專利名稱：一種樂器力度鍵盤的光電裝置的制作方法
一種樂器力度鍵盤的光電裝置 本發明涉及技術領域為樂器類，具體說涉及一種樂器力度鍵盤的光電裝置，特別
是通過一種改進的紅外光電開關檢測鍵盤類樂器琴鍵動作及彈奏力度的電路裝置。 [背景技術] 鋼琴琴鍵具有力度特性，其重點是彈奏琴鍵的手指力度和鋼琴發出的音量效果呈 正相關性。現在大多數電子琴和電子鋼琴模擬傳統鋼琴的這種力度效果，實現的原理依據 牛頓第二定律物體的加速度和物體所受的合外力成正比的關系。即檢測琴鍵運動中通過 恒定兩點間的時間差，可求得加速度及力度，進而控制音源的音量強弱效果。目前琴鍵常用 的力度檢測電路大多數為接觸式，極少數用非接觸式。 接觸式通常是用類似家電遙控器的導電膠做為開關觸點，但遙控器一般一個按鈕 只有一個觸點，而力度琴鍵下部則設置兩個觸點，對應電路板上的兩處通斷點，由于兩處導 電膠觸點的構造形狀差異，造成同時按鍵時兩個通斷點有先后時間間隔，即時間差。如測得 的時間差大，則加速度小，力度弱；反之，時間差小，則加速度大，力度強。接觸式導電膠法的 優點是電路簡單，成本低，制造裝配容易；缺點是琴鍵和導電膠、導電膠再和電路板接觸柵 接觸過程中產生阻力，使導電膠對琴鍵彈奏手感產生影響，制造及裝配誤差容易造成時間 間隔的誤差，塑膠導電膠也容易老化磨損及彈性疲勞，導電膠觸點與電路板接觸柵的電阻 值易受環境溫、濕度影響。目前絕大多數電子琴和電子鋼琴的力度鍵盤采用導電膠方法。
非接觸式大多采用紅外光發射與接收半導體組件，檢測琴鍵按下時紅外光被阻擋 的信號。檢測琴鍵力度的方法，一般是在琴鍵下部設置兩組紅外光發射接收半導體組件，即 兩組光電開關，當紅外光被與琴鍵相連的阻光片阻擋時，光敏接收管由導通轉為截止，輸出 檢測信號；由于兩組光電開關和阻光片的構造形狀差異，造成按鍵時兩個光敏接收管的檢 測信號有先后時間間隔，進而推算出琴鍵運動的加速度和力度。通常阻光片用長方形金屬 片加工成直角，一面用螺釘緊固于琴鍵底面，另一面用于阻擋紅外光。根據兩組光電開關結 構及安裝的不同，有用兩片阻光片的；也有用一片阻光片的，將較寬的、阻光的一邊加工成 一上一下的階梯形。 光電開關法的優點是阻光片在發射管與接收管間非接觸運動，不影響琴鍵的彈奏
手感，發射管與接收管通用性強，反應靈敏，不會磨損；缺點是成本較高，光電開關和阻光片
個體大，裝配稍麻煩，容易產生誤差，裝配誤差會造成時間間隔信號的誤差。個別高檔的傳
統鋼琴附加錄音等功能，需檢測鍵盤力度時采用這種光電開關法， 一般較少采用。 非接觸式國外也有用一組紅外光發射接收半導體組件檢測光信號強弱的方法檢
測力度，彈奏琴鍵時，阻光片向下運動，紅外光由強轉弱至無，光敏接收管輸出電流隨之變
化，由于光敏接收管工作在特性曲線的線性區，光敏接收管的放大倍數誤差等制造誤差和
裝配誤差容易產生錯誤結果，一致性不如兩組光電開關中光敏接收管只工作在飽和區或截
止區可靠。由于光敏接收管輸出的是模擬信號，還需另加輔助電路轉換成數字信號，該檢測
