DE69334058T2

DE69334058T2 - Tastaturinstrument zur selektiven Erzeugung von mechanischem Schall und synthetischem Schall ohne mechanische Vibrationen der Saiten

Info

Publication number: DE69334058T2
Application number: DE69334058T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Hamamatsu-shi Kawamura; Shinya Hamamatsu-shi Koseki; Nobuo Hamamatsu-shi Sugiyama; Masahiro Hamamatsu-shi Wada
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1992-06-09
Filing date: 1993-06-08
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2013-06-09
Also published as: DE69327550T2; EP0918316A3; EP0573963B1; EP0573963A3; DE69334058D1; EP1667105A2; DE69333743D1; DE69333653T2; EP1280131A1; US5374775A; US5741995A; EP0918316A2; DE69327550D1; DE69333653D1; EP1667105A3; US5541353A; EP1278180B1; EP0918316B1; EP1280131B1; DE69333743T2

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Tasteninstrument und insbesondere auf ein klavierähnliches Musikinstrument zum selektiven Erzeugen akustischer Klänge und synthetischer Klänge.
Beschreibung des Standes der Technik
Das klavierähnliche Musikinstrument ist mit einer Tastatur bzw. Klaviatur ausgerüstet, welche mit Tastenmechaniken gekoppelt ist für einen Klaviertastenanschlag bzw. für Klaviertastengefühl, und ein elektrischer Klanggenerator synthetisiert Klänge entsprechend der durch das Anschlagen von Saiten erzeugten Klänge. Wenn jedoch die Tastenmechanik bewirkt, daß ein Hammer die Saiten anschlägt, schwingen die Saiten und der so mechanisch erzeugte Klang wird mit dem synthetischen Klang gemischt. Das Publikum empfindet die gemischten Klänge als ungewöhnlich. Das in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku) No. 1-30155 offenbarte Tasteninstrument bezweckt, die Lautstärke der akustischen Klänge zu vermindern, indem ein Dämpfermechanismus mit den Saiten in Kontakt gebracht wird. Diese Lösung beschränkt die Schwingungen der Saiten und bewirkt eine Verminderung der Lautstärke der akustischen Klänge.
Ein in einen Flügel eingebauter Stummschaltungsmechanismus ist offenbart in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 51-67732, und der Stummschaltungsmechanismus beschränkt eine Hammerbewegung anhand eines elastischen Glieds. Der Hammer trifft gleichzeitig auf das elastische Glied und die zugehörigen Saiten auf, so daß der Klang vermindert wird. Diese Lösung vermindert die auf die Saiten ausgeübte Kraft. Jedoch wird der Stummschaltungsmechanismus nur auf einen Flügel angewandt und ergibt eine Verminderung der Lautstärke der akustischen Klänge.
Somit vermindert das herkömmliche Tasteninstrument die durch das Aufschlagen von Saiten erzeugten akustischen Klänge. Jedoch kann das herkömmliche Tasteninstrument die akustischen Klänge nicht perfekt beseitigen bezüglich der elektrisch erzeugten Klänge. Wenn andererseits der Hammer aus dem Tasteninstrument entfernt wird, werden die Tastenmechaniken zu leicht, um dem Spieler ein angemessenes Klaviertastenanschlagsgefühl zu geben, und die Hämmer sind für das Tasteninstrument unverzichtbar.
Dokument DE 37 07 591 offenbart eine Kombination eines Flügels und eines Tongenerators. DE 37 07 591 zielt ab auf die Nutzung der Tastatur bzw. Klaviatur, die einen Teil des Flügels formt, bei dem Spiel des Tongenerator. Die Spieler, die mit Flügeln vertraut sind, würden das Klaviertastenanschlagsgefühl beim Üben oder Auftreten mit dem Tongenerators wertschätzen. Obwohl DE 37 07 591 die Struktur eines Flügels in Verbindung mit dem Stopper beschreibt, sagt das Dokument nichts aus über Schaltungsaufbau des Tongenerators. Somit lehrt DE 37 07 591 lediglich ein grundsätzliches Tastenmusikinstrument wie im Oberbegriff beschrieben wurde.
US-A-5,115,705 offenbart ein Tastenmusiksystem. US-A-5,115,705 lehrt, dass die Tastatur bzw. Klaviatur körperlich getrennt ist von der elektronischen Musikerzeugungseinheit und dass entsprechende Verbindungskabel eingesetzt werden zur Verbindung zwischen der Tastatur und der elektronischen Musikerzeugungseinheit. Daher bildet die elektronische Musikerzeugungseinheit kein Modul zusammen mit einer elektronischen Einheit oder Einheiten, die in der Tastatur eingebaut sind. US-A-5,115,705 lehrt, dass die entsprechenden Verbindungskabel eine MIDI Verbindung sind.
US-A-4,704,931 offenbart ein Tastenmusikinstrument das Folgendes beinhaltet: eine Tastatur bzw. Klaviatur; einen akustischen musikalischen Tonerzeugungsmechanismus zur Erzeugung eines akustischen musikalischen Tons; einen Tonerzeuger zum Erzeugen eines elektronischen musikalischen Tons; ein elektromagnetischer Treiber zum Unterdrücken der Erzeugung des akustischen musikalischen Tons durch den akustischen musikalischen Tonerzeugungsmechanismus; und eine Bedienungstafel um einen musikalischen Ton festzulegen, der unterdrückt werden soll. Wenn ein Spieler im voraus einen musikalischen Ton über die Bedienungstafel als zu unterdrücken festgelegt hat und dann eine Taste auf der Tastatur drückt, dann wird die Erzeugung des akustischen musikalischen Tons durch Mittel des elektromagnetischen Treibers unterdrückt.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Tasteninstrument vorzusehen, das auf perfekte Weise mechanische Klänge von elektronisch erzeugten Klängen beseitigt, und das ein verbessertes elektrisches System vorsieht.
Entsprechend eines Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung wird ein Tastenmusikinstrument gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
Entsprechend eines anderen Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung wird ein stummes System für ein akustisches Piano oder Klavier gemäß Anspruch 11 vorgesehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Tasteninstruments werden klarer verstanden bei Lektüre der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine Querschnittsansicht ist, die die Struktur eines Tasteninstruments gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht ist, die die Struktur eines Stoppers zeigt, welcher in dem Tasteninstrument umfaßt ist;
3 eine Seitenansicht ist, die einen Hammermechanismus und den Stopper zeigt;
4 ein Blockdiagramm ist, das die Anordnung einer Datenverarbeitungseinheit zeigt, die in dem Tasteninstrument umfaßt ist,
5A und 5B Flußdiagramme sind, die eine Programmsequenz zeigen, welche durch die Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, die in dem in 4 gezeigten Tasteninstrument umfaßt ist;
6 eine perspektivische Ansicht ist, die einen in einem weiteren erfindungsgemäßen Tasteninstrument umfaßten Stopper zeigt;
7 eine Seitenansicht ist, die den Stopper und einen Hammermechanismus zeigt, die in dem in 6 gezeigten Tasteninstrument umfaßt sind;
8 ein Flußdiagramm ist, das eine Programmsequenz zeigt, das in einer Aufzeichnungsbetriebsart durch noch ein weiteres erfindungsgemäßes Tasteninstrument ausgeführt wird;
9 ein Flußdiagramm ist, das eine Programmsequenz zeigt, die in einer Wiedergabebetriebsart von noch einem weiteren Tasteninstrument ausgeführt wird;
10 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, die noch ein weiteres Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, die erste und zweite Mittelschienen bzw. Mittelbalken zeigt, die in dem in 10 gezeigten Tasteninstrument umfaßt sind;
12 eine Querschnittsansicht ist, die die ersten und zweiten Mittelbalken unter einem unterschiedlichen Winkel zeigt;
13 eine Ansicht ist, die die ersten und zweiten Mittelbalken in einem auseinandergenommenen bzw. zerlegten Zustand zeigt;
14 eine teilweise weggeschnittene Ansicht ist, die einen weiteren Spalteinstellmechanismus zeigt, welcher in einem Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ist;
15 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, die eine Modifizierung des Spalteinstellmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
16 eine Ansicht ist, die einen wesentlichen Teil des in 15 gezeigten Spalteinstellmechanismus in einem auseinandergenommenen bzw. zerlegten Zustand zeigt;
17A und 17B teilweise weggeschnittene Seitenansichten sind, die noch einen weiteren Spalteinstellmechanismus zeigen, welcher in einem Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ist;
18 eine Querschnittsansicht ist, die eine Kunststoffkupplung zeigt, die in einer Modifikation von noch einem weiteren Spalteinstellmechanismus umfaßt ist;
19A und 19B teilweise weggeschnittene Seitenansichten sind, die einen Spalteinstellmechanismus zeigen, der in einem Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ist;
20 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, die die Struktur eines wesentlichen Teils eines erfindungsgemäßen Tasteninstruments zeigt;
21 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, die die Struktur eines wesentlichen Teils eines erfindungsgemäßen Tasteninstruments zeigt;
22 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht ist, die die Struktur eines wesentlichen Teils eines erfindungsgemäßen Tasteninstruments zeigt; und
23 eine Vorderansicht ist, die einen Hammerschaftstopper zeigt, der in einem erfindungsgemäßen Tasteninstrument umfaßt ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Erstes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend zunächst auf 1 der Zeichnungen weist ein Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen ein akustisches Klavier 1, ein Steuersystem 2 und ein elektronisches Klangerzeugungssystem 3 auf und tritt selektiv in eine mechanische Klangerzeugungsbetriebsart und eine elektronische Klangerzeugungsbetriebsart ein. Während es in der mechanischen Klangerzeugungsbetriebsart ist, dient das Tasteninstrument als ein akustisches Klavier, und nicht nur die Klänge, sondern auch der Tastenanschlag sind identisch zu denen des akustischen Klaviers. Andererseits synthetisiert das Tasteninstrument elektrisch Klänge ansprechend auf Tastenbetätigung, und die akustischen Klänge werden nicht erzeugt. Im vorliegenden Fall ist das akustische Piano 1 ein Klavier. Jedoch kann das akustische Piano 1 auch ein Flügel sein.
Das akustische Klavier 1 weist eine Tastatur bzw. Klaviatur 1a, eine Vielzahl von Tastenmechaniken 1b, eine Vielzahl von Hammermechanismen 1c, eine Vielzahl von Sätzen von Saiten 1d und einen Pedalmechanismus 1e auf. Die Tastatur 1a ist auf einem Tastenbett 1f angebracht und ist aus schwarzen und weißen Tasten 1g hergestellt. In diesem Fall dient das Tastenbett 1f als stationäres Plattenglied. Die schwarzen und weißen Tasten 1g sind bezüglich Waagestiften drehbar, die in einem Waagebalken 1h eingebettet sind. Die Tastenmechaniken 1b sind jeweils mit den rückwärtigen Enden der schwarzen und weißen Tasten 1g verbunden und treiben die Hammermechanismen 1c zur Drehung an, wenn die zugehörigen Tasten 1g gedrückt werden.
Jede der Tastenmechaniken 1b weist folgendes auf: einen Kapstanknopf bzw. eine Pilote 1i, der bzw. die vom rückwärtigen Ende der zugehörigen Taste vorsteht, eine Wippe bzw. ein Hebeglied 1j, die bzw. das in Kontakt mit der Pilote 1i gehalten wird, und eine Stoßzunge 1k, die auf dem Hebeglied 1j vorgesehen ist, und die Stoßzunge 1k übt eine Kraft auf den zugehörigen Hammermechanismus aus.
Jeder der Hammermechanismen 1c weist folgendes auf: eine Hammernuss 1m, die von der Stoßzunge 1k angestossen wird, einen Hammerschaft 1m, der in die Hammernuss 1m eingesetzt ist und einen Hammer 1o, der mit dem Vorderende des Hammerschafts 1n verbunden ist. Wenn die Stoßzunge 1k die Hammernuss 1m anstößt, wird die Hammernuss 1m und entsprechend der Hammer 1o zur Drehung zu den zugehörigen Saiten 1d angetrieben, und der Hammer 1o schlägt die Saiten 1d an, so dass die Saiten schwingen zur Erzeugung eines akustischen Klangs.
Der Pedalmechanismus 1e besitzt üblicherweise drei Pedalverbindungsmechanismen, die jeweils mit den Pedalen assoziiert sind. Eines der Pedale wird Dämpferpedal genannt und gestattet, dass die Saiten den Klang verlängern. Das zweite Pedal wird Pianopedal genannt und bewirkt, dass die Hämmer weniger als die normale Anzahl von Saiten anschlagen zum Verringern der Lautstärke. Das letzte Pedal wird Sostenuto-Pedal genannt und gestattet, dass ausgewählte Noten unabhängig von den anderen gehalten werden.
Die Tastenmechaniken 1b, die Hammermechanismen 1c und der Pedalmechanismus 1e sind einem Fachmann bekannt und werden hier nicht weiter beschrieben.
