智能弦乐器制造技术

本实用新型专利技术公开了智能弦乐器和智能吉他。所述智能弦乐器，其特征在于，包括：多个拾音器装置，用于检测琴弦的震动并将所述震动转换为数字信号；红外发射电路板，包括多个排成阵列的红外检测单元，通过所述红外检测单元检测到琴弦的按压，并将所述按压转换为数字信号；控制器，用于根据所述拾音器装置和红外发射电路板的数字信号，生成和音符相关的数字信号；电源模块，用于向所述拾音器装置、红外发射电路板和控制器供电。该智能弦乐器保持与原有乐器外观一致，演奏方式一致，采用红外反射开关识别手指的琴弦按压，采用与琴弦个数对应的拾音器数量进行琴弦弹奏识别，并将弹奏的音符数字化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种乐器，特别是一种智能弦乐器。
技术介绍
弦乐器数字化是指用数字的方式来记录演奏者所演奏的音符。现有的弦乐器数字化的方法主要有两种，一种是通过软件识别音频，完成音频的数字化，例如，通过麦克风拾取吉他的音频信号，并对音频进行分析从而转换为MIDI信号，这种识别方式的优点是可以采用传统的乐器即可以完成数字信号记录，乐手的演奏方式要求与传统无异，但缺点是只能识别独奏，无法做到能同时识别多个音符发声，即和弦音是无法被正确识别的。另外一种弦乐器数字化方法是重新设计一种电子装置来模拟弦乐器的演奏方式，例如，目前市场上有一种电子乐器，其体积与传统电吉他大小类似，不同之处其采用了六条琴弦状的电子感应器固定在指板上，琴体采用真实琴弦作为音符触发装置，可以直接输出MIDI信息至电脑或智能手机等终端，优点是支持同时记录多个音符发声，可以输出和弦信息。缺点是指板不采用真实的琴弦，和传统弦乐器演奏体验有差异，例如无法推弦和揉弦，也无法发出真实琴弦震动的声音。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供智能弦乐器和智能吉他，不仅具有传统弦乐器的体验感受，而且能将弦乐器输出的声音数字化。根据本技术的一个方面，本技术提供一种智能弦乐器，其特征在于，包括：拾音装置，用于检测琴弦的震动并将所述震动转换为数字信号；红外发射电路板，包括多个排成阵列的红外检测单元，通过所述红外检测单元检测到琴弦的按压，并将所述按压转换为数字信号；控制器，用于根据所述拾音装置和红外发射电路板的数字信号，生成和音符相关的数字信号；电源模块，用于向所述拾音装置、红外发射电路板和控制器供电。优选地，还包括：通信模块，用于将所述音符数据发送给外部设备。优选地，所述拾音器包括：至少一个拾音器和模数转换模块，所述拾音器用于检测琴弦的震动；所述模数转换模块将所述拾音器输出的模拟信号转换为数字信号。优选地，所述拾音器为电磁拾音器或压电拾音器。优选地，所述拾音器和所述智能弦乐器的弦位相对应。优选地，所述多个红外检测单元的阵列的行与所述智能弦乐器的品位相对应，列与所述智能弦乐器的弦位相对应。优选地，所述红外检测单元为红外线反射式开关。优选地，所述红外发射电路板还包括：位于所述红外发射电路板的上方的可见光截止片。根据本技术的第二个方面，本技术提供一种智能吉他，其特征在于，包括琴头、琴身以及连接于两者之间的琴颈，琴身的面板上设有琴码和拾音装置，所述琴头与所述琴码之间设有多根琴弦，所述琴颈上设置有红外发射电路板和品位覆盖层，所述红外发射电路板上设置有多个排成阵列的红外线反射式开关，所述琴身内设有控制器和电源装置，所述拾音装置和所述红外发射电路板将检测到的所述琴弦的拨动和按压动作转换为数字信号发送给所述控制器，以生成和音符相关的数字信号。优选地，所述红外发射电路板和所述品位覆盖层之间设置有可见光截止片。优选地，所述拾音装置包括至少一个拾音器，所述拾音器为电磁拾音器或压电拾音器。优选地，所述拾音装置和所述智能弦乐器的弦位相对应。优选地，所述多个红外线反射式开关的阵列的行与所述智能吉他的品位相对应，列与所述智能吉他的弦位相对应。优选地，每个所述红外线反射式开关垂直于琴弦底部，且位于所述智能吉他的品位的中心。本技术公开了智能弦乐器保持与原有乐器外观一致，演奏方式一致，采用红外反射开关识别手指的琴弦按压，采用与琴弦个数对应的拾音器数量进行琴弦弹奏识别，并将弹奏的音符数字化。附图说明通过参照以下附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是本技术实施例的智能吉他的示意图；图2和3分别是本技术实施例的拾音器的侧面图和主视图；图4是本技术实施例的示例性的拾音装置的逻辑图；图5和6是本技术实施例的红外发射电路板的红外线反射式开关的正面图和侧面图；图7是本技术实施例的红外发射电路板的红外线反射式开关的电路图；图8是本技术实施例的数字信号矩阵的示意图；图9是本技术实施例的智能弦乐器和外部设备结合的示意图；图10是本技术实施例的智能弦乐器的结构示意图。