方法電路復雜，成本高，抗干擾性差。[發明內容] 本發明的目的是提供一種改進的非接觸式力度鍵盤電路裝置，特別是不影響琴鍵 的彈奏手感，成本相對較低，可靠性和一致性好，反應靈敏，裝配方便，誤差較小的力度鍵盤 檢測電路，其采納了光電開關方法的長處，彌補其不足，使光電開關檢測樂器力度鍵盤的方 法可以較大范圍的推廣應用。 為實現上述目的，本發明設計一種樂器力度鍵盤的光電裝置，包括紅外雙控光敏 接收管、紅外發射二極管、凹槽型黑色塑料殼體、阻光片、電路板和電子元器件，并且阻光片 連接樂器鍵盤琴鍵的底面，其特征是紅外雙控光敏接收管內設有兩顆相同的紅外光敏三 極管芯片，被制作在同一個公共電極支架上，兩顆芯片公共電極的極性相同，每顆芯片的另 一電極各自獨立，兩顆芯片處于同一平面，兩顆芯片中心分別處于同一垂直線的上、下位 置，被塑料樹脂封裝成一體，紅外發射二極管和紅外雙控光敏接收管置于凹槽型黑色塑料 殼體的對立兩側中，透過凹槽兩側相對的垂直感光通槽，紅外雙控光敏接收管內兩顆紅外 光敏三極管芯片接收紅外發射二極管發射的紅外光。 所述的每組置于凹槽型黑色塑料殼體對立兩側中的紅外發射二極管和紅外雙控 光敏接收管，對應樂器鍵盤的每個琴鍵，安裝在設于樂器鍵盤下方的電路板上，紅外雙控光 敏接收管內兩顆紅外光敏三極管芯片各自獨立的電極，分別電氣連接由二極管或三極管或 集成電路組成的相同的開關電路。 所述的樂器整個鍵盤的每個琴鍵，對應一組置于凹槽型黑色塑料殼體對立兩側中 的紅外發射二極管和紅外雙控光敏接收管，以及相關電氣連接的由二極管或三極管或集成 電路組成的相同的開關電路，各組之間按行列關系電氣連接，完成整個樂器力度鍵盤的矩 陣電路掃描。 所述的對應樂器鍵盤的每個琴鍵，所有置于凹槽型黑色塑料殼體中的紅外發射二 極管按行列關系分成多個隊列電氣連接，各隊列內的紅外發射二極管同步發射或截止，各 隊列間的紅外發射二極管周期輪換發射紅外光。 所述的樂器鍵盤每個琴鍵的底面且對應凹槽型黑色塑料殼體凹槽上方的中心位 置，各設一連接琴鍵的阻光片，阻光片和琴鍵底面垂直成T型，可以隨琴鍵在凹槽中上下運 動而不和凹槽接觸。 所述的琴鍵底面設有槽孔，金屬的阻光片插入槽孔中，阻光片設有的直角定位角 限位于鍵體底面，阻止阻光片過度深入槽孔，阻光片設有的尖銳鍥形角抵住槽壁，阻止阻光 片從槽孔中退出，阻光片和琴鍵粘膠結合構成。 所述的紅外雙控光敏接收管內所設有的兩顆紅外光敏三極管芯片是NPN型，制作 在同一個公共的集電極支架上，發射極各自獨立。 本發明實施例所采取的技術方案如下利用通常的樹脂封入型紅外光敏三極管制 備工藝，在同一個電極支架上制作兩顆相同的紅外光敏三極管芯片，該電極為公共極，兩顆 芯片公共電極的極性相同，每顆芯片的另一電極各自獨立，兩顆芯片處于同一平面，兩顆芯 片中心分別處于同一垂直線的上、下位置，塑料樹脂封裝成一體，成為含有上位光敏三極管和下位光敏三極管的紅外雙控光敏接收管。兩顆芯片的間距取值1至2毫米為宜，為力度 特性檢測的重要參數。該雙控光敏接收管除了多一個電極，其余外形尺寸與普通光敏接收 管基本相同。將該雙控光敏接收管和一顆波長符合接收管要求的發射管，置于同一個凹槽 型黑色塑料殼體的對立兩側中，使發射管所發射的紅外光介于雙控光敏接收管兩顆芯片的 有效感光角內，構成紅外雙控光電開關。將該紅外雙控光電開關安裝于琴鍵下方，在琴鍵底 面且黑色塑料殼體凹槽的上方的對應中心位置設一紅外光阻光片，該阻光片連接琴鍵，可 以隨琴鍵在凹槽中上下運動而不和凹槽接觸。