改进的触觉控制器的制作方法

文档序号:24892840发布日期:2021-04-30 13:20阅读:166来源:国知局
改进的触觉控制器的制作方法

本公开涉及用于音乐领域中的控制器的领域,并且更确切地涉及一种键盘式设备。



背景技术:

由于键盘式设备具有控制和生成多种多样的声音和信号的能力,常将它们用于音乐领域中。

然而,这些设备通常受到其钢琴式键盘这一结构的限制。已经提供了许多旨在尽可能忠实地再现钢琴键盘所产生的感觉的设备。

特别地,还已知多种设备,其旨在满足对连续控制的需求,以便演奏出与传统钢琴不同的某些声音,其功能之一即常称为“触后(aftertouch)”的功能。然而,迄今为止提供的设备的功能均非常有限,并且控制幅度太小以致于无法真正提供令人满意的演奏效果。

因此,本文期望提供一种控制器,与常规键盘相比,这种控制器可以具有数量更多且变化多端的设置方式。



技术实现要素:

本公开涉及一种触觉控制器,包括:

-基座;

-多个致动器,每个致动器在主方向上具有细长形状,每个致动器被安装成能够相对于所述基座沿垂直于所述主方向的枢转轴枢转;

-多个阻尼元件,每个阻尼元件被定位成阻尼致动器在压缩方向上绕所述枢转轴的旋转移动,

所述阻尼元件在初始构造和最终构造之间可弹性变形,

每个阻尼元件包括为可变形材料的主体,所述主体具有至少一个凹部;

其特征在于,所述致动器中的每一个具有适于与所关联阻尼元件接触的突出部,每个突出部具有一自由端,用于在阻尼元件的初始构造下限定与所关联阻尼元件的接触,例如线性接触。

根据一个实施例,每个阻尼元件的所述主体具有至少两个凹部。

所述凹部通常具有不同形状。

根据一个实施例,所述阻尼元件是可拆卸的。

根据一个实施例,所述基座限定了用于限制每个致动器在所述压缩方向上旋转的位移的支撑点。根据一个实施例,所述基座和所述致动器包括互相配合的装置,以限定用于限制每个致动器在与所述压缩方向相反的方向上旋转的位移的支撑点,并且还限定每个致动器在其所关联阻尼元件上的初始位置,在所述初始位置处,所述致动器对所述阻尼元件预加压力。

根据一个实施例,所述致动器中的每一个包括触觉部和脚部,该触觉部可相对于脚部在枢转轴所限定的方向上平移移动。

每个致动器的脚部通常包括枢转部,用于限定与所述基座的枢转连接,所述枢转部通过两个平行的板条与所述触觉部连接,每个板条在与所述枢转轴垂直的平面内延伸。

根据一个实施例,每个致动器的脚部包括枢转部,用于限定与所述基座的枢转连接并允许所述致动器沿与所述枢转轴垂直且与所述主方向垂直的轴进行旋转位移。

根据一个实施例,所述基座包括自所述基座突出的多个元件,每个元件被构造成在与所述枢转轴平行的方向上支撑倚靠所述致动器脚部的两个壁部,通常是在与所述枢转轴平行的方向上支撑倚靠与致动器的所述脚部相对的两个内壁或两个外壁。

根据一个实施例,所述基座包括自所述基座突出的多个元件,每个元件被构造成在与所述枢转轴平行的方向上支撑倚靠所述致动器脚部的两个内壁。所述元件通常是杆。

可选地,所述致动器被构造成依赖于所述致动器绕所述枢转轴的旋转而具有可变平移位移。

可选地,所述阻尼元件通过连接部连接到所述基座,所述连接部沿与所述枢转轴垂直的方向或与所述枢转轴平行的方向延伸。

根据一个实施例,所述阻尼元件具有可变的厚度,所述厚度可以沿所述致动器和所述阻尼元件间的接触(可能是线性的)所限定的方向或可能沿所述枢转轴所限定的方向来测量。

根据一个实施例,每个阻尼元件的主体呈圆柱形,例如为沿平行于所述枢转轴的轴的旋转圆柱形,每个阻尼元件的所述至少一个凹部在所述枢转轴所限定的方向上是贯通的。

根据一个实施例,每个致动器包括两个不同的连接元件,用于沿枢转轴形成独立于所述基座的两种枢转连接。

根据一个实施例,所述阻尼元件被构造成通过以下方式阻尼所述致动器的旋转移动:施加的阻尼依赖于所关联致动器的旋转而具有两条不同的剖线,从第一剖线到第二剖线的过渡定义了依赖于所述致动器的所述旋转的阻尼曲线的间断点。

