一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備。典型的實際產品如數字化吉他、數字化貝斯等樂器。本發明用于將指板類樂器正常彈奏的樂音實時地轉換為數字化樂譜和數字化音頻，同時提供聯結互聯網功能。本發明不改變傳統聲學樂器的外觀和演奏方法，演奏者可以在演奏的同時監聽實時生成的數字音頻以及實時生成數字樂譜。即，能夠完成實時記錄、監聽、生成、保存數字音樂和樂譜的功能。解決了彈撥類樂器輸出難以數字化和聯網的難題。
【專利說明】
一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備
技術領域
[0001]本發明涉及一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備。典型的實際產品如數字化吉他、數字化貝斯等樂器。
【背景技術】
[0002]隨著各種數碼設備的發展，各種傳統設備也紛紛開始數字化改造。對于聲學樂器其數字化改造一般是將其演奏的音頻轉換為數字信號以便于保存、編輯、傳播特別是聯網傳播。但各類數字化樂器如何能夠與數字化樂譜結合起來一直沒有很好的方法解決，特別是彈撥類樂器不同于鍵盤類，因其演奏方式變化大而樂器基準音各異，要讓這類設備實時地生成數字化樂譜，當前還沒有成熟的方法。本發明創造性的利用了接近傳感器和壓電傳感器以及控制設備單元完成了將實時演奏轉換為數字化樂譜的過程，同時本發明還配置了無線傳輸裝置，可以實時的與智能設備連接完成聯網、保存、傳播等功能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于利用傳感器和信號處理技術將指板彈撥類樂器實時演奏音樂轉換為數字化音頻以及實時生成數字化樂譜，并能夠連接互聯網和其他智能設備。實時生成數字化音頻和數字化樂譜功能的實現，極大便利了音樂家創作音樂，以及演奏家演奏、傳播、保存自己的音樂作品。發明目的是通過以下技術方案來實現的:一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備，它包括接近傳感器陣列(I)、琴碼音頻壓電傳感器(2)、弦釘壓電傳感器陣列(2.1)、控制和通訊單元(3)以及智能通訊模塊(4)組成。
[0004]該發明通過樂器主體上安裝的接近傳感器陣列(I)獲得演奏者在指板上的按弦位置，接近傳感器陣列(I)將這些位置信號通過接近傳感器信號線(1.3)傳輸給控制和通訊單元(3)，該控制單元記錄這些按弦位置信息以便于隨后合成樂譜。于此同時，樂器主體上安裝的琴碼音頻壓電傳感器(2)、弦釘壓電傳感器陣列(2.1)拾取演奏者演奏的音頻并轉換為數字音頻信號以及彈撥樂器的具體琴弦信息，同樣通過壓電傳感器信號線(2.2)傳輸給控制和通訊單元(3)，該控制單元記錄這些琴弦彈撥信息。
[0005]最后，控制和通訊單元(3)將上述記錄下來的按弦位置信息和琴弦彈撥信息匯總，按照算法，剔除錯誤的信息，合成電子樂譜。并通過控制和通訊單元(3)中的通訊模塊將電子樂譜實時傳輸給智能通訊模塊(4)，智能通訊模塊(4)可以連接典型如計算機這樣的智能設備，通過與之配套的軟件，將電子樂譜接收并呈現在智能設備的顯示屏，同時也存儲在智能設備的存儲設備中。通過智能設備，這些數字音樂和數字樂譜能夠方便地連接互聯網進行存儲、傳播。
[0006]本發明的有益效果是:
[0007](I)設有接近傳感器陣列⑴，能夠檢測到演奏者按弦的具體位置，并將這些位置轉換為電信號傳輸給控制和通訊單元(3)處理。用于生成數字化樂譜；
[0008](2)設有琴碼音頻壓電傳感器(2)，能夠檢測和拾取演奏者演奏的音頻信號，并傳輸給控制和通訊單元(3)處理。用于生成數字化音頻信號；
[0009](3)設有弦釘壓電傳感器陣列(2.1)，能夠檢測和拾取演奏者正在演奏的特定弦的音頻信號，并傳輸給控制和通訊單元(3)處理。用于生成數字化樂譜；
[0010](4)設有控制和通訊單元(3)，能夠將接近傳感器陣列⑴和弦釘壓電傳感器陣列(2.1)傳來的按弦位置和撥弦弦號信息進行綜合計算，并根據本樂器當前的基準音生成數字化樂譜。
[0011](5)設有控制和通訊單元(3)，能夠將琴碼音頻壓電傳感器⑵傳來的音頻信號進行處理生成數字化音頻信號，用于聯網、保存、編輯、傳播。
[0012](6)設有智能通訊模塊⑷。該模塊用于連接典型如PC機這樣的智能設備，以達成將控制和通訊單元(3)的數字化音樂和數字化樂譜信息傳輸給智能設備。
[0013](7)控制和通訊單元(3)設置有無線通訊模塊(3.10);同時，智能通訊模塊⑷設置有無線通訊模塊(4.2.1)。兩個通訊模塊相互配合可以完成數字化音頻和數字化樂譜的傳播通訊功能。
