ITMI20122137A1 - Strumento musicale elettronico a tastiera con tasti pesati con meccanica a martello - Google Patents

Description

Strumento musicale elettronico a tastiera con tasti pesati con meccanica a martello

DESCRIZIONE

Nel pianoforte elettronico o pianoforte digitale diverse soluzioni volte ad un miglioramento della risposta dinamica dei tasti sono state considerate con l’obiettivo di riprodurre il tocco di un pianoforte acustico. Tipicamente, le tastiere che si prefiggono di simulare il più possibile un pianoforte acustico hanno tasti preferibilmente con anima di legno e ad ogni tasto à ̈ associato un martello che non ha la funzione di riproduzione del suono, ma di simulare il peso e l’inerzia naturale del tasto.

Il documento US 6.248.943 descrive uno strumento musicale elettronico a tastiera equipaggiato con martelli “dummy†(ovvero finti, in quanto non colpiscono una corda acustica). La meccanica di tastiera descritta à ̈ ripresa dal pianoforte acustico verticale, nella quale una pluralità di martelli sono movimentati in modo rotatorio a seguito della pressione dei tasti e colpiscono un ricevitore senza suono acustico. Nel documento si osserva che nella tastiera elettronica, la testa del martello deve avere il centro di gravità ad una posizione corretta che corrisponde a quella del feltro e legno del martello di un pianoforte acustico. La tastiera ha un ricevitore che viene colpito da un martello senza suono acustico e il martello ha un gambo avente una linea centrale e al quale à ̈ attaccato un elemento a peso con centro di gravità più vicino al ricevitore della linea centrale.

Il documento US 2003/0131711 Ã ̈ relativo ad uno strumento a tastiera che prevede un insieme martello costituito da un gambo di martello e uno pseudo-martello che colpisce una porzione di battuta con struttura a multi-strato che include un elemento elastico, ad esempio una molla a lamina. Il documento afferma che la soluzione permette di simulare i fattori di peso e le curvature o deflessioni delle corde suonate da martelli di feltro in un pianoforte verticale.

In alcuni piani digitali la meccanica di tastiera prevede una pluralità di martelli che entrano in contatto con la superficie inferiore dell’incavo di ciascun tasto. Il documento EP 0 727 766 A2 descrive una tastiera per piani elettronici che comprende un supporto di metallo avente una sezione ad U ed una sezione planare e provvisto di un numero di martelli uguale al numero dei tasti formati integralmente nel supporto mediante elementi a fulcro. I tasti sono ancorati al supporto di metallo per mezzo di una boccola fulcrata così da avere una oscillazione controllata necessaria a seguire il movimento del tasto.

La Richiedente ha notato che nella meccanica di movimento del tipo generale descritto in EP 0 727 766, nel quale il movimento del tasto à ̈ bilanciato da un martello che funge da contrappeso producendo una spinta di affondo e una spinta di risalita del tasto, può essere previsto l’utilizzo di una molla di richiamo per il ritorno del tasto alla posizione di riposo.

La Richiedente ha in particolare osservato che, se interagisce cinematicamente con ciascun tasto della tastiera una molla con una medesima costante elastica, che quindi genera una uguale energia cinetica all’atto del rilascio del tasto, la spinta di risalita del tasto non garantisce una ottimale riproduzione del naturale ritorno del tasto nell’intera tastiera, che si avrebbe tipicamente in un pianoforte acustico verticale o a coda. Si à ̈ constatato che una spinta innaturale del tasto verso l’alto all’atto del rilascio dello stesso à ̈ presente anche in tastiere elettroniche costruite con l’obiettivo di simulare un pianoforte acustico e a tale scopo dotate di tasti bilanciati da martelli con peso che diminuisce dal tono grave all’acuto. La Richiedente ha capito che se nei toni gravi il peso superiore del tasto rende idoneo l’utilizzo di una molla di richiamo con una spinta relativamente elevata, nei toni medio-acuti e acuti, una molla con tale spinta causa un innaturale ritorno del tasto. Tale fenomeno può diventare particolarmente fastidioso soprattutto nell’esecuzione di movimenti ampi e lenti nella sezione della tastiera dei toni medio-acuti o acuti, corrispondenti, approssimativamente, in una tastiera standard a 88 tasti, dal tasto 38, dove il pianista può avvertire chiaramente sotto le dita un troppo veloce e innaturale rinculo dei tasti suonati, percependo uno “scatto†del tasto al momento del rilascio.

Sebbene sia largamente ritenuto essere ottimale l’utilizzo di una molla di richiamo caratterizzata da una determinata forza elastica o spinta per far risalire il tasto di una tastiera digitale che altrimenti potrebbe essere troppo lento o rischierebbe in alcune condizioni particolari di bloccarsi, la Richiedente ha compreso che la spinta di risalita causata dalla molla deve essere selezionata tenendo conto della forza di ritorno del tasto in assenza di una molla, tale forza di ritorno essendo principalmente dovuta all’interazione cinematica tra il tasto e il martello.