Das Steuersystem 2 weist eine Klangverarbeitungseinheit 3a, einen Betriebsartumschalter 2a, eine Motortreibereinheit 2b und einen drehbaren Stopper 2c auf. Der Betriebsartumschalter 2a wird durch einen Spieler betätigt und erzeugt ein Anweisungssignal MODE als Anzeige für entweder die mechanische oder die elektrische Klangerzeugungsbetriebsart. Die Klangverarbeitungseinheit 3a überprüft periodisch einen Eingangsanschluss, der dem Anweisungssignal MODE zugewiesen ist, um zu sehen, ob der Spieler die Betriebsart ändert oder nicht. Während der mechanischen Klangerzeugungsbetriebsart weist die Klangverarbeitungseinheit 3a die Motortreibereinheit 2b an, den Stopper 2c in einer freien Position FP zu halten, in der der Hammer 1o die zugehörigen Saiten 1d ohne Unterbrechnung durch den Stopper 2c anschlagen kann. Wenn andererseits das Anweisungssignal MODE eine Anzeige für die elektronische Klangerzeugungsbetriebsart bildet, weist die Klangverarbeitungseinheit 3a den Motortreiber 2b an, den Stopper 2c aus der freien Position FP in eine Blockierposition BP zu wechseln, und der Stopper 2c blockiert den Hammer 1o vor dem Anschlagen der Saiten 1d.
Der Stopper 2c ist in der Nähe der Saiten 1d angeordnet und befindet sich näher an den Hammernüssen 1m als an den Hämmern 1o. Die Lage des Stoppers 2c ist zweckmäßig, weil der Stopper 2c gestattet, dass die Hammerschäfte 1n elastisch verformt werden. Eine solche elastische Verformung ergibt ein klavierartiges Tastenanschlaggefühl für den Spieler.
Wenn der Stopper 2c aus der Blockierposition BP bewegt wird, ist die Drehachse CL des Stoppers 2c im wesentlichen mit einer Wirklinie für jeden der Hammerschäfte 1n ausgerichtet, und es wird kein Moment auf den Stopper 2c ausgeübt. Aus diesem Grund wird für den Stopper 2c keine grosse mechanische Stärke erwartet, und der Stopper 2c kann klein genug konstru iert werden, um einen geringen Raum zwischen den Hammermechanismen 1c und den Saiten 1d einzunehmen.
Bezugnehmend auf 2 der Zeichnungen ist der Stopper in vergrössertem Maßstab dargestellt und weist folgendes auf: ein Schaftglied 2d aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff, eine Motoreinheit 2e, drei Bügelglieder 2f, 2g und 2h, drei Polsterglieder 2i, 2j und 2k und drei Polsterblätter bzw. -bezüge 2m, 2n und 2o. Das Schaftglied 2d erstreckt sich in seitlicher Richtung entlang der Anordnung von Hammermechanismen 1c und besitzt eine Mittelachse, die im wesentlichen mit einem Antriebsschaft (nicht gezeigt) der Motoreinheit 2e ausgerichtet ist. Die Motoreinheit 2e ist in zwei Richtungen drehbar und der Antriebsschaft ist mit dem Schaftglied 2d gekuppelt. Die Motoreinheit 2e ist ein Schrittmotor und treibt das Schaftglied in Uhrzeigerrichtung und Gegenuhrzeigerrichtung an. Jedoch kann dann die Motoreinheit 2e auch ein Ultraschallmotor sein. Der Ultraschallmotor kann den Schaft in jeglicher Position ohne Strom halten und dreht sich ruhig mit einer niedrigen Geschwindigkeit ohne Rückschlag. Diese Merkmale sind wünschenswert für ein Musikinstrument.
Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist das Schaftglied 2d an vier Punkten 2p, 2q, 2r und 2s getragen, und zwar durch Mechanikbügel bzw. -balken für tiefe Töne, Unterteilungsplatten für tiefe, mittlere und hohe Töne und Mechanikbügel bzw. -balken für hohe Töne, und die Mechanikbalken und die Unterteilungsplatten sind an oberen Enden davon mit einem Stiftblock verbunden anhand von Mechanikstiften und am unteren Ende davon mit dem Tastenbett 1f über Balkenblöcke verbunden. Jedoch kann jegliches stationäre Bauteil des Pianos 1 für das Schaftglied 2d verfügbar sein.
Die drei Balkenglieder 2f bis 2h sind an dem Schaftglied 2d an Intervallen befestigt und die drei Balkenglieder 2f bis 2h tragen die drei Polsterglieder 2i bis 2k. Die Polsterglieder 2i bis 2k sind aus Filz oder Urethan gebildet und die Aufschlagoberflächen der Polsterglieder 2i bis 2k können mit Kunstleder bedeckt bzw. bezogen sein für eine verlängerte Lebensdauer. Die drei Polsterbezüge 2m bis 2o bestehen in ähnlicher Weise aus Filz oder Urethan und sind mit dem Schaftglied 2d auf der gegenüberliegenden Seite zu den Bügelgliedern 2f bis 2h verbunden bzw. verklebt. Jedoch sind verschiedene elastische Glieder sowohl für die Polsterglieder 2i bis 2k als auch für die Polsterbezüge 2m bis 2o verfügbar. Die Gesamthöhe jedes Bügelgliedes 2f, 2g oder 2h und des Polsterglieds 2i, 2j oder 2k ist groß genug, um zu verhindern, dass die Saiten 1d von den Hämmern 1o angeschlagen werden.
Während der Stopper 2c in der Blockierposition BP bleibt, weisen die drei Polsterglieder 2i bis 2k zu den Hammerschäften 1n, wie es in 3 gezeigt ist, und die Hammerschäfte 1n schlagen beim Drücken der zugehörigen Tasten 1g weich auf die Polsterglieder 2f bis 2k oder auf die damit verbundenen Lederbezüge auf. Die Hammerschäfte 1n begrenzen die Bewegungen der Hämmer 1o, und die Hämmer 1o stoppen die Bewegungen vor dem Anschlagen der zugehörigen Saiten 1d. Somit beseitigen die Polsterglieder 2f bis 2h effektiv Geräusche und gestatten nicht, dass die Saiten 1d irgendwelche Klänge erzeugen. Jedoch geben die Tastenmechaniken 1b und die Hammermechanismen 1c dem Spieler das Klavier-Anschlaggefühl. Wenn der Spieler eine der Tasten 1g niederdrückt, gestattet die zugehörige Tastenmechanik 1b, dass ein Dämpfer 1p die zugehörigen Saiten 1d verläßt, und ein Dämpferdraht 1q wird in Kontakt mit einem der Polsterbezüge 2m bis 2o gebracht. Der Polsterbezug nimmt die Kraft auf und beseitigt Geräusche.
Wenn der Spieler das Tasteninstrument zum Spielen von Musik in der mechanischen Klangerzeugungsbetriebsart anweist, treibt die Motoreinheit 2e das Schaftglied 2d zur Drehung in der Uhrzeigerrichtung an, und die Polsterbezüge 2m bis 2o weisen zu den Hammerschäften 1n. Wie oben beschrieben wurde, sind die Polsterbezüge 2m bis 2o in der freien Position FP niedrig genug, um zu gestatten, dass die Hämmer 1o die Saiten 1d anschlagen.
Der Spalt zwischen den Hammerschäften 1n und den Polstergliedern 2i bis 2k wird von der Blockierposition BP zu der freien Position FP allmählich vergrössert. Wenn der Stopper zu einer mittleren Position zwischen der Blockier position BP und der freien Position FP bewegt wird, gestatten die Hammerschäfte 1n daher, dass die Hämmer 1o die Saiten weich anschlagen und der Stopper 2c verringert die Lautstärke der Klänge. Die Zwischenposition wird im weiteren als stumme Teilbetriebsart bezeichnet, und die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart besitzt eine stumme Teilbetriebsart und eine normale Teilbetriebsart, in der die Hämmer 1o die zugehörigen Saiten 1d ohne jegliche Unterbrechung durch den Stopper 2c voll anschlagen.
Das elektronische Klangerzeugungssystem 3 weist folgendes auf: Die Klangerzeugungseinheit 3a, eine Vielzahl von Tastensensoren 3b, eine Vielzahl von Pedalsensoren 3c, eine Verstärkereinheit 3d, ein in einer Lautsprecherbox 3f aufgenommenes Lautsprechersystem 3e, eine Buchseneinheit 3g und einen Kopfhörer 3h, der von der Buchseneinheit 3g lösbar ist, und das elektronische Klangerzeugungssystem 3 wird in der elektronischen Klangerzeugungsbetriebsart aktiviert. In diesem Beispiel sind die Datenspeicher 3m und 3o als nicht flüchtige Speichereinrichtungen implementiert, wie beispielsweise Lesespeichereinrichtungen (ROM), und zugriffsfreie Speichereinrichtungen (RAM) dienen als der Arbeitsspeicher 3r.
Die Vielzahl von Tastensensoren 3b ist jeweils assoziiert mit einer Vielzahl von Tasten 1g, und jeder der Tastensensoren 3b weist eine Verschlußplatte 3i auf, die an der Unterseite der zugehörigen Taste befestigt ist, sowie eine Lichtschranke bzw. einen Photo-Unterbrecher 3j, die bzw. der die Verschlußplatte 3i überwacht. Vier unterschiedliche Muster sind in der Verschlußplatte 3i ausgebildet, und die vier Muster bewegen sich nacheinander bzw. sequentiell durch einen optischen Pfad, welcher durch den Photo-Unterbrecher 3j erzeugt wird, wenn die zugehörige Taste gedrückt wird. Zeitintervalle zwischen den vier Mustern werden von dem Photo-Unterbrecher bzw. der Lichtschranke 3j an die Klangverarbeitungseinheit 3a berichtet, und die Klangverarbeitungseinheit 3a bestimmt die Tastengeschwindigkeit und schätzt die Zeit, wann der zugehörige Hammer die Saiten anschlägt.
Die Pedalsensoren 3c überwachen die drei Pedale um zu sehen, ob der Spieler auf eines der drei Pedale tritt. Wenn der Spieler auf eines der drei Pedale tritt, detektieren die Pedalsensoren 3c die Bewegung des Pedals und berichten das von dem Spieler betätigte Pedal an die Klangverarbeitungseinheit 3a.
Die Klangverarbeitungseinheit 3a ist angeordnet, wie es in 4 der Zeichnungen dargestellt ist, und weist eine Überwachung 3k, einen Datenspeicher für ursprüngliche Schwingungen 3m, einen Datenprozessor für ursprüngliche Schwingungen 3n, einen Datenspeicher für Resonanzschwingungen 3o, einen Datenprozessor für Resonanzschwingungen 3p, einen Datenprozessor für Klangspektrum 3q, einen Arbeitsspeicher 3r, eine Diskettensteuerung 3s, ein Diskettenlaufwerk 3t, einen Audiosignalgenerator 3u, einen Equalizer 3v und ein Bussystem 3w auf.
Die Überwachung 3k tastet sequentiell die Signaleingangsanschlüsse ab, die dem Betriebsartsteuersignal MODE, den Detektiersignalen von den Tastensensoren 2b und den Detektiersignalen von den Pedalsensoren 2c zugewiesen sind, und überwacht die anderen Bestandteile 3m bis 3o zum Erzeugen eines Audiosignals. Eine interne Tabelle ist in der Überwachung 3k umfaßt, und die interne Tabelle definiert die Beziehung zwischen der Tastennummer, der Tastengeschwindigkeit und den Zeitpunkten zum Erzeugen des Audiosignals. Das Audiosignal wird von dem Equalizer 3v an die Verstärkereinheit 3d geliefert, und das Audiosignal wird an das Lautsprechersystem 3a und die Buchseneinheit 3g verteilt zum Erzeugen synthetisierter Klänge. Verschiedene interne Register sind in der Überwachung 3k umfaßt, und eines der internen Register ist einem Betriebsart-Merker zugewiesen als Anzeige für die von dem Spieler ausgewählte Betriebsart.
Der Datenspeicher 3m für ursprüngliche Schwingungen speichert eine Vielzahl von PCM-(puls-code-modulierten) Datencodes als Anzeige eines Frequenzspektrums von ursprünglichen Schwingungen auf den Saiten 1d, und jeder Satz von PCM-Datencodes entspricht einer der Tasten 1g. Eine Vielzahl von Gruppen von PCM-Datencodes bildet einen Satz von PCM-Datencodes und entsprechen einem Frequenzspektrum bei unterschiedlichen Intensitäten oder Hammergeschwindigkeiten. Wenn ein Hammer 1o die zugehörige Saite 1d stark anschlägt, werden im allgemeinen die höheren Harmonien bzw. Obertöne betont. Die Vielzahl von Sätzen von PCM-Datencodes werden mit einem Sampler (nicht gezeigt) erzeugt durch Sampeln tatsächlicher Schwingungen auf jeweiligen Saiten 1d bei einer geeigneten Frequenz. Jedoch kann der Satz von PCM-Datencodes anhand des Datenprozessors 3q in Echtzeit erzeugt werden. Durch Verwendung einer Gruppe von PCM-Datencodes werden die beim Drücken einer Taste 1g erzeugten, ursprünglichen Schwingungen wiederhergestellt, und die Überwachung 3k steuert den sequentiellen Zugriff auf eine Gruppe von PCM-Datencodes, die in dem Datenspeicher 3m gespeichert sind.
Der Datenprozessor 3n für ursprüngliche Schwingungen ist im Zusammenhang mit dem Datenspeicher 3m vorgesehen und modifiziert eine Gruppe von PCM-Datencodes für eine mittlere Hammergeschwindigkeit. Die Modifikation mit dem Datenprozessor 3n wird auch durch die Überwachung 3k gesteuert.
