，包括以下步骤：

按下键盘按键并且将压力传送到减震构件；

在电压因压电材料的变形而开始改变的瞬间产生第一信号，所述压电材料通过从减震构件传送的压力而变形，如果压力大于一特定幅值、所述减震构件将压力传送到压电材料，如果压力小于该特定幅值、所述减震构件该吸收压力；

在完全传送按下按键的压力后、并在压电材料中的电压变化变慢或者减少的瞬间产生第二信号；以及

产生具有预定音量的声音，所述预定音量对应于由在产生第二信号的瞬间的电压幅值所确定的压力强度。

2.一种用于在卷起式电子钢琴中产生声音的方法，包括以下步骤：

按下键盘按键并且将压力传送到减震构件；

当将传送到减震构件的压力传送到压电材料时，在设置于压电材料下面的PCB板之间施加电流，PCB板具有对应于键盘每个按键的金属连线，如果所述压力大于一特定幅值、那么所述减震构件将压力传送到压电材料，如果所述压力小于该特定幅值、那么减震构件吸收该压力；以及

产生具有预定音量的声音，所述预定音量对应于在PCB板之间施加电流后、压电材料中的电压变化变慢或者减小的瞬间的电压幅值所确定的压力强度。

3.一种用于在卷起式电子钢琴中产生声音的方法，包括以下步骤：

按下键盘按键并且将压力传送到减震构件；

如果所述压力大于减震构件可以吸收的一特定幅值，那么在具有对应于键盘每个按键的金属连线的PCB板之间施加电流，如果所述压力小于该特定幅值，那么减震构件吸收所述压力；以及

在PCB板之间施加电流的瞬间产生对应于按键的声音。

4.一种卷起式电子钢琴，包括：

可折叠/可打开的键盘，所述键盘包括其电阻对应于施加到其上的压力强度而变化、由此引起电压变化的压电材料，将电压从压电材料传送到控制部件的上下导电图案薄膜，如果压力大于一特定幅值、将压力传送到压电材料，如果压力小于该特定幅值、吸收所述压力的减震构件，形成键盘外部的覆盖物；以及

控制部件，用于在电压因压电材料的变形而开始改变的瞬间产生第一信号，在完全传送了按下按键的压力后、在压电材料中的电压变化变慢或者减小的瞬间产生第二信号，根据产生第二信号时、从压电材料所产生的电压幅值来确定压力强度，并且产生具有对应于压力强度的预定音量的声音。

5.一种卷起式电子钢琴，包括：

可折叠/可打开的键盘，所述键盘包括其电阻因压力强度而变化、由此引起电压变化的压电材料，将电压从压电材料传送到控制部件的上下导电图案薄膜，设置在所述压电材料下面的PCB板，所述PCB板具有对应于键盘每个按键的金属连线，如果压力大于一特定幅值、将压力传送到压电材料，如果压力小于该特定幅值、吸收所述压力的减震构件，形成键盘外部的覆盖物；以及

控制部件，用于当将压力传送到压电材料时、在PCB板之间施加电流，根据在PCB板之间施加电流后、压电材料中的电压变化变慢或者减小的瞬间的电压幅值来确定压力强度，并且产生具有对应于压力强度的预定音量的声音。

6.一种卷起式电子钢琴，包括：

可折叠/可打开的键盘，所述键盘包括具有对应于键盘每个按键的金属连线的PCB板，如果压力大于特定幅值、将压力传送到压电材料，如果压力小于特定幅值、吸收压力的减震构件，形成键盘外部的覆盖物；以及

控制部件，用于产生对应于来自于PCB板的信号的声音。

7.如权利要求4或者5所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件包括微处理器，用于根据在来自于压电材料的电压变化变慢或者减小的瞬间的电压幅值来确定压力强度，并且所述控制部件还包括声音芯片，用于产生具有对应于所确定的压力强度的预定音量的声音。

8.如权利要求6所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件包括用于根据来自于PCB板的信号产生声音的声音芯片。

9.如权利要求7所述的卷起式电子钢琴，其中所述声音芯片包括对应于不同压力强度的音量的数据库。

10.如权利要求4、5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件具有几十或者几百种乐器的音色的数据库，所述乐器诸如钢琴、吉他、笛、萨克斯管、小提琴、曼多林琴、竖琴等等。

