一种使用弦槌速度传感器的电钢琴制造技术

一种使用弦槌速度传感器的电钢琴，它包括琴键、弦槌，弦槌上设有磁铁，包括线圈，弦槌上设有磁铁的部位可在线圈中做穿过线圈内部平面以及远离线圈内部平面的运动，线圈通过导线与信号处理模块的输入端连接，信号处理模块的输出端与音箱系统的输入端连接。本发明专利技术的目的是为了提供一种免钢琴内弦槌、琴弦机构维护或者说减少弦槌、琴弦机构维护次数，增加弦槌、琴弦机构使用寿命，防止钢琴音色变差的技术方案。

【技术实现步骤摘要】
一种使用弦槌速度传感器的电钢琴
本专利技术属于演奏乐器领域，具体涉及一种用于琴类中弦槌速度测量的传感装置。
技术介绍
钢琴声音的产生，是由弦槌敲击琴弦，使琴弦产生振动，并通过弦码将振动能量传递给起共鸣作用的音板上，音板的振动在空气中产生疏密的波，发出我们所听到的钢琴的声音。这一系列的振动所产生的能量的传递，首先是由演奏者激发弦槌而引起的，没有弦槌的这一击弦运动，声音无从谈起。钢琴弦槌的设计不同，所呈现的音色就不同，充分体现出钢琴弦槌在影响钢琴音色方面的重要作用。鉴于钢琴复杂精巧的结构，钢琴需定时的护理，来保证它的音色不变。同时，现在对于钢琴的演奏一般采用专业录音设备进行录音，但是采用外部设备录音无可避免的会受到噪声的干扰，虽然现有技术中大多采用降噪电路进行噪声的降低，但是录音无法100%还原原奏。除此之外，现有钢琴内部包括击弦机键盘系统、弦槌机构、音箱系统等部件，其结构复杂繁重，耗费大量木材钢材，制造成本高，同时体积、重量大，搬运不方便，音准也不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种免钢琴内弦槌、琴弦机构维护或者说减少弦槌、琴弦机构维护次数，增加弦槌、琴弦机构使用寿命，防止钢琴音色变差的技术方案。专利技术的目的是这样实现的：一种使用弦槌速度传感器的电钢琴，它包括琴键、弦槌，弦槌上设有磁铁，包括线圈，弦槌上设有磁铁的部位可在线圈中做穿过线圈内部平面以及远离线圈内部平面的运动，线圈通过导线与信号处理模块的输入端连接，信号处理模块的输出端与音箱系统的输入端连接。包括微控制器，微控制器的数据端与信号处理模块的信号输出端连接，所述信号处理模块获取电压信号的峰值电压，包括音色库，微控制器从音色库中提取音色，并根据提取音色控制音响系统发声。采用上述结构，在弹奏时采用以下工作步骤：1）弹奏琴键时，引起弦槌运动；2）弦槌设有磁铁的部位穿过线圈时的速度被线圈转换成电压信号并传给信号处理模块；3）信号处理模块对电压信号进行处理后转成数字信号，并将该信号传给微控制器，微控制器通过所述电压信号调取音色库中对应的音色，再通过音箱系统发声。所述信号处理模块对电压信号进行放大、滤波、抽样、量化、编码后，将处理后的电信号传给微控制器。调整线圈与弦槌的相对位置，确保信号正好在弦槌到达击弦点的时候产生。包括琴键扫描装置，琴键扫描装置与微控制器的数据端连接。所述音色库为数字化处理的音色存储数据库。包括条形电路板，条形电路板上排列设置有至少2个线圈，多个线圈分别与多路复用器的输入端连接，微处理器通过多路复用器的输出信号从音色库中调取数据以使音箱系统发声。在步骤3）中，微控制器通过所述电压信号调取音色库中对应的音色时，同时将该调取的音色另行存储，并将存储的音色数据还原成演奏乐曲。在步骤1）中，弹奏琴键时，引起弦槌运动，同时，琴键扫描装置感应演奏者对琴键的按键信息，并将按键信息输送给微控制器进行数据存储，以实现弹奏的录制。采用上述技术方案，能带来以下技术效果：1）本专利技术能大大降低弦槌、琴弦机构的维护次数，长时间保证钢琴的音色、音质；2）本专利技术能以非常高质量将钢琴演奏录制下来，并高质量的还原钢琴的演奏。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是图1中键盘以及弦槌机构的结构示意图；图3是本专利技术中微控制器及其外围结构框图。具体实施方式如图1所示一种使用弦槌速度传感器的电钢琴，它包括琴键、弦槌，弦槌上设有磁铁，包括线圈，弦槌上设有磁铁的部位可在线圈中做穿过线圈内部平面以及远离线圈内部平面的运动，线圈通过导线与信号处理模块的输入端连接，信号处理模块的输出端与音箱系统的输入端连接；采用该结构，弹奏琴键时，钢琴弦槌上设有磁铁的部位可在线圈中做穿过线圈内部平面以及远离线圈内部平面的运动，然后通过线圈将弦槌的速度信号转换成电压号并传给信号处理模块，再通过所述电压信号调取音色库中对应的音色，再通过音箱系统8发声，由于本专利技术中，钢琴敲击的不是琴弦，而是穿过电路板的线圈，这样防止弦槌的损耗以及琴弦张力的变化，导致钢琴音色、音准的变化、降低，从而无需和钢琴一样需要进行售后调律整音。