[0014](8)控制和通訊單元(3)設置有3.5mm立體聲耳機輸出孔(3.12)。可以讓演奏者實時監聽自己彈奏的數字化音頻效果。
[0015](9)智能通訊模塊(4)設置有USB接口模塊(4.3)。可以把接收的數字化音頻和數字化樂譜傳輸給智能設備。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的樂器模塊總覽圖；
[0017]圖2為本發明的音品俯視-側視剖面圖；
[0018]圖3為本發明的壓電傳感器側視剖面圖；
[0019]圖4為本發明的智能通訊模塊圖；
[0020]圖5為本發明的控制和通訊單元結構圖；
[0021]圖6為本發明的智能通訊模塊結構圖；
[0022]圖中編號表不如下:
[0023]1-接近傳感器陣列，2-琴碼音頻壓電傳感器，3-控制和通訊單元，4-智能通信模塊，1.1-接近傳感器探頭，1.2-接近傳感器封裝單元，1.3接近傳感器信號線，1.4-銅質音品，1.5-指板品格，1.6-琴弦，2.1-弦釘壓電傳感器陣列，2.2-壓電傳感器信號線，
2.3-琴碼，2.4-琴弦釘，2.5-琴箱面板，4.1-有線音頻接口，4.2-無線接收/信號處理單元，4.3-USB 接口。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及實施例進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0025]【實施例1】如圖1、圖4、圖5所示，一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備，它包括琴碼音頻壓電傳感器(2)、控制和通訊單元(3)以及智能通訊模塊(4)組成一個實時數字化音頻轉換及實時撥弦弦號定為設備。
[0026]當演奏者演奏樂器的時候，樂器琴弦發出的音頻信號被琴碼音頻壓電傳感器(2)拾取，并傳輸給控制和通訊單元(3)。控制和通訊單元(3)內部的ADC(3.4)獲得這些信號并轉換為數字信號給到濾波器(3.5)，濾波器(3.5)對接收到的信號進行濾波處理，對于琴碼音頻壓電傳感器(2)拾取的完整實時音頻信號進行去雜后送到下一級音頻編解碼模塊(3.8)進行處理，得到適合于輸出和傳輸的數字化音頻信號，在通過音頻運放(3.9)輸出給無線通訊模塊(3.10)或是DAC(3.13) ο無線通訊模塊(3.10)將這些數字音頻信號傳輸給智能通訊模塊(4);而0六(:(3.13)將數字音頻轉換為模擬信號輸出給3.5_立體聲耳機輸出孔(3.12)可以直接輸出可以監聽的音頻信號。
[0027]【實施例2】如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備，它包括接近傳感器陣列(1)、弦釘壓電傳感器陣列(2.1)、控制和通訊單元(3)以及智能通訊模塊(4)組成一個實時數字化樂譜生成設備。
[0028]當演奏者演奏樂器的時候，其按弦時會觸發接近傳感器陣列(I)中的一些接近傳感器探頭(1.1)，這些探頭產生信號通過壓電傳感器信號線(2.2)傳給控制和通訊單元(3)。同時，演奏者的撥弦動作會觸發琴碼音頻壓電傳感器(2)、弦釘壓電傳感器陣列(2.1)，它們會產生對應弦的壓電信號，通過壓電傳感器信號線(2.2)傳輸給控制和通訊單元⑶。
[0029]控制和通訊單元(3)內部的編碼選擇器(3.1)獲得接近傳感器陣列⑴的信號，并將其轉換為指板按弦位置編碼，通過運放(3.2)傳給MCU運算模塊(3.6)處理；同時，控制和通訊單元(3)內部的ADC(3.4)獲得壓電傳感器的信號，它通過濾波將其凈化處理為具體弦號后送給MCU運算模塊(3.6)處理。MCU運算模塊(3.6)在獲得上述指板按弦位置編碼和具體弦號信息后，就可以根據這種樂器的基本音以及指板/弦位置與實際音符的對應關系，通過算法計算出當前彈奏的具體音符以及時值，并生成數字化樂譜。這些信息在通過無線通訊模塊(3.10)送給智能通訊模塊與智能設備通訊。
【主權項】
1.一種能生成數字化樂譜和聯網的指板彈撥樂器設備，其特征在于:整個系統由接近傳感器陣列(I)、琴碼音頻壓電傳感器(2)、弦釘壓電傳感器陣列(2.1)、控制和通訊單元(3)以及智能通訊模塊(4)組成，能完成實時記錄、監聽、生成、保存數字音樂和樂譜的功能；解決了彈撥類樂器輸出難以數字化和聯網的難題。2.根據權利要求1所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，其特征在于:根據樂器的特點，在每一根弦和每一個指板品格或其他需要按弦的位置都布置有接近傳感器陣列(I)，這些傳感器能夠感知演奏者按弦的位置，并轉換為信號輸出給控制和通訊單元(3)處理。3.