专利名称：具有静音功能的钢琴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及乐器，尤其涉及一种具有静音功能的弹奏乐器。
背景技术：
钢琴是一种键盘弹奏类乐器，其声音大、音域广、表现力非常丰富，从而深受大家 喜欢。目前钢琴主要有立式钢琴和卧式钢琴，但其基本结构都是由钢琴外壳、后背架、骨架、 音板、琴弦、击弦机、键盘和踏板系统组成。铁骨架和音板通常固定于后背架上，琴弦排列在 铁骨架上，由键盘击发击弦机上的榔头打击琴弦，使琴弦产生振动，琴弦的振动使音板产生 共鸣，从而使钢琴发出声音。在日常的学习演奏钢琴的过程中(特别是在初学者弹奏钢琴的过程中)，钢琴发 出的声音都比较欠优美，因此容易对家人及邻居产生很大的声音干扰。如果有人提出反对， 这样反过来又会影响钢琴演奏者的学习进度及效果。特别是目前钢琴学习一般都是在狭小 的房间中进行的，狭隘的空间更加影响钢琴的音色，长期在这种环境下学习，极容易使人产 生压抑及烦躁，从而影响学习兴趣及效果。
发明内容本实用新型的目的是提供一种具有静音功能的钢琴，初学者使用该具有静音功能 的钢琴练习演奏时，不会打扰到别人。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型提供一种具有静音功能的钢琴，所述具有静音功能的钢琴包括琴键、 榔头和琴弦，所述琴键用于触发所述榔头击发所述琴弦振动；所述具有静音功能的钢琴还 包括随着所述榔头的位置变化能够与所述榔头接触的档条；一端与所述档条连接的软轴；与所述软轴的另一端连接，并通过对所述软轴的作用使所述档条位置发生变化的 档位切换装置；一端与所述档条连接，另一端与钢琴支架连接的档条复位装置。更进一步优选地，其中所述档条上设置有减震条。更进一步优选地，其中所述档位切换装置包括中踏板，或，档位开关。更进一步优选地，其中所述档条复位装置包括弹簧。更进一步优选地，其中所述具有静音功能的钢琴还包括用来检测琴键的位置信息和动作信息，并根据所述位置信息和动作信息确定出琴 键号和被按下琴键的下压力度的检测装置；用来根据所述检测装置确定出的琴键号和下压力度，调度数字音源，并根据所述 数字音源进行音色合成的音色合成装置；用来将所述音色合成装置所合成的音色输出的音色输出装置。[0018]更进一步优选地，其中所述检测装置包括用来检测琴键的位置信息和动作信息的传感器；用来根据所述位置信息确定出琴键号，根据所述动作信息确定出被按下琴键从初 始位置被下压到最终位置所经历的时间差，并根据所述时间差确定出琴键的下压速度，并 根据所述速度确定出琴键的下压力度的检测电路板。更进一步优选地，其中所述检测电路板设置在所述琴键的下面；所述传感器设置 在所述检测电路板上，与所述琴键的数量相同，与琴键的位置一一对应。更进一步优选地，其中所述具有静音功能的钢琴还包括设置在钢琴支架上使所 述软轴长短得到调整的调节装置。更进一步优选地，其中所述检测装置、音色合成装置和音色输出装置之间设置有 总线。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型通过与档位切换装置和 档条连接的软轴，能够将档条的位置转换，并且由于档条随着所述榔头的位置变化能够与 所述榔头接触，从而使得档条处于静音档时，榔头不能击打到琴弦，因此可以在演奏者演奏 钢琴时实现静音功能，从而不会打扰到别人。
图1为本实用新型提供的第一实施例结构的主视示意图；图2为本实用新型提供的第一实施例结构的左视示意图；图3为本实用新型提供的第二实施例中检测装置的位置示意图；图4为本实用新型提供的第二实施例的工作流程图。
具体实施方式