附图说明

通过阅读以下通过非限制性实施例给出的本发明的不同实施方案的详细描述,将更好地理解本发明及其优点。这些描述参考了所附的附图,其中:

-图1示出了根据本发明一方面的设备的实施例;

-图2至图7示出了图1的详细视图。

-图8示出了图1所示设备的一种变体。

-图9是示出了随着致动器的压下所产生的设备阻尼的曲线图。

-图10至图14示出了根据本发明一方面的设备的另一实施例的数个视图。

-图15至图19示意性地示出了阻尼元件的实施例。

在所有附图中,相同元件用同一附图标记标记。

具体实施方式

图1至图4示出了根据本发明一方面的设备1的实施例。

这些图示出了包括基座2和多个致动器3的设备1,在此,将设备1构造为形成钢琴式键盘,致动器3形成钢琴的琴键。

致动器3均被安装成能够经由绕基座2的同一枢转轴4的枢转连接,相对于基座2旋转移动。枢转轴4可以由多个对准的轴线段或由连续的轴形成,只要能够确保致动器3相对于基座2具有公共的旋转轴即可。更一般地,枢转轴4通常表示致动器3相对于基座2的旋转轴,但是不一定对应于物理元件。致动器3各自在垂直于枢转轴4的主方向上延伸。

可以采用不同的方式来实现枢转连接。所示的实施例示出的枢转连接是通过形成一轴的元件来实现的,致动器3的一段围绕该轴设置,形成圆柱形套筒。然而,应当理解的是,该实施例不是限制性的;可以通过任何其他合适的方式来实现枢转连接,只要致动器3相对于基座2的相对移动被限制为旋转移动即可。

因此,致动器3可以由用户这样操纵:用户通常会在给定致动器的一部分上施加压力,以引起致动器3绕枢转轴4向某一方向旋转移动,称之为下压。

该下压方向的旋转移动受到位于每个致动器3和基座2之间的阻尼元件5的阻尼。因此,设备1通常包括与致动器3一样多的阻尼元件5。

通常,每个致动器3向下压方向的旋转移动都受到基座2的止动件(或支座)24限制,该止动件24因此被构造成定义了各致动器在下压方向上的最大旋转。因此,每个致动器3在下压方向上的旋转移动通常是在初始位置和下压位置之间进行的,在初始位置,用户未向致动器3上施力;而在下压位置,致动器3与所关联的止动件24相接触。

在图1至图4所示的实施例中,基座包括两个部分2a和2b,基座的第一部分2a构成对枢转轴4的支撑,基座的第二部分2b构成对阻尼元件5的支撑。在此类实施例中,基座2的两个部分2a和2b通常被固定到同一基座上,以确保不同部件的对准。

在与下压方向相反的方向上的旋转移动本身通常受到基座2所形成的止动件的限制,从而防止致动器3的抬起或致动器3的回弹作用。在图1所示的实施例中,基座2具有形成盖26的部分,该盖26覆盖致动器3靠近枢转轴4的部分。该形成盖26的部分通常具有多个槽261,该槽261允许例如螺纹杆等可调节止动件插入其中,从而能够限制致动器3向与下压方向相反的方向旋转移动。特别地,该类止动件的增设可以确保不同的致动器能够对齐在其初始位置上(即,当用户未向致动器3施力时),同时还能够定义致动器3在其所关联的阻尼元件5上的初始位置,使得在该初始位置处,致动器3对阻尼元件预加压力,从而既确保回到初始位置,还确保各致动器3与其阻尼元件5保持接触。

