KR102038338B1 - 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 피아노의 조립성 및 정밀성을 향상시키고, 건반의 안정성, 터치감 및 내구성을 향상시키는 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조는, 균일한 크기의 수용공간을 갖고, 수용공간에 일정간격으로 건반이 수용될 수 있도록 구비되며, 수용공간의 일 영역에 해머가 끼움 결합될 수 있는 해머끼움돌기 및 일영역에 형성되어 건반의 누름 시 좌우이동을 제한하는 제한부를 갖는 프레임; 연주자에 의하여 터치됨으로서 음을 구현할 수 있도록 프레임에 회동가능하게 설치되고, 일 영역에 건반의 누름 시 제한부에 삽입되어 건반의 누름 시 좌우 이동이 제한되도록 하부 돌출된 제한돌출부를 갖는 건반; 건반의 하부 일 영역에 외벽을 제외하고 3개의 돌출부를 갖고 설치되어 있으며, 건반의 누름 시 건반과 프레임의 회동에 따라서 프레임의 일 영역에 설치된 인쇄회로기판에 배치된 접점부와 3개의 돌출부 중 하나 이상이 접촉되어 음을 구현할 수 있도록 구비된 터치 센서; 및 소정의 경사각을 갖도록 일정 길이로 다단 절곡 형성되어 건반에 미끌림 접촉하면서 건반의 누름에 따라서 프레임에 회동가능하게 연결되며, 중량부를 갖음으로써 건반의 누름 시 가압되면서 건반에 하중을 가하는 상태로 회동하며, 건반의 누름 해제 시 중량부에 의하여 원위치로 복귀되도록 형성된 해머;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조{Digital Piano Keyboard Structure}

본 발명은 디지털 피아노용 건반에 관한 것으로, 구체적으로는 건반의 안정성, 터치감, 내구성 및 연주감을 향상시키기 위하여, 건반의 터치 시의 터치 센서를 개선하고, 해머, 건반 및 프레임과의 결합부를 개선한 디지털 피아노용 건반에 관한 것이다.

어쿠스틱 악기들에 대해서, 그 음을 디지털화하여 구현하는 디지털 악기가 개발되어 현재는 크게 대중화되고 있다. 이 중, 건반악기인 피아노에 대해서도 직접적인 현의 소리가 아닌 전자 음향으로 연주를 하는 디지털 피아노가 널리 사용되고 있다.

어구스틱 피아노의 경우, 건반을 누름에 따라서 해머가 현을 타격 시 발생하는 소리로 음을 생성하나, 디지털 피아노는 건반에 대응하는 전자음을 회로상에 저장하고, 건반을 누르면 그 누름힘에 따라서 내부에 설치되는 인쇄회로기판의 접점에 연결됨에 따라서 음이 발생하게 된다.

이와 같이 센싱에 의하여 음을 디지털적으로 생성하기 때문에, 디지털 피아노는 피아노 사운드뿐 아니라 다른 악기의 사운드를 발생시킬 수 있어 매우 범용적이고, 또한 그 크기도 어쿠스틱 그랜드 피아노 등에 비하여 매우 작은 동시에, 가격이 저렴하여 연주 및 학습용으로 대중적으로 사용되고 있다.

그러나 디지털 피아노의 경우, 그 터치감 및 복원감이 어쿠스틱 피아노에 비하여 좋지 않다는 문제점이 지적되어 왔다. 즉, 어쿠스틱 피아노의 경우, 건반을 누를 때 해머, 댐퍼 및 현의 상호 작용에 따른 독특한 터치감이 있는데, 이러한 피아노의 터치감은 연주에 있어서 매우 중요한 요소 중 하나로 꼽히고 있다.

그러나 디지털 피아노의 경우, 상술한 바와 같이 기판과의 접점에 대한 접촉의 센싱에 따라서 디지털적으로 음을 생성하기 때문에, 기본적으로 해머 및 댐퍼를 적용할 필요가 없어, 어쿠스틱 피아노와 그 건반의 누름힘에 대한 저항이 차이가 클 수 밖에 없고, 이에 따라서 터치감 역시 어쿠스틱 피아노와 많이 다른 점이 있다.

그러나 어쿠스틱 피아노의 터치감이 상술한 바와 같이 연주에 있어서 매우 중요한 바, 최근에는 디지털 피아노에서도 어쿠스틱 피아노와 유사한 터치감을 갖도록 하기 위한 기술의 필요성이 지적되고 있다.

