КЛАВИАТУРА ДЛЯ МУЗЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2024 года по МПК G10C3/00 

Изобретение относится к музыкальным инструментам и может быть использовано в клавишных музыкальных инструментах [G10C 3/12, G10C 3/16, G10C 1/00, G10C 3/00].

К основным средствам выразительности в музыке относят лад, гармонию, ритм, темп, динамику, тембр, артикуляцию, интонацию и т.п. Увеличение степеней свободы клавиатурных устройств музыкальных инструментов обеспечивает вариаций тембра, тона, высоты и громкости звучания, генерируемых в соответствии с вариациями статической нагрузки при касании клавиш.

Из уровня техники известен РЕГУЛЯТОР ТЕМБРА ФОРТЕПИАНО [JP 2008008971 A, опубл.: 17.01.2008 г.], содержащее механизм удара по струне для нажатия клавиши, устройство переменной статической нагрузки и электронное устройство настройки музыкального тембра, при этом устройство переменной статической нагрузки выполнено из множества весовых рычагов и имеет длинную форму, одна концевая часть каждого из грузовых рычагов в продольном направлении над одной клавишей, соответствующей каждому из грузовых рычагов среди множества клавиш фортепиано, может поворачиваться в вертикальном направлении и контактировать с верхней поверхностью соответствующего ключ на стороне, противоположной игровой стороне, под действием собственного веса.

Из уровня техники известен КЛАВИАТУРНЫЙ АППАРАТ [US 7297854 B2, опубл.: 20.11.2007 г.], содержащее опорный элемент, множество клавиш, каждая из которых имеет приводную часть и расположена на указанном опорном элементе таким образом, что каждая клавиша может поворачиваться вокруг своей базовой концевой части, при этом указанные клавиши содержат множество белых клавиш и множество черных клавиш, множество опор для поворотного движения, закрепленных на упомянутом опорном элементе, и множество массовых тел, предусмотренных таким образом, которые соответственно связаны с указанными опорами поворотного движения, и каждая из которых имеет ведомую часть, причем указанные массовые тела расположены с возможностью поворота вокруг соответствующих связанных с указанными опорами поворотного движения, и содержат массы, связанные с белыми клавишами, которые связаны с указанными белыми клавишами, соответственно, и тела масс, связанные с черными клавишами, которые связаны с указанными черными клавишами, соответственно, при этом указанная ведущая часть каждой клавиши приводит в движение указанную ведомую часть связанной одной из указанных массовых тел в соответствии с поворотным движением указанной клавиши, посредством чего указанное связанное массивное тело вращается вокруг указанной связанной опоры для поворотного движения, и при этом указанная ведомая часть каждого тела массы, связанного с белым ключом, и указанная ведомая часть каждого тела массы, связанного с черным ключом, находятся в одном и том же продольном положении, и в то же время расстояние между указанной ведомой частью указанного тела массы, связанного с черным ключом, и указанной опорой поворотного движения, связанной с ним, больше, чем расстояние между указанной ведомой частью указанного тела массы, связанного с белым ключом, и указанной опорой поворотного движения, связанной с ним.

Из уровня техники известно КЛАВИАТУРНОЕ УСТРОЙСТВО [WO 2017164232 A1, опубл.: 28.09.2017г.], содержащее клавишу, направляющую, регулирующую направление, в котором перемещается клавиша, при этом направляющая расположена в трех или более местах, не выстроенных по прямой линии, если смотреть вдоль направления шкалы клавиши, и направляющая с возможностью скольжения соприкасается с клавишей со стороны направления шкалы, и соединительную часть, соединяющую ключ с рамкой на задней стороне ключа от направляющей, при этом соединительная часть включает в себя стержнеобразный гибкий элемент.

Из уровня техники известно КЛАВИАТУРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МУЗЫКАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ [JPH 0442198 A, опубл.: 12.02.1992 г.], имеющее конструкцию, способную перемещаться в направлении, независимом от направления движения, с центром на опорном элементе клавиши за счет нажатия.

Наиболее близкими по технической сущности являются СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА МУЗЫКАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ, УПРАВЛЯЕМЫХ КЛАВИАТУРОЙ, ИЗМЕНЕНИЕМ ТОНА, УПРАВЛЯЕМЫМ ВАРИАЦИЯМИ ВЫСОТЫ И Т.П. [GB 1573233 A, опубл.: 20.08.1980 г.], имеющий плоские продольно вытянутые клавиши для ручного нажатия с целью воспроизведения звуков, средства центрирования и позиционирования клавиш, включающие, в том числе, рычаг, соединенный с каждой упомянутой клавишей, пружину, соединенную с рычагом с помощью первого крепежа и с верхней частью корпуса с помощью второго крепежа.

Основной технической проблемой аналогов и прототипа является сложность системы соединения компонентов устройств, что не обеспечивает эксплуатационную технологичность, надежность и эргономичность использования.

Основная задача изобретения состоит в устранении недостатков аналогов и прототипа.

Технический результат заключается в обеспечении надежности и эксплуатационной технологичности за счет минимально достаточного количества элементов клавиатурных устройств, выполняемых для расширения выразительных возможностей музыкальных инструментов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, между которыми с помощью шарнирных рычагов качения смонтированы клавиши, при этом рычаг смонтирован через сквозное отверстие в верхней части корпуса, верхний, опирающийся сверху на корпус, конец рычага качения, снабжен роликом, на котором одним своим концом смонтирована струна с возможностью ее натяжения при нажатии клавиши и ослабления при возврате клавиши в исходное до нажатия положение, пружину, натянутую между рычагом и задней стенкой корпуса с возможностью возврата клавиши в исходное положение после прекращения ее нажатия.

