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一種可通過按鍵壓力控制音量的電子琴的制作方法

文檔序號:2820966閱讀:547來源:國知局
專利名稱:一種可通過按鍵壓力控制音量的電子琴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及電子琴,更具體地說,涉及一種可通過按鍵壓力控制音量的電子琴。
背景技術(shù)
現(xiàn)有電子琴的工作原理,是利用音樂鍵的按下和釋放來接通和斷開相應(yīng)的控制電路,再由單片機根據(jù)該控制電路的通斷識別出應(yīng)該合成的音符,再利用音樂合成器合成音樂。在這種電子琴中,音量的控制是通常是由一個特別的音量旋鈕或按鈕來調(diào)節(jié),例如調(diào)節(jié)音量的大、中、小。由于演奏時需要占用雙手,而對音量旋鈕或按鈕的操作也需要用手來控制,所以操作很不方便,而且難以選到一個合適的音量點;另外,當(dāng)調(diào)到某一種音量后,除非再次調(diào)節(jié),其音量將維持不變,不能像普通鋼琴一樣可通過按鍵力量的大小來實時控制彈奏的音量,因而彈奏出來的音樂比較呆板,不能達到很好的效果。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決現(xiàn)有電子琴不能方便地在演奏中實時控制音量的問題,提供一種可通過按鍵壓力控制音量的電子琴。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種可通過按鍵壓力控制音量的電子琴,其鍵盤中包括由多個音樂鍵,并由音樂合成單元根據(jù)各音樂鍵所輸入的信號合成相應(yīng)音樂信號,其中,每一個音樂鍵中包括一個按壓鍵及裝在其下部的彈性導(dǎo)電膠條;所述導(dǎo)電膠條中包括多個交錯排列的垂直絕緣層和垂直導(dǎo)電層,并在其頂部設(shè)有用于將各垂直導(dǎo)電層相互短接的短接導(dǎo)電層;每一個所述導(dǎo)電膠條的底部部分地支撐于電路板上,在所述導(dǎo)電膠條底部所面對的電路板上設(shè)有輸入信號線和多條輸出信號線;所述按壓鍵受壓時會將壓力傳遞給所述導(dǎo)電膠條使其底部產(chǎn)生變形,使導(dǎo)電膠條在電路板上的支撐面積逐漸增大,從而將輸入信號線依次與第一、第二、直至最后一條輸出信號線接通;所述音樂合成單元中包括音符合成器和音量合成器,所述音符合成器根據(jù)每一個導(dǎo)電膠條下被接通的第一條輸出信號線,合成與該音樂鍵相應(yīng)的音符信號,所述音量合成器根據(jù)每一個導(dǎo)電膠條下被接通的其余輸出信號線的條數(shù),合成相應(yīng)的音量信號。
在本實用新型的電子琴中,所述輸入信號線設(shè)在導(dǎo)電膠條底部的支撐部分下的電路板上,所述多條輸出信號線則依次排布在非支撐部分下的電路板上。
在本實用新型的一個優(yōu)選方案中,所述導(dǎo)電膠條的垂直厚度沿垂直導(dǎo)電層的排列方向由第一端到第二端逐漸減小,并在其第二端的底部設(shè)有支撐腳;導(dǎo)電膠條的第一端直接支撐于電路板上,第二端則通過所述支撐腳支撐于該電路板上,使導(dǎo)電膠條底部與電路板之間有一個由第一端到第二端逐漸增大的間隙;所述輸入信號線設(shè)在第一端支撐部分或第二端支撐腳下的電路板上,多條輸出信號線則依次排布在所述間隙下的電路板上。
本實用新型的有益效果是,可以在利用音樂鍵合成音樂的同時,方便地利用在音樂鍵上施加的壓力來實時控制所合成音樂的音量大小??刂齐娐分锌刹捎靡唤M電路來接收所有按鍵的音量信號,并使用特殊制作的導(dǎo)電膠來識別壓力大小,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉。這種電子琴不僅能像普通電子琴一樣隨意彈奏樂曲,選擇音色、節(jié)拍,自動配置和弦伴奏,還能根據(jù)樂曲的演繹,通過按鍵壓力的大小自如地控制音量的大小。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明,附圖中圖1是本實用新型一個優(yōu)選實施例中一個音樂鍵的部分零件的分解示意圖;圖2是圖1中所示音樂鍵的剖視圖;圖3是多個盒體集成在同一蓋板上時的示意圖;圖4是本實用新型電子琴的原理圖;