Der Datenspeicher für Resonanzschwingungen 3o speichert eine Vielzahl von Sätzen von PCM-Datencodes als Anzeige von Resonanzschwingungen, und die Resonanzschwingungen treten auf, wenn auf das Dämpferpedal getreten wird. Während ein Spieler auf ein Dämpferpedal eines Klaviers tritt, werden die Dämpfer abgehalten, und einige der Saiten 1d resonieren mit der von einem zugehörigen Hammer angeschlagenen Saite. Die Resonanztöne liegen im Bereich von –10 dB bis –20 dB bezüglich des Tons, der ursprünglich durch des Anschlagen mit einem Hammer 1o erzeugt wurde, und eine Zeitverzögerung von mehreren Millisekunden bis hunderten von Millisekunden wird zwischen dem ursprünglich erzeugten Klang und den Resonanztönen eingeführt. Wenn ein Spieler kontinuierlich das Dämpferpedal tritt, dauern die Resonanztöne mehrere Sekunden. Jedoch kann der Spieler die ursprünglichen und Resonanz-Töne schnell beenden durch Loslassen des Dämpferpedals, und der Audiosignalgenerator 3u ist ansprechend auf das Detektier signal der Pedalsensoren 2c für die schnelle Beendigung. Die PCM-Datencodes, die in dem Datenspeicher 3o gespeichert sind, bilden eine Anzeige für das Frequenzspektrum der Resonanzschwingungen und werden auch erzeugt mittels des Samplers oder des Datenprozessors für Resonanzschwingungen 3p. Jedes der Vielzahl von Sätzen von PCM-Datencodes entspricht einer der gedrückten Tasten 1g und wird gebildet von maximal sechs Gruppen von PCM-Datencodes. Jede Gruppe von PCM-Datencodes entspricht einer der Resonanzsaiten 1d, und der zweite bis sechste Oberton wird berücksichtigt für Saiten, die eine Oktave höher sind als tiefe Töne. Wenn jedoch die gedrückte Taste tiefer ist als die dreizehnte Taste ab der tiefsten Taste der achtundachtzig Tasten, sollte die Saite berücksichtigt werden, die eine Oktave tiefer ist als die gedrückte Taste. Im allgemeinen sind einundsiebzig Dämpfer in einem Klavier umfaßt. Jedoch kann ein anderes Klavier sechsundsechzig oder neunundsechzig Dämpfer besitzen. Wie oben beschrieben wurde, entspricht die Intensität des Frequenzspektrums der Hammergeschwindigkeit. Jedoch sind die Intensitäten veränderlich mit der Art und dem Modell des Pianos.
Ein Satz von PCM-Datencodes wird sequentiell aus dem Datenspeicher 3o ausgelesen abhängig von der gedrückten Taste 1g unter der Steuerung der Überwachung 3k, und der Datenprozessor für Resonanzschwingungen 3p modifiziert die PCM-Datencodes für eine mittlere Intensität. Die Speicherkapazität des Datenspeichers 3o kann groß genug sein, um die PCM-Datencodes aller detektierbarer Hammergeschwindigkeiten zu speichern, und der Datenprozessor 3p kann jeden Satz von PCM-Datencodes berechnen auf der Grundlage von Parametern, die in dem Datenspeicher 3o gespeichert sind.
Der Datenprozessor für das Klangspektrum 3q kann eine Gruppe von PCM-Datencodes als Anzeige für das Frequenzspektrum für ursprüngliche Schwingungen sowie einen Satz von PCM-Datencodes als Anzeige des Frequenzspektrums für Resonanzschwingungen erzeugen, wie es oben beschrieben wurde. Der Datenprozessor 3q bewirkt ferner, daß das Frequenzspektrum abnimmt bzw. abklingt. Im einzelnen nehmen die ursprünglichen Schwingungen einer Saite schnell ab, wenn ein Spieler eine Taste eines Klaviers losläßt, weil ein zugehöriger Dämpfer in Kontakt mit der Saite gebracht wird. Der Datenprozessor 3q simuliert diese Abnahme bzw. das Abklingen und vermindert sequentiell die Werte der PCM-Datencodes. Die Resonanztöne dauern für einige Sekunden an, sofern der Spieler das Dämpferpedal in gedrücktem Zustand läßt. Wenn jedoch der Spieler das Dämpferpedal losläßt, werden die Resonanztöne schnell vermindert bzw. abklingen gelassen. Der Datenprozessor 3q simuliert ferner die Abnahme bzw. das Abklingen und vermindert sequentiell die Werte der PCM-Datencodes für die Resonanzschwingungen.
Die Abnahme bzw. das Abklingen ist nicht konstant. Wenn der Spieler das Dämpferpedal halb losläßt, klingen die Töne mit einer geringeren Geschwindigkeit ab als beim normalen Loslassen. Darüber hinaus verwenden manche Spieler das Halbpedal in einer Weise, um tiefe Töne eher als hohe Töne zu verzögern, und eine solche Pedalbetätigung wird als schräger Kontakt bezeichnet. Wenn das Dämpferpedal bewirkt, daß alle Dämpfer gleichzeitig in Kontakt mit den Saiten gebracht werden, wird im Gegensatz dazu die Dämpferbetätigung als simultaner Kontakt bezeichnet. Der Datenprozessor 3q kann das sanfte Abklingen beim Loslassen durch das Halbpedal sowie den schrägen Kontakt simulieren und die Werte der PCM-Datencodes werden mit hoher, normaler oder niedriger Geschwindigkeit beim simultanen Kontakt vermindert und mit einer unterschiedlichen Geschwindigkeit beim schrägen Kontakt. Der Datenprozessor 3q kann das Verhältnis zwischen dem Grundton und den Obertönen davon für das Halbpedal ändern und höhere Obertöne schneller abklingen lassen als den Grundton. Der Rahmen eines Klaviers schwingt üblicherweise und die Rahmengeräusche sind ein Teil des Klaviertons. Der Datenprozessor 3q kann diese Sekundärgeräusche berücksichtigen und das Frequenzverhältnis modifizieren.
Der Audiosignalgenerator 3u weist ein Digitalfilter, einen Digital/Analog-Wandler und ein Tiefpaßfilter auf und erzeugt ein analoges Audiosignal aus den PCM-Datencodes, die von den Datenspeichern 3m und 3o und/oder den Datenprozessoren 3n, 3p und 3q geliefert. Die PCM-Datencodes werden einem digitalen Filtern unterzogen und werden dann in das analoge Audiosignal umgewandelt. Beim digitalen Filtern werden Schwingungseigenschaften des Lautsprechersystems 3e und Schwingungseigenschaften der Lautsprecherbox 3f berücksichtigt, und die PCM-Datencodes werden derart modifiziert, daß das Frequenzspektrum der erzeugten Klänge flach bzw. konstant wird. Das Digitalfilter ist ein FIR-Filter. Jedoch kann ein IIR-Digitalfilter verwendet werden. Ein Oversampling-Digitalfilter kann dem digitalen Filtern folgen zum Beseitigen von Quantisierrauschen.
Nach dem digitalen Filtern erzeugt der Digital/Analog-Wandler das analoge Audiosignal, und das analoge Audiosignal wird durch das Tiefpaßfilter gefiltert, und das Tiefpaßfilter ist von der Butterworth-Art zum Verbessern der Gruppenverzögerung. Das so gefilterte analoge Audiosignal wird durch den Equalizer 3v an die Verstärkereinheit 3d geliefert, und die Verstärkereinheit 3d verstärkt das analoge Audiosignal zum Treiben des Lautsprechersystems 3e.
Das Diskettenlaufwerk 3t liest unter der Steuerung der Diskettensteuerung 3s gemäß den MIDI-Standards formatierte Datencodes von einer Diskette aus, und die Überwachung 3k gestattet, daß der Audiosignalgenerator 3u Klänge reproduziert aus den von der Diskette ausgelesen Datencodes. Daher kann Musik reproduziert werden mit dem Timbre bzw. der Klangfarbe eines anderen Musikinstruments, wie beispielsweise einer Pfeifenorgel, eines Cembalos oder eines Blasinstruments.
Die Überwachung 3k kann die detektierten Signale der Tastensensoren 2b und die detektierten Signale der Pedalsensoren 2c gemäß den MIDI-Standards formatieren, und die MIDI-Codes werden unter der Steuerung der Diskettensteuerung 3s auf einer Diskette gespeichert. Wenn das Tasteninstrument ein Spiel aufnimmt, besitzt das Tasteninstrument drei Betriebs arten, d.h. die mechanischen und elektronischen Klangerzeugungsbetriebsarten und die Aufnahmebetriebsart.
Das derartige Tasteninstrument führt eine Programmsequenz aus, die in 5A dargestellt ist. Insbesondere liest die Überwachung 3k im Schritt S1 den Betriebsart-Merker aus dem internen Register aus, und überprüft im Schritt S2 den Betriebsart-Merker um zu sehen, ob der Spieler Anweisungen gibt für die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart oder die elektronische Klangerzeugungsbetriebsart. Wenn der Spieler über den Betriebsartumschalter 2a die Anweisung für die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart gegeben hat, geht die Überwachung 3k weiter zum Schritt 3 und weist den Motortreiber 2b an, den Stopper 2c in die freie Position FP zu wechseln. Dann gestattet der Stopper 2c, das die Hämmer 1o die zugehörigen Saiten 1d ohne Unterbrechung durch den Stopper 2c anschlagen. Nachdem der Stopper 2c so in die freie Position FP bewegt ist, drückt der Spieler selektiv die schwarzen und weißen Tasten 1g, und die mit den gedrückten Tasten assoziierten Tastenmechaniken treiben die Hammermechanismen 1c zum Anschlagen der Saiten an.
Während der Spieler ein Musikstück in der mechanischen Klangerzeugungsbetriebsart spielt, überprüft die Überwachung 3k periodisch den Betriebsartumschalter 2a im Schritt S4 um zu sehen, ob der Spieler die Betriebsart von der mechanischen Klangerzeugungsbetriebsart in die elektrische Klangerzeugungsbetriebsart ändert. Wenn die Antwort im Schritt S4 negativ ist, wiederholt die Überwachung 3k den Schritt S4, und der Spieler spielt weiterhin die Musik.
Wenn jedoch der Spieler den Betriebsartumschalter 2a betätigt, ist die Antwort im Schritt S4 positiv und die Überwachung 3k kehrt zum Schritt S2 zurück. Die Antwort im Schritt S2 ist eine Anzeige für die elektronische Klangerzeugungsbetriebsart, und die Überwachung 3k überschreibt den Betriebsart-Merker. Ferner weist die Überwachung 3k im Schritt S5 den Motortreiber 2b an, den Stopper 2c in die Blockierposition BP zu wechseln.
Dann werden die Polsterglieder 2i bis 2k zu den Hammerschäften 1n hin gerichtet.
Während der Spieler selektiv die schwarzen und weißen Tasten 1g drückt, synthetisiert die Klangverarbeitungseinheit 3a elektronisch Klänge durch eine elektronische Klangerzeugungssubroutine S6 in Zusammenarbeit mit den Tastensensoren 3b, den Pedalsensoren 3c, dem Verstärker 3d und dem Lautsprechersystem 3e. Wenn der Spieler die Klänge mit dem Kopfhörer 3h hört, stören die synthetisierten Klänge nicht Leute, die im Bett schlafen. In der elektronischen Klangerzeugungsbetriebsart treiben die Tastenmechaniken 1b auch die Hammermechanismen 1c an, und die Tastenmechaniken 1b und die Hammermechanismen 1c ergeben das Klavieranschlagsgefühl für den Spieler. Wenn jedoch die Hammerschäfte 1n auf die Polsterglieder 2i bis 2k auftreffen, werden keine Geräusche mit den synthetisierten Klängen gemischt.
5B zeigt die elektronische Klangerzeugungssubroutine. Beim Eintritt in die elektronische Klangerzeugungssubroutine S6 überwacht die Überwachung 3k den Eingangsanschluß, der den detektierten Signalen von den Tastensensoren 3b zugewiesen ist, und empfängt das detektierte Signal von den Tastensensoren 3b, und empfängt gegebenenfalls im Schritt S61 das detektierte Signal von den Tastensensoren 3b. Nach Empfang des detektierten Signals identifiziert die Überwachung 3k die gedrückte Taste und bestimmt die Tastengeschwindigkeit auf der Grundlage des detektierten Signals. Die Überwachung 3k überprüft im Schritt S62 den Eingangsanschluß, der den detektierten Signalen von den Pedalsensoren 3c zugewiesen ist, um zu sehen, ob einer der Pedalen bewegt wird. Wenn die Antwort im Schritt S62 negativ ist, greift die Überwachung 3k auf eine der Gruppen von PCM-Datencodes, die mit der gedrückten Taste assoziiert sind, in dem Datenspeicher 3m zu oder weist den Datenprozessor 3q an, eine Gruppe von PCM-Datencodes für die gedrückte Taste zu bilden.
