CN101861620B - 用于弦乐器的电子指板 - Google Patents
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Abstract
用于产生音符的电子乐器包括用于感测在乐器上演奏的音符的开始的开始信号传感器。电子指板确定由传感器感测的音符的音高。电子指板包括第一层薄片、第二层薄片以及在第一层薄片和第二层薄片之间的隔板构件。第一层和第二层在第一非活动位置和第二活动位置之间相对于彼此可移动,在第一非活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度彼此分离,在第二活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度在用户选择的点处彼此接触。所述音高由在用户选择的点处的第一层和第二层之间的电阻确定。
Description
本发明的领域和背景
本发明涉及用于控制乐器合成器的接口。在一个方面,本发明允许熟悉弦乐器的音乐演奏者使用他们的音乐技能来控制电子音乐合成器。
根据本发明的一个方面,提供了基于吉他接口的合成控制器,但本发明不限于用在吉他上且可用在任何其他弦乐器形状因子中。
典型的弦乐器具有两种激活和控制声音的方法。第一种方法控制音调的响度或开始,而第二种方法控制音调的音高。在常规的机械或电子机械乐器中,这通过用一只手弹、拨或拉弦来提供开始和响度。另一只手的手指用于终止弦长以限定音符的音高。
一般已知用于电子弦乐器的两种类型的接口。第一种基于使用耦合到每个弦的电磁、压电或光学拾音器的音高检测。拾音器将弦的振动转换为电子信号,且硬件信号调节和软件算法的组合接着用于将电子信号转换成可被发送到音乐合成器的信息。这通常可以是MIDI(乐器数字接口)设备。但是这个方法的特征是在弦被拨的时间和所得到的音符产生的时间之间的物理延迟。所述延迟是由于以下事实:电波形的重要部分必须在结果可被计算和发送之前被分析。在普通吉他中,低音E弦大约为82.4Hz,因此这个波形的单个周期是12.1毫秒。典型的系统需要在音高可被准确地确定之前获得多于一个的周期,且这可导致使音乐演奏者不愉快的延迟。
第二种方法基于与一组触发物组合的乐器颈部中的一组开关。颈部中的开关用于限定待演奏的音符的音高。触发物被拨或弹并被用于触发音符的开始。这种类型的系统的问题是颈部中的开关对于熟悉常规吉他的音乐演奏者来说不是很像吉他以及实现起来较昂贵。
发明概要
根据本发明的一个方面,提供了用于产生音乐音符的电子乐器,其包括:用于感测在乐器上演奏的音符的开始的开始信号传感器;以及用于确定由传感器感测的音符的音高的电子指板,电子指板包括第一层薄片、第二层薄片以及第一层和第二层薄片之间的隔板构件,第一层和第二层在第一非活动位置和第二活动位置之间相对于彼此可移动,在第一非活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度彼此分离,在第二活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度在用户选择的点处彼此接触,所述音高由在用户选择的点处的第一层和第二层之间的电阻确定。
优选地,开始信号传感器包括压电传感器或光学传感器。
在一个实施方式中,乐器为吉他;指板安装在细长颈部上;音柱在颈部上横向形成;与吉他弦相应的细长结构配置在颈部上;以及第一层、第二层和隔板构件在每个细长结构的下方形成。
优选地,第一层是导电带,而第二层是电阻带。导电带可由带有用于耐用性的碳覆层的银墨组成,而电阻带可由碳组成。在一种形式中,导电带在顶部上,电阻带在导电带下方,且隔板构件在其间形成。在一个实施方式中,导电带由相互联锁的两个电极组成。
在一方面,对应于吉他弦的细长结构包括指板上的线状凸起的棱。量化模式、连奏模式或绝对模式可被用于确定音符的音高。
优选地,用户选择的点提供了可控电阻,该可控电阻根据指板上的点的位置表示音符的音高。开始信号传感器可通过拨乐器上的弦来触发。
优选地,微处理器设置成顺序地读取和处理分别来自信号传感器和电子指板的信号,以确定音符何时被演奏,以及音符的音量和音高。微处理器可将关于所演奏的音符的数据发送到MIDI接口或内部波表合成器。
优选地,第一层和第二层在其一端上有端子,且该端子上的电压由用户选择的点确定。端子上的电压可与沿着第一层和第二层的用户选择的点成比例,第一层和第二层在该点处被短接在一起。
在一方面,第一层和第二层包括力感测电阻器,由此电阻在用户选择的点上的压力变化时将变化,用户选择的点上的压力越高,在第一层和第二层之间产生的面积接触就越大。另外,对所演奏的音符的测量可重复已编程的次数,以确定所演奏的音符的准确音高。
在一个实施方式中,指板包括多个导电电极平面,每个平面用于在指板上的一个或多个预先确定的位置处检测音符的音高。可提供两个交替的电极平面,当位于指板的交替音柱处时,两个平面中的每个对用户选择的点作出响应。