이에 따라서, 한국 공개실용신안 제20-2008-0004880호 및 한국 등록특허 제10-1594887호 등에서는, 해머 및 건반과 프레임 간의 회동 구성을 통해서, 디지털 피아노에서도 어쿠스틱 피아노에서 느낄 수 있는 터치감을 구현하기 위한 기술을 게시하고 있다.

그러나 상술한 기존의 기술들에 의해서도, 어쿠스틱 피아노에서 구현할 수 있었던 섬세하고 다양한 건반의 연주 방식에 따른 터치 센싱 및 음의 구현이 불가능하기 때문에, 터치감을 개선하긴 했으나 그 연주의 세밀함을 향상시키지는 못한 문제점이 있었다. 또한 건반의 분리가 매우 까다로워, 건반 및 프레임 내부의 인쇄회로기판 등에 대한 유지 보수가 어려운 문제점이 지적되어 왔다.

또한, 디지털 피아노의 외형을 제작하기 위해서 기존에는 큰 금형을 이용하여 외형을 제작한 뒤, 이를 디지털 피아노 제작 장소에 운반하고, 이로부터 피아노를 제작하여 왔기 때문에, 큰 크기의 외형 제작을 위한 비용 및 시간의 소모에 따른 문제점이 지적되어 왔다.

이에 본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 고안된 것으로써, 구체적으로 건반의 안정성, 터치감 및 내구성이 향상된 동시에, 건반에 대한 세밀한 연주 및 연주 방식에 따른 음의 다양한 생성이 가능하도록 함으로써, 연주의 세밀함을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한 본 발명은, 건반의 프레임을 수용하여 디지털 피아노의 외면을 형성하는 건반틀의 제조 용이성을 극대화하고, 정밀한 조립이 가능하도록 하여, 디지털 피아노의 생산성을 향상시키고, 안정성을 극대화하여 디지털 피아노의 성능을 향상시키는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 건반의 분리를 매우 용이하도록 하여, 건반에 대한 유지 보수가 용이한 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 건반을 누름에 따른 자연스러운 감촉과 터치감을 주고, 안정적인 터치와 내구성이 향상된 건반 구조에 관한 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조는, 균일한 크기의 수용공간을 갖고, 상기 수용공간에 일정간격으로 건반이 수용될 수 있도록 구비되며, 상기 수용공간의 일 영역에 해머가 끼움 결합될 수 있는 해머끼움돌기 및 일영역에 형성되어 상기 건반의 누름 시 좌우이동을 제한하는 제한부를 갖는 프레임; 연주자에 의하여 터치됨으로서 음을 구현할 수 있도록 상기 프레임에 회동가능하게 설치되고, 일 영역에 상기 건반의 누름 시 상기 제한부에 삽입되어 상기 건반의 누름 시 좌우 이동이 제한되도록 하부 돌출된 제한돌출부를 갖는 건반; 상기 건반의 하부 일 영역에 외벽을 제외하고 3개의 돌출부를 갖고 설치되어 있으며, 상기 건반의 누름 시 상기 건반과 상기 프레임의 회동에 따라서 프레임의 일 영역에 설치된 인쇄회로기판에 배치된 접점부와 상기 3개의 돌출부 중 하나 이상이 접촉되어 음을 구현할 수 있도록 구비된 터치 센서; 및 소정의 경사각을 갖도록 일정 길이로 다단 절곡 형성되어 건반에 미끌림 접촉하면서 상기 건반의 누름에 따라서 상기 프레임에 회동가능하게 연결되며, 중량부를 갖음으로써 건반의 누름 시 가압되면서 건반에 하중을 가하는 상태로 회동하며, 건반의 누름 해제 시 상기 중량부에 의하여 원위치로 복귀되도록 형성된 해머;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 3개의 돌출부를 갖는 터치 센서와 해당 센서에 접점됨에 따라서 음을 구현하는 인쇄회로기판을 통해서, 기존의 디지털 피아노의 음 구현보다 더욱 세밀하고 다양한 연주 방식을 구현할 수 있다. 즉, 건반의 길이 방향으로 배치된 3개의 돌출부는 건반의 회동에 따라서 인쇄회로기판이 접점부와 접촉되는 개수가 달라지기 때문에, 그 개수에 따라서 프로세서에 의하여 서로 다른 음의 강약을 구현하거나, 이에 더하여 다양한 색의 음을 구현할 수 있도록 제어할 수 있기 때문이다.

