专利名称：弹性可变电阻式力度音量控制器及应用该控制器的电子琴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子技术中的音频信号处理领域，更具体地说，涉及一种弹性可变电阻式力度音量控制器及应用这种控制器的电子装置，例如电子琴，特别是电子钢琴。
背景技术：
传统乐器的声音是通过机械的方法产生的，电子琴的声音是用“电”产生的。音源是晶体管产生的振动。早期的电子琴，振荡器需要产生一定频率的振荡信号，振荡信号通过分频器分解成不同频率的信号输送到放大器，放大器将信号放大，推动扬声器发出声音。键盘实际是一些开关，如果没有键盘，许多中频率的信号一齐进到放大器里，通过扬声器发出的声音就会杂乱无章，不成音乐。按下键盘的一只键，就等于接通一只开关，只允许某一种频率的信号通过到放大器里去，扬声器就发出一个音来。这样，按照一定的演奏规律来按键，就能演奏出美妙的音乐来。电子琴属于电子乐器，发音音量可以自由调节。音域较宽，和声丰富。电子钢琴采用电子琴的原理，具有音调准确、音色丰富的优点。同时它的局限性也非常明显，它一般没有力度控制，无法充分表达演奏者的情感。电子钢琴发生原理与传统钢琴不同，力度控制较难实现。由于电子钢琴不能根据演奏者的要求进行强弱音的演奏，因而影响这类电子乐器的使用和发展。申请号为92208242.1的实用新型公开了一种电子琴力度琴键，其以电阻橡胶作为力度传感部件。利用电阻橡胶与电极接触面积大小而变化的特征将电阻橡胶做成曲面，通过力度大小改变电极与电阻橡胶的接触面积达到控制声音大小的目的。其结构复杂，造成价格昂贵，电阻橡胶容易老化，对于电子琴的使用寿命构成一定的局限性，不便普及。
实用新型内容本实用新型的第一个目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、使用寿命长的、普及型的力度音量控制器，解决音频信号处理中的力度控制问题。本实用新型的力度音量控制器，通过一种弹性可变电阻进行控制。本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现:一种弹性可变电阻控制器，包括壳体、滑柄、碳膜、第一引脚、第二引脚。所述碳膜紧贴于壳体内壁，所述弹簧固定于壳体内腔底端，所述滑柄可以自由滑动。采用本实用新型提供的弹性可变电阻器的电子琴，不仅可以实现音量由力度控制的功能，还可以延长电子琴的使用寿命，降低制造成本，得到更广泛使用。优选的是所述壳体、碳膜、弹簧固定连接为一体式结构。在上述方案中优选的是所述壳体顶端留有小孔。该小孔的作用是:控制滑杆的滑动范围。在上述任一方案中优选的是，所述弹簧与所述壳体内腔底端固定连接。[0012]在上述任一方案中优选的是，所述弹簧与所述滑杆的电极相连接。在上述任一方案中优选的是，所述滑杆位于所述壳体内腔部分端固定连接有电极。在上述任一方案中优选的是，所述电极两端分别与所述碳膜相接触。在上述任一方案中优选的是，所述第一引脚、第二引脚分别连接滑杆电极与碳膜电极。在上述任一方案中优选的是，所述第一引脚、第一引脚连接至声音放大电路。在上述任一方案中优选的是，所述弹性可变电阻控制器底部固定于琴身，与琴身是一体式结构。在上述任一方案中优选的是，所述弹性可变电阻控制器滑杆腔体外部顶端与琴键相连。本实用新型的第二个目的是提供一种制作电子琴，其具有上述任一方案中的弹性可变电阻控制器本实用新型的第三个目的是提供一种制作电子琴的方法，其包括如下步骤:1.定做N只弹性可变电阻，且可靠性高。2.定做一个信号放大电路Tl，输入信号要小于I VP-P。3.各音频输入信号通过琴键触点开关Kl一Kn，分别接入对应的弹性可变电阻RWl — RWn，在经过电容C2传送至放大电路Tl焊接，电阻R1、R2为分压电阻，经过放大电路的电信号输出制成弹性可变电阻式力度音量控制器。4.将弹性可变电阻控制器安装在电子琴键盘下方，可变电阻底端固定于琴身，第一引脚和第二引脚将弹性可变电阻所采集的力度控制的电信号传至信号放大电路，调试音量。
