一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及樂器領(lǐng)域,具體的說是一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，包括琴鍵、前檔、前檔呢圈、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔呢圈、中檔銷、后檔、后檔呢條、壓鍵擋桿、配重塊、阻光片、限位釘、緩沖氈、印刷電路板和電源、紅外發(fā)射二極管、紅外接收二極管及塑殼，由琴鍵、前檔、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔圓銷、壓鍵檔桿及支架、后檔和配重塊與電路板組成的鍵盤，鍵盤中檔右側(cè)面對(duì)前檔的一面設(shè)有彈性膠條，膠條形狀近似為L(zhǎng)形，L形上部稍短一邊貼近琴鍵中央位置的底面，靠近后檔的琴鍵左部位置底面設(shè)有阻光片。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：采用一個(gè)紅外發(fā)射對(duì)兩個(gè)紅外接收的光電耦合電路，力度反應(yīng)均衡，成本較低，裝配容易。
【專利說明】—種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及樂器領(lǐng)域，具體的說是一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置。
[【背景技術(shù)】]
[0002]傳統(tǒng)的機(jī)械鋼琴鍵盤為杠桿式鍵盤，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于保養(yǎng)，而且演奏觸感適宜等特點(diǎn)受到廣泛的使用，但傳統(tǒng)的機(jī)械鋼琴對(duì)普通家庭來說價(jià)錢稍貴，且容易受演出環(huán)境、場(chǎng)地的限制，隨著科技的進(jìn)步，電子琴誕生并逐漸發(fā)展，電子琴的各項(xiàng)功能也日趨完
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[0003]由于鋼琴琴鍵具有力度特性，所以現(xiàn)在大多數(shù)電子琴和電子鋼琴模擬傳統(tǒng)鋼琴的這種力度效果，原理是:檢測(cè)琴鍵運(yùn)動(dòng)中通過恒定兩點(diǎn)間的時(shí)間差，可求得加速度及力度，進(jìn)而控制音源的音量強(qiáng)弱效果。目前琴鍵常用的力度檢測(cè)電路大多數(shù)為接觸式，極少數(shù)用非接觸式。
[0004]目前絕大多數(shù)電子琴和電子鋼琴的力度鍵盤采用導(dǎo)電膠方法。接觸式導(dǎo)電膠法的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，成本低，制造裝配容易；缺點(diǎn)是琴鍵和導(dǎo)電膠、導(dǎo)電膠再和電路板接觸柵接觸過程中產(chǎn)生阻力，使導(dǎo)電膠對(duì)琴鍵彈奏手感產(chǎn)生影響，制造及裝配誤差容易造成時(shí)間間隔的誤差，導(dǎo)電膠也容易老化磨損及彈性疲勞，導(dǎo)電膠觸點(diǎn)與電路板接觸柵的電阻值易受環(huán)境溫、濕度影響。
[0005]少數(shù)電子鋼琴采用杠桿式傳統(tǒng)機(jī)械鋼琴木質(zhì)鍵盤，即以鍵盤中檔為杠桿支點(diǎn)，一端為手指的彈奏端，另一端為調(diào)節(jié)彈奏手感的杠桿配重端，用配重塊取代傳統(tǒng)機(jī)械鋼琴的擊弦機(jī)構(gòu)，這種電子鋼琴簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，但一般彈奏電子鋼琴鍵盤時(shí)，簡(jiǎn)單的杠桿下沉感覺虛空，難以模擬彈奏傳統(tǒng)機(jī)械鋼琴時(shí)擊弦機(jī)構(gòu)斷連時(shí)輕微的頂托感覺。