또한, 프레임과의 회동 축인 핀에 걸림되도록 건반을 구현하고, 건반의 몸체와 체결부를 착탈 가능하도록 하여, 건반의 몸체 손상 시 몸체만을 교체하거나, 내부 점검 시 건반 전체를 용이하게 분리할 수 있게 됨으로써, 디지털 피아노의 유지 보수가 매우 용이하게 되는 효과가 있다.

한편, 건반 측면을 나무로 하고, 프레임의 경우 합성 수지제로 구현함으로써, 건반에 대해서는 감촉이 자연스럽고 따뜻한 느낌의 터치감을 제공하며, 프레임의 경우 안정적이고 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조의 측단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건반의 측면도 및 저면도.
도 3은 도 2의 A 영역에 대한 구체적인 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성스위치의 일부 구성 예.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해머의 평면도 및 측면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해버 캡의 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 피아노의 건반이 설치된 전체 평면도 및 정면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조에 대해서 설명하기로 한다.

이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아님은 당연할 것이다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 균등한 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.

또한 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속” 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한 이하의 도면에서 도시된 사항은, 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 도시하기 위하여 일부 구성을 추가, 생략, 축소 및 확대하여 도시된 것으로서, 각 구성의 형태 및 크기가 본 발명의 권리범위를 제한할 수는 없을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조의 측단면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 건반의 측면도 및 저면도, 도 3은 도 2의 A 영역에 대한 구체적인 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성스위치의 일부 구성 예, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 해머의 평면도 및 측면도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 해버 캡의 사시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 피아노의 건반이 설치된 전체 평면도 및 정면도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 피아노의 배면의 일부를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 발명의 설명을 위하여 동시에 다수의 도면이 참조되어 설명될 것이다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조는, 프레임(100), 건반(200), 터치 센서(300) 및 해머(400)로 구성됨을 특징으로 한다.

먼저 프레임(100)은 도 7에 도시된 바와 같이 건반의 음계 방향으로 길게 형성되어 있는 구성으로서, 도 7에 도시된 바와 같이 균일한 크기의 수용공간(110)을 갖고 있으며, 수용공간(110)에 일정한 간격으로 건반(200)이 수용될 수 있도록 구비되며, 수용공간(110)의 일 영역에는 해머(400)가 끼움 결합될 수 있는 해머끼움돌기(120)가 형성되어 있고, 일 영역에는 건반(200)의 누름 시 건반(200)의 좌우이동을 제한하는 제한부(미도시)를 갖는 구성을 의미한다.

본 발명에서 제한부는 예를 들어 디지털 피아노를 구성하는 건반 중 하얀색 건반 및 검은색 건반(정음 및 반음 건반)을 정확하게 수용하기 위한 프레임(100)의 외형을 의미하거나, 후술할 건반(200)의 제한돌출부(202)가 수용되는 구성을 의미할 수 있다.

프레임(100)은 또한, 디지털 피아노를 구성하는 건반(200), 해머(400) 및 인쇄회로기판부재(330)를 포함하는 각 구성들을 조립하기 위하여 마련되는 전체적인 틀을 의미하는 골격으로 이해될 수 있다. 본 발명에서 프레임(100)은 안정성 및 내구성을 확보하기 위하여 합성수지재로 제조될 수 있다.

해머끼움돌기(120)는 도 1에 내부 구성으로 도시되어 있으나, 도 5에 도시된 해머(400)의 회동 결합부(430)가 끼워지는 구성을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 해머끼움돌기(120)는 해머(400)가 회동 결합부(430)에 의하여 프레임(100)과 회동 가능하도록 결합되는 영역에 형성된 돌기형의 리세스(recess)된 끼움 가능한 구조를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

한편 본 발명에 있어서 프레임(100)은 도 8에 도시된 바와 같이, 건반틀(101)에 설치됨으로써 유저가 의자에 앉은 상태에서 터치할 수 있는 높이에 건반(200) 및 프레임(100)이 위치되도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에 있어서 건반틀(101)은 일견 디지털 피아노의 외형을 형성하는 동시에, 상부에 상술한 프레임(100)이 설치되도록 하여, 프레임(100)에 설치된 건반(200)이 기설정된 높이에 위치되도록 지지하는 기능을 수행하는 동시에, 프레임(100)에 수용되지 못하는 디지털 피아노의 기능 구현을 위해 필요시되는 다양한 부재를 내부의 캐비티 내부에 수용하도록 하는 기능을 수행하기 위한 구성으로 이해될 것이다.