根据本发明的另一个方面,提供了用于产生音乐音符的电子乐器,其包括:用于确定音符的音高的电子指板,电子指板包括第一层薄片、第二层薄片以及在第一层薄片和第二层薄片之间的隔板构件,第一层和第二层在第一非活动位置和第二活动位置之间相对于彼此可移动,在第一非活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度彼此分离,在第二活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度在用户选择的点处彼此接触,所述音高由在用户选择的点处的第一层和第二层之间的电阻确定。
根据本发明的另一个方面,提供了演奏产生音乐音符的电子乐器的方法,所述方法包括:启动用于感测在乐器上演奏的音符的开始的开始信号传感器;以及将压力施加到电子指板上的一个或多个用户选择的点,该压力确定由传感器感测的音符的音高,电子指板包括第一层薄片、第二层薄片以及在第一层薄片和第二层薄片之间的隔板构件,第一层和第二层在第一非活动位置和第二活动位置之间相对于彼此可移动,在第一非活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度彼此分离,在第二活动位置,第一层和第二层沿着其各自的长度在用户选择的点处彼此接触,所述音高由在用户选择的点处的第一层和第二层之间的电阻确定。
根据本发明的一个方面,本发明的系统是使用用于音高和开始的单独的传感器对第二种类型的上述接口的原理的改进并基于所述原理。所述开始可使用磁性、压电、霍尔效应、光学或其他传感器以很多不同的方式实现。本发明的音高控制装置不是使用颈部中的多个开关,而是利用可通常被描述为根据使用电阻技术的计算机触摸屏中所使用的原理改编的技术。在本发明的一个实施方式中,电阻传感器用于模拟弦。由传感器产生的电阻与沿着传感器长度的用户启动传感器的位置成比例。电阻传感器由微控制器所控制的模数转换器读取,以便当演奏者按压传感器时,终止长度确定电阻读数,使得所表示的音符被触发。
本发明的这个系统在其一种形式中提供了吉他演奏者和对演奏任何弦乐器熟练的音乐演奏者所熟悉的机制。另外,本发明的电阻指板可通过线状凸起的表面增强以提供触觉反馈,给乐器颈部上的传感器与常规弦乐器相类似的感觉。凸起的表面可例如仅使用印刷技术或通过沿着传感器的长度增加塑料棱、或通过使传感器材料上的凸起形状凸出或增加凸出的覆盖层来实现或以另外方式在乐器上形成。凸起的表面可被包括以按需要模拟弦的感觉以及音柱的感觉。
本发明的系统可具有以下益处:
(1)音高检测方法
本发明的设备没有音高检测算法的固有延迟的缺点。弦传感器的电阻值可通过控制微处理器瞬时读取。
(2)开关方法
这个开关接口对被训练使用弦乐器的音乐演奏者来说是不熟悉的。按压开关是外来的体验并且需要再训练。因此,本发明的一个方面可提供与常规弦乐器的体验类似的或熟悉的演奏体验。另外,本发明的系统有成本利益,因为它更简单和高效,因而花费可能低于多开关系统。此外,提供机械棱或轨的能力非常接近地仿效常规弦乐器例如吉他,且因此为演奏者提供了与弦类似的触觉反馈。
本发明的另一个方面是它可使用恒流源来激发传感器,导致来自传感器的线性响应而不需要提供与电阻带两侧的电连接。优选地,在传感器中只有两个导体,即,导电带和电阻带。信号在电阻带的末端被直接测量。这允许电阻传感器的简单得多的结构。系统还优选地配置成使得导电银带物理地位于碳带上方。导电带连接到地电位,且因此还提供某种屏蔽以减少系统中的噪音感应(noise pickup)。
依照本发明配置和构造的乐器通常与常规吉他非常类似地被演奏。在吉他的颈部上用指弹奏音符,且可使用一般吉他演奏技术来拨或弹弦触发物。
还可提供由微控制器控制的本发明的操作的几种模式,其可用于增强音乐表演。这样的模式的典型例子在下面被描述。
操作模式的实例
在量化模式中,音高在弦触发物被启动时确定。被发送的初始音符的音高被量化到最接近的真实音符(1/2音级)值。如果用户接着沿指板滑动其手指,与新的手指位置相对应的相邻的音符(1/2音级)将发出声音。
在连奏模式中,音高在弦触发物被启动时确定。被发送的初始音符的音高被量化到最接近的真实音符(1/2音级)值,如在量化模式中的一样。如果用户接着沿指板滑动其手指,系统将使用音高弯曲命令来将音符的音高成比例地更改到相对于初始开始位置的在指板上的新的位置。这种模式提供了与弦被弯曲的吉他音高弯曲相类似的控制机制。这允许音符音高值中的平滑过渡以及用户通过来回摇动其手指来实现音高颤音的能力,引起轻微的音高变音。这在基于开关的系统中是不可得到的。
在绝对模式中,音高在弦触发物被启动时确定。被发送的初始音符的音高依照与手指在指板上的实际位置相匹配的音符+音高弯曲来发送。这种模式更像无音柱乐器,其中音符发声总是与指板上的绝对位置相对应。如在连奏模式中一样,颤音变音在绝对模式中也是可能的。这在基于开关的系统中是不可得到的。
指板布局
图1中所示的指板布局被用在本发明的本实施方式中。它按比例被调节以实质上与常规弦电吉他的指板匹配。很多其他配置和比例可被设想且落在本发明的范围内。在常规吉他颈部上,音柱与指板位置所产生的音符的音高成比例地被间隔开。由于这个系统是电子的事实,比例可变化,以便音柱或音柱标记可在颈部上均匀地间隔开,并且还可被制造得较小以提供更紧凑的系统。手指位置到所产生的实际音高的过渡由软件确定,该软件使用查找表、数学方程或也可变化以适应不同的弦乐器的调整的类似方式。
附图的简要说明
图1是设计成用于吉他乐器的典型指板的透视图;