本实用新型提供的第一实施例提供了一种具有静音功能的钢琴，其结构的主视图 和侧面图分别如图1(图1中省略琴键、琴弦和榔头)和图2所示。由图1和图2可以看出， 该具有静音功能的钢琴包括琴架1、弹簧2、支架3、角架4、螺栓5、档条6、支架7、减震条8、 支架9、支架10、调节栓11、软轴12、角支架13、中踏板14、琴弦15、榔头16、档位17、档位 18组成。支架3、支架7、支架9、支架10与琴架1连接，并分别设置有孔或槽。档条6随着所述榔头的位置变化能够与所述榔头接触。档条6上设置有轴，该轴 可以在上述支架的孔或槽中转动；档条6上还设置有减震条8，该减震条8可以对上述榔头 16起到缓冲的作用，不仅可以保护榔头16，还可以吸收与榔头16接触而产生的振动，有效 地减少杂音。减震条8的减震材料可以是橡胶、树脂、布料、棉花、塑胶泡沫、纸等类似物。支架3上还设置有螺孔，该螺孔上安装有调节栓11，通过该调节栓11可以调节软 轴12的长短，软轴12的长短决定了档条6的位移距离。弹簧2 —端与档条6连接，另一端与支架3相连，其用以作用于档条6，使从档条6 从图2所示的虚线位置(静音档位置)恢复到图2所示的实线位置(正常演奏位置)。软轴12的一端与中踏板14相连接，另一端通过调节栓11与跟所述档条6连接的 角架4相连接。[0035]下面描述该第一实施例的工作情况正常演奏时，钢琴处于档位18，这时档条6处于图2中实线所示的位置，此时演奏 者按下琴键后，琴键会触发所述榔头16击发所述琴弦15振动，琴弦的振动15使音板产生 共鸣，然后通过扬声器将声音输出。当需要静音时，脚踏钢琴中踏板14，让中踏板14从档位18变为档位17，此时中踏 板14变为图2中所示的虚线位置，随着中踏板14的位置变化，软轴12通过调节栓11，最后 作用于角架4，角架4通过螺栓5作用于档条6，档条6通过支架3、支架7、支架9、支架10 旋转，使档条6的上端及减震条8向前移动，这样档条6就处于静音档(即图2中档条6处 于的虚线位置)，这样在弹钢琴时，所述榔头16上的榔头就击打不到琴弦15 了，因而钢琴就 不会发出声音了。当需要从静音转换为正常演奏时，将中踏板14抬起，随着弹簧2的作用，档条6会 恢复到图2所示的实线位置，这样钢琴就会转换到正常演奏状态。上述实施例是以脚踏钢琴中踏板14为例来实现钢琴的静音功能的，但本实用新 型并不局限于此，还可以通过带档位的开关(如二档位开关)等其它档位切换装置来控制 钢琴的档位变化，从而实现钢琴的静音功能。上述实施例是以调节栓11为例，来微调节软轴12长短的，但本实用新型并不局限 于此，还可以使用其它的机械结构来实现，如在凸缘上设置凹槽，将软轴12绕在此凹槽内， 通过移动凸缘来实现微调节软轴12长短。上述实施例中的弹簧2，也可以是其它具有弹性的器件。本实用新型提供的第二实施例提供了另一种具有静音功能的钢琴，该实施例是在 第一实施例的基础上，增加了检测装置、音色合成装置和音色输出装置。上述检测装置的结构如图3所示，包括光电传感器31和检测电路板32 ；整个检测电路版32是安装在琴键33下面， 键架1上面；光电传感器31是安装在检测电路版32上；光电传感器31设置在所述检测 电路板上，与上述琴键的数量相同，且与琴键的位置一一对应。检测电路版32上设置有 MCU (Microprocessor Control Unit，微处理机控制单元)。该检测电路版32上的MCU、音 色合成装置和音色输出装置之间通过总线连接，实现它们之间的数据信息传输。光电传感 器31用于检测所述琴键的位置信息，以及琴键的动作信息，然后将这些检测电路板32，检 测电路板32上的MCU根据所述琴键的动作信息确定出琴键的下压力度，并将所述位置信息 和该位置信息对应的琴键的下压力度传输给上述音色合成装置。上述音色合成装置，根据所述检测装置所提交的位置信息，确定出该位置信息对 应琴键的下压力度，然后根据该下压力度调用存储的数据音源，并对其进行音色合成，将合 成后的音色传输给上述音色输出装置输出。下面结合如图4所示的工作流程图描述下第二实施例的工作情况，具体如下步骤101，将钢琴切换到静音状态。