이러한 건반틀(101)은 보통 금형을 통해 제조되는데, 디지털 피아노의 크기 때문에 매우 큰 외형을 갖도록 제조되어야 한다. 이러한 경우, 금형 제작 비용 및 건반틀(101) 외형의 운반에 소요되는 기간 및 비용이 매우 늘어나게 되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에서의 건반틀(101)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 다수의 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)이 서로 건반의 음 방향(즉 후술하는 핀(130)의 길이 방향)으로 배열 및 결합되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때 각 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013) 간의 결합 영역(B)를 참조하면, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013) 간의 견고하고 정밀한 결합을 위해서, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)에는 각 인접된 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013) 사이를 결합하는 유닛 결합부를 포함할 수 있다.

유닛 결합부는 구체적으로, 도 8의 C 영역을 구체화한 도 9에 도시된 바와 같아, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013) 하나마다 세트로 형성되는 구성으로서, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)의 좌우 단측 중 일 단측에 형성되면서, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)으로부터 돌출되도록 형성되며, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)으로부터 돌출되는 방향으로 그 폭이 d1에서 d2로 증가되도록 형성된 끼움 돌기(10112)를 포함할 수 있다.

이에 대응되어, 유닛 결합부는 또한, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)의 좌우 단측 중 끼움 돌기(10112)가 형성된 일 단측에 대향되는 다른 단측에 끼움 돌기(10112)와 동일한 위치에 끼움 돌기(10112)에 끼움 결합되도록 끼움 돌기(10112)와 대응되는 형상으로 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)으로부터 함몰되는 방향으로 오목하게 형성된 끼움 홈(10122)을 포함할 수 있다.

구체적으로 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)은 도 9에 도시된 바와 같이 유닛 결합부를 포함하는 라인(10111, 10121)의 구성이, 도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 각 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)에 있어서 메인 바디와 다른 재질로 구성되도록 할 수 있다. 예를 들어, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)은 나무 재질로 라인(10111, 10121)의 구성은 합성수지재질로 구성될 수 있으나, 이러한 구성예는 선택적으로 변화될 수 있다. 라인(10111, 10121)의 재질은 상술한 바와 같이 라인(10111, 10121)에서 형성된 끼움 돌기(10112) 및 끼움 홈(10122)의 구성끼리 서로 끼움 결합될 시에, 정확하고 정밀하게 고정 결합되도록 하는 재질이라면 어느 것이나 가능할 것이다.

또한 예를 들어, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)은 일정한 두께를 갖도록 형성되는데, 이때 라인(10111, 10121)의 두께는 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)과 동일하거나 이보다 더 두껍게 형성되어, 끼움 돌기(10112) 및 끼움 홈(10122) 사이의 끼움 결합력을 더욱 증가시킴으로써, 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013) 사이가 더욱 정밀하고 안정적으로 결합될 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 끼움 홈(10122)와 끼움 돌기(10112)의 폭은 도 9에 도시된 바와 같이 d1에서 d2로 변화되도록 구성되는데, 이때 끼움 돌기(10112)의 폭이 끼움 홈(10122)보다 더 크도록 구성되어, 끼움 돌기(10112)가 끼움 홈(10122)에 억지끼움결합되도록 구성됨으로써, 그 결합력이 더욱 커지도록 할 수 있다.

이와 같은 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)의 결합을 통해서 건반틀(101)을 구성하게 되면, 건반틀(101)을 일체로 금형하여 제작 시 운반의 불편함을 완전히 해소할 수 있다. 즉, 건반의 사이즈에 받도록 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)의 개수를 정하고, 비교적 소형의 사이즈인 서브 건반틀 유닛(1011, 1012, 1013)을 용이하게 운반하여 제작 장소에서 결합하면 되기 때문에, 조립성이 매우 향상되고 그 결합 정밀성 역시 크게 향상되어, 디지털 피아노 제작 비용 및 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.

한편 건반(200)은 연주자에 의하여 터치 및 누름됨으로써, 음을 구현할 수 있도록 프레임(100)에 회동 가능하게 설치되며, 건반(200)의 누름 시 상술한 제한부에 삽입되어 건반의 누름 시 좌우 이동이 제한되도록 하부 돌출된 상술한 제한돌출부(202)를 갖는 구성을 의미한다.