图2A是附图的图1中所示的指板的放大横截面;
图2B是示出了附图的图1中所示的指板的放大横截面的另一个实施方式,但其有包括两个层的顶部截面;
图3是完整的吉他乐器的透视图;
图4是可依照本发明的一个实施方式使用的基本电路的电路图;
图5是指板电子器件的示意图;
图6是示出了使用本发明的音高检测的图形表示;
图7是示出了使用本发明的音高和压力检测的图形表示;
图8是示出了使用本发明的分段电阻的图形表示;
图9是依照本发明的另一方面的音柱板的示意性透视图;
图10是示出了以凸起的一半棱的形式的弦的指板的顶部的放大透视图;以及图11是在示出了依照本发明的各种层的分解图中的如图1中所示出的本发明的指板的视图。
本发明的详细描述
图1示出了与本发明的系统一起使用的常规指板组件10。在此所示实施方式中,指板组件10的顶层具有在指板组件10的表面16上凸出的弦12和音柱14,且弦12和音柱14的这些凸起的标记向用户提供了触觉反馈。弦12和/或音柱14可从设计中省略。为这个实施方式选择的标记过程是使这些特征在指板组件10的顶部覆层或表面16上凸起。其他方法包括使用耐用的环氧基墨用丝网印刷术印制特征。在另一个实施方式中,使用沿着颈部18的长度的沿着其扁平端或表面粘附的1/2圆塑料棱,以模拟弦12的触觉感觉。
附图的图2示出了依照本发明的指板组件10的分解横截面。提供了被粘合隔板层26隔开的顶部聚酯薄片22和底部聚酯薄片24。顶部薄片22沿着在每个弦12下的长度涂有银导电油墨带28,形成接地电极。底部薄片层24涂有电阻碳油墨带30,形成导电电极。隔板26在银导电油墨28和电阻碳油墨30之间产生一系列间隙32,使得它们在正常静止位置上彼此不接触。当用户触摸沿着弦12的线的任何位置时,碳电阻油墨30与银导电油墨28接触,使电阻终止于与指板被触摸的位置成比例的值。这提供了可控电阻,其表示与用户的手指在弦上的位置相对应的音乐音符的音高。
图3示出了本发明的本实施方式的概述。指板40沿着乐器的颈部42定位,给它常规吉他44的外观和感觉。压电传感器48位于桥46上。这些传感器48向控制电子器件提供了开始信号。这些传感器在用户弹或拨弦触发物50的时候被启动。
附图的图4是本发明的系统电子器件的结构图。每个电阻带62由恒流源60供电,恒流源60保证电阻带62的响应是线性的。在电阻带62上的端子处的电压由沿着与银接地带66接触的碳带62的长度的位置确定。来自这个点的信号被调节并馈送到复用器68中,该复用器68的输入选择由微处理器70控制。压电传感器元件72的输出还被路由到复用器68。微处理器70顺序地读取电阻带62以及弦触发物80上的电压值。这个数据用于确定音符何时被演奏,音符被演奏得多么响以及被演奏的音符的音高。一旦软件对音符作出决定,它就可以可选地将该数据通过MIDI接口76发送出,或在这个实施方式中触发内置的内部波表合成器78中的音符。
附图的图5示出了在上文中对图4描述的电阻传感器90的示意图。该图以示意性形式示出了机械结构。可以看到,导电带66连接到信号地线,而电阻带64连接到电流源,且端子62被馈送到模数转换器。当没有触发时,端子62处的电压被上拉到电源电压。导电带66一与电阻带64接触,电流就流经在端子62和它连接到地的点之间的电阻带64。在端子62产生的电压因此与沿着两个带64和66的长度的它们被短接在一起的位置成比例。
在本发明的优选实施方式中,用于弦乐器的音柱间隔可被确定,以沿着颈部的长度产生均匀间隔的半音级。音柱间的距离只使用与2的12次根号成比例的音阶。这个要求导致颈部的顶部处的音柱非常宽或相离得更远以及颈部的底部处的音柱较窄或离得更近。
在这个设计中,对任何特定的音柱间隔没有要求,且它可完全由系统软件控制。依照本发明,音柱间隔可被定制地设计和配置,以便为演奏者提供最佳舒适度以及从较宽到较窄的音柱间隔的常见的变化。
使用本发明,统一的间隔也是可能的,但是这可能使吉他演奏者十分不舒服,部分地因为对传统乐器间隔熟悉,部分地因为当音乐演奏者的手沿着颈部的长度移动时仅仅由于人体力学的原因而音乐演奏者的手有转动的自然趋势。因此本发明提供了更加符合人体工程学和更“舒适”的间隔,且允许很好地得到在颈部的全音阶上的所有音符。
在本发明的一个实施方式中,标准音柱间隔和恒定的音柱间隔之间的不同可使用为了这个目的而发展的方程来区分。
参考附图的图6,其示意性示出了通过测量上(导电)层A和下(电阻)层B之间的电阻来实现的音高检测。在图6中,A代表银导电带,B代表碳电阻带,电阻代表在点A和点B之间测量的音高。
在附图的图7中,C代表第一银导电带,D代表第二银导电带,而E代表碳电阻带。电阻代表在点C和点E或D和E之间测量的音高,且代表压力的电阻在点C和D之间被测量。在图7中,导电银层上的模式被分解成两个单独的导电电极。电极具有交错的指状物。对音高的电阻测量类似于以上的图6中所示出的。有两个电极的事实基本上被忽略。电子器件被编程以测量C和E(或D和E)之间的电阻,且实际上所述测量甚至可通过将C和D短接在一起并测量所短接的银电极和碳电极(E)之间的电阻来完成。
对压力的测量是通过将设备作为力感测电阻处理来实现的。点E通过电子器件是浮动的且测量在电极C和D之间执行。当用户手指的压力使电极的更多的区域与碳电极或带E接触时,该电阻将变化。