В частности, сквозное отверстие в верхней части корпуса, через которое смонтирован рычаг, выполнено с возможностью ограничения углового перемещения рычага.

Клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, в котором смонтированы выступающие наружу своими проксимальными концами клавиши, выполненные с возможностью возвратно-поступательного движения в продольном и поперечном направлениях, трубу с подвижной кулисой, выполненной с возможностью регулирования воздушного столба и клапаном, обеспечивающим возможность открытия и закрытия трубы, рычаг, смонтированный через сквозное отверстие в верхней части корпуса и шарнирно соединенный с каждой из клавиш и подпружинено с корпусом посредством двух пружин, направленных в противоположные стороны от рычага к корпусу, верхний конец рычага соединен с кулисой для передачи ей возвратно-поступательного движения в продольном направлении, нижний конец рычага шарнирно закреплен на клавише, дистальный конец клавиши смонтирован через планку к клапану для передачи ему возвратно-поступательных движений в вертикальном и поперечном направлениях.

В частности, верхняя часть корпуса выполнена П-образной формы.

В частности, соединение клавиши и планки выполнено с помощью проушины в планке и шпильки с головкой.

Клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, между которыми с помощью рычагов качения, ось качения которого выполнена в средней части рычага, смонтированы клавиши с возможностью их перемещения в продольном направлении за счет углового перемещения рычага, при этом рычаг смонтирован через сквозное отверстие в верхней части корпуса, на оси вращения рычага смонтирован ролик, на который опирается струна, смонтированная своим концом к планке натяжения струны, верхний конец рычага соединен пружиной с планкой натяжения пружины с возможностью изменения жесткости клавиши, которая смонтирована шарнирно к нижнему концу рычага, рычаг снабжен натяжным роликом, взаимодействующим со струной на ее участке от ролика, на который опирается струна и планкой натяжения струны, при этом шарнирное соединение клавиши и рычага выполнено с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения клавиши вдоль рычага для взаимодействия проксимальными концами с потенциометрами, смонтированными в нижней части корпуса за счет шарнирного соединения, выполненного в нижней части рычага.

В частности, планки натяжения струны и пружины снабжены винтами, смонтированными через стенку корпуса, шляпки которых размещены снаружи.

В частности, для взаимодействия клавиши с потенциометром в ее нижней части выполнен выступ.

Клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, между которыми на пружины, смонтированные в нижней части корпуса опираются клавиши, на дистальных концах которых смонтированы противовесы, обеспечивающие смещение центра тяжести клавиш к дистальному концу, при этом клавиши выполнены с возможностью смещения относительно оси пружины при воздействии на проксимальный конец клавиши и обратно, после окончания воздействия на клавишу за счет противовеса, при этом в верхней части корпуса для каждой клавиши предусмотрены V-образные выемки, обеспечивающие скольжения в них клавиш при их смещении, в нижней части клавиш на проксимальном конце смонтированы датчики, взаимодействующие при смещении с ответными их частями, смонтированными на нижней части корпуса под датчиками и вызывающие появление электрического сигнала, преобразующегося в звуковой.

В частности, пружина соединена с клавишей и с нижней частью корпуса через опоры.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан вид сверху заявляемого устройства.

На фиг. 2 представлен вид заявляемого устройства в разрезе АА.

На фиг. 3 показан вид заявляемого устройства в разрезе ВВ.

На фиг. 4 представлен вид заявляемого устройства в разрезе АА, где черная клавиша 4 нажата и выдвинута вперед относительно корпуса.

На фиг. 5 изображен вид сверху заявляемого устройства, где черная клавиша 4 нажата и выдвинута вперед относительно корпуса.

На фиг. 6 представлен вид заявляемого устройства в разрезе АА, где черная клавиша 4 нажата и сдвинута назад относительно корпуса.

На фиг. 7 изображен вид сверху заявляемого устройства, где черная клавиша 4 нажата и сдвинута назад относительно корпуса.

На фиг. 8 показан вид сверху заявляемого устройства, где представлены белые клавиши 3 и черные клавиши 4 при осуществлении возвратно-поступательных движений.

На фиг. 9 представлен справа вид заявляемого устройства встроенного в духовой музыкальный инструмент.

На фиг. 10 представлен справа вид заявляемого устройства встроенного в духовой музыкальный инструмент с выдвинутой клавишей.

На фиг. 11 представлен справа вид заявляемого устройства встроенного в духовой музыкальный инструмент с задвинутой клавишей до упора.

На фиг. 12 представлен вид справа другого варианта выполнения заявляемого устройства с потенциометрами 38.

На фиг. 13 изображен вид сверху другого варианта выполнения заявляемого устройства фиг. 12 с потенциометрами 38 в горизонтальном варианте выполнения.

На фиг. 14 изображен вид справа другого варианта выполнения заявляемого устройства с датчиками 55.

На фиг. 15 изображен вид сверху варианта выполнения заявляемого устройства фиг. 14.

На фиг. 16 показан вид сверху заявляемых устройств (фиг. 12-фиг. 15), где представлены белые клавиши 3 и черные клавиши 4 при осуществлении возвратно-поступательных движений.