La Richiedente ha trovato che una tastiera nella quale la forza elastica à ̈ di valore decrescente dal tono grave al tono acuto presenta una densità di tasto molto prossima a quella di un pianoforte acustico ed à ̈ pressoché assente la spinta innaturale del tasto all’atto del rilascio.

Secondo un aspetto principale, la presente invenzione à ̈ relativa ad uno strumento musicale elettronico a tastiera che comprende:

una tastiera costituita da una pluralità di tasti disposti in successione dal tono grave all’acuto in cui ciascun tasto della pluralità ha una posizione di riposo ed à ̈ pesato con meccanica a martello e

un telaio di supporto disposto inferiormente alla pluralità di tasti, nel quale ciascun tasto della pluralità di tasti à ̈ incernierato da una cerniera disposta lungo un asse perpendicolare rispetto all’asse prevalente di sviluppo del tasto ed à ̈ connesso cinematicamente ad un rispettivo martello per pesare l’affondo, in seguito ad una pressione sul tasto, e il rilascio del tasto successivo alla rimozione della pressione; ciascun tasto di almeno una prima sub-pluralità di tasti della pluralità di tasti à ̈ connesso cinematicamente ad un rispettivo elemento elasticamente deformabile in modo tale che l’elemento elasticamente deformabile sia atto a generare una forza elastica di richiamo al rilascio del tasto per riportare il tasto nella posizione di riposo, e

l’elemento elasticamente deformabile à ̈ disposto lungo l’asse prevalente di sviluppo del tasto tra la cerniera e il martello e la prima sub-pluralità di tasti à ̈ compresa tra un primo tasto e un ultimo tasto,

lo strumento essendo caratterizzato dal fatto che gli elementi elasticamente deformabili cinematicamente connessi ai rispettivi tasti della prima sub-pluralità di tasti sono atti a generare una forza elastica di richiamo che varia in modo decrescente tra il primo tasto e l’ultimo tasto della prima sub-pluralità di tasti.

La pluralità di tasti à ̈ compresa tra un primo tasto associato al tono maggiormente grave e ad un ultimo tasto associato al tono maggiormente acuto. In una tastiera analoga a quella di un pianoforte acustico, il tono maggiormente grave à ̈ associato alla nota La 1 e il tono maggiormente acuto à ̈ associato alla nota Do 8.

In alcune forme di realizzazione preferite, il primo tasto della prima sub-pluralità à ̈ corrispondente al primo tasto della pluralità di tasti e l’ultimo tasto della prima subpluralità essendo un tasto intermedio tra il primo e l’ultimo tasto della pluralità di tasti che compongono la tastiera. Preferibilmente, detta prima sub-pluralità di sezioni di tasti à ̈ costituita da un prima, una seconda ed una terza sezione, le sezioni essendo contigue e successive in un ordine crescente dai toni più gravi ai toni più acuti, e in cui gli elementi elasticamente deformabili della prima sezione hanno una prima forza elastica F1 compresa tra 20 g e 35 g, gli elementi elasticamente deformabili della seconda sezione hanno una seconda forza elastica F2 compresa tra 15 g e 30 g, e gli elementi elasticamente deformabili della terza sezione hanno una terza forza elastica F3 compresa tra 9 g e 25 g, in cui F2 à ̈ maggiore di F3 e inferiore a F1.

Preferibilmente, in una sezione di tasti di toni maggiormente acuti la forza elastica di richiamo à ̈ nulla, ovvero i tasti di tale sezione non sono dotati di un elemento elastico deformabile connesso cinematicamente al rispettivo tasto.

Preferibilmente, la pluralità di tasti comprende una seconda sub-pluralità di tasti successiva e contigua alla prima sub-pluralità di tasti, i tasti della prima sub-pluralità essendo associati a toni maggiormente gravi dei toni associati ai tasti della seconda sub-pluralità, e nel quale i tasti della seconda pluralità sono pesati durante il rilascio del tasto per riportare il tasto nella posizione di riposo solo dal rispettivo martello. Più preferibilmente, la pluralità di tasti à ̈ costituita dalla prima sub-pluralità di tasti e dalla seconda sub-pluralità di tasti.

In una forma di realizzazione, la prima sub-pluralità di tasti à ̈ costituita da una pluralità di sezioni di tasti contigue e successive in un ordine crescente dai toni più gravi ai toni più acuti e gli elementi elasticamente deformabili di ciascuna sezione di tasti sono atti a generare una forza elastica di richiamo compresa all’interno di un rispettivo intervallo di valori in modo tale che la forza elastica degli elementi elasticamente deformabili di una prima sezione di tasti à ̈ maggiore della forza elastica degli elementi elasticamente deformabili della sezione ad essa successiva e contigua.

