CN103098121A - 具有单侧薄膜电容式触摸传感器的乐器 - Google Patents

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Abstract

本文中描述了触敏乐器，其包括具有下述部件的实施例：具有导电接地面的单侧电容式触摸传感器，具有空气间隙的单侧电容式触摸传感器，具有分隔材料的单侧电容式触摸传感器，和/或包括导电接地面、空气间隙和/或分隔材料的组合的单侧电容式触摸传感器。描述了模拟诸如吉他的弦乐器的触敏乐器的实施例。

Description

具有单侧薄膜电容式触摸传感器的乐器
相关申请的交叉引用
本申请要求2010年6月17日提交的美国临时申请No.61/335,564的利益和优先权，该美国临时申请通过引用在此并入。
技术领域
本发明涉及乐器领域。具体来说，本发明涉及电子地产生声音的乐器。
背景技术
最近，廉价计算机处理器和逻辑器件的激增已影响到游戏、玩具、书籍等。一些类型的游戏、玩具和书籍与音频和/或视频输入/输出逻辑电路耦合的控制逻辑电路相结合地使用嵌入的传感器，来丰富由该游戏、玩具、书籍等提供的交互体验。一个实例是能够感应打开的书页或卡片的身份并为读者提供与该打开的书页或卡片的内容相关的听觉反馈的书籍或卡片（例如贺卡）。
在游戏、玩具和书籍中使用的一种传感器类型是电容式触摸传感器。电容式触摸传感器典型地是包封在电绝缘体中的小电容器。该电容器具有储存电荷的能力，其被称为电容量。当电源跨电容器施加增加的电压时，电荷流入电容器，直至电容器被充电至该增加的电压。同样地，当电源向电容器施加降低的电压时，电荷流出电容器，直至电容器被放电至该降低的电压。电容器充电或放电所花费的时间的量，取决于该施加的电压的变化以及该电容器的电容量。如果电容量未知，它可以从充电或放电时间以及施加的电压的变化计算。触摸或靠近电容式触摸传感器的人可以通过将人的电容量与电容式触摸传感器的电容量组合来改变该传感器的有效电容量。这种有效电容量的变化可以通过充电或放电时间的变化来检测。
最常见的电容式触摸传感器、诸如在蜂窝电话和ATM中使用的电容式触摸传感器，在厚度为几毫米的非柔性基板上制造并由玻璃保护。薄膜电容式触摸传感器是已知的，诸如在美国专利6,819,318“柔性电容式触摸传感器”（Flexible capacitive touch sensor）中所教导的。然而，薄膜电容式触摸传感器的使用并不多。一个原因是薄膜电容式触摸传感器可以表现出“双侧”效应，其使得薄膜电容式触摸传感器对传感器两侧上的触摸敏感。
许多现有技术专利已经描述了游戏（例如棋盘游戏）、玩具、书籍和卡片，其利用计算机和传感器来检测人与棋盘游戏、玩具、书籍和卡片的元件的相互作用。下面代表了已知相关技术的名单：
参考文献： 授予人： 颁发/公布日期：
美国专利5,645,432 Jseeop 1997年7月8日
美国专利5,538,430 Smith等 1996年7月23日
美国专利4,299,041 Wilson 1981年11月10日
美国专利6,955,603 Jeffway,Jr.等 2005年10月18日
美国专利6,168,158 Bulsink 2001年1月2日
美国专利5,853,327 Gilboa 1998年12月29日
美国专利5,413,518 Lin 1995年5月9日
美国专利5,188,368 Ryan 1993年2月23日
美国专利5,129,654 Bogner 1992年7月14日
每个上面列出的引用资料（其本身不通过引用并入必需材料）的教导内容在此通过引用在此并入。没有发现单个或组合的上述发明和专利描述了下面描述并在本文中要求保护的本发明的一个或多个实施例。
例如，美国专利5,853,327“计算机化游戏板”（Computerized GameBoard）描述了一种系统，其自动感应玩具图形相对于游戏板的位置，从而向计算机化游戏系统提供输入。该系统需要将每个待感应的游戏零件结合转发器，该转发器从信号发生器接收激发性电磁信号，并产生响应信号，该响应信号由被嵌入在游戏板中的一个或多个传感器检测。这样的系统的复杂性和成本，使其不能实用于低成本游戏和玩具。
美国专利5,129,654“电子游戏装置”（Electronic GameApparatus）、美国专利5,188,368“电子游戏装置”（Electronic GameApparatus）和美国专利6,168,158“用于检测板上的游戏零件的装置”（Device for Detecting Playing Pieces on a Board），都描述了使用谐振频率感应来确定游戏零件的位置和/或身份的系统。每种系统都需要与每个独特游戏零件的一些特定特征耦合的谐振器电路，其增加了系统的复杂性和成本，同时降低了使用的灵活性。
美国专利5,413,518“接近性响应玩具”（Proximity ResponsiveToy）描述了结合有自动感应的玩具的另一个实例，其利用与高频振荡器耦合的电容式触摸传感器，因此该振荡器的频率部分地由任何导电物体（诸如人手）与该电容式触摸传感器的接近性确定。这种系统具有需要特制电子电路，因此可能限制能够同时部署的传感器数量的缺点。
美国专利6,955,603“能够感受使用者移动的交互式游戏装置”（Interactive Gaming Device Capable of Perceiving User Movement）描述了感应游戏者相互作用的另一种方法，其通过使用一系列光发射器和光检测器来测量从游戏者的手或其他身体部位反射的光的强度。这样的系统需要大量昂贵的光发射器和光检测器，特别是为了增加检测的空间灵敏度。
美国专利5,645,432“玩具或教育装置”（Toy or EducationalDevice）描述了一种玩具或教育装置，其包括前和后封面、书脊、多个书页、安装在前和后封面中的多个压力传感器以及与该压力传感器相连接的声音发生器。压力传感器对施加于书页与相应封面重叠的对齐位置的压力做出响应，从而启动声音发生器，以产生与被按下的传感器位置和施加有压力的页面两者相关联的声音。
美国专利5,538,430“自阅读儿童书籍”（Self-reading Child's Book）描述了一种自阅读电子儿童书籍，其显示一系列诸如词语的标记，并在每个标记下具有诸如发光二级管的可视指示器，其中当儿童触摸与每个发光二级管相关联的开关时，该可视指示器按顺序自动点亮，以顺序地驱动语音合成器，读出与被激活的光和开关相关联的标记或词语。
美国专利4,299,041“动画装置”（Animated Device）描述了以贺卡、显示卡等形式的、用于产生视觉和/或声音效果的装置，该装置包括：其上施加有与效果生成器相关联的绘画和/或印刷内容的面板构件等；安装在面板构件上、对该内容的读者不可见但是与效果生成器连接的电子电路；以及面板构件上的激活器，其在被致动时引起电子电路的触发以为效果生成器供能。