На фигурах обозначено: 1 - верхняя часть корпуса, 2 - нижняя часть корпуса, 3 - белые клавиши, 4 - черные клавиши, 5 - струна, 6 - ролик, 7 - крепления, 8 - шпилька, 9 - ось, 10 - опоры, 11 - соединения, 12 - рычаг качения, 13 - сквозное отверстие, 14 - пружина, 15 - первый крепеж, 16 - второй крепеж, 17 - подклавишный выступ, 18 - клавиша, 19 - трубка клапана, 20 - клапан, 21 - кулиса, 22 - раструб, 23 - свисток, 24 - соединение, 25 - дополнительная пружина, 26 - третий крепеж, 27 - четвертый крепеж, 28 - планка, 29 - проушина, 30 - шпилька с головкой, 31 - крепление, 32 - планка натяжения струны, 33 - пружина, 34 - планка натяжения пружины, 35 - натяжной ролик, 36 - шарнирное соединение, 37 - выступ, 38 - потенциометры, 39 - первый винт, 40 - второй винт, 41 - шайбы, 42 - выемка, 43 - фиксирующий ролик, 44 - вырез, 45 - проушина, 46 - опора, 47 - Г-образный рычаг, 48 - крепление, 49 - пружина, 50 - противовес, 51 - опоры, 52 - V-образная выемка, 53 - покрытие, 54 - пазы, 55 - датчики, 56 - ответные части.

Осуществление изобретения.

Под эксплуатационной технологичностью в настоящем изобретении понимается технологичность конструкции при подготовке ее к использованию по назначению, техническом обслуживании и ремонте конструкции.

Заявленная в настоящем изобретении клавиатура предназначена для использования в музыкальных инструментах. Корпус музыкального инструмента содержит, по меньшей мере, верхнюю часть корпуса 1, нижнюю часть корпуса 2, белые клавиши 3, черные клавиши 4, струны 5 (фиг. 1-фиг. 8).

Далее по тексту описания применяется термин «клавиша», клавиша может быть выполнена как белой 3, так и черной 4.

Верхняя часть корпуса 1 частично закрывает сверху белые 3 и черные 4 клавиши с их дистального конца.

Причем верхняя часть корпуса 1 и нижняя часть корпуса 2 расположены параллельно, относительно белых клавиш 3 и черных клавиш 4, и могут быть выполнены П-образной, Г-образной или иной формы.

Причем верхняя часть корпуса 1 может быть выполнена как перегородка между клавиатурой и основной частью корпуса (на фигурах не показана) музыкального инструмента.

Между верхней частью корпуса 1 и нижней частью корпуса 2 с помощью шарнирных рычагов 12 качения смонтированы клавиши (фиг. 1-фиг. 8) для обеспечения свободного возвратно-поступательных движений при нажатии клавиши вниз.

При этом рычаг 12 качения смонтирован через сквозное отверстие 13 в верхней части корпуса 1.

Причем, рычаг 12 может быть выполнен из композитных материалов, немагнитного металла и т.п.

Сквозное отверстие 13 в верхней части корпуса, через которое смонтирован рычаг 12 качения, выполнено с возможностью ограничения углового перемещения рычага.

Верхний, опирающийся сверху на корпус, конец рычага 12 качения, снабжен роликом 6, на котором одним своим концом смонтирована струна 5 с возможностью ее натяжения при нажатии клавиши и ослабления при возврате клавиши в исходное до нажатия положение.

Ролик 6 имеет выступающую часть, выполненную в виде шпильки 8, один конец которой жестко закреплен на ролике 6, а на второй вкручивается крепление 7, прижимным образом закрепляя струну на ролике 6 (см. фиг. 2-фиг. 4, фиг. 6).

Так струна 5 для каждой из клавиш соединена в корпусе известными из уровня техники способами одним концом (на фигурах не показано), а на втором конце зафиксирована на ролике 6 через крепление 7.

Причем шпилька 8 имеет резьбу.

Причем крепление 7 может быть выполнено в виде втулки с резьбой, гайки и т.п.

Причем ролик 6 выполнен цилиндрической формы, тем самым обеспечивая плавность натяжения струны при работе музыкального инструмента, например, в виде подшипника (см. фиг. 2-фиг. 4, фиг. 6).

Ролик 6 имеет ось 9 (фиг. 3), концы которой выступают за границы упомянутого ролика 6 и соединены с попарно расположенными опорами 10, другие концы которых соединены с верхней частью корпуса 1.

Причем ролик 6 и ось 9 могут быть сопряжены между собой жестким соединением, тогда концы оси 9 должны быть скреплены соединением свободного вращения с опорами 10, например, с помощью резьбового или сквозного отверстия на концах оси 9, и т.п. (на фигурах не показано).

Причем ролик 6 и ось 9 могут быть сопряжены между собой соединением свободного вращения, тогда концы оси 9 должны быть жестко скреплены с опорами 10, например, с помощью клеммовых соединений, резьбовых и т.п. (на фигурах не показано).

Причем опоры 10 соединены с верхней частью корпуса 1 жесткими соединениями 11, для предотвращения движения ролика 6.

Причем опоры 10 могут быть выполнены жесткими (например, из немагнитного металла и т.п.) и недвижимыми относительно движения ролика 6. Стоит учесть, что чем больше образованный угол попарно расположенных опор 10 (фиг. 2), тем больше их удерживающая способность.

Рычаг 12 качения выполнен с возможностью воздействия на натяжение струны через ролик 6 для регулировки выразительного окраса звучания (в частности, тембра, тона и высоты ноты и т.п.).

Пружина 14 (фиг. 2, фиг. 4, фиг. 6) натянута между рычагом 12 качения и задней стенкой корпуса с возможностью возврата клавиши в исходное положение после прекращения ее нажатия.

Пружина 14 соединена с рычагом 12 качения с помощью первого крепежа 15 и с верхней частью корпуса 1 с помощью второго крепежа 16 (см. фиг. 2, фиг. 4, фиг. 6).