具体实施方式以下基于实施例对本技术进行描述，但是本技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本技术。为了避免混淆本技术的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。另外附图不一定是按比例绘制的。吉他属于弦乐器的一种，下面以吉他为例具体介绍智能弦乐器的结构，该结构也适用于其他类型的弦乐器，比如小提琴、大提琴等等。如图1所示，本实施例中的吉他包括设有琴弦的琴头7、琴颈8、琴身9，琴颈8连接于琴身7和琴身9。琴身9的面板上设有琴码10，琴头7与琴码10之间设有多根琴弦4，琴颈8的面板上设置有红外发射电路板1和品位覆盖层3，红外发射电路板1上设置有多个排成阵列的红外线反射式开关，琴身9的内部设置多个拾音装置5、控制器6和电源装置(未示出)，琴身9的面板上设置有多个拾音装置5。在用户弹奏时，拾音装置5识别拨动琴弦的动作，拨动琴弦的动作最明显的结果是琴弦震动并发出声音，通过拾音装置5拾取琴弦的震动并将震动转换为数字信号发送给控制器220。具体地，拾音装置包括多个拾音器(如图2和3所示)和模数转换模块，每个拾音器被安排的位置分别垂直指向一根琴弦，拾音器只拾取所指向的琴弦，避免其他琴弦声音干扰，最终把拾取的声音信号输入到模数转换模块中进行模拟信号与数字信号的转换，生成数字信号。在图2中，编号210为拾音器。在图3中，编号210为拾音器，4为琴弦。拾音器包括电磁拾音器和压电拾音器。压电拾音器可以配合任何类型的琴弦(金属弦，尼龙弦)工作。电磁拾音器由磁体和线圈组成，只能配合金属弦工作。民谣吉他采用的是金属弦，民谣吉他采用的拾音器类型是电磁拾音器。图4是本技术实施例的示例性的拾音装置5的逻辑图。参考图4，当琴弦在小电磁拾音器210上方震动的时候，根据物理学中的电磁原理，绕线线圈将会输出微弱的交流电，交流电通过两个lm386音频放大芯片231两级放大，电流经放大后足以很好的驱动一个三极管开关电路，开关电路把信号输出到74HC14D反相施密特触发器232中，变成标准的数字信号，最后74HC14D反相施密特触发器232把信号发送给“控制电路板”进行处理。可选地，上述的多个拾音器210也可以合并为一个电磁拾音器210，通过电磁拾音器210的磁头分别连接每根琴弦，拾取每个琴弦的震动。同时，红外发射电路板1识别用户的手指按压琴弦的动作，按压琴弦的动作的最明显现象是手指接近指板，因此，在红外发射电路板1设置有多个可以检测前方是否有物体的红外线反射式开关来判断手指是否与电路板接近，并将检测到的按压动作转换为数字信号发送给控制器。红外线反射式开关属于红外线控制领域。它由红外线发射单元512、红外线接收单元513两部分组成(参见图7)。普通的红外线反射式开关可以通过外围电路调节感应距离在0.01～10米范围，手指按压琴弦后指尖离红外发射电路板大概1～2mm左右，可以完全符合红外开关的工作条件。如图5和6所示，510是红外线反射式开关，4是琴弦，多个红外线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能弦乐器，其特征在于，包括：拾音装置，所述拾音装置包括分别指向多根琴弦中的相应琴弦的多个拾音器，每一拾音器用于检测相应琴弦的震动并将所述震动转换为数字信号；红外发射电路板，所述红外发射电路板安装在所述智能弦乐器的面板处，包括与品位相对应的多个排成阵列的红外检测单元，通过所述红外检测单元检测到琴弦的按压，并将所述按压转换为数字信号；控制器，用于根据所述拾音装置和红外发射电路板的数字信号，生成和音符相关的数字信号；电源模块，用于向所述拾音装置、红外发射电路板和控制器供电。

【技术特征摘要】
1.一种智能弦乐器，其特征在于，包括：拾音装置，所述拾音装置包括分别指向多根琴弦中的相应琴弦的多个拾音器，每一拾音器用于检测相应琴弦的震动并将所述震动转换为数字信号；红外发射电路板，所述红外发射电路板安装在所述智能弦乐器的面板处，包括与品位相对应的多个排成阵列的红外检测单元，通过所述红外检测单元检测到琴弦的按压，并将所述按压转换为数字信号；控制器，用于根据所述拾音装置和红外发射电路板的数字信号，生成和音符相关的数字信号；电源模块，用于向所述拾音装置、红外发射电路板和控制器供电。2.根据权利要求1所述的智能弦乐器，其特征在于，还包括：通信模块，用于将所述音符数据发送给外部设备。3.根据权利要求1所述的智能弦乐器，其特征在于，所述拾音装置还包括模数转换模块，所述模数转换模块将所述拾音器输出的模拟信号转换为数字信号。4.根据权利要求3所述的智能弦乐器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩启贤，王正盛，
申请(专利权)人：北京趣乐科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11