一種用于自動(dòng)演奏鋼琴的琴鍵驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說明】—種用于自動(dòng)演奏鋼琴的琴鍵驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及自動(dòng)演奏鋼琴技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，是涉及一種可以以額外安裝的方式加裝到已有的正常鋼琴上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)演奏的琴鍵驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]19世紀(jì)中葉，美國(guó)簧風(fēng)琴制造師完善了真空的用法，將其用于操作風(fēng)琴中的簧片從而發(fā)出聲音。許多自動(dòng)演奏鋼琴的早期試驗(yàn)都來自于風(fēng)琴行業(yè)。這可以說是最早的氣動(dòng)演奏鋼琴。
[0004]1879年，《科學(xué)美國(guó)人》雜志展示并圖解說明了世界上第一架自動(dòng)演奏鋼琴。這是放置于鋼琴或腳踏式風(fēng)琴的鍵盤前端的一種裝置，該裝置能夠以氣動(dòng)的方式從一個(gè)看似紙卷的東西上彈奏。該裝置頂多是個(gè)奇物，可能從未制造并向公眾銷售。
[0005]第一架成功的商業(yè)化自動(dòng)演奏鋼琴是于1897年推出的Pianola自動(dòng)鋼琴。當(dāng)伊里安公司(Aeolian Company)的首款產(chǎn)品面向的是自動(dòng)演奏風(fēng)琴而非鋼琴時(shí)，這家公司的成敗就依賴于Pianola自動(dòng)鋼琴了。伴隨這款產(chǎn)品，確立了幾件事:其一，將紙卷標(biāo)準(zhǔn)化并用以錄制音樂以便播放；其二，Pianola自動(dòng)鋼琴大量出口全球各地。不過，Pianola自動(dòng)鋼琴有一定的缺點(diǎn)。這種鋼琴只用了 65個(gè)琴鍵(而不是通常的88個(gè)琴鍵)，表現(xiàn)力無法控制，即，所有的琴鍵都是相同的音量；而且，使用者需要給踏板打氣以產(chǎn)生操作自動(dòng)演奏鋼琴所需的真空。
[0006]1908年，在水牛城會(huì)展上確立了自動(dòng)演奏鋼琴的標(biāo)準(zhǔn)。其將一套自動(dòng)演奏裝置可以復(fù)制的琴鍵數(shù)擴(kuò)展至88個(gè)。并且紙卷大小設(shè)定為11-1/4英寸而紙卷內(nèi)打孔的間隙設(shè)定為每英寸9個(gè)孔。
[0007]Welte-Mignon公司于1904年推出了一種裝置，與早期自動(dòng)演奏鋼琴裝置不同的是，它能夠展現(xiàn)音量的變化。Welte-Mignon自動(dòng)鋼琴是首款能夠不受用戶獲取表現(xiàn)力的妨礙而重放鋼琴家表演的產(chǎn)品。這是首款回放鋼琴，并且與普通的自動(dòng)演奏鋼琴相比，得到了極大的改善。
[0008]第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，允許伊里安公司(Aeolian C0.)將DuoArt回放鋼琴投向市場(chǎng)，而美利堅(jiān)鋼琴貴公司(American Piano C0.)也同樣推出一款回放鋼琴一Ampico。到了20世紀(jì)20年代，生產(chǎn)的所有鋼琴中幾乎有一半，要么是自動(dòng)演奏鋼琴，要么是回放鋼琴。
[0009]技術(shù)上講，回放鋼琴的最佳時(shí)期出現(xiàn)于1926年，當(dāng)時(shí)推出了 Ampico - B這款鋼琴。由于錄音技術(shù)和經(jīng)濟(jì)大蕭條，20世紀(jì)30年代已不存在氣動(dòng)化自動(dòng)演奏裝置，進(jìn)而發(fā)展的是電子自動(dòng)演奏鋼琴。
[0010]沃立舍(Wurlitzer)公司在20世紀(jì)60年代制造了一種家用自動(dòng)演奏鋼琴，這種鋼琴使用的是當(dāng)時(shí)已有的自動(dòng)演奏紙卷，同時(shí)用螺線管驅(qū)動(dòng)鋼琴中的擊弦機(jī)。
[0011]特立丹(Teledyne)公司于20世紀(jì)70年代設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)演奏裝置，該裝置從盒式磁帶播放音樂，同時(shí)使用螺線管彈奏鋼琴，此裝置名稱為馬蘭士 PianoCorder。PianoCorder的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)是，它可以以翻新的方式安裝于任何標(biāo)準(zhǔn)鋼琴中。
[0012]貝森朵夫公司于20世紀(jì)70年堆出了首架基于計(jì)算機(jī)midi的回放鋼琴，這款鋼琴名叫290SE?！癝E”表示的是Stanke Engineering (斯坦科工程)公司，公司創(chuàng)始人是發(fā)明豕韋恩斯坦科。
[0013]在收購(gòu)了 PianoCorder的技術(shù)并將其封鎖后，雅馬哈于20世紀(jì)80年代推出了Disklavier0但Disklavier只能在雅馬哈鋼琴上可用。Disklavier同樣一直都是基于計(jì)算機(jī)midi ο
[0014]針對(duì)PianoCorder退出市場(chǎng)留下的市場(chǎng)空間，PianoDisc公司創(chuàng)造了一款基于計(jì)算機(jī)midi的自動(dòng)演奏系統(tǒng)。這款系統(tǒng)是明確地作為一種翻新而設(shè)計(jì)的，可以將一套PianoDisc系統(tǒng)裝入任何標(biāo)準(zhǔn)的鋼琴。
