乐器以及并入其中的为乐器演奏者提供的协助系统技术方案

一种协助系统（３）设置在萨克斯管上用来为演奏者提供辅助，该协助系统（３）包括监测音键（２１，２３，２４）的接触片（２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ）的压力传感器（１０２），提供给音键（２１，２３，２４）的配备有转矩马达（１０３Ａ）的动力辅助单元（１０３），以及连接到压力传感器（１０２）和动力辅助单元（１０３）的控制器（１０１）；在控制器（１０１）中准备用于按压下的接触片（２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ）的换算表（ＴＢ１）以及用于释放的接触片（２１Ａ，２３Ａ，２４Ａ）的另一个换算表（ＴＢ２），在换算表中分别限定手指力和将被供应到转矩马达（１０１Ａ）中的电流量之间的不同关系；依据手指力的增大和减小从换算表中读取出将要被供应的电流量，因此，演奏者可以在没有奇怪的音键触感的情况下使用加衬罩快速地关闭音孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种乐器，特别是涉及一种装备有为乐器演奏者提供的协助 系统的乐器，该协助系统使得可以在乐器上4艮容易地演奏乐曲。
技术介绍
乐器通常是给非残废的成年人设计的。成年人具有足够长的腿，在键盘 上用指弹奏期间脚可以踩踏到钢琴的踏板上。成年人是如此的有力以至他们能够抵住复位弹簧的弹力而快速地按下管乐器的音键。然而， 一些儿童的腿 太短以至不能踩踏到钢琴的踏板上。这些儿童感到踏板离他们的脚太远。面 对乐器，身体残疾的人有时会面临与儿童相似的处境。已经为儿童和身体残疾的人提供了各种各样的协助设备和协助系统。在公开号为2001 -109462的日本专利申请中披露了 一种现有技术的协助系统， 该协助系统在后面称为第一现有技术协助系统。第一现有技术协助系统 是为感觉标准大钢琴的踏板离他们的脚太远的那些人设计的。该第一现有技 术协助系统装配于琴柱(lyre post )，并且设置有在他们的辅助位置和闲置位 置之间转换的辅助踏板。当成年人在大钢琴上演奏乐曲的时候，辅助踏板保持在闲置位置，因此成年人直接踏在踏板上。当需要辅助的人希望在大钢琴上演奏乐曲的时候，辅助踏板转换到辅助 位置，以便与大钢琴的踏板联动。当此人在大钢琴上演奏乐曲的时候，他踩 踏辅助踏板上以产生人工表达(artificial expression )。该辅助踏板使得大钢 琴的踏板向下压。由此，此人在到音调中加入人工表达就像他或她直接踏在 了大钢琴的踏板上一样。当此人从该辅助踏板移开力的时候，大钢琴的踏板 由于与踏板联动的钢琴部件的重量而恢复到静止位置，并且，因此导致辅助 踏板回到它们的静止位置。在公开号为2004-334141的日本专利申请中披露了另外一个现有技术 协助系统，该系统在后面称为第二现有技术协助系统。该第二现有技术 协助系统也用于希望在钢琴上演奏乐曲的人，并且该第二现有技术协助系统是便携式的。第二现有技术协助系统的目的是为感觉钢琴踏板距离他们的脚 太远的人提供辅助。第二现有技术协助系统被分解为歇脚板(footrest)、辅助踏板以及联动 装置。辅助踏板铰接到歇脚板上，并且通过关联的联动装置可连接到钢琴的 踏板上。当此人在键盘上用指弹奏且没有踏到踏板上的时候，他或者她在歇 脚板上歇脚。