開始工作時，沒有阻光片阻擋，雙控光敏接收 管內的上位光敏三極管和下位光敏三極管均感光導通；當琴鍵向下運動，首先上位光敏三 極管感光被阻擋，上位光敏三極管電流截止，發出開始力度檢測的計時控制信號；等到下位 光敏三極管感光被阻擋，下位光敏三極管電流截止，發出結束計時的控制信號，樂器主控板 上的微處理器根據時間間隔測得琴鍵向下運動的加速度(力度)，進而按預設的力度響應 特性規則控制音源相應發音，完成單個琴鍵的力度檢測。 —架樂器鍵盤由數十個琴鍵組成，通常電子樂器將鍵盤分解成若干橫向行和豎向 列構成的行列關系的矩陣掃描電路，一個方向發送掃描信號，另一個方向讀取掃描信號，所 有琴鍵對應為行列中的交叉節點。而一個力度琴鍵節點又相應由上位、下位兩個開關組成， 大多采用公用一根輸入線發送掃描信號，從兩根獨立的輸出線讀取掃描信號的方式。當檢 測某個琴鍵時，從公用的輸入線發送掃描信號，若琴鍵沒有按下時，兩根獨立的輸出線沒有 掃描信號；若琴鍵按下時，兩個開關先后導通，從各自的輸出線先后可以讀取掃描信號，即 可測得該鍵的力度及發音控制信號。 一般電子樂器鍵盤為8根掃描信號輸入線，則比較普 及的61鍵電子琴基本為各8根上位和下位掃描信號輸出線(8X8 > 61) ，88鍵電子鋼琴基 本為各11根上位和下位掃描信號輸出線(8X11 = 88)。 由于紅外雙控光電開關工作狀態是琴鍵按下時兩顆光敏三極管截止，不按琴鍵時 兩顆光敏三極管導通，不同于普通開關按下短路，反之開路。但是，利用光敏三極管的開關 特性，可以控制其它半導體器件實現按鍵導通，反之截止。所以，利用本發明技術方案所述 的紅外雙控光電開關及其輔助電路可以實現整個樂器鍵盤行列關系的矩陣電路掃描檢測， 每個行列節點對應一個紅外雙控光電開關及其輔助電路。 作為紅外雙控光電開關光源的紅外光發射二極管，在矩陣掃描電路中可以根據電 源電壓多個串并聯，經限流電阻直接連接直流電源。也可以根據電源電壓按行列關系將處 于同一掃描信號輸入線上的紅外發射二極管多個串并聯組合，配合掃描信號經半導體器件 控制脈沖供電。兩種方法都可以，前者電路簡單，成本低；后者能耗降低，且紅外發射及接收 管不容易老化。 關于琴鍵的阻光片設置阻光片和琴鍵底面垂直成T型，材料以金屬為宜，寬度 數毫米，其可以作為嵌件，塑料鍵皮(琴鍵)注塑成型時和其結合為一體，也可以塑料鍵皮 (琴鍵)注塑成型后再將其壓入。如琴鍵是木質鍵體，也可以用嵌件壓入的方法設置阻光 片，將阻光片的連接部分插入琴鍵底面的細槽中，其中的鍥形角剌抵住槽壁，阻止阻光片在 細槽中活動，若阻光片粘強力膠后再插入細槽中，效果更好。 本發明設計新穎，實用性強，安裝方便，簡化了阻光片的裝配。與現有紅外光發射 接收半導體組件檢測力度技術相比，本發明電路簡單，體積小，成本顯著降低，裝配誤差小。 其比導電膠力度檢測電路的優點是使用壽命長，靈敏可靠，精度高，受環境溫、濕度影響小，非接觸檢測方式不影響琴鍵的彈奏手感，實用性強，適合在各類傳統鋼琴中增加功能，需檢 測琴鍵動作時應用。