上面包括的每个现有技术专利描述了需要昂贵部件或制造技术和/或表现出有限功能性的游戏、玩具、书籍和/或卡片。正如将在下面描述的，本发明的实施例克服了这些限制。
发明概述和优点
本文描述了具有触敏传感器的类似吉他的乐器的实施例。一些实施例包括电容式触摸传感器层、与该电容式触摸传感器层相邻的分隔层以及与该分隔层相邻并屏蔽该电容式触摸传感器层的背侧的导电接地面层。其他实施例具有触敏传感器，其包括电容式触摸传感器层和分隔层，以产生与该电容式触摸传感器层相邻并屏蔽该电容式触摸传感器层的背侧的空气间隙层。
用于本发明的薄电容式触摸传感器的系统和方法表现出大量优点，包括：（1）廉价且简单的构造；（2）特别是在手持装置中的电容式触摸传感器的基本上单侧的触发；（3）薄的构造；（4）用于游戏、棋盘游戏、玩具、书籍和贺卡的触摸感应应用；以及（5）在具有电容式触摸传感器的层或基板上整合印刷艺术品。
本发明的其他优点将在下面的描述中部分地陈述，并且部分地将从该描述变得明显，或者可以通过本发明的实践来获悉。借助在随附的权利要求书中特别指出的手段和组合，可以实现并获得本发明的优点。本发明的实施例的进一步的益处和优点，将从下面参考附图给出的详细描述中变得明显，该附图指出并显示了本发明的优选实施例。
附图简述
合并在本说明书中并构成本说明书的一部分的附图，图示了本发明的一个或多个实施例，并且与详细描述一起，用于解释本发明的原理和实施方式。
图1-4图示了具有不同填充图案的薄膜电容式触摸传感器的几个实施例。
图5和6图示了将薄膜电容式触摸传感器与印刷艺术品组合的方法。
图7图示了具有导电接地面层的单侧薄膜电容式触摸传感器。
图8图示了具有替代接地面构造的单侧薄膜电容式触摸传感器。
图9图示了图8的单侧薄膜电容式触摸传感器的另一个视图。
图10图示了具有用于屏蔽的空气间隙层的电容式触摸传感器的侧视图。
图11图示了具有用于屏蔽的空气间隙层的替代实施例的电容式触摸传感器的侧视图。
图12图示了具有用于屏蔽的分隔材料的替代实施例的电容式触摸传感器的侧视图。
图13图示了安装在用于屏蔽的瓦楞纸板上的电容式触摸传感器的侧视图。
图14图示了具有薄膜电容式触摸传感器和一个或多个导电接地面层的吉他构造。
图15图示了替代实施例的吉他构造。
图16图示了具有薄膜电容式触摸传感器和空气间隙层的吉他构造方法。
图17图示了替代实施例的吉他构造方法。
图18A和18B图示了吉他实施例的电容式触摸传感器布局。
图19图示了吉他的扫弦传感器。
图20图示了吉他的上扫弦起音样本与和弦样本。
图21图示了吉他的下扫弦起音样本与和弦样本。
图22图示了吉他的琴颈和品传感器。
图23图示了吉他的品传感器。
图24图示了吉他的和弦指法图。
图中使用的附图标记
在图中，相似的附图标记贯穿多个附图表示相似的元件。对于所使用的附图标记来说，贯穿各个绘出的附图使用了下述编号：
10薄膜电容式触摸传感器
12电容元件
14薄膜基板
16互连
2050%填充图案电容式触摸传感器
2250%填充图案电容元件
3035%填充图案电容式触摸传感器
3235%填充图案电容元件
34薄膜电容式触摸传感器
36电容电场
42印刷艺术品层
44电容式触摸传感器层
46电容元件
48薄膜基板
52印刷艺术品层
54电容式触摸传感器层
56电容元件
58薄膜基板
60单侧薄膜电容式触摸传感器
62导电接地面层
64电容式触摸传感器层
66分隔层
70单侧薄膜电容式触摸传感器
71电容元件
72导电接地面层
74电容式触摸传感器层
76分隔层
78薄膜
80电子器件
170单侧薄膜电容式触摸传感器
172电容式触摸传感器层
174分隔底板
176空气间隙层
180单侧薄膜电容式触摸传感器
182电容式触摸传感器层
184分隔底板
186空气间隙层
190单侧薄膜电容式触摸传感器
192电容式触摸传感器层
194厚分隔材料
200单侧薄膜电容式触摸传感器
202电容式触摸传感器层
204瓦楞结构
206空气间隙层
220电容式吉他
222吉他琴体
224琴颈导电接地面层
226琴颈外壳
228吉他琴颈
230琴体导电接地面层
282琴体分隔层
234印刷艺术品层
236电容式触摸传感器层
238电子器件封装
239扬声器
340电容式吉他
342吉他琴体
344空气间隙层
346琴颈外壳
348吉他琴颈
350导电接地面层
352琴体分隔层
354印刷艺术品层
356电容式触摸传感器层
358电子器件封装
359扬声器
372印刷艺术品层
374电容式触摸传感器层
376扫弦传感器
378品传感器
380吉他琴颈
382高琴颈传感器
384手掌闷音传感器
386控制传感器
388PCB总线连接
390导电迹线
392上部扫弦传感器
394下部扫弦传感器
396上扫弦信号迹线
398下扫弦信号迹线
400常见和弦样本
402上扫弦起音样本
404下扫弦起音样本
详细描述
在开始本发明的详细描述之前，依次提到下述几点。在适合时，类似的参考材料和文字在不同的图中被用于指定相同、相应或相似的部件。与本公开相关联的图典型地不是精确地在尺寸上按比例绘制，即这些图在起草时着重于观察和理解的清晰性而不是尺寸精确性。
为清楚起见，不是本文描述的实施方式的所有常规特征都被示出并描述。当然，应该认识到，在任何这样的实际实施方式的开发中，必须做出大量特定于实施方式的决定以实现开发者的特定目的，诸如符合应用和商业相关的限制，并且这些特定目的随着实施方式和开发者而变化。此外，应该认识到，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，然而对于有助于本发明的技术领域中的普通专业人员来说，却是日常的工程工作。
图1-24图示了使用电容式触摸传感器的电子乐器的实施例。在这些实施例中描述的电子乐器是吉他，但是本技术领域的专业人员将会意识到，本文描述的教导适用于模拟诸如班卓琴、小提琴、大提琴等的弦乐器的其他电子乐器。
电容式触摸传感器设计（图1-13）
图1-6总体描述了双侧薄膜电容式触摸传感器的构造。图7-9总体描述了具有导电接地面层的单侧薄膜电容式触摸传感器。图10-13总体描述了具有空气间隙层或分隔层的单侧薄膜电容式触摸传感器。这些薄膜电容式触摸传感器的相对低的成本和简单性/优雅性使游戏（例如棋盘游戏）、玩具（例如乐器，诸如吉他和鼓）、书籍和贺卡能够包括触敏功能。
许多现有的、从制造商可获得的电容式触摸传感器设计套件使用印刷电路板产生并连接薄膜电容式触摸传感器。这种方法对于大部分低成本应用（例如游戏、玩具、书籍等）来说过于昂贵和笨重。一种低成本替代方式是制造薄膜电容式触摸传感器（比印刷电路板薄）。制造薄膜电容式触摸传感器的一种方法是使用丝网印刷技术，利用导电油墨将电容器的元件印刷在薄膜基板上。薄膜基板可以是例如塑料（例如聚酯）或纸张的片材。与印刷电路板相比，除了成本更低之外，诸如聚酯或纸张的薄膜基板还更加柔性。