In una ulteriore forma di realizzazione, la pluralità di tasti à ̈ costituita dalla prima sub-pluralità di tasti ed à ̈ suddivisa in quattro sezioni contigue e successive in un ordine crescente dai toni più gravi ai toni più acuti e in cui gli elementi elasticamente deformabili della prima sezione hanno una prima forza elastica F1 compresa tra 20 g e 35 g, gli elementi elasticamente deformabili della seconda sezione hanno una seconda forza elastica F2 compresa tra 15 g e 30 g, e gli elementi elasticamente deformabili della terza sezione hanno una terza forza elastica F3 compresa tra 9 g e 25 g, e gli elementi elasticamente deformabili della quarta sezione hanno una quarta forza elastica F4 inferiore o uguale a 3 g, con F1>F2>F3>F4.

Preferibilmente, la differenza di forza elastica di richiamo tra due sezioni di tasti successive e contigue tra loro à ̈ compresa tra 3 g e 5 g.

Preferibilmente, l’elemento elasticamente deformabile à ̈ attivo tra il tasto e il telaio di supporto.

In alcune forme di realizzazione preferite, il tasto presenta un incavo inferiore lungo l’asse prevalente di sviluppo del tasto compreso tra la cerniera e un’estremità anteriore del tasto, la cerniera à ̈ fissata al telaio di supporto e il martello à ̈ girevolmente vincolato ad un fulcro di rotazione fissato al telaio di supporto con asse di rotazione perpendicolare all’asse prevalente di sviluppo del tasto e disposto su un piano che interseca il tasto, il martello comprendendo una porzione di estremità di contatto disposta tra il fulcro di rotazione e l’estremità anteriore dell’incavo inferiore, il martello interagendo cinematicamente con il rispettivo tasto in modo tale che a seguito di una pressione del tasto il martello ruota passando da una posizione di riposo ad una posizione di sollecitazione nella quale la porzione di estremità si innalza ruotando fino ad entrare in contatto con una porzione dell’incavo inferiore del tasto.

Preferibilmente, l’elemento elasticamente deformabile à ̈ mantenuto in posizione operativa da organi di trattenimento disposti tra la cerniera e il fulcro di rotazione del martello ed essendo prossimi alla cerniera e distali al fulcro di rotazione.

Preferibilmente, i martelli connessi cinematicamente ai rispettivi tasti della pluralità di tasti sono graduati in peso, con peso di ordine decrescente dai toni più gravi ai toni più acuti.

In accordo con la terminologia comunemente utilizzata, la forza elastica di richiamo à ̈ definita essere la forza esercitata da un elemento elasticamente deformabile che tende a ripristinare il suo stato di riposo. Tale forza à ̈ generalmente proporzionale alla variazione di lunghezza dovuta alla compressione dell’elemento elasticamente deformabile a causa dell’azione di una pressione sul tasto e quindi sulla molla che interagisce cinematicamente con il tasto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno dalla seguente descrizione dettagliata fatta in riferimento ad esempi di realizzazione dell’invenzione dati a titolo non limitativo e alle allegate figure in cui:

La figura 1 mostra una vista parziale laterale schematica parzialmente in sezione trasversale di uno strumento musicale elettronico a tastiera secondo una forma preferita dell’invenzione in una posizione di risposo.

La figura 2 Ã ̈ una vista parzialmente in sezione trasversale dello strumento musicale elettronico a tastiera di figura 1 in una posizione sollecitata quando il tasto viene premuto da un utente.

La figura 3 Ã ̈ un grafico che mostra in modo qualitativo la gradazione della forza elastica (linea solida continua) lungo la tastiera. La linea tratteggiata indica una possibile gradazione del peso del martello lungo la tastiera.

La figura 1 mostra una vista laterale parzialmente in sezione trasversale di una struttura di una tastiera di un piano elettronico secondo una forma preferita dell’invenzione. La tastiera comprende una pluralità di tasti disposti in successione dal tono grave all’acuto, ciascun tasto avendo un asse prevalente di sviluppo. Dei tasti sono mostrati nelle figure un tasto nero 1 e un tasto bianco 2. Di quest’ultimo à ̈ mostrata la meccanica di movimento descritta nel seguito. La figura 1 mostra la tastiera in una posizione di riposo, ovvero il tasto 2 non à ̈ premuto o in altro modo sollecitato. La figura 2 à ̈ una vista parzialmente in sezione trasversale della struttura di una tastiera di figura 1 in una posizione sollecitata quando il tasto viene premuto da un utente.

La parte posteriore o retro-tastiera del tasto 2, opposta alla parte dove si suona e che non viene a contatto con l’utente durante l’utilizzo della tastiera, à ̈ vincolata ad un perno di ancoraggio o cerniera 17 in modo che il tasto possa ruotare attorno ad un asse perpendicolare all’asse prevalente di sviluppo del tasto e disposto in un piano che interseca il tasto. Opposta al retro-tastiera, il tasto comprende un’estremità anteriore 29.

Il perno di ancoraggio si estende lungo la tastiera, in questo modo fungendo da ancoraggio e fulcro di rotazione libera per i tasti compresi nella tastiera. Sul perno di ancoraggio 17 Ã ̈ fissato un telaio di supporto 18 per il supporto della tastiera, tipicamente fatto di metallo, e che comprende una sezione planare 18a ed una sezione a U 18b. Analogamente al perno di ancoraggio 17, il telaio di supporto 18 si estende lungo tutta la tastiera.