Причем первый крепеж 15 и второй крепеж 16 могут быть выполнены в виде зацепа через петлю (проушину) и крюки.

Причем для лучшей удерживающей способности пружины 14, второй крепеж 16 может быть выполнен Y-образной формы.

Причем подклавишный выступ 17 (фиг. 2, фиг. 4, фиг. 6) белых клавиш 3 выполнен так, чтобы не ограничивать максимальное выдвижение черных клавиш 4 при возвратно-поступательных движениях.

Причем на фиг. 8 представлена возможность применения заявляемого способа как для черных клавиш 3, так и для белых клавиш 2.

Другой конец указанных клавиш воздействует на механизм активации струны 5, например, молоточек, плектр, медиатор или иной (на фигурах не показано).

Музыкальный инструмент также может быть снабжен демпфером, резонансной декой и т.п., а также штегами для соединения другого конца струны 5 с резонансной декой.

Другой вариант выполнения заявляемого устройства представлен на фиг. 9-фиг. 11.

На фиг. 9-фиг. 11 представлено заявляемое устройство, выполненное для духового музыкального инструмента, имеющим, по меньшей мере, корпус (на фиг. 9-фиг. 11 показан как верхняя часть корпуса 1), в котором смонтированы выступающие наружу своими проксимальными концами клавиши 18, выполненные с возможностью возвратно-поступательного движения в продольном и поперечном направлениях, трубу (на фиг. 9-фиг. 11 показана как трубка клапана 19) с подвижной кулисой 21, клапан 20, мундштук (на фигурах не показан), раструб 22, щель.

Причем щель образует свисток 23.

Кулиса 21 выполнена с возможностью регулирования воздушного столба.

Причем клапан 20 выполнен шарнирным.

Клапан 20 обеспечивает возможность открытия и закрытия трубки клапана 19.

В верхней части корпуса 1 выполнено сквозное отверстие 13, в котором продольно встроен рычаг 12 для обеспечения свободного возвратно-поступательных движений при нажатии клавиши в продольном или поперечных направлениях.

Рычаг 12 шарнирно соединен с каждой из клавиш 18.

Рычаг 12 подпружинен с корпусом (на фиг. 9-фиг. 11 показан как верхняя часть корпуса 1) посредством двух пружин, пружины 12 и дополнительной пружины 25, направленных в противоположные стороны от рычага 12 к корпусу.

Пружина 14 соединена с рычагом 12 с помощью первого крепежа 15 и с верхней частью корпуса 1 с помощью второго крепежа 16.

Между рычагом 12 и верхней частью корпуса 1 смонтирована дополнительная пружина 25 с помощью третьего крепежа 25 и четвертого крепежа 26, расположенная на одном уровне с вышеупомянутой пружиной 14, для обеспечения возможности возврата клавиши в исходное положение после прекращения ее нажатия, учитывая вес кулисы 21.

Верхний конец рычага 12 соединен с кулисой 21 для передачи ей возвратно-поступательного движения в продольном направлении.

Причем соединение (на фигурах не показано) рычага 12 с кулисой 21 может быть выполнено шарнирным или любым другим, обеспечивающим поворотные движения рычага 12 при нажатии клавиши и ее смещении в поперечном направлении.

Нижний конец рычага 12 шарнирно закреплен на клавише 18 с помощью соединения 24 (фиг. 9-фиг. 11).

Дистальный конец клавиши 18 закреплен через планку 28 с клапаном 20 для передачи ему возвратно-поступательных движений в вертикальном и поперечном направлениях.

Соединение клавиши 18 и планки 28 выполнено с помощью проушины 29 в планке 28 и шпильки с головкой 30, смонтированной на упомянутой клавише 18 для обеспечения свободного возвратно-поступательных движений рычага 12 при нажатии клавиши в продольном и поперечном направлениях.

Причем крепление 31 планки 28 к клапану 20 может быть осуществлено шарнирным или жестким.

Другие варианты выполнения заявляемого устройства представлены на фиг. 12 и фиг. 13.

На фиг. 12 представлено заявляемое устройство, содержащее корпус, выполненный в виде верхней 1 и нижней 2 частей корпуса.

Между верхней 1 и нижней 2 частями корпуса с помощью рычагов 12 качения, ось качения которого выполнена в средней части рычага 12, смонтированы клавиши с возможностью их перемещения в продольном направлении за счет углового перемещения рычага 12.

При этом рычаг 12 качения смонтирован через сквозное отверстие 13 в верхней части корпуса 1.

На оси вращения рычага 12 качения смонтирован ролик 6, на который опирается струна 5, смонтированная своим концом к планке натяжения струны 32.

Верхний конец рычага 12 качения соединен пружиной 33, другой конец которой закреплен на планке натяжения пружины 34 с возможностью изменения жесткости клавиши.

Рычаг 12 качения снабжен натяжным роликом 35, взаимодействующим со струной 5 на ее участке от ролика 6, на который опирается струна 5 и планкой натяжения струны 34.

При этом шарнирное соединение 36 клавиши и рычага 12 качения выполнено с возможностью возвратно-поступательного перемещения клавиши вдоль рычага 12 качения для взаимодействия проксимальными концами с потенциометрами 38, смонтированными в нижней части корпуса 2, за счет вертикально ориентированной продолговатой проушины, выполненной в нижней части рычага 12 на которую опирается ось шарнира (см. фиг. 12).

Причем для взаимодействия клавиши с потенциометром в ее нижней части выполнен выступ 37.

Причем выступ 37 может быть выполнен вдоль клавиши на любом расстоянии от ее края.

