用于声音信号转换装置的温度测量设备和保护设备的制造方法_2

文档序号:8344479阅读:来源:国知局
换装置的保护设备,该保护设备具有如上配置的温度测量设备,保护设备进一步包括保护器件(24,45,63,64),如果通过温度获得器件(47,43,44)获得的线圈(16)的温度等于或大于预定温度,则中断对线圈
(16)的用于传递电信号的通电或减少对线圈(16)的用于传递电信号的通电量。该特征可避免因线圈(16)的通电造成的线圈(16)的温度的上升。结果,可避免声音信号转换装置和其周边装置的反常状态和烧损,从而声音信号转换装置和其周边装置可被有效地保护。
【附图说明】
[0019]图1是显示了根据本发明的第一实施例的嵌入钢琴的用于让音板振动的电子电路的示意性框图;
[0020]图2是让音板振动的换能器的水平截面图;
[0021]图3是显示了根据本发明第二实施例的嵌入钢琴中的用于让音板振动的电子电路的示意性框图;
[0022]图4是表示线圈的电阻值和线圈的温度之间关联的特点的图;
[0023]图5是显示了根据第一实施例的修改例的修改部分的电子电路的示意性框图;和
[0024]图6是显示了根据第二实施例的修改例的修改部分的电子电路的示意性框图。
【具体实施方式】
[0025]a.第一实施例
[0026]现在将描述根据本发明第一实施例的钢琴。钢琴根据键盘琴键的按压和释放经由动作机构驱动琴槌,以使得琴槌击打琴弦以产生钢琴乐音,该钢琴具有通过电信号控制换能器的驱动的功能,从而音板可被换能器驱动,以产生弱化的乐音。此后,将详细描述用于产生被弱化乐音的部分,所述部分与本发明直接相关。图1是显示了电子电路的示意性方块图,该电子电路嵌入钢琴,以使得音板振动,以便产生弱化的钢琴乐音或不同乐器的弱化
曰O
[0027]钢琴具有键盘11和踏板12。键盘11包括多个白键和多个黑键,以用作被演奏者的手进行按下或释放琴键的操作的音乐演奏器件。踏板12包括延音踏板、弱音踏板等,以用作被演奏者的脚操作的音乐演奏器件。
[0028]进而,钢琴具有传感器电路13、乐音发生器14、放大器电路15和线圈16,以便产生弱化的音乐乐音。传感器电路13用多个传感器形成,用于感测键盘11上被按压琴键的位置和琴键按压速度,感测未示出但是被演奏者在键盘11上的琴键按压所驱动的行进中琴槌的位置和速度,和感测被演奏者操作的踏板12的位置。
[0029]根据通过传感器电路13感测的键盘11上琴键按压的位置和速度、被行进的琴槌的位置和速度、和被操作的踏板12的位置,乐音发生器14输出音乐乐音信号,所述音乐乐音信号具有的音高对应于键盘11上被按压的琴键,其乐音音量对应于根据演奏者在踏板12上的操作的琴键按压速度。通常,通过乐音发生器14输出的音乐乐音信号是与钢琴乐音对应的音频信号(电信号),但是可以是对应于并非钢琴的乐器的音乐乐音的音频信号(电信号)。通过乐音发生器14输出的音频信号经由将在后文详细描述的加法电路23和高通滤波器22而被输出到放大电路15。附图中,虽然乐音发生器14被设计为也输出不同音频信号,但是不同音频信号是要用于不同信道且是要输出到类似于下文描述的电路装置的电路装置。但是,出于简单的目的,用于不同信道的音频信号的输出目的地在附图中未示出。进而,通过乐音发生器14输出的音频信号不仅可供应到高通滤波器电路22,而且也可供应到耳机、不同音频设备等。
[0030]放大器电路15将输入的音频信号(实际上,是已经重叠了后文描述的偏移电压Vo的音频信号)以预定放大系数K放大,且经由在后文详细描述的继电器电路24将经放大的信号输出到线圈16的一端。线圈16设置在换能器30中,线圈16的另一端经由电阻器25接地,电阻器将在后文详细描述。结果,通过从乐音发生器14输出音频信号,对应于音频信号的电流被馈送到线圈16。
[0031]换能器30具有底部表面31a和上表面31b,以让箱31在内部具有圆柱形空间,如图2的水平截面图所示。箱31在底部表面31a处紧固到钢琴的支撑柱,且在上表面31b的中心具有圆形通孔。此外,轭状物32、磁体33和轭状物34承装在箱31中。轭状物32具有形状如同盘的盘状部分32a和圆柱部分32b,所述圆柱部分从盘状部分32a的中央位置向上突出且形状如同圆柱,盘状部分32a的下表面紧固到箱31的底部表面。磁体33形状如同圆柱,磁体33的底部表面紧固到轭状物32的盘状部分32a。进而,轭状物32的圆柱部分32b穿过设置在中央位置处的通孔。轭状物34形状也如同圆柱。更具体地,轭状物34的底部表面紧固到磁体33,而轭状物32的圆柱部分32b穿过设置在轭状物34的中心处的通孔。结果,提供磁性路径,如附图中通过虚线所示的。