参考附图的图8,其示出了本发明的系统的另一个实施方式,该实施方式利用电阻元件中的分段形状。这些段与音柱位置一致地出现。由于在音柱的位置上沉积的较少量的电阻材料,电阻在这些区域上的变化大得多。这允许指板上的相邻音符之间的较大的区别。
当由静止(无触摸)变化到触发(触摸)时,由本发明产生的一个优选的响应是测量是瞬时的。在真实的情况下,被测量的值可在机构开始和释放时稍微变化。通常,简单的质量测量可通过重复测量和对落在预定的范围内的所重复的样本的数量计数来获得。当重复的次数大于预设的临界值时,测量被确定为有效的。如果可以使重复的次数任意长,系统将总是准确的。由于实际的原因,所重复的样本的数量必须被限制,使得系统以及时的方式响应。
当用户不在指板上保持恒定的压力时,错误情况可能出现。当这特别明显时存在几种情况:
(a)当音乐演奏者保持多音符和弦时。朝着和弦的端部,音乐演奏者将开始以非控制的方式减少在指板上的压力。
(b)如果音乐演奏者正演奏很柔和微妙的音符时,他可能不将合适的恒定压力施加到指板。
在这些情况下,系统可能报告错误,通常是比基于音柱位置预期的低的测量值。
如果演奏者没有精确地执行事件,在过渡期间当指板产生和断开接触时,可能有被读取为比期望值低的值的测量。这个误差通常很小,且一般具有在-1半音级(即,低一个音柱)的范围内的值。
为了保持对指板变化的快速响应,在太长的一段时间内可能不能增加测量的次数,因此需要确定这种错误情况的某种其他的方法。
对这种情况的一种解决方案是将导电电极配置为多个平面-颈部上的有效分离的区域。对于这个例子,使用两个分离的平面,如附图的图9中所示出的。这两个平面允许通过交替地使平面接地和浮动来将扫描平面分成奇数和偶数音柱。这允许奇数和偶数音柱的选择性扫描。当用户按压偶数音柱比如第4个音柱时,错误的测量可能报告与第3个音柱相对应的音符。但是如果使用所触发的偶数平面执行测量,则将知道这是个错误。
因此系统可纠正这些错误。例如,如果人正在扫描偶数音柱而电阻报告奇数音柱(比如第3个音柱),则可认识到,这是个错误并可用相应于正确的音柱位置(第4个音柱)的测量和音符值安全地替换音符的开始。该值还可由系统软件监控,因为该值在最初的不稳定之后被校正。
注意,该方法可为了更进一步的精确性而扩展3、4个接地平面或对实施方式实际的任何数量的接地平面。
本发明的系统优选地基于常规的膜开关制造工艺,且仅仅具有使用粘合隔板分离的两层(一层导体,一层电阻)。隔板不仅将它们保持在一起,而且还提供导体间的一致的分离,允许它们在压力被施加时被触发。不需要有回路导体或桥接导体。所有的信号在组件的回路末端被检测到。
在本发明的一种形式中,使用用于确定音高的相同的一组导体来确定压力。因此,本发明可为有成本效率的且因此被设计用于大批量大规模生产。本发明的系统还可提供每个弦的单独的压力读数。它还可使用力感测电阻模式,以便对于压力不需要另外的层。
在一个方面,本发明描述了MIDI合成器的接口(使用常规MIDIdinjack或PC的USB接口)或内置合成器的接口。
在弦传感器中的依照本发明的一个方面使用的力感测电阻模式提供了压力灵敏度并且也提供了每个弦的单独压力。其他的结构仅允许单个压力读数。另外,本发明的结构在一个实施方式中使用覆盖在开关机构上的单独的凸出的指板。
本发明通常是简单的,且可在使用粘合隔板组装的两个单独的基片上使用油墨丝网工艺。没有需要被折叠的“介入导体带”或任何连接部分。每个导电或电阻带简单地终止在指板的一个末端处的连接器中,在该连接器中执行所有的测量。因此,本发明不使用折叠的带且在传感器的单个末端有信号返回。
在一种形式中,本发明使用用于触发输入的压电传感器和短弦。使用复用器是标准的电子方法且仅依赖于硬件实施方式,即,在所选的指定硬件上的模数转换器信道的可用性。
本发明提供了基于以上所描述的力感测电阻模式的压力传感器。这不需要任何额外的层或材料。单独的层用于弦触觉感觉。这可能较不昂贵且更易于制造。在一个实施方式中,本发明利用以音柱和弦特征凸出的聚碳酸酯覆盖层。“像弦”的感觉由于音柱特征的实现而被提高。
Claims (25)
1.一种用于产生音乐音符的电子乐器,包括:
开始信号传感器,其用于感测在所述乐器上演奏的音符的开始,
电子指板,其具有由线状凸起的棱表面形成的纵向的弦和横向的音柱,以提供与常规弦乐器相类似的触觉反馈和感觉,所述电子指板确定由所述传感器感测的所述音符的音高,所述电子指板包括第一层薄片、分离的第二层薄片以及在所述第一层薄片和所述第二层薄片之间的隔板构件,所述第一层和所述第二层在第一非活动位置和第二活动位置之间相对于彼此可移动,在所述第一非活动位置,所述第一层和所述第二层沿着其各自的长度彼此分离,在所述第二活动位置,所述第一层和所述第二层沿着其各自的长度在用户选择的点处彼此接触,所述音高由在所述用户选择的点处的所述第一层和所述第二层之间的电阻确定。
2.如权利要求1所述的电子乐器,其中所述开始信号传感器包括压电传感器。
3.如权利要求1所述的电子乐器,其中所述开始信号传感器包括光学传感器。
4.如权利要求1所述的电子乐器,其中:
所述乐器是吉他;
所述指板安装在细长的颈部上;
音柱在所述颈部上横向形成;
与吉他弦对应的细长结构配置在所述颈部上;以及