圖5是本實用新型電子琴的工作流程圖。
具體實施方式
對于現(xiàn)有電子琴已有的功能及其通用的零部件,本說明書中不再一一描述,而是重點描述本實用新型的改進部分。
如圖1、圖2和圖3所示,本實施例中,每一個音樂鍵中包括由上至下依次放置的按壓鍵15、彈簧16和彈性導(dǎo)電膠條3。
其中,在導(dǎo)電膠條3的上表面設(shè)有與之為一體結(jié)構(gòu)的短接導(dǎo)電層9和水平絕緣層8,其中的短接導(dǎo)電層9用于將導(dǎo)電膠條中的各垂直導(dǎo)電層10相互短接。整體導(dǎo)電膠條被裝在一個盒體2中;盒體2為上、下開口的長方體結(jié)構(gòu),其內(nèi)腔尺寸略等于導(dǎo)電膠條3的外形尺寸,在盒體上部開口的四周還設(shè)有垂直向內(nèi)伸出的擋邊14;包含水平絕緣層8和短接導(dǎo)電層9的導(dǎo)電膠條3由盒體的下部開口裝入到盒體內(nèi),并被擋邊14擋住,以防止導(dǎo)電膠條彈出或被卡住。從圖3中可以看出,可將多個盒體2設(shè)在同一塊絕緣蓋板1上,與絕緣蓋板1成為一體結(jié)構(gòu)。
從圖中可以看出,彈簧16的下端抵在水平絕緣層8上,并被擋邊14卡在盒體2內(nèi),上端則抵在按壓鍵15的下部,并較好地固定在按壓鍵的下底部。
從圖中可以看出,導(dǎo)電膠條3由多個垂直絕緣層11和垂直導(dǎo)電層10由左到右依次交錯平行排列組成,且其厚度沿排列方向逐漸減小。導(dǎo)電膠條3中各個垂直絕緣層的水平厚度相同,各個垂直導(dǎo)電層的水平厚度也相同,但垂直導(dǎo)電層的水平厚度小于垂直絕緣層的水平厚度。在導(dǎo)電膠條右端的底部設(shè)有一個支撐腳12;整個導(dǎo)電膠條3的左端直接支撐于其下面的印刷電路板4上,右端則通過支撐腳12支撐于該電路板4上,使導(dǎo)電膠條3的底部與電路板4之間有一個由左到右逐漸增大的間隙。
從圖1中可以看出,在導(dǎo)電膠條3下面的電路板上,設(shè)有一條輸入信號線20和多條輸出信號線5、6、7,各條信號線在空間上與垂直導(dǎo)電層10平行,其中輸入信號線20位于支撐腳12的正下方,會通過該位置處的垂直導(dǎo)電層10與短接導(dǎo)電層9接通。具體實施時,各個導(dǎo)電膠條下的電路板可以是一塊整的電路板,即可在一塊電路板上設(shè)計對應(yīng)于所有導(dǎo)電膠條的信號線。
在圖1中,由于導(dǎo)電膠條上的短接導(dǎo)電層9將各垂直導(dǎo)電層10相互短接,當(dāng)按下按壓鍵15時,其壓力會通過彈簧傳給導(dǎo)電膠條,使導(dǎo)電膠條的底部產(chǎn)生下凸變形,隨著壓力的增加,導(dǎo)電膠條與電路板之間的支撐面積逐漸增大,從而使第一條輸出信號線5、第二條輸出信號線6、直至最后一條輸出信號線7依次與輸入信號線20接通,也就是實現(xiàn)了輸出信號線的接通開功能。釋放按壓鍵15后,由于導(dǎo)電膠條自身的彈性,導(dǎo)電膠條將恢復(fù)圖2所示狀態(tài),從而實現(xiàn)輸出信號線的斷開功能。
其中彈簧的作用主要是改善手感,使彈奏者便于控制音量。正常情況下,按壓鍵和彈簧的重力并不會使導(dǎo)電膠條產(chǎn)生變形,只有在施加一定的外部壓力時,彈簧才對導(dǎo)電膠條產(chǎn)生壓力使之產(chǎn)生變形。
從圖4中可以看出,本電子琴中的音樂合成單元中包括音符合成器和音量合成器,其中每一個導(dǎo)電膠條下被接通的第一條輸出信號線5輸入到音符合成器,由其根據(jù)當(dāng)前輸入信號合成與該音樂鍵相應(yīng)的音符信號;每一個導(dǎo)電膠條下被接通的其余輸出信號線則輸入到音量合成器,由其控制輸入信號合成相應(yīng)的音量信號。例如當(dāng)只有第一條輸出信號線5接通時,其音量最小,即為基本音量;當(dāng)?shù)诙l輸出信號線6接通時,其音量為第二級;依此類推,當(dāng)最后一條輸出信號線7接通時,其音量最大。上述音符信號及音量信號經(jīng)MCU(微處理器)、音頻放大電路,由揚聲器播出。
