DE4223739A1 - Einrichtung zur Druckpunktsimulierung an Tastenhebeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Druck­ punktsimulierung an Tastenhebeln, insbesondere an Tastenhebeln für klavierartige Tastaturen, bei denen Tasten gegenüber einem Gestell beweglich angeordnet sind.

Nach dem Stand der Technik sind klavierartige Tastaturen bekannt, die zu Übungszwecken oder in hochwertigen elektronischen Instrumenten eingesetzt werden. Mit diesen Tastaturen sollen die beim Kla­ vierspiel auftretenden Bedingungen möglichst getreu nachgebildet werden. Für die Nachbildung ist es insbesondere wichtig, sowohl eine als Spielschwere bezeichnete Widerstandskraft zu erzeugen, als auch den bei natürlichen Klavieren, Keyboards und anderen Instrumenten auftretenden Druckpunkt nach­ zubilden.

Hierzu ist es üblich, die Kraftsimulierung durch Bleibeschwerung oder durch Federspannung zu erzeu­ gen. Bei den bekannten Einrichtungen zur Druck­ punktsimulierung werden Reibungs-, Schwerkraft- oder Federkräfte zur Simulierung des Druckpunktes verwendet. Da beim Spielen der Tastatur im Moment des Druckpunktes die maximale Kraft erzeugt werden muß, welche danach wieder abklingt, sind dazu auf­ wendige mechanische Einrichtungen erforderlich.

Den bekannten Einrichtungen haftet der Nachteil an, daß sie entweder einem hohen Verschleiß unter­ liegen, wie das beispielsweise bei Reibungsmecha­ nismen der Fall ist, oder daß sie aufwendige mecha­ nische Konstruktionen erfordern. Bei den bekannten Einrichtungen, bei denen durch die Tastenhebel gegenläufig Bleigewichte angehoben werden, ist nachteilig, daß sie nicht in beliebiger Lage aufge­ stellt und bespielt werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Auf­ gabe zugrunde, eine Einrichtung zur Druckpunktsimu­ lierung an Tastenhebeln anzugeben, die in belie­ biger Lage der Klaviatur benutzt werden kann, die verschleißarm ist und einfach herstellbar sein soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an den Tasten und am Gestell (G) der Tastatur jeweils Magnete angeordnet sind, wobei die Magnete so angeordnet sind, daß sie sich beim Betätigen der Tasten mit geringen Abstand aneinander vorbei bewegen und daß die Magnet gleichartig gepolt angeordnet sind, so daß beim Vorbeibewegen absto­ ßende Kräfte auftreten.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß als Magnete Permanentmagnete, vorzugsweise anisotrope Ferritmagnete, verwendet werden.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ent­ steht dadurch, daß die am Gestell (G) der Tastatur angebrachten Magnete zum Zwecke der Einstellung der Kraft und des Ortes innerhalb der Spieltiefe, an dem der Druckpunkt simuliert werden soll, in zwei Richtungen justierbar angeordnet sind.

Ferner ist es möglich, daß die Magnete am fest­ stehenden Teil so ausgebildet sind, daß sie für mehrere Tasten wirksam sind.

Eine weitere Form der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, daß an den Tasten und/oder am Gestell Anlagekanten zur Lagefixierung der Magnete ange­ bracht sind.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung ist, daß durch entsprechende Bemessung der Magnetstärke und durch entsprechende Positio­ nierung der Magnete innerhalb der Anordnung der Verlauf der Betätigungskraft so gestaltet werden kann, daß das Auslösemoment mehr oder weniger spürbar wird.

Bei der Benutzung der Simulationseinrichtung wird ein auf der Strecke der Spieltiefen auftretender Widerstand vom Spieler mit einer Erhöhung des Fingerdruckes beantwortet. Ein wesentlicher Gesichtspunkt für die naturgetreue Nachbildung von Instrumenten ist dabei das verzögernde Reaktions­ vermögen des Spielers. Der Spieler ist bei normaler Anschlaggeschwindigkeit nicht in der Lage, dem wirklichen Kraftverlauf - vor allem im abnehmenden Bereich - zu folgen. Daher tritt nach dem Über­ winden des Druckpunktes eine Beschleunigung und damit eine erhöhte Betätigungskraft auf. Diese Beschleunigung wird beim Klavier bewußt zur sicheren Hammerauslösung genutzt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Die erfindungsgemäße Anordnung der Magneten in 3 Phasen der Betätigung.