[0006]專利號(hào)為201010023166.7的中國(guó)專利公開了一種樂器力度鍵盤的光電裝置，該裝置是用紅外光雙控光敏接收管和紅外發(fā)射二極管組成的檢測(cè)鍵盤樂器琴鍵動(dòng)作及彈奏力度的電路裝置，該檢測(cè)裝置不影響琴鍵的彈奏手感，可靠性和一致性好，反應(yīng)靈敏，但由于紅外光雙控光敏接收管需定制，而非通用元件容易獲得，成本仍然較高。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0007]本發(fā)明的目的是改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中接觸式導(dǎo)電膠法彈奏手感不佳，導(dǎo)電膠也容易老化磨損及彈性疲勞的缺點(diǎn)，而樂器力度鍵盤的光電裝置采用紅外光雙控光敏接收管成本太高，材料難以獲取的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性和一致性好，演奏手感改善，材料容易獲取，裝配方便的改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，包括琴鍵、前檔、前檔呢圈、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔呢圈、中檔銷、限位釘、緩沖氈、后檔、后檔呢條、壓鍵擋桿、配重塊、阻光片、印刷電路板和電源、紅外發(fā)射二極管、紅外接收二極管及塑殼，由琴鍵、前檔、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔圓銷、壓鍵檔桿及支架、后檔和配重塊與印刷電路板組成的鍵盤，鍵盤中檔右側(cè)面對(duì)前檔的一面設(shè)有彈性膠條，膠條形狀近似為L(zhǎng)形，L形上部稍短一邊貼近琴鍵中央位置的底面，靠近后檔的琴鍵左部位置底面設(shè)有阻光片，阻光片下方設(shè)有對(duì)應(yīng)的印刷電路板，每個(gè)阻光片可以隔離印刷電路板上對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)紅外接收二極管構(gòu)成的一組光耦的紅外輻射。
[0009]上述的光電鍵盤裝置的鍵盤上的所有琴鍵的配重端的力臂相同，中檔圓銷與所有琴鍵相對(duì)應(yīng)的中檔連接，壓鍵檔桿的四周粘貼緩沖氈以防震降噪，壓鍵擋桿緊靠中檔圓銷和限位釘橫臥于所有琴鍵之上，壓鍵檔桿兩端插入鍵盤箱兩側(cè)對(duì)應(yīng)的孔內(nèi)，在壓鍵檔桿的上面設(shè)有支架。
[0010]上述的光電鍵盤裝置的鍵盤的每個(gè)琴鍵，對(duì)應(yīng)一組由一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)相對(duì)的紅外接收二極管組成的光耦單元，各單元之間按相互對(duì)應(yīng)的行列關(guān)系電氣連接，構(gòu)成整個(gè)樂器力度鍵盤的矩陣掃描電路。
[0011]還有一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，包括琴鍵、前檔、前檔呢圈、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔呢圈、中檔銷、緩沖氈、后檔、后檔呢條、壓鍵擋桿、配重塊、阻光片、印刷電路板和電源、紅外發(fā)射二極管、紅外接收二極管及塑殼，由琴鍵、前檔、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔圓銷、壓鍵檔桿及支架、后檔和配重塊與印刷電路板組成的鍵盤，鍵盤中檔右側(cè)面對(duì)前檔的一面設(shè)有彈性膠條，膠條形狀近似為L(zhǎng)形，L形上部稍短一邊貼近琴鍵中央位置的底面，靠近前檔的琴鍵右部位置底面設(shè)有阻光片，阻光片下方設(shè)有對(duì)應(yīng)的印刷電路板，每個(gè)阻光片可以隔離印刷電路板上對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)紅外接收二極管構(gòu)成的一組光耦的紅外輻射。
[0012]上述的另一種光電鍵盤裝置的鍵盤的鍵盤上所有琴鍵的配重端的力臂相同，中檔圓銷與所有琴鍵與相對(duì)應(yīng)的中檔連接，壓鍵檔桿壓在中檔圓銷的頂部上方，壓鍵檔桿和中檔圓銷間粘貼緩沖氈隔離，壓鍵檔桿兩端折90度角用螺釘固定于鍵盤箱的兩側(cè)，壓鍵檔桿上部設(shè)有支架，壓鍵檔桿和支架之間也粘貼緩沖氈隔離。