图1-4图示了具有不同填充图案的薄膜电容式触摸传感器的几个实施例。图1示出了具有实心填充图案的薄膜电容式触摸传感器10。薄膜电容式触摸传感器10具有薄膜基板14和电容元件12。电容元件12由无孔隙地沉积在薄膜基板14上的导电油墨制成，为其提供实心填充图案。在这个实施例中，使用丝网印刷技术来沉积导电油墨，但是在其他实施例中，可以使用其他技术。薄膜电容式触摸传感器10还具有互连16，其被构造成将电容元件12电连接到薄膜电容式触摸传感器10外部的电路。在这个实施例中，互连16也是沉积在薄膜基板14上的导电油墨。电容元件和互连在本文中合称为“导电通路”。
所使用的导电油墨一般包括聚合物和金属和/或碳导电材料。例如，聚合物可以包括粉末的和/或薄片的银、金、铜、镍和/或铝。在一些实施例中，取决于材料组成和构造，导电通路的电阻在低于100欧姆至8K欧姆的范围内。具有较少导电材料的导电油墨可能较廉价，但是可能表现出较高电阻率。具有较大量导电材料的导电油墨可能更昂贵，但是可以表现出降低的电阻率。
替代地，代替丝网印刷的导电油墨，导电通路中的一个或多个可以从薄的铜或其他金属层形成。例如，导电通路中的一个或多个可以从薄铜片形成，该薄铜片通过光刻被图案化并蚀刻，以形成导电通路中的一个或多个、即电容元件和/或相关的互连。具有部分填充图案的电容元件也可以从薄金属蚀刻。可以将铜导电通路层压到柔性基板层上。因此，铜和导电油墨导电通路实施例两者或其组合可以形成柔性电路（例如“弯折”电路）的至少一部分。
通过利用具有部分填充图案的电容元件替代如图1中所示的具有实心填充图案的电容元件12，得到部分填充图案的电容式触摸传感器，可以降低电容式触摸传感器的成本。部分填充图案的电容元件是有孔的。换句话说，在部分填充图案的电容元件下的薄膜基板区域具有比完全的导电油墨小的覆盖度。然而，部分填充图案的电容元件是连续的，使得电荷能够流动到元件的所有部分。
作为部分填充图案电容式触摸传感器的实例，图2示出了50%填充图案电容式触摸传感器20，而图3示出了35%填充图案电容式触摸传感器30。在图2中，50%填充图案电容式触摸传感器20具有50%填充图案电容元件22，意味着在50%填充图案电容元件22下方的薄膜基板14的仅50%被导电材料覆盖。在图3中，35%填充图案电容式触摸传感器30具有35%填充图案电容元件32，意味着在35%填充图案电容元件32下方的薄膜基板14的仅35%被导电材料覆盖。随着填充图案百分率的减小，电容式触摸传感器的电容量降低，但是被电容式触摸传感器覆盖的面积保持相同。对于检测人类手指触摸的许多应用来说，将填充图案降低到小至35%可以基本降低电容式触摸传感器的成本而不引起显著的性能损失。因此，电容元件可以保留大目标以用于使用者触摸，但使用减少的导电材料。
在图1-3中所示的实施例中，示出的部分填充图案是以直角相交的十字形水平和竖直线的直线网格。然而，可以使用其他部分填充图案，诸如小圆孔的有规律的图案。方便起见，本文中的“网格”是指任何部分填充图案。
图4示出了如关于图1-3所讨论的薄膜电容式触摸传感器34的侧视图。在充电时，电容电场36从薄膜电容式触摸传感器34的正面和背面延伸。电容电场36是将与诸如人类手指的邻近的导电物体相互作用，从而改变薄膜电容式触摸传感器34的有效电容量的电场。薄膜电容式触摸传感器34可以被称为“双侧的”，因为在正侧或背侧上与电容电场36的相互作用可以经由有效电容量的变化来检测。
在一些实施例中，与一个或多个电容元件和相关互连耦合的任何额外的电子器件可以至少部分地被包括在同一柔性基板上作为一个或多个薄膜电容式触摸传感器。替代地，额外电子器件中的至少一些可以被包括在分开的基板上。例如，电子器件中的至少一些可以被包括在分开的印刷电路板上。多个基板上的多个电路可以与本技术领域中已知的任何电耦合器件和/或方法电耦合在一起。
图5和6图示了将薄膜电容式触摸传感器与印刷艺术品组合的方法。图5图示了将薄膜电容式触摸传感器与印刷艺术品组合的第一种方法。通过层压、胶粘或其他工艺将电容式触摸传感器层44与印刷艺术品层42耦合。该电容式触摸传感器层44包括沉积在薄膜基板48（例如纸张或塑料）上的一个或多个（在示出的实施例中为3个）电容元件46，形成与关于图1-4的讨论中所描述的在构造上类似的一个或多个薄膜电容式触摸传感器。在这个实施例中，电容元件46是使用丝网印刷工艺沉积在薄膜基板48上的导电油墨。在其他实施例中，电容元件46可以通过由金属箔光刻出或一些其他方法来制造。
图6图示了将薄膜电容式触摸传感器与印刷艺术品组合的第二种方法。在这里，印刷艺术品层52包括直接印刷在薄膜基板58上的艺术品。一个或多个电容元件56也被沉积在同一薄膜基板58上，形成电容式触摸传感器层54。因此，在这个实施例中，电容式触摸元件是印刷艺术品层52的一部分。换句话说，电容式触摸传感器层54被与印刷艺术品层52整合。在一些实施例中，可以将非导电油墨的不透明层印刷在印刷艺术品层52上的艺术品上方，并将电容元件56印刷在不透明层上方。这种不透明层基本上阻止导电通路和/或产品承载结构通过薄膜基板58示出。在其他实施例中，电容元件56被直接印刷在印刷艺术品层52上而没有不透明层。
具有接地面的单侧电容式触摸传感器（图7-9）
图7-9图示了具有导电接地面层的单侧薄膜电容式触摸传感器的实施例，该导电接地面层基本减轻上面关于图1-6的讨论中所描述的薄膜电容式触摸传感器的双侧功能性。对于可以手持的装置，诸如游戏、玩具、书籍和贺卡来说，单侧薄膜电容式触摸传感器可以增加使用者能够与这样的装置正确相互作用的能力。
图7图示了具有导电接地面层62的单侧薄膜电容式触摸传感器60。单侧薄膜电容式触摸传感器60包括电容式触摸传感器层64，其通过分隔层66与导电接地面层62分隔开。电容式触摸传感器层64是如在关于图1-4的讨论中所描述的双侧薄膜电容式触摸传感器。在这个实施例中，分隔层66是如纸张或塑料的介电材料的薄片。导电接地面层62通过将诸如铝箔的非常薄的导电材料片材或丝网印刷的导电油墨安装在分隔层66的背侧上来构造。电容式触摸传感器层64与导电接地面层62之间的间距最小为0.5mm。任何小于0.5mm的间距引起电容式触摸传感器层64的基础电容量急剧增加，该电容量大到使得通过人类手指的任何触摸将不改变电容式触摸传感器层64的有效电容量，使这些触摸不可检测。任何小于0.5mm的间距还可能在电容式触摸传感器层64经历机械弯曲时，引起单侧薄膜电容式触摸传感器60经历大的基础电容量变化。简单地弯折单侧薄膜电容式触摸传感器60，可能导致有效电容量的波动大于当由人类手指触摸单侧薄膜电容式触摸传感器60时典型观察到的波动，从而劣化了单侧薄膜电容式触摸传感器60的触摸灵敏度。
图8图示了具有替代接地面构造的单侧薄膜电容式触摸传感器70。单侧薄膜电容式触摸传感器70具有沉积在薄膜78上以形成电容式触摸传感器层74的一个或多个电容元件71（在该视图中不可见，参见图9）以及沉积在同一薄膜78上的导电接地面层72，该薄膜78包绕在分隔层76周围。在这个实施例中，分隔层76是如纸张或塑料的介电材料的薄片。