通过脚踏中踏板14或档位开关，使钢琴在档位17的状态，即处于静音的状态。此 步骤的具体工作情况与第一实施例中的相关描述雷同，这里不在详细描述。步骤102，初始化。打开电源，光电传感器31扫描所有的琴键，钢琴各个部件检测正常。[0051]步骤103，检测是否有琴键被按下，若是，则执行步骤104 ；否则，执行步骤。光电传感器31实时扫描所有的琴键，检测是否有琴键被按下。当琴键被按下离开初始位置时，对应该琴键的光电传感器31则输出光强度信号 给检测电路板32，检测电路板32上的MCU会根据该光强度的强弱判断该琴键是否是被按 下。本实施例中，将光电传感器31设置在琴键下方的位置，琴键的初始位置距离光电传感 器31较远，所以琴键刚刚被按下时，光电传感器31会发出一个弱强度光信号给检测电路板 32，检测电路板32上的MCU根据其也就判断出该琴键被按下了。步骤104，计算出被按下琴键的键号及下压力度。本实施例中，由于光电传感器31设置在琴键的最终位置，所以当琴键从初始位置 被按下时，对应该琴键的光电传感器31就会传一个最弱的光强度信号给检测电路板32，检 测电路板32上的MCU就能够判断出该琴键的键号；当琴键被按下至最终位置时，对应该琴 键的光电传感器31传的光强度信号会最强。根据先后的最弱和最强的光强度信号，检测电路板32上的MCU可以计算出被按下 琴键自初始位置到最终位置所经历的时间差△〖，然后根据该时间差At计算出琴键被按 下的速度V，该运算采用如下关系式1 V = f(At).......................关系式 1然后，通过琴键被按下的速度V计算琴键下压力度P，该运算可采用如下的关系式 2 P = f ‘ (V)...........................关系式 2步骤105，根据计算结果进行音色合成。根据计算结果，上述音色合成装置调用存储在存储器(如FLASH芯片)上的数字 音源数据，并将这些数据，送往数码合成芯片进行各种解码和效果合成，合成为所希望得到 的音频数据。步骤106，音频放大及输出。对步骤105得到的音频数据进行放大，通过耳机或扬声器等音色输出装置，控制
音量放出声音，输出给演奏者。步骤107，检测是否有琴键被提起，若被提起，则执行步骤108，停止输出声音；否 则转向步骤103，即继续检测是否有琴键被按下。琴键被提起的检测方法也是根据光强度信号的强弱进行的，与上述琴键被按下的 检测方法类似，这里不再详细描述。上述第二实施例是以光电传感器31对琴键进行检测为例进行说明的，当然本实 用新型并不局限于此，还可以采用其它的检测方法，如采用光栏检测、采用机械光电检测 等，这种检测需要在钢琴原有结构框架上开槽，并在槽内安装光缆、橡胶或弹簧。光栏检测方法需要在琴键上开孔安装带孔的遮光片，琴键下方安装对射式的传感器。机械光电检测也是采用带遮光片的对射式传感器，并设置弹簧来复位遮光片。上述两种方法都采用了对射式传感器来检测琴键是否被按下或被提起。这种对射 式传感器由发射元件和接收元件组成，每一对对射式传感器分别设置在琴键的初始位置和 最终位置，光会在对应的发射元件和接收元件之间延伸。[0070]当琴键从初始位置被按下后，第一对发射元件和接收元件之间的光会被遮挡，此 时发射元件向检测电路板32传送一个ON信号，当琴键被按下至最终位置时，第二对发射元 件和接收元件之间的光会被遮挡，此时发射元件向检测电路板32传送另一个ON信号，这样 检测电路板32会确定该琴键被按下，并根据接收到2次ON信号的时间差确定琴键下压的 速度，并根据该下压速度计算出琴键的下压力度。同样道理在第二对对射式传感器中的发射元件向检测电路板32传送一个OFF信 号后，如果第一对对射式传感器中发射元件再向控制单元传送一个OFF信号后，则确定琴 键被释放。由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型通过与档位切换装置和 档条连接的软轴，能够将档条的位置转换，并且由于档条随着所述榔头的位置变化能够与 所述榔头接触，从而使得档条处于静音档时，榔头不能击打到琴弦，因此可以在演奏者演奏 钢琴时实现静音功能，从而不会打扰到别人。另外，通过检测装置、音色合成装置和音色输出装置，使演奏者可以听到弹奏的音 色，因此可以达到既不打扰他人，又会让演奏者听到演奏乐器音色的效果。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权 利要求的保护范围为准。
