DE3918880A1 - Keyboard mit fluegelspielart - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Keyboard mit einem Gehäuse und einer Klaviatur, deren Tasten durch Schwerkraft in die Ausgangslage rückstellbar sind und elektrische Kontakte zur Auslösung oder Ansteuerung von tonerzeugenden Einrichtungen aufweist.

Ein Keyboard z. B. einer elektronischen Orgel oder Digitalpianos verfügt im allgemeinen nur über eine Klaviatur, deren Tasten durch einfache Federkraft jeweils wieder in die Ausgangsposition zurückgestellt werden. Das dadurch entstehende Spielgefühl ist einer der Gründe dafür, warum für Pianisten oder Organisten die Tastatur eines Keyboards nicht akzeptabel ist.

Man hat schon daran gedacht, bei einem Keyboard die Tastenmechanik eines klassi­ schen Flügels einzusetzen. Eine solche Mechanik ist jedoch in der Regel zu aufwendig, zu groß, zu schwer und meistens auch zu kostspielig.

Den Tasten solcher Keyboards sind elektrische Kontakte zugeordnet. Diese sind mit den auf elektronischem Weg den Ton erzeugenden Einrichtungen verbunden. Sie können alternativ dazu oder gleichzeitig damit auch über ein MIDI-OUTPUT dazu dienen, andere, elektronische Musikinstrumente anzusteuern, z. B. Expander, Sampler, Synthesizer, elektronische Orgeln, Digitalpianos oder dgl.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Keyboard für obengenannte Zwecke so weiterzu­ entwickeln, daß das über die Tastatur vermittelte Spielgefühl dem einer klassi­ schen Flügelmechanik mit entsprechenden Spielgewicht, Massenträgheit und Repetitionsverhalten entspricht, ohne daß die Einrichtungen zur Auslösung und elektronischen Entwicklung des Tones dadurch beeinflußt oder beeinträchtigt werden. Dabei soll das Keyboard einfach, mit geringem Gewicht und geringem Raumbedürfnis sowie kostensparend herstellbar sein.

Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.

Mit diesem neuen System, das von sich aus keinen Ton erzeugt, kann beim Spielen des Keyboards dem Spieler ein einem akustischen Flügel entsprechendes Spiel­ gefühl vermittelt werden. Auch läßt sich das Spielgefühl in Grenzen verändern und an unterschiedliche akustische Tasteninstrumente anpassen.

Die Tasten sind zweckmäßigerweise mittels Waagebalken auf dem Klaviaturrahmen abgestützt, wobei die Vordertaste vor und die Hintertaste hinter dem Waagebalken liegt. Der Repetiermechanismus benötigt für den Einbau in Richtung der Länge der Taste praktisch nur einen Bereich der der Länge der Hintertaste entspricht. Der Einbauraum oberhalb der Hintertaste ist nur gering, so daß z. B. ein 88-Tasten- Masterkeyboard mit MIDI-OUTPUT in einer Gesamthöhe des Keyboards von nur 12,5 cm hergestellt werden kann. Der Repetiermechanismus besteht aus einfachen Teilen von relativ geringem Gewicht. Die Anordnung ist so getroffen, daß durch eine Reihe von Einstellmöglichkeiten das Spielgefühl in relativ weiten Grenzen verändert und an die Bedürfnisse des Spielers angepaßt werden kann. Gleichzeitig läßt sich auf einfache Weise dadurch ein unterschiedliches Spielgefühl zwischen langsamen Niederdrücken der Tasten und schnellem Niederdrücken der Tasten er­ zielen. Durch die über die Taste beschleunigbare Hammermasse ergibt sich eine der erwünschten Trägheit einer Flügelmechanik entsprechend zunehmende Massen­ trägheit und damit ein zunehmender Widerstand bei zunehmend kräftigerem Anschlag. Vorteilhafte Ausführungsmaßnahmen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Aus­ führungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in Seitenansicht ein Keyboard mit der zugehörigen Repetiermechanik gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in Draufsicht und im größeren Maßstabe die bei der Repetiermechanik nach Fig. 1 verwendete Repetierfeder; und

Fig. 3 bis 5 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 unterschiedliche Phasen des Bewegungsspiels der Teile der Repetiermechanik.