В варианте выполнения (фиг. 12, фиг13) планки натяжения струны 32 и пружины 34 снабжены винтами (первым винтом 39 и вторым винтом 40), смонтированными через стенку корпуса, шляпки которых размещены снаружи.

Первый 39 и второй 40 винты имеют шайбы 41 для надежной фиксации упомянутых винтов в корпусе.

Причем, первый винт 39 соединен с одним из концов планки натяжения струны 32.

Второй конец планки натяжения струны 32 имеет выемку 42 для фиксирующего струну 5 ролика 43, а также вырез 44 для подвода струны 5 (фиг. 12, фиг13).

Причем, выемка 42 и вырез 44 образуют во второй планке 35 Г-образную канавку.

Причем, первый винт 39 за счет головки выполнен с возможностью регулировки натяжения струны 5.

Причем, на фиг. 12 и фиг. 13 представлено, что второй винт 40 соединен с одним из концов планки натяжения пружины 34, второй конец которой имеет проушину 45 и соединен с пружиной 33.

Стоит отметить, что второй винт 40 за счет головки выполнен с возможностью регулировки натяжения пружины 34 и соответственно изменения положения рычага 12 качения.

Причем натяжной ролик 35 смонтирован на опоре 46, жестко закрепленной на рычаге 12 с возможностью движения вокруг свои оси для распределения силы и плавности натяжения струны 5 между фиксирующем роликом 43 и роликом 6, смонтированном на рычаге 12 качения.

Другой конец указанных клавиш воздействует на механизм активации струны 5, например, выполненный в виде молоточка, плектра, медиатора и т.п. (на фигурах не показано).

Музыкальный инструмент также может быть снабжен как минимум штегами для соединения другого конца струны 5 с декой.

Причем, каждая струна 5 снабжена звукоснимателями (на фигурах не показано) для преобразования механических колебаний струн 5 в электрический ток.

Причем, звукосниматели могут быть выполнены электромагнитными, пьезоэлектрическими или оптическими.

Причем, потенциометры 38 и звукосниматели выполнены с подключением к управляющему устройству, например, микроконтроллеру (на фигурах не показано), которое будет обрабатывать данные от потенциометров и звукоснимателей по проводному или беспроводному каналу связи.

Причем вместо потенциометров 38 могут быть использованы датчики или другие чувствительные элементы, обладающими схожими характеристиками.

Причем микроконтроллер выполнен с возможностью считывания данных с потенциометра 38 и звукоснимателя и преобразования их в звуковые сигналы.

Причем микроконтроллер выполнен с возможностью программирования различных звуковых эффектов (громкость звука, экспрессивность и динамика, тембр, частота фильтрации, или другие эффекты, в зависимости от конкретной конструкции музыкального инструмента), которые будут активироваться при разных положениях клавиш.

Причем микроконтроллер использует полученные данные для генерации аудиосигнала, который может быть усилен и выведен через блок источника звука, например, динамик (на фигурах не показано), создавая звуковую волну, которую услышит слушатель.

Вариант выполнения заявляемого устройства (фиг. 12) в горизонтальном исполнении и имеющем три потенциометра 38 представлен на фиг. 13.

Причем выполнение заявляемого устройства не ограничено использованием одного (фиг. 12) или трех потенциометров 38 (фиг. 13) для каждой упомянутой клавиши, что обеспечивает различные звуковые эффекты (громкость звука, экспрессивность и динамика, тембр, частота фильтрации, или другие эффекты, в зависимости от конкретной конструкции музыкального инструмента).

На фиг. 13 рычаг 47 качения выполнен Г-образным в виде трех пересекающихся планок в одной точке, образующих прямой угол между друг другом.

Первая планка рычага 47 качения соединена с упомянутой клавишей (на примере фиг. 13 - белой клавишей 3), соединением, представленным на фиг. 12.

Вторая планка рычага 47 качения соединена с пружиной 33 через крепление 48.

На одном конце третей планки рычага 47 качения смонтирован ролик 6, на другом натяжной ролик 35.

Таким образом, данная конструкция (фиг. 13) создана с возможность горизонтального выполнения управляющих первого 39 и второго 40 винтов (фиг. 12), которые возможно располагать на разных уровнях для каждой из белых 3 и черных 4 клавиш.

Причем упомянутые винты, шайбы, планки, пружины, ролики, шарнирные соединения, рычаги качения и выступы могут быть выполнены из немагнитных металлов и других композитных материалов.

Другой вариант выполнения заявляемого устройства представлен на фиг. 14.

Заявляемое устройство содержит корпус, выполненный в виде верхней 1 и нижней 2 частей.

Между верхней 1 и нижней 2 частями корпуса на пружины 49, смонтированные в нижней части корпуса 2, опираются клавиши.

На дистальных концах каждой клавиши смонтированы противовесы 50 для обеспечения смещение центра тяжести клавиш к дистальному концу.

При этом клавиши выполнены с возможностью смещения относительно оси пружины 49 при воздействии на проксимальный конец клавиши и обратно, после окончания воздействия на клавишу за счет противовеса 50.

Причем противовесы 50 могут быть выполнены различной формы из композитных металлов, дерева, немагнитных металлов и т.п., а также соединен с упомянутой клавишей жестким разъемным или неразъемным соединением, которое предотвращает его отсоединение, например, клеевым соединением, резьбовым соединением и т.п.

Причем пружины 49 могут быть смонтированы на опорах 51 для обеспечения равномерного давления на клавишу при возвратно-поступательных движениях.

Причем пружины 49 являются держателем и стабилизатором клавиш, и может быть заменена на любой другой элемент, имеющих схожие характеристики.