Die Überwachung 3k greift auf ihre interne Tabelle zu und bestimmt im Schritt S64 den geeigneten Zeitpunkt zum Erzeugen des Audiosignals. Die Über wachung 3k wartet auf den geeigneten Zeitpunkt und liefert die Gruppe von PCM-Datencodes an den Audiosignalgenerator 3u zum Erzeugen des Audiosignals im Schritt S65. Dann wird das Audiosignal von dem Verstärker 3d verstärkt und das Lautsprechersystem 3e erzeugt einen synthetisierten Klang entsprechend der gedrückten Taste. Nach dem Schritt S65 kehrt die Überwachung 3k zu der in 5A gezeigten Programmsequenz zurück und geht weiter zum Schritt S7 in 5A.
Wenn jedoch eines der Pedale, wie beispielsweise das Dämpferpedal, bewegt wird, ist die Antwort im Schritt S62 positiv und die Überwachung 3k überprüft im Schritt S66 das detektierte Signal von den Pedalsensoren um zu sehen, ob das Pedal niedergedrückt wurde. Wenn der Spieler auf das Pedal tritt, ist die Antwort im Schritt S66 positiv und die Überwachung 3k greift im Schritt S67 auf die PCM-Datencodes in dem Datenspeicher 3m zu oder weist den Datenprozessor 3q an, die PCM-Datencodes zu bilden. Im Schritt S68 greift die Überwachung ferner auf die PCM-Datencodes im Datenspeicher 3o zu oder weist den Datenprozessor 3p an, die PCM-Datencodes zu bilden, um die Resonanzschwingungen der in Beziehung stehenden Saiten zu simulieren. Die Überwachung 3k steuert den Zeitpunkt der PCM-Datencodes für die ursprünglichen Schwingungen und den Zeitpunkt der PCM-Datencodes für die Resonanzschwingungen im Schritt S69, und eine Zeitverzögerung wird zwischen dem Zeitpunkt für die ursprünglichen Schwingungen und dem Zeitpunkt für die Resonanzschwingungen eingeführt. Bei Beendigung des Schritts S69 geht die Überwachung 3k weiter zum Schritt S65.
Wenn andererseits das Pedal zur Ruheposition nach oben bewegt wird, ist die Antwort im Schritt S66 negativ und die Überwachung 3k weist den Datenprozessor 3q an, sequentiell die Werte der PCM-Datencodes mit einer vorgewählten Geschwindigkeit zu vermindern, um den synthetisierten Ton und die Resonanztöne abklingen zu lassen, und zwar im Schritt S70. Dann geht die Überwachung 3k weiter zum Schritt S65.
Bezugnehmend wiederum auf 5A überprüft die Überwachung 3k im Schritt S7 periodisch den dem Betriebsartumschalter 2a zugewiesenen Eingangsanschluß, während der Spieler die Musik in der elektronischen Klangerzeugungsbetriebsart spielt, um zu sehen, ob die Betriebsart in die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart geändert wurde oder nicht. Wenn die Antwort im Schritt S7 negativ ist, kehrt die Überwachung 3k zum Schritt S6 zurück und durchläuft die aus den Schritten S6 und S7 bestehende Schleife. Wenn jedoch die Antwort im Schritt S7 positiv ist, kehrt die Überwachung 3k wieder zum Schritt S2 zurück.
Somit führt die Überwachung 3k sequentiell die aus den Schritten S2 bis S7 bestehende Schleife aus und der Spieler spielt die Musik in einer der Klangerzeugungsbetriebsarten.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung erkannt wird, ist das erfindungsgemäße Tasteninstrument mit einem Stopper 2c ausgestattet, welcher zwischen der freien Position und der Blockierposition umgeschaltet wird, und aus diesem Grund kann der Spieler Musik spielen, ohne seine Familie oder Nachbarschaft zu stören.
Zweites Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf 6 der Zeichnungen weist ein in einem weiteren erfindungsgemäßen Tasteninstrument umfaßter Steuermechanismus 20 im wesentlichen ein bewegliches Plattenglied 21, drei Polsterglieder 22 bis 24, drei Polsterbezüge 29 bis 27, Schraubenfedern 28 und 29, einen Verschiebemechanismus 30 und einen Begrenzer 31 auf, und der Stopper 20a tritt selektiv in eine freie Position und eine Blockierposition ein. Die anderen Komponenten bzw. Bauteile des Tasteninstruments sind ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels und werden hier nicht weiter beschrieben, um Wiederholungen zu vermeiden. Jedoch sind in der folgenden Beschreibung die anderen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Das Plattenglied 21 ist in seitlicher Richtung parallel zu der Anordnung von Hammermechanismen 1c langgestreckt und besitzt eine allgemein rechteckige Konfiguration. Das Plattenglied 21 besitzt schräge Oberflächen (siehe 7) in Intervallen, und die Polsterglieder 25 bis 27 sind jeweils an den schrägen Oberflächen befestigt. Die Polsterbezüge 22 bis 24 weisen zu den Hammerschäften 1n, und die Hammerschäfte 1n treffen in der Blockierposition BP weich auf die Polsterglieder 22 bis 24 auf. Die Polsterbezüge 25 bis 27 sind auf gegenüberliegenden Oberflächen zu den Polstergliedern 22 bis 24 befestigt und weisen zu den Dämpferdrähten 1q. Während der Stopper 20 in der Blockierposition bleibt, werden die Hammerschäfte 1n und die Dämpferdrähte 1q in Kontakt mit den Polstergliedern 22 bis 24 und den Polsterbezügen 25 bis 27 gebracht.
Das Plattenglied 21 ist anhand der Schraubenfedern 28 und 29 an Stiftgliedern 32 aufgehängt, die an (nicht gezeigten) Seitenplatten befestigt sind, und das Plattenglied 21 wird herabgezogen mittels des Verschiebemechanismus' 30. Der Verschiebemechanismus 30 weist folgendes auf: einen Draht 30a, der mit dem Plattenglied 21 gekoppelt ist, ein Rohrglied 30b, das mit dem Draht 30a verbunden ist, ein Pedal 30c, das mit dem Rohrglied 30b gekoppelt ist, und einen Stufenteil 30d, der in einem Bodensockel gebildet ist. Wenn ein Spieler auf das Pedal 30c tritt und das Pedal 30c nach links drückt, kommt das Pedal 30c mit dem Stufenteil 30b in Eingriff, und der Verschiebemechanismus 30 hält das Plattenglied 21 in der Blockierposition. Das so in der Blockierposition gehaltene Plattenglied 21 ist in den Begrenzer 31 eingesetzt, und der Stufenteil 30b und der Begrenzer 31 definieren exakt die Blockierposition.
Wie aus 7 besser ersichtlich ist, können die Hammerschäfte 1n in Kontakt mit den Polstergliedern 22 bis 25 gebracht werden, während der Stopper 20a in der Blockierposition bleibt, und die Saiten 1d werden durch die Hämmer 1o nicht angeschlagen. Daher schwingen die Saiten 1o nicht und das elektro nische Klangerzeugungssystem 3 synthetisiert Klänge mit den Saiten zugewiesenen Noten bzw. Tönen anstatt der Saiten 1d.
Wenn jedoch das Pedal 30c vom Stufenteil 30b freigegeben wird, ziehen die Schraubenfedern 28 und 29 das Plattenglied 21 nach oben, und der Stopper 20a tritt in die freie Position ein. In der freien Position schlagen die Hämmer 1o die Saiten an, bevor die Hammerschäfte 1n in Eingriff mit den Polstergliedern 22 bis 24 gebracht werden. Daher schwingen die Saiten 1d mit entsprechenden Tonhöhen und erzeugen die akustischen Klänge.
In diesem Beispiel wechselt das Pedal 30c zwischen zwei Positionen. Wenn jedoch eine weitere Stufe zwischen den zwei Positionen gebildet ist, kann der Stopper 20a an einer Zwischenposition zwischen der freien Position und der Blockierposition gehalten werden und die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart hat zwei Teilbetriebsarten, d.h. die stumme Teilbetriebsart und die normale Teilbetriebsart. Somit kann das Tasteninstrument gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in der elektrischen Klangerzeugungsbetriebsart Geräusche perfekt eliminieren.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein Tasteninstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel tritt selektiv in die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart, die elektronische Klangerzeugungsbetriebsart, eine Aufnahmebetriebsart und eine Wiedergabebetriebsart ein, und die Aufnahmebetriebsart und die Wiedergabebetriebsart werden von einem Spieler eingestellt anhand eines Betriebsartumschalters entsprechend dem Betriebsartumschalter 2a. Jedoch sind die Struktur des Tasteninstruments und die Sequenzen der mechanischen und elektronischen Klangerzeugungsbetriebsarten ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels und werden nicht weiter beschrieben. Die Bezugszeichen in der folgenden Beschreibung bezeichnen Bauteile des Tasteninstruments gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wenn der Spieler das Tasteninstrument anweist, in die Aufnahmebetriebsart einzutreten, führt die Überwachung eine Programmsequenz aus, die in 8 der Zeichnungen gezeigt ist. Beim Eintritt in die Aufnahmebetriebsart überprüft die Überwachung 3k den Eingangsanschluß, welcher den Detektiersignalen von den Tastensensoren 3b zugewiesen ist, um zu sehen, ob einer der Tastensensoren eine Tastenbewegung anzeigt, und zwar im Schritt S11. Wenn die Antwort im Schritt S11 negativ ist, wiederholt die Überwachung 3k den Schritt S11, bis der Spieler eine der Tasten 1g drückt.
Wenn der Spieler mit dem Spiel beginnt, detektieren die Tastensensoren 3b die Tastenbewegung und berichten dies anhand des Detektiersignals. Dann wird die Antwort im Schritt S11 zustimmend und die Überwachung 3k identifiziert im Schritt S12 die gedrückte Taste und die Tastengeschwindigkeit.
Die Überwachung 3k geht weiter zu Schritt S13 und überprüft den Eingangsanschluß, der den Detektiersignalen von den Pedalsensoren 3c zugewiesen ist, um zu sehen, ob eines der Pedale betätigt wird. Wenn die Antwort im Schritt S13 negativ ist, formatiert die Überwachung 3k im Schritt S14 die gedrückte Taste und die Tastengeschwindigkeit in MIDI-Codes (MIDI = Musical Instrument Digital Interface = digitale Musikinstrumentschnittstelle). Gemäß den MIDI-Standards werden dem Beginn den Tons und der Tastengeschwindigkeit Status- bzw. Zustandsdaten zugewiesen.
Wenn jedoch die Antwort im Schritt S13 zustimmend ist, drückt der Spieler die Taste bei Betätigung eines der Pedale, und die Überwachung 3K formatiert im Schritt S15 die gedrückte Taste, die Tastengeschwindigkeit und die Pedalwirkung in MIDI-Codes. Gemäß den MIDI-Standards ist die Pedalwirkung dem ersten Datenbyte zugewiesen.
Wenn die Überwachung 3k die Schritte S14 oder S15 beendet, überträgt die Überwachung 3k die MIDI-Codes in den Arbeitsspeicher 3r, und die MIDI-Codes werden im Schritt S16 darin gespeichert. Dann überprüft die Überwachung 3k im Schritt S17 die Eingangsanschlüsse um zu sehen, ob der Spieler die Musik beendet. Wenn die Antwort im Schritt S17 negativ ist, kehrt die Überwachung 3k zum Schritt S11 zurück und durchläuft die aus den Schritten S11 bis S17 bestehende Schleife bis zur Beendigung der Musik.
Wenn der Spieler die Musik beendet, ist die Antwort im Schritt S17 zustimmend, und die Überwachung 3k weist die Diskettensteuerung 3s an, die MIDI-Codes vom Arbeitsspeicher 3r zum Diskettenlaufwerk 3t zu übertragen. Dann werden die MIDI-Codes sequentiell auf das Diskettenlaufwerk 3t übertragen und auf einer Diskette gespeichert.
Wenn andererseits der Spieler das Tasteninstrument anweist, in die Wiedergabebetriebsart einzutreten, führt die Überwachung 3k eine Programmsequenz aus, die in 9 dargestellt ist. Beim Eintritt in die Wiedergabebetriebsart weist die Überwachung 3k die Diskettensteuerung 3s im Schritt S21 an, einen oder mehrere MIDI-Codes von einer Diskette in den Arbeitsspeicher 3r zu übertragen. Die Überwachung 3k liest den oder die MIDI-Codes aus dem Arbeitsspeicher 3r aus und zieht Musikinformationen bezüglich der gedrückten Taste, der Tastengeschwindigkeit und der Pedalwirkung im Schritt S22 aus dem oder den MIDI-Codes heraus. Die Musikinformationen werden im Schritt S23 wieder im Arbeitsspeicher 3r gespeichert.
Im Schritt S24 überprüft die Überwachung 3k das von der Diskette gelesene Datenvolumen um zu sehen, ob alle MIDI-Codes übertragen wurden. Wenn die Antwort im Schritt S24 negativ ist, kehrt die Überwachung 3k zum Schritt S21 zurück und durchläuft die aus den Schritten S21 bis S24 gebildete Schleife, bis alle MIDI-Codes von der Diskette ausgelesen wurden.
Wenn alle MIDI-Codes ausgelesen wurden, ist die Antwort im Schritt S24 zustimmend und die Überwachung 3k liest die ersten Musikinformationen aus dem Arbeitsspeicher 3r aus. Die Musikinformationen werden in der elektronischen Klangerzeugungssubroutine S26 verwendet, das ähnlich ist zu dem in 5B gezeigten Subroutine-Programm.