후술하는 설명에서는 건반(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 정음의 하얀 건반을 위주로 설명할 것이며, 반음을 구현하는 검은 건반(210) 역시 건반(200)과 크기와 미세한 구성적 차이가 있을뿐, 본 발명의 기능 및 효과를 구현하는 구성은 동일하게 채용될 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 건반(200)은 구체적으로, 제한 돌출부(202)가 저부(즉 아래 방향 또는 누름 방향)에 형성되면서, 누름 시 수용 공간(110)에 삽입되도록 길이 방향으로 길게 형성된 몸체(201)와, 몸체의 일 단측에 형성되어 건반(200)의 외형을 결정하는 마감부(205)를 포함한다.

또한, 건반(200)의 일 영역에는 동일하게 저부에 돌출 형성되어 있으며, 해머(400)의 프레임(100)과의 회동 결합부(430)의 일 측에 형성된 해머(400)의 지지 영역(410)과 미끌림 접촉되도록 형성됨으로써, 건반(200)에 대한 누름힘에 의하여 해머(400)가 회동 결합부(430)를 축으로 하여 회동하도록 회동력을 부여하는 해머 누름부(206)를 포함한다.

또한, 건반(200)의 마감부(205)와 다른 단측에는, 몸체(201)와 분리 결합이 가능하도록 마련되어 있으며, 건반(200)의 회동축이 되는 프레임(100)의 핀 체결부에 설치된 핀(130)에 걸림 결합되도록 걸림부(204)가 형성된 체결부(203)가 포함될 수 있다.

특히, 본 발명에 있어서 몸체(201) 또는 건반(200) 전체 구성의 측면 또는 외면은 나무 재질로 구성되어, 터치 시 따뜻한 터치감을 주고 누름 감촉이 자연스럽도록 구성될 수 있다.

본 발명에서 핀(130)은 건반(200)의 길이 방향과 직교되는 방향, 즉 상술한 음계 방향으로 길게 형성되어 프레임(100)의 핀 체결부로 인하여 가이드되면서 삽입 설치되는 구성으로서, 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 건반(200, 210)의 체결부(203)가 걸림부(204)를 통해 걸림 결합되도록 마련되고, 실질적으로 건반(200)의 회동 운동에서의 회동축의 기능을 수행하는 구성을 의미한다. 이때 핀(130)은 일체형의 바(bar)로서 구성되어 프레임(100) 전체적으로 하나의 핀으로 구현되거나, 각 건반(200)마다 분리 삽입되도록 마련되는 복수의 핀의 그룹을 개념을 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

해머 누름부(206)는 도 2에 도시되어 있으며 상술한 바와 같이 실질적으로 해머(400)에 회동력(누름힘)을 부여하는 기능을 수행한다. 이때, 건반(200)과 해머(400)의 회동축 배치 관계 및 누름 힘 방향 관계에 의하여, 건반(200)의 회동 방향과 반대로 해머(400)가 회동하도록 회동력을 부여할 수 있다.

또한 건반(200)의 자연스러운 누름을 구현하기 위해서, 상술한 바와 같이 해머 누름부(206)는 해머(400)의 지지 영역(410)에 대해서 미끌림 접촉되도록 하여, 회동력이 부여되어 해머(400)와 건반(200)이 상대회동함에 따라서 이동되는 접촉점에 따라서 미끌림되면서 지속적으로 회동력을 부여하도록 구성될 수 있다.

한편 도 6에 도시된 바와 같이 해머(400)의 지지 영역(410)에는, 지지 영역(410) 및 해머 누름부(206)의 마모를 방지하기 위해서, 지지 영역(410)을 감싸도록 해머(400)의 지지 영역(410) 측 단측에 까움 결합되는 해머 캡(440)을 포함할 수 있다. 이때 도 6에 도시된 바와 같이 해머캡(440)에는 일정한 캐비티가 형성되어, 해머 누름부(206) 역시 외부로부터 공간을 통해 수용되도록 할 수 있다.

터치 센서(300)는 건반(200)의 하부 일 영역에 외벽(310)을 제외하고 3개의 돌출부(320)를 갖고 형성되어 있으며, 건반(200)의 누름 시 프레임(100)의 일 영역에 설치된 인쇄회로기판부재(330)에 포함된 인쇄회로기판에 배치된 접점부(미도시)와 돌출부(320)가 접촉되면서 접촉을 감지함으로써 건반(200)의 누름 시 건반(200)과 프레임(100)의 회동에 따라서 접점부와 3개의 돌출부(320) 중 하나 이상이 접촉되면서 그 감지 결과에 따라서 음을 구현할 수 있도록 구비된 구성이다.