Причем опоры 51 могут быть выполнены различной формы из пластика, композитных металлов, дерева и т.п., а также соединены с упомянутой клавишей и нижней частью корпуса 2 жестким соединением, которое предотвращает их отсоединение в процессе движения упомянутой клавиши, например, неразъемным клеевым соединением, разъемным резьбовым соединением и т.п.

Причем опоры 51 могут быть выполнены с возможностью регулировки натяжения пружины 49.

При этом в верхней части корпуса для каждой клавиши предусмотрены V-образные выемки 52, обеспечивающие скольжения в них клавиш при их смещении.

Причем каждая V-образная выемка 52 снабжена покрытием 53, обеспечивающим плавность и беззвучность при возвратно-поступательных движениях указанной клавиши (фиг. 14).

Причем покрытие 53 может быть выполнено фетровым или любым другим, обеспечивающим шумоподавление при соприкосновении клавиши и верхней части корпуса 1.

Причем клавиши могут быть снабжены пазами 54 для V-образных выемок 52 в

верхней части корпуса 1.

В нижней части клавиш на проксимальном конце смонтированы датчики 55, взаимодействующие при смещении с ответными их частями 56, смонтированными на нижней части корпуса 2 под датчиками 55 и вызывающие появление электрического сигнала, преобразующегося в звуковой.

Ответные части 56 могут быть выполнены из металлического, углеродного или любого другого проводящего покрытия в виде краски, пленки и т.п., имеющего достаточную проводимость при соприкосновении с датчиками 55.

Причем, датчики 55 выполнены с возможностью регистрации нажатия клавиш и преобразования данной информации в сигнал, передаваемый преобразователю.

Причем, датчики 55 могут быть выполнены как контактные датчики (механические, капсульные и т.п.), которые регистрируют нажатия при физическом контакте датчика с ответной частью.

Причем, датчики 55 могут быть выполнены как пьезоэлектрические элементы для регистрации вибрации, вызванной нажатием клавиши.

Причем, датчики 55 могут быть выполнены как оптические датчики (инфракрасные оптические сенсоры) для регистрации прохождения светового луча при нажатии клавиши.

Причем, датчики 55 могут быть выполнены как емкостные сенсоры, которые регистрируют изменения емкости при касании клавиши.

Причем, датчики 55 могут быть выполнены как магнитные датчики для регистрации изменений магнитного поля, вызванных нажатием клавиши.

Причем, датчики 55 могут быть выполнены как ультразвуковые датчики для измерения расстояние между клавишами и ответной частью, определяя, когда клавиша нажата.

Выполнение датчиков 55 не ограничено вышеперечисленными вариантами.

Причем линии передачи (на фигурах не показаны) сигнала датчиков 55 к преобразователю и микроконтроллеру могут быть выполнены по беспроводному каналу связи или проводному, расположенному вдоль вышеуказанной клавиши.

Причем наличие преобразователя(ей) обусловлено характеристиками используемых датчиков 55, преобразователь может быть выполнен аналого-цифровым.

Причем схема передачи сигнала может включать систему фильтров (на фигурах не показано) для выборки нужных частот и исключения шумов.

Причем схема передачи сигнала может включать блок эффектов (на фигурах не показано) для улучшения чистоты звука, его «прозрачности».

Причем схема передачи сигнала может включать микроконтроллер (на фигурах не показано) с возможностью программирования различных звуковых эффектов (громкость звука, экспрессивность и динамика, тембр, частота фильтрации, или другие эффекты, в зависимости от конкретной конструкции музыкального инструмента), которые будут активироваться при разных положениях клавиш.

Причем схема передачи сигнала может включать микшер (на фигурах не показано), с помощью которого сигнал может быть дополнительно усилен или подвергнут другой обработке.

Причем схема передачи сигнала может включать делитель (на фигурах не показано), за счет введения которого сигнал может быть разделен на несколько каналов или направлен на разные блоки источника звука (на фигурах не показано).

Причем микроконтроллер использует полученные данные для генерации аудиосигнала, который может быть усилен и выведен через блок источника звука, например, динамик (на фигурах не показано), создавая звуковую волну, которую услышит слушатель.

Выполнение схемы передачи сигнала от датчиков 55 на блок(и) источников звука не ограничено вышеперечисленными вариантами.

Заявляемое устройство (фиг. 1-фиг. 8) работает следующим образом.

Следует учесть, что осуществление нажатия на клавиши заявляемого устройства (фиг. 1-фиг. 8) выполняют путем нажатия с учетом возможного перемещения клавиш в продольном направлении вперед и назад относительно верхней 1 и нижней 2 частей корпуса.

Нажатие клавиши вперед (или назад) приводит в движение шарнирный рычаг 12 качения в пределах ограничения углового перемещения рычага за счет сквозного отверстия 13.

Причем, при продольном нажатии вперед (или назад) клавиши за счет опор 10 и указанного шарнирного соединения, рычаг 12 осуществляет натяжение струны 5.

При нажатии указанной клавиши вперед (или назад) рычаг 12 приводит в действие ролик 6, струна 5, таким образом, натягивается (высвобождается).

Как известно, возникающие при ударе механизмом активации по струне 5 механические колебания разной амплитуды передаются на деку и рассеиваются, что усиливает звук.

Обеспечения разных уровней натяжения струны 5 выполняется посредством увеличения числа степеней свободы указанной клавиши, что приводит к увеличению числа возможных амплитуд вибраций струны 5, непосредственно влияющих на выразительные возможности музыкального инструмента, в частности на тембр, высоту ноты и т.п.