Die Überwachung 3k geht weiter zum Schritt S27 und überprüft den Arbeitsspeicher 3r um zu sehen, ob alle Musikinformationen von dort ausgelesen wurden. Wenn die Antwort negativ ist, kehrt die Überwachung 3k zum Schritt S25 zurück und wiederholt die aus den Schritten S25 bis S27 bestehende Schleife. Wenn jedoch die Antwort im Schritt S27 zustimmend ist, wird die Musik perfekt reproduziert und die Überwachung 3k kehrt zur in 5A gezeigten Programmsequenz zurück.
Somit zeichnet das Tasteninstrument gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die von einem Spieler gespielte Musik auf und gibt Musik wieder ohne Tastenbetätigung auf der Tastatur.
Viertes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf 10 der Zeichnungen weist ein Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung im wesentlichen ein Klavier 11, ein elektronisches Klangerzeugungssystem und ein Steuersystem 12 auf. Das elektronische Klangerzeugungssystem ist ähnlich zu dem des ersten Ausführungsbeispiels und ist in 10 nicht dargestellt. Das Klavier 11 weist folgendes auf: eine Tastatur mit Tasten 13, die bezüglich eines Tastenbetts 14 drehbar sind, eine Vielzahl von Tastenmechaniken 11a, die mit den Tasten 13 der Tastatur verbunden sind, eine Vielzahl von Hammermechanismen 11b, die jeweils von den zugehörigen Tastenmechaniken 11a angetrieben werden, eine Vielzahl von Saiten 11c, die jeweils von den Hammermechanismen 11b angeschlagen werden, eine Vielzahl von Dämpfermechanismen 11d, die von der Tastenmechaniken angetrieben werden, und einen Pedalmechanismus (nicht gezeigt). Jedoch zeigt 10 einen mit einer der Saiten 11d assoziierten Satz aus Tastenmechanik, Hammermechanismus und Dämpfermechanismus vertikal auseinandergezogen.
Die Tastenmechanik 11a umfaßt eine Hebegliedanordnung 11e, und die Hebegliedanordnung 11e weist einen Hebegliedsattel 110 und ein mit dem Hebegliedsattel 110 verbundenes Hebeglied 111 auf, und der Hebegliedsattel 110 wird in Kontakt mit einer Pilote (nicht gezeigt) gehalten, welche von dem rückwärtigen Ende jeder Taste 13 vorsteht.
Die Hebegliedanordnung 11e weist ferner eine von dem Hebeglied 111 nach oben ragende Stoßzungenkapsel 112, eine Stoßzunge 113 mit einem langen Armteil 114 und einem kurzen Armteil 115, einen Stift 116 zum Koppeln der Stoßzunge 113 mit der Stoßzungenkapsel 112, und eine Stoßzungenfeder 117 auf, die zwischen dem kurzen Arm 115 und dem Hebeglied 111 gekoppelt ist, und die Stoßzungenfeder 117 drängt die Stoßzunge 113 dazu, sich um den Stift 116 in Uhrzeigerrichtung zu drehen.
Die Hebegliedanordnung 11e weist ferner eine Hebegliedkapsel 118 auf, die mit dem Hebeglied 111 mittels eines Mittelstifts 119 gekoppelt ist und die Hebegliedkapsel ist an ein Balkenglied geschraubt, das sich seitlich entlang der Tastatur erstreckt (nicht gezeigt). Daher ist die Hebegliedkapsel 118 stationär bezüglich der Tastatur und gestattet, daß sich das Hebeglied 111 um den Mittelstift 119 herum dreht.
Die Hebegliedanordnung 11e weist ferner einen Fängerblock 120, einen Fängerfilz 121, der mit dem Fängerblock 120 verbunden ist, einen Fängerdraht 123, der von dem Hebeglied 111 vorsteht zum Tragen des Fängerblocks 120, sowie einen Bändchendraht 124 auf, der auch vom Hebeglied 111 vorsteht. Die Teile vom Fängerblock 120 bis zum Bändchendraht 124 werden später beschrieben in Verbindung mit dem Hammermechanismus 11b.
Die Tastenmechanik 11a weist ferner folgendes auf: einen nicht-verformbaren Auslösepuppenbügel 125, eine mit dem Auslösepuppenbügel 125 verschraubte Auslösepuppenleiste 126 und eine Auslösepuppe 128, die von der Auslösepuppenleiste 126 getragen ist, und der Spalt zwischen der Auslösepuppenleiste 126 und der Auslösepuppe 128 ist mit einem Werkzeug (nicht gezeigt) einstellbar. Die Auslösepuppenleiste 126 erstreckt sich seitlich entlang der Tastatur (nicht gezeigt) und wird von allen Tastenmechaniken 11a verwendet.
Wenn die Taste 13 gedrückt wird, wird der kurze Armteil 115 in Kontakt mit der Auslösepuppe 128 gebracht, und die Wirkung des Hammermechanismus 11b ist regulierbar durch Ändern des Spalts zwischen der Auslösepuppe und dem kurzen Armteil 115.
Der Hammermechanismus 11b weist folgendes auf: eine Hammernußkapsel 130, eine Hammernuß 131, die anhand eines Mittelstifts 132 durch die Hammernußkapsel 130 drehbar getragen ist, einen Hammerstiel 133, der von der Hammernuß 131 vorsteht, einen Hammerkopf 134, der von dem Hammerstiel 133 getragen ist, und eine Hammernußfeder 135, und die Hammernußfeder drängt die Hammernuß 131 dazu, sich in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen.
Der Hammermechanismus 11b weist ferner einen Gegenfängerstiel 136, der von der Hammernuß 131 vorsteht, einen Gegenfänger 137, der von dem Gegenfängerstiel 136 getragen ist, und ein Gegenfängerleder 138 auf, das mit dem Gegenfänger 137 verbunden ist.
Die Hammernußkapsel 130 ist an einen ersten Mittelbalken 140 geschraubt, und der erste Mittelbalken 140 erstreckt sich seitlich entlang der Tastatur. Obwohl es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, ist der erste Mittelbalken 140 mit einem Klaviergehäuse (nicht gezeigt) verbunden und ist stationär bezüglich der Tastatur (nicht gezeigt).
Wie in den 11 bis 13 besser zu sehen ist, ist ein langgestrecktes Loch 141 in der ersten Mittelschiene 140 ausgebildet, und eine zweite Mittelschiene 143 steht gleitbar bzw. verschiebbar in Eingriff mit der ersten Mittelschiene 140. Gleitbeläge 142 sind an der zweiten Mittelschiene 143 befestigt, und die zweite Mittelschiene 143 steht in gleitbarem Eingriff mit der ersten Mittelschiene 140. In diesem Beispiel sind die Gleitbeläge 142 aus Fluorkohlenstoffharz gebildet. Insbesondere ist ein Loch 144 in der zweiten Mittelschiene 143 gebildet, und ein Bolzen bzw. eine Schraube 145 geht durch das Loch 144 und das langgestreckte Loch 141 hindurch und ist in eine Mutter 146 geschraubt. Eine Blattfeder 147 ist zwischen der zweiten Mittelschiene 143 und der Schraube 145 eingesetzt, und die zweite Mittelschiene 143 und demgemäß die Gleitbeläge 142 werden leicht auf die erste Mittelschiene 140 gedrückt. Um zu gestatten, daß die Schraube 145 zusammen mit der zweiten Mittelschiene 143 gleitet, ist ein Gleitbelag 148 mit einer Federscheibe 149 verbunden, und die Federscheibe 149 ist zwischen dem ersten Mittelbalken 140 und der Mutter 146 eingesetzt.
Zurückkehrend zu 10 erstreckt sich der zweite Mittelbalken 143 auch seitlich entlang der Tastatur, und die ersten und zweiten Mittelbalken werden für alle Tastenmechaniken 11a verwendet. Die Hebegliedkapsel 118 ist an den ersten Mittelbalken 140 geschraubt und ist auch bezüglich der Tastatur stationär. Daher ist das Hebeglied 111 drehbar bezüglich des Mittelstifts 119 und entsprechend bezüglich der Tastatur. Der Auslösepuppenbügel 125 ist in den zweiten Mittelbalken 143 geschraubt, und der Vorderendteil jedes Auslösepuppenbügels 125 ist leicht zum Hebeglied 111 hin gebogen.
Ein Elektromagnet-betriebener Betätiger 150 ist mit dem zweiten Mittelbalken 143 gekoppelt, und der Kolben des Betätigers 150 wird ausgefahren und eingezogen abhängig von einer zugehörigen Schalteinheit (nicht gezeigt). Wie oben beschrieben wurde, ist der zweite Mittelbalken 143 gleitbar bezüglich des ersten Mittelbalkens 140, und die Auslösepuppe 128 ist zusammen mit dem zweiten Mittelbalken 143 bewegbar. Wenn der Elektromagnet-betriebene Betätiger 150 seinen Kolben ausfährt, wird der zweite Mittelbalken 143 daher nach oben zu einer beabstandeten Position bewegt, wo der Gleitbelag 142 auf der Oberseite des zweiten Mittelbalken 143 in Kontakt mit dem ersten Mittelbalken 140 gebracht ist, wie es in 10 gezeigt ist. Dann wird der Spalt zwischen der Auslösepuppe 128 und dem kurzen Armteil 115 vergrößert. Wenn andererseits der Elektromagnet-betriebene Betätiger 150 seinen Kolben einzieht, wird der zweite Mittelbalken 143 nach unten zu einer nahen Position bewegt, und die Auslösepuppe 128 nähert sich dem kurzen Armteil 115 an. Der Spalt ist um einen Millimeter veränderlich zwischen der beabstandeten Position und der nahen Position. Wenn das Tasteninstrument in der mecha nischen Klangerzeugungsbetriebsart ist, wird in diesem Beispiel die Auslösepuppe 128 in die beabstandete Position verschoben. Wenn jedoch das Tasteninstrument in die elektronische Klangerzeugungsbetriebsart eintritt, wird die Auslösepuppe 128 in die nahe Position bewegt und beschränkt die Bewegung der Stoßzunge 113. In diesem Beispiel dient der Elektromagnet-betriebene Betätiger 150 als Teil von Spalteinstellmitteln.
Der Dämpfermechanismus 11d weist folgendes auf: einen Dämpferlöffel 161, der von dem Hebeglied 111 vorsteht, einen Dämpferarm 162, der drehbar von einer Dämpferkapsel 163 getragen ist, einen Dämpferdraht 164, der von dem Dämpferarm 162 vorsteht, ein Dämpferholz 165, das von dem Dämpferdraht 164 getragen ist, und ein Dämpferpüschel bzw. einen Dämpferfilz 166, das bzw. der an dem Dämpferholz 165 befestigt ist, und die Dämpferkapsel 163 ist mit dem ersten Mittelbalken 140 verbunden. Der Dämpferlöffel 161 drängt den Dämpferarm 162 dazu, sich in einer Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen, wenn die zugehörige Taste 13 gedrückt wird. Dann verläßt das Dämpferpüschel 166 die Saite 11c und wird wieder in Kontakt mit der Saite 11c gebracht, wenn der Spieler die Taste 13 losläßt.
Das Steuersystem ist ähnlich zu dem des ersten Ausführungsbeispiels, und ein drehbarer Stopper 12a ist in dem Steuersystem 12 umfaßt. Der drehbare Stopper 12a weist einen Bügel 12b und Polsterglieder 12c und 12d auf und wird durch eine Motoreinheit (nicht gezeigt) zwischen der freien Position, die in durchgezogenen Linien durchgezogen ist, und der Blockierposition, die in unterbrochenen Linien dargestellt ist, bewegt. Während der drehbare Stopper 12a in der Blockierposition ist, werden der Hammerstiel 133 und der Dämpferdraht 164 jeweils in Kontakt mit den Polstergliedern 12c und 12d gebracht, wenn die zugehörige Taste 13 gedrückt wird. Daher schlägt der Hammerkopf 134 nicht auf die zugehörige Saite 11c auf, und das elektronische Klangerzeugungssystem erzeugt den Klang synthetisch anstelle der Saite 11c. Wenn jedoch der drehbare Stopper 12a in die freie Position bewegt wird, gestattet der drehbare Stopper 12a, daß der Hammerkopf 134 die Saite 11c anschlägt, und die Saite 11c schwingt, um den Klang zu erzeugen. Der drehbare Stopper 12a wird von allen Hammermechanismen 11b verwendet und ist in dem Raum zwischen den Hammerstielen 133 und den Dämpferdrähten 164 angeordnet.
Im weiteren wird eine Beschreibung gegeben bezüglich des Verhaltens der Tastenmechaniken 11a in den mechanischen und elektronischen Klangerzeugungsbetriebsarten.
Es sei angenommen, daß das Tasteninstrument in die elektronische Klangerzeugungsbetriebsart eintritt, daß der drehbare Stopper 12a in die Blockierposition bewegt wird, und daß der Elektromagnet-betriebene Betätiger 150 den zweiten Mittelbalken 143 nach unten zieht. Dann kommt die Auslösepuppe 128 in die nahe Position und der Spalt zwischen der Auslösepuppe 128 und dem kurzen Armteil 115 wird vermindert. Wenn der Spieler die Taste 13 drückt, hebt die Pilote (nicht gezeigt) den Hebegliedsattel 110 und entsprechend das Hebeglied 111, und das Hebeglied 111 hebt auch die Stoßzunge 113. Während die Pilote das Hebeglied 111 anhebt, dreht sich das Hebeglied 111 um den Mittelstift 119 in Uhrzeigerrichtung, und der Dämpferlöffel 161 drückt den Dämpferarm 162 in der Gegenuhrzeigerrichtung. Daher bewirkt der Dämpferarm 162, daß das Dämpferpüschel die Saite 11c verläßt.