[0013]上述的另一種光電鍵盤裝置的鍵盤的每個(gè)琴鍵，對(duì)應(yīng)一組由一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)相對(duì)的紅外接收二極管、兩個(gè)三極管組成的光耦單元，所述的紅外接收二極管的負(fù)極連接三極管組成反向門電路，各單元之間按相互對(duì)應(yīng)的行列關(guān)系電氣連接，構(gòu)成整個(gè)樂器力度鍵盤的矩陣掃描電路。
[0014]所述的彈性膠條為L(zhǎng)形，厚度3?4毫米，L形稍短的一邊長(zhǎng)10?15毫米貼近琴鍵底面，L形稍長(zhǎng)的另一邊長(zhǎng)28?30毫米連接在鍵盤中檔朝向前檔的一面。
[0015]設(shè)于琴鍵底面的阻光片為直角形，阻光片與琴鍵底面相連接的一面設(shè)有一凸出體，琴鍵底面與阻光片相連接的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有一凹孔，阻光片的凸出體嵌入琴鍵底面的凹孔中互配定位，阻光片另設(shè)有一通孔，用于和琴鍵底面的引孔螺釘連接。
[0016]所述的阻光片對(duì)應(yīng)的印刷電路板上的一組光耦單元，由一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)相對(duì)的紅外接收二極管組成，兩個(gè)紅外接收二極管并列在一起，兩者的頂高一般相差約I毫米，相對(duì)的紅外發(fā)射二極管對(duì)應(yīng)于兩個(gè)并列的紅外接收二極管的中部，紅外發(fā)射二極管的頂高介于相對(duì)的兩個(gè)紅外接收二極管頂高的中間。
[0017]所述的紅外發(fā)射二極管每12顆為一組合，設(shè)于一條完整的發(fā)射管塑殼中，間距與由連續(xù)7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵組成的一組琴鍵軸心間距對(duì)應(yīng)一致，紅外光發(fā)射方向相同。
[0018]所述的紅外接收二極管每24顆為一組合，設(shè)于一條完整的接收管塑殼中，每?jī)深w紅外接收二極管并列為一個(gè)單元，各單元間距與由連續(xù)7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵組成的一組琴鍵軸心間距對(duì)應(yīng)一致，紅外光接收朝向相同，且各單元的兩顆紅外接收二極管高低錯(cuò)落一致，整條之間交替錯(cuò)落。
[0019]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:采用一個(gè)紅外發(fā)射對(duì)兩個(gè)紅外接收的光電耦合電路，設(shè)計(jì)新穎，力度反應(yīng)均衡，提高了可靠性，成本較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，材料容易獲取，工藝簡(jiǎn)便，裝配容易；用彈性膠條替代了原有的導(dǎo)電膠，有效地改善了琴鍵彈奏的觸鍵感，鍵盤觸感更逼真，琴體配重減輕，使用壽命較長(zhǎng)，降低成本。
[【專利附圖】

【附圖說明】]
[0020]圖1為本發(fā)明紅外線光耦單元剖面圖；
[0021]圖2為本發(fā)明紅外線光耦單元及阻光片示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明紅外發(fā)射二極管組合塑殼主視圖；
[0023]圖4為本發(fā)明紅外發(fā)射二極管組合塑殼俯視圖；
[0024]圖5為本發(fā)明紅外接收二極管組合塑殼主視圖；
[0025]圖6為本發(fā)明紅外接收二極管組合塑殼俯視圖；
[0026]圖7為本發(fā)明掃描電路安裝結(jié)構(gòu)圖a ;
[0027]圖8為本發(fā)明力度鍵盤矩陣掃描電路原理圖a ；
[0028]圖9為本發(fā)明掃描電路安裝結(jié)構(gòu)圖b ；
[0029]圖10為本發(fā)明力度鍵盤矩陣掃描電路原理圖b ；
[0030]圖11為本發(fā)明電子鋼琴結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖a ；
[0031]圖12為本發(fā)明電子鋼琴結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖b ；
