专利名称：一种键盘类乐器乐音控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及乐器制作与改装技术，其特别提供了一种键盘类乐器乐音 控制系统。
背景技术：
传统技术中，键盘类乐器在使用过程中，有时难免会因为其不能屏蔽
的声音而造成影响他人休息的问题；因此人们期望有一种可以使钢琴在弹 奏时不发出声音的静音装置。同时，人们经常要求将弹奏的实际音响效果 通过特殊装置反馈给弹奏者本人或处于特殊条件下的其他听众，有时人们 还需要对弹奏者的弹奏情况进行记录和分析，这就需要将其在存储介质上 记录下来并对之进行相应的各种处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现在键盘类乐器的弹奏过程中实现无 声静音、实时记录、分析与转换的键盘类乐器乐音控制系统。
本发明一种键盘类乐器乐音控制系统，应用于使用键盘弹奏的乐器中; 其特征在于其由键盘运动测量感知装置(1)、乐音电子控制装置(2)构 成；其中键盘运动测量感知装置(1)安装在所述键盘类乐器的按键正下 方，每一个键的下方对应安装有一个键盘运动测量感知装置(1);乐音电 子控制装置(2)与键盘运动测量感知装置(1)相连接；
键盘运动测量感知装置(1 )通过测量键盘的运动速度控制乐音的大小; 键盘运动测量感知装置(1)通过测量键盘按下与弹起动作的时间差控制乐 音持续时间的长短。
键盘运动测量感知装置(1)可以是电磁波传感器(101)，电磁波传感 器(101)与键盘中与其对应的按键无物理接触，而是通过-定频率的电磁 波脉冲来测量相对位置关系的。由于采用非直接接触，所以其不会改变键 盘类乐器的手感，同时还避免了磨损，增强了键盘运动测量感知装置(1) 工作的可靠性，延长了工作寿命。优选键盘运动测量感知装置(1)是红
外线传感器。
参见附图2:所述乐音电子控制装置(2)由主控CPU (201)、声卡及 功率放大模块(202)、声音输出装置(203)、存储器(204)构成；其中 主控CPU (201)分别直接和声卡及功率放大模块(202)、存储器(204) 相连接，声音输出装置(203)通过声卡及功率放大模块(202)与主控CPU (201)相连接。
所述声音输出装置(203)为以下三者其中之一或其组合音箱、喇叭、 耳机。所述存储器(204)至少为以下两者之一或其组合内存储器(204a)、 外存储器(204b)。
优选所述键盘类乐器为钢琴。所述钢琴和常规的各种钢琴大部分相 同，其可以由外壳、码桥、音板、铁板、弦轴板、击弦和止音机构、脚踏 板控制机构和琴键等组成。其特征在于钢琴中的琴弦(301)与击弦机二 者之间有阻止击弦锤(3021 )使其不能完成击弦动作的击弦阻挡装置(303)。
根据实际情况，使用者可以将击弦阻挡装置(303)在以下两个档位之
间进行切换档位一是钢琴可以正常发声的击弦阻挡装置(303)失效状态; 档位二是钢琴的击弦机中的击弦锤(3021)不能击打琴弦(301)并使其发 声的状态(亦即击弦阻挡装置(303)处于起作用的状态)。 所述击弦阻挡装置(303)为以下两者之一
其一为在琴弦(301)与击弦机二者之间，用于以直接接触的方式阻止 击弦锤(3021)的锤头(3021a)运动使其不能完成击打琴弦(301)动作 的击弦阻挡装置(303a)，其在距离琴弦(301) 2 10mm处放置，其由具 有缓冲吸振作用的材料制成；
其二为在琴弦(301)与击弦机二者之间用于阻止击弦锤(3021)的击 弦锤柄(3021b)使锤头(3021a)不能完成击打琴弦(301)动作的击弦阻 挡装置(303b)，其在距离击弦锤柄(3021b) 2 50mm处放置，其为具有 缓冲吸振作用的材料制成；
击弦阻挡装置(303)的放置位置取决于以下因素传统的击弦锤(3021) 在击打琴弦之前其与键盘之间的直接或间接连接关系通常会改变(一般是 短暂的断开连接)以便于在保证钢琴的音质、音色等不变。
我们将击弦阻挡装置(303)设置在击弦锤(3021)最后脱离与键盘的 接触实施击打琴弦的动作的有效作用距离范围内，以便于保证使用者在弹 奏钢琴时的手感不变。
击弦阻挡装置(303a)固定安装在钢琴的琴架上，击弦阻挡装置(303a) 能接触到锤头(3021a)的部位具有缓冲功能的结构或其使用具有缓冲作用 的材料制成。