In Fig. 1 ist das Gehäuse 4 angedeutet, von dessem unteren Teil aus sich der Klaviaturrahmen 1, 3, 5 erstreckt. Im Bereich der Mitte des Klaviaturrahmens ist ein Tasten-Waagebalken 2 angeordnet, auf dem die langgestreckten Tasten 6 a, 6 b, 7 in entsprechender Ausbalancierung angeordnet sind, wobei die Vordertasten 6 a, 7 vor dem Waagebalken und die Hintertasten 6 b hinter dem Waagebalken liegen. Das freie Ende der Hintertaste 6 b weist einen Auflageabschnitt 6 c auf, mit dem die Taste in der Ruhestellung nach Fig. 1 auf einem Kissen, z. B. einem Filzstreifen 5 a auf dem Klaviaturrahmen aufliegt. An diesem Bereich 6 c ist mit Hilfe einer Stoßzungenkapsel eine Stoßzunge 12 um die Querachse 11 schwenkbar gelagert. An einem Teil der Stoßzungenkapsel ist eine Stoßzungenfeder abgestützt, die an einem Winkel- oder Anschlagarm 12 b der Stoßzunge 12 angreift und bestrebt ist, die Stoßzunge in der Fig. 1 im Uhrzeigersinne zu drehen.

Im Bereich der Hintertaste 6 b ist auf dieser ein Steg vorgesehen, der an einer Auflagekante die Befestigungsstelle oder den Waagepunkt einer langesteckten Repetierfeder 30 bildet, die an dieser Stelle mit der Befestigungsschraube 31 an der Hintertaste 6 b festgelegt ist. Von diesem Waagepunkt aus in Richtung auf die Vordertaste 6 a greift an dem Ende der Repetierfeder eine Stellschraube 32 an, die drehbar an der Hintertaste 6 b angeordnet ist und zur Ausstellung der Vorspannung der Repetierfeder 30 dient. Von dem Waagepunkt aus erstreckt sich die Feder 30 im dargestellten Beispiel um etwa ³/₄ bis ⁴/₅ ihrer Länge von der Vordertaste 6 a weg bis hin zu ihrem freien Ende 34. Im Abstand von dem freien Ende greift eine weitere in der Hintertaste 6 b einstellbar schraubbare Stell­ schraube 33 an, die dazu dient, die Höhenlage des freien Endes 34 der Feder 30 in der Ruhestellung der Taste festzulegen. Auf der Unterseite sind zwischen der Stellschraube 33 und dem freien Ende 34 der Feder 30 zwei gepolsterte Anschläge 35, 36 im gegenseitigen Abstand vorgesehen, welche die Endstellungen der Stoß­ zunge 12 bei deren Schwenkbewegung um ihre Querachse 11 bestimmen. Im Zu­ sammenwirken mit der Feder 13 bestimmt der Anschlag 35 die normale oder Ruhestellung des Stoßendes 12 a der Stoßzunge 12.

In diesem Bereich weist die als Blattfeder ausgebildete Repetierfeder 30, wie aus Fig. 2 hervorgeht, ein langgestrecktes Fenster 41 auf, durch das das Stoßende 12 a der Stoßzunge nach oben ragt und in der Ruhestellung der Taste stirnseitig an einem Hammerröllchen 20 a anliegt, das unterhalb eines etwa parallel zu der Repetierfeder 30 angeordneten Hammerstiels 20 frei drehbar gelagert ist.