可以理解的是,该预加压力具体取决于阻尼元件5的形状和尺寸。预加压力会随着阻尼元件尺寸的增加而增加,反之亦然。

现将具体参考图2和图3来描述致动器3结构的实施例。

如图所示的致动器3包括触觉部31和脚部32,触觉部31形成致动器的自由端,脚部32包括枢转部33,用于形成相对于基座2的枢转轴4的枢转连接。

触觉部31是旨在被用户操纵的致动器3部分。因此,它通常具有平的上表面和下表面,该上表面可包括诸如木饰面的覆层或围绕触觉部31的其他元件,从而改善用户感觉。可以理解的是,用户也可以通过脚部32来操纵致动器3。

通常,使用中间部34来实现每个致动器3中触觉部31和脚部32之间的连接,其中,中间部34包括两个平行板条341和342,并在两个不同平面上延伸,每个平面垂直于枢转轴4。板条341和342通常由弹性材料制成,或者更一般地由在受到用户施加的适度的力时可发生弹性变形的材料制成,例如,可以由塑料材料(例如丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯或聚甲醛)或金属材料(例如钢或不锈钢)制成。

该类型的中间部分34使得31能够在枢转轴4所限定的方向上相对于脚部32进行平移移动,从而为致动器3提供另外的自由度。举例来说,这种平移移动可以允许发送“颤音(vibrato)”之类的信号以进行音乐处理。

可替选地,在每个致动器3和枢转轴4之间实现的枢转连接被构造成允许沿与枢转轴4垂直且与所讨论的致动器3的主方向垂直的轴进行受限的旋转移动。因此,此类实施例允许致动器3的自由端进行适度位移,以实现颤音效果。

通常,致动器3的触觉部31具有从上表面至下表面递减的横截面,当致动器3受到用户的下压力并且因此相对于相邻的致动器3绕枢转轴4进行旋转移动时,上述设置允许实现更大的平移位移。因此,图6和图7说明了处于空档位置的致动器3(即在用户未施力的情况下)和处于下压位置的致动器3(即在用户所施加的力的作用下已经绕枢转轴4进行了旋转移动)之间平移位移的差异。图6中分别用d1和d2表示出了这两个位置朝向相邻致动器可能发生的位移。可以看出,位移的幅度随着与所讨论的致动器相邻的致动器的横截面的减小而增大。取决于希望位移幅度逐渐变化,还是希望直接达到其最大值,可以对横截面的变化进行调整。因此,横截面的变化可以形成斜坡或凹口。

在所示的实施例中,可以看到每个致动器3的上表面3是薄板,随后是等腰梯形过渡部35,其使致动器3的厚度从致动器3的上表面向下表面减小,然后梯形部分的最短边延长为矩形横截面部分。

因此,就其应用而言,上述特征使得当用户在所讨论的致动器上施加更大压力时,他能够实现更大的颤音移动。

在所示的实施例中,致动器3的脚部32包括两个不同的臂321和322,每个臂与枢转轴4形成一连接元件,并由此限定了独立于基座2的两种不同的枢转连接。

此类实施例使得能够增大基座2和致动器3之间的枢转连接的宽度,从而能够最小化该枢转连接所引起的径向间隙。

在此类实施例中,致动器3的不同臂通常交错放置(特别如图3所示,其为图1一个区域的部分分解图),从而在同一致动器的两个臂321和322之间插入相邻致动器的一个或两个臂,从而能够如前所述地增大枢转连接的宽度,同时使得用来形成致动器3和基座2之间的所有枢转连接所需的体积最小化。

取决于设备1的期望构造,其可具有不同形状的致动器3。在图1所示的实施例中,区分出了两种不同类型的致动器3,以便形成与钢琴键盘类似的键盘。

如前所述,每个致动器3和基座2之间均设置有阻尼元件5,以阻尼致动器3在被称为下压方向的方向上的旋转移动,该下压方向对应于当用户在所讨论的致动器3的触觉部31的上表面上施加压力时致动器3的旋转方向。

不同的阻尼元件5可以彼此独立,或者可以分组成由脚部或条状物连接的子组件。例如,可以将全部或部分阻尼元件5形成为单个件,用沿旋转轴延伸的条状物或杆将不同的阻尼元件5进行连接。