击弦阻挡装置(303b)固定安装在钢琴中击弦机的支架上部，击弦机的支架能绕其下部铰点旋转一定角度；当击弦阻挡装置(303b)处于能阻 止击弦锤(3021)击打琴弦(301)的状态下时，击弦阻挡装置(303b)通 过阻挡击弦锤柄(3021b)使击弦锤(3021)不能完成击打琴弦(301)动 作；击弦阻挡装置(303b)上能接触到阻挡击弦锤柄(3021b)的部位具有 缓冲功能的结构或其使用具有缓冲作用的材料制成。
本发明的优点可以将各种键盘类乐器的弹奏情况进行实时记录、转 换和存储；尤其是针对以钢琴为代表的大型键盘类乐器时，其可以实现在 弹奏乐器时使乐器不发出声音，而将其声音通过耳机、音箱、喇叭播放出 来，或者是通过电子装置进行转换、播放、存储等操作。其不改变传统键 盘类乐器的手感和音质。由于键盘运动测量感知装置(1)和键盘之间采用 非直接接触.，所以其不会改变键盘类乐器的手感，同时还避免了磨损，增 强了键盘运动测量感知装置(1)工作的可靠性，延长了工作寿命。其客观 反映用于家庭中的键盘类乐器弹奏练习活动中，还可以对乐器弹奏情况进 行记录、研究、分析、转换和模拟，并进一步开发出具有多种功能、用途 广泛的电子装置。
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明。 图1为键盘类乐器乐音控制系统中键盘运动测量感知装置(1)与键盘 之间对应安装关系示意图；.
图2为键盘类乐器乐音控制系统中的乐音电子控制装置(2)组成结构
图3为钢琴乐音控制系统工作原理之击弦阻挡装置(303b)不起作用 状态下的示意图4为钢琴乐音控制系统工作原理之击弦阻挡装置(303b)起作用状 态下的示意图5为钢琴乐音控制系统工作原理之击弦阻挡装置(303a)不起作用 状态下的示意图6为钢琴乐音控制系统工作原理之击弦阻挡装置(303a)起作用状 态下的示意图。
具体实施例方式
实施例1
一种键盘类乐器乐音控制系统，应用于使用键盘弹奏的乐器中；其特 征在于其由键盘运动测量感知装置(1)、乐音电子控制装置(2)构成； 其中
键盘运动测量感知装置(1)安装在所述键盘类乐器的按键正下方，每 一个键的下方对应安装有一个键盘运动测量感知装置()；乐音电子控制 装置(2)与键盘运动测量感知装置(1)相连接；键盘运动测量感知装置 (1 )通过测量键盘的运动速度控制乐音的大小；键盘运动测量感知装置(1 ) 通过测量键盘按下与弹起动作的时间差控制乐音持续时间的长短。
键盘运动测量感知装置(1)可以是电磁波传感器(101)(具体而言是
红外线传感器)，电磁波传感器(101)与键盘中与其对应的按键无物理接
触，而是通过一定频率的电磁波脉沖来测量相对位置关系的。由于采用非 直接接触，所以其不会改变键盘类乐器的手感，同时还避免了磨损，增强 了键盘运动测量感知装置(1)工作的可靠性，延长了工作寿命。如图l所
述图1中上部的实线框表示处于不受力的初始位置的键盘，上部的虚线 框表示被按下的键盘；图1的下部左侧为红外线传感器的发射模块，图1 的下部右侧为红外线传感器的接收模块。
所述乐音电子控制装置(2)由主控CPU (201)、声卡及功率放大模块 (202)、声音输出装置(203)、存储器(204)构成；其中主控CPU (201) 分别直接和声卡及功率放大模块(202)、存储器(204)相连接，声音输出 装置(203)通过声卡及功率放大模块(202)与主控CPU (201)相连接。
所述声音输出装置(203)为以下三者的组合音箱、喇叭、耳机。所 述存储器(204)为以下两者的组合内存储器(204a)、外存储器(204b)。
所述键盘类乐器为钢琴。所述钢琴和常规的各种钢琴大部分相同，其 可以由外壳、码桥、音板、铁板、弦轴板、击弦和止音机构、脚踏板控制 机构和琴键等组成。其特征在于钢琴中的琴弦(301)与击弦机二者之间 有阻止击弦锤(3021)使其不能完成击弦动作的击弦阻挡装置(303)。根 据实际情况，使用者可以将击弦阻挡装置(303)在以下两个档位之间进行 切换档位一是钢琴可以正常发声的击弦阻挡装置(303)失效状态；档位 二是钢琴的击弦机中的击弦锤(3021)不能击打琴弦(301)并使其发声的 状态(亦即击弦阻挡装置(303)处于起作用的状态)。
参见附图5、 6，所述击弦阻挡装置(303)具体为
在琴弦(301)与击弦机二者之间，用于以直接接触的方式阻止击弦锤 (3021)的锤头(3021a)运动使其不能完成击打琴弦(301)动作的击弦 阻挡装置G03a)，其在距离琴弦(301) 2mm处放置，如附图6中所示 在琴弦(301)与击弦锤(3021)之间的即为击弦阻挡装置(303a)，其由 具有缓冲吸振作用的材料制成；