11.如权利要求4所述的卷起式电子钢琴，其中将上下导电图案薄膜分别设置在压电材料的上面和下面。

12.如权利要求11所述的卷起式电子钢琴，其中将上部绝缘体设置在上部导电图案薄膜的上面，而将下部绝缘体设置在下部导电图案薄膜的下面。

13.如权利要求5所述的卷起式电子钢琴，其中将上下导电图案薄膜分别设置在压电材料的上面和下面。

14.如权利要求13所述的卷起式电子钢琴，其中将上部绝缘体设置在上部导电图案薄膜的上面，将下部绝缘体设置在下部导电图案薄膜的下面，并且将第三绝缘体设置在PCB板的下面。

15.如权利要求6所述的卷起式电子钢琴，其中将上下绝缘体分别设置在PCB板的上面和下面。

16.如权利要求4、5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中键盘的覆盖物由硅橡胶制成。

17.如权利要求4、5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中在所述覆盖物的表面上形成有细凹槽，所述细凹槽通过将惰性气体注入真空室、施加等离子体势并且喷镀等离子态的惰性气体而形成。

18.如权利要求4、5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中键盘边缘构件的内部是第二压电材料，将所述第二压电材料用作当键盘被弯曲以超过特定角度时、根据从第二压电材料产生的电压来关掉电源的装置。

19.如权利要求4、5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件还包括用于选择键盘的有效范围的选择构件。

20.如权利要求5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中所述PCB板包括上盘和下盘。

21.如权利要求20所述的卷起式电子钢琴，其中在上部PCB板的下面形成有多个突起，多个突起用于防止在没有按下键盘按键时、在上下PCB板之间产生电流。

22.如权利要求4、5或6所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件还包括至少一个踏板，用于控制声音强度、声音的长度或者音质。

23.如权利要求4、5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件还包括用于控制音量的音量按钮，并且在音量按钮周围标记了对应于真正钢琴的音量的标准音量。

24.如权利要求4、5或者6所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件还包括A/D转换器，用于将从键盘产生的电压变化转换为数字信号。

25.如权利要求4或者5所述的卷起式电子钢琴，其中所述键盘和控制部件可以是独立的，并且能够以有线或者无线方式来操作。

26.如权利要求25所述的卷起式电子钢琴，其中所述键盘还包括信号处理部件，用于将唯一的ID添加到所接收的信号中，并且所述键盘还包括发送部件，用于将来自于键盘的电信号发送到控制部件。

27.如权利要求26所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件包括接收器，用于在识别出来自于发送部件的信号ID之后、接收来自于发送部件的信号，A/D转换器，用于将所接收的信号转换为数字信号，微处理器，用于根据从压电材料中产生的电压变化变慢或者减小的瞬间的电压幅值来确定压力强度，以及声音芯片，用于产生具有对应于所确定的压力强度的预定音量的声音。

28.如权利要求26所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件是软件，所述软件包括诸如以下功能：在识别出来自于发送部件的信号ID之后、接收来自于发送部件的信号，将所接收的信号转换为数字信号，根据从压电材料中产生的电压变化变慢或者减小的瞬间的电压幅值来确定压力强度，以及产生具有对应于所确定的压力强度的预定音量的声音。

29.如权利要求6所述的卷起式电子钢琴，其中所述键盘和控制部件可以是独立的，并且能够以有线或者无线方式来操作。

30.如权利要求29所述的卷起式电子钢琴，其中所述键盘还包括信号处理部件，用于将唯一的ID添加到所接收的信号中，并且所述键盘还包括发送部件，用于将来自于键盘的电信号发送到控制部件。

31.如权利要求30所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件包括接收器，用于在识别出来自于发送部件的信号ID之后接收来自于发送部件的信号，A/D转换器，用于将所接收的信号转换为数字信号，以及声音芯片，用于产生对应来自PCB板的信号的预定音量的声音。

32.如权利要求30所述的卷起式电子钢琴，其中所述控制部件是软件，所述软件包括诸如以下的功能：在识别出来自于发送部件的信号ID之后接收来自于发送部件的信号，将所接收的信号转换为数字信号，以及产生对应来自PCB板的信号的预定音量的声音。

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