Ciascun tasto della tastiera à ̈ cavo, ovvero presenta un incavo inferiore (non visibile nelle figure 1 e 2) lungo l’asse di sviluppo prevalente del tasto e compreso tra la cerniera e l’estremità anteriore del tasto. In modo convenzionale, il tasto bianco à ̈ ricoperto da una copertura di materiale sintetico nella parte che entra in contatto con le mani di un utente o pianista.

Secondo una tecnica per sé nota, ciascun tasto della tastiera à ̈ bilanciato da un rispettivo martello per avere una determinata resistenza alla discesa (o peso di affondo), che à ̈ tipicamente rappresentata dal peso in grammi necessario a far affondare il tasto dalla posizione di riposo fino al punto di scappamento e da una determinata forza di ritorno (o peso di risalita), anch’esso tipicamente rappresentato dal peso in grammi necessario al tasto per riportarsi alla posizione di partenza o di riposo. In una tastiera elettronica il punto di scappamento à ̈ generalmente definito come punto di fine corsa del martello ed à ̈ determinato in fase di costruzione.

Nella forma di realizzazione delle figure 1 e 2, un martello 4, che agisce da contrappeso per la dinamica di movimento del tasto 2, à ̈ vincolato mediante un fulcro di rotazione 23 ad un elemento rigido di supporto 12, quale un’asta verticale o un’asola, montato o in altro modo fissato alla sezione planare 18a del telaio di supporto 18. Il fulcro di rotazione 23 permette la rotazione del martello attorno ad un asse perpendicolare allo sviluppo prevalente del tasto e disposto in un piano che interseca il tasto. Il martello 4 ha una forma geometrica a forma approssimativa di C rovesciata e comprende una porzione di spinta 26 che si inserisce parzialmente all’interno dell’incavo inferiore del tasto e comprende il punto di vincolo al fulcro di rotazione e una porzione di estremità di contatto 25, opposta alla porzione di spinta 26 e disposta tra il fulcro 23 e l’estremità anteriore 29 del tasto. Ad esempio, il martello 4 à ̈ realizzato in metallo, rivestito nella porzione di estremità da uno o più strati di feltro o di resina sintetica.

Nella presente forma realizzativa, il tasto 2 e il martello 4 interferiscono cinematicamente nel modo descritto in termini generali in EP 0 727 766. Con riferimento alle figure, il tasto 2 ha un bordo inferiore 13 che delimita l’incavo inferiore e che comprende un recesso 24 rientrante rispetto al bordo e disposto in corrispondenza del fulcro 23 del martello. La porzione di spinta 26 del martello comprende una protuberanza superiore 24 di materiale sintetico che contatta un elemento sporgente disposto nell’incavo del tasto, ad esempio un elemento a cuneo 28 (24 e 28 indicati con linea tratteggiata nelle figure 1 e 2), la cui interazione meccanica causa la rotazione del martello quando il tasto viene premuto con conseguente innalzamento della porzione di estremità di contatto 25 (mostrato in figura 2), fino a toccare a battuta una porzione dell’incavo inferiore del tasto (non visibile nelle figure). Rilasciando il tasto, il martello non à ̈ più spinto dall’elemento cuneiforme 28 e torna nella posizione di riposo di figura 1.

La dinamica della sollecitazione del martello in funzione dell’abbassamento del tasto non deve essere intesa come limitativa della presente invenzione. Ad esempio, l’interazione cinematica tra tasto e martello può essere implementata mediante mezzi diversi che causano l’oscillazione del martello con conseguente bilanciamento meccanico del tasto. Inoltre, il martello 4 può avere forma diversa da quella illustrata nelle figure 1 e 2.

Nella forma di realizzazione mostrata nelle figure 1 e 2, il telaio di supporto comprende inoltre una sezione ad U 18b sulla quale base à ̈ fissato un elemento ammortizzatore 11a di feltro atto a smorzare la corsa finale della discesa del martello quando quest’ultimo si porta dalla posizione sollecitata alla posizione di riposo. Elementi ammortizzatori, realizzati in resina sintetica e/o feltro, 11b, 19a e 19b sono previsti su un lato della sezione planare 18a del telaio di supporto che si affaccia all’incavo del tasto per attutire il fine corsa del verso il basso del tasto 2, mentre 11c e 19c sono disposti sul lato opposto della sezione planare 18a per attutire il fine corsa verso l’alto del martello 4 quando sollecitato. Nei modi noti, all’estremità di contatto del tasto 2 à ̈ integrato un elemento di estensione 22 a forma di L disposto inferiormente al tasto stesso e che colpisce in risalita l’elemento ammortizzatore 11c. Nell’incavo del tasto 2 sono arrangiate due lamelle 21 parallele tra loro che sporgono parzialmente dal bordo inferiore 13 del tasto in un piano perpendicolare rispetto ad un piano che contiene lo sviluppo prevalente del tasto. A seguito di una pressione del tasto, le lamelle 21 entrano in contatto con sensore di contatto oppure senza contatto vengono rilevate da un sensore di prossimità 10 collegato elettronicamente ad un attuatore (non mostrato), in modi per se noti. Generalmente, sensore e attuatore sono arrangiati su una scheda elettronica/digitale 9 per l’elaborazione dei segnali ricevuti dall’attuatore e la generazione elettronica del suono. La scheda elettronica/digitale 9 si estende lungo tutta la tastiera. In modi per sé noti, il sensore riconosce la forza con la quale viene colpito e causa la generazione di un campione audio relativo al tasto premuto con intensità variabile e campionata. E’ da intendersi tuttavia che la modalità descritta di sollecitazione del sensore per la produzione del suono non deve essere intesa essere limitativa della presente invenzione.