图9示出了图8的单侧薄膜电容式触摸传感器70的另一个视图，其示出了沉积在同一薄膜78上的电容元件71和导电接地面层72，该薄膜78平放，但是被构造成包绕在分隔层76周围（参见图9，其中箭头示出了包绕动作）。导电接地面层72可以是如上关于图1-4所述的网格或实心填充图案。在一些实施例中，电容元件71和导电接地面层72可以从相同的导电材料（例如导电油墨）并基本上同时（例如从同一图案化的印刷丝网）形成。还示出了用于测量单侧薄膜电容式触摸传感器70的有效电容量的电子器件80。
具有空气间隙的单侧电容式触摸传感器（图10-11）
图10-13图示了具有空气间隙层的实施例，该空气间隙层基本减轻在上面图1-6的讨论中所描述的薄膜电容式触摸传感器的双侧功能性，同时维持了低成本和简单构造。对于诸如游戏、玩具、书籍和贺卡的可以手持的装置来说，薄膜电容式触摸传感器的单侧功能性可以增加使用者能够与这样的装置正确相互作用的能力。
作为使用导电接地面层屏蔽以形成基本上单侧的电容式触摸传感器的替代方法，其他实施例使用具有非常低介电常数的材料作为用于电容式触摸传感器的一侧的屏蔽。更具体来说，具有极低介电常数的一种非常廉价的材料是空气。包括空气间隙层将降低电容式触摸传感器的空气间隙层侧上的电容灵敏度。然而，取决于电容式触摸传感器的构造，虽然有空气，仍然可以通过接近性触发电容电场。因此，应该测试具有空气间隙层的单侧薄膜电容式触摸传感器的任何潜在应用，以确定它们的适合性。例如，在触摸电容式触摸传感器的尺寸/面积与其通过空气的接近性灵敏度之间存在关联性。一般来说，较大的电容式触摸传感器更灵敏，并可能需要较厚的空气间隙以适合地屏蔽。作为指导原则，空气间隙层至少应该为在电容元件顶部上的任何覆盖材料的厚度。例如，包括2mil厚的薄膜电容式触摸传感器（具有以导电油墨在其底侧上印刷的电容元件的薄膜）、10mil厚的印刷艺术品层和5mil胶层的构造，在电容元件上总计覆盖17mil。这表明至少为17mil（～0.5mm）的空气间隙层。对于面积小于2平方英寸的电容元件来说，已证明5倍于覆盖厚度的空气间隙层将是足够的。
图10示出了具有用于屏蔽的空气间隙层176的单侧薄膜电容式触摸传感器170的实施例的侧视图。单侧薄膜电容式触摸传感器170包括安装于分隔底板174的电容式触摸传感器层172。分隔底板174具有模制或切割图案，以在分隔底板174与电容式触摸传感器层172相反的一侧上产生空气间隙层176。分隔底板174防止诸如人类手指的外来物体进入空气间隙层176并改变电容式触摸传感器层172中的传感器的有效电容量。如上面解释的，空气间隙层176减轻了对来自底部的触摸的灵敏度。在这个实施例中，分隔底板174具有网格结构，但是在其他实施例中，可以使用诸如瓦楞结构的、具有其他几何形状的结构，来产生空气间隙层176。
图11示出了包括用于屏蔽的空气间隙层186的单侧薄膜电容式触摸传感器180的侧视图。单侧薄膜电容式触摸传感器180包括安装于分隔底板184的电容式触摸传感器层182。分隔底板184具有模制或切割图案，以在分隔底板184最接近电容式触摸传感器层182的一侧上产生空气间隙层186。分隔底板184防止诸如人类手指的外来物体进入空气间隙层186并改变电容式触摸传感器层182中的传感器的有效电容量。空气间隙层186减轻了对来自底部的触摸的灵敏度。在这个实施例中，分隔底板184具有网格结构，但是在其他实施例中，可以使用诸如瓦楞结构的、具有其他几何形状的结构，来产生空气间隙层186。
具有分隔层的单侧电容式触摸传感器（图12-13）
图12示出了包括厚分隔材料194的单侧薄膜电容式触摸传感器190的侧视图。单侧薄膜电容式触摸传感器190包括安装于厚分隔材料194的电容式触摸传感器层192。厚分隔材料194是诸如塑料或纸板的非导电材料。单侧薄膜电容式触摸传感器190降低或消除了对在具有厚分隔材料194的电容式触摸传感器层192背侧上的触摸的灵敏性。厚分隔材料194迫使这样的触摸更远离电容式触摸传感器层192的背侧，因此降低了在这样的触摸期间对电容式触摸传感器层192的有效电容量的变化。
图13示出了具有由诸如瓦楞纸板或类似材料的瓦楞结构204提供的空气间隙层206的单侧薄膜电容式触摸传感器200。薄膜电容式触摸传感器200具有安装在瓦楞结构204上的电容式触摸传感器层202，由于由电容式触摸传感器层202产生的电容电场208在通过瓦楞结构204后强度降低，该瓦楞结构204减轻了对电容式触摸传感器层202最靠近瓦楞结构204的一侧（即背侧）上的触摸的灵敏度。这样的瓦楞结构、特别是瓦楞纸板等，是常用于游戏和玩具的廉价的构造材料。
此外，在上面实施例中描述的电容式触摸传感器层不一定是平面层。例如，电容式触摸传感器层（和任何接地面屏蔽层和/或空气间隙层）可以造型成非平面构造。此外，对于基本上封闭的非平面构造（例如瓶子、罐或其他容器）来说，容器的内部可以用作空气间隙层，以基本上减轻或阻止错误和/或无意地触发电容式触摸传感器。
具有电容式触摸传感器的吉他（图14-17）
图14图示了使用位于印刷艺术品层下方的分开的印刷传感器层的电容式吉他220实施例构造。电容式吉他220包括吉他琴体222、吉他琴颈228、琴颈外壳226、琴颈导电接地面层224、琴体导电接地面层230、琴体分隔层232、印刷艺术品层234、电容式触摸传感器层236、电子器件封装238和扬声器239。在这个实施例中，由于产品的物理设计，使用了两个分开的导电接地面层。吉他琴体222提供了用于琴颈导电接地面层224的分隔层。由于琴颈外壳226覆盖了吉他琴颈228的背面，这是可能的。琴体导电接地面层230不具有覆盖整个吉他琴体222的背面的分开的外壳，因此它被安装在吉他琴体222的顶上，并且该琴体分隔层232在吉他琴体222与电容式触摸传感器层236之间。
替代地，如图15所示，电容式触摸传感器层236组合在印刷艺术品层234中，该组合的层具有在正侧上的全色印刷和在背侧或底侧上的丝网印刷的电容元件两者。
图16图示了电容式吉他340实施例，其利用由空气间隙层344屏蔽的电容式触摸传感器和由导电接地面层350屏蔽的其他电容式触摸传感器。电容式吉他340还包括吉他琴体342、吉他琴颈348、琴颈外壳346、分隔层352、印刷艺术品层354、电容式触摸传感器层356、电子器件封装358和扬声器359。在这个实施例中，由于产品的物理设计，使用导电接地面层350和空气间隙层344两者。该琴颈外壳346产生空气间隙层344，用于结构支撑以及电容屏蔽。没有类似的外壳覆盖整个吉他琴体342的背面并产生空气间隙以提供屏蔽，导电接地面层350安装在吉他琴体342的顶部上，并且该分隔层352在吉他琴体342与电容式触摸传感器层356之间。
