[实用新型]力度键盘

说明书

一种用于电子乐器的力度键盘。

力度键盘亦叫动态键盘。是现代高挡键盘电子乐器不可或缺的组成部分。演奏时采用有力度键盘的电子乐器可更完美地再现音乐作品的艺术深度和感情色彩。

一般电子乐器使用非力度键盘。通过按键对各键对应的音源电路的触点开关进行通断控制。这种方式只能控制输出的有无，不能体现输出音量与按键力度的对应关系，因而不能表达音乐作品的感情色彩。钢琴则靠键盘通过复杂的击弦机构驱动小锤敲击钢丝发出乐音来体现手感力度特性。但结构复杂、成本甚高。

近年来，国外高档专业用琴用多触点和计算机技术实现键盘力度。如日本雅马哈（YAMAHA）的Clavinova CLP－50电子钢琴采用A.WM^TM技术（Advanced Wave Memory，高级音波存贮技术），以数字方式使键盘的手感力度用8～16个不同响度的阶梯来近似对应。但要采用特种器件，造价高昂（超过钢琴），结构复杂、调整不便，可靠性与寿命均有待提高，无法用于普通电子乐器。国内电子乐器的发展起步较晚，器件、材料、工艺都不能保证高性能琴的低价开发。因此，普遍认为一般电子乐器要实现键盘力度是不可能的。

本实用新型的目的在于采用普通电子器件，研制一种结构简单、成本低廉，能用于普通电子乐器、效果与钢琴相当的力度键盘。

本实用新型所述的力度键盘的使用能使一般电子乐器演奏时具有与钢琴相当的力度效果，且结构简单，制造容易，成本低廉。它摆脱了一般电子乐器键盘用开关触点传递简单通断信号的概念，用电磁感应方式实现键盘的力度效应。本力度键盘由带磁块的琴键和带感应线圈与单元电路的感应印制板构成。按键动作使固定在琴键上的磁块运动，在相应的感应线圈中产生感应力度信号。此信号经单元电路放大输入音源电路。其信号强度与磁块的运动速度，即按键时的琴键力度对应，从而产生相应响度的乐音信号，实现键盘的力度效应。它比其它方式更接近钢琴的力度特性。附加制音呢电路能进一步实现余音的单键独立控制，使发音持续性也与钢琴相当。

本实用新型所述的力度键盘有以下特点：

1、琴键演奏时的发音强度与按键力度完全对应，具有与钢琴相当的动态范围和感觉特征；2、独特的感应结构使各相邻感应线圈具有适量的正态分布互感相号，使乐音频谱构成含有丰富的谐波，且消除了通用键盘触点在低音区易出泛音和高音区音色不明亮的缺点，提高了各音区乐音的纯净度；3、结构简单、容易实现、调整方便。力度键盘只是在普通标准键盘各键上固定一个磁块，并增加一块带感应线圈的感应印制板。其外形、尺寸、结构及电路接口均与标准键盘兼容。力度键盘的每个键都有一个微调电阻R₃调整琴键的动态范围和击键灵敏度；4、无触点控制提高了键盘的可靠性与使用寿命，有效消除了触点控制所致的多种高频辐射干扰；5、成本低。由于用通用器件，力度键盘造价仅比标准键盘高50％左右。采用力度键盘的电子钢琴生产成本低于600元／架，目前市场上无力度键盘的普通电子钢琴为1200元／架，钢琴为4000～6000元／架。用AWM^TM技术的雅马哈CLP－50电子钢琴国内售价为6000－8000元／架。

下面结合附图说明本实用新型的实施例。

图1是力度键盘侧视图；

图2是感应印制板结构图；

图3是单元电路图；

图4是制音呢电路图。

如图，本实用新型所说的力度键盘由琴键1、磁块2、琴架3和感应印制板4构成。磁块2固定在琴键1下面，感应印制板4装在琴架3上。感应印制板4上有四运放5、栅状感应条6、输出接口7及电阻R₁、R₂和微调电阻R₃，感应条6上绕有感应线圈L。一个四运放5由4个单元电路8构成。图2所示为12键键盘，单元电路8的数量须等于键盘的键数。所以图中有12个感应线圈L、电阻R₁、R₂、R₃和3个四运放5。单元电路8对感应线圈L中产生的力度信号选通放大，并加到音源电路9的晶体管BG的输入端，调整微调电阻R₃即可得到满意的力度效应。R₃的阻值范围为100－1KΩ。感应印制板4的输出接口7与普通电子乐器的标准键盘完全兼容。

演奏时，按下或放开琴键1，带动磁块2上下运动，在相应的感应线圈L中产生强弱与磁块2运动速度对应的力度信号，经单元电路8的选通放大、作为按键脉冲加到音源电路9的晶体管BG输入端，从而产生音量正比于琴键1按键力度的乐音信号。

实施例2：本力度键盘的单元电路8和音源电路9间还可附加一个制音呢电路10，使用本力度键盘的电子乐器具有更接近钢琴的特性。制音呢电路10由二极管D₁、D₂、电阻R₄和触点K构成。D₁除作为制音呢电路10的元件外，还有取代音源电路9中晶体管BG的作用，因此，采用制音呢电路10后，音源电路9中不再需要晶体管BG。当琴键1按下至 1/2 全深度时，触点K接通，D₂反向截止，不构成附加放电回路，音源电路9中电容器C的电压释放慢，余音长；当按键至 1/2 深度立即放开时，触点K断开，二极管D₁、D₂与电阻R₄形成附加放电回路，电容器C上电压释放就快，余音短。使音源电路9产生的乐音余音长短与琴键1的状态完全呈对应关系。