In almeno una prima sub-pluralità di tasti della pluralità di tasti che costituiscono la tastiera à ̈ previsto un elemento deformabile elasticamente attivo tra un rispettivo tasto della prima sub-pluralità e il telaio di supporto. Nelle figure, un elemento deformabile elasticamente 5 à ̈ attivo tra il tasto 2 e il telaio di supporto 18 ed à ̈ mantenuto in posizione operativa da organi di trattenimento. L’elemento elasticamente deformabile à ̈ disposto in prossimità della cerniera 17 che vincola girevolmente il tasto. In particolare, l’elemento elasticamente deformabile à ̈ disposto in una posizione lungo l’asse prevalente di sviluppo del tasto 2 tra la cerniera 17 e il fulcro 23 del martello, preferibilmente in una posizione prossimale alla cerniera e distale al fulcro. L’elemento elasticamente deformabile à ̈ connesso cinematicamente al tasto in modo tale che l’elemento elasticamente deformabile sia atto a generare una forza elastica di richiamo al rilascio del tasto per riportare il tasto nella posizione di riposo. Pertanto, il ritorno del tasto alla posizione di riposo à ̈ calibrato dalla forza di richiamo dell’elemento elasticamente deformabile e dal peso di ritorno del martello. Nella forma realizzativa delle figure 1 e 2, gli organi di trattenimento che mantengono in posizione operativa l’elemento 5 sono costituiti da un supporto 16 avente un incavo ed essendo fissato sulla porzione planare del telaio di supporto e da un recesso inferiore 15 arrangiato opposto all’incavo del supporto 16 e formato nel bordo inferiore 13 del tasto 2. L’incavo del supporto 16 e il recesso inferiore 15 sono configurati in modo da alloggiare l’elemento elasticamente deformabile 5, quale una molla. Preferibilmente, l’incavo del supporto 16 e il recesso inferiore del tasto sono dimensionati in modo tale da non esercitare significative compressioni laterali sull’elemento 5, ma di trattenere lateralmente la molla in modo che essa sia mantenuta in posizione operativa di interazione cinematica con il tasto. Al fine di contribuire al movimento del tasto ovvero di essere connesso cinematicamente con il tasto, l’elemento elasticamente deformabile 5 sporge almeno parzialmente dall’incavo del supporto 16 in modo da essere in contatto con il tasto, ovvero con la superficie di contatto superiore del recesso inferiore 15, o almeno entrare in contatto con il tasto quando viene esercitata una pressione sul tasto.

In una forma di realizzazione non mostrata nelle figure, il supporto 16 à ̈ integrale al telaio di supporto. Più generalmente, gli organi di trattenimento dell’elemento elasticamente deformabile possono essere realizzati in modo diverso da quello descritto, ad esempio possono essere costituiti da un recesso del bordo inferiore del tasto sul quale viene fissato in modo permanente un’estremità dell’elemento deformabile elasticamente.

Nella descrizione che segue faremo riferimento ad una molla quale elemento elastico. In una realizzazione preferita, l’elemento elastico à ̈ una molla a spire. Tuttavia, nell’ambito della presente invenzione, l’elemento elastico può essere costituito da una molla a lamina, o da un elemento solido realizzato in un materiale elasticamente deformabile quale un elastomero polimerico.

Almeno una prima sub-pluralità della pluralità di tasti che compongono la tastiera à ̈ provvisto di una rispettiva molla che à ̈ collegata cinematicamente con i tasti, ciascuna molla essendo caratterizzata da una forza elastica di richiamo (o spinta di rilascio), indicata in grammi. Secondo un aspetto principale della presente invenzione, la forza elastica di richiamo decresce dal tasto associato al tono maggiormente grave della sub-pluralità al tasto associato al tono maggiormente acuto della stessa. Con connessione cinematica o collegamento cinematico si indica nel presente contesto che esiste un’interazione meccanica tra il tasto e il rispettivo elemento elasticamente deformabile in modo tale che il tasto sia soggetto ad una forza elastica in almeno una condizione operativa successiva ad una sollecitazione del tasto (i.e. pressione sul tasto da parte di un utente), in particolare al rilascio del tasto a sollecitazione terminata.