在所示的实施例中,阻尼元件5位于致动器3的触觉部31的下方,每个致动器的下表面在此包括具有自由端316的突出部315,该自由端316适于与所关联的阻尼元件5进行接触。

为每个阻尼元件5定义了初始构造和最终构造,其中,初始构造对应于未发生变形的情况下(通常是所关联的致动器3未被施压时)阻尼元件的形状,而最终构造对应于所关联的致动器3发生位移时阻尼装置5的最大变形,所述最终构造通常由与致动器3相关联的止动件24确定。

当阻尼元件5处于其初始构造时,突出部315和阻尼元件5被构造成限定一接触,通常为线性接触。由此,突出部315中的每一个自关联致动器3的表面突出,并具有自由端316,用于与阻尼元件5接触。

线性接触指的是突出部315和阻尼元件5之间的至少一个线性接触。可以理解的是,由于部件会发生变形,线性接触必然会在给定的表面上延伸。应参照各部件的尺寸来理解线性的概念。

各突出部的自由端316通常具有形成圆弧的横截面,从而能够防止损坏阻尼元件5。

突出部315通常具有:

-在垂直方向上测量的长度,该长度大于所关联的阻尼元件5的高度,或通常大于所关联的阻尼元件高度的一半;

-在枢转轴4所限定的方向上测量的宽度,该宽度大于所关联的阻尼元件5在枢转轴4所限定的方向上测量的宽度,或者为所关联的阻尼元件5在枢转轴4所限定的方向上测量的宽度的1至4倍或1至3倍;

-在水平方向上垂直于枢转轴4测量的厚度,该厚度小于在水平方向上垂直于枢转轴4测量的圆柱体的最大厚度的三分之一或四分之一,在图示实施例中对应于阻尼元件5的圆柱体51的直径。

如图所示的阻尼元件5大致呈圆柱体形状,该圆柱体配备有连接部52,该连接部52在此形成大致为t形的瘤状物,从而便于连接至基座2。图5示出了图1和图4所示的阻尼元件5的侧视图。阻尼元件3还限定有接触部53,其对应于阻尼元件3适于与致动器3接触的部分。在所示的实施例中,接触部53是阻尼元件5中适于与致动器3的突出部315接触的部分。接触部53和连接部52通常位于阻尼元件5的主体51的两端,此时,这两个部分彼此相对设置。将阻尼元件5的压缩方向限定为与接触部53和连接部52所限定的方向相对应。在图4和图5中具体示出的实施例中,压缩方向是垂直的,并且形成了阻尼元件5的主体51的圆柱形截面的直径。图5中的轴z-z即标为压缩方向。

突出部315通常在由轴z-z限定的压缩方向上延伸。

阻尼元件5包括由可变形材料制成的主体51,例如硅树脂或弹性材料,大致呈圆柱体形状。圆柱体形状的主体51通常被定位成能够使得圆柱体的一个旋转轴与枢转轴4位于同一直线上。主体51具有至少一个凹部。在所示的实施例中,主体51具有两个彼此独立且形状不同的凹部55和57,而且,所述凹部通常是贯通的。

在所示的实施例中,两个凹部55和57在阻尼元件5的压缩方向上彼此相对重叠。因此,阻尼元件的主体51可细分为两个部分:第一部分5a和第二部分5b,每个部分通常对应于沿与压缩方向垂直的平面相接触的半圆柱体。两个部分5a和5b不一定相等,且它们通常构成主体51的两个部分,被与压缩方向垂直的平面分开。轴x-x示出了这样的平面和将主体51分成两部分的实施例。

将第一部分5a限定为主体51中包括接触部53的部分,而将第二部分5b限定为主体51中包括连接部52的部分。第一部分5a包括第一凹部55,其横截面大致呈半圆柱体形状,弯的部分和半圆柱体直径之间形成的角已经被磨圆。因此,第一凹部55的横截面呈半圆形,其脊部已被圆化,并且具有垂直于压缩方向的脚部。第二部分5b包括第二凹部57,其具有以限定压缩方向的轴z-z为中心且相对于该轴对称的椭圆形横截面。