圖1為本發明紅外雙控光電開關組件示意圖 圖2為本發明實施列安裝結構示意圖。 圖3為本發明實施列阻光片安裝結構示意圖。 圖4為本發明阻光片另一種安裝結構示意圖。 圖5為本發明實施例力度鍵盤矩陣掃描電路原理圖。 圖6為本發明另一實施例力度鍵盤矩陣掃描電路原理圖。 下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明，這種制造技術及電氣連接原理對本 專業的人來說是容易理解和清楚的。 圖1中紅外雙控光敏接收管(1)內含上位光敏三極管(111)和下位光敏三極管 (100)兩顆芯片，兩顆芯片處于同一接收平面，芯片中心處于同一垂直線的上、下位置，中心 間距1至2毫米較適合，間距小，觸鍵反應靈敏，但力度效果弱化；間距大，力度效果顯著，但 觸鍵反應遲鈍，且光敏三極管的有效感光角度受限制。由于國內流行用氧化硅制造NPN型 光敏三極管芯片，根據通常NPN型光敏三極管制備工藝，芯片被制作在利于散熱的集電極 支架上，而發射極用金屬絲焊接在另一支架上引出的做法，實施例中，將兩顆NPN型光敏三 極管硅芯片集成在同一個集電極支架上，兩個獨立的發射極用金屬絲焊接在各自的引腳支 架上，成為共集電極雙光敏三極管。實施例采用小電流低功耗電路設計，兩顆硅芯片集成在 同一個器件里，公用一個集電極，為共集電極雙控光敏接收管。 紅外雙控光敏接收管(1)和紅外發射二極管(3)置于一個凹槽型黑色塑料殼體 (2)中，使發射二極管(3)發射的紅外光介于紅外雙控光敏接收管(1)中的兩顆光敏三極管 芯片的感光角內；凹形槽寬度通常為幾毫米，凹形槽的發射面和接收面各有一條約1毫米 寬相對的垂直感光通槽。實施例中，當阻光片(4)從黑色塑料殼體(2)凹槽上方向下運動， 先阻擋上位光敏三極管(111)感光，后阻擋下位光敏三極管(100)感光，先后使兩顆光敏三 極管由導通轉為截止；當阻光片(4)向上回歸原位，兩顆光敏三極管重新導通。雙控光敏接 收管(D、發射二極管(3)、黑色塑料殼體(2)和阻光片(4)構成一組紅外雙控光電開關。
圖2中黑色塑料殼體(2)內含紅外雙控光敏接收管(1)和紅外發射二極管(3)，安 裝于電路板(5)上，電路板(5)用螺釘(7)固定于支撐體(6)上，支撐體(6)和緩沖墊(9) 設置在樂器殼體(8)上。圖2示意白鍵體(10)和白鍵皮(11)處于黑鍵體(12)和黑鍵皮 (13)的后部，阻光片(4)和黑鍵體(12)聯接于黑色塑料殼體(2)的上方。
圖3剖面圖示意白鍵體(10)和黑鍵體(12)底面設有槽孔(14)，阻光片(4)插設 于槽孔(14)中。阻光片(4)設有定位角(400)和鍥形角(444)，定位角(400)限位于鍵體 底面，尖銳的鍥形角(444)抵住槽壁，使阻光片(4)只能順勢壓入，不能反向退出。阻光片 (4)深入槽孔(14)部分可以粘強力膠后再壓入槽孔(14)中；固化后，阻光片(4)和琴鍵的 聯接更牢固。 與圖3不同，圖4示意黑色塑料殼體(2)和阻光片(4)旋轉了 90度角安裝，這是 紅外雙控光電開關和阻光片的另一種安裝結構圖。圖4示意阻光片(4)作為嵌件和白鍵皮