[0032]圖中:1.紅外發(fā)射二極管2.紅外接收二極管3.紅外接收二極管4.阻光片
5.前檔6.白鍵定位銷7.黑鍵定位銷8.中檔9.彈性膠條10.中檔圓銷11.緩沖氈12.壓鍵檔桿13.后檔 14.琴鍵 15.白鍵16.黑鍵 17.配重塊18.支架
19.限位釘20.電路板111.紅外發(fā)射二極管組合塑殼222.紅外接收二極管組合塑殼40.通孔41.凸出圓柱；
[0033]指定圖7作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實(shí)施方式】]
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0035]實(shí)施例1
[0036]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:將傳統(tǒng)的杠桿式機(jī)械鋼琴鍵盤黑鍵與白鍵中銷前后交替的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，位移鍵盤中檔的黑鍵中銷位置和黑鍵的中銷孔位，使側(cè)視鍵盤時(shí)黑鍵、白鍵的中銷處于中檔同一投影位置；將截面厚度約3?4毫米的L形耐老化彈性硅膠條，設(shè)于鍵盤中檔朝向前檔的一面，硅膠條另一面截面長(zhǎng)度約為10?12毫米，貼近琴鍵底面，彈奏琴鍵時(shí)，琴鍵底面按壓硅膠條，加此彈性膠條后，彈奏時(shí)琴鍵的支點(diǎn)被前移，配重減輕。按鍵初始階段鍵盤中檔為支點(diǎn)，按至琴鍵底面與彈性膠條接觸階段，彈性膠條為支點(diǎn)，力矩由弱增強(qiáng)，此過程模擬了鋼琴彈奏時(shí)按鍵力度的強(qiáng)弱變化。[0037]在位于琴鍵上方中銷處設(shè)置壓鍵檔桿，該檔桿同鍵盤接觸處包裹避震緩沖材料并橫臥于鍵盤之上，而壓鍵檔桿上方另設(shè)有支架，以阻擋壓鍵檔桿和琴鍵向上彈跳。
[0038]上述的可應(yīng)用于傳統(tǒng)機(jī)械鋼琴鍵盤及杠桿鍵盤的電鋼琴方案中，如鍵盤掃描電路為反射型光耦感應(yīng)器件，單個(gè)器件集成了發(fā)射和接收功能，依靠琴鍵底面對(duì)紅外線的反射，檢測(cè)琴鍵的動(dòng)作與力度，無需阻斷紅外線的阻光片。但由于反射型發(fā)射半導(dǎo)體材料功率小，容易衰減老化，影響力度檢測(cè)精度，且光耦隨琴鍵緊密排列無隔離，容易相互干擾，故采用成本相對(duì)較低，電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)定可靠的新型紅外光對(duì)射方案。
[0039]圖1中紅外發(fā)射二極管組合塑殼111內(nèi)含紅外發(fā)射二極管1，紅外接收二極管組合塑殼222內(nèi)含紅外接收二極管2和紅外接收二極管3，紅外接收二極管3位置高于紅外接收二極管2，通常高度差距取值約為I毫米左右，圖1中紅外發(fā)射二極管I的高度介于紅外接收二極管2和紅外接收二極管3中間；圖2示意每個(gè)單元的紅外接收二極管2和紅外接收二極管3并列在一起，交接面與紅外發(fā)射二極管I的中心剖面重合，即每個(gè)單元中的紅外發(fā)射二極管I同時(shí)向左上右下(或設(shè)為左下右上)的兩個(gè)紅外接收二極管2和紅外接收二極管3發(fā)射紅外光，阻光片4為阻擋紅外光輻射的黑色工程塑料，或?yàn)榻饘俨牧希钃趺鎸挾嚷源笥诩t外接收二極管2寬度的1.5倍，高度略大于紅外接收二極管組合塑殼222的高度，阻光片4另一面設(shè)有通孔40和凸出圓柱41。
[0040]如圖3和圖4所示，組合12個(gè)紅外發(fā)射二極管I的塑殼條111，每個(gè)紅外發(fā)射二極管從頂部插入塑殼穴位中，各穴位中心間距與鍵盤連續(xù)7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵組成的一組琴鍵軸心間距對(duì)應(yīng)一致。
[0041]如圖5和圖6所示，組合24個(gè)紅外接收二極管2和3的塑殼條222，每二個(gè)紅外接收二極管一對(duì)并列從頂部插入塑殼穴位中，插到穴位底部后高低錯(cuò)落，各穴位中心間距與鍵盤連續(xù)7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵組成的一組琴鍵軸心間距對(duì)應(yīng)一致，由于塑殼條111和塑殼條222厚度較簿約3毫米，安裝在電路板上容易歪斜，圖3、圖4和圖5、圖6分別表示的是塑殼條111和塑殼條222底部設(shè)有凸出塊，增大接觸底面，減小傾斜度。