在图5所示的实施例中,第一凹部55占据第一部分5a的大部分,而第二凹部57占据第二部分5b的较小部分。结果是,阻尼元件5的主体51的第一部分5a的刚度小于第二部分5b的刚度。

实践中,在致动器3位移期间,致动器3会引起阻尼元件5在压缩方向上的压缩。具有较小刚度的第一部分5a首先将发生变形,从而限定第一阻尼剖线。一旦第一剖线5a完全变形(即表现为第一部分5a在压缩方向上的物质连续性),由于第二部分5b的刚度大于第一部分5a的刚度,第二部分5b也将发生变形,从而限定了第二阻尼剖线。

突出部315被构造成其与阻尼元件5的保持较小的接触面,从而特别避免在阻尼元件5变形期间形成面接触,进而限制阻尼元件5的可能变形。

图8示出了图1所示设备的另一种构造。图8所示的设备1包括一个致动器3。可以理解的是,该变体可应用于包括多个致动器3的设备1,如可参见图1已示出的设备1。

在该实施例中,阻尼元件5位于致动器的“后部”区域,即与触觉部31相对设置。其中,阻尼元件也固定在基座2上(此处,基座2的部分2a构成对枢转轴4的支撑),但是此时的压缩方向是水平的,而且大致与用户向致动器3施力的方向垂直。对于上文已经描述的实施例,此处可以看出,突出部315在轴z-z所限定的压缩方向的延长线上延伸。该实施例能够使得致动器3的旋转移动与致动器3的触觉部31的平移移动之间失去关联性。

实际上,在如图1所具体示出的实施例中,阻尼元件5能够与自致动器3的触觉部31延伸的突出部315接触。因此,阻尼元件5将对沿致动器3的枢转轴4所进行的平移移动施加阻力,该阻力随着阻尼元件5的变形而变化。因此,阻尼元件5所抵抗的阻力将取决于阻尼元件5的属性及致动器3的位置。

此外,要注意的是,阻尼元件5和基座2之间的连接也会引起阻尼发生变化。如果考虑设置阻尼元件5的连接部52,则其通常可以限定沿枢转轴4或垂直于枢转轴4延伸的连接。在连接部52垂直于枢转轴4延伸的情况下,其可允许阻尼元件5在围绕与基座2的连接点旋转时能够发生轻微位移,从而使得阻尼元件5可以随着致动器3的平移位移发生颤音式移动。相反地,在连接部52平行于枢转轴4延伸的情况下,致动器3的平移位移会引起阻尼元件5发生变形,因此,后者将比连接部垂直于枢转轴4延伸的同样阻尼元件5施加更大的阻力。于是,与所讨论的阻尼元件5相邻的止动件24的影响在于,限制了阻尼元件5可能发生的变形。实际上,应当理解的是,止动件24越高,阻尼元件5被限制的部分越多,进而阻尼元件5对触觉部31的平移移动施加的抵抗力越大。

相比之下,在图8所示的实施例中,与阻尼元件5接触的突出部315不是从触觉部31延伸出来的,或者更一般地,突出部315不是从致动器3的可沿枢转轴4平移移动的部分延伸出来的。因此,致动器3的触觉部31的平移移动不受阻尼元件5的影响,因为致动器3与阻尼元件5接触的部分不进行平移移动。

相对于前面描述的实施例的操作,该构造的操作保持不变。

图9示意性地示出了当受到操作者3所施加的压缩力时阻尼元件5的表现。

该图在水平轴上示出了阻尼元件5的变形量,并在垂直轴上示出了致动器3施加至阻尼元件5的力。因此,该图表示出了力/下压量的剖线图。为了说明之目的,在该图的不同点处还示出了阻尼元件5变形的几个示例。