6(11)連接，兩者可以注塑成型為一體，也可以塑料琴鍵白鍵皮(11)注塑時同時成型阻光片 (4)的槽位，成型后再將阻光片(4)壓入。圖4中示意黑鍵皮(4)的阻光部分和鍵體(鍵 皮)是同質一體的，由于半音鍵通常用黑色塑料制成，而黑色塑料具有阻擋紅外光的作用， 所以阻光片材料也可采用強度足夠的黑色塑料。 圖5為實施例61鍵力度鍵盤矩陣掃描電路原理圖，電源(E)為直流電源，電感(L) 和電容(C)為濾波元件，掃描信號輸入接口 (P)有8根輸入線，上位掃描信號輸出接口 (Pl) 有8根上位輸出線，下位掃描信號輸出接口 (P0)也有8根下位輸出線，實施例中三個接口 經電纜連接61鍵電子琴主控板，電源(E)也由實施例電子琴供電。掃描信號輸入接口 (P) 輸入掃描信號，每次選通一根輸入線，置為高電平，此時若和這根輸入線對應的某個鍵位的 紅外雙控光敏接收管被阻光片阻擋，則對應的上位、下位輸出線分別輸出信號。以第61鍵 為例，紅外發射二極管(D61)發射的紅外光被阻擋，則紅外雙控光敏接收管(N61)內的上位 光敏三極管和下位光敏三極管截止；當時如三極管(T5)基極連接的輸入線被選通置為高 電平，三極管(T5)導通，上位開關二極管(D613)和下位開關二極管(D612)截止，上位光敏 三極管和下位光敏三極管的發射極變為低電平，使上位隔離二極管(D611)和下位隔離二 極管(D610)導通，原為高電平的上位、下位輸出線輸出低電平控制信號。上位輸出線輸出 的信號控制主控板開始力度檢測的時間計數，下位輸出線輸出的信號控制主控板結束時間 計數并開始相應力度效果及對應此鍵位的發音。 若第61鍵紅外雙控光電開關沒有(或撤消)被阻光片阻擋，紅外發射二極管 (D61)使紅外雙控光敏接收管(N61)內的上位光敏三極管和下位光敏三極管感光導通，上 位光敏三極管和下位光敏三極管的發射極均處于高電平，此時，上位隔離二極管(D611)和 下位隔離二極管(D610)截止，不論有無高電平掃描信號輸入，都無低電平控制信號輸出。 若阻光片對紅外雙控光電開關的阻擋被撤消，讀取下位輸出線時不再有低電平控制信號輸 出，主控板則停止對應此鍵位的發音。 主控板向掃描信號輸入接口 (P)的8根輸入線循環發送掃描信號，每次輪換一線； 同時，主控板分別從上位掃描信號輸出接口 (Pl)和下位掃描信號輸出接口 (P0)的各8根 輸出線循環讀取控制信號，每次也各輪換一線，就可完成圖5整個鍵盤61個力度琴鍵的矩 陣電路掃描。 圖5限于篇幅省略了第17至第48個鍵位的紅外雙控光電開關及其輔助電路。實 施例由于選用導電膠電子琴主控板，主控板發送高電平掃描信號，讀取的也是高電平的掃 描信號，所以實施時圖5上位掃描信號輸出接口 (Pl)和下位掃描信號輸出接口 (P0)讀取 的信號需用PNP型三極管(非門)反相，圖5限于篇幅而省略。實施例選用電子琴主控板 電源+5V直接供電，每四個紅外發射二極管串聯經限流電阻連結+5V電源獲得電能，圖5限 于篇幅而簡略。 圖6為另一實施例88鍵力度鍵盤矩陣掃描電路原理圖，掃描信號輸入接口 (P)有 8根輸入線，上位掃描信號輸出接口 (Pl)有ll根上位輸出線，下位掃描信號輸出接口 (P0) 也有ll根下位輸出線。掃描信號輸入接口 (P)輸入掃描信號，每次選通一根輸入線，置為 高電平；此時若和這根輸入線對應的某個鍵位的紅外雙控光敏接收管被阻光片阻擋，則對 應的上位、下位輸出線分別輸出信號。