当此人希望在音调中加入人工表达的时候，他或者她从歇脚板 上将他或者她的脚移动到辅助踏板上，并且踩踏辅助踏板。然后，力从辅助 踏板通过联动装置传递到钢琴的踏板，并且使得踏板下压。当此人从该辅助 踏板移开力的时候，通过与踏板联动的钢琴部件的重量的作用，钢琴的踏板 恢复到静止位置，并且导致辅助踏板回到静止位置。因此，第一现有技术协助系统和第二现有技术协助系统弥补了矮小的人 的脚与钢琴的踏板之间的距离，并且辅助矮小的人进行钢琴演奏。然而，没 有考虑到其缺点。具体地说， 一些小孩的腿不仅仅是太短不能踩踏到踏板上， 而且太弱而不能压下辅助踏板和钢琴踏板。虽然第一现有技术协助系统和第 二现有技术协助系统允许孩子弥补了在他们的脚和钢琴踏板之间的距离，但 是对于第 一现有技术协助系统和第二现有技术协助系统来说，不可能弥#卜孩 子的很小的肌肉力量。上述的问题还出现在例如像落地鼓这样的打击乐器以及例如像萨克斯 管这样的管乐器的演奏中。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个重要的目的就是提供一种乐器，这种乐器在演奏中 为仅有很小肌肉力量的人提供辅助。本专利技术的另一个重要目的是提供一种协助系统，该系统被并入上述乐器中。为了实现这个目的，本专利技术提出准备多个关系，所述多个关系对不同种 类的演奏者意图是最优化的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于产生乐音的乐器，所述乐器包 括至少一个操纵器，根据不同类型演奏者的意图、通过演奏者的力使所述 至少一个操纵器移动到不同位置，以便改变要产生的音乐声音的属性；乐音 发生器，连接到所述至少一个操纵器，并产生具有所述属性的音乐声音；以及协助系统，包括至少一个传感器、至少一个作动器以及控制器，其中所述 至少一个传感器设置为与所述至少一个操纵器相关联并产生检测信号，该检 测信号代表了表示所述至少一个操纵器的运动的物理量，所述至少一个作动 器对驱动动力作出响应，以便在所述至少一个操纵器上施加辅助力，该辅助 力使所述至少一个操纵器移动到所述不同位置，所述控制器连接到所述至少 一个传感器和所述至少一个作动器，为所述至少一个操纵器存储所述物理量 和驱动动力的量级之间的多个关系，选择性地根据不同演奏者的意图访问所 述多个关系并将所述驱动动力调整到所述关系的选定的一个中与所述物理 量相应的一定量级，因此通过所述演奏者的力和所述辅助力之和使所述至少 一个操纵器移动。根据本专利技术的另 一个方面，提供一种辅助演奏者在乐器上演奏的协助系统，其包括至少一个传感器，设置为与所述至少一个^l喿纵器相关联并产生 检测信号，该检测信号代表了表示所述至少一个操纵器的运动的物理量；至 少一个作动器，对驱动动力作出响应，以便在所述至少一个操纵器上施加辅 助力，该辅助力使所述至少一个操纵器移动到所述不同位置；控制器，连接 到所述至少一个传感器和所述至少一个作动器，为所述至少一个操纵器存储 所述物理量和驱动动力的量级之间的多个关系，选择性地根据不同演奏者的 意图访问所述多个关系并将所述驱动动力调整到所述关系的选定的一个中 与所述物理量相应的一定量级，因此通过所述演奏者的力和所述辅助力之和 使所述至少一个操纵器移动。。