提供在琴颈外壳346中和/或由琴颈外壳346形成的空气间隙层344，以及提供在吉他琴体342中在电容式触摸传感器层356的相应部分后方的导电接地面层350，缓解了电容式触摸传感器对错误和/或无意地触发电容式触摸传感器的灵敏度。在图16中所示的实施例中，印刷艺术品层354与电容式触摸传感器层356分开。在替代实施例中，如图17所示，将电容式触摸传感器层356与印刷艺术品层354组合，其中薄膜电容式触摸传感器被丝网印刷或通过其他方式形成在印刷艺术品层354的底侧或背侧上。
吉他传感器布局和功能（图18-24）
各个电容式触摸传感器的布局和与每个传感器相关的功能，决定了使用者可能具有的与吉他的互动性。图18-24图示了具有电容式触摸传感器特定布局的吉他的实施例。电容式触摸传感器可以如参考图1-13所述地来构造。图18-24中描述的功能，通过本文中描述的电容式触摸传感器与没有详细描述、但其结构和总体功能为本技术领域的专业人员所知的吉他电子器件封装（微处理器、存储器等）和扬声器（参见图14-17，电子器件封装和扬声器在该实施例的吉他内的物理位置的实例）一起来执行。
图18A和18B图示了吉他实施例的电容式触摸传感器布局。图18A示出了电容式触摸传感器层374的视图。图18B示出了与印刷艺术品层372组合并且紧密配合在印刷艺术品层372下方的、图18A的电容式触摸层374的视图。在图18B中，示出了电容式触摸传感器的位置和形状以帮助理解，尽管它们典型地在从上部看印刷艺术品层372时是不可见的。图18A和18B更具体地图示了印刷艺术品层372与下面的电容式触摸传感器层374的组合产生了吉他的触敏/响应性部分或区域或“触摸点”，以仿效真实吉他的一个或多个功能区域。在这个实施例中，可以将一个或多个电容式触摸传感器丝网印刷在具有导电油墨的薄聚酯片材上，以形成电容式触摸传感器层374。印刷艺术品层372被分开形成，然后紧密配合在电容式触摸传感器层374上，并且印刷艺术品层372的区域位于电容式触摸传感器层274的相应区域上方。然而，在其他实施例中，电容式触摸传感器可以被整合在印刷艺术品层372中。
图18A和18B还图示了包括在吉他370中的一个或多个扫弦传感器376。扫弦传感器376被置于电容式触摸层374内，使得它们近似位于拾音器在标准电吉他上的位置。印刷艺术品层372可以具有被描绘在扫弦传感器376上的区域中的拾音器。扫弦传感器376的一个功能是在演奏吉他时检测使用者的手部运动。例如，向上、向下移动手（当触摸吉他表面时）或简单地轻拍，将产生可以由扫弦传感器376检测并由电子器件封装（未示出）解译的电容事件。扫弦传感器376将在下面参考图19、20和21更详细地描述。
图18A和18B还图示了包括在吉他中的一个或多个品传感器378。品传感器378位于在印刷艺术品层372上的品图形之间的吉他琴颈380（例如品）上。一个或多个品传感器378被构造成检测单个或多个品触摸。例如，一个或多个品传感器378可以被基本上同时触发，以演奏一个或多个音符和/或和弦。在一个实施例中，品传感器378也可以用作菜单以便于用于在各种吉他功能之间和/或之中选择的模式界面。和弦构造和模式界面将在下面参考图20-24更详细地描述。
图18A和18B还图示了包括在电容式触摸传感器层374中的高琴颈传感器882。高琴颈传感器382位于吉他琴颈中的电容式触摸传感器层374内恰好在琴颈连接处上方的品上。取决于吉他的模式，高琴颈传感器382可用于许多不同特征。一个实例是将其用作演奏闷音扫弦的更容易的方式。对吉他的电子器件编程，使得在任何点处触摸高琴颈传感器382（当在某些吉他模式中时）将引起扫弦/和弦声音，以演奏为闷音扫弦。
图18A和18B还图示了手掌闷音传感器384，其位于电容式触摸传感器层374内接近真实吉他的琴桥所在位置。当以某些模式演奏吉他时，将手掌或手的其他部分置于手掌闷音传感器384上，可以使吉他静音或沉默。此外，在手掌在手掌闷音传感器384上的情况下对吉他扫弦可以产生闷音扫弦。将更详细地描述手掌闷音传感器384。
图18A和18B还图示了包括在吉他中的一个或多个控制传感器386。例如，一个或多个控制传感器386可以对应于吉他的印刷艺术品层372上的一个或多个控制键图形并位于其下方。在一个实施例中，一个或多个控制传感器386在被激活之前可能需要基本上连续触摸一段时间（在一个实施例中约为0.5秒或以上）。由于控制传感器386相对于扫弦传感器376的位置，基本上连续的触摸可以防止控制传感器386在扫弦期间意外触发。将在下面更详细描述该一个或多个控制传感器386。
图18A和18B最后图示了包括在吉他中的印刷电路板（PCB）总线连接388。在一个实施例中，电容式触摸传感器（例如一个或多个扫弦传感器376、品传感器378、高琴颈传感器382、手掌闷音传感器384和控制传感器386）中的每一个可以使用细导电迹线390电耦合到PCB总线连接388。导电迹线390可以用导电油墨印刷，例如如印刷电容式触摸传感器本身。更具体来说，PCB总线连接388可以印刷在与一个或多个电容式触摸传感器相同的表面和/或层上。替代地或另外地，PCB总线连接388的至少一部分可以印刷在与电容式触摸传感器中的至少一个分开的表面和/或层上。PCB总线连接388区域也可以电耦合到例如电子器件封装和/或PCB（未示出），其可以包含微处理器、存储器和/或任何其他电子器件，以检测和处理来自于一个或多个电容式触摸传感器的输入信号。可以使用例如柔性连接或本技术领域中已知用于将电路和/或PCB电耦合到一起的任何其他连接，将PCB总线连接388耦合到电子器件封装。
图19更详细地图示了一个或多个扫弦传感器376。扫弦传感器376的设计和功能，可以以目标价格/成本来平衡性能和可用于可用电子器件的音频数据的量。在一个实施例中，两个扫弦传感器376相邻地位于印刷艺术品下方，该印刷艺术品示出了吉他弦和一个或多个拾音器。两个扫弦传感器376被定位成使每个扫弦传感器可以对应于一组印刷艺术品弦。因此，双扫弦传感器设计可以根据例如两个扫弦传感器376（例如上扫弦传感器392和下扫弦传感器394）中的哪一个被首先触发，来检测扫弦的方向。由于以不同次序击打弦（由低至高或由高至低），因此当用向上扫弦代替向下扫弦时，真实吉他的扫弦听起来不同，本发明的吉他也可以如此。
更具体来说，图20图示了上扫弦信号迹线396，图21图示了下扫弦信号迹线398。扫弦的方向可以至少部分由哪个扫弦传感器（例如上扫弦传感器392或下扫弦传感器394）被首先触发来确定。更具体来说，取决于扫弦的方向，吉他可以产生至少部分交替的音频回放信号。在一个实施例中，吉他可以为使用上扫弦和下扫弦演奏的吉他和弦输出分开的音频样本。在替代实施例中，吉他可以与上扫弦和下扫弦无关地为吉他和弦输出共同的音频样本，但是可以为上扫弦与下扫弦包括不同的起音样本以模拟上扫弦和下扫弦的起始声音。图20和21还示出了在替代的用于上扫弦和下扫弦的起音样本（上扫弦起音样本402和下扫弦起音样本404）之后的共同和弦样本400的输出。与为上扫弦与下扫弦储存并输出分开的音频样本相比，将共同和弦样本400与在前的上扫弦或下扫弦起音样本相组合，可以减少吉他所需的存储器数量和/或处理复杂性，同时仍提供基本不同的上扫弦和下扫弦声音。