從圖4中可以看出,各個導(dǎo)電膠條下的第一條輸出信號線分別連接到音符合成器;但可將各個導(dǎo)電膠條下的其余輸出信號線分別并聯(lián)后,再連接到音量合成器,其中各個導(dǎo)電膠條下的第二輸出信號線相互并聯(lián),第三輸出信號線也相互并聯(lián),依此類推,最后一條輸出信號線也相互并聯(lián),這樣一來,各個音樂鍵就可共用一個音量合成器,對于所有的音樂鍵,其音量等級與被接通輸出信號線的數(shù)量之間的關(guān)系是一致的。
如圖5所示,本實用新型的電子琴在工作時,其微處理器掃描所收到的按鍵信號,如果是功能鍵則完成相應(yīng)的功能設(shè)置;如果是音樂鍵,則根據(jù)該鍵中被接通的第一條輸出信號線合成音符信號,再根據(jù)是否有更多輸出信號線被接通而合成相應(yīng)的音量信號,從而得到帶音量信息的音符信號,最后再將其放大輸出??梢姡@種電子琴可以在利用音樂鍵合成音樂的同時,方便地利用在音樂鍵上施加的壓力來實時控制所合成音樂的音量大小,從而通過按鍵壓力的大小來實時調(diào)節(jié)音量的大小。
本實施例中的音樂鍵包括各種按壓后會發(fā)出聲音的按鍵,例如可以是電子琴中各種音符的按鍵,例如1(do)、2(ri)、3(mi)等,也可以腳踏式敲擊樂鍵,其原理是相同的,只是尺寸大小有區(qū)別。
本實用新型并不限于上述具體實施例,還可以根據(jù)其原理作其它改動,例如其中的短接導(dǎo)電層9、水平絕緣層8與導(dǎo)電膠條3三者之間可以是分體結(jié)構(gòu);導(dǎo)電膠條的結(jié)構(gòu)還可以是下凸的圓弧形、上凹的圓弧形、或其它結(jié)構(gòu),其前提是導(dǎo)電膠條在電路板上的支撐面積可隨壓力的增加而逐漸增大,且輸入信號線設(shè)在導(dǎo)電膠條底部的支撐部分下的電路板上,輸出信號線則依次排布在非支撐部分下的電路板上。
權(quán)利要求1.一種可通過按鍵壓力控制音量的電子琴,其鍵盤中包括由多個音樂鍵,并由音樂合成單元根據(jù)各音樂鍵所輸入的信號合成相應(yīng)音樂信號,其特征在于,每一個音樂鍵中包括一個按壓鍵及裝在其下部的彈性導(dǎo)電膠條;所述導(dǎo)電膠條中包括多個交錯排列的垂直絕緣層和垂直導(dǎo)電層,并在其頂部設(shè)有用于將各垂直導(dǎo)電層相互短接的短接導(dǎo)電層;每一個所述導(dǎo)電膠條的底部部分地支撐于電路板上,在所述導(dǎo)電膠條底部所面對的電路板上設(shè)有輸入信號線和多條輸出信號線;所述按壓鍵受壓時會將壓力傳遞給所述導(dǎo)電膠條使其底部產(chǎn)生變形,使導(dǎo)電膠條在電路板上的支撐面積逐漸增大,從而將輸入信號線依次與第一、第二、直至最后一條輸出信號線接通;所述音樂合成單元中包括音符合成器和音量合成器,所述音符合成器根據(jù)每一個導(dǎo)電膠條下被接通的第一條輸出信號線,合成與該音樂鍵相應(yīng)的音符信號,所述音量合成器根據(jù)每一個導(dǎo)電膠條下被接通的其余輸出信號線的條數(shù),合成相應(yīng)的音量信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子琴,其特征在于,所述輸入信號線設(shè)在導(dǎo)電膠條底部的支撐部分下的電路板上,所述多條輸出信號線則依次排布在非支撐部分下的電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子琴,其特征在于,所述導(dǎo)電膠條的垂直厚度沿垂直導(dǎo)電層的排列方向由第一端到第二端逐漸減小,并在其第二端的底部設(shè)有支撐腳;導(dǎo)電膠條的第一端直接支撐于電路板上,