击弦阻挡装置(303)的放置位置取决于以下因素传统的击弦锤(3021) 在击打琴弦之前其与键盘之间的直接或间接连接关系通常会改变(一般是 短暂的断开连接)以便于在保证钢琴的音质、音色等不变。
我们将击弦阻挡装置(303)设置在击弦锤(3021)最后脱离与键盘的 接触实施击打琴弦的动作的有效作用距离范围内，以便于保证使用者在弹 奏钢琴时的手感不变。
击弦阻挡装置(303a)固定安装在钢琴的琴架上，击弦阻挡装置(303a) 能接触到锤头(3021a)的部位具有缓冲功能的结构或其使用具有缓冲作用 的材料制成。
本实施例的优点可以将各种键盘类乐器的弹奏情况进行实时记录、 转换和存储；尤其是针对以钢琴为代表的大型键盘类乐器时，其可以实现 在弹奏乐器时使乐器不发出声音，而将其声音通过耳机、音箱、喇叭播放
出来，或者是通过电子装置进行转换、播放、存储等操作。其不改变传统 键盘类乐器的手感和音质。由于键盘运动测量感知装置(1)和键盘之间采 用非直接接触，所以其不会改变键盘类乐器的手感，同时还避免了磨损， 增强了键盘运动测量感知装置.(1)工作的可靠性，延长了工作寿命。其客 观反映用于家庭中的键盘类乐器弹奏练习活动中，还可以对乐器弹奏情况
进行记录、研究、分析、转换和模拟，并进一步开发出具有多种功能、用 途广泛的电子装置。
实施例2
本实施例一种键盘类乐器乐音控制系统，其与实施例1内容基本相同，
其不同之处在于
钢琴中的琴弦(301)与击弦机二者之间有阻止击弦锤(3021)使其不 能完成击弦动作的击弦阻挡装置(303a)，其在距离琴弦(301) 10mm处放 置。
. 实施例3
本实施例一种键盘类乐器乐音控制系统，其与实施例1内容基本相同， 其不同之处在于
1) 所述乐音电子控制装置(2)中的声音输出装置(203)为耳机。
2) 所述存储器(204)具体为内存储器(204a);
3) 所述键盘类乐器为钢琴。钢琴中的琴弦(301)与击弦机二者之间 有阻止击弦锤(3021)使其不能完成击弦动作的击弦阻挡装置(303)。所 述击弦阻挡装置(303)为
参见附图3、4，在琴弦(301)与击弦机二者之间用于阻止击弦锤(3021) 的击弦锤柄(3021b)使锤头(3021a)不能完成击打琴弦(301)动作的击 弦阻挡装置(303b),其在距离击弦锤柄(3021b) 2mm处放置，其为具有 缓沖吸振作用的材料制成；
根据实际情况，使用者可以将击弦阻挡装置G03b)在以下两个档位 之间进行切换档位一是钢琴可以正常发声的击弦阻挡装置(303b)失效 状态；档位二是钢琴的击弦机中的击弦锤(3021)不能击打琴弦(301)并 使其发声的状态(亦即击弦阻挡装置(303b)处于起作用的状态)。
击弦阻挡装置(303b)固定安装在钢琴中击弦机的支架上部，击弦机 的支架能绕其下部铰点旋转一定角度；当击弦阻挡装置(303b)处于能阻 止击弦锤G021)击打琴弦(301)的状态下时，击弦阻挡装置(303b)通 过阻挡击弦锤柄(3021b)使击弦锤(3021 )不能完成击打琴弦(301)动 作；击弦阻挡装置(303b)上能接触到阻挡击弦锤柄(3021b)的部位具有 缓冲功能的结构或其使用具有缓冲作用的材料制成。如附图3、 4中所示， 击弦阻挡装置(303b)下部与其接触的即为击弦机的支架。
实施例4
本实施例一种键盘类乐器乐音控制系统，其与实施例1内容基本相同， 其不同之处在于
所述键盘类乐器为钢琴。钢琴中的琴弦(301)与击弦机二者之间有阻 止击弦锤(3021)使其不能完成击弦动作的击弦阻挡装置(303b)，其在距 离击弦锤柄(3021b) 50mm处放置。
权利要求
1、一种键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于其由键盘运动测量感知装置(1)、乐音电子控制装置(2)构成；其中键盘运动测量感知装置(1)安装在所述键盘类乐器的按键正下方，乐音电子控制装置(2)与键盘运动测量感知装置(1)相连接；键盘运动测量感知装置(1)通过测量键盘的运动速度控制乐音的大小；键盘运动测量感知装置(1)通过测量键盘按下与弹起动作的时间差控制乐音持续时间的长短。
2、按照权利要求1所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于键盘 运动测量感知装置(1)是电磁波传感器(101)，电磁波传感器(101)与 键盘中与其对应的按键无物理接触。