在该图所示的第一部分s1中,曲线具有非线性剖线,接着在点p处,曲线通常开始具有第二部分s2的线性剖线。

第一部分s1的总体剖线类似于平方根型曲线。因此,可以看出,当阻尼元件5开始变形时,阻尼元件5具有相对较高的刚度,那么,如果刚度较小,则用户施加的力只要有非常小的变化就可以将阻尼元件的变形调制到相对大的程度。该第一部分s1对应于阻尼元件5的第一部分5a的变形。实际上可以理解的是,变形的发生对应于材料在压缩方向上的弯曲。一旦完成初始变形,则阻尼元件5将能够在第一凹部55的整个高度(此处即在压缩方向上测量的高度)上发生变形,直到第一凹部的变形使得在第一部分5a的压缩方向上具有物质连续性。

第二部分s2对应于阻尼元件5的第二部分5b的变形,即与第二凹部57的挤压相对应。当突出部315与和基座2相关联的止动件24接触时,轨迹停止。止动件24是刚性的,因此致动器3不可能发生位移。在基座2没有止动件24的情况下,当阻尼元件5被完全压缩时,轨迹停止,这尤其可以通过以下事实证明:第二部分5b在压缩方向上具有物质连续性,即如图9中示意性地示出的第二凹部57被挤压。

如前所述,第二凹部57的横截面相对于第一凹部55的横截面减小。

因此,如第二部分s2中轨迹的高斜率所显示的那样,阻尼元件5此时具有更大的刚度。此外,在该示例中,第二凹部57的尺寸设置为能够使得第二部分s2是线性的。

具有两个不同部分s1和s2的上述轨迹即构成了本发明所述系统的特征。事实上,它使得用户在控制致动器3时能够获得两种不同的感觉,从而限定两个不同的控制级别。点p表示可被用户感知到的轨迹曲线的间断点。因此,所提供的设备1能够例如限定处于图的第一部分s1时的第一类型的控制和处于图的第二部分s2时的第二类型的控制。更一般地,除了曲线间断点期间的止动感之外,设备1还允许获得两种不同的剖线以阻尼致动器3的位移,从而向用户提供力反馈,进而为用户提供两种不同的控制感。

在看到图9所示的图时,可以理解的是,形成用于限制致动器3旋转移动的止动件的元件的尺寸会对曲线产生约束,因此,其可以限定因为止动件的存在而不能完成的曲线部分,该止动件阻止致动器3,使其无法移动至实现与阻尼元件5相对应的压缩水平所需的位置。形成止动件的元件的尺寸限制了致动器3的旋转移动以及阻尼元件5的尺寸,从而能够改变用户的感觉。

图10、图11、图12、图13以及图14示出了根据本发明一方面的设备1的另一实施例。

在本实施例中,致动器3和基座2之间的枢转连接是通过对表面进行限定来实现的:可以在两个元件中的一个上限定出突出形状,而在两个元件中的另一元件上形成相反的形状。在所示的实施例中,致动器因此具有横截面为三角形的翅片361。基座2具有同样横截面为三角形的凹槽261,但其横截面更大。因此,当致动器3设置在基座2上时,这些表面使得致动器3能够相对于基座2沿与所述翅片和凹槽尖端处的接触相对应的轴进行旋转移动。

为了确保致动器3与基座2保持接触,可以设置张紧弹簧6,使其能够施加张力,该张力的方向以每个致动器3与基座2之间的该接触面所限定的枢转轴为中心。因此,由于张紧弹簧6所施加的力的方向穿过枢转轴4,因此张紧弹簧6可以确保系统的耐久性,而不会影响枢转移动。

如图所示的基座2具有多个垂直杆8,其被构造为用于限定每个致动器3的脚部32的横向止动件。更准确地说,垂直杆8的自由端被接收在每个致动器3的凹部中,杆8的尺寸应确保其在旋转轴4所限定的方向上与每个致动器3的脚部32的内壁接触。因此,通常将两根杆8插入每个致动器3的脚部32中。因此,杆8仅允许沿枢转轴4的旋转移动,从而确保致动器3的脚部32相对于基座2保持在适当位置。如上文已经描述过的,当用户对致动器3的触觉部31进行平移移动时,尤其可以确保杆8对致动器3的脚部32的保持。此类实施例特别地能够将应力集中在杆8和中间部34的板条341和342处,而不是集中在枢转连接处。应当理解的是,该实施例不应被解释为限制性的,可以通过任何其他合适的方式来实现杆8所实现的功能。