Fig. 2 Eine Darstellung des qualitativen Kraftverlaufes der erfindungsgemäßen Magnet­ anordnung.

Fig. 3 Die Gesamtdarstellung der erfin­ dungsgemäßen Anordnung im Schnitt.

Fig. 1 erläutert die Anordnung der Magnete MT, MG in drei Stellungen, dabei ist links der Ausgangs­ zustand dargestellt, in der mittleren Abbildung der Bereich in dem der Druckpunkt erreicht wird und rechts der Bereich nach Überwinden des Druck­ punktes. Die Druckpunktwirkung wird dadurch erzielt, daß die Magnete MT, MG gleichartig gepolt angeordnet sind, so daß sie in dem Bereich des Druckpunktes, also in der Stellung wo sich die Magnete MT, MG am nächsten gegeneinander befinden, abstoßende Wirkung zeigen. Der dabei auftretende qualitative Verlauf der Betätigungskraft F ist in Fig. 2 dargestellt. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, den zu simulierenden Druckpunkt an jeden Bereich der Spieltiefe T anzuordnen. Vorzugs­ weise wird dabei der zu simulierende Widerstand, analog dem Vorbild der Klaviermechanik, dem unteren Teil der Spieltiefe T zuzuordnen sein. Die erfin­ dungsgemäße Einrichtung zur Druckpunktsimulierung wird zweckmäßigerweise gemeinsam mit einer Anord­ nung zur Simulierung der Spielschwere verwendet. Derartige Anordnungen arbeiten in der Regel mit Federanordnungen. Dabei ist es möglich, die Spiel­ schwere und die Größe des Druckpunktwiderstand aneinander anzupassen. Dies entspricht dann genau dem Effekt, wie er bei einer Klaviatur mit Mecha­ nik, beispielsweise beim Klavier, auftritt.

In Fig. 3 ist eine konstruktive Ausführungs­ möglichkeit für die erfindungsgemäße Anordnung dar­ gestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorge­ sehen, den am Gestell G befestigten Gestellmagneten MG auf einer stabilen Leiste L zu befestigen, beispielsweise durch Kleben. Die Leiste L wird justierbar am Gestell G befestigt. Damit kann sowohl der Luftspalt als auch die Druckpunkt­ position eingestellt werden. Es ist für den Jus­ tiervorgang zweckmäßig, sowohl an der Leiste L als auch an der Taste T eine Anlagekante A einzuarbei­ ten. Damit wird ein gleichmäßiger Luftspalt über die gesamte Klaviatur ermöglicht. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht dabei vor, die am Gestell G befestigten Gestellmagneten MG in Form von längeren Streifen auszubilden. Die maximale Länge dieser Magnete MG gibt sich aus der Bruchsicherheit der Magnetelemente. Es werden in diesem Fall also diesen Gestellmagneten MG mehrere Tastenmagnete MT zugeordnet. Zweckmäßigerweise werden anisotrope Ferritmagnete verwendet, um kleinere und damit leichtere Magnete MT, MG einsetzen zu können. Werden Magnetstreifen nebeneinander auf einer Lei­ ste L angeordnet, so ist ein geringer Abstand zu gewährleisten, um Verzerrungen des Magnetfeldes zu vermeiden.

Claims (6)

1. Einrichtung zur Druckpunktsimulierung an Tastenhebeln, insbesondere an Tastenhebeln für klavierartige Tastaturen, bei denen Tasten (T) gegenüber einem Gestell (G) beweglich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

• - daß an den Tasten (T) und am Gestell (G) der Tastatur jeweils Magnete (MT, MG) angeordnet sind,
• - daß die Magnete (MT, MG) so angeordnet sind, daß sie sich beim Betätigen der Tasten mit geringen Abstand aneinander vorbei bewegen und
• - daß die Magnete (MT, MG) gleichartig gepolt angeordnet sind, so daß beim Vorbeibewegen abstoßende Kräfte auftreten.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (MT, MG) Permanent­ magnete sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnete (MT, MG) anisotrope Ferritmagnete verwendet werden.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Gestell (G) der Tastatur angebrachten Magnete (MG) zum Zwecke der Einstellung der Kraft und des Ortes innerhalb der Spieltiefe in zwei Richtungen justierbar angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (MG) am feststehenden Teil so ausgebildet sind, daß sie für mehrere Tasten wirksam sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den Tasten (T) und/oder am Gestell (G) Anlagekanten (A) zur Lagefixierung der Magnete (MT, MG) angebracht sind.