第二端則通過所述支撐腳支撐于該電路板上,使導(dǎo)電膠條底部與電路板之間有一個由第一端到第二端逐漸增大的間隙;所述輸入信號線設(shè)在第一端支撐部分或第二端支撐腳下的電路板上,多條輸出信號線則依次排布在所述間隙下的電路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子琴,其特征在于,所述導(dǎo)電膠條的俯視效果為長方形,主視效果為疊加有一個矩形支撐腳的橫放的直角梯形,所述矩形支撐腳設(shè)在所述直角梯形的上底與斜邊的交點處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子琴,其特征在于,所述導(dǎo)電膠條中各個垂直絕緣層的水平厚度相同,各個垂直導(dǎo)電層的水平厚度也相同,且垂直導(dǎo)電層的水平厚度小于垂直絕緣層的水平厚度;所述輸入信號線和各條輸出信號線在空間上與所述垂直導(dǎo)電層平行,其中各條信號線的寬度略大于所述垂直絕緣層的水平厚度,各條信號線之間的間距略大于所述垂直導(dǎo)電層的水平厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子琴,其特征在于,每一個音樂鍵中還包括一個上、下開口的長方體盒,所述盒體的內(nèi)腔尺寸略等于導(dǎo)電膠條的外形尺寸,在盒體上部開口的四周還設(shè)有垂直向內(nèi)伸出的擋邊;所述帶短接導(dǎo)電層的導(dǎo)電膠條由盒體的下部開口裝入到盒體內(nèi),并被所述擋邊擋住。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子琴,其特征在于,所述各個音樂鍵的盒體設(shè)在同一塊絕緣蓋板上,與絕緣蓋板為一體結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的電子琴,其特征在于,所述導(dǎo)電膠條的水平絕緣層上還設(shè)有一個水平絕緣層;在所述按壓鍵與導(dǎo)電膠稱之間還設(shè)有一個彈簧,所述彈簧的一端與所述水平絕緣層接觸并被所述擋邊卡在盒體內(nèi),另一端與所述按壓鍵的下部連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子琴,其特征在于,所述短接導(dǎo)電層、水平絕緣層與所述導(dǎo)電膠條為一體結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的電子琴,其特征在于,每一個導(dǎo)電膠條下的第二、第三、至最后一條輸出信號線分別其它導(dǎo)電膠條下的第二、第三、至最后一條輸出信號線并聯(lián),再輸入到所述音量合成器。
專利摘要本實用新型涉及一種可通過按鍵壓力控制音量的電子琴,為解決現(xiàn)有電子琴不能在演奏中實時控制音量的問題,本實用新型的音樂鍵中采用的導(dǎo)電膠條中包括多個交錯排列的垂直絕緣層和垂直導(dǎo)電層,并在其頂部設(shè)有用于將各垂直導(dǎo)電層相互短接的短接導(dǎo)電層;所述導(dǎo)電膠條的底部部分地支撐于電路板上,在導(dǎo)電膠條底部所面對的電路板上設(shè)有輸入信號線和多條輸出信號線;該導(dǎo)電膠條受壓后其底部產(chǎn)生變形,使其底部與電路板之間的支撐面積隨壓力的增加而逐漸增大,從而可依次接通第一、第二、直至最后一條輸出信號線;根據(jù)其中被接通的第一條輸出信號線可合成音符信號,根據(jù)被接通的輸出信號線條數(shù)則可合成相應(yīng)的音量信號,從而實現(xiàn)自如地控制音量大小的目的。
文檔編號G10H1/26GK2657154SQ03273498
公開日2004年11月17日 申請日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月12日
發(fā)明者劉潔 申請人:劉潔
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