一种立式钢琴的力度信号传感结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及钢琴领域，尤其涉及一种立式钢琴的力度信号传感结构。


背景技术：

[0002]
传统钢琴的力度或声音大小取决于击弦机的榔头击打琴弦的力度，而电钢琴的力度大小取决于琴键下方两个开关信号的时间差，也就是说，按下琴键的速度快，力度就大，按下琴键的速度慢，力度就小。
[0003]
习惯使用传统钢琴的弹奏者在使用电钢琴进行即兴弹奏或个性化表演弹奏时，往往因为传统钢琴与电钢琴结构的差异，导致力度的表达与弹奏者的意愿不符。如，出现拍打电钢琴琴键后没有声音发出(琴键没有完全按下导致信号没有触发)，或者拍打琴键后输出的力量与演奏者的意愿相反(按下琴键的速度快，两个开关信号的时间差很短，电钢琴的声音很大，但是同样的方式在传统钢琴的榔头输出其力度的大小恰好相反)。传统钢琴弹奏者在使用电钢琴时，无法正确的表达其弹奏乐曲的情感。
[0004]
由于传统钢琴与电钢琴发声原理的机械结构不同，导致传统钢琴弹奏者无法在电钢琴上准确的演绎表达其乐曲情感，严重时更有缺失音符的情况。传统钢琴每一个琴键上的不同位置按下的深浅度，传递到榔头的击打力度与电钢琴相比包含了更多的信息与情感。因此，如果学习电钢琴的音乐爱好者再更换学习传统钢琴，那么其学习过程将会比较痛苦，无论从姿势习惯还是视听练耳都会比较难把握。
[0005]
传统钢琴的价格较为高昂，对于弹奏者来说，经济上不一定承受得了，此外，传统钢琴需要占用较大的空间面积，这对于弹奏者的居住条件也有相当高的要求。那么，如何提供一种既有传统三角钢琴的弹奏手感，且体积大小与价格更容易接受的钢琴，是行业内亟待解决的问题。


技术实现要素：

[0006]
针对上述技术问题，本实用新型提供了一种立式钢琴的力度信号传感结构，通过采集弦槌的运动速度转换为数字信号从而解决触感与输出一致性，无需设置琴弦就能真实有效的反映出弹奏者的情感，具备传统钢琴的触感以及具有性价比高的优点。
[0007]
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的具体方案如下：
[0008]
一种立式钢琴的力度信号传感结构，所述立式钢琴包括击弦机，所述击弦机包括击弦机框架、设于击弦机框架内的琴键联动组件以及设于击弦机框架一侧的安装支架；
[0009]
所述琴键联动组件连接有弦槌，所述弦槌上设有传感器触发片；
[0010]
所述安装支架上设有与传感器触发片对应的传感单元；
[0011]
所述传感单元包括两个光电信号传感器，分别为第一光电信号传感器和第二光电信号传感器。
[0012]
可选的，所述琴键联动组件包括钢琴键、限位架、弹簧和联动件；
[0013]
所述联动件的一端连接限位架，联动件的另一端抵接弦槌；
[0014]
所述弦槌上靠近联动件的一端设有顶杆；
[0015]
所述弹簧设于限位架上，所述限位架上设有与顶杆配合的限位杆；
[0016]
所述限位架位于钢琴键的一端；
[0017]
当所述钢琴键被按下时，限位架向上抬起，联动件压缩弹簧，限位杆顶住顶杆，弦槌做圆弧运动。
[0018]
可选的，所述传感器触发片与弦槌之间为可拆卸连接，所述传感器触发片与弦槌同步运动,通过传感器触发片触发第一光电信号传感器和第二光电信号传感器来追踪弦槌上下运动的速度。
[0019]
可选的，所述每个光电信号传感器包括相对设置的发送器和接收器；
[0020]
所述传感器触发片在弦槌的作用下依次触发第一光电信号传感器和第二光电信号传感器,当接收器由于传感器触发片的遮挡而无法接收到发送器的信号时，产生触发信号。