[0015]QRS公司在歷史上曾制造鋼琴紙卷，在同一時(shí)間范圍內(nèi)也推出了一款基于計(jì)算機(jī)midi的自動(dòng)演奏系統(tǒng)。
[0016]從根本上說，從PianoCorder起，所有“自動(dòng)演奏裝置”實(shí)際上都是回放鋼琴，鋼琴能夠調(diào)整表現(xiàn)力并具有重放功能，而不受用戶干擾。
[0017]現(xiàn)代自動(dòng)演奏(回放)鋼琴嚴(yán)重依賴計(jì)算機(jī)技術(shù)。音高(被選琴鍵)和速率可以測(cè)量演奏者的手指在鋼琴琴鍵上的力度。此信息可以用一串midi (音樂設(shè)備數(shù)字接口)數(shù)據(jù)進(jìn)行表述。然后該數(shù)字信號(hào)被錄制于一個(gè)midi文件中。
[0018]當(dāng)加載至自動(dòng)演奏裝置的CPU中時(shí)，midi信號(hào)讓計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)安裝在琴鍵下方的螺線管，以便讓弦錘敲擊琴弦從而產(chǎn)生音樂。當(dāng)在另外一架不同的鋼琴上重新播放時(shí)，非常精確地重現(xiàn)了演奏的音調(diào)和效果。螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)從而在任一方向上驅(qū)動(dòng)活塞。當(dāng)活塞驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的琴鍵時(shí)，鋼琴發(fā)出相應(yīng)的聲音。
[0019]如圖1至圖3所示的為雅馬哈公司采用的現(xiàn)有的琴鍵驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，盡管有效，但是也還存在固有的限制。由圖1中可看出，其一，雅馬哈公司采用的螺線管活塞的高度不可以調(diào)整。他們采用的調(diào)節(jié)方式是調(diào)節(jié)整段模組的高度，如果在中間的琴鍵與螺線管之間擁有不合適的間隙，是沒有辦法單獨(dú)調(diào)節(jié)個(gè)別不合適的間隙的，而琴鍵也只能將就那樣使用。螺線管因受空間的限制，它的沖程是非常有限的；因此合理的布局勢(shì)必能減少?zèng)_程不必要的浪費(fèi)，如上述這種出現(xiàn)局部間隙不合適情況時(shí)將較大地影響鋼琴色音以致其不夠準(zhǔn)確。同時(shí)，為使螺線管發(fā)揮最大的力量，在活塞頂部和琴鍵底部之間只允許有很少間隙或者不能有空動(dòng)。對(duì)于雅馬哈公司的這種高度固定的螺線管來說，他們僅適用于平尾的鍵盤，而當(dāng)用于琴鍵底部有角度的斜面時(shí)，他們沒有辦法通過調(diào)節(jié)整段模組來使縱向排列的螺線管與這種斜面很好的貼合，因此他們應(yīng)用的這種結(jié)構(gòu)具有很大的局限性，無法兼容更多不同型號(hào)的鋼琴鍵盤。
[0020]其二，結(jié)合圖2可以看出，雅馬哈公司使用的螺線管是采用沖孔板件來固定螺線管的，因此螺線管的安裝位置是固定的，其排列間距是以雅馬哈鋼琴琴鍵間距作為依照。但是，不同品牌的鍵盤音區(qū)的分叉位置是不同的，所以他們的系統(tǒng)有局限性，僅適用于雅馬哈鋼琴而并不通用于其它品牌鋼琴。
[0021]其三，自動(dòng)演奏裝置在鋼琴上安裝時(shí)要求安裝人員在中盤上開很大的孔或槽，而所開的槽很可能導(dǎo)致鋼琴中盤失去結(jié)構(gòu)完整性。中盤應(yīng)該是一個(gè)平整的鋼琴結(jié)構(gòu)部件，其作用是支撐鍵盤和擊弦機(jī)組件。如果中盤的結(jié)構(gòu)完整性受到損害，中盤有可能就會(huì)彎曲，從而導(dǎo)致讓擊弦機(jī)處于合適的校準(zhǔn)變得困難。對(duì)于有此問題的鋼琴來說，安裝人員通常會(huì)在槽的周邊加裝角鐵件以幫助中盤保持平整和結(jié)構(gòu)可靠。圖1中所示，雅馬哈公司采用的自動(dòng)演奏裝置尤其是驅(qū)動(dòng)鍵盤用的螺線管結(jié)構(gòu)部分安裝于角鐵件上，但它自身是可上下活動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)中盤開槽后的結(jié)構(gòu)沒有起到加固的作用。他們需要額外的部件(如槽鋼等)對(duì)中盤來進(jìn)行加固。由此帶來的影響便是雅馬哈的螺線管結(jié)構(gòu)部分增加了其整體高度，進(jìn)而使其下端較為明顯地突出于鋼琴的經(jīng)典輪廓，這種影響首先從視覺上就有損鋼琴的經(jīng)典輪廓，較大地影響鋼琴外觀的美觀性，其次這種明顯突出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)恰巧會(huì)與鋼琴正常的踏板杠桿設(shè)計(jì)發(fā)生沖突(干涉現(xiàn)象)，因而為避免這種沖突，踏板杠桿的設(shè)計(jì)需要避開這里的突出部分，從而很可能設(shè)計(jì)為多次彎折的異形狀，如圖3所示，這種踏板機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)更改對(duì)其功能是不利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、使用穩(wěn)定便捷、可獨(dú)立調(diào)節(jié)每個(gè)螺線管驅(qū)動(dòng)位置、能夠大幅度減小外凸部分高度從而較好地改善鋼琴外觀的用于自動(dòng)演奏鋼琴的琴鍵驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0023]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:<