为了实施替代的上扫弦和下扫弦音频输出，两个扫弦传感器376可以检测扫弦的方向和速度两者。在简单情况下，完全扫弦可以包括触摸/触发两个扫弦传感器376以便可以检测方向和速度。替代地，触摸/触发上扫弦传感器392或下扫弦传感器394之一，可以触发播放适合的起音声音（例如从上扫弦起音样本402或下扫弦起音样本404）。当另一个扫弦传感器被触摸/触发时，起音声音可以被中断，以开始播放和弦主体。因此，触发第一和第二扫弦传感器之间的延迟可以使扫弦声音随着使用者扫弦的速度而变。如果第二扫弦传感器未被触摸/触发，或者如果在第二扫弦传感器被触摸/触发之前达到起音声音的终止，可以在起音声音结束后播放和弦主体。在第一扫弦传感器被释放之后，并且如果第二扫弦传感器未被触摸/触发，扫弦逻辑电路可以在超时时段之后重置，以便可以减轻对核心主体样本回放的干扰（例如通过随后触发扫弦传感器）。如果在第二扫弦传感器被释放之前再次触摸/触发第一扫弦传感器，如当使用者做出在两个扫弦传感器376之间快速移动的快速短暂扫弦时，吉他可以重复和弦主体而不重复播放起音声音。
在仅利用一个扫弦传感器的替代实施例中，上扫弦可能与下扫弦没有差别。然而，可以将分开的起音声音样本与和弦主体样本一起使用。例如，如果只使用一个扫弦传感器，当扫弦传感器被触摸时吉他可以开始播放起音声音。当扫弦传感器被释放时，吉他可以中断起音声音并开始播放和弦主体。如果扫弦传感器尚未被释放，吉他可以在起音声音后播放和弦主体。
除了检测上扫弦和下扫弦之外，扫弦传感器376可以对三种模式之一做出响应和/或以三种模式之一起作用。这三种模式包括自由风格模式、节奏模式和完美播放模式。这些模式中的两种（例如自由风格和节奏）可以引起对于吉他和弦取样和/或预先录制的音频的真实回放。另一种模式（完美播放）使得能够回放具有预先录制音乐的吉他音频音轨。因此，吉他可以根据吉他模式和一个或多个扫弦传感器376的具体触发两者来产生不同的音频输出。
例如，在节奏模式中，吉他可以播放为歌曲预先录制的背景音乐和语音音轨，同时使用者通过扫弦演奏和弦或其他吉他效果。当使用者扫弦时吉他播放的具体声音由电子器件封装中的音频引擎控制。音频引擎可以使用数据表来选择与歌曲同步的音频样本。使用者触发一个或多个扫弦传感器376和音频引擎选择的组合，为使用者提供了演奏任何扫弦模式的能力，同时总是为预先记录的背景音乐播放正确的音符。
更具体来说，每个预先录制的歌曲数据的一部分是音频样本和相关时间标志物的按时间顺序的列表。时序信息与完美播放扫弦标志物（如在下面更详细描述的）格式相同。当音频引擎以节奏模式回放歌曲时，当歌曲回放达到数据表中的每个时间标志物时，音频引擎设定一个或多个激活的音频样本。当使用者扫弦时，播放当前激活的音频样本。在一个实施例中，音频样本都是和弦，并且节奏模式可以被认为是追踪和弦变化，并允许使用者扫弦和弦以及歌曲。因此，节奏模式允许使用者具有改变和弦回放时序的一定灵活性，同时确保播放正确的和弦以对应于预先录制的音频或歌曲样本。
替代地，在自由风格模式中，吉他作为独奏乐器操作，没有提供使用者在和弦时序与和弦选择两方面的灵活性的背景音乐。例如，吉他可以包括一组完整的大三和弦和小三和弦样本，其可以通过触摸品或品组合扫弦来播放。图24包括吉他的指法图，其允许使用仅仅10个品传感器378来选择所有和弦。图24将在下面更详细讨论。自由风格模式是最难操作的吉他模式，因为它需要最多的使用者相互作用以选择节奏和声音回放。然而，它因此也允许使用者具有最大的自由度和创造性以演奏任何他们所选择的音乐。
完美播放模式是用于实施例的吉他的三种主要操作模式中的第三种，并且对于使用者来说是最容易的模式。在这种模式中，吉他播放歌曲的背景音乐和语音音轨，并且使用者的动作控制歌曲的主乐器音轨的回放。例如，对吉他扫弦能够回放主乐器音轨。如果使用者停止扫弦，主乐器音轨的回放可以在短时间后停止。完美播放模式可以包括替代或其他特征，诸如使用可选择的替代主乐器音轨、通过演奏速度或乐器的物理定向控制主乐器音轨的音量的能力、除主乐器音轨之外其他使用者触发的效果的引入。
为了实施完美播放模式，音频回放引擎可以使得能够使用“扫弦标志物”。例如，每首歌曲的数据可以包括扫弦标志物的按时间顺序的列表，其指示了如果使用者停止扫弦，主音轨的回放应该被静默的时间。扫弦时间点的表格基于歌曲的主乐器音轨手动编译，并反映出音乐家在歌曲中将实际演奏的点。这允许吉他具有用于音乐的吉他部分的预定音乐乐句，并可以防止吉他音轨在这些乐句的中间静默。
在一个实施例中，音频引擎可以利用具有音频样本的时间单位的扫弦标志物，因此扫弦标志物可以使用最终取样速率的知识来编译。替代实施例可以使用不同的单位，诸如秒（或毫秒）或小节和节拍。数据可以储存为相对于前一个扫弦标志物的时间延迟，或者可以根据绝对时间格式来储存。
当音频或歌曲回放达到至少部分由扫弦标志物鉴定的扫弦点时，如果使用者尚未扫弦一定的时间段，吉他的固件可以静默吉他音轨。例如，该时间段对于实施例的吉他可以为0.5秒，但是可以被容易地改变，以反映出特定的歌曲记录。对于每首歌曲，该延迟也可以不同。如果使用者在所需时间段或延迟内扫弦，吉他音轨将继续播放至少直到达到下一个扫弦标志物。如果使用者在主歌曲音轨被静默时扫弦，它将立即解除静默而不等到达到扫弦标志物。每次使用者扫弦时，将时间储存或将定时器重置，以便当达到扫弦标志物时可以检查从最后一次播放事件起的时间。当吉他静默时，主音轨的回放可以内部地继续，使得它与歌曲的其他音轨的回放保持同步。
对于节奏和完美播放模式两者来说，使用者通过例如触发乐器中已经存在的一个或多个触摸传感器或其他控制装置开始歌曲的回放。在一些实施例中，使用者可以通过对吉他扫弦（即触发扫弦传感器376中的一个或全部）来开始歌曲回放。在一些实施例中，扫弦可以首先启动预备拍（count-in）。预备拍告知使用者歌曲的拍子并给他或她时间来准备。歌曲的预备拍典型地可以为两个小节，但是可以随着歌曲适当地变化。此外，由于吉他可以与类似设计的、包括一个或多个同样歌曲的一个或多个其他乐器联合使用，因此对于多种乐器来说，特定歌曲的预备拍具有相同长度，并且在任何乐器上开始歌曲可以仅仅使用单个动作，诸如触摸扫弦传感器。
图22和23示出了包括高琴颈传感器382和一个或多个品传感器378的吉他琴颈传感器的更详细的视图。在该实施例中，存在一个高琴颈传感器382和十个品传感器378。在其他实施例中，可能存在不同数量的高琴颈传感器和品传感器。品传感器378位于在印刷艺术品品之间的吉他琴颈380（品）上。品传感器378可以被构造成检测单个或多个品触摸以播放和弦和/或选择一个或多个吉他操作模式。例如，触摸/触发一个或多个品传感器378可以选择吉他的操作模式、选择音频输出的音量、选择和/或控制音乐音轨（例如选择回放歌曲）、以及控制在自由风格模式期间播放何种吉他和弦。