3、 按照权利要求2所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于键盘 运动测量感知装置(1)是红外线传感器。
4、 按照权利要求2所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于乐音电子控制装置(2)由主控CPU (201)、声卡及功率放大模块(202)、声音输出装置(203)、存储器(204)构成；其中主控CPU(201)分别直接和声卡及功率放大模块(202)、存储器(204) 相连接，声音输出装置(203)通过声卡及功率放大模块(202)与主控CPU (201)相连接。
5、 按照权利要求4所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于 所述声音输出装置(203)为以下三者其中之一或其组合音箱、喇叭、耳机； 所述存储器(204)至少为以下两者之一或其组合内存储器(204a)、 外存储器(204b)。
6、 按照权利要求1 5其中之一所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于所述键盘类乐器为钢琴。
7、 按照权利要求6所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于钢琴中的琴弦(301)与击弦机二者之间有阻止击弦锤(3021)使其不能完成击 弦动作的击弦阻挡装置(303)。
8、 按照权利要求7所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于所述 击弦阻挡装置(303)为以下两者之一其一为在琴弦(301)与击弦机二者之间，用于以直接接触的方式阻止 击弦锤(3021)的锤头(3021a)运动使其不能完成击打琴弦(301)动作 的击弦阻挡装置(303a)，其在距离琴弦(301) 2 10mm处放置其二为在琴弦(301)与击弦机二者之间用于阻止击弦锤(302O的击 弦锤柄(3021b)使锤头(3021a)不能完成击打琴弦(301)动作的击弦阻 挡装置(303b),其在距离击弦锤柄(3021b) 2 50mm处放置；
9、 按照权利要求8所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于击弦 阻挡装置(303)可以在以下两个档位切换档位 -是钢琴可以正常发声的 击弦阻挡装置(303)失效状态；档位二是钢琴的击弦机中的击弦锤(3021) 不能击打琴弦(301)并使其发声的状态。
10、按照权利要求9所述键盘类乐器乐音控制系统，其特征在于所述击弦阻挡装置(303b)固定安装在钢琴中击弦机的支架上部，击 弦机的支架能绕其下部铰点旋转一定角度；当击弦阻挡装置(303b)处于 能阻止击弦锤(3021)击打琴弦(301)的状态下时，击弦阻挡装置(303b) 通过阻挡击弦锤柄(3021b)使击弦锤(3021)不能完成击打琴弦(301) 动作；击弦阻挡装置(303b)上能接触到阻挡击弦锤柄(3021b)的部位具 有缓冲功能的结构或其使用具有缓冲作用的材料制成；所述击弦阻挡装置(303a)固定安装在钢琴的琴架上，击弦阻挡装置 (303a)能接触到锤头(3021a)的部位具有缓冲功能的结构或其使用具有 缓冲作用的材料制成。
全文摘要
一种键盘类乐器乐音控制系统，其由键盘运动测量感知装置(1)、乐音电子控制装置(2)构成；其中键盘运动测量感知装置(1)安装在所述键盘类乐器的按键正下方，乐音电子控制装置(2)与键盘运动测量感知装置(1)相连接；键盘运动测量感知装置(1)通过测量键盘的运动速度控制乐音的大小；键盘运动测量感知装置(1)通过测量键盘按下与弹起动作的时间差控制乐音持续时间的长短。本发明可以将各种键盘类乐器(例如钢琴)的弹奏情况进行实时记录、转换和模拟、存储、研究、分析等；其不改变传统键盘类乐器的手感和音质，可以实现静音使用不扰民，具有很高的社会价值和经济价值。
文档编号G10G3/00GK101114445SQ200610047269
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月24日 优先权日2006年7月24日
发明者张文革 申请人:张文革