CN2657154Y - 一种可通过按键压力控制音量的电子琴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可通过按键压力控制音量的电子琴，为解决现有电子琴不能在演奏中实时控制音量的问题，本实用新型的音乐键中采用的导电胶条中包括多个交错排列的垂直绝缘层和垂直导电层，并在其顶部设有用于将各垂直导电层相互短接的短接导电层；所述导电胶条的底部部分地支撑于电路板上，在导电胶条底部所面对的电路板上设有输入信号线和多条输出信号线；该导电胶条受压后其底部产生变形，使其底部与电路板之间的支撑面积随压力的增加而逐渐增大，从而可依次接通第一、第二、直至最后一条输出信号线；根据其中被接通的第一条输出信号线可合成音符信号，根据被接通的输出信号线条数则可合成相应的音量信号，从而实现自如地控制音量大小的目的。

Description

一种可通过按键压力控制音量的电子琴

技术领域

本实用新型涉及电子琴，更具体地说，涉及一种可通过按键压力控制音量的电子琴。

背景技术

现有电子琴的工作原理，是利用音乐键的按下和释放来接通和断开相应的控制电路，再由单片机根据该控制电路的通断识别出应该合成的音符，再利用音乐合成器合成音乐。在这种电子琴中，音量的控制是通常是由一个特别的音量旋钮或按钮来调节，例如调节音量的大、中、小。由于演奏时需要占用双手，而对音量旋钮或按钮的操作也需要用手来控制，所以操作很不方便，而且难以选到一个合适的音量点；另外，当调到某一种音量后，除非再次调节，其音量将维持不变，不能像普通钢琴一样可通过按键力量的大小来实时控制弹奏的音量，因而弹奏出来的音乐比较呆板，不能达到很好的效果。

实用新型内容

本实用新型要解决现有电子琴不能方便地在演奏中实时控制音量的问题，提供一种可通过按键压力控制音量的电子琴。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可通过按键压力控制音量的电子琴，其键盘中包括由多个音乐键，并由音乐合成单元根据各音乐键所输入的信号合成相应音乐信号，其中，每一个音乐键中包括一个按压键及装在其下部的弹性导电胶条；所述导电胶条中包括多个交错排列的垂直绝缘层和垂直导电层，并在其顶部设有用于将各垂直导电层相互短接的短接导电层；每一个所述导电胶条的底部部分地支撑于电路板上，在所述导电胶条底部所面对的电路板上设有输入信号线和多条输出信号线；所述按压键受压时会将压力传递给所述导电胶条使其底部产生变形，使导电胶条在电路板上的支撑面积逐渐增大，从而将输入信号线依次与第一、第二、直至最后一条输出信号线接通；所述音乐合成单元中包括音符合成器和音量合成器，所述音符合成器根据每一个导电胶条下被接通的第一条输出信号线，合成与该音乐键相应的音符信号，所述音量合成器根据每一个导电胶条下被接通的其余输出信号线的条数，合成相应的音量信号。

在本实用新型的电子琴中，所述输入信号线设在导电胶条底部的支撑部分下的电路板上，所述多条输出信号线则依次排布在非支撑部分下的电路板上。

在本实用新型的一个优选方案中，所述导电胶条的垂直厚度沿垂直导电层的排列方向由第一端到第二端逐渐减小，并在其第二端的底部设有支撑脚；导电胶条的第一端直接支撑于电路板上，第二端则通过所述支撑脚支撑于该电路板上，使导电胶条底部与电路板之间有一个由第一端到第二端逐渐增大的间隙；所述输入信号线设在第一端支撑部分或第二端支撑脚下的电路板上，多条输出信号线则依次排布在所述间隙下的电路板上。

本实用新型的有益效果是，可以在利用音乐键合成音乐的同时，方便地利用在音乐键上施加的压力来实时控制所合成音乐的音量大小。控制电路中可采用一组电路来接收所有按键的音量信号，并使用特殊制作的导电胶来识别压力大小，结构简单，成本低廉。这种电子琴不仅能像普通电子琴一样随意弹奏乐曲，选择音色、节拍，自动配置和弦伴奏，还能根据乐曲的演绎，通过按键压力的大小自如地控制音量的大小。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一个优选实施例中一个音乐键的部分零件的分解示意图；

图2是图1中所示音乐键的剖视图；

图3是多个盒体集成在同一盖板上时的示意图；

图4是本实用新型电子琴的原理图；

图5是本实用新型电子琴的工作流程图。

具体实施方式

对于现有电子琴已有的功能及其通用的零部件，本说明书中不再一一描述，而是重点描述本实用新型的改进部分。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，每一个音乐键中包括由上至下依次放置的按压键15、弹簧16和弹性导电胶条3。