附图说明根据下面结合附图的说明，将更清楚地理解所述乐器和协助系统的特征 和优点，其中图1为示出了本专利技术的萨克斯管的透视图； 图2为示出了并入到萨克斯管中的协助系统的系统结构框图； 图3A为示出了存储在换算表中的压力和电流量之间的关系的图； 图3B为示出了存储在另外一个换算表中的压力和电流量之间的另一关 系的图；图4A为示出了图3A中所示的换算表中所存储的关系的曲线图； 图4B为示出了图3B中所示的换算表中所存储的关系的曲线图；图5为示出了并入到萨克斯管中的音键机构的 一部分的平面图； 图6为沿着图4中的I-I线取的截面图并且示出了音键的结构； 图7A和7B为示出了用于在不同音键位置的音键的动力辅助单元的侧 面图；图8为示出了在没有任何辅助的情况下手指力和在加衬罩(padded cup) 处的合力矩之间的关系的曲线图；图9为示出了在具有本专利技术的协助系统的辅助的情况下手指力和在加衬 罩处的合力矩之间的关系的曲线图；图10为示出了在手指力和加衬罩与音孔管之间的距离的关系的图表；图11为示出了本专利技术另一个协助系统的方框图；图12为示出了压力和施加到动力辅助单元的电流量之间的关系的滞后 现象的曲线图。具体实施方式实施本专利技术的乐器用于产生音乐声音，并且包括至少一个操纵器、乐音 发生器以及协助系统。演奏者通过施加演奏者的力在不同的位置移动所述至 少一个操纵器，且该至少一个操纵器被移动到的位置根据不同种类演奏者的 意图决定。演奏者的意图涉及音乐乐音属性的改变。乐音发生器连接到所述 至少一个操纵器，并且产生具有一定属性的乐音。协助系统包括至少一个传感器、至少一个作动器以及控制器。该控制器 连接到所述至少一个传感器和所述至少一个作动器，并且控制用于在演奏中 辅助演奏者的辅助力。所述至少一个传感器被设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生音乐声音的乐器，包括：至少一个操纵器（２１，２３，２４），根据不同类型演奏者的意图、通过演奏者的力使所述至少一个操纵器移动到不同位置，以便改变要产生的音乐声音的属性；乐音发生器（１，２），连接到所述至少一个操纵器（２１，２３，２４），并产生具有所述属性的所述音乐声音；以及协助系统（３；３Ａ）包括至少一个传感器（１０２；１０２Ａ），设置为与所述至少一个操纵器（２１，２３，２４）相关联并产生检测信号（Ｓ１），该检测信号（Ｓ１）代表了表示所述至少一个操纵器（２１，２３，２４）的运动的物理量，至少一个作动器（１０３；１０３ＡＡ），对驱动动力作出响应，以便在所述至少一个操纵器（２１，２３，２４）上施加辅助力，该辅助力使所述至少一个操纵器（２１，２３，２４）移动到所述不同位置，以及控制器（１０１；１０１ＡＡ，１０６），连接到所述至少一个传感器（１０２；１０２Ａ）和所述至少一个作动器（１０３；１０３ＡＡ），并将所述驱动动力调整到一定量级，因此通过所述演奏者的力和所述辅助力之和使所述至少一个操纵器（２１，２３，２４）移动，其特征在于所述控制器（１０１；１０１ＡＡ，１０６）为所述至少一个操纵器存储所述物理量和所述驱动动力的量级之间的多种关系（ＰＬ４，ＰＬ５；ＰＬ１１，ＰＬ１２），且所述控制器（１０１；１０１ＡＡ，１０６）适用于根据所述不同类型演奏者的意图选择性地访问所述多种关系（ＰＬ４，ＰＬ５；ＰＬ１１，ＰＬ１２），因此所述一定量级由所述关系（ＰＬ４，ＰＬ５；ＰＬ１１，ＰＬ１２）中所述选择的一个的所述物理量决定。...