第一层、第二层和隔板构件在每个所述细长结构的下方形成。
5.如权利要求4所述的电子乐器,其中对应于吉他弦的所述细长结构包括所述指板上的线状凸起的棱。
6.如权利要求4所述的电子乐器,其中所述音柱基于用户的偏好彼此隔开,所述电子指板被适当地编程以基于所述音柱之间的优选的间隔以正确的音高演奏音符。
7.如权利要求4所述的电子乐器,其中与所述弦对应的每个细长结构具有由电极组成的第一层薄片和第二层薄片。
8.如权利要求1所述的电子乐器,其中所述第一层为导电带,而所述第二层为电阻带。
9.如权利要求8所述的电子乐器,其中所述导电带由带有用于耐用性的碳覆层的银墨组成,而所述电阻带由碳组成。
10.如权利要求9所述的电子乐器,其中所述导电带在顶部上,所述电阻带在所述导电带的下方,且所述隔板构件在所述导电带和所述电阻带之间形成。
11.如权利要求8所述的电子乐器,其中所述导电带包括彼此联锁的两个电极。
12.如权利要求1所述的电子乐器,其中量化模式、连奏模式或绝对模式用于确定所述音符的所述音高。
13.如权利要求1所述的电子乐器,其中用户选择的点提供可控电阻,所述可控电阻根据所述指板上的所述点的位置表示所述音符的音高。
14.如权利要求1所述的电子乐器,其中所述开始信号传感器通过拨所述乐器上的弦来触发。
15.如权利要求1所述的电子乐器,还包括用于顺序地读取和处理分别来自所述信号传感器和所述电子指板的信号的微处理器,以确定音符何时被演奏以及所述音符的音量和音高。
16.如权利要求15所述的电子乐器,其中所述微处理器将关于被演奏的所述音符的数据发送到MIDI接口。
17.如权利要求15所述的电子乐器,其中所述微处理器将关于被演奏的所述音符的数据发送到内部波表合成器。
18.如权利要求1所述的电子乐器,其中所述第一层和所述第二层在其一端有端子,且在所述端子处的电压由所述用户选择的点确定。
19.如权利要求18所述的电子乐器,其中所述端子处的所述电压与沿着所述第一层和所述第二层的所述用户选择的点成比例,所述第一层和所述第二层在所述点处被短接在一起。
20.如权利要求1所述的电子乐器,其中第一层和第二层包括力感测电阻器,由此电阻在所述用户选择的点上的压力改变时变化,所述用户所选的点上的压力越高,在所述第一层和所述第二层之间产生的面积接触就越大。
21.如权利要求1所述的电子乐器,其中所述隔板构件将所述第一层和所述第二层保持在一起,但处于间隔开的关系中,同时允许所述第一层和所述第二层在施加压力时彼此接触。
22.如权利要求1所述的电子乐器,其中被演奏的音符的测量重复已编程的次数,以确定被演奏的音符的准确音高。
23.如权利要求1所述的电子乐器,其中所述指板包括多个导电电极平面,每个平面用于在所述指板上的一个或多个预先确定的位置处检测音符的音高。
24.如权利要求23所述的电子乐器,包括两个交替的电极平面,当位于所述指板上的交替音柱上时,这两个平面中的每个对所述用户选择的点作出响应。
25.一种用于产生音乐音符的电子乐器,包括:
电子指板,其具有由线状凸起的棱表面形成的纵向的弦和横向的音柱,以提供与常规弦乐器相类似的触觉反馈和感觉,所述电子指板确定所述音符的音高,所述电子指板包括第一层薄片、分离的第二层薄片以及在所述第一层薄片和所述第二层薄片之间的隔板构件,所述第一层和所述第二层在第一非活动位置和第二活动位置之间相对于彼此可移动,在所述第一非活动位置,所述第一层和所述第二层沿着其各自的长度彼此分离,在所述第二活动位置,所述第一层和所述第二层沿着其各自的长度在用户选择的点处彼此接触,所述音高由在所述用户选择的点处的所述第一层和所述第二层之间的电阻确定。
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---|---|---|---|---|
US7902450B2 (en) * | 2006-01-17 | 2011-03-08 | Lippold Haken | Method and system for providing pressure-controlled transitions |
US7459624B2 (en) | 2006-03-29 | 2008-12-02 | Harmonix Music Systems, Inc. | Game controller simulating a musical instrument |
JP2010531159A (ja) | 2007-06-14 | 2010-09-24 | ハーモニックス・ミュージック・システムズ・インコーポレイテッド | ロックバンド疑似体験システム及び方法。 |
US8678896B2 (en) | 2007-06-14 | 2014-03-25 | Harmonix Music Systems, Inc. | Systems and methods for asynchronous band interaction in a rhythm action game |
US7605317B2 (en) * | 2008-01-30 | 2009-10-20 | Ning Chen | Bow-to-string pressure training device for bowed string music instruments |