Der Hammerstiel 20 ist an seinem von der Vordertaste 6 a, 7 abgewandten Ende um eine Querachse 19 an einer Hammerkapsel 15 gelagert, die höheneinstellbar mit Hilfe einer Hammerleiste 16 an dem Gehäuse 4 unterstützt ist. Das in Richtung auf die Vordertaste weisende freie Ende des Hammerstiels weist statt eines Hammers eine vorbestimmte Hammermasse 21 aus. Diese kann auswechsel­ bar und/oder in Richtung des Stiels längenverstellbar an dem Hammerstiel vorge­ sehen sein. Im Abstand oberhalb der Hammermasse ist mittels einer Prall-Leiste 23 ein Prallfilz 24 gehäusefest abgestützt, auf den die Hammermasse 21 in der obersten Schwenkstellung des Hammerstiels 20 trifft.

Mit dem freien Ende 34 der Blattfeder 30 wirkt ein Abknickanschlag zusammen, der z. B. durch den Kopf einer Einstellschraube 26 gebildet ist, die in der Hammerkapsel einstellbar schraubbar ist. Wenn bei der Betätigung der Taste das freie Ende 34 der Feder von unten gegen den Anschlag 26 trifft, kann das Feder­ ende 34 an der weiteren Bewegung der Taste nicht mehr teilnehmen.

Dem Hebel- oder Anschlagende 12 b der Stoßzunge 12 ist eine mit Filzkissen versehene Auslösepuppe 18 zugeordnet, die mittels Einstellschraube 17 höhenver­ stellbar ebenfalls an der Hammerkapsel angeordnet ist. Bei Betätigung der Taste trifft das Anschlagende 12 b auf die Auslösepuppe, die bei der weiteren Bewegung der Taste die Stoßzunge 12 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung im Uhrzeiger­ sinne und der Kraft der Feder 13 entgegen verschwenkt, die Taste ihre tiefste Stellung erreicht oder - bei starkem Anschlag - bis das Stoßende 12 a gegen den zweiten, als Prallpolster wirkenden Begrenzungsanschlag 36 für die Stoßzunge 12 trifft.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Blattfeder 30 für die Feststell- und Einstell­ schrauben 31 bis 33 entsprechende Öffnungen 40 aufweist, wobei zumindestens die dem Fenster 41 naheliegende Öffnung ein leichtes Gleiten der Blattfeder auf dem Chassis der Stellschraube 33 sicherstellen sollte.

Die allgemeine Funktion der Repetiermechanik 14 ergibt sich aus der voran­ stehenden Beschreibung. Ergänzend wird dazu auf folgendes hingewiesen.

Das Tastenniedergewicht beim Niederdrücken der Vordertaste 6 a, 7 kann zwischen 50 und 55 g liegen. Da sich beim Niederdrücken der Vordertaste die Hintertaste anhebt und sich die Stoßzunge 12 in Fluchtung mit dem Hammerröllchen 20 befindet und so durch die Feder 13 und den Anschlag 35 gehalten wird, wird bei dieser Bewegung die Repetierfeder 30 entsprechend der Bewegung der Hintertaste 6 b mitgenommen, bis das freie Ende 34 sich unter die Abknickschraube 26 legt. Dieser Punkt ist in Fig. 3 dargestellt und wird nach etwa ²/₃ des Tastentief­ gangsweges erreicht. Bei der weiteren Absenkbewegung der Vordertaste knickt nunmehr die Blattfeder 30 um den durch die Befestigungsschraube 31 gebildeten Waagepunkt ab, wie dies in Fig. 4 zwischen der ausgezeichneten Stellung der Feder 30 und deren Strecklage 30 a und das Aufsteigen des Kopfes der Einstell­ schraube 33 über die tatsächliche Stellung der Feder 30 hinaus angedeutet ist. Beim Anheben der Hintertaste 6 b nimmt gleichzeitig die Stoßzunge 12 über das Hammerröllchen 20 a den Hammerstiel mit und beschleunigt diesen zusammen mit der Hammermasse 12 in Richtung nach oben, wobei das Stoßende der Stoßzunge 12 durch das Fenster 41 der Feder 30 frei hindurchgreift, wie dies ebenfalls die Fig. 4 zeigt.

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß mit Erreichen der Stellung nach Fig. 3 die Abknickphase der Feder 30 beginnt.

