Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Keyboard Switches mit Double Action


von Krummi (Gast)


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Hi,

ich möchte mir einen MIDI-Controller selbst bauen und dazu mechanische 
Tastaturschalter verwenden. Problem dabei ist die Velocity. Eine übliche 
Lösung scheint zu sein, dass z.B. die Cherry Switches noch einmal auf 
kleinere unter ihnen angebrachte Taster drücken. Ich habe aber gesehen, 
dass es bei Alps mal Keyboard Switches mit Double Action gab  (Alps SKCL 
Double Action, hier: 
http://deskthority.net/wiki/Alps_SKCL_Double_Action). Gibt es sowas 
noch?

Alternativ würde ich einfach (wie hier: 
https://www.youtube.com/watch?v=KfjEYu79J-4) zwei gestapelte Platinen 
mit Schaltern nutzen. Hat jemand einen Tipp, wie ich die zu einigermaßen 
preisgünstigen Konditionen geometrisch genau fertigen lassen kann?

Danke.

von Krummi (Gast)


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Was ich also erreichen möchte ist eine Art Riesentastatur (ca. 200 
Tasten), die die Anschlagstärke der einzelnen Tastendrücke erkennen 
kann. Das lässt sich dann über eine µC in die Lautstärke der Noten 
übersetzen. Allerdings möchte ich die 200 (oder mit Velocity 400) Tasten 
auch als Matrix nur ungern von Hand verkabeln. Für jegliche Vorschläge 
bin ich offen.

von Henrik V. (henrik_v)


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Du könntest auch Taster mit Umschaltkontakten suchen, da die 
Üblicherweise Break before make sind ....

von Krummi (Gast)


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Danke, das ist eine gute Idee! Allerdings bin ich mir dabei nicht 
sicher, wie langlebig dieses Taster wären. Kann man davon ausgehen, dass 
es erschwingliche Taster gibt, die ähnlich lange halten wie eine 
mechanische Tastatur? Dann wäre das definitiv eine Option!

Eine andere Idee, die mir noch gekommen ist: Auch die Cherry 
Keyboard-Switches haben doch ein Einschaltverhalten, springen also nicht 
stufenförmig von AN auf AUS (z.B. weil die Feder beim Schließen der 
Kontakte ein wenig oszilliert). Lässt sich dieses Einschaltverhalten 
nicht vielleicht nutzen, um die Velocity für das MIDI-Signal 
herauszubekommen?

von Krummi (Gast)


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Äh, gemeint war natürlich von AUS auf AN.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Krummi schrieb:
> Lässt sich dieses Einschaltverhalten nicht vielleicht nutzen, um die
> Velocity für das MIDI-Signal herauszubekommen?

Kaum. Das Prellverhalten von Tastern ändert sich vor allem mit der 
Alterung, das ist als Information über die Anschlagsdynamik ungeeignet.

Musikinstrumente verwenden Um-Taster, die in der Ruhelage einen und in 
der betätigten Lage einen anderen Kontakt schließen. Diese Kontakte sind 
so konfiguriert, daß erst der eine öffnet, bevor der andere schließt 
(engl. "break before make").

Zur Bestimmung der Anschlagsdynamik wird die Zeit ausgewertet, die 
zwischen dem Öffnen des Ruhe- und dem Schließen des Betätigungstasters 
verstreicht.

Die Kür gibt es dann noch zur Bestimmung des "Aftertouch" (Nachdruck), 
dort wird die Variation der Intensität des Drückens auf dem bereits 
geschlossenen Taster bestimmt, das lässt sich mit unter dem Taster 
angeordneten Piezoelementen erledigen.

In den 90ern gab es mal von der Firma Doepfner Midi-Keyboards zum 
selberbauen, die haben den "Aftertouch" nicht für jede einzelne Taste, 
sondern global für das gesamte Keyboard bestimmt, indem die 
Piezoelemente zwischen Keyboardmechanik und Gehäuse montiert wurden.

Wie kommst Du auf 200 zu betätigende Taster?

Denkst Du an den Bau einer mehrmanualigen Orgel, oder wird das was, was 
nichts mit herkömmlichen Tasteninstrumenten zu tun hat?

von Krummi (Gast)


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Hi,

danke für die Erklärung! Die Erklärung warum ich ca. 200 Tasten brauche 
(und warum ich auf die Tastaturschalter so scharf bin): Ich möchte für 
mich im Prinzip diesen Controller nachbauen, da er neu um die 1.000 Euro 
kostet (meiner Meinung nach ein bisschen happig, gerade in 
Massenproduktion):

https://www.youtube.com/watch?v=ce0G12kAK_c

Das Layout heißt "Harmonic Keyboard Table". Hier sind Tasten doppelt 
belegt, damit Akkorde und Tonleitern mit einer einzelnen Hand leichter 
zu erreichen sind. Ich habe schon mal kurz auf einem gespielt, die 
Tasten reagieren ähnlich wie meine mechanische Tastatur.