[0021]
可选的，所述传感器触发片为铝合金片，具有轻便性，不会对弦槌造成重量影响。
[0022]
可选的，所述弦槌包括榔头和弦槌柄；
[0023]
所述弦槌柄的一端横向连接榔头，弦槌柄的另一端横向连接顶杆；
[0024]
所述榔头、顶杆与弦槌柄的横向连接方向为相反方向，在限位杆与顶杆相抵触时，限位杆会给顶杆一个反向推动力，进而带动弦槌柄和榔头的移动。
[0025]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过在击弦机框架一侧设置安装支架，并在安装支架上设置传感单元，在弦槌上设置与传感单元相匹配的传感器触发片，由第一光电信号传感器和第二光电信号传感器来追踪弦槌上下运动的速度，通过采集弦槌的运动速度转换为数字信号从而解决触感与输出一致性，无需设置琴弦就能真实有效的反映出弹奏者的情感，具备传统钢琴的触感以及具有价格低廉的优点。
附图说明
[0026]
图1为本实用新型实施例中提供的一种立式钢琴的力度信号传感结构示意图。
[0027]
图2为本实用新型实施例中提供的琴键联动组件与传感单元的结构示意图。
[0028]
其中，1为击弦机；2为击弦机框架；3为琴键联动组件；31为钢琴键；32为限位架；33为弹簧；34为联动件；35为限位杆；4为弦槌；41为榔头；42为弦槌柄；5为传感器触发片；6为传感单元；61为第一光电信号传感器；62为第二光电信号传感器；7为顶杆。
具体实施方式
[0029]
为了详细说明本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列
项目的任意的和所有的组合。
[0031]
例如，一种立式钢琴的力度信号传感结构，所述立式钢琴包括击弦机，所述击弦机包括击弦机框架、设于击弦机框架内的琴键联动组件以及设于击弦机框架一侧的安装支架；所述琴键联动组件连接有弦槌，所述弦槌上设有传感器触发片；所述安装支架上设有与传感器触发片对应的传感单元；所述传感单元包括两个光电信号传感器，分别为第一光电信号传感器和第二光电信号传感器。
[0032]
本实施例提供的一种立式钢琴的力度信号传感结构，通过在击弦机框架一侧设置安装支架，并在安装支架上设置传感单元，在弦槌上设置与传感单元相匹配的传感器触发片，由第一光电信号传感器和第二光电信号传感器来追踪弦槌上下运动的速度，通过采集弦槌的运动速度转换为数字信号从而解决触感与输出一致性，无需设置琴弦就能真实有效的反映出弹奏者的情感，具备传统钢琴的触感以及具有价格低廉的优点。
[0033]
如图1和图2所示，该立式钢琴的力度信号传感结构，包括击弦机，击弦机包括击弦机框架，击弦机框架内设有琴键联动组件以及设于击弦机框架一侧的安装支架，琴键联动组件连接有弦槌，琴键联动组件用于带动弦槌的弹起，弦槌上设有传感器触发片，传感器触发片与弦槌为同步运动；安装支架上设有与传感器触发片对应的传感单元；需要说明的是，琴键联动组件的数量有多组，每组琴键联动组件都对应连接有弦槌，而每个弦槌上都设有传感器触发片，因此，安装支架上的传感单元也有多个，并与每个传感器触发片一一对应。
[0034]
该传感单元包括两个光电信号传感器，分别为第一光电信号传感器和第二光电信号传感器，当弹奏者按下钢琴键时，弦槌在琴键联动组件的作用下做圆弧运动，传感器触发片跟随弦槌做圆弧运动，依次触发第一光电信号传感器和第二光电信号传感器，由第一光电信号传感器和第二光电信号传感器来追踪弦槌上下运动的速度，通过采集弦槌的运动速度转换为数字信号从而解决触感与输出一致性，无需设置琴弦就能真实有效的反映出弹奏者的情感，具备传统钢琴的触感以及具有价格低廉的优点。