[0042]按圖5、圖6所示的組合有24個(gè)紅外接收二極管2和3的塑殼條222，具體實(shí)施時(shí)也可按24個(gè)紅外接收二極管組合的空間位置幾何尺寸，用可透射紅外光的樹脂等灌裝塑封組合24個(gè)紅外接收二極管。
[0043]實(shí)施例2
[0044]圖7為本發(fā)明中第一種光電鍵盤裝置的結(jié)構(gòu)圖a，琴鍵14下面右部、中間、左部相對(duì)應(yīng)位置分別設(shè)有鍵盤前檔5、中檔8和后檔13構(gòu)成鍵盤架，前檔5上設(shè)有白鍵定位銷6和黑鍵定位銷7，黑白鍵定位銷上設(shè)有黑白鍵，中檔8上設(shè)有中檔圓銷10，用于琴鍵14支點(diǎn)的定位，琴鍵14左上部設(shè)配重塊17，中檔8面朝前檔的側(cè)面設(shè)有截面厚度約3?4毫米的L形硅膠彈性條，彈性膠條9被橋形氣槍釘連接在中檔8的側(cè)面，彈性膠條9橫貫于琴鍵14的下方，其另一邊稍短，截面長(zhǎng)度約10?15毫米，貼近琴鍵14底面，彈奏白鍵15或黑鍵16時(shí)彈性條被按壓。琴鍵14中部支點(diǎn)上方設(shè)有阻擋琴鍵彈奏時(shí)跳躍的壓鍵檔桿12，壓鍵檔桿12四周粘貼緩沖氈11以防震降噪。壓鍵檔桿12被限制在中檔圓銷10、琴鍵14、支架18和限位釘19中間，即使鍵盤倒置，琴鍵14也不至于從中檔圓銷10中滑脫。此結(jié)構(gòu)與不采用彈性膠條9相比，明顯改善了琴鍵彈奏的觸鍵感，鍵盤觸感更逼真，配重也大大減輕，消除了琴鍵配重太重而反彈的不良現(xiàn)象，重量和成本顯著下降，由于彈性膠條9的截面厚度為約3?4毫米的耐老化硅橡膠，使用壽命遠(yuǎn)非通常電子琴或電鋼琴導(dǎo)電膠鍵盤結(jié)構(gòu)中的I毫米左右厚度的導(dǎo)電膠所能比擬。
[0045]圖7中，檢測(cè)琴鍵14動(dòng)作的電路板20被設(shè)置于鍵盤后檔右側(cè)處，每個(gè)琴鍵對(duì)應(yīng)由一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)紅外接收二極管組成的光耦單元，紅外發(fā)射二極管被組合在塑殼111中，紅外接收二極管被組合在塑殼222中。對(duì)應(yīng)電路板20上紅外發(fā)射二極管組合塑殼111和紅外接收二極管組合塑殼222中的光耦單元，琴鍵14底面相應(yīng)設(shè)有兩個(gè)孔，和圖2所示的黑色工程塑料阻光片4上設(shè)有的通孔40和凸出圓柱41互配，凸出圓柱41嵌入琴鍵14底面的一個(gè)孔內(nèi)互配，將阻光片4定位，通孔40和琴鍵14底面的另一個(gè)引導(dǎo)孔使螺釘便于連接，方便阻光片4的安裝，也可將琴鍵14底面開凹槽，將阻光片4 一面嵌入后用螺釘連接。
[0046]實(shí)施例3
[0047]電子樂器的電路設(shè)計(jì)中通常將鍵盤分解成若干橫行和豎列構(gòu)成的行列關(guān)系的矩陣掃描電路，作為掃描信號(hào)輸入和讀取的兩端，所有琴鍵對(duì)應(yīng)為行列中的交叉節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的88鍵電鋼琴鍵盤被定義為8 X 11行列關(guān)系的矩陣掃描電路，即8根掃描信號(hào)輸入線和22根掃描信號(hào)輸出(讀取)線，其中，11根輸出線用于讀取紅外光耦單元中最先通或斷開關(guān)動(dòng)作的紅外接收二極管輸出的掃描信號(hào)，另11根輸出線用于讀取紅外光耦單元中隨后通或斷開關(guān)動(dòng)作的紅外接收二極管輸出的掃描信號(hào)；通過讀取一個(gè)單元中兩個(gè)先后開關(guān)動(dòng)作的紅外接收二極管輸出的掃描信號(hào)，測(cè)得該單元兩個(gè)紅外接收二極管先后開關(guān)動(dòng)作的時(shí)間差值，從而計(jì)算出相應(yīng)琴鍵彈奏的力度強(qiáng)弱值。