包括微控制器8，微控制器8的数据端与信号处理模块5的信号输出端连接，信号处理模块5获取电压信号的峰值电压，包括音色库，微控制器8从音色库中提取音色，并根据提取音色控制音响系统6发声，该峰值电压对应的是弦槌速度的最高点，能很好的提高获取信号的准确性，从而能准确的从音色库中获取对应的音色。具体的，所述信号处理模块对电压信号进行放大、滤波、抽样、量化、编码后，将处理后的电信号传给微控制器。进一步的，可以调整线圈与弦槌的相对位置，确保信号正好在弦槌到达击弦点的时候产生，击弦点是原声钢琴里面，弦槌击打在琴弦上的位置，这样可以精准模拟原钢琴击弦的情况，让使用者更好的上手，使弹奏者更容易沉浸在弹奏中。采用上述结构，在弹奏时采用以下工作步骤：1）弹奏琴键时，引起弦槌运动；2）弦槌设有磁铁的部位穿过线圈时的速度被线圈转换成电压信号并传给信号处理模块；3）信号处理模块对电压信号进行处理后转成数字信号，并将该信号传给微控制器，微控制器通过所述电压信号调取音色库中对应的音色，再通过音箱系统发声。可选的，音色库为数字化处理的音色存储数据库。在步骤3）中，微控制器通过所述电压信号调取音色库中对应的音色时，同时将该调取的音色另行存储，并将存储的音色数据还原成演奏乐曲。能实现演奏乐曲的无失真录制。在另外一种演奏的录制方式中，包括琴键扫描装置，琴键扫描装置与微控制器的数据端连接，在所述步骤1）中，弹奏琴键时，引起弦槌运动，同时，琴键扫描装置感应演奏者对琴键的按键信息，并将按键信息输送给微控制器进行数据存储，也可实现弹奏的无失真录制。其中，采用包括琴键扫描装置，琴键扫描装置与微控制器的数据端连接的方式，包括条形电路板，条形电路板上排列设置有至少2个线圈，多个线圈分别与多路复用器的输入端连接，微处理器通过多路复用器的输出信号从音色库中调取数据以使音箱系统发声。在钢琴演奏过程中，出现多音同时弹奏的情况以及多个音色出现延音情况时，会需要并行发声，采用该结构能有效防止复音数不够，在弹奏时容易丢失音色的技术问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用弦槌速度传感器的电钢琴，它包括琴键（1）、弦槌（2），其特征在于：所述弦槌（2）上设有磁铁（4），包括线圈（3），弦槌（2）上设有磁铁（4）的部位可在线圈（3）中做穿过线圈（3）内部平面以及远离线圈（3）内部平面的运动，线圈（3）通过导线与信号处理模块（5）的输入端连接，信号处理模块（5）的输出端与音箱系统（6）的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种使用弦槌速度传感器的电钢琴，它包括琴键（1）、弦槌（2），其特征在于：所述弦槌（2）上设有磁铁（4），包括线圈（3），弦槌（2）上设有磁铁（4）的部位可在线圈（3）中做穿过线圈（3）内部平面以及远离线圈（3）内部平面的运动，线圈（3）通过导线与信号处理模块（5）的输入端连接，信号处理模块（5）的输出端与音箱系统（6）的输入端连接。2.根据权利要求1所述的使用弦槌速度传感器的电钢琴，其特征在于：包括微控制器（8），微控制器（8）的数据端与信号处理模块（5）的信号输出端连接，所述信号处理模块（5）获取电压信号的峰值电压，包括音色库，微控制器（8）从音色库中提取音色，并根据提取音色控制音响系统（6）发声。3.根据权利要求2所述的使用弦槌速度传感器的电钢琴，其特征在于，采用上述结构，在弹奏时采用以下工作步骤：1）弹奏琴键（1）时，引起弦槌（2）运动；2）弦槌（2）设有磁铁（4）的部位穿过线圈（3）时的速度被线圈（3）转换成电压信号并传给信号处理模块（5）；3）信号处理模块（5）对电压信号进行处理后转成数字信号，并将该信号传给微控制器（8），微控制器（8）通过所述电压信号调取音色库中对应的音色，再通过音箱系统（6）发声。4.根据权利要求1或2所述的使用弦槌速度传感器的电钢琴，其特征在于：所述信号处理模块对电压信号进行放大、滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志洲，
申请(专利权)人：宜昌金宝乐器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42