Nei modi usuali, una variazione di forza elastica della molla e quindi di spinta di ritorno che la molla à ̈ in grado di esercitare al rilascio del tasto, può essere ottenuta ad esempio utilizzando molle a spire con diverso numero di spire e/o molle a spire o a lamina con diversa costante elastica o elementi realizzati in materiali elastici con diverso modulo elastico.

Preferibilmente, la pluralità di tasti comprende una seconda sub-pluralità di tasti successiva e contigua alla prima sub-pluralità di tasti, i tasti della seconda subpluralità non essendo provvisti di una molla che interagisce cinematicamente con il tasto. In altre parole, i tasti della seconda sub-pluralità sono bilanciati in peso solo dal rispettivo martello, ovvero sono caratterizzati da una forza di ritorno dovuto, oltre che al peso del tasto stesso e trascurando gli attriti, solo dal martello.

Preferibilmente, la prima e la seconda sub-pluralità di tasti costituiscono la pluralità di tasti e i tasti della seconda sub-pluralità sono associati a toni più acuti dei tasti della prima sub-pluralità.

In una forma di realizzazione, la prima sub-pluralità di tasti costituisce la pluralità di tasti che compongono la tastiera ed à ̈ suddivisa in una pluralità di sezioni di tasti. Preferibilmente, la pluralità di sezioni di tasti à ̈ formata da quattro sezioni di tasti, ciascuna sezione essendo associata ad un elemento elasticamente deformabile avente una rispettiva forza elastica di richiamo.

In una ulteriore forma di realizzazione, la pluralità di tasti che compongono la tastiera à ̈ costituita da una prima e una seconda sub-pluralità di tasti, adiacenti e contigue tra loro, la prima sub-pluralità di tasti essendo formata da tre sezioni di tasti e la seconda sub-pluralità di tasti essendo formata da una sezione di tasti.

Preferibilmente, la diversa gradazione della forza elastica à ̈ selezionata sulla base di una suddivisione della tastiera in quattro sezioni di tasti successive e contigue lungo la tastiera, tipica di un pianoforte a coda, ovvero grave, medio-grave, medio-acuta, acuta. La forza elastica nelle quattro sezioni di tasti à ̈ indicata con F1, F2, F3 e F4, la prima sezione essendo limitata inferiormente da un tasto associato al tono maggiormente grave della tastiera e la quarta sezione essendo limitata superiormente da un tasto associato al tono maggiormente acuto della tastiera. In una tastiera standard di 88 tasti, il tasto associato al tono maggiormente grave à ̈ il La 1, mentre il tasto associato al tono maggiormente acuto à ̈ il Do 8. Il valore di forza elastica decresce dalla prima sezione alla quarta sezione, ovvero F1> F2> F3> F4.

Preferibilmente: F1 à ̈ compreso tra 20 grammi (g) e 35 g; F2 à ̈ compreso tra 15 g e 30 g; F3 à ̈ compreso tra 9 g e 25 g; F4 à ̈ compreso tra 0 e 3 g. Preferibilmente, ∆F=(Fi+1-Fi), con i=2, 3 e 4, à ̈ compreso tra 3 g e 5 g.

Una forza elastica pari a zero equivale all’assenza di un elemento elasticamente deformabile che urge sul tasto per causare il ritorno dello stesso nella sua posizione di riposo. Nella forma di realizzazione in cui la tastiera à ̈ suddivisa in quattro sezioni di tasti in cui la prima sub-pluralità di tasti à ̈ costituita da tre sezioni di tasti con F1, F2 e F3 e la seconda sub-pluralità di tasti à ̈ costituita dalla sezione con F4=0 (i.e. tasti che non interagiscono cinematicamente con un elemento elasticamente deformabile).

In una forma di realizzazione, la tastiera à ̈ una tastiera a 88 tasti analoga a quella di un pianoforte acustico, nella quale la prima sezione di tasti associata alla forza F1 à ̈ compresa dal La1 (tono/nota maggiormente grave) al Re#2, la seconda sezione associata alla forza F2 à ̈ compresa dal Mi2 al Do#5, la terza sezione associata alla forza F3 à ̈ compresa dal Re5 al Sol6, e la quarta sezione associata alla forza F4 à ̈ compresa da Sol#6 al Do8 (tono maggiormente acuto della tastiera).

Preferibilmente i martelli sono graduati in peso lungo la tastiera, con peso di ordine decrescente dal tasto associato al tono maggiormente grave (e.g. nota La 1) al tasto associato al tono maggiormente acuto (e.g. nota Do 8), ovvero la tastiera ha una pesatura graduata dei tasti (“graded hammer†). Cambiando il peso del martello varia sia la resistenza alla discesa (o peso di affondo) del tasto e con essa la velocità con la quale la parte finale va a toccare il tasto che la velocità di ritorno del martello e quindi del tasto alla posizione di riposo. In alcune forme di realizzazione preferite, la pluralità di tasti che compone la tastiera à ̈ suddivisa in almeno due sezioni di peso di martello, preferibilmente da due a quattro sezioni successive e contigue, nelle quali il martello ha un rispettivo e determinato peso. Una sezione di peso di martello con toni maggiormente gravi à ̈ associata ad un martello con peso maggiore rispetto a quello della sezione di tasti adiacente e contigua. I pesi del martello possono variare ad esempio da 95 g a 70 g in modo decrescente dal tono grave al tono acuto. Tipicamente, la tastiera à ̈ suddivisa in tre sezioni di peso di martello, ciascuna sezione essendo associata ad un determinato peso del tasto dovuto al martello, ad esempio 95 g, 80 g e 70 g, rispettivamente.