Следует учесть, что при нажатии вперед относительно верхней 1 и нижней 2 частей корпуса (фиг. 1-фиг. 8) пружина 14 растягивается, а при нажатии назад пружина 14 сжимается, обеспечивая после нажатия указанной клавиши возвратное действие к первоначальному положению.

Натяжение пружины 14 и собственное натяжение струны 5 возвращают клавишу в исходное равновесное положение.

Другой вариант (фиг. 9) заявляемого устройства, в частности духовых инструментов, работает следующим образом.

Следует учесть, что осуществление игры на духовом инструменте (фиг. 9) выполняют классическим образом, подавая поток воздуха.

Причем поток воздуха проходит через трубку клапана 19 и клапан 20, находящийся в открытом состоянии, затем поступает в кулису 21 и через раструб 22 выводится, издавая при этом звуковые сигналы.

Открытие клапана 20 осуществляют нажатием на клавишу 18.

Дистальный конец клавиши 18 смещается вверх, оказывая давление на шарнир (на фигурах не показан) клапана 20, за счет чего он открывается.

При нажатии клавиши 18 заявляемой конструкции (фиг. 10) в продольном направлении вперед обеспечивают возможность движения кулисы 21 с помощью закрепленного между ними рычага 12, при этом воздушный столб увеличивается, и выразительный окрас звучания изменяется (в частности, высота ноты).

При нажатии клавиши 18 заявляемой конструкции (фиг. 11) в продольном направлении назад обеспечивают возможность движения кулисы 21 в том же направлении, при этом воздушный столб уменьшается, и выразительный окрас звучания изменяется (в частности, высота ноты).

При нажатии клавиши 18 заявляемой конструкции в поперечном направлении влево или вправо обеспечивается возможность регулировки выразительного окраса звучания.

Так, клавиша 18 при движении в поперечном направлении влево или вправо одновременно двигает планку 28, которая в свою очередь смещает шарнир (на фигурах не показан) клапана 20, что вызывает изменение объема подаваемого воздуха через клапан 20, уровень которого непосредственно влияет на громкость, тембр и т.п.

Таким образом, осуществляют вариацию выразительного окраса звучания, в частности, высоты ноты, тембра и громкости.

Другой вариант (фиг. 12, фиг. 13, фиг. 16) заявляемого устройства работает следующим образом.

Следует учесть, что осуществление нажатия на клавиши заявляемого устройства (фиг. 12, фиг. 13) выполняют путем нажатия с учетом возможного перемещения клавиш в продольном направлении вперед и назад относительно верхней 1 и нижней 2 частей корпуса.

Нажатие клавиши вперед (или назад) приводит в движение шарнирный рычаг 12 качения в пределах ограничения углового перемещения рычага за счет сквозного отверстия 13.

Причем, при продольном нажатии вперед (или назад) клавиши за счет опор 10 и указанного шарнирного соединения, рычаг 12 осуществляет натяжение струны 5.

При нажатии указанной клавиши вперед (или назад) рычаг 12 приводит в действие ролик 6 и натяжной ролик 35, струна 5, таким образом, натягивается (высвобождается).

В тоже время, возникающие при ударе механизмом активации по струне 5 механические колебания разной амплитуды передаются на деку и рассеиваются, что усиливает звук.

Обеспечения разных уровней натяжения струны 5 выполняется посредством увеличения числа степеней свободы указанной клавиши, что приводит к увеличению числа возможных амплитуд вибраций струны 5, непосредственно влияющих на выразительные возможности музыкального инструмента, в частности на тембр, высоту ноты и т.п.

Эти колебания регистрируются звукоснимателями.

Звукосниматели преобразуют механические колебания струн 5 в электрический ток и передают данные на микроконтроллер.

Параллельно с этими действиями потенциометры 38 фиксируют механическое воздействие клавиши (через выступ 37) и преобразуют его в электрический ток, затем передают данные на микроконтроллер.

Микроконтроллер считывает полученные данные от потенциометров 38 и звукоснимателей, преобразует их в звуковые сигналы и выводит на блок источника звука.

Источник звука выводит их в виде аудиосигнала.

Причем обеспечивают корректировку возвратно поступательных движений рычага 12 и соответственно указанной клавиши за счет натяжения пружины 33 с помощью вкручивания и выкручивания второго винта 40 и соответственно планки пружины натяжения 34, например, при деформации (растяжении) пружины 33, что увеличивает срок службы указанной пружины.

Настройку натяжения струны 5 производят за счет вкручивания и выкручивания первого винта 39 и соответственно планки натяжения струны 32, а также строенного в нее фиксирующего струну 5 ролика 43.

Как известно из уровня техники натяжение струн позволяет корректировать их амплитуду колебаний и соответственно звучание на выходе.

Другой вариант (фиг. 14, фиг. 16) заявляемого устройства работает следующим образом.

Нажатие указанной клавиши в продольную и поперечную сторону приводит к сжатию пружины 49 (фиг. 14, фиг. 16).

Датчик 55 касается ответной части 56.

Датчик 55 в зависимости от его типа и выбранной ответной части 56 регистрирует сигнал о касании (и его продолжительности).

От датчика информация о сигнале передается к преобразователю и/или микроконтроллеру по проводным или беспроводным каналам связи.

Преобразованный сигнал от микроконтроллера переходит в блок(и) источников звука для воспроизведения.

Причем линия передача сигнала от датчика 55 до блок(и) источников звука может осуществляться через несколько дополнительных устройств преобразования сигналов, описанных выше.