[0035]
需要说明的是，本示例中只是阐述了该立式钢琴的力度信号传感结构，并未对其如何采集弦槌的运动速度并转化为数字信号进行赘述，但本领域技术人员应当清楚，在实现将运动速度转化为数字信号，解决触感与输出一致性上，配合有微控制单元、音频单元以及扬声器等，微控制单元获取传感单元生成的电信号，确定电信号对应的音符，并生成音符播放指令，将音符播放指令发送给音频单元，音频单元根据音符播放指令，生成音频信号，并将音频信号发送至扬声器，扬声器将音频信号转换成声音。
[0036]
在一些实施例中，琴键联动组件包括钢琴键、限位架、弹簧和联动件；联动件的一端连接限位架，联动件的另一端抵接弦槌；弦槌上靠近联动件的一端设有顶杆；弹簧设于限位架上，限位架上设有与顶杆配合的限位杆；限位架位于钢琴键的一端；当钢琴键被按下时，限位架向上抬起，联动件压缩弹簧，限位杆顶住顶杆，弦槌做圆弧运动。
[0037]
具体的，联动件为近似l形状，包括竖直端和水平端，竖直端与水平端的连接处与限位架之间为可转动连接，其中，竖直端远离水平端的端部与弦槌抵接；弦槌上靠近联动件的一端设有顶杆，顶杆与弦槌之间的夹角为直角，以便于顶杆在其他推力的作用下带动弦槌做圆弧运动；弹簧设于限位架上，当按下钢琴键时，限位架向上抬起，联动件的水平端压缩弹簧，联动件的竖直端脱离与弦槌的抵接，使得弦槌能够实现后续的圆弧运动；限位架上设有与顶杆配合的限位杆，当钢琴键被按下时，限位架向上抬起，联动件压缩弹簧，在限位
杆与顶杆相抵触时，限位杆会给顶杆一个反向推动力，使弦槌做圆弧运动。
[0038]
在一些实施例中，传感器触发片与弦槌之间为可拆卸连接，传感器触发片与弦槌同步运动,通过传感器触发片触发第一光电信号传感器和第二光电信号传感器来追踪弦槌上下运动的速度。
[0039]
其中，每个光电信号传感器包括相对设置的发送器和接收器；传感器触发片在弦槌的作用下依次触发第一光电信号传感器和第二光电信号传感器，当接收器由于传感器触发片的遮挡而无法接收到发送器的信号时，产生触发信号。
[0040]
具体的，本示例的传感单元共包括有两个光电信号传感器，分别为第一光电信号传感器和第二光电信号传感器，第一光电信号传感器和第二光电信号传感器为并列设置关系，可实现传感器触发片在触发第一光电信号传感器后，再触发第二光电信号传感器。第一光电信号传感器和第二光电信号传感器通过可拆卸方式安装在安装支架上，可调整第一光电信号传感器和第二光电信号传感器的位置和高度等，便于采集弦槌的运动速度。
[0041]
在一些实施例中，传感器触发片为铝合金片，具有轻便性，不会对弦槌造成重量影响；弦槌包括榔头和弦槌柄，弦槌柄的一端横向连接榔头，弦槌柄的另一端横向连接顶杆；榔头、顶杆与弦槌柄的横向连接方向为相反方向，在限位杆与顶杆相抵触时，限位杆会给顶杆一个反向推动力，进而带动弦槌柄和榔头的移动。
[0042]
本实用新型提供的一种立式钢琴的力度信号传感结构，通过在击弦机框架一侧设置安装支架，并在安装支架上设置传感单元，在弦槌上设置与传感单元相匹配的传感器触发片，由第一光电信号传感器和第二光电信号传感器来追踪弦槌上下运动的速度，通过采集弦槌的运动速度转换为数字信号从而解决触感与输出一致性，无需设置琴弦就能真实有效的反映出弹奏者的情感，具备传统钢琴的触感以及具有价格低廉的优点。
[0043]
可以理解的，上述实施例中各个部件之间的不同实施方式可以进行组合实施，实施例仅仅只是为了说明特定结构的可实施方式，并不是作为方案实施的限定。
[0044]
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。