Meine Idee war nun, dass das musikalische Layout sich sicher auch ohne 
hexagonale Tasten einfangen lässt, einfach in Form einer großen 
herkömmlichen Computertastatur, in der die Tasten in einer Art 
zweidimensionalem hexagonalem Gitter angeordnet sind. Dementsprechende 
Softwareprojekte, mit denen man wie mit dem Axis auf seiner Tastatur 
spielen kann, gibt es auch schon, natürlich aber ohne Velocity und mit 
relativ kleiner "Klaviatur". Weiterer Vorteil: Man könnte einfach die 
schon vorhandenen Keycaps von Cherry etc. in den verschiedenen Farben 
nutzen. Aber das ist zugegebenermaßen bei vielen anderen Herstellern 
wahrscheinlich genauso.

Ich könnte also z.B. Wechsler-Mikroschalter mit der entsprechenden 
Betätigungsvorrichtung verwenden? Momentan ist mir noch nicht klar, wie 
ich auf solche Schalter 
(http://www.conrad.de/ce/de/product/1094406/Mikroschalter-30-VDC-01-A-1-x-EinEin-Zippy-DF-P1L-1P-Z-tastend-1-St) 
eine ganz normale Plastik-Tastaturtaste oder ähnliches bekomme.

Aftertouch habe ich schon gehört, allerdings scheint mir dies erst 
einmal zweitrangig, wenn auch sehr interessant.

von hs (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:

> In den 90ern gab es mal von der Firma Doepfner Midi-Keyboards zum
> selberbauen, die haben den "Aftertouch" nicht für jede einzelne Taste,
> sondern global für das gesamte Keyboard bestimmt, indem die
> Piezoelemente zwischen Keyboardmechanik und Gehäuse montiert wurden.

Doepfer ohne n. Die Hardware war von Fatar.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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hs schrieb:
> Doepfer ohne n.

Die Fehlerquote einer Erinnerung steigt mit deren Alter ...

> Die Hardware war von Fatar.

Damit meinst Du die Tasten der Keyboards selbst?

Ich habe nur mal mit einem LMK3 (wenn ich mich recht erinnere, s.o.) zu 
tun gehabt, gewichtete Klaviertastatur, sauschwer, im Flightcase.

von einer (Gast)


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von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Die Taster sind dafür nicht geeignet, gehen schnell kaputt und streuen 
auch zu stark. Besonders die billigen sind ja massenhaft in allerleir 
90er Studioequipment verbaut und geben batterieweise ihren Geist auf.

Sowas selber zu bauen ist wirtschafltich nicht möglich und auch nicht 
sinnvoll, weil es preiswerte Tastaturen mit Aftertouch und 
Velocity-Sensitivity zu erwerben gibt. Rechne dir mal 200 der 
Polinschalter zusammen :-)

Ich habe mit den Studiologic-Geräten von Fatar gute Erfahrungen gemacht 
- auch was Langlebigkeit anbelangt.

Ein Selbstbau lohnt nur, wenn Du dynamic keying willst, wie das mal 
deklariert wurde, also die Führung der Tasten verfolgen. Das ist für ein 
echtes Klavierspiel nötig, weil damit zwischen dynamischer Spannung und 
statischer Stellung des Hammers unterschieden werden kann. Sowas 
funktioniert entweder über hochgenaue Hall-Sensoren in den Tasten oder 
einem LED-System unter den Tasten, bei der die reflektierte Helligkeit 
gemessen wird. Einige elektronischen Klaviere der Oberklasse haben das 
eingebaut. Gibt es wohl von einschlägigen Herstellern als OEM-Teil, aber 
wahrscheinlich nicht für den Privatmann und sicher nicht unter 1k per 
Stück.

Ich habe selber mal sowas aufgbaut, allerdings nur eine Oktave. War auf 
der Basis einer alten Dr.Böhm Orgel. Die Hallsensoren waren unten im 
Holz, die Magnetplättech innen von hinten auf die Tasten geklebt.

Das ist das einzigste, was Du selber einigermassen kostengünstig 
nachbauen kannst. Brauchst dann 88 OPVs als -> Elektrometerverstärker, 
und einige hochschnelle Analogswitches + einen schnellen AD-Wandler. 
Meinen Messungen zufolge ist es nötig, die Anschlagbewegung mit 
mindestens 1kHz abzutasten, um zu einer aussagefähigen Kurve zu kommen.

Wenn Du das praktisch gleichzeitg machen willst, muss das unter 0,1ms 
passieren, damit das Pollen nicht relevant wird. Wären also 10kHz x 88 = 
ca 1MHz Abtastrate und das Ganze mit 10 Bit skaliert, also sagen wir 12 
Bit genau. War zum damaligen Zeitpunkt noch ein Kostenfaktor :-)

Wenn ich das heute nochmal machen würde, würde ich einen ADC für eine 
Oktave spendieren und ihn mit 1MHz exklusive Umschaltverluste für die 
Analogschalter abtasten und das ganze mit einem kleinen FPGA 
runterprozessieren. Dann brauchst Du noch ein MIDI-Protokoll, dass die 
Genauigkeit auch kann und das Tempo auch packt:

http://www.96khz.org/htm/midiviaspdif.htm

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