为了选择吉他操作模式，吉他可以包括模式触摸传感器。模式触摸传感器可以是例如图18A和18B所示的在吉他琴体上的控制传感器386之一。使用者可以首先触摸/触发模式传感器以使能菜单选择，然后可以触摸品传感器378中的一个来选择不同的操作模式。在使能模式选择之前，吉他可能需要使用者握住模式触摸传感器一段时间（约0.5秒）。这可以防止无意触摸模式触摸传感器引起吉他无意地进入模式选择。替代地，吉他可能需要将模式触摸传感器压下并在同时选择模式，或者可以将该要求一起移除。在一个实施例中，被分配给每个品的操作模式可以被印刷在吉他琴颈380的一侧上。替代地，可以将模式印刷在品工艺品上或模制在吉他琴颈塑料中。除了选择特定模式（例如节奏、自由风格或完美播放）之外，使用者也可以选择不同的预先录制音频音轨或歌曲（例如，如通过节奏1、节奏2和节奏3指示）。
一个或多个品传感器378也可以控制吉他的音频输出的音量。为了选择音量水平，使用者可以触摸并握住音量控制触摸传感器，同时用其左手触摸品。音量控制接触传感器可以是例如图18A和18B所示的吉他琴体上的控制传感器386之一。更具体来说，当触发/握住音量控制传感器时，使用者可以将手指在品上上下滑动（例如触发一个或多个品传感器378）以调整音量。品的数量和分配给它们的具体音量水平可以改变。音量增加的方向可以反转，使得靠近吉他头（离吉他琴体最远）的品对应于较高而不是较低音量。最后，在调整音量时，吉他可能需要使用者握住音量控制传感器，或者它可以被构造成使得能够在触摸时调整音量，并在第二次触摸时返回到正常操作。此外，为了防止意外的音量调整，在使能调整之前，吉他可能需要使用者触摸并握住音量调整控制传感器一段时间（例如1秒）。
如所示的，因此吉他只需要一个另外的触摸传感器来实施音量控制。在其他实施方式中，将需要最少两个触摸传感器（用于音量上调和音量下调）或硬件音量控制旋钮。也可以实施具有允许使用者通过音量控制设置旋转的一个触摸传感器的系统，但是该系统使用起来可能繁琐或较慢，或者它可能仅支持少量音量水平。此外，以这种方式调节音量控制也是直观且有趣的。它使得通过将手指滑动到较高品来增加音量，并通过将手指滑动到较低品来减小音量变得合理。它也是快速的，因为可以通过触摸特定品立即选择具体的音量水平。
品传感器378的另一种用途可以是为所选的音频样本或歌曲选择将要静默或播放的音频音轨。静默所选的音频音轨可以对应于卡拉OK模式。例如，在实施例的吉他中，每个非吉他音轨可以被分配给特定品。如果使能卡拉OK模式，使用者可以在开始歌曲时通过触摸被分配给应当被静默的音轨的品来选择该音轨。卡拉OK模式在下面更详细描述。对于实施例的吉他来说，可以通过一起触摸菜单和演示传感器并同时利用品传感器选择操作模式来使能卡拉OK模式，但是其他控制布置也可以容易地实现的。
除了选择模式、音量等之外，品传感器378可以起到控制吉他的音频输出的功能。例如，在自由风格模式中，吉他可以作为没有背景音乐的独奏乐器来操作。在一个实施例中，通过触摸品传感器和/或品传感器378的组合并且扫弦，吉他可以播放一组完整的大三和弦和小三和弦。图24示出了包括一组完整的大三和弦和小三和弦的品指法图。在替代实施例中，和弦形式的选择可以扩展到包括例如第七和弦或减七和弦。在其他实施例中，自由风格模式操作可以包括伴奏音频样本或歌曲，使得使用者可以随着扫弦和/或和弦自由地（与节奏和完美播放模式相比）演奏。
品传感器378的布置及其相对大的数量，使得它们良好地适合于在其作为品的用途之外的控制应用。在一个实施例中，该一组品传感器378可以被认为是通用目的的调节器或选择器；它们可以用于从一组选项中选择单个选项，或者可以被视为线性调整或水平控制的模拟。通过包括另外的触摸传感器来改变品传感器378的功能，它们可用于许多其他任务。例如，单独或与一个或多个其他触摸传感器组合地，品传感器378可以对于音频样本或歌曲调整单个乐器音轨的音量水平、调整诸如失真或混响的操作的效果或水平、在不同的吉他音轨或成组吉他样本之中选择，和/或控制回放音高或拍子。实施例不限于这种上下文。
高琴颈传感器382可以单独或与其他触摸传感器组合地触发各种吉他功能或操作。例如，在音乐演奏期间，触发高琴颈传感器382可以引发播放预先设计的吉他乐句片段和样式。更具体来说，在以完美播放或节奏模式进行歌曲演奏期间，触摸/触发高琴颈传感器382可以引起吉他播放短的、预先录制的与歌曲的当前和弦和风格匹配的吉他独奏。在节奏或自由风格模式期间，触摸/触发高琴颈传感器382也可以静默和弦回放。例如，静默真实吉他的一种技术是在扫弦之后或扫弦期间轻触琴颈上的吉他弦。在扫弦期间这样做产生了静默的和弦声音（非常类似正常的和弦，但更轻柔且更短）。在扫弦后这样做将使当前的吉他和弦更快静默并缩短。
当以自由风格和节奏模式演奏吉他时，将手掌置于手掌闷音传感器384上可以使吉他静音。此外，在手掌在手掌闷音传感器384上的情况下对吉他扫弦可以产生闷音扫弦。对于闷音扫弦，可以播放正常的吉他和弦样本，但是使用较低音量和较快衰减。此外，在操作期间，当手掌闷音传感器384被触摸/触发时，可以停止从扫弦播放的吉他和弦样本并播放短的敲击性样本，以模拟在琴桥处静默琴弦的声音。
尽管已参考实施例的吉他的一个或多个传感器描述了许多模式和特征，但也可以实施其他特征。例如，可以诸如通过添加特定于每首歌曲的音频样本代替目前使用的更通用的和弦，将节奏模式扩展以提供其他特征。节奏模式还可以不仅在单个音频样本中，而且在成组音频样本中进行进一步音轨改变。例如，节奏模式数据表中的每个时间标志物可以与用于上扫弦、下扫弦、不同品手指的样本和颤音或模式传感器的使用相关联。所有这些样本适合于正演奏的歌曲的当前区段，并且可以扩展创造性表现力并同时仍使使用者保持不演奏错误的音符。自由风格模式同样可以包括额外的特征，如播放单个音符而不是和弦的能力、使能吉他乐句片段或其他声音效果的替代指法、颤音的使用、轻拍传感器的使用以允许使用替代声音。
对于任何操作模式来说，可以将一个或多个音频音轨组合（例如按比例混合）以模拟音频效果，诸如吉他失真、混响或其他吉他音频效果。不通过使用数字信号处理施加影响，而是可以包括具有已经施加影响的乐器的替代音频音轨。此外，吉他可以包括用于调节影响强度的界面。例如，品触摸传感器可以作为线性调节器操作以控制多个音频音轨的混合，从而调节一种或多种效果。
本技术领域的专业人员将会认识到，可以对优选实施例进行大量修改和改变，而不背离所要求保护的发明的范围。当然，应该理解，本发明在其各个方面的修改对于本技术领域的专业人员来说是显而易见的，一些仅在研究后变得显然，而其他是常规的机械、化学和电子设计问题。优选实施例的任何单个特征、功能或性质都不是必不可少的。其他实施例也是可能的，它们的具体设计取决于具体的应用。因此，本发明的范围将不受本文描述的具体实施例的限制，而是仅由随附的权利要求书及其等同物来限定。