因此,当脚部32的平移移动受到杆8的限制时,如果用户通过脚部32操纵致动器3,则他只能对致动器3施加旋转移动。

在所示的实施例中,每个致动器3具有自触觉部31的下表面延伸的槽37。该槽与在基座上形成的适于插入槽37的凸耳27相对设置。槽37的横截面自其下端向其上端增大。在所示的实施例中,槽37下端的横截面与凸耳27的横截面相对应。槽37和凸耳27被构造成在没有外力施加到系统1的情况下,凸耳27紧靠槽37下部定位。因此,凸耳27可以实现止动功能,从而防止致动器3以与下压方向相反的方向进行旋转式的移动。此外,凸耳27和槽37间相互关联,这能够确保每个致动器3对齐在其初始位置上(即,当用户未向致动器3施加力时),还能够在其所关联阻尼元件5上为致动器3限定预加压力的初始位置,以确保能够返回到初始位置并使得每个致动器3与其阻尼元件5保持接触。

当用户向致动器3施加趋于下压的力时,槽37会随致动器3发生移动,因此凸耳将不再紧靠槽37的下端。接着,随着槽37横截面的增大,凸耳27在槽37中能够发生位移,从而使致动器能够沿枢转轴4确定的方向进行平移移动,该平移移动随着槽37横截面的增大而增大。因此,可以创建一个横截面逐渐增大的槽37,从而使得可能的平移幅度随着致动器3的下压而增大。

凸耳27通常具有旋转圆柱体横截面,沿着与所关联的致动器3的主方向平行的轴。

在变体(未示出)中,槽37可具有形成止动件的翅片,该止动件限制致动器3在下压方向上的位移。然后,凸耳27在高止动件和低止动件之间移动,从而限定致动器3旋转角的幅度。

图15和图16示出了在本实施例中可见的阻尼元件5的示例性实施例的视图。具体根据致动器3的构造,设备1通常可具有若干形状不同的阻尼元件5。

在这两幅图中给出了阻尼元件5的两个实施例,它们特别地具有已参考图5描述过的不同特征,并用相同的附图标记标出。

在这些实施例中,连接部52在主体51的下部形成瘤状物。该连接部52通常可以具有通孔以将保持元件插入其中,或者可以安装在基座2的保持元件之间并被夹紧。

在此,接触部53大致为平的(图15)或弯的(图16)部件。它被两个凸台56围住,这两个凸台56适于使阻尼元件5更好地以所关联致动器的突出部315为中心。

在这两种变体中,第二凹部57具有椭圆形横截面。在图16所示的实施例中,第一凹部具有大致为半圆形的截面,其角部被圆化。在图17所示的实施例中,所示出的第一凹部55具有梯形横截面,通常为了适应第二凹部的外部剖线,该第一凹部55较大的底面是弯的,而且,该较大的底面和侧面之间的连接部分被圆化。

该操作与参照上述附图已经描述过的操作类似。

图17、图18和图19示出了图15已示出的阻尼元件的三种变体。

图17为图15所示阻尼元件的侧视图。通常,该阻尼元件5在其整个高度上的厚度大致恒定,该高度是指沿z-z轴(或压缩方向)的尺寸,该厚度是沿垂直于z-z轴和x-x轴的y-y轴测量的,在合适情况下,与阻尼元件5和致动器3之间的线性接触所限定方向相对应。

图18是先前图17所示的阻尼元件的变体,其中阻尼元件在其第一部分5a上的厚度被减小。更准确地说,阻尼元件5的厚度从第二部分5b和第一部分5a之间的极限值一直递减直到阻尼元件5的上端。

例如,此类实施例使得能够改变阻尼元件5对于沿枢转轴4进行的平移移动所施加的阻力。阻尼元件5被压缩得越多,由于其横截面在增大,它对平移移动所施加的阻力也会越大。

图19示出了先前图17所示的阻尼元件的另一变体。在该实施例中,第二部分5b的厚度大于第一部分5a的厚度。因此,在第一部分5a和第二部分5b之间形成了肩部58。因而,该肩部使得厚度突然发生变化,从而当阻尼元件5的压缩(以及相应的变形)达到给定水平时,阻尼元件5对平移力施加的阻力也会突然变化。