[0048]鍵盤阻光片下部設(shè)置印刷電路板，印刷電路板上的各紅外線光耦單元，也對(duì)應(yīng)各個(gè)琴鍵，按相互對(duì)應(yīng)的行列關(guān)系電氣連接，構(gòu)成整個(gè)樂器鍵盤的矩陣掃描電路。印刷電路板上安裝88個(gè)紅外線光耦單元，各單元間距與由連續(xù)7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵組成的一組琴鍵軸心間距對(duì)應(yīng)一致，每個(gè)單元由一顆紅外發(fā)射二極管和兩顆相對(duì)的紅外接收二極管組成，每個(gè)單元的兩顆紅外接收二極管并列在一起，每12個(gè)單元的24顆紅外接收二極管組合于一條完整的黑色接收管塑殼中，24顆紅外接收二極管處于同一接收平面，且紅外光接收朝向相同，每個(gè)單元的兩顆紅外接收二極管安裝位置頂高差1_左右，各單元的兩顆紅外接收二極管高低錯(cuò)落一致，整條之間交替錯(cuò)落；將每12顆紅外發(fā)射二極管組合于一條完整的黑色發(fā)射管塑殼中，12顆紅外發(fā)射二極管處于同一發(fā)射平面，且紅外光發(fā)射朝向相同，紅外發(fā)射二極管的頂高介于同一單元相對(duì)的兩個(gè)紅外接收二極管頂高的中間。
[0049]圖8為本發(fā)明中第一種光電鍵盤裝置(圖7)的力度鍵盤矩陣掃描電路圖a，其中E為5V直流電源，C為濾波電容，R為限流電阻，D為紅外發(fā)射二極管，N為紅外接收二極管，印刷電路板上的88個(gè)紅外線光耦單元之中的紅外發(fā)射二極管多個(gè)串聯(lián)成一組，經(jīng)限流電阻并聯(lián)于電源上，本發(fā)明中每4個(gè)紅外發(fā)射二極管串在一起，經(jīng)限流電阻并聯(lián)于5V電源上，加電的紅外發(fā)射二極管向?qū)?yīng)的兩個(gè)紅外接收二極管發(fā)射紅外光，各紅外接收二極管按圖8行列關(guān)系組合成矩陣掃描電路，控制主板從P端口輸入掃描信號(hào)，從P I端口讀取琴鍵初始動(dòng)作低位紅外接收二極管導(dǎo)通輸出的掃描信號(hào)，從P O端口讀取琴鍵完全按下后高位紅外接收二極管導(dǎo)通輸出的掃描信號(hào)，即得到兩個(gè)紅外接收二極管先后導(dǎo)通的時(shí)間差值，按換算的彈奏力度強(qiáng)弱值控制音源音量。如果紅外線光耦單元安裝于琴鍵鍵皮的下部，即彈奏部位的下方，則彈奏琴鍵時(shí)，阻光片由上而下先后將兩個(gè)紅外接收二極管阻擋，兩個(gè)紅外接收二極管先后由導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗瑥亩刂品聪嗟娜龢O管輸出掃描信號(hào)；反之，如紅外線光耦單元安裝于琴鍵另一端的下部，即靠近鍵盤后檔，則彈奏琴鍵時(shí)，阻光片由下而上先后撤銷對(duì)兩個(gè)紅外接收二極管的初始隔離，兩個(gè)紅外接收二極管先后由截止變?yōu)閷?dǎo)通，從而直接輸出掃描信號(hào)。此電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，可靠性強(qiáng)，摒棄了通常一個(gè)發(fā)射管對(duì)應(yīng)一個(gè)接收管的光耦模式，改為一個(gè)發(fā)射管對(duì)應(yīng)兩個(gè)接收管的新型光耦結(jié)構(gòu)；此電路也摒棄了通常鍵盤掃描電路中的隔離二極管，而由紅外接收二極管自身直接隔離。
[0050]實(shí)施例4
[0051]圖9為本發(fā)明另一種光電鍵盤裝置結(jié)構(gòu)圖b，琴鍵14尾部配重塊17為易于嵌入琴鍵內(nèi)部的鉛塊，圖中的壓鍵檔桿12為鋁合金材料，壓在圓銷10的頂部上方相互間粘貼緩沖氈11隔離，壓鍵檔桿12兩端折90度角被螺釘固定于鍵盤箱的兩側(cè)，壓鍵檔桿12上部被支架18壓制，兩者間也粘貼緩沖氈11隔離。圖9中，檢測(cè)琴鍵14動(dòng)作的電路板20被設(shè)置于鍵盤前檔處，每個(gè)琴鍵對(duì)應(yīng)由一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)紅外接收二極管組成的光耦單元，而對(duì)應(yīng)的阻光片4也設(shè)置在琴鍵14彈奏部位的底面。