Nella forma di realizzazione di figure 1 e 2, il peso del martello 4 può essere variato cambiando il peso della porzione di estremità di contatto 25. Ad esempio, il martello può essere alleggerito mediante l’applicazione di fori opportunamente dimensionati nella porzione di estremità di contatto.

La figura 3 à ̈ un grafico che riporta in modo qualitativo ed esemplificativo la gradazione della spinta della molla (linea solida continua) per una tastiera standard con 88 tasti, sette ottave più un terzo di ottava, mostrata dal tasto associato al tono più grave (La 1) al tono più acuto, 88° tasto, Do 8. La tastiera à ̈ suddivisa in quattro sezioni di tasti successive e contigue: una prima sezione compresa tra i tasti k0 (La 1) e k1 associata ad una forza F1; una seconda sezione compresa tra i tasti k1 e k2, associata ad una forza F2; una terza sezione compresa tra i tasti k2 e k3 associata ad una forza F3; ed una quarta sezione compresa tra i tasti k3 e k4 (Do 8) associata ad una forza F4=0 (i.e. assenza di una molla).

Si nota che la suddivisione della forza elastica in sezioni di tasti non necessariamente corrisponde alla suddivisione in sezioni di peso di martello, ovvero in sezioni di tasti con martelli di diverso peso, come illustrato nell’esempio di figura 3, nel quale à ̈ indicata, con linea tratteggiata, la suddivisione in tre sezioni di peso di martello di una tastiera a martello graduato, ciascuna delle quali essendo associata ad un valore di peso di affondo e di risalita dovuto al martello.

E’ da intendersi che, sebbene nell’esempio di figura 3 i tasti di una sezione della tastiera sono associati ad uno stesso valore di forza elastica, tale valore può decrescere in modo continuo e monotono dal tono più grave ad un tono medio-acuto; oltre a tale tono medio-acuto i valori di forza elastica sono pari a zero oppure ad un valore minimo di forza elastica non superiore a circa 3 grammi.

In una forma di realizzazione, la funzione di forza elastica di richiamo lungo la tastiera à ̈ descritta da una curva generalmente decrescente dal tasto iniziale al tasto finale e che comprende porzioni con forza elastica costante e porzioni con forza elastica che varia in modo decrescente.

Tuttavia, preferibilmente, all’interno delle sezioni di tasti, i valori di forza elastica sono compresi nei rispettivi intervalli di valori F1, F2, F3 e F4 sopra descritti, ovvero F1 tra 20 e 35 g, F2 tra 15 e 30 g, F3 tra 9 e 25 g e F4 tra 0 e 3 g.