应当理解的是,可以将不同附图所示的示例进行组合,并且可以将不同实施例中所示的不同结构和功能细节以不同组合进行关联。因此,不应将所示实施例解释为限制性的。

在阅读上述内容时,应当理解的是,所提供的装备1能够提供特别适合在音乐环境中使用的触觉控制器,并且由于致动器3具有不同的自由度和表现,其能够具有改进且可调节的控制。图中所示的示例特别允许为用户再现传统钢琴的力反馈,这是许多已知控制器和键盘无法实现的。

此外,这些不同的阻尼元件5是可拆卸的。因此,如果需要改变设备1的表现或如果阻尼元件5磨损,则该设备1可以更换阻尼元件5。

还可以理解的是,阻尼元件5的形状可以变化。在所示实施例中,这些元件大致呈圆柱体形状,且具有两个凹部。更一般地,每个阻尼元件具有至少一个凹部。作为一种变体,还可以通过两种或两种以上具有不同机械性能的材料来构建阻尼元件,从而能够根据阻尼元件5的变形来修改与致动器3施加到阻尼元件5的压缩力相反的刚度。

设备1通常包括多个适于测量致动器3的旋转和平移位移,并根据该位移传递信号的传感器。

传感器可以例如是耦合至磁性元件的磁性传感器,所述磁性元件例如可以是每个致动器3上的磁体。这些传感器也可以是测量施加至所关联的致动器3上的力的传感器。

作为一种变体,传感器可以被定位成测量致动器3绕枢转轴4的旋转;此类传感器例如可以定位在枢转轴4上,或者耦合到每个致动器的专用表面,该表面例如可以具有刻度或标记,从而能够采用光学传感器来限定每个致动器3的位置。

在图1所示的实施例中,每个致动器3包括自致动器3的触觉部31的下表面延伸的测量部37。测量部37包括平的表面,该平的表面例如可以具有诸如刻度或凹痕之类的视觉参照。基座2包括朝向每个测量部37定位的光学传感器23,以便测量该测量部37的位移,进而测量致动器3绕枢转轴4旋转的位移。致动器3还可以具有反射面,从而允许借助传感器测量沿致动器3的触觉部31的枢转轴4进行的平移位移。

通常,该设备包括一组传感器,其适于提供与致动器3绕枢转轴4的旋转位移有关的信息和与致动器3的触觉部31沿枢转轴4的平移移动有关的信息,该信息能够特别地包括每个致动器在给定时刻的位置,以及每个致动器的位移速度及其加速度。

设备1还可以包括计算机,或者更一般地,通常包括信号处理单元,其适于将致动器3的位移与诸如音乐手势之类的预定手势相关联。然后,设备1除了其位置之外,还可以特别根据每个致动器3的位移期间的速度和加速度来调制传递的信号。

因此,所提供的设备可以形成触觉控制器,其提供的控制幅度较大且可调节,而且特别地能够在两个不同阻尼剖线之间建立关联,该关联可以通过阻尼曲线的间断点所引起的止动感来区分,同时还能够实现颤音效果。

因此,通常来讲,通过不同的制动和声音控制信息,这些不同水平的移动将能够被转化。而后,上述两种阻尼剖线可以提供两种连续的声波参数控制水平,例如音量信息或滤波器的截止频率。根据一个实施例,在止动感出现之前不久计算出速度或加速度,以发出离散的速度信息,该速度信息通常在常规键盘中用于致动音符。最后,平移通常允许连续改变音符的高度(即通常称为“颤音”和“推弦(bending)”的控制方式)。

尽管通过参考特定示例性实施例已经描述了本发明,但明显的是,可以在不脱离如权利要求所限定的本发明的一般范围的情况下对这些实施例进行修改和改变。特别地,所示出/所提及的不同实施例的单个特征可以组合成另外的实施例。因此,必须以说明性的、而非限制性的方式来考虑说明书和附图。

同样明显的是,参照方法描述的所有特征可单独地或组合地转移至装置,反之,参照装置描述的所有特征可单独地或组合地转移至方法。

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