WO2010006054A1 (en) | 2008-07-08 | 2010-01-14 | Harmonix Music Systems, Inc. | Systems and methods for simulating a rock and band experience |
US8449360B2 (en) | 2009-05-29 | 2013-05-28 | Harmonix Music Systems, Inc. | Displaying song lyrics and vocal cues |
US8465366B2 (en) | 2009-05-29 | 2013-06-18 | Harmonix Music Systems, Inc. | Biasing a musical performance input to a part |
US9981193B2 (en) | 2009-10-27 | 2018-05-29 | Harmonix Music Systems, Inc. | Movement based recognition and evaluation |
US10357714B2 (en) | 2009-10-27 | 2019-07-23 | Harmonix Music Systems, Inc. | Gesture-based user interface for navigating a menu |
US8874243B2 (en) | 2010-03-16 | 2014-10-28 | Harmonix Music Systems, Inc. | Simulating musical instruments |
US8093486B2 (en) | 2010-05-18 | 2012-01-10 | Red Chip Company, Ltd. | Touch screen guitar |
WO2011155958A1 (en) | 2010-06-11 | 2011-12-15 | Harmonix Music Systems, Inc. | Dance game and tutorial |
US8562403B2 (en) | 2010-06-11 | 2013-10-22 | Harmonix Music Systems, Inc. | Prompting a player of a dance game |
US9358456B1 (en) | 2010-06-11 | 2016-06-07 | Harmonix Music Systems, Inc. | Dance competition game |
US9117376B2 (en) * | 2010-07-22 | 2015-08-25 | Incident Technologies, Inc. | System and methods for sensing finger position in digital musical instruments |
US9024166B2 (en) | 2010-09-09 | 2015-05-05 | Harmonix Music Systems, Inc. | Preventing subtractive track separation |
US9812107B2 (en) * | 2012-01-10 | 2017-11-07 | Artiphon, Inc. | Ergonomic electronic musical instrument with pseudo-strings |
WO2013106459A1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-18 | Artiphon, Llc | Ergonomic electronic musical instrument with pseudo-strings |
US8546675B1 (en) | 2012-08-22 | 2013-10-01 | David Hirshberg | Synthesized string tuner |
JP5982352B2 (ja) * | 2013-03-06 | 2016-08-31 | インダストリー−ユニバーシティー コオペレーション ファウンデーション ハンヤン ユニバーシティー イーアールアイシーエー キャンパス | 弦楽器の作製方法 |
US8975501B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-03-10 | FretLabs LLC | Handheld musical practice device |
US9767706B2 (en) * | 2013-11-05 | 2017-09-19 | Jeffrey James Hsu | Stringless bowed musical instrument |