根據權利要求1所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，其特征在于:根據樂器的特點，在琴弦與琴身接觸的位置布置了琴橋音頻壓電傳感器(2)，這些傳感器拾取演奏撥弦所發出的音頻信號，并轉換為電信號，傳輸給控制和通訊單元(3)用于生成數字音頻以及用于篩選撥弦的具體弦號。4.根據權利要求1所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，其特征在于:根據樂器的特點，在琴弦安裝的弦釘的位置布置了弦釘壓電傳感器陣列(2.1)，這些傳感器獲得每一跟弦的振動情況，并將其轉化為電信號傳輸給控制和通訊單元(3)用于篩選撥弦的具體弦號。5.根據權利要求1所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，其特征在于:配置有電信號傳輸給控制和通訊單元(3)，用于生成數字化音樂和數字化樂譜，并通過其內部的通訊模塊傳輸給智能設備，以便于聯網、保存、分享和樂譜呈現。6.根據權利要求1所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，其特征在于:配置有智能通訊模塊(4)，該模塊用于連接典型如PC機這樣的智能設備，以達成將控制和通訊單元(3)的數字化音樂和數字化樂譜信息傳輸給智能設備。7.根據權利要求2所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，接近傳感器陣列(I)由以下部分組成:接近傳感器探頭(1.1)、接近傳感器封裝單元(1.2)、接近傳感器信號線(1.3)組成；其中，接近傳感器探頭(1.1)用于感知演奏者按弦的位置，生成所需電信號；接近傳感器封裝單元(1.2)用于保護和固定接近傳感器探頭(1.1)和接近傳感器信號線(1.3);接近傳感器信號線(1.3)用于將接近傳感器探頭(1.1)產生的電信號傳輸給控制和通訊單元(3)。8.根據權利要求4所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，弦釘壓電傳感器陣列(2.1)由以下部分組成:弦釘壓電傳感器陣列(2.1)、壓電傳感器信號線(2.2)組成；其中，弦釘壓電傳感器陣列(2.1)用于感知演奏者撥弦弦的具體弦號，并將其轉化為電信號傳輸給控制和通訊單元(3)。9.根據權利要求5所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，控制和通訊單元(3)由以下部分組成:編碼選擇器(3.1)、運放(3.2)、時鐘(3.3)、ADC模數轉換器(3.4)、濾波器(3.5)、MCU運算模塊(3-6)、指示燈陣列(3.7)、音頻編解碼模塊(3.8)、音頻運放(3.9)、無線通訊模塊(3.10)、電池(3.11)、DAC(3.13)和3.5mm立體聲各級輸出孔(3.12)組成。這些模塊在MCU運算模塊(3.6)內建算法的調度下，將接近傳感器信號線(1.3)、壓電傳感器信號線(2.2)傳來的演奏者按弦位置信號和撥弦弦號信號，進行綜合運算，剔除無效信號，最后得出演奏的具體的音符，從而生成數字樂譜。10.根據權利要求6所述的實現指板彈撥樂器數字化聯網和生成數字化樂譜的設備，智能通訊模塊(4)由以下部分組成:3.5mm有線音頻接口(4.1)、無線接收/信號處理單元(4.2)、USB接口(4.3)組成。它們協調工作，可以將從3.5mm有線音頻接口(4.1)或者是無線通道上傳輸過來的音頻信號或數字音頻信號，通過無線接收/信號處理單元(4.2)轉換為可以傳輸給智能設備的數字信號，并通過USB接口(4.3)傳輸給智能設備；同時，它還能將上述有線和無線通道傳輸過來的數字樂譜信息，通過USB接口(4.3)傳輸給智能設備。用于保存、聯網傳輸和呈現等目的；智能通訊模塊(4)內部的無線接收/信號處理單元(4.2)由以下部分組成:無線通訊模塊(4.2.1)、音頻編解碼模塊(4.2.2)、音符編解碼模塊(4.2.3)和USB處理模塊(4.2.4);無線通訊模塊(4.2.1)能夠接受來自樂器上安裝的控制和通訊單元(3)的無線數據信號，并根據其類型分別將數字音頻信號傳輸給音頻編解碼模塊(4.2.2)，將數字樂譜信號傳輸給音符編解碼模塊(4.2.3);上述兩個編解碼模塊將處理后的信號傳輸給USB處理模塊(4.2.4)轉換為USB信號，給到USB接口(4.3)。
【文檔編號】G10H3/18GK105989826SQ201510073489
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月12日
【發明人】黃丹
【申請人】成都瑟曼伽科技有限公司