磁懸浮式鋼琴按鍵結構設計

楊玉涵

磁懸浮式鋼琴按鍵設計是磁懸浮技術的一個應用嘗試，是樂器的一次獨特創新。

問題提出：鋼琴彈奏起來聲音非常動聽，但它很笨重，無法隨身攜帶。我閃過一個念頭，有沒有既輕便、手感又好的鋼琴呢？鋼琴分為琴鍵與琴身，我若是能讓一塊塊琴鍵飛落自如，一收起來就帶走，是不是更方便？

解決方案：利用《初中物理》所學“電磁效應”、磁鐵“同性相斥，異性相吸”的知識、懸浮原理（磁懸浮列車原理）及《高中物理》（選修3-2）中傳感器知識來研究。分析了磁懸浮技術，以“一端繞軸，一端懸浮”的按鍵架構為基礎，設計出磁懸浮式鋼琴按鍵結構，解決磁懸浮按鍵懸浮不穩定的問題；分析了按鍵觸發機制，研究基于磁鐵“同性相斥”和壓力傳感器技術的非接觸式按鍵觸發機制，設計出“磁鐵-壓力傳感器-單片機”非接觸式鋼琴按鍵觸發結構。

主要特征：研究利用磁鐵“同性相斥”的性質，實現鋼琴按鍵懸浮；研究利用壓力傳感器技術和單片機技術，實現鋼琴按鍵信號的觸發。

優點：磁懸浮式鋼琴按鍵結構設計，解決了“手卷式”鋼琴鍵盤因為力度弱、擊弦感覺差以及其鍵程太短和回彈力不足而彈奏起來“手感”很差的問題。它體型小巧，安裝靈活，攜帶方便，充滿了炫酷的感覺，有助于提高青少年學習鋼琴的興趣。endprint