[0052]圖10為另一種光電鍵盤裝置(圖9)的力度鍵盤矩陣掃描電路圖b，其中E為5V直流電源，C為濾波電容，R為限流電阻，D為紅外發(fā)射二極管，N為紅外接收二極管，T為三極管，其與圖8的電路不同之處在于，每個(gè)紅外接收二極管N的負(fù)極連接三極管T構(gòu)成的反相門電路，當(dāng)按下琴鍵時(shí)，從P I端口讀取琴鍵初始動(dòng)作高位紅外接收二極管導(dǎo)通輸出的掃描信號(hào)，從P O端口讀取琴鍵完全按下后低位紅外接收二極管導(dǎo)通輸出的掃描信號(hào)，求得彈奏的力度值。
[0053]圖9和圖10所示的鍵盤力度檢測(cè)裝置，可應(yīng)用于傳統(tǒng)機(jī)械鋼琴的靜音控制中，另設(shè)連動(dòng)機(jī)構(gòu)，靜音演奏時(shí)連動(dòng)機(jī)構(gòu)阻擋鋼琴擊弦榔頭敲擊鋼絲發(fā)聲，而由電子音源發(fā)音，經(jīng)放大由揚(yáng)聲器或耳機(jī)輸出。
[0054]實(shí)施例5
[0055]圖11和圖12分別為兩種光電鍵盤的應(yīng)用于電子鋼琴的側(cè)視圖，圖11中鍵盤箱底附著一箱體，箱體兩端安裝揚(yáng)聲器，中間安裝控制音源等電路，此結(jié)構(gòu)中揚(yáng)聲器和主要的電路、電源均安裝在鍵盤箱外部的獨(dú)立底板上，一般音源、功放和電源故障，可不打開鍵盤箱方便維修；圖12中鍵盤箱上層兩端設(shè)置倒相管設(shè)置在背面的倒相式揚(yáng)聲器音箱，也可作為多媒體音箱用途，中間為放置書籍或擺設(shè)等的儲(chǔ)物格，上層頂蓋中間區(qū)域前部邊緣和鍵盤箱頂蓋上的擋條呈一傾角，便于曲譜倚靠，也可另配塑料板等多用途的可移動(dòng)的譜板，省卻了譜架板及其連接鉸鏈，而由于譜架板和上層頂蓋厚度都較薄，頻繁開合鉸鏈容易脫落或損壞，圖12結(jié)構(gòu)新穎實(shí)用，多用途和外觀氣派，更像真實(shí)鋼琴。
【權(quán)利要求】
1.一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，包括琴鍵、前檔、前檔呢圈、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔呢圈、中檔銷、限位釘、緩沖氈、后檔、后檔呢條、壓鍵擋桿、配重塊、阻光片、印刷電路板和電源、紅外發(fā)射二極管、紅外接收二極管及塑殼，其特征在于:由琴鍵、前檔、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔圓銷、壓鍵檔桿及支架、后檔和配重塊與印刷電路板組成的鍵盤，鍵盤中檔右側(cè)面對(duì)前檔的一面設(shè)有彈性膠條，膠條形狀近似為L(zhǎng)形，L形上部稍短一邊貼近琴鍵中央位置的底面，靠近后檔的琴鍵左部位置底面設(shè)有阻光片，阻光片下方設(shè)有對(duì)應(yīng)的印刷電路板，每個(gè)阻光片可以隔離印刷電路板上對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)紅外接收二極管構(gòu)成的一組光耦的紅外輻射。
2.一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，包括琴鍵、前檔、前檔呢圈、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔呢圈、中檔銷、緩沖氈、后檔、后檔呢條、壓鍵擋桿、配重塊、阻光片、印刷電路板和電源、紅外發(fā)射二極管、紅外接收二極管及塑殼，其特征在于:由琴鍵、前檔、黑白鍵及定位銷、中檔、中檔圓銷、壓鍵檔桿及支架、后檔和配重塊與印刷電路板組成的鍵盤，鍵盤中檔右側(cè)面對(duì)前檔的一面設(shè)有彈性膠條，膠條形狀近似為L(zhǎng)形，L形上部稍短一邊貼近琴鍵中央位置的底面，靠近前檔的琴鍵右部位置底面設(shè)有阻光片，阻光片下方設(shè)有對(duì)應(yīng)的印刷電路板，每個(gè)阻光片可以隔離印刷電路板上對(duì)應(yīng)位置的一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)紅外接收二極管構(gòu)成的一組光耦的紅外輻射。
3.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于所述的鍵盤上的所有琴鍵的配重端的力臂相同，中檔圓銷與所有琴鍵相對(duì)應(yīng)的中檔連接，壓鍵檔桿的四周粘貼緩沖氈以防震降噪，壓鍵擋桿緊靠中檔圓銷和限位釘橫臥于所有琴鍵之上，壓鍵檔桿兩端插入鍵盤箱兩側(cè)對(duì)應(yīng)的孔內(nèi)，在壓鍵檔桿的上面設(shè)有支架。
