钢琴静音装置及包含该装置的钢琴、钢琴教学系统的制作方法

本发明涉及钢琴领域，特别是涉及钢琴静音装置及包含该装置的钢琴、钢琴教学系统。

背景技术：

钢琴音域范围很宽，几乎囊括了乐音体系中的全部乐音。演奏者通过按下键盘上的琴键，拉动钢琴里面的琴槌以敲打琴弦，继而琴弦发出声音。随着社区文化生活的不断丰富，钢琴的拥有量不断增多，随之而来的问题是：传统钢琴在演奏时声音较大，造成了一定程度的扰民问题。针对这一问题，目前的解决方案是在传统钢琴上安装静音系统，从而使琴槌无法触及琴弦以达到静音效果。然而，这种静音系统需要通过手动操纵杆或者脚踏板驱动物理阻挡条的移动来达到开启或关闭静音的功能，其存在的缺陷如下：

1.板动需要一定的扭矩，操作不便，更不适合儿童操作；一旦有操作不当的情况发生，则极有可能导致内部结构损坏；

2.在集体教学环境中使用时，需要学员手动配合教师的安排，根据需要开启和关闭静音功能，导致操作不便，影响教学进度；

3.驱动结构必须外露，破坏了钢琴的整体外观美感。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供钢琴静音装置及包含该装置的钢琴、钢琴教学系统，用于解决现有技术中的以上问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钢琴静音装置，包括：机电驱动装置、机电驱动装置固定座、偏心轴架、及静音挡板；所述机电驱动装置固定座用于将所述机电驱动装置固定于近所述静音挡板一端的位置处；所述机电驱动装置的转轴与所述偏心轴架连接；所述偏心轴架与所述静音挡板的一端连接；所述静音挡板位于所述钢琴的各击弦榔头前方；其中，在非静音模式下，所述静音挡板位于不阻挡各所述击弦榔头敲击琴弦的第一位置处；在静音模式下，所述机电驱动装置驱动所述偏心轴架转动，以带动所述静音挡板从所述第一位置移动至阻挡各所述击弦榔头敲击琴弦的第二位置处。

于本发明一实施例中，所述装置还包括：通信连接所述机电驱动装置的控制单元，以及与所述控制单元通信连接的以下单元中的一种或多种组合：通信单元，用于通过有线网络或无线电信号的方式接收外部控制信号，以供所述控制单元根据所述外部控制信号控制所述机电驱动装置；传感单元，用于通过红外或蓝牙或无线电磁波的方式接收外部控制信号，以供所述控制单元根据所述外部控制信号控制所述机电驱动装置；输入单元，用于获取用户操作并根据所述用户操作生成控制信号，以供所述控制单元根据所生成的控制信号控制所述机电驱动装置。

于本发明一实施例中，所述输入单元包括：设置于所述钢琴的接触传感器、踏板、或附加功能按钮。

于本发明一实施例中，所述机电驱动装置采用自带角度控制的伺服电机；在接收所述外部控制信号时，所述伺服电机的角度传感器能根据所述外部控制信号中的角度信息执行相应角度的转动控制。

于本发明一实施例中，所述机电驱动装置采用直流电机、减速电机或步进电机；所述钢琴静音装置还包括：用于检测所述静音挡板是否移至所述第二位置的位置传感器、角度传感器、或接近传感器；其中，所述控制单元根据所述位置传感器、角度传感器、或接近传感器的检测信号得知所述偏心轴架的转动角度的实际状态与期望状态之间的差异，以此进行所述偏心轴架的调节控制。

于本发明一实施例中，所述静音挡板由可磁化金属材料制成；所述钢琴静音装置还包括：第一电磁线圈，设置于所述第一位置，电性连接所述控制单元；第二电磁线圈，设置于所述第二位置，电性连接所述控制单元；所述控制单元根据接收的指令信号判断是否要开启所述静音模式；若否，则导通所述第一电磁线圈，以令所述第一电磁线圈将所述静音挡板吸引至所述第一位置，从而开启所述非静音模式；若是，则导通所述第二电磁线圈，以令所述第二电磁线圈将所述静音挡板吸引至所述第二位置，从而开启所述静音模式。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钢琴，包括：如上任一所述的钢琴静音装置。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钢琴教学系统，包括：服务端，以及与所述服务端通信连接的至少一架如上所述的钢琴；其中，所述服务端用于向所述至少一架钢琴发送指令信号，以令所述至少一架钢琴将其工作模式调节至静音模式或非静音模式。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钢琴静音或非静音模式的控制方法，应用于如上任一所述的钢琴静音装置；所述方法包括：在接收钢琴静音控制信号时，控制所述机电驱动装置驱动所述偏心轴架正向转动，以带动所述静音挡板从所述第一位置移动至所述第二位置处；在接收钢琴非静音控制信号时，控制所述机电驱动装置驱动所述偏心轴架反向转动，以带动所述静音挡板从所述第二位置移动至所述第一位置处。