도 1, 2 및 도 2의 A 영역을 구체화한 도 3을 참조하면, 돌출부(320)는 3개(321, 322, 323)으로 구성되어 있으며, 터치 센서(300)은 돌출부(320) 이외에 돌출부(320)와 점점부의 안정적이고 정확한 접촉을 가이드하기 위한 외벽(310)을 포함할 수 있다.

건반(200)의 누름에 따라서 핀(130)을 회동축으로 하여 건반(200)이 아래로 회동되면서, 그 회동 거리에 따라서 323, 322, 321의 돌출부의 순서대로 돌출부(320)와 접점부가 접촉하게 되며, 인쇄회로기판은 이를 감지하여 프로세서(미도시)에 전달하고, 프로세서에서는 접촉이 감지된 접점부의 식별 정보를 이용하여 해당 접촉이 감지된 건반(200)을 식별하고, 이에 따른 건반(200)에 대응되는 음을 디지털 출력하도록 구성된다.

이때, 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 터치 센서(300)은 3개의 돌출부(320)가 건반(200)의 길이 방향으로 배치되도록 구성되어, 건반(200)의 누름 시 건반(200)의 회동 각도(회동 거리)에 따라서 상술한 바와 같이 접점부와 접촉되는 돌출부(320)의 개수에 따라서 프로세서에 의하여 음의 강약이 서로 다르게 조절되도록 구비될 수 있다.

즉, 본 발명에서, 건반(200)은 섬세한 누름이 감지될 수 있다. 연주자가 건반을 강하거나 세게 누르게 되면, 건반(200)의 회동 거리 역시 증가될 것이며, 이에 따라서 3개의 돌출부(320) 모두가 해당 돌출부(320)에 대응되는 접점부에 접촉될 것이다. 한편, 연주자가 건반을 약하게 누르게 되면, 건반(200)의 회동 거리 역시 감소할 것이며, 이에 따라서 3개의 돌출부(320) 중 일부(323, 322 순)만이 해당 돌출부에 대응되는 접점부에 접촉될 것이다.

이와 같이, 연주자의 연주 방식에 따라서 접점부와 접촉되는 돌출부(320)의 개수가 달라질 것이고, 이는 어쿠스틱 피아노에서 연주자가 건반을 튕기듯 치는 연주, 미세하게 강약을 조절하는 연주 및 건반을 문지르는 치는 연주 등 매우 섬세한 연주에서 발생 가능한 모든 경우를 접촉되는 돌출부(320)의 개수를 파악하고, 이를 프로세서에서 방영하여 동일한 음의 강약을 조절하여 출력하는 것을 통해 구현할 수 있도록 하는 것이다.

한편 더욱 풍성하고 다양한 음을 구현하는 동시에, 실제 어쿠스틱 피아노와 동일함 음향을 제공하기 위해서, 프로세서는, 건반(200)의 누름 시 건반(200)에 대응되는 음에 공명음, 현공명음, 해머 사운드 중 적어도 하나를 추가하여 출력 장치를 통해 출력하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.

즉 프로세서에는 각 음에 따라서 해당 음에 대해서 실제 어쿠스틱 피아노에서 구현되는 음이 저장되어 있고, 이에 대한 공명음, 현공명음 또는 해머사운드가 그 음으로서 저장되어 있고, 접점부의 접촉 감지 시 해당 음에 대응되는 상술한 효과음을 로드하여 실제 음과 함께 출력되도록 할 수 있다.

한편, 이와 같은 건반(200)의 누름 시 건반(200)에 반발탄성을 줌으로써 건반(200)에 대한 터치감을 어쿠스틱 피아노의 터치감과 동일하게 하고, 미세한 터치의 감지를 정확하게 하기 위해서, 탄성스위치(340)가 설치될 수 있다.

탄성스위치(340)는 터치 센서(300)와 접점부 사이에 배치되도록 터치 센서(300)와 접점부 중 어느 하나에 결합되면서 설치되어 있고, 접점부에 접촉 시 접점부에 의하여 접촉 여부가 감지될 수 있도록 접점부와 접촉되는 면의 돌출부(320)에 대응되는 위체에 형성된 접촉 돌기가 형성된 구성을 의미한다.

도 4를 참조하면, 탄성 스위치(340)는 돌기 영역(342)이 돌출부(320)를 수용하면서 돌출되도록 구성될 수 있으며, 접촉 돌기(341)는 돌출부(320)와의 접촉 면의 이면에 형성되어 접점부와 누름 시 접촉되도록 구성될 수 있다. 도 4에는 돌기 영역(342)에 접촉 돌기(341)가 형성된 것처럼 도시되어 있으나, 이는 접촉 돌기(341)의 위치를 설명하기 위하여 도시된 형태로, 실제로는 접촉 돌기(341)는 그 반대면에 형성될 것이다.

