[其他]无触点电钢琴

说明书

本实用新型属于乐器，更确切地说属于光电与电磁和电子元件构成的设备所组成的乐器。供音乐课教学，演奏和练习使用。

已有的电钢琴，其键盘装置为有触点的。这种键盘使用日久，会产生接触不良，影响正常发音，而且没有力度感。采用压力传感器的电钢琴，虽然有一定的力度感，但寿命及手感并未解决。日本新近专利申请中提出的电子键盘乐器（昭59－102290）是通过磁气和光学手段进行记录，解决了部分的力度和寿命问题，但结构复杂，对调试、维修带来相当大的麻烦，而且其演奏功能也不能与习用钢琴相比。

本实用新型的电钢琴，其键盘装置在结构上采用光电与电磁感应相结合的键盘；其电路装置采用音阶发生和包络形成电路。它不但在结构上保证了具有力度感和寿命长的特点，而且在功能上保证了有与习用钢琴相比美的演奏特点。

本实用新型的实质内容：

一、一种改进的无触点键盘装置

在每只键下面放置一线圈，在键下侧面固定一磁钢，当键按下时，磁钢能插入线圈，也可以将磁钢与弹簧放在线圈中，而键下侧面压在其上面。当演奏时，由于按键的力度不同，其磁钢的运动速度也不同，线圈内感应的电压也不同，从而发音强弱与力度成比例。另外，键下装有光电传感器，用以检测是压键还是已放键，以便控制持续音的长短。附图一是本发明提出的光电与电磁感应相结合键的示意图。它包括键1；底板2；支点3；弹簧4；线圈5；磁钢6；挡光板7；光源8；光电管9；限位螺丝10。光电管和线圈输出引线接到图二所示的电路中去。

二、一种改进的电路装置

附图二是本发明提出的音阶发生和包络形成电路图。其中单结晶体管T，产生不对称方波振荡，其占空比为1：4左右，振荡频率受高一级同名音振荡器分频同步，进行1／2分频。同时，送出同步信号对下一级同名音同步。振荡音阶信号经T₃开关放大，高电平由电源限定，低电平取决于基极偏置。当键不动时，晶体管T₄处于截止状态，电容C₃上有0.5伏电压，晶体管T₃处于截止边缘，故无信号输出；当键按下时，线圈感应电压使T₄导电，对C₃充电，C₃上的电压与力度成比例，则T₃输出信号幅度也与力度成比例。光电管T₆在键未按下时受光照处于低阻态，使C₃放电；当键按下时T₆呈高阻态，如果是长按键，则C₃只能通过电阻R₁₁放电，故产生长拖音音尾。如果是短击键，则松键后T₆恢复低阻态，使C₃快速放电，故产生短音尾。当右足踏板踏下时，光电管不放电，因此不论长按键或者短击键者都产生长音尾。其功能与习用钢琴相同。从低音区到高音区各音组，R₁，R₂，C₁，C₂，C₃，应有不同的数值，以达到习用钢琴的高音、音色和持音长度。将所有键的输出直接并联相加后送到音频放大器，即可发音。普及型琴可由附图二所示电路直接组成，其最高一组的R串接微调电阻作为校音。提高型琴可用晶振分频器集成片产生最高一组频率，且对本琴的最高一组音进行同步，以得到更稳定的音准。整机可按附图三所示框图组成。单结晶体管振荡若改用附图四所示的再生环振荡，效果也完全相同。

实践表明，这种无触点电钢琴工作可靠，线路简单，而且所有元器件国内均有货供应，不用依赖进口，其功能能与习用钢琴相比美。