Während das Hebeglied 111 die Stoßzunge 113 anhebt, dreht sich die Hammernuß 131 um den Mittelstift 132 in Uhrzeigerrichtung, und der Hammerstiel 133 und er Hammerkopf 134 drehen sich auch in der Uhrzeigerrichtung. Jedoch wurde die Auslösepuppe 128 schon zu der nahen Position bewegt, und der kurze Armteil 115 wird früher in Kontakt mit der Auslösepuppe 128 gebracht als in der mechanischen Klangerzeugungsbetriebsart. Dann versetzt die Stoßzunge 113 der Hammernuß 131 einen Stoß, und der Hammerstiel 133 und der Hammerkopf 134 eilen zur Saite 11c. Wenn die Stoßzunge 113 in diesem Beispiel der Hammernuß 131 einen Stoß gibt, ist der Abstand zwischen dem vorderen Ende des Hammerkopf 134 und der Saite 11c im Bereich zwischen 5 und 7 Millimetern. Obwohl der Hammerstiel 133 und der Hammerkopf 134 zur Saite 11c eilen, wird der Hammerstiel 133 in Kontakt mit dem Polsterglied 12c gebracht, und der Hammerkopf 134 wird unmittelbar vor dem Aufschlagen auf die Saite 11c gestoppt. Die Hammernußfeder 135 drängt die Hammernuß 131 dazu, sich in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen, und das Gegenfängerleder 138 wird in Kontakt mit dem Fängerfilz 121 gebracht.
Somit verhindert der drehbare Stopper 12a, daß die Saite 11c vom Hammerkopf 134 angeschlagen wird, und die Saite 11c schwingt nicht. Jedoch synthetisiert das elektronische Klangerzeugungssystem den Klang mit einer Tonhöhe entsprechend der von der Saite 11c erzeugten Schwingungen.
Wenn andererseits das Tasteninstrument in die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart umgeschaltet wird, wird der drehbare Stopper 12a in die freie Position gebracht, und der Elektromagnet-betriebene Betätiger 150 hebt den zweiten Mittelbalken 143 bezüglich des ersten Mittelbalkens 140 an. Beim Aufwärtsgleiten verhindern die Gleitbeläge 142 eine unerwünschte Reibung des zweiten Mittelbalkens 143. Der zweite Mittelbalken 143 bewirkt, daß die Auslösepuppe 128 die nahe Position einnimmt, und der Spalt wird um ungefähr einen Millimeter vermindert. Wenn ein Spieler in dieser Situation die Taste 13 drückt, verläßt das Dämpferpüschel 166 die Saite 11c, und der kurze Armteil 115 wird in Kontakt mit der Auslösepuppe 128 gebracht, wenn der Abstand zwischen dem Hammerkopf 134 und der Saite 11c ungefähr 2 Millimeter wird. Die Stoßzunge 113 gibt der Hammernuß 131 einen Stoß, und der Hammerkopf 134 eilt über den Abstand hinweg und schlägt die Saite 11c an ohne irgendwelchen Kontakt mit dem drehbaren Stopper 12a. Nach dem Anschlagen der Saite 11c verhält sich der Hammermechanismus 11b ähnlich wie in der elektronischen Klangerzeugungsbetriebsart.
Somit ist der Spalt zwischen der Auslösepuppe 128 und dem kurzen Armteil 115 veränderbar abhängig von der Betriebsart, und der Hammermechanismus eilt zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu der Saite 11c hin bei der mechanischen Klangerzeugungsbetriebsart und der elektronischen Klangerzeugungsbetriebsart. Dieses Merkmal ist wünschenswert für den Spieler, weil ihm ein gutes Klavieranschlagsgefühl geboten wird, ohne die Tastenwirkung zu beeinträchtigen. Im einzelnen wird der Hammerstiel 133, wenn der Abstand auf einen normalen Wert eines Klaviers eingestellt ist, in der elektronischen Klangerzeugungsbetriebsart in Kontakt mit dem drehbaren Stopper 12a gebracht, bevor die Stoßzunge 113 der Hammernuß 131 einen Stoß gibt. Ein solcher früher Kontakt verschlechtert das Tastenanschlaggefühl. Wenn andererseits der Abstand zwischen dem Hammerkopf 134 und der Saite 11c auf einen größeren Wert als der eines normalen Klaviers eingestellt wird, kann dem Spieler ein gutes Klavieranschlaggefühl geboten werden. Jedoch kann bei einem solch großen Abstand nicht genügend Energie auf den Hammermechanismus 11b übertragen werden, und der Hammerkopf 134 schlägt die Saite 11c mit geringer Kraft an. Dies ergibt eine schlechte Rückkehrwirkung, und der Spieler kann die Tastenbetätigung nicht mit hoher Geschwindigkeit wiederholen. Darüber hinaus ändert der weiche Aufschlag das Timbre bzw. die Klangfarbe, und es werden von dem Tasteninstrument nur weiche Klänge erzeugt. Jedoch gestattet die Auslösepuppe 128 in der nahen Position, daß die Stoßzunge 113 die Hammernuß 131 zu einem frühen Zeitpunkt anstößt, bevor der Hammerstiel 133 in Kontakt mit dem drehbaren Stopper 12a gebracht wird, und dem Spieler wird ein gutes Klavieranschlaggefühl gegeben, und eine schnelle Tastenwirkung bzw. -betätigung wird unterstützt durch die Auslösepuppe 128 in der beabstandeten bzw. entfernten Position.
Fünftes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf 14 der Zeichnungen ist ein Spalteinstellmechanismus 170 in einem Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt, und das Tasteninstrument gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme des Spalteinstellmechanismus. Daher wird die Beschreibung nur auf den Spalteinstellmechanismus 170 konzentriert und die gleichen Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Bauteile wie beim vierten Ausführungsbeispiel.
Der zweite Mittelbalken 143 ist dicker beim vierten Ausführungsbeispiel, und ein Gewindeloch 171 ist darin ausgebildet. Eine Schraube 172 geht durch das langgestreckte Loch 141 hindurch und ist in das Gewindeloch 171 eingeschraubt. Eine Schraubenfeder 173, eine Scheibe 174 und ein Gleitbelag 175 aus Fluorkohlenstoffharz sind zwischen dem ersten Mittelbalken 140 und dem Kopf der Schraube 172 eingesetzt, und die zweite Mittelschiene 143 wird zu der ersten Mittelschiene 140 hin gedrängt.
Die zweite Mittelschiene 143 ist auch mit einem (nicht gezeigten) Betätiger gekoppelt, und der Betätiger wechselt die Auslösepuppe 128 zwischen der nahen Position und der beabstandeten oder entfernten Position ähnlich zu dem Elektromagnet-betriebenen Betätiger 150. Daher erreicht das fünfte Ausführungsbeispiel die gleichen Vorteile wie das vierte Ausführungsbeispiel.
Die Schraubenfeder 173 kann durch eine Blattfeder 176 ersetzt werden, wie es in den 15 und 16 gezeigt ist, und der Weg bzw. Bewegungsabstand des zweiten Mittelbalkens 143 kann definiert werden durch einen Spalt B zwischen der Blattfeder 176 und einem Teil 177 des ersten Mittelbalkens 140, wo die Hebegliedkapsel befestigt ist.
Sechstes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf die 17A und 17B der Zeichnungen ist noch ein weiterer Spalteinstellmechanismus in einem Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt, und das Tasteninstrument gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme des Spalteinstellmechanismus. Daher wird die Beschreibung nur auf den Spalteinstellmechanismus konzentriert und gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Bauteile wie beim vierten Ausführungsbeispiel.
Der in den 17A und 17B gezeigte Spalteinstellmechanismus ist ausgeführt durch ein Gelenk bzw. Scharnier 181, und ein Betätiger (nicht gezeigt) ist mit dem zweiten Mittelbalken 143 gekuppelt. Während der Betätiger den zweiten Mittelbalken 143 zu dem ersten Mittelbalken 140 drängt, wird der Gleitbelag 142, der an dem zweiten Mittelbalken 143 befestigt ist, in Kontakt mit dem ersten Mittelbalken 140 gehalten, und der Spalt C zwischen der Auslösepuppe 128 und der Stoßzunge 113 ist relativ klein, wie es in 17A gezeigt ist. Wenn jedoch der Betätiger gestattet, daß sich der zweite Mittelbalken 143 von dem ersten Mittelbalken 140 löst, wird der Spalt C um einen Millimeter verkleinert, wie es in 17B gezeigt ist.
Somit ist der Spalt C veränderbar, und alle Vorteile des vierten Ausführungsbeispiels werden auch durch das sechste Ausführungsbeispiel erreicht.
Das Scharnier 181 kann durch ein Kunststoffscharnier 182 ersetzt werden, wie es in 18 gezeigt ist.
Siebtes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf die 19A und 19B der Zeichnungen ist ein Spalteinstellmechanismus in einem Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt, und das Tasteninstrument gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem vierten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme eines Auslösepuppenbügels und des Spalteinstellmechanismus. Daher wird die Beschreibung auf den Spalteinstellmechanismus konzentriert und die gleichen Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Bauteile wie beim vierten Ausführungsbeispiel.
Der Auslösepuppenbügel 191 ist elastisch verformbar und ist direkt an den ersten Mittelbalken 140 geschraubt. Es ist kein zweiter Mittelbalken im Tasteninstrument umfaßt. Der Spalteinstellmechanismus ist ausgeführt durch ein exzentrisches Nockenglied 192 mit einer exzentrischen Drehachse 193, und das exzentrische Nockenglied 192 ist mit einem (nicht gezeigten) Betätiger gekoppelt. Der Abstand zwischen der exzentrischen Drehachse 193 und dem Auslösepuppenbügel 191 ist veränderbar abhängig von der Winkelposition des exzentrischen Nockenglieds 192. Wenn beispielsweise das exzentrische Nockenglied 192 in Kontakt mit dem Auslösepuppenbügel 191 an einer kleineren Achse bzw. einem kleineren Radius gehalten wird, zieht die Rückstellkraft des Auslösepuppenbügels 191 die Auslösepuppe 192 nach oben, und die Auslösepuppe 128 ist von dem kurzen Armteil 115 beabstandet, wie es in 19A gezeigt ist. Der Spalt zwischen der Auslösepuppe 128 und dem kurzen Armteil 115 wird auf einen ordnungsgemäßen Wert für die mechanische Klangerzeugungsbetriebsart eingestellt.
Wenn jedoch das exzentrische Nockenglied 192 über einen vorbestimmten Winkel zur Drehung angetrieben wird, wird das exzentrische Nockenglied 192 in Kontakt mit dem Auslösepuppenbügel an einer größeren Achse bzw. einem größeren Radius gehalten, wie es in 19B gezeigt ist, und die Auslösepuppe 128 wird nach unten zu dem kurzen Armteil 115 gedrückt. Somit ändert sich der Spalt D zwischen der Auslösepuppe 128 und dem kurzen Armteil 115 abhängig von der Winkelposition des exzentrischen Nockenglieds 192, und die Änderung des Spalts D ist in diesem Fall ungefähr 1 Millimeter.
Zusätzlich ist ein ovales Nockenglied verfügbar anstatt des exzentrischen Nockenglieds.
Das siebte Ausführungsbeispiel erreicht in ähnlicher Weise die gleichen Vorteile wie das vierte Ausführungsbeispiel.
Achtes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf 20 der Zeichnungen ist ein wesentlicher Teil eines erfindungsgemäßen Tasteninstruments dargestellt. Das Tasteninstrument gemäß dem achten Ausführungsbeispiel weist im wesentlichen folgendes auf: eine Tastatur bzw. Klaviatur (nicht gezeigt), eine Vielzahl von Tastenmechaniken 200, die selektiv durch die gedrückten Tasten der Tastatur angetrieben werden, eine Vielzahl von Hammermechanismen 201, die jeweils mit der Vielzahl von Tastenmechaniken 210 gekoppelt sind, eine Vielzahl von Sätzen von Musikdrähten bzw. Saiten 202, die jeweils mit der Vielzahl von Hammermechanismen 201 assoziiert sind, eine Vielzahl von Dämpfermechanismen 203, die jeweils mit der Vielzahl von Sätzen von Saiten 202 assoziiert sind, und ein Stummschaltungssystem 204, das zwischen der Vielzahl von Hammermechanismen 201 und der Vielzahl von Sätzen von Saiten 202 angeordnet ist. Die Tastenmechaniken 200, die Hammermechanismen 201 und die Dämpfermechanismen 203 sind ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels, und die Bauteile davon werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die entsprechenden Teile des ersten Ausführungsbeispiels, und zwar ohne weitere Beschreibung aus Gründen der Einfachheit.