4.如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于鍵盤的每個(gè)琴鍵，對(duì)應(yīng)一組由一個(gè)紅 外發(fā)射二極管和兩個(gè)相對(duì)的紅外接收二極管組成的光耦單元，各單元之間按相互對(duì)應(yīng)的行列關(guān)系電氣連接，構(gòu)成整個(gè)樂器力度鍵盤的矩陣掃描電路。
5.如權(quán)利要求2所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于所述的鍵盤上所有琴鍵的配重端的力臂相同，中檔圓銷與所有琴鍵相對(duì)應(yīng)的中檔連接，壓鍵檔桿壓在中檔圓銷的頂部上方，壓鍵檔桿和中檔圓銷間粘貼緩沖氈隔離，壓鍵檔桿兩端折90度角用螺釘固定于鍵盤箱的兩側(cè)，壓鍵檔桿上部設(shè)有支架，壓鍵檔桿和支架之間也粘貼緩沖氈隔離。
6.如權(quán)利要求2所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于所述的鍵盤的每個(gè)琴鍵，對(duì)應(yīng)一組由一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)相對(duì)的紅外接收二極管、兩個(gè)三極管組成的光耦單元，所述的紅外接收二極管的負(fù)極連接三極管組成反向門電路，各單元之間按相互對(duì)應(yīng)的行列關(guān)系電氣連接，構(gòu)成整個(gè)樂器力度鍵盤的矩陣掃描電路。
7.如權(quán)利要求1或2所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于所述的彈性膠條為L(zhǎng)形，厚度3~4毫米，L形稍短的一邊長(zhǎng)10~15毫米貼近琴鍵底面，L形稍長(zhǎng)的另一邊長(zhǎng)28~30毫米連接在鍵盤中檔朝向前檔的一面，設(shè)于琴鍵底面的阻光片為直角形，阻光片與琴鍵底面相連接的一面設(shè)有一凸出體，琴鍵底面與阻光片相連接的對(duì)應(yīng)位置設(shè)有一凹孔，阻光片的凸出體嵌入琴鍵底面的凹孔中互配定位，阻光片另設(shè)有一通孔，用于和琴鍵底面的引孔螺釘連接。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于所述的阻光片對(duì)應(yīng)的印刷電路板上的一組光耦單元，由一個(gè)紅外發(fā)射二極管和兩個(gè)相對(duì)的紅外接收二極管組成，兩個(gè)紅外接收二極管并列在一起，兩者的頂高一般相差約I毫米，相對(duì)的紅外發(fā)射二極管對(duì)應(yīng)于兩個(gè)并列的紅外接收二極管的中部，紅外發(fā)射二極管的頂高介于相對(duì)的兩個(gè)紅外接收二極管頂高的中間。
9.如權(quán)利要求1或2所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于所述的紅外發(fā)射二極管每12顆為一組合，設(shè)于一條完整的發(fā)射管塑殼中，間距與由連續(xù)7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵組成的一組琴鍵軸心間距對(duì)應(yīng)一致，紅外光發(fā)射方向相同。
10.如權(quán)利要求1或2所述的一種改進(jìn)的用于演奏的光電鍵盤裝置，其特征在于所述的紅外接收二極管每24顆為一組合，設(shè)于一條完整的接收管塑殼中，每?jī)深w紅外接收二極管并列為一個(gè) 單元，各單元間距與由連續(xù)7個(gè)白鍵和5個(gè)黑鍵組成的一組琴鍵軸心間距對(duì)應(yīng)一致，紅外光接收朝向相同，且各單元的兩顆紅外接收二極管高低錯(cuò)落一致，整條之間交替錯(cuò)落。
【文檔編號(hào)】G10H1/34GK103700364SQ201310681689
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】馬季平 申請(qǐng)人:馬季平