权利要求一种具有静音功能的钢琴，其包括琴键、榔头和琴弦，所述琴键用于触发所述榔头击发所述琴弦振动；其特征在于，所述具有静音功能的钢琴还包括随着所述榔头的位置变化能够与所述榔头接触的档条；一端与所述档条连接的软轴；与所述软轴的另一端连接，并通过对所述软轴的作用使所述档条位置发生变化的档位切换装置；一端与所述档条连接，另一端与钢琴支架连接的档条复位装置。
2.根据权利要求1所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述档条上设置有减震条ο
3.根据权利要求1所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述档位切换装置包括 中踏板，或，档位开关。
4.根据权利要求1所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述档条复位装置包括弹簧。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述具有静音功 能的钢琴还包括用来检测琴键的位置信息和动作信息，并根据所述位置信息和动作信息确定出琴键号 和被按下琴键的下压力度的检测装置；用来根据所述检测装置确定出的琴键号和下压力度，调度数字音源，并根据所述数字 音源进行音色合成的音色合成装置；用来将所述音色合成装置所合成的音色输出的音色输出装置。
6.根据权利要求5所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述检测装置包括 用来检测琴键的位置信息和动作信息的传感器；用来根据所述位置信息确定出琴键号，根据所述动作信息确定出被按下琴键从初始位 置被下压到最终位置所经历的时间差，并根据所述时间差确定出琴键的下压速度，并根据 所述速度确定出琴键的下压力度的检测电路板。
7.根据权利要求6所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述检测电路板设置在 所述琴键的下面；所述传感器设置在所述检测电路板上，与所述琴键的数量相同，与琴键的 位置一一对应。
8.根据权利要求6所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述具有静音功能的钢 琴还包括设置在钢琴支架上使所述软轴长短得到调整的调节装置。
9.根据权利要求5所述的具有静音功能的钢琴，其特征在于，所述检测装置、音色合成 装置和音色输出装置之间设置有总线。
专利摘要本实用新型涉及一种具有静音功能的钢琴，其包括琴键、榔头和琴弦，随着所述榔头的位置变化能够与所述榔头接触的档条；一端与所述档条连接的软轴；与所述软轴的另一端连接，并通过对所述软轴的作用使所述档条位置发生变化的档位切换装置；一端与所述档条连接，另一端与钢琴支架连接的档条复位装置；所述琴键用于触发所述榔头击发所述琴弦振动。本实用新型能够在档条处于静音档时，榔头不能击打到琴弦，因此可以在演奏者演奏钢琴时实现静音功能，从而不会打扰到别人。
文档编号G10C3/00GK201638541SQ20102015073
公开日2010年11月17日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日
发明者聂彩虹 申请人:聂彩虹