Das Stummschaltungssystem 204 weist einen Hammerstielstopper 204a auf und kann einen Teil eines Steuersystems ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel bilden. Das Stummschaltungssystem 204 wird von allen Hammermechanismen verwendet und besitzt einen Hammerstielstopper 204a, der ausgeführt ist durch eine Laminatstruktur aus einem Schaftglied 204b, einem Polsterglied 204c aus Filz oder Excenu und einer Schutzauflage 204d aus Kunstleder. Das Schaftglied 204b ist mit einer (nicht gezeigten) Motoreinheit gekoppelt, und ein Spieler kann der Motoreinheit Anweisungen zum Antrieb des Schaftglieds 204b geben über eine (nicht gezeigte) Schalteinheit, die mit einem handbetätigten Hebel oder einem Fußhebel gekoppelt ist.
Wenn der Spieler dem Stummschaltungssystem 204 befielt, die Hammerschäfte 1n zu blockieren, dreht sich der Hammerstopper 204a in Uhrzeigerrichtung um einen vorbestimmten Winkel und bewegt sich in die Blockierposition, die anhand von unterbrochenen Linien dargestellt ist. In der Blockierposition ist die Schutzauflage 204d den Hammerschäften 1n gegenüberliegend, und der Abstand zwischen den Hammerschäften 1n und der Schutzauflage 200d wird kleiner als der Abstand zwischen den Hammerköpfen 1o und dem Satz von Saiten 202. Wenn der Spieler unter diesen Umständen die Tasten drückt, werden die Hammerschäfte 1n in Kontakt mit der Schutz auflage 204d gebracht, bevor die Hammerköpfe 1o die zugehörigen Saiten 202 anschlagen. Infolgedessen kann der Spieler das Fingerspiel auf der Tastatur ohne Klänge üben und stört nicht seine Nachbarschaft. Das Aufschlagen des Hammerstiels 1n wird von dem Polsterglied 204 aufgenommen, und die Schutzauflage 204d verlängert die Lebensdauer des Polsterglieds 204c.
Wenn ein elektronisches Klangerzeugungssystem ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel umfaßt ist, hört der Spieler die Musik über ein Lautsprechersystem oder eine Kopfhörereinheit. Wenn darüber hinaus der Hammerstielstopper 204a in einer mittleren Winkelposition zwischen der freien Position und der Blockierposition gehalten wird, schlagen die Hammerstiele 1n und die Hammerköpfe 1o auf den Hammerstielstopper 204a bzw. auf die Saiten 202 auf und der Spieler spielt Musik mit weichen Klängen. Wenn schließlich das Polsterglied 204 aus einem weicheren Material gebildet ist, gestattet der Hammerstielstopper 204, daß die Hammerköpfe 1o die Saiten 202 in der Blockierposition weich anschlagen.
Wenn andererseits der Spieler das Stummschaltungssystem 204 anweist zu gestatten, daß die Hammerköpfe 1o die Saiten 202 anschlagen, bewegt die Motoreinheit das Schaftglied 204b in der Gegenuhrzeigerrichtung und der Hammerstielstopper 204a tritt in die freie Position ein, die mit durchgezogenen Linien dargestellt ist. Der Abstand zwischen den Hammerstielen 1n und dem Hammerstielstopper 204a wird größer als der Abstand zwischen den Hammerköpfen 1o und den Saiten 202. Wenn in dieser Situation der Spieler die Tasten drückt, schlagen die Hammerköpfe 1o die zugehörigen Saiten 202 an und die Saiten schwingen zur Erzeugung von Klängen.
Wenn der Spieler eine Taste langsam drückt, drückt die Stoßzunge 1k die Hammernuß 1m nach oben und der Hammerstiel 1n wird in Kontakt mit dem Schutzbezug 204d gebracht. Nach dem Kontakt mit dem Schutzbezug 204d gibt die Stoßzunge 1k der Hammernuß 1m einen Stoß und kommt von ihr frei. Beim Freikommen gibt die Stoßzunge 1k dem Spieler das Nachgefühl (after touch) eines Flügels, und das Stummschaltungssystem 204 gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Nachgefühl des Flügels simulieren.
Neuntes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf 21 der Zeichnungen ist dort ein wesentlicher Teil eines erfindungsgemäßen Tasteninstruments dargestellt. Das Tasteninstrument gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel weist im wesentlichen folgendes auf: eine Tastatur (nicht gezeigt), eine Vielzahl von Tastenmechaniken 210, die wahlweise bzw. selektiv von den gedrückten Tasten der Tastatur angetrieben wird, eine Vielzahl von Hammermechanismen 211, die mit der Vielzahl von Tastenmechaniken 210 jeweils verbunden ist, eine Vielzahl von Sätzen von Saiten 212, die jeweils mit der Vielzahl von Hammermechanismen 211 assoziiert sind, eine Vielzahl von Dämpfermechanismen 213, die jeweils mit der Vielzahl von Saiten 212 assoziiert ist, und ein Stummschaltungssystem 214, das zwischen der Vielzahl von Hammermechanismen 211 und der Vielzahl von Sätzen von Saiten 212 angeordnet ist. Die Tastenmechaniken 210, die Hammermechanismen 211 und die Dämpfermechanismen 213 sind ähnlich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels und die Bauteile davon sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, die auch entsprechende Teile beim ersten Ausführungsbeispiel bezeichnen, ohne daß sie aus Gründen der Einfachheit genauer beschrieben werden.
Das Stummschaltungssystem 214 weist einen Hammerstielstopper 214a auf und kann einen Teil eines Steuersystems ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel bilden. Das Stummschaltungssystem 214a wird von allen Hammermechanismen 211 verwendet und weist einen Hammerstielstopper 214a auf, der durch eine Laminatstruktur aus einem Schaftglied 214b, einem harten Polsterglied 214c, einem weichen Polsterglied 214d und einem sehr weichen Polsterbezug 214e besteht. Das Schaftglied 214b ist mit einer (nicht gezeigten) Motoreinheit gekoppelt, und ein Spieler kann der Motoreinheit eine Anweisung zum Antrieb des Schaftglieds 214b geben anhand einer Schalt einheit (nicht gezeigt), die mit einem handbetriebenen Hebel oder einem Fußhebel gekoppelt ist. Das Gesamtvolumen der harten, weichen und sehr weichen Polsterglieder 214c bis 214e ist ungefähr gleich dem Volumen des Polsterglieds 214c des neunten Ausführungsbeispiels. Das weiche Polsterglied 214d besitzt eine größere Elastizität bzw. Nachgiebigkeit als das harte Polsterglied 214c und eine geringere Elastizität bzw. Nachgiebigkeit als das sehr weiche Polsterglied 214e.
Wenn der Spieler das Stummschaltungssystem 214 anweist, die Hammerstiele 1n zu blockieren, dreht sich das Schaftglied 214a in Uhrzeigerrichtung über einen vorbestimmten Winkel und nimmt die Blockierposition ein, die mit unterbrochenen Linien dargestellt ist. In der Blockierposition liegt das sehr weiche Polsterglied 214e den Hammerstielen 1n gegenüber, und der Abstand zwischen den Hammerstielen 1n und dem sehr weichen Polsterglied 214e wird kleiner als der Abstand zwischen den Hammerköpfen 1o und den Sätzen von Saiten 212. Wenn dann der Spieler die Tasten drückt, werden die Hammerstiele 1n in Kontakt mit dem sehr weichen Polsterglied 214e gebracht, bevor die Hammerköpfe 1o die zugehörigen Saiten 212 anschlagen. Infolgedessen kann der Spieler das Fingerspiel auf der Tastatur ohne Klänge üben und stört nicht seine Nachbarschaft. Das Auftreffen der Hammerstiele 1n wird durch die Polsterglieder 214c bis 214e aufgenommen und Aufschlaggeräusche werden durch die Laminatstruktur weiter vermindert, weil die Hammerstiele 1n allmählich gestoppt werden.
Wenn andererseits der Spieler das Stummschaltungssystem 214 anweist, zu gestatten, daß die Hammerköpfe 1o die Saiten 212 anschlagen, bewegt die Motoreinheit das Schaftglied 214 in Gegenuhrzeigerrichtung, und der Hammerstielstopper 214a nimmt die freie Position ein, die mit durchgezogenen Linien dargestellt ist. Der Abstand zwischen den Hammerstielen 1n und dem Hammerstielstopper 214a wird größer als der Abstand zwischen den Hammerköpfen 1o und den Saiten 212. Wenn der Spieler dann die Tasten drückt, schlagen die Hammerköpfe 1o die zugehörigen Saiten 212 an und die Saiten schwingen zur Erzeugung von Klängen.
In diesem Fall besitzt die Laminatstruktur drei Polsterglieder 214c bis 214e. Jedoch kann eine andere Laminatstruktur mit mehr als drei Lagen bzw. Schichten ausgeführt werden. Darüber hinaus kann die Elastizität bzw. Nachgiebigkeit von dem Polsterglied 214e zum Polsterglied 214c erhöht werden.
Zehntes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf 22 der Zeichnungen ist dort ein wesentlicher Teil eines erfindungsgemäßen Tasteninstruments mit einem Stummschaltungsmechanismus 224 versehen. Jedoch sind die anderen Bauteile ähnlich zu denen des zehnten Ausführungsbeispiels und entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet ohne Beschreibung davon, um Wiederholungen zu vermeiden.
Der Stummschaltungsmechanismus 224 weist einen Hammerstielstopper auf, welcher seinerseits ein Schaftglied 224a, ein Verbindungsglied 224b, ein Bügelglied 224c und eine Laminatstruktur aufweist, welche drei Polsterglieder 224d, 224e und 224f aufweist. Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, ist das Schaftglied 224a mit einer Motoreinheit gekoppelt, und der Hammerstielstopper wird umgeschaltet zwischen einer freien Position, die mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, und einer Blockierposition, die mit unterbrochenen Linien dargestellt ist.
Wenn ein Spieler das Stummschaltungssystem 224 anweist, die Hammerstiele 1n zu blockieren, dreht sich das Schaftglied 214a in Uhrzeigerrichtung über einen vorbestimmten Winkel und nimmt die Blockierposition ein. In der Blockierposition liegt das Polsterglied 224f den Hammerstielen 1n gegenüber, und der Abstand zwischen den Hammerstielen 1n und dem Polsterglied 224f wird kleiner als der Abstand zwischen den Hammerköpfen 1o und dem Satz von Saiten 212. Wenn der Spieler die Tasten drückt, werden die Hammerstiele 1n in Kontakt mit dem Polsterglied 224f gebracht und die Polsterglieder 224f bis 224d werden auf die Länge zusammengedrückt, die durch "a" bezeichnet ist. Selbst wenn die Polsterglieder 224f bis 224d zusammengedrückt werden, schlagen die Hammerköpfe 1o die zugehörigen Saiten 212 nicht an und Aufschlaggeräusche werden eliminiert. Infolgedessen kann der Spieler das Fingerspiel auf der Tastatur ohne Klänge üben und stört seine Nachbarschaft nicht.
Wenn der Spieler andererseits das Stummschaltungssystem 224 anweist zu gestatten, daß die Hammerköpfe 1o die Saiten 212 anschlagen, bewegt die Motoreinheit das Schaftglied 224a in der Gegenuhrzeigerrichtung und der Hammerstielstopper nimmt die freie Position ein. Der Hammerstielstopper wird aus der Bahn der Hammerstiele 1n und der Hammerköpfe 1o bewegt. Wenn der Spieler dann die Tasten drückt, schlagen die Hammerköpfe 1o die zugehörigen Saiten 212 an und die Saiten schwingen zur Erzeugung von Klängen.
Elftes Ausführungsbeispiel
Bezugnehmend auf 23 der Zeichnungen bildet ein Hammerstielstopper 304, welcher in einem erfindungsgemäßen Tasteninstrument umfaßt ist, einen Teil eines Stummschaltungssystems, welches seinerseits einen Teil eines Steuersystems ähnlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel bildet. Das Tasteninstrument gemäß dem elften Ausführungsbeispiel ist ähnlich zu dem achten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme des Hammerstielstoppers 304 und daher wird aus Gründen der Einfachheit nur der Hammerstielstopper 304 beschrieben.
Der Hammerstielstopper 304 weist eine Drehstange 304a, ein an der Drehstange 304a befestigtes Bügelglied 304b und eine an dem Bügelglied 304b befestigte Laminatstruktur auf, und die Laminatstruktur ist gebildet durch eine relativ harte Lage 304c, die mit dem Bügelglied 304b verbunden bzw. verklebt ist, einer relativ weichen Lage 304d, die mit der relativ harten Lage 304c verbunden ist, und einer Schutzschicht 304e, die mit der relativ weichen Lage 304d verbunden ist. Das Bügelglied 304b ist aus Holz oder Metall gebildet, und die relativ harte Schicht bzw. Lage 304c besitzt ein größeres Elastizitätsmodul als die relativ weiche Schicht bzw. Lage. In diesem Fall bedeutet das Elastizitätsmodul Young's Modul. Die relativ harte Lage 304c und die relativ weiche Lage 304d sind beispielsweise aus Poron H32 und Poron LE20 (Marken) gebildet, und die Schutzschicht 304e kann aus Excenu bestehen. Poron H32 und Poron LE20 bestehen aus Urethanschaum, und der Urethanschaum enthält eine große Anzahl von Mikrozellen. Jedoch besitzen Poron H32 und Poron LE20 unterschiedliche Mikrozellendichten und haben demgemäß ein unterschiedliches Elastizitätsmodul.