其中，在导电胶条3的上表面设有与之为一体结构的短接导电层9和水平绝缘层8，其中的短接导电层9用于将导电胶条中的各垂直导电层10相互短接。整体导电胶条被装在一个盒体2中；盒体2为上、下开口的长方体结构，其内腔尺寸略等于导电胶条3的外形尺寸，在盒体上部开口的四周还设有垂直向内伸出的挡边14；包含水平绝缘层8和短接导电层9的导电胶条3由盒体的下部开口装入到盒体内，并被挡边14挡住，以防止导电胶条弹出或被卡住。从图3中可以看出，可将多个盒体2设在同一块绝缘盖板1上，与绝缘盖板1成为一体结构。

从图中可以看出，弹簧16的下端抵在水平绝缘层8上，并被挡边14卡在盒体2内，上端则抵在按压键15的下部，并较好地固定在按压键的下底部。

从图中可以看出，导电胶条3由多个垂直绝缘层11和垂直导电层10由左到右依次交错平行排列组成，且其厚度沿排列方向逐渐减小。导电胶条3中各个垂直绝缘层的水平厚度相同，各个垂直导电层的水平厚度也相同，但垂直导电层的水平厚度小于垂直绝缘层的水平厚度。在导电胶条右端的底部设有一个支撑脚12；整个导电胶条3的左端直接支撑于其下面的印刷电路板4上，右端则通过支撑脚12支撑于该电路板4上，使导电胶条3的底部与电路板4之间有一个由左到右逐渐增大的间隙。

从图1中可以看出，在导电胶条3下面的电路板上，设有一条输入信号线20和多条输出信号线5、6、7，各条信号线在空间上与垂直导电层10平行，其中输入信号线20位于支撑脚12的正下方，会通过该位置处的垂直导电层10与短接导电层9接通。具体实施时，各个导电胶条下的电路板可以是一块整的电路板，即可在一块电路板上设计对应于所有导电胶条的信号线。

在图1中，由于导电胶条上的短接导电层9将各垂直导电层10相互短接，当按下按压键15时，其压力会通过弹簧传给导电胶条，使导电胶条的底部产生下凸变形，随着压力的增加，导电胶条与电路板之间的支撑面积逐渐增大，从而使第一条输出信号线5、第二条输出信号线6、直至最后一条输出信号线7依次与输入信号线20接通，也就是实现了输出信号线的接通开功能。释放按压键15后，由于导电胶条自身的弹性，导电胶条将恢复图2所示状态，从而实现输出信号线的断开功能。

其中弹簧的作用主要是改善手感，使弹奏者便于控制音量。正常情况下，按压键和弹簧的重力并不会使导电胶条产生变形，只有在施加一定的外部压力时，弹簧才对导电胶条产生压力使之产生变形。

从图4中可以看出，本电子琴中的音乐合成单元中包括音符合成器和音量合成器，其中每一个导电胶条下被接通的第一条输出信号线5输入到音符合成器，由其根据当前输入信号合成与该音乐键相应的音符信号；每一个导电胶条下被接通的其余输出信号线则输入到音量合成器，由其控制输入信号合成相应的音量信号。例如当只有第一条输出信号线5接通时，其音量最小，即为基本音量；当第二条输出信号线6接通时，其音量为第二级；依此类推，当最后一条输出信号线7接通时，其音量最大。上述音符信号及音量信号经MCU(微处理器)、音频放大电路，由扬声器播出。

从图4中可以看出，各个导电胶条下的第一条输出信号线分别连接到音符合成器；但可将各个导电胶条下的其余输出信号线分别并联后，再连接到音量合成器，其中各个导电胶条下的第二输出信号线相互并联，第三输出信号线也相互并联，依此类推，最后一条输出信号线也相互并联，这样一来，各个音乐键就可共用一个音量合成器，对于所有的音乐键，其音量等级与被接通输出信号线的数量之间的关系是一致的。

如图5所示，本实用新型的电子琴在工作时，其微处理器扫描所收到的按键信号，如果是功能键则完成相应的功能设置；如果是音乐键，则根据该键中被接通的第一条输出信号线合成音符信号，再根据是否有更多输出信号线被接通而合成相应的音量信号，从而得到带音量信息的音符信号，最后再将其放大输出。可见，这种电子琴可以在利用音乐键合成音乐的同时，方便地利用在音乐键上施加的压力来实时控制所合成音乐的音量大小，从而通过按键压力的大小来实时调节音量的大小。