이러한 탄성 스위치(340)의 구성을 통해, 건반(200)의 누름 시 탄성 스위치(340)가 눌러지면서 접촉 돌기(341)가 돌출부(320)에 의하여 함께 눌러짐을 통해서 점점부와 접촉하면서 음이 구현되는 동시에, 탄성 스위치(340)의 탄성력에 의해서 누름힘과 반대 반향의 반발력을 건반(200)에 부여함으로써, 터치감을 향상시키는 효과를 동시에 얻을 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 프레임(100)에는 상술한 터치감을 향상시키면서, 실제 그랜드피아노 건반에서 느껴지는 특징으로 새로운 무브먼트 밸런스를 구현하기 위해서, 탄성부(140, 160)가 포함될 수 있다. 탄성부(140)는 탄성 재질로 구현되어 건반(200)의 누름 시 건반(200)과 접촉되면서 건반(200)에 대한 누름힘에 대해서 반발탄성되도록 설치되어 있다. 이를 통해, 건반(200)을 매우 살짝 눌렀을 때 일정한 회동 거리에서 걸리는 느낌이 들도록 설계된다. 도 1에 도시된 바와 같이 탄성부(140, 160)은 둘 이상이 각각 다른 영역에 구현되어, 하얀 건반 및 검은 건반(200, 210) 각각에 대해서 기능되도록 구현되거나, 하나의 건반에 동시에 기능하도록 구현될 수 있다.

한편, 해머(400)는 도 1 및 5에 도시된 바와 같이 소정의 경사각을 갖도록 일정 길이로 다단 절곡 형성되어, 상술한 바와 같이 건반(200)의 해머 누름부(206)와 미끌림 접촉하면서 건반의 누름에 따라서 프레임(100)에 회동 가능하도록 회동 결합부(430)를 축으로 하여 연결되며, 중량부(420)를 갖음으로써 건반의 누름 시 가압되면서 건반(200)에 하중을 가하는 형태로 회동되며, 건반(200)의 누름 해제 시 중량부(420)에 의하여 원위치로 복귀되도록 형성된 구성을 의미한다.

이때 도 1 및 5에 도시된 바와 같이, 중량부(420)는 회동 결합부(430)를 중심으로 하여, 해머 누름부(206), 즉 지지 영역(410)과 반대 방향에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 실제 어쿠스틱 피아노의 터치감 및 해머감을 반영하기 위해서, 저음부와 고음부에 있어서 음에 따라서 각 해머(400)의 중량부(420)가 서로 다른 중량을 갖도록 구비될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 “포함하다”, “구성하다” 또는 “가지다” 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