于本发明一实施例中，所述方法还包括：在接收钢琴非静音控制信号时，导通所述第一电磁线圈，以令所述第一电磁线圈将所述静音挡板吸引至所述第一位置，从而开启所述非静音模式；在接收钢琴静音控制信号时，导通所述第二电磁线圈，以令所述第二电磁线圈将所述静音挡板吸引至所述第二位置，从而开启所述静音模式。

如上所述，本发明的钢琴静音装置及包含该装置的钢琴、钢琴教学系统，具有以下有益效果：

1)结构简单、便于操作，避免了现有扭矩操作不当时会对钢琴内部结构造成损坏的风险；

2)在集体教学环境中，有利于实现对多架钢琴的统一控制，以使多架钢琴同时切换至静音模式或非静音模式，提高教学效率；

3)驱动结构不外露，保持了钢琴外观的美感。

附图说明

图1显示为本发明一实施例中的非静音状态下的钢琴静音装置的应用场景示意图。

图2显示为图1中a部分的局部放大图。

图3显示为本发明一实施例中的静音状态下的钢琴静音装置的应用场景示意图。

图4显示为图1中b部分的局部放大图。

图5显示为本发明一实施例中的钢琴静音装置的单元结构示意图。

元件标号说明

1击弦机脚架

2机电驱动装置

3机电驱动装置固定座

4偏心轴架

5静音挡板

6击弦榔头

501控制单元

502通信单元

503传感单元

504输入单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1～图4，本实施例提供一种钢琴静音装置，该钢琴静音装置主要包括：机电驱动装置2、机电驱动装置固定座3、偏心轴架4、及静音挡板5，其中，机电驱动装置2是以电能为动力的机械执行部件，例如：各种类型的电机和电磁阀等，机电驱动装置固定座3用于将机电驱动装置2固定于近静音挡板5一端的位置处(图中为击弦机脚架1的外侧)，机电驱动装置2的转轴与偏心轴架4连接，偏心轴架4与静音挡板5的一端连接，静音挡板5位于钢琴的各击弦榔头6前方。

击弦机脚架可以采用锌合金制成。机电驱动装置2可以采用自带角度控制的伺服电机，或直流电机、减速电机或步进电机等。机电驱动装置固定座3和静音挡板5可以采用冷轧板材料制成。偏心轴架4可以采用pa66材料制成。击弦榔头6可以外加硬羊毛毡。

在机电驱动装置2的驱动下，偏心轴架4会发生正向转动、反向转动，从而带动静音挡板5的前后移动。详细的，本实施例所谓的正向转动为顺时针转动，而反向转动为逆时针转动。

图2显示了本实施例的钢琴静音装置在非静音模式下的状态图，此时，静音挡板5位于不阻挡各击弦榔头6敲击琴弦的第一位置。当所述钢琴静音装置从非静音模式切换至静音模式时，机电驱动装置2驱动偏心轴架4发生正向转动，从而带动静音挡板5从远离各击弦榔头6的第一位置移动至靠近各击弦榔头6的第二位置，如图4所示。当静音挡板5到达第二位置后即可阻挡各击弦榔头6敲击琴弦，继而达到钢琴静音效果。

相对的，图4显示了本实施例的钢琴静音装置在静音模式下的状态图，此时，静音挡板5位于阻挡各击弦榔头6敲击琴弦的第二位置。当所述钢琴静音装置从静音模式切换至非静音模式时，机电驱动装置2驱动偏心轴架4发生反向转动，从而带动静音挡板5从靠近各击弦榔头6的第二位置移动至远离各击弦榔头6的第一位置，如图2所示。当静音挡板5到达第一位置后便不会阻挡各击弦榔头6敲击琴弦，继而恢复钢琴正常发音的效果。