以第l鍵為例，紅外發射二極管(D01)發射的紅外光 被阻擋，則紅外雙控光敏接收管(N01)內的上位光敏三極管和下位光敏三極管截止，上位開關三極管(T011)和下位開關三極管(T010)的基極改變為低電平；此時如上位隔離二極 管(D011)和下位隔離二極管(D010)共同連接的掃描信號輸入線被選通置為高電平，則上 位開關三極管(T011)和下位開關三極管(T010)導通，所連接的上位輸出線和下位輸出線 分別輸出由低電平上升為高電平的控制信號。 若第l鍵紅外雙控光電開關沒有(或撤消)被阻光片阻擋，紅外發射二極管(D01) 使紅外雙控光敏接收管(N01)內的上位光敏三極管和下位光敏三極管感光導通，上位光敏 三極管和下位光敏三極管的發射極均處于高電平，此時，上位開關三極管(T011)和下位開 關三極管(T010)均截止，不論有無高電平掃描信號輸入，都無掃描產生的低電平控制信號 輸出。若阻光片對紅外雙控光電開關的阻擋被撤消，讀取下位輸出線時不再有掃描產生的 低電平控制信號輸出，主控板則停止對應此鍵位的發音。 主控板向掃描信號輸入接口 (P)的8根輸入線循環發送掃描信號，每次輪換一線； 同時，主控板分別從上位掃描信號輸出接口 (PI)和下位掃描信號輸出接口 (PO)的各ll根 輸出線循環讀取掃描信號，每次也各輪換一線，就可完成圖6整個鍵盤88個力度琴鍵的矩 陣電路掃描。 為避免多個鍵位的紅外雙控光電開關被阻光片阻擋時，可能會有連接同一根矩陣 電路掃描輸入線的多個PNP型開關三極管，因被高電平輸入信號選通而短接在一起，出現 相互干擾、邏輯混亂的情況。因此每個上位開關三極管和下位開關三極管的發射極均串聯 一個單向導通的二極管，隔離無效信號。 圖6中各列的紅外發射二極管串聯成一組，由矩陣電路掃描輸入線控制供電，當 某根掃描輸入線被選通置為高電平掃描信號，相關的紅外發射二極管被供電而導通，發射 紅外光，對應的紅外雙控光敏接收管開始檢測紅外光有無被阻光片阻擋的信號；當某根掃 描輸入線沒有被掃描信號選通，相關的紅外發射二極管失電，紅外雙控光敏接收管截止，此 時由于輸入線為低電平，上位開關三極管和下位開關三極管也截止，無掃描信號輸出。該種 由掃描信號控制的脈沖式供電電路，不但節能降耗，而且也能防止紅外發射管和光敏接收 管的老化，延長器件使用壽命。圖5實施例中紅外發射管的供電電路，同理也可改成由掃描 輸入信號控制的脈沖式供電電路。 參見圖5、圖6，利用本發明技術方案所述的紅外雙控光電開關及其輔助電路可以 實現力度鍵盤的矩陣電路掃描檢測。如實施時主控板要求輸入接口或輸出接口為低電平掃 描信號，則需調整相關器件的極性和連接方式。倘若紅外光敏接收管中的兩顆光敏三極管 芯片為PNP型，或者兩顆光敏三極管芯片相互獨立，不共用電極，仍可應用本發明原理實現 樂器力度鍵盤的檢測。當然，應用本發明原理將紅外光敏三極管芯片和輔助電路半導體芯 片集成在同一個器件里檢測樂器力度鍵盤，則更方便實用。
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權利要求