本实施例中的音乐键包括各种按压后会发出声音的按键，例如可以是电子琴中各种音符的按键，例如1(do)、2(ri)、3(mi)等，也可以脚踏式敲击乐键，其原理是相同的，只是尺寸大小有区别。

本实用新型并不限于上述具体实施例，还可以根据其原理作其它改动，例如其中的短接导电层9、水平绝缘层8与导电胶条3三者之间可以是分体结构；导电胶条的结构还可以是下凸的圆弧形、上凹的圆弧形、或其它结构，其前提是导电胶条在电路板上的支撑面积可随压力的增加而逐渐增大，且输入信号线设在导电胶条底部的支撑部分下的电路板上，输出信号线则依次排布在非支撑部分下的电路板上。

Claims (10)

1、一种可通过按键压力控制音量的电子琴，其键盘中包括由多个音乐键，并由音乐合成单元根据各音乐键所输入的信号合成相应音乐信号，其特征在于，

每一个音乐键中包括一个按压键及装在其下部的弹性导电胶条；所述导电胶条中包括多个交错排列的垂直绝缘层和垂直导电层，并在其顶部设有用于将各垂直导电层相互短接的短接导电层；

每一个所述导电胶条的底部部分地支撑于电路板上，在所述导电胶条底部所面对的电路板上设有输入信号线和多条输出信号线；所述按压键受压时会将压力传递给所述导电胶条使其底部产生变形，使导电胶条在电路板上的支撑面积逐渐增大，从而将输入信号线依次与第一、第二、直至最后一条输出信号线接通；

所述音乐合成单元中包括音符合成器和音量合成器，所述音符合成器根据每一个导电胶条下被接通的第一条输出信号线，合成与该音乐键相应的音符信号，所述音量合成器根据每一个导电胶条下被接通的其余输出信号线的条数，合成相应的音量信号。

2、根据权利要求1所述的电子琴，其特征在于，所述输入信号线设在导电胶条底部的支撑部分下的电路板上，所述多条输出信号线则依次排布在非支撑部分下的电路板上。

3、根据权利要求2所述的电子琴，其特征在于，所述导电胶条的垂直厚度沿垂直导电层的排列方向由第一端到第二端逐渐减小，并在其第二端的底部设有支撑脚；导电胶条的第一端直接支撑于电路板上，第二端则通过所述支撑脚支撑于该电路板上，使导电胶条底部与电路板之间有一个由第一端到第二端逐渐增大的间隙；

所述输入信号线设在第一端支撑部分或第二端支撑脚下的电路板上，多条输出信号线则依次排布在所述间隙下的电路板上。

4、根据权利要求3所述的电子琴，其特征在于，所述导电胶条的俯视效果为长方形，主视效果为叠加有一个矩形支撑脚的横放的直角梯形，所述矩形支撑脚设在所述直角梯形的上底与斜边的交点处。

5、根据权利要求4所述的电子琴，其特征在于，所述导电胶条中各个垂直绝缘层的水平厚度相同，各个垂直导电层的水平厚度也相同，且垂直导电层的水平厚度小于垂直绝缘层的水平厚度；所述输入信号线和各条输出信号线在空间上与所述垂直导电层平行，其中各条信号线的宽度略大于所述垂直绝缘层的水平厚度，各条信号线之间的间距略大于所述垂直导电层的水平厚度。

6、根据权利要求5所述的电子琴，其特征在于，每一个音乐键中还包括一个上、下开口的长方体盒，所述盒体的内腔尺寸略等于导电胶条的外形尺寸，在盒体上部开口的四周还设有垂直向内伸出的挡边；所述带短接导电层的导电胶条由盒体的下部开口装入到盒体内，并被所述挡边挡住。

7、根据权利要求6所述的电子琴，其特征在于，所述各个音乐键的盒体设在同一块绝缘盖板上，与绝缘盖板为一体结构。

8、根据权利要求1-7中任一项所述的电子琴，其特征在于，所述导电胶条的水平绝缘层上还设有一个水平绝缘层；在所述按压键与导电胶称之间还设有一个弹簧，所述弹簧的一端与所述水平绝缘层接触并被所述挡边卡在盒体内，另一端与所述按压键的下部连接。

9、根据权利要求8所述的电子琴，其特征在于，所述短接导电层、水平绝缘层与所述导电胶条为一体结构。

10、根据权利要求1-7中任一项所述的电子琴，其特征在于，每一个导电胶条下的第二、第三、至最后一条输出信号线分别其它导电胶条下的第二、第三、至最后一条输出信号线并联，再输入到所述音量合成器。

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