Infolge der weiteren Bewegung wird der Auslösepunkt erreicht. Dabei erfolgt die Auslösung über den um etwa 90° gegenüber dem Stoßende 12 a abgewinkelten An­ schlagarm 12 b, der auf die Auslösepuppe 18 trifft.

Hierbei wird die Stoßzunge 12 im Gegenuhrzeigersinne in den Figuren verschwenkt und das Stoßende kommt von dem Hammerröllchen 20 a frei. Die Hammermasse prallt von dem Filz 24 der Prall-Leiste 23 ab und seine Energie wird durch Auftreffen des Hammerröllchens 20 a auf die Blattfeder 30 (Fig. 5) vernichtet.

Wird die Taste freigegeben, so kann sich die Stoßzunge 12 beim Freiwerden des Anschlagendes 12 b von der Auslösepuppe 18 das Stoßende 12 a unter der Wirkung der Stoßzungenfeder 13 wieder unter das Hammerröllchen 20 a schieben, wobei der Anschlag 35 diese Stellung sichert. Da bei der Absenkbewegung vor dem Erreichen der Stellung nach Fig. 3 die Blattfeder 30 nach oben vorgespannt ist, unterstützt die in der Blattfeder 30 gespeicherte Rückstellenergie das Anheben des Hammerstiels 20 über das Hammerröllchen 20 a und damit das Einschieben des Stoßendes 12 a unter das Röllchen. Wichtig dazu ist lediglich, daß die Breite des Röllchens 20 a größer als die lichte Weite des Fensters 41 ist, so daß das Röllchen selber nicht in das Fenster 41 der Blattfeder eingreifen kann. Die Repetition erfolgt somit nach etwa ¹/₃ des Löseweges der Vordertaste 6 a, 7.

Wenn die Taste nur langsam niedergedrückt wird ist der Abknickpunkt der Feder 30 vom Spieler nur wenig, der Auslösepunkt dagegen deutlicher zu spüren. Nach Auslösen des Tones läßt sich die Taste gegen geringeren Widerstand bis zum End­ punkt niederdrücken.

Wird die Taste schnell niedergedrückt, so ist der Widerstand der Repetierfeder 30 nur schwach zu spüren. Infolge der starken Beschleunigung der Masse von Taste, Hammerstiel und Hammermasse ist der Auslösepunkt praktisch nicht spürbar. Es ergibt sich ein fließender Übergang von Abknicken der Feder und Auslösevorgang.

Es ist ersichtlich, daß die Hammermasse einschließlich Tasten und Stielmasse um so schneller beschleunigt werden, je kräftiger die Taste niedergedrückt wird. Ent­ sprechend setzt die Repetiermechanik dem Spieler eine größere Massenträgheit und somit einen Widerstand entgegen, und zwar wie dies der erwünschten Träg­ heit einer Flügelmechanik entspricht.

Die Wirkung der Hammermasse kann durch Auswechseln oder durch Längsver­ stellung verändert werden. Ebenfalls läßt sich durch Verstellung der Abknick­ schraube 26 der Abknickpunkt der Feder 30 verlagern. Das gleiche gilt durch Verstellung der Auslösepuppe 18 für den Auslösepunkt. Eine weitere Einstellmög­ lichkeit ergibt sich durch Verstellung der Einstellschraube 32, durch die die Federvorspannung verändert wird. Schließlich läßt sich auch die Ruhelage des freien Endes 34 der Feder bei nichtbetätigter Taste durch Verstellen der Stell­ schraube 33 verändern. Damit ergibt sich ein breiter Raum für Veränderung des durch die Repetiermechanik 14 vermittelten Spielgefühls.

Claims (14)

1. Keyboard mit einem Gehäuse und einer Klaviatur, deren Tasten durch Schwerkraft in die Ausgangslage rückstellbar sind und elektrische Kontakte zur Auslösung oder An­ steuerung von tonerzeugenden Einrichtungen aufweisen, gekennzeichnet durch eine mit der Taste (6 a, 6 b) verbundene Repetiermechanik (14) zur Veränderung des Spielgefühls mit einer beim Niederdrücken der Taste (6 a, 6 b) abknickbaren Repetierfeder (30) und einer durch die Taste beschleunigbaren Hammermasse (21).