[0032]换能器30还具有驱动构件35和上述的线圈16。驱动构件35使得钢琴的音板38和支撑琴弦(未示出)的弦马39振动,且具有用于闭合所述上表面的上表面35a,驱动构件35的下表面敞开,使得形状如同圆柱。驱动构件35的上表面35a通过粘接剂、双面胶带等连结到音板38的下表面,从而驱动构件35刚好位于弦马39下方或附近,所述弦马支撑未示出的琴弦。进而,驱动构件35穿过箱31的上表面31b的通孔,从而驱动构件35的下部部分插入到设置在轭状物32的圆柱部分32b的外周和轭状物34的内周之间的空间中。线圈16绕驱动构件35的外周卷绕,以位于在附图中以虚线所示的磁性路径上。磁性流体36介于线圈16的外周和轭状物34的内周之间。
[0033]通过该构造,如果对应于音频信号的电流通过线圈16馈送,则线圈16和驱动构件35沿在附图中所述的垂直方向振动,以使得音板38和弦马39根据音频信号振动,从而对应于音频信号的声音信号通过音板38的振动产生。因此,换能器30和音板38用作用于将音频信号(即电信号)转换为声音信号的声音信号转换装置。
[0034]将再次描述图1。为了测量线圈16的温度和保护包括线圈16和其周边装置的换能器30,钢琴具有恒压源电路21、高通滤波器电路22、加法电路23、继电器电路24、电阻器25、低通滤波器电路26、A/D转换电路27和微电脑40。
[0035]为了检测线圈16的电阻值,恒压源电路21输出预定量值的DC电压Vo,所述电压将要重叠在音频信号上。DC电压Vo足够小而对音频信号的重现没有影响且节省功率消耗。更具体地,优选的是DC电压No落入一电压值范围,在该电压值范围中例如从1mA到10mA的电流被馈送通过线圈16。进而,优选的是恒压源电路21被置于距作为热源的线圈16尽可能远的位置,以便防止DC电压Vo的输出由于温度的影响而波动。高通滤波器电路22与乐音发生器14的输出连接,以便可靠地从通过乐音发生器14输出的音频信号除去DC分量,从而经过线圈16的DC电压仅依赖于从恒压源电路21供应的DC电压Vo。加法电路23将从恒压源电路21供应的DC电压No加到从乐音发生器14作为偏置电压供应的音频信号,且将结果输出到放大器电路15。继电器电路24设置在放大器电路15和线圈16之间,以用作继电器开关,所述继电器开关被微电脑40控制,以在开和关之间切换,以便在线圈16的通电和不通电之间进行切换。
[0036]电阻器25设置在线圈16和地之间,以用作电流感测电阻器(分流电阻器),用于感测行进通过线圈16的直流“I”。电阻器25的电阻值R是预定值,与线圈16的电阻值&相比,预定值足够小以可被忽略。低通滤波器电路26从施加于电阻器25的电压信号去除交流信号分量(即音频信号),且仅将DC电压分量输出到A/D转换电路27。A/D转换电路27将DC电压分量从低通滤波器电路26输出的DC电压分量从模拟的转换为数字的,且将转换的分量输出到微电脑40。在图1中,DC电压分量的量值在电阻器25的线圈侧表不为电压值Vr。
[0037]微电脑40包括CPU、ROM、RAM等。此外,通过程序处理,微电脑40基于从A/D转换电路27输入的电压值Vr计算线圈16的电阻&和温度T L,并进行控制以通过使用计算的温度IY让继电器电路24在开和关之间进行切换。
[0038]现在将描述程序处理。图1显示了微电脑40的功能框图,以显示了程序处理的内容。倒数变换部分(1/x) 41计算从A/D转换电路27输入的电压值Vr的倒数,且将倒数值Ι/Vr输出到乘法器42。乘法器42将从倒数变换部分41供应的输入值Ι/Vr乘以预定值K.V0.R,和将乘得的值K.V0.R/Vr输出到乘法器43。值K是放大器电路15的预定放大系数。值Vo是从恒压源电路21输出的预定DC电压值。值R是电阻器25的预定电阻值。
[0039]乘法器43将从乘法器42输入的值K.V0.R/Vr乘以值260/R25.5,且将乘得的值260.K.V0.R/Vr.R25.5输出到减法部分44。减法部分44将从乘法器43输入的值260.K.V0.R/Vr.R25.5 中减去值 234.5,且将减得的值 260.K.V0.R/Vr.R25.5-234.5输出到比较部分45。在后文将详细描述值260/R25.5和值234.5。比较部分45将从减法部分44输入的值260.K.V0.R/Vr.R25.5-234.5与预定上限温度Tup比较。如果输入值260.K.V0.R/Vr.R25.5-234.5比上限温度Tup更小,则比较部分45将继电器电路24控制为打开状态。如果输入值260.K.V0.R/Vr.R25.5-234.5等于或大于上限温度Tup,比较部分45将继电器电路24控制为关闭状态。上限温度Tup是线圈
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