Somit steigt das Elastizitätsmodul der Laminatstruktur allmählich an in der Richtung der darauf gerichteten Kraft. Die Laminatstruktur nimmt die kinetische Energie des Hammerstiels auf und verzögert allmählich den Hammerstiel und folglich den Hammer. Die Laminatstruktur nimmt effektiv Aufschlaggeräusche auf und gestattet, daß der Hammerstiel ähnlich wie bei einem akustischen Piano zurückschlägt bzw. abprallt. Der Hammerstielstopper 304 bietet dem Spieler ein klavierartiges Anschlaggefühl.
Die nachfolgende Tabelle zeigt den Vorteil der Laminatstruktur.
Tabelle
In der obigen Tabelle waren die Proben 1 bis 6 von der Art gemäß dem elften Ausführungsbeispiel, und jeder der mit "7" und "8" bezeichneten Stopper war mit einer relativ weichen Lage ausgeführt, die mit einer Schutzschicht laminiert war.
Die Probe 9 wurde bei einem akustischen Flügel gemessen. Die Abkürzungen "pp", "mp", "mf", "f" und "ff" stehen für pianissimo, mezzo-piano, mezzo-forte, forte und fortissimo, und die Kräfte entsprechen diesen Tastenanschlägen. Jeder Wert unter den Tastenanschlägen war eine Anzeige des Verhältnisses zwischen der Hammergeschwindigkeit vor dem Anschlagen des Hammerstielstoppers und der Hammergeschwindigkeit beim Zurückprallen von dem Hammerstielstopper.
Wie aus der Tabelle verständlich ist, wurden die Geschwindigkeitsverhältnisse der Proben 1 bis 6 von pianissimo zu fortissimo erhöht, und eine solche Tendenz zur Erhöhung war ähnlich zu dem akustischen Piano. Jedoch waren die Geschwindigkeitsverhältnisse der Proben 7 oder 8 konstant, unabhängig vom Tastenanschlag. Darüber hinaus besaßen die Proben 1 bis 6 eine größere Differenz zwischen dem minimalen Geschwindigkeitsverhältnis und dem maximalen Geschwindigkeitsverhältnis als die Proben 7 und 8 und waren ähnlicher zu dem akustischen Flügel. Daher ergibt der Hammerstielstopper 304 für den Spieler effektiv ein klavierartiges Anschlaggefühl.
Obwohl bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist es dem Fachmann klar, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung auf jegliches Tasteninstrument anwendbar, wie beispielsweise eine Orgel oder ein Cembalo. Darüber hinaus kann der Tastensensor eine Grauskala aufweisen, die allmählich das Leuchtvermögen bzw. das Lichtreflexionsvermögen ändert anstatt der gemusterten Verschlußplatte, um die Genauigkeit der detektierten Tastengeschwindigkeit zu verbessern, und die Tastensensoren können durch eine elektrische Schaltanordnung ausgeführt sein. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele wechseln die Stopper zwischen der Blockierposition und der freien Position anhand von Drehung und vertikaler gerader Bewegung. Jedoch können anderer Ausführungsbeispiele den Stopper zwischen der Blockierposition und der freien Position anhand horizontaler gerader Bewegung wechseln. Ein Tasteninstrument gemäß der vorliegenden Erfindung könnte nicht nur mechanische und elektronische Klangerzeugungsbetriebsarten besitzen, sondern auch ausschließlich Aufzeichnungs- oder Wiedergabebetriebsarten. Die bewegliche Auslösepuppe im vierten Ausführungsbeispiel ist für ein Klavier verfügbar, weil Schüler das Tastenspiel ohne Klänge üben möchten.

Claims

Tastenmusikinstrument zur selektiven Erzeugung von akustischen Tönen und elektrischen Tönen, welches Folgendes aufweist: ein akustisches Piano (1), welches Folgendes aufweist: eine Tastatur (1a) mit einer Vielzahl von Tasten (1g; 13), die selektiv heruntergedrückt werden, um die Tonhöhen der zu erzeugenden Töne festzulegen, mehrere Saiten (1d; 202; 212), die schwingen können, zur Erzeugung der akustischen Töne die voneinander abweichende Tonhöhen haben, mehrere Hämmer (1c; 11b; 201; 211), die selektiv zur Drehung zu der Vielzahl von Saiten (1d; 202; 212) angetrieben werden, mehrere Dämpfer (1p/1q; 11d; 203; 213), die mit der Vielzahl von Tasten (1g; 13) verbunden sind, so dass ein Spieler die Vielzahl von Dämpfern (1p/1q; 11d; 203; 213) antreibt, so dass sie von der Vielzahl von Saiten (1d; 202; 212) beabstandet sind und in Kontakt mit diesen gebracht werden, und zwar durch die Vielzahl von Tasten (1g; 13), wodurch die Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) Schwingungen der Vielzahl von Saiten (1d; 202; 212) erzeugen können, während die Vielzahl von Tasten (1g; 13) die Vielzahl von Dämpfern (1p/1q; 11d; 203; 213) von der Vielzahl von Saiten (1d; 202; 212) beabstandet hält, mehrere Betätigungseinheiten (1b; 11a; 200; 210), die zwischen der Vielzahl von Tasten (1g; 13) und der Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) angeordnet bzw. angeschlossen sind und eine freie Drehung der Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) zu einem Zeitpunkt entstehen lassen, um dem Spieler ein Pianotastengefühl zu geben, nachdem die Vielzahl von Tasten (1g; 13) heruntergedrückt wurde; und einen Pedalmechanismus (1e) mit mindestens einem Pedal, auf welches der Spieler tritt; ein Stummschaltungssystem bzw. stummes System (2/3; 12; 204; 214), welches Folgendes aufweist: einen Anschlag (2c; 12a; 20a; 21/23/26; 204a; 214a), der in Assoziation mit der Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) vorgesehen ist, der zwischen einer freien Position (FP) außerhalb der Laufbahnen der Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) und einer Blockierungsposition (BP) in den Laufbahnen der Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) umgeschaltet wird, um zu bewirken, dass die Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) darauf in der Blockierungsposition zurückprallt, bevor die Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) die Vielzahl von Saiten (1d; 202; 212) anschlägt, und gestattet, dass die Vielzahl von Betätigungseinheiten (1b; 11a; 200, 210) und die Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) dem Spieler sowohl in der Blockierungsposition als auch in der freien Position das Pianotastengefühl gibt, so dass der Spieler die herunter gedrückten Tasten (1g; 13) bezüglich des Tastengefühls als unverändert fühlt, und ein elektrisches System (3) zur Erzeugung von elektrischen Tönen mit Tonhöhen, die identisch mit den Tonhöhen der zu erzeugenden akustischen Töne sind, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische System (3) Folgendes aufweist: einen Pedalsensor (3c), der in Assoziation mit dem mindestens einen Pedal vorgesehen ist und ein Pedalsignal erzeugt, welches eine Verlängerung der akustischen Töne darstellt, eine Überwachungsvorrichtung (3k) mit einer Informationsverarbeitungsfähigkeit, die ansprechend auf eine Fingerbewegung auf der Vielzahl von Tasten (1g; 13) fähig ist, Musikdatencodes zu erzeugen, die die wiederzugebenden elektrischen Töne darstellen, und die darstellen ob die elektronischen Töne zu verlängern sind, einen Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u), der ein Tonsignal basierend auf den Musikdatencodes erzeugt, so dass elektrische Töne aus den Tonsignalen erzeugt werden, und ein Bussystem (3w), welches ein Modul (3a) zusammen mit dem Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) und der Überwachungsvorrichtung (3k) bildet und mit dem Pedalsensor (3c) dem Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) und der Überwachungsvorrichtung (3k) verbunden ist, um Musikdatencodes zu dem Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) zu liefern und das Pedalsignal zu der Überwachungsvorrichtung (3k) zu liefern, während die Überwachungsvorrichtung (3k) das Bussystem (3w) steuert.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, bei dem die Musikdatencodes gemäß den MIDI-Standards (Musical Interface Digital Instrument = MIDI) formatiert sind.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, wobei die Musikdatencodes zumindest Stücke von Musikdateninformationen zum erwähnten Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) übertragen, die beim Herunterdrücken von jeder der Vielzahl von Tasten erzeugt werden.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, welches weiter ein Pedalsystem (1e/3c) aufweist, welches gemeinsam von dem akustischen Piano (1) und dem elektrischen System (3) verwendet wird, um Effekte auf die akustischen Töne und die elektrischen Töne aufzuprägen, wobei die Musikdatencodes weiter andere Stücke von Musikdateninformationen, die bei der Betätigung des Pedalsystems (1e/3c) erzeugt wurden, zum Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) übertragen.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, wobei das elektrische System (3) weiter einen Speicher (3r) aufweist, der mit dem Bussystem (3w) verbunden ist, so dass es möglich ist, die Musikdatencodes in dem Speicher (3r) zu speichern.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, wobei das elektrische System (3) weiter ein externes Speichersteuersystem (3s/3t) aufweist, welches mit dem Bussystem (3w) verbunden ist, so dass es möglich ist, die Musikdatencodes in einem externen Speicher durch das externe Speichersteuersystem (3s/3t) zu speichern.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 6, wobei das externe Speichersteuersystem (3s/3t) ein Floppy-Disk-Steuersystem zur Speicherung der Musikdatencodes auf einer Floppy-Disk ist.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, wobei der Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) das Tonsignal aus dem elektrischen System ausgeben kann.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, welches weiter ein Pedalsystem (1e/3c) aufweist, welches mindestens ein Pedal und einen Pedalsensor (3c) hat, um ein Pedalsignal zu erzeugen, welches die Bewegung des mindestens einen Pedals darstellt, und gemeinsam von dem akustischen Piano (1) und dem elektrischen System (3) verwendet wird, um Effekte auf die akustischen Töne und die elektrischen Töne aufzuprägen, wobei die Überwachungsvorrichtung (3k) bewirkt, dass der Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) das Tonsignal auf der Grundlage des Pedalsignals verändert.
Tastenmusikinstrument nach Anspruch 1, wobei die Überwachungsvorrichtung (3k) die Tastatur (1a) bezüglich heruntergedrückter Tasten (1g) überprüft, um die Tonhöhen der zu erzeugenden Töne festzulegen, und die Musikdatencodes erzeugt, um Stücke von Musikdateninformationen zu speichern, die die Bewegung der herunter gedrückten Tasten ausdrücken.
Stummes System (2/3; 12; 204; 214) zur Nachrüstung bei einem akustischen Piano (1) als ein Hybrid-Tastenmusikinstrument, wobei das stumme System (2/3; 12; 204; 214) Folgendes aufweist: einen Anschlag (2c; 12a; 20a; 21/23/26; 204a; 214a), der in Assoziation mit einer Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) des akustischen Pianos (1) vorgesehen ist und umgeschaltet wird zwischen einer freien Position (FP) außerhalb der Laufbahnen der Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) und einer Blockierungsposition (BP) in den Laufbahnen der Vielzahl von Hämmern (1c), um zu bewirken, dass die Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) darauf in der Blockierungsposition zurückprallt, bevor die Vielzahl von Hämmern (1c; 11b; 201; 211) die Vielzahl von Saiten (1d; 202; 212) anschlägt, und gestattet, dass mehrere Betätigungseinheiten und mehrere Hämmer des akustischen Pianos (1) sich ähnlich sowohl in der Blockierungsposition als auch in der freien Position verhalten, so dass der Spieler die herunter gedrückten Tasten (1g; 13) des akustischen Pianos bezüglich des Tastengefühls als unverändert wahrnimmt, und ein elektrisches System (3) zur Erzeugung von elektrischen Tönen mit Tonhöhen, die identisch mit den Tonhöhen der akustischen Töne sind, die durch die Vielzahl von Saiten (1d; 202; 212) des akustischen Pianos (1) erzeugt werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische System Folgendes aufweist: einen Pedalsensor (3c), der in Assoziation mit mindestens einem Pedal des akustischen Pianos (1) vorgesehen ist und ein Pedalsignal erzeugt, welches die Verlängerung der akustischen Töne darstellt, eine Überwachungsvorrichtung (3k) mit einer Informationsverarbeitungsfähigkeit und der Fähigkeit ansprechend auf eine Fingerbewegung auf der Vielzahl von Tasten (1g; 13) des akustischen Pianos (1) und das Pedalsignal Musikdatencodes zu erzeugen, die die zu erzeugenden elektrischen Töne darstellen und darstellen, ob die elektrischen Töne zu verlängern sind oder nicht, einen Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3g/3u), der ein Tonsignal basierend auf Musikdatencodes erzeugt, die die zu erzeugenden elektrischen Töne darstellen, und darstellen ob die elektrischen Töne zu verlängern sind oder nicht, und zwar unter der Überwachung der Überwachungsvorrichtung (3k), so dass die elektrischen Töne aus dem Tonsignal erzeugt werden, und ein Bussystem (3w), welches ein Modul (3a) zusammen mit dem Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3g/3u) und der Überwachungsvorrichtung (3k) bildet und mit dem Pedalsensor (3c), dem Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) und der Überwachungsvorrichtung (3k) verbunden ist, um die Musikdatencodes zu dem Tongenerator (3m/3n/3o/3p/3q/3u) und das Pedalsignal zu der Überwachungsvorrichtung (3k) zu liefern, während die Überwachungsvorrichtung (3k) das Bussystem steuert.