【技术特征摘要】
JP 2006-10-12 278668/061、一种用于产生音乐声音的乐器，包括至少一个操纵器(21，23，24)，根据不同类型演奏者的意图、通过演奏者的力使所述至少一个操纵器移动到不同位置，以便改变要产生的音乐声音的属性；乐音发生器(1，2)，连接到所述至少一个操纵器(21，23，24)，并产生具有所述属性的所述音乐声音；以及协助系统(3；3A)包括至少一个传感器(102；102A)，设置为与所述至少一个操纵器(21，23，24)相关联并产生检测信号(S1)，该检测信号(S1)代表了表示所述至少一个操纵器(21，23，24)的运动的物理量，至少一个作动器(103；103AA)，对驱动动力作出响应，以便在所述至少一个操纵器(21，23，24)上施加辅助力，该辅助力使所述至少一个操纵器(21，23，24)移动到所述不同位置，以及控制器(101；101AA，106)，连接到所述至少一个传感器(102；102A)和所述至少一个作动器(103；103AA)，并将所述驱动动力调整到一定量级，因此通过所述演奏者的力和所述辅助力之和使所述至少一个操纵器(21，23，24)移动，其特征在于所述控制器(101；101AA，106)为所述至少一个操纵器存储所述物理量和所述驱动动力的量级之间的多种关系(PL4，PL5；PL11，PL12)，且所述控制器(101；101AA，106)适用于根据所述不同类型演奏者的意图选择性地访问所述多种关系(PL4，PL5；PL11，PL12)，因此所述一定量级由所述关系(PL4，PL5；PL11，PL12)中所述选择的一个的所述物理量决定。2、如权利要求l所述的乐器，其中所述不同种类的演奏者意图中的一 个使得所述至少一个操纵器(21, 23， 24)从所述不同位置中的一个移动到 所述不同位置中的另一个处，以及所述不同种类演奏者意图中的另一个使得 所述至少一个操纵器(21， 23， 24)从所述不同位置中的所述另一个移动到 所述不同位置中的所述一个处。3、如权利要求2所述的乐器，其中从所述不同位置中的所述一个到所述不同位置中的所述另一个的移动使得所述音乐声音从一个音高改变到另 一个音高，并且从所述不同位置的所述另一个到所述不同位置的所述一个的 移动使得所述音乐声音从所述另一个音高改变到所述音高。4、如权利要求2所述的乐器，其中增大所述演奏者的力，以便使得所 述至少一个操纵器(21， 23, 24)通过从所述不同位置中的所述一个到所述 不同位置中的所述另一个的移动打开所述乐音发生器(1, 2)的音孔(lb)， 以及减小所述演奏者的力，以便使得所述至少一个操纵器(21, 23， 24)通 过从所述不同位置中的所述另 一个到所述不同位置中的所述一个的移动关 闭所述音孔(lb)。5、 如权利要求4所述的乐器，其中在从所述不同位置中的所述一个到 所述不同位置中的所述另一个的所述移动中访问的关系(PL4; PL12)中的 所述物理量的某些值处的驱动动力的量级的值分别大于在从所述不同位置 中的所述另 一个到所述不同位置中的所述一个的所述移动中访问的关系(PL5; PL11)中的所述物理量的所述某些值处的所述量级的值。6、 如权利要求5所述的乐器，其中通过线性曲线表达在所述不同位置 中的所述一个和所述不同位置中的所述另 一个之间的所述移动中访问的所 述关系(PL4， PL5)。7、 如权利要求5所述的乐器，其中通过非线性曲线表达在所述不同位 置中的所述一个和所述不同位置中的所述另 一个之间的所述移动中访问的 所述关系(PLll， PL12)。8、 如权利要求1所述的乐器，其中其它套关系被进一步存储在所述控 制器(101A， 106)中，用于依据所述物理量限定所述驱动动力的所述量级， 在所述多个关系中的所述物理量的某些值处的所述驱动动力的量级的值与 在所述其它套关系中的一个中的所述某个物理量的所述某些值处的所述驱 动动力的所述量级的值不同。9、 如权利要求8所述的乐器，其中将所述多个关系和所述其它套关系 选择性地分配给所述至少一个操纵器以及具有与所述至少一个操纵器相同 用途的其它操纵器。10、 如权利要求1所述的乐器，其中所述乐音发生器具有形成有音孔(lb ) 的管状主体(1 )以及设置在所述管状主体(1 )上并且与所述至少一个操纵 器(21， 23， 24)和其它操纵器(23/24， 21/24, 21/23 )连接的联动装置(2 ), 通过所述至少一个操...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木秀雄，
申请(专利权)人：雅马哈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]