为了是本实用新型便于理解，现在组合附图描述本实用新型的具体实施例。图1是按照本实用新型的可变电阻式音量控制器的弹性可变电阻器的一优选实例的剖面图。图2是按照本实用新型的可变电阻式音量控制器的弹性可变电阻与单只琴键组合的一优选实施例不意图。图3是按照本实用新型的一优选实例的弹性可变电阻式音量控制器原理框图。图4是按照本实用新型的弹性可变电阻式音量控制器的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。如图1为核心元件一弹性可变电阻的剖面图，其结构由滑柄12、碳膜13、弹簧14、壳体U、第一引脚16、第二引脚17组成。按动滑柄12时，在内部弹簧4作用下，力度可变电阻根据按力大小，产生向下的平滑位移，使碳膜13的导电电阻体变小，即可变电阻的阻值变小。当滑柄12上的作用力消失时，内部弹簧4会带动可变电阻滑柄12恢复到原始位置，使碳膜13的导电电阻体最大。[0032]图2为单只弹性可变电阻与琴键组合工作示意图。如图2所示，按动电子钢琴的琴键2时，琴键2所带的触点开关接通，把力度控制信号送入弹性可变电阻I。在内部弹簧14作用下，根据琴键受力的大小，弹性可变电阻的滑柄12向下平滑位移，阻值变小，从而使输出的音频电信号增大。弹奏琴键2的力量越大，弹性可变电阻滑柄12的位移就越大，对应的电阻值越小，则输出的音频信号越大，反之亦然。图3为电子钢琴整机的力度音量控制器框图。以N键电子钢琴为例，各音频输入信号通过琴键触点开关Kl一Kn，分别接入对应的弹性可变电阻RWl—RWn，N路弹性可变电阻的输出信号共同连接至信号放大电路Tl，经过阻抗匹配，送往音频放大器。图4为弹性可变电阻式力度音量控制器电路图。以N键电子钢琴为例，需要N只力度可变电阻和一个由射极跟随器组成的信号放大电路。在所述弹性可变电阻式力度音量控制器的制作方法的第二步骤中，所述信号放大电路优选如图4所示，步骤三优选参照图4电路进行，参照图4电路，所述步骤四优选参照图2可变电阻与琴键的组合示意图进行。以上结合本实用新型的具体实施例做了详细描述，但并非是对本实用新型的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，均仍属于本发明技术方案的范围。
权利要求1.一种弹性可变电阻式力度音量控制器，包括壳体(11)、滑柄(12)、碳膜(13)、弹簧(14)、第一引脚(16)、第二引脚(17)，其特征在于:所述碳膜(13)置于所述壳体(11)内壁，与所述壳体(11)为一体式结构。
2.如权利要求1的弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述弹簧(14)一端与所述壳体(11)内腔底部固定连接，另一端与所述滑柄(12)固定连接。
3.如权利要求1的弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述滑柄(12)位于所述壳体(11)内腔一端连接有电极。
4.如权利要求3的弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述滑柄(12)位于所述壳体(11)外部一端固定连接有横栓(15)。
5.如权利要求4的弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述第一引脚(16)和所述第二引脚(17)与所述壳体(11)为一体式结构。
6.如权利要求5的弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述第一引脚(16)和所述第二引脚(17)连接至信号放大电路。
7.如权利要求6的弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述壳体(11)底端与使用连接于使用该弹性可变电阻器的装置琴身(3)固定连接。
8.如权利要求7的弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述横栓(15)与使用连接于使用该弹性可变电阻器的装置琴键(2)，二者固定连接。
9.电子琴，具有弹性可变电阻式力度音量控制器，其特征在于:所述弹性可变电阻控制器(I)为上述任一权利要求中的可变电阻控制器。
10.如权利要求9的电子琴，其特征在于:其为电子钢琴。
专利摘要本实用新型涉及一种弹性可变电阻式力度音量控制器及应用该控制器的电子琴，包括弹性可变电阻(1)、琴键(2)、琴身(3)、弹性可变电阻式音量控制器电路。弹性可变电阻包括壳体(11)、滑柄(12)、碳膜(13)、弹簧(14)、横栓(15)、第一引脚(16)、第二引脚(17)。本实用新型以碳膜(13)作为力度传感部件，利用其阻值随与电极的接触面大小而变化的特性，将碳膜(13)与第一引脚接触连通电路，通过第一引脚(16)的滑动来改变与第二引脚(17)之间的阻值。将作用与键盘上的力度信号转换为电信号，击键力度越大阻值变化也越大，反之亦然，从而控制电子琴的音量，完成力-电转换功能。
文档编号G10H1/46GK202996281SQ201220602249
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者孙建京 申请人:北京联合大学