一種樂器力度鍵盤的光電裝置，包括紅外雙控光敏接收管、紅外發射二極管、凹槽型黑色塑料殼體、阻光片、電路板和電子元器件，并且阻光片連接樂器鍵盤琴鍵的底面，其特征是紅外雙控光敏接收管內設有兩顆相同的紅外光敏三極管芯片，被制作在同一個公共電極支架上，兩顆芯片公共電極的極性相同，每顆芯片的另一電極各自獨立，兩顆芯片處于同一平面，兩顆芯片中心分別處于同一垂直線的上、下位置，被塑料樹脂封裝成一體，紅外發射二極管和紅外雙控光敏接收管置于凹槽型黑色塑料殼體的對立兩側中，透過凹槽兩側相對的垂直感光通槽，紅外雙控光敏接收管內兩顆紅外光敏三極管芯片接收紅外發射二極管發射的紅外光。
2. 根據權利要求1所述的一種樂器力度鍵盤的光電裝置，其特征是每組置于凹槽型 黑色塑料殼體對立兩側中的紅外發射二極管和紅外雙控光敏接收管，對應樂器鍵盤的每 個琴鍵，安裝在設于樂器鍵盤下方的電路板上，紅外雙控光敏接收管內兩顆紅外光敏三極 管芯片各自獨立的電極，分別電氣連接由二極管或三極管或集成電路組成的相同的開關電 路。
3. 根據權利要求1或2所述的一種樂器力度鍵盤的光電裝置，其特征是樂器整個鍵 盤的每個琴鍵，對應一組置于凹槽型黑色塑料殼體對立兩側中的紅外發射二極管和紅外雙 控光敏接收管，以及相關電氣連接的由二極管或三極管或集成電路組成的相同的開關電 路，各組之間按行列關系電氣連接，完成整個樂器力度鍵盤的矩陣電路掃描。
4. 根據權利要求1或2或3所述的一種樂器力度鍵盤的光電裝置，其特征是對應樂 器鍵盤的每個琴鍵，所有置于凹槽型黑色塑料殼體中的紅外發射二極管按行列關系分成多 個隊列電氣連接，各隊列內的紅外發射二極管同步發射或截止，各隊列間的紅外發射二極 管周期輪換發射紅外光。
5. 根據權利要求1或2所述的一種樂器力度鍵盤的光電裝置，其特征是樂器鍵盤每 個琴鍵的底面且對應凹槽型黑色塑料殼體凹槽上方的中心位置，各設一連接琴鍵的阻光 片，阻光片和琴鍵底面垂直成T型，可以隨琴鍵在凹槽中上下運動而不和凹槽接觸。
6. 根據權利要求1或5所述的一種樂器力度鍵盤的光電裝置，其特征是琴鍵底面設 有槽孔，金屬的阻光片插入槽孔中，阻光片設有的直角定位角限位于鍵體底面，阻止阻光片 過度深入槽孔，阻光片設有的尖銳鍥形角抵住槽壁，阻止阻光片從槽孔中退出，阻光片和琴 鍵粘膠結合構成。
7. 根據權利要求1所述的一種樂器力度鍵盤的光電裝置，其特征是紅外雙控光敏接收管內所設有的兩顆紅外光敏三極管芯片是NPN型，制作在同一個公共的集電極支架上，發射極各自獨立。
全文摘要
本發明涉及一種改進的紅外光電開關檢測鍵盤樂器琴鍵動作及彈奏力度的電路裝置。其特征是制作在同一電極支架上的兩顆相同的光敏三極管芯片，塑封成一體為紅外雙控光敏接收管，和紅外發射二極管組成紅外雙控光電開關，每個琴鍵對應一組紅外雙控光電開關及輔助電路，相互間按行列關系電氣連接，組成整個鍵盤的矩陣掃描電路；每個琴鍵底面設一紅外光阻光片，阻光片隨琴鍵上下運動時，紅外雙控光敏接收管內的兩顆光敏三極管先后截止或導通，相應的信號經矩陣掃描電路檢測輸出至電子樂器主控板。檢測兩顆光敏三極管先后截止時輸出信號的時間間隔，運算出彈奏琴鍵的力度。本發明同現有技術相比，可靠精確，反應靈敏，體積小，成本相對較低，特別是不影響琴鍵的彈奏手感，實用性強。
文檔編號G10C3/00GK101794569SQ20101002316
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者沈建, 馬季平 申請人:上海九歌樂器音響有限公司