In una forma di realizzazione particolarmente preferita la spinta totale di risalita dovuta alla pesatura del tasto mediante il martello e all’elemento elasticamente deformabile à ̈ compresa tra 28 a 26 grammi, digradando dal La 1 a Do 8, valori selezionati avendo come riferimento i pianoforti acustici Steinway e Bosendorfer gran coda.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Strumento musicale elettronico a tastiera che comprende: una tastiera costituita da una pluralità di tasti disposti in successione dal tono grave all’acuto in cui ciascun tasto della pluralità ha una posizione di riposo ed à ̈ pesato con meccanica a martello e un telaio di supporto (18) disposto inferiormente alla pluralità di tasti, nel quale ciascun tasto (2) della pluralità di tasti à ̈ incernierato da una cerniera (17) disposta lungo un asse perpendicolare rispetto all’asse prevalente di sviluppo del tasto ed à ̈ connesso cinematicamente ad un rispettivo martello (4) per pesare l’affondo, in seguito ad una pressione sul tasto, e il rilascio del tasto successivo alla rimozione della pressione; ciascun tasto di almeno una prima sub-pluralità di tasti della pluralità di tasti à ̈ connesso cinematicamente ad un rispettivo elemento elasticamente deformabile (5) in modo tale che l’elemento elasticamente deformabile sia atto a generare una forza elastica di richiamo al rilascio del tasto per riportare il tasto nella posizione di riposo, e l’elemento elasticamente deformabile à ̈ disposto lungo l’asse prevalente di sviluppo del tasto tra la cerniera e il martello e la prima sub-pluralità di tasti à ̈ compresa tra un primo tasto e un ultimo tasto, lo strumento essendo caratterizzato dal fatto che gli elementi elasticamente deformabili cinematicamente connessi ai rispettivi tasti della prima sub-pluralità di tasti sono atti a generare una forza elastica di richiamo che varia in modo decrescente tra il primo tasto e l’ultimo tasto della prima sub-pluralità di tasti.
2. 2. Strumento secondo la rivendicazione 1, nel quale la pluralità di tasti à ̈ compresa tra un primo tasto associato al tono maggiormente grave e ad un ultimo tasto associato al tono maggiormente acuto, il primo tasto della prima sub-pluralità essendo corrispondente al primo tasto della pluralità di tasti e l’ultimo tasto della prima sub-pluralità essendo un tasto intermedio tra il primo e l’ultimo tasto della pluralità di tasti che compongono la tastiera.
3. 3. Strumento secondo la rivendicazione 1 o 2, nel quale la prima sub-pluralità di tasti à ̈ costituita da una pluralità di sezioni di tasti contigue e successive in un ordine crescente dai toni più gravi ai toni più acuti e gli elementi elasticamente deformabili di ciascuna sezione di tasti sono atti a generare una forza elastica di richiamo compresa all’interno di un rispettivo intervallo di valori in modo tale che la forza elastica degli elementi elasticamente deformabili di una prima sezione di tasti à ̈ maggiore della forza elastica degli elementi elasticamente deformabili della sezione ad essa successiva e contigua.
4. 4. Strumento secondo la rivendicazione 3, quando dipendente dalla 2, in cui detta prima sub-pluralità di sezioni di tasti à ̈ costituita da un prima, una seconda ed una terza sezione, le sezioni essendo contigue e successive in un ordine crescente dai toni più gravi ai toni più acuti, e in cui gli elementi elasticamente deformabili della prima sezione hanno una prima forza elastica F1 compresa tra 20 g e 35 g, gli elementi elasticamente deformabili della seconda sezione hanno una seconda forza elastica F2 compresa tra 15 g e 30 g, e gli elementi elasticamente deformabili della terza sezione hanno una terza forza elastica F3 compresa tra 9 g e 25 g, con F1>F2>F3.
5. 5. Strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale la pluralità di tasti comprende una seconda sub-pluralità di tasti successiva e contigua alla prima sub-pluralità di tasti, i tasti della prima sub-pluralità essendo associati a toni maggiormente gravi dei toni associati ai tasti della seconda sub-pluralità, e nel quale i tasti della seconda pluralità sono pesati durante il rilascio del tasto per riportare il tasto nella posizione di riposo solo dal rispettivo martello.
6. 6. Tastiera secondo la rivendicazione 1, nella quale la pluralità di tasti à ̈ costituita dalla prima sub-pluralità di tasti ed à ̈ suddivisa in quattro sezioni contigue e successive in un ordine crescente dai toni più gravi ai toni più acuti e in cui gli elementi elasticamente deformabili della prima sezione hanno una prima forza elastica F1 compresa tra 20 g e 35 g, gli elementi elasticamente deformabili della seconda sezione hanno una seconda forza elastica F2 compresa tra 15 g e 30 g, e gli elementi elasticamente deformabili della terza sezione hanno una terza forza elastica F3 compresa tra 9 g e 25 g, e gli elementi elasticamente deformabili della quarta sezione hanno una quarta forza elastica F4 inferiore o uguale a 3 g, con F1>F2>F3>F4.
7. 7. Strumento secondo la rivendicazione 4 o 6, nel quale la differenza di forza elastica di richiamo tra due sezioni di tasti successive e contigue tra loro à ̈ compresa tra 3 g e 5 g.
8. 8. Strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale i martelli connessi cinematicamente ai rispettivi tasti della pluralità di tasti che compongono la tastiera sono graduati in peso, con peso di ordine decrescente dai toni più gravi ai toni più acuti.
9. 9. Strumento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, nel quale il tasto presenta un incavo inferiore lungo l’asse prevalente di sviluppo del tasto compreso tra la cerniera e un’estremità anteriore del tasto (29), la cerniera (17) à ̈ fissata al telaio di supporto (18) e il martello (4) à ̈ girevolmente vincolato ad un fulcro di rotazione (12) fissato al telaio di supporto con asse di rotazione perpendicolare all’asse prevalente di sviluppo del tasto e disposto su un piano che interseca il tasto, il martello comprendendo una porzione di estremità di contatto (25) disposta tra il fulcro di rotazione e l’estremità anteriore dell’incavo inferiore, il martello interagendo cinematicamente con il rispettivo tasto in modo tale che a seguito di una pressione del tasto il martello ruota passando da una posizione di riposo ad una posizione di sollecitazione nella quale la porzione di estremità si innalza ruotando fino ad entrare in contatto con una porzione dell’incavo inferiore del tasto.
10. 10. Strumento secondo la rivendicazione 9, nel quale l’elemento elasticamente deformabile à ̈ mantenuto in posizione operativa da organi di trattenimento (15, 16) disposti tra la cerniera e il fulcro di rotazione del martello ed essendo prossimi alla cerniera e distali al fulcro di rotazione.