Claims (41)

1.一种触敏乐器，包括：
电容式触摸传感器层；
分隔层，所述分隔层与所述电容式触摸传感器层相邻；以及
导电接地面层，所述导电接地面层与所述分隔层相邻，被构造成屏蔽所述电容式触摸传感器层的背侧。
2.根据权利要求1所述的触敏乐器，所述分隔层进一步包括至少约0.5mm厚的介电材料。
3.根据权利要求1所述的触敏乐器，所述电容式触摸传感器层进一步包括导电油墨，所述导电油墨被印刷在薄膜基板上。
4.根据权利要求3所述的触敏乐器，所述电容式触摸传感器层进一步包括导电油墨网格，所述导电油墨网格具有比完全的导电油墨小的覆盖度。
5.根据权利要求4所述的触敏乐器，所述导电油墨网格进一步具有约50%或更大的覆盖度。
6.根据权利要求4所述的触敏乐器，所述导电油墨网格进一步具有约35%或更大的覆盖度。
7.根据权利要求1所述的触敏乐器，进一步包括印刷艺术品层，所述印刷艺术品层与所述电容式触摸传感器层相邻并与所述分隔层相反。
8.根据权利要求7所述的触敏乐器，其中所述电容式触摸传感器层被一体地形成在所述印刷艺术品层中。
9.根据权利要求8所述的触敏乐器，所述印刷艺术品层进一步包括不透明层，所述不透明层被设置在印刷艺术品与所述电容式触摸传感器层之间。
10.根据权利要求1所述的触敏乐器，所述电容式触摸传感器层进一步包括基本单侧电容式触摸传感器层，所述单侧电容式触摸传感器层被所述导电接地面层屏蔽。
11.根据权利要求10所述的触敏乐器，所述单侧电容式触摸传感器层被构造成基本上阻止感应在所述触敏乐器的背侧上的触摸。
12.根据权利要求1所述的触敏乐器，所述导电接地面层进一步包括金属箔。
13.一种触敏乐器，包括：
电容式触摸传感器层；以及
空气间隙层，所述空气间隙层与所述电容式触摸传感器层相邻，被构造成屏蔽所述电容式触摸传感器层的背侧。
14.根据权利要求13所述的触敏乐器，所述空气间隙层进一步包括网格结构、瓦楞结构或其组合，以形成与所述电容式触摸传感器层的背侧相邻的所述空气间隙层。
15.根据权利要求13所述的触敏乐器，所述电容式触摸传感器层进一步包括印刷在薄膜基板上的导电油墨。
16.根据权利要求15所述的触敏乐器，所述电容式触摸传感器层进一步包括导电油墨网格，所述导电油墨网格具有比完全的导电油墨小的覆盖度。
17.根据权利要求16所述的触敏乐器，所述导电油墨网格进一步具有约50%或更大的覆盖度。
18.根据权利要求16所述的触敏乐器，所述导电油墨网格进一步具有约35%或更大的覆盖度。
19.根据权利要求13所述的触敏乐器，进一步包括印刷艺术品层，所述印刷艺术品层与所述电容式触摸传感器层相邻并与所述空气间隙层相反。
20.根据权利要求19所述的触敏乐器，其中所述电容式触摸传感器层被一体地形成在所述印刷艺术品层中。
21.根据权利要求20所述的触敏乐器，所述整体形成的印刷艺术品和电容式触摸传感器层进一步包括不透明层，所述不透明层被设置在所述印刷艺术品与所述电容式触摸传感器层之间。
22.根据权利要求13所述的触敏乐器，所述电容式触摸传感器层进一步包括基本单侧电容式触摸传感器层，所述单侧电容式触摸传感器层被所述空气间隙层屏蔽。
23.根据权利要求22所述的触敏乐器，所述单侧电容式触摸传感器层基本上阻止感应所述触敏乐器的背侧上的触摸。
24.一种触敏乐器，包括：
一个或多个电容式触摸传感器层；
导电接地面层，所述导电接地面层与所述电容式触摸传感器层中的至少一个相邻，被构造成屏蔽所述一个或多个电容式触摸传感器层的背侧；以及
空气间隙层，所述空气间隙层与至少另一个电容式触摸传感器层相邻，被构造成屏蔽所述至少另一个电容式触摸传感器层的背侧。
25.根据权利要求24所述的触敏乐器，进一步包括分隔层，所述分隔层被设置在所述导电接地面层与所述电容式触摸传感器层中的所述至少一个之间。
26.根据权利要求24所述的触敏乐器，进一步包括一个或多个印刷艺术品层，所述一个或多个印刷艺术品层与所述一个或多个电容式触摸传感器层一体地形成。
27.一种触敏乐器，包括：
一个或多个扫弦传感器；以及
一个或多个品传感器；并且
其中所述一个或多个扫弦传感器和所述一个或多个品传感器中的每一个包括电容式触摸传感器。
28.根据权利要求27所述的触敏乐器，所述电容式触摸传感器进一步包括：
传感器层；以及
屏蔽层，所述屏蔽层与所述传感器层相邻，以形成所述传感器层的被屏蔽侧。
29.根据权利要求28所述的触敏乐器，所述屏蔽层基本上阻止从所述传感器层的所述被屏蔽侧触发所述电容式触摸传感器。
30.根据权利要求29所述的触敏乐器，所述屏蔽层进一步包括空气间隙层、分隔材料层、导电接地面层或其组合中的一种。
31.根据权利要求28所述的触敏乐器，进一步包括印刷艺术品层，所述印刷艺术品层与所述传感器层相邻并与所述传感器层的所述被屏蔽侧相反，所述印刷艺术品层包括代表吉他设计的印刷艺术品。
32.根据权利要求31所述的触敏乐器，其中所述印刷艺术品层和所述传感器层被一体地形成在共用基板上。
33.根据权利要求27所述的触敏乐器，进一步包括音频模块，所述音频模块被构造成响应于所述一个或多个扫弦传感器、所述一个或多个品传感器或其组合中的一种，以产生音频信号。
34.根据权利要求33所述的触敏乐器，其中所述一个或多个扫弦传感器被构造成检测上扫弦和下扫弦。
35.根据权利要求34所述的触敏乐器，其中所述音频模块被构造成响应于所述一个或多个扫弦传感器检测到所述上扫弦以产生第一音频信号，并且响应于所述一个或多个扫弦传感器检测到所述下扫弦以产生第二音频信号。
36.根据权利要求35所述的触敏乐器，进一步包括：
一个或多个控制传感器，其中所述一个或多个控制传感器中的每一个包括电容式触摸传感器，所述一个或多个控制传感器用于控制至少吉他音量、吉他模式、吉他音频输出或其组合。
37.根据权利要求36所述的触敏乐器，所述一个或多个控制传感器被构造成与所述一个或多个品传感器协作，来控制所述吉他音量、所述吉他模式、所述吉他音频输出或其组合中的一种。
38.根据权利要求37所述的触敏乐器，所述吉他模式进一步包括自由风格模式、节奏模式、完美播放模式或其组合中的一种。
39.根据权利要求30所述的触敏乐器，进一步包括：
一个或多个高琴颈传感器，其中所述一个或多个高琴颈传感器中的每一个包括电容式触摸传感器。
40.根据权利要求30所述的触敏乐器，进一步包括：
一个或多个手掌闷音传感器，其中所述一个或多个手掌闷音传感器中的每一个包括电容式触摸传感器。
41.根据权利要求35所述的触敏乐器，进一步包括：
印刷电路板总线连接，以将至少所述一个或多个扫弦传感器和所述一个或多个品传感器与所述音频模块耦合。
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