在另一实施例中，上述机电驱动装置2的驱动控制由图5所示的结构实现。具体的，包括：通信连接机电驱动装置2的控制单元501，以及与控制单元501通信连接的通信单元502、传感单元503、输入单元504。需要说明的是，本实施例是一种优选的实现方式，本领域技术人员可以根据实际需要对通信单元502、传感单元503、输入单元504进行选择，如仅选择其中一种，或选择任两种进行组合，并不以本实施例为限。

通信单元502例如gprs模块、wifi模块等，能通过有线或无线电信号的方式接收外部控制信号，以供控制单元501根据所述外部控制信号控制所述机电驱动装置。

传感单元503例如红外模块、蓝牙模块、无线电模块等，能通过红外或蓝牙或无线电磁波的方式接收外部控制信号，以供控制单元501根据所述外部控制信号控制所述机电驱动装置。

输入单元504例如设置于所述钢琴的接触传感器、踏板、或附加功能按钮等，能获取用户对接触传感器、踏板、或附加功能按钮的操作并根据该操作生成控制信号，以供控制单元501根据所生成的控制信号控制所述机电驱动装置。

控制单元501接收通信单元502、传感单元503的外部控制信号，或接收到输入单元504产生的控制信号，从而对机电驱动装置进行相应地控制，使之驱动前述实施例中的机械结构来完成静音模式的开启与关闭。

举例而言，所述钢琴静音装置根据接收信号执行钢琴静音或非静音模式的控制方法包括以下步骤：

步骤1、在接收钢琴静音控制信号时，控制所述机电驱动装置驱动所述偏心轴架正向转动，以带动所述静音挡板从所述第一位置移动至所述第二位置处；

步骤2、在接收钢琴非静音控制信号时，控制所述机电驱动装置驱动所述偏心轴架反向转动，以带动所述静音挡板从所述第二位置移动至所述第一位置处。

在其他实施例中，当所述机电驱动装置采用自带角度控制的伺服电机时，控制单元在接收所述外部控制信号后，令所述伺服电机的角度传感器根据所述外部控制信号中的角度信息执行相应角度的转动控制，从而保证角度转动到位。

在其他实施例中，所述钢琴静音装置还包括：用于检测所述静音挡板是否移至所述第二位置的位置传感器、角度传感器、或接近传感器，此时，所述机电驱动装置应当配合采用直流电机、减速电机或步进电机。所述控制单元根据所述位置传感器、角度传感器、或接近传感器的检测信号得知所述偏心轴架的转动角度的实际状态与期望状态之间的差异，以此进行所述偏心轴架的调节控制，从而保证角度转动到位。

在其他实施例中，所述静音挡板由可磁化金属材料制成。所述钢琴静音装置还包括：第一电磁线圈、第二电磁线圈，其中，第一电磁线圈设置于所述第一位置，电性连接所述控制单元；第二电磁线圈设置于所述第二位置，电性连接所述控制单元。所述控制单元根据接收的指令信号判断是否要开启所述静音模式。若否，则导通所述第一电磁线圈，以令所述第一电磁线圈将所述可磁化的静音挡板吸引至所述第一位置，从而开启所述非静音模式；若是，则导通所述第二电磁线圈，以令所述第二电磁线圈将所述可磁化的静音挡板吸引至所述第二位置，从而开启所述静音模式。

此时，所述钢琴静音装置根据接收信号执行钢琴静音或非静音模式的控制方法还包括以下步骤：

步骤1、在接收钢琴非静音控制信号时，导通所述第一电磁线圈，以令所述第一电磁线圈将所述静音挡板吸引至所述第一位置，从而开启所述非静音模式；

步骤2、在接收钢琴静音控制信号时，导通所述第二电磁线圈，以令所述第二电磁线圈将所述静音挡板吸引至所述第二位置，从而开启所述静音模式。

本发明还提供一种包括如上任一实施例所述的钢琴静音装置的钢琴。由于前文已经对所述钢琴静音装置的原理进行了详细介绍，在此便不再重复赘述。

除此之外，本发明还提供一种钢琴教学系统，包括：服务端，以及与所述服务端通信连接的至少一架如前所述的钢琴。所述服务端用于向所述至少一架钢琴发送指令信号，以令所述至少一架钢琴将其工作模式调节至静音模式或非静音模式。

本实施例的钢琴教学系统，最大特点是方便了多台钢琴集体教学环境下，老师能使用简单的软件操作通过网路等途径直接控制各个学生的钢琴的静音功能，以使教学设备的可控制权掌握在老师手中，避免课堂纪律混乱，提高教学效率。

综上所述，本发明的钢琴静音装置及包含该装置的钢琴、钢琴教学系统，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。