1. 균일한 크기의 수용공간을 갖고, 상기 수용공간에 일정간격으로 건반이 수용되도록 구비되며, 상기 수용공간의 일 영역에 해머가 끼움 결합될 수 있는 해머끼움돌기 및 일영역에 형성되어 상기 건반의 누름 시 좌우이동을 제한하는 제한부를 갖는 프레임;
   연주자에 의하여 터치됨으로서 음을 구현할 수 있도록 상기 프레임에 회동가능하게 설치되고, 일 영역에 상기 건반의 누름 시 상기 제한부에 삽입되어 상기 건반의 누름 시 좌우 이동이 제한되도록 하부 돌출된 제한돌출부를 갖는 건반;
   상기 건반의 하부 일 영역에 외벽을 제외하고 3개의 돌출부를 갖고 설치되어 있으며, 상기 건반의 누름 시 상기 건반과 상기 프레임의 회동에 따라서 프레임의 일 영역에 설치된 인쇄회로기판에 배치된 접점부와 상기 3개의 돌출부 중 하나 이상이 접촉되어 음을 구현할 수 있도록 구비된 터치 센서; 및
   소정의 경사각을 갖도록 일정 길이로 다단 절곡 형성되어 건반에 미끌림 접촉하면서 상기 건반의 누름에 따라서 상기 프레임에 회동가능하게 연결되며, 중량부를 갖음으로써 건반의 누름 시 가압되면서 건반에 하중을 가하는 상태로 회동하며, 건반의 누름 해제 시 상기 중량부에 의하여 원위치로 복귀되도록 형성된 해머;를 포함하되,
   상기 프레임은 상기 프레임의 상기 건반과의 회동축과 반대측에 돌출 형성되어 있으며, 상기 건반의 누름 시 상기 건반과 접촉되면서 상기 건반에 대한 누름힘에 반발탄성되도록 설치된 탄성 재질의 탄성부가 포함되고, 상기 탄성부는 둘 이상이 각각 다른 영역에 구현되어 하얀 건반 및 검은 건반 각각에 대해서 기능되도록 구현되거나, 하나의 건반에 동시에 기능하도록 구현되고,
   상기 프레임이 설치되도록 구비되는 건반틀;을 더 포함하고,
   상기 건반틀은,
   기설정된 개수의 건반 및 기설정된 개수의 건반이 수용된 프레임이 설치되도록 구비된 다수의 서브 건반틀 유닛이 서로 건반의 음 방향으로 배열 및 결합되어 구성되며,
   상기 서브 건반틀 유닛은,
   인접된 서브 건반틀 유닛 사이를 결합하는 유닛 결합부를 포함하되,
   상기 유닛 결합부는,
   상기 서브 건반틀 유닛의 좌우 단측 중 일 단측에 형성되며, 상기 서브 건반틀 유닛으로부터 돌출되어 형성되고, 상기 서브 건반틀 유닛으로부터 돌출되는 방향으로 그 폭이 증가되도록 형성된 끼움 돌기; 및
   상기 서브 건반틀 유닛의 좌우 단측 중 상기 일 단측에 대향되는 다른 단측에 상기 끼움 돌기와 동일한 위치에 상기 끼움 돌기에 끼움 결합되도록 상기 끼움 돌기와 대응되는 형상으로 상기 서브 건반틀 유닛으로부터 함몰되는 방향으로 오목하게 형성된 끼움 홈;이 포함되고,
   상기 터치 센서는,
   상기 3개의 돌출부가 상기 건반의 길이 방향으로 배치됨으로써, 상기 건반의 누름 시, 상기 건반의 회동각도에 따라서 상기 접점부와 접촉되는 돌출부의 개수에 따라, 프로세서에 의하여 음의 강약이 서로 다르게 조절되고,
   상기 건반은,
   상기 제한 돌출부가 저부에 형성되면서 누름 시 상기 수용 공간에 삽입되도록 길이 방향으로 형성된 몸체;
   일 영역의 저부에 돌출 형성되어, 상기 해머의 상기 프레임과의 회동 결합부의 일 측에 형성된 지지 영역과 미끌림 접촉되도록 형성되어, 상기 건반의 누름힘에 의하여 상기 해머를 회동하도록 회동력을 부여하는 해머 누름부; 및
   상기 몸체와 분리 결합이 가능하도록 마련되며, 상기 프레임의 핀 체결부에 설치된 핀에 걸림 결합되도록 걸림부가 형성된 체결부;를 포함하되,
   상기 건반의 누름 시, 상기 건반에 대응되는 실제음에 공명음, 현공명음 및 해머 사운드 중 적어도 하나를 추가하여 출력 장치를 통해 출력하도록 하는 프로세서;를 더 포함하고,
   상기 해머는,
   상기 해머의 지지 영역 및 상기 해머 누름부의 마모를 방지하기 위하여 상기 해머 지지 영역을 감싸도록 하는 캐비티가 형성되어, 상기 해머 일 단측에 끼움 결합되는 해머 캡이 포함되고,
   상기 해머의 중량부는, 저음부와 고음부에 대하여 상기 건반의 음에 따라서 서로 다른 중량을 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 터치 센서와 상기 접점부 사이에 배치되도록 상기 터치 센서 및 상기 접점부 중 어느 하나에 설치되어 있으며, 접점부에 접촉 시 상기 접점부에 의하여 접촉 여부가 감지될 수 있도록 상기 접점부와 접촉되는 면의 상기 돌출부에 대응되는 위치에 형성된 접촉돌기가 형성된 탄성스위치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 핀은,
   상기 건반의 길이 방향과 직교되는 방향으로 길게 형성되어, 복수의 건반에 대응되는 프레임의 상기 핀 체결부에 끼움 결합됨으로써, 복수의 건반의 체결부와 걸림 결합되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조.
8. 제1항에 있어서,
   상기 중량부는 상기 회동 결합부를 중심으로 상기 해머 누름부와 반대 방향에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제1항에 있어서,
    상기 건반의 측면은 나무 재질로 형성되어 있고, 상기 프레임은 합성수지재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 건반악기용 하이브리드 건반구조.
    

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