USD723098S1 (en) | 2014-03-14 | 2015-02-24 | FretLabs LLC | Handheld musical practice device |
US9311907B2 (en) | 2014-03-17 | 2016-04-12 | Incident Technologies, Inc. | Musical input device and dynamic thresholding |
US9542027B2 (en) * | 2014-04-16 | 2017-01-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Pressure-based input method for user devices |
US9646591B1 (en) * | 2015-01-21 | 2017-05-09 | Leroy Daniel Young | System, method, and apparatus for determining the fretted positions and note onsets of a stringed musical instrument |
US9947237B2 (en) * | 2015-09-30 | 2018-04-17 | Douglas Mark Bown | Electronic push-button contrabass trainer |
US10224015B2 (en) | 2015-10-09 | 2019-03-05 | Jeffrey James Hsu | Stringless bowed musical instrument |
US9626947B1 (en) | 2015-10-21 | 2017-04-18 | Kesumo, Llc | Fret scanners and pickups for stringed instruments |
US10157602B2 (en) * | 2016-03-22 | 2018-12-18 | Michael S. Hanks | Musical instruments including keyboard guitars |
KR102020840B1 (ko) * | 2017-05-12 | 2019-09-11 | 임지순 | 장착부를 포함하는 장착식 전자 악기 |
US10621963B2 (en) | 2018-01-05 | 2020-04-14 | Harvey Starr | Electronic musical instrument with device |
CN112675555B (zh) * | 2018-01-08 | 2022-09-27 | 克兹二世怡人合资有限公司 | 具有电容式触摸交互性的儿童玩具 |
USD945535S1 (en) | 2019-01-07 | 2022-03-08 | Kids Ii Hape Joint Venture Limited | Children's play table |
USD952756S1 (en) | 2019-11-25 | 2022-05-24 | Kids Ii Hape Joint Venture Limited | Musical toy |
USD954851S1 (en) | 2019-11-25 | 2022-06-14 | Kids Ii Hape Joint Venture Limited | Toy keyboard |
USD1010743S1 (en) | 2019-11-25 | 2024-01-09 | Kids Ii Hape Joint Venture Limited | Toy guitar |
AT522790B1 (de) * | 2019-11-29 | 2021-02-15 | Baticci Alessandro | Vorrichtung zur Erfassung des Griffmusters beim Spielen eines Streichinstruments sowie Streichinstrument mit einer solchen Vorrichtung |
USD985676S1 (en) | 2021-01-11 | 2023-05-09 | Kids Ii Hape Joint Venture Limited | Toy drum |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4310804A (en) * | 1978-02-06 | 1982-01-12 | Motorola, Inc. | Input activated frequency synthesizer |
US4339979A (en) * | 1978-12-21 | 1982-07-20 | Travis Norman | Electronic music instrument |
US4580479A (en) * | 1983-02-28 | 1986-04-08 | Octave-Plateau Electronics Inc. | Guitar controller |