Возврат клавиши в изначальное положение осуществляется с помощью противовеса 50, возвратных свойств пружины 49, предусмотренных данной конструкцией V-образных выемок 52 в верхней части корпуса 1.

Звук биения клавиш о верхнюю часть корпуса 1 не допускает покрытие 53.

Таким образом, автором заявки на изобретение были созданы рабочие модели заявляемых устройств, которые в сравнении с прототипом и аналогами, выполнены с минимально достаточным количеством элементов для каждой конструкции без ущерба для их надежности и эксплуатационной технологичности, которая компенсируется вышеописанными элементами, их межсоединениями и указанными свойствами.

Изобретение относится к музыкальным инструментам и может быть использовано в клавишных музыкальных инструментах. Технический результат заключается в обеспечении надежности и эксплуатационной технологичности за счет минимально достаточного количества элементов клавиатурных устройств, выполняемых для расширения выразительных возможностей музыкальных инструментов, который достигается за счет того, что клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, между которыми с помощью шарнирных рычагов качения смонтированы клавиши, при этом рычаг смонтирован через сквозное отверстие в верхней части корпуса, верхний, опирающийся сверху на корпус, конец рычага качения снабжен роликом, на котором одним своим концом смонтирована струна с возможностью ее натяжения при нажатии клавиши и ослабления при возврате клавиши в исходное до нажатия положение, пружину, натянутую между рычагом и задней стенкой корпуса с возможностью возврата клавиши в исходное положение после прекращения ее нажатия. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, между которыми с помощью шарнирных рычагов качения смонтированы клавиши, при этом рычаг смонтирован через сквозное отверстие в верхней части корпуса, верхний, опирающийся сверху на корпус, конец рычага качения снабжен роликом, на котором одним своим концом смонтирована струна с возможностью ее натяжения при нажатии клавиши и ослабления при возврате клавиши в исходное до нажатия положение, пружину, натянутую между рычагом и задней стенкой корпуса с возможностью возврата клавиши в исходное положение после прекращения ее нажатия.

2. Клавиатура для музыкального инструмента по п.1, отличающаяся тем, что сквозное отверстие в верхней части корпуса, через которое смонтирован рычаг, выполнено с возможностью ограничения углового перемещения рычага.

3. Клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, в котором смонтированы выступающие наружу своими проксимальными концами клавиши, выполненные с возможностью возвратно-поступательного движения в продольном и поперечном направлениях, трубу с подвижной кулисой, выполненной с возможностью регулирования воздушного столба, и клапаном, обеспечивающим возможность открытия и закрытия трубы, рычаг, смонтированный через сквозное отверстие в верхней части корпуса и шарнирно соединенный с каждой из клавиш и подпружиненно с корпусом посредством двух пружин, направленных в противоположные стороны от рычага к корпусу, верхний конец рычага соединен с кулисой для передачи ей возвратно-поступательного движения в продольном направлении, нижний конец рычага шарнирно закреплен на клавише, дистальный конец клавиши смонтирован через планку к клапану для передачи ему возвратно-поступательных движений в вертикальном и поперечном направлениях.

4. Клавиатура для музыкального инструмента по п.3, отличающаяся тем, что верхняя часть корпуса выполнена П-образной формы.

5. Клавиатура для музыкального инструмента по п.3, отличающаяся тем, что соединение клавиши и планки выполнено с помощью проушины в планке и шпильки с головкой.

6. Клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, между которыми с помощью рычагов качения, ось качения которого выполнена в средней части рычага, смонтированы клавиши с возможностью их перемещения в продольном направлении за счет углового перемещения рычага, при этом рычаг смонтирован через сквозное отверстие в верхней части корпуса, на оси вращения рычага смонтирован ролик, на который опирается струна, смонтированная своим концом к планке натяжения струны, верхний конец рычага соединен пружиной с планкой натяжения пружины с возможностью изменения жесткости клавиши, которая смонтирована шарнирно к нижнему концу рычага, рычаг снабжен натяжным роликом, взаимодействующим со струной на ее участке от ролика, на который опирается струна и планкой натяжения струны, при этом шарнирное соединение клавиши и рычага выполнено с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения клавиши вдоль рычага для взаимодействия проксимальными концами с потенциометрами, смонтированными в нижней части корпуса за счет шарнирного соединения, выполненного в нижней части рычага.

7. Клавиатура для музыкального инструмента по п.6, отличающаяся тем, что планки натяжения струны и пружины снабжены винтами, смонтированными через стенку корпуса, шляпки которых размещены снаружи.

8. Клавиатура для музыкального инструмента по п.6, отличающаяся тем, что для взаимодействия клавиши с потенциометром в ее нижней части выполнен выступ.

9. Клавиатура для музыкального инструмента, содержащая корпус, выполненный в виде верхней и нижней частей, между которыми на пружины, смонтированные в нижней части корпуса опираются клавиши, на дистальных концах которых смонтированы противовесы, обеспечивающие смещение центра тяжести клавиш к дистальному концу, при этом клавиши выполнены с возможностью смещения относительно оси пружины при воздействии на проксимальный конец клавиши и обратно, после окончания воздействия на клавишу за счет противовеса, при этом в верхней части корпуса для каждой клавиши предусмотрены V-образные выемки, обеспечивающие скольжения в них клавиш при их смещении, в нижней части клавиш на проксимальном конце смонтированы датчики, взаимодействующие при смещении с ответными их частями, смонтированными на нижней части корпуса под датчиками и вызывающие появление электрического сигнала, преобразующегося в звуковой.

10. Клавиатура для музыкального инструмента по п.9, отличающаяся тем, что пружина соединена с клавишей и с нижней частью корпуса через опоры.