2. Keyboard nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Repetier­ feder (30) eine langgestreckte Blattfeder ist, die im Abstand von ihren Enden auf einer kantenförmigen Auflage der Hintertaste (6 b) festgelegt und über ihr eines Ende über eine Stelleinrichtung (32) an der Hintertaste (6 b) vorspannbar ist, während das andere, freie Ende (34) bei Niederdrücken der Taste (6 a, 6 b) mit einem einstellbaren Anschlag (26) so zusammenwirkt, daß die Feder beim weiteren Nieder­ drücken der Taste abknickt.

3. Keyboard nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vorge­ spannte Ende der Feder (30) der Vordertaste (6 a) zugewandt ist.

4. Keyboard nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (30) in einem Abstand von etwa ¹/₄ ihrer Länge von dem vorgespannten Ende an der Hintertaste (6 b) festgelegt ist.

5. Keyboard nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Anschlag (26) so angeordnet ist, daß das freie Ende (34) der Feder (30) an diesem zur Anlage kommt, wenn die Vordertaste (6 a) erst einen vorbestimmten Teil ihres möglichen Auslöseweges zurückgelegt hat.

6. Keyboard nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß im Abstand vom freien Ende (34) der Feder (30) eine die Lage des freien Federendes in der Ruhestellung der Taste (6 a, 6 b) bestimmende Einstell­ einrichtung (33) an der Hintertaste vorgesehen ist.

7. Keyboard nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß nahe dem freien Ende der Repetierfeder (30) das Ende eines Hammer­ stiels (20) um eine gehäusefeste Achse (19) schwenkbar gelagert ist, wobei der Hammerstiel sich von seiner Schwenkachse aus in Richtung auf die Vordertaste (6 a, 7) erstreckt und an seinem festen Ende eine vorbestimmte Hammermasse (21) trägt und über die Hintertaste (6 b) der Schwerkraft entgegen be­ schleunigbar ist.

8. Keyboard nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hammermasse (21) in Richtung der Länge des Hammerstiels (20) einstellbar angeordnet ist.

9. Keyboard nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß im vorbestimmten Abstand von der Ruhestellung der Hammermasse (21) und über dieser eine Pralleinrichtung (23, 24) angeordnet ist.

10. Keyboard nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hammerstiele (20) über eine Hammerkapsel (15) und eine Hammerleiste (11) höhenverstellbar am Gehäuse (3, 4) anlenkbar sind.

11. Keyboard nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß am freien Ende der Hintertaste (6 b) eine Stoßzunge (12) um eine Querachse (11) schwenkbar angelenkt ist, die mit ihrem Stoßarm (12 a) über ein am Hammerstiel (20) drehbar gelagertes Hammerröllchen (20 a) bei Betätigung der Taste beschleunigend auf den Hammerstiel (20) einwirkt.

12. Keyboard nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßende (12 a) der Stoßzunge (12) durch ein Fenster (41) der Repetierfeder (30) geführt ist.

13. Keyboard nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das durch ein Vorspannelement (13) an der Hintertaste (6 b) und einen Anschlag (35) an der Repetierfeder (30) auf das Hammerröllchen (20 a) normalerweise ausge­ richtete Stoßende (12 a) der Stoßzunge (12) durch Auftreffen eines Anschlag­ armes (12 b) der Stoßzunge (12) bei Betätigung der Taste (6 a, 6 b) auf eine am Gehäuse einstellbar angeordnete Auslösepuppe (18) aus der Fluchtungsstel­ lung mit dem Hammerröllchen (20 a) herausschwenkbar ist.

14. Keyboard nach Ansprüchen 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (26) für das freie Ende der Repetierfeder (30) und die Auslösepuppe (18) einstellbar an der den Hammerstiel (20) unterstützenden Hammerkapsel (15) angeordnet sind.