US4618985A (en) * | 1982-06-24 | 1986-10-21 | Pfeiffer J David | Speech synthesizer |
US4951546A (en) * | 1988-01-14 | 1990-08-28 | Yamaha Corporation | Electronic stringed musical instrument |
US5140887A (en) * | 1991-09-18 | 1992-08-25 | Chapman Emmett H | Stringless fingerboard synthesizer controller |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3742114A (en) | 1971-07-22 | 1973-06-26 | R Barkan | Guitar-like electronic musical instrument using resistor strips and potentiometer means to activate tone generators |
US4079651A (en) * | 1976-01-30 | 1978-03-21 | Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha | Touch response sensor for an electronic musical instrument |
US4658690A (en) | 1983-05-10 | 1987-04-21 | Synthaxe Limited | Electronic musical instrument |
US4630520A (en) | 1984-11-08 | 1986-12-23 | Carmine Bonanno | Guitar controller for a music synthesizer |
US4858509A (en) | 1986-09-03 | 1989-08-22 | Marshall Steven C | Electric musical string instruments |
US5398585A (en) | 1991-12-27 | 1995-03-21 | Starr; Harvey | Fingerboard for musical instrument |
US6610917B2 (en) * | 1998-05-15 | 2003-08-26 | Lester F. Ludwig | Activity indication, external source, and processing loop provisions for driven vibrating-element environments |
US20010037933A1 (en) * | 1999-06-17 | 2001-11-08 | Hunter Richard Stuart | Illuminated membrane switch |
JP3899905B2 (ja) * | 2001-11-19 | 2007-03-28 | ヤマハ株式会社 | 電気ギター |
-
2008
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4310804A (en) * | 1978-02-06 | 1982-01-12 | Motorola, Inc. | Input activated frequency synthesizer |
US4339979A (en) * | 1978-12-21 | 1982-07-20 | Travis Norman | Electronic music instrument |
US4618985A (en) * | 1982-06-24 | 1986-10-21 | Pfeiffer J David | Speech synthesizer |
US4580479A (en) * | 1983-02-28 | 1986-04-08 | Octave-Plateau Electronics Inc. | Guitar controller |
US4951546A (en) * | 1988-01-14 | 1990-08-28 | Yamaha Corporation | Electronic stringed musical instrument |
US5140887A (en) * | 1991-09-18 | 1992-08-25 | Chapman Emmett H | Stringless fingerboard synthesizer controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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