CN104516670A - 有力度感的乐器琴键 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有力度感的乐器琴键，涉及电子乐器的仿真乐器的制造技术领域；包括中央处理器，与该中央处理器连接的有：显示屏，触摸屏，中央处理器内设置有综合处理与操作系统模块，与该综合处理与操作系统模块连接的有：设置模块，识别接触面积模块，分析演奏力度模块，识别演奏音符模块，显示模块，数据传输与通讯模块。它可以解决传统琴键需有固定的位置，体积大，制作困难，成本高的问题。

Description

有力度感的乐器琴键
技术领域
本发明涉及电子乐器的仿真乐器的制造技术领域，尤其是一种用于娱乐或教学的有力度感的乐器琴键。
背景技术
在娱乐或教学、演出表演用的电子乐器或仿真乐器软件的琴键中，一种是只有接通或断开功能的开关量形式琴键，只能感知某个琴键按下了没有；另一种是能感知弹奏力度大小的模拟量形式琴键，可以感知演奏时的音符到底是在强拍还是弱拍位置上，也可以感知演奏的情感和激昂程度。
目前感知弹奏力度的原理都是利用电阻的变化量来区别的，被弹奏的按键的电阻变化率越大，表示被弹奏的按键受到的弹奏力度越大，反之，被弹奏的按键的电阻变化率越小，表示被弹奏的按键受到的弹奏力度越小。
感知方法主要有以下两种：1、用具有应变电阻效应的电阻应变材料作琴键，当弹奏时，力度越大，应变量就越大，应变电阻变化量越大；2、用具有弹簧反作用力复位的可变电阻器作琴键，当弹奏时，力度越大，弹簧形变量就越大，可变电阻器的电阻变化量越大。上述两种按键都象传统的琴键那样，有固定的位置，体积较大，制作困难，成本高。
用上述原理制作的具有弹奏力度感的琴键时，识别电阻变化大小的电路也较复杂，调试困难，一方面是在弹奏时间长了以后琴键电阻的变化量会发生变化，或是不同演奏者在演奏时琴键电阻的变化量也不一定会发生相同的变化量，此时演奏电路就不一定能够演奏出具有相同力度的效果了。
每个电子乐器或仿真乐器软件生产商都必需自己研制并生产自己所用的琴键，导致产品的综合成本偏高，消弱产品的市场竞争力。
发明内容
本发明的目的是提供一种有力度感的乐器琴键，它可以解决传统琴键需有固定的位置，体积大，制作困难，成本高的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种有力度感的乐器琴键，包括中央处理器，与该中央处理器连接的有：显示屏，触摸屏；所述中央处理器内设置有综合处理与操作系统模块，与该综合处理与操作系统模块连接的有：
用于调整和设置演奏力度敏感系数的设置模块；
用于实时测定演奏者在演奏时指头与触摸屏上虚拟琴键的接触面积的识别接触面积模块；
用于确定在演奏过程中某音符被弹奏时的力度的分析演奏力度模块；
用于确定演奏者实际弹奏的琴键的识别演奏音符模块；
用于显示虚拟琴键和演奏过程中的动态效果的显示模块；
用于实时数据传输的数据传输与通讯模块。
上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述触摸屏是电容式触摸屏。
更进一步的：所述电容式触摸屏为智能手机、平板电脑、PC电脑上应用的人机界面输出显示屏与输入触摸屏。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：
1、克服了传统琴键位置固定，体积大，制作困难，成本高的缺点；
2、演奏力度的敏感性可动态调整，不会因为弹奏时间长了而不能演奏出具有相同力度的效果；
3、对不同演奏者在演奏时都能够演奏出具有相同力度的效果；
4、通过虚拟琴键的动态键位，可以做到使用不大的屏幕就能实现所需的键数；
5、可以使平板电脑、智能手机以及其它配置有触摸屏的电脑变为电子演奏乐器的键盘设备。
附图说明
图1是本发明的琴键示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是本发明的软件结构示意图。
图4是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：图1、图2图3和图4所示的有力度感的乐器琴键，S是显示器的显示屏，T是覆盖在显示屏S上的触摸屏，K0、K1是在触摸屏T上正对于显示屏S上显示的虚拟琴键的琴区域，K0对应于演奏乐器上的黑键，K1对应于演奏乐器上的白键。虚线L1与虚线L2之间的部位是白键K1的有效部位，虚线L2与L3之间的部位是黑键K0的有效部位。
调整和设置演奏力度敏感系数的设置模块S21，它可以使乐器琴键能够准确地识别演奏者在演奏时的相对力度；演奏者在演奏时指头与触摸屏上虚拟琴键的接触面积的识别接触面积模块S22；分析演奏力度模块S23，根据接触面积及其变化率，并结合初始化时设定的力度敏感系数数据，确定在演奏过程中某音符被弹奏时的力度；识别演奏音符模块S24，根据演奏者指头接触触摸屏上虚拟琴键所在的具体位置，确定某时间段演奏者实际弹奏的琴键及时长；显示模块S25，产生具有真实视觉感的虚拟琴键及键位，实时显示演奏过程中的真实动态效果；数据传输与通讯模块S26把通过分析处理而获取的演奏音符及其力度、时长等参数传递给操作系统输入缓冲区，以供应用程序及时调用；综合处理与操作系统模块S27，是本发明的主模块，是对所有模块和运行数据进行综合调度与管理，并通过“数据传输与通讯”模块来完成与操作系统及其它应用程序（如电子乐器或乐器仿真软件）的数据交流与信息传递过程，使其它应用程序可以从操作系统的输入缓冲区里获得具体的音符和力度及时长等演奏参数。
S31初始化：为了能产生本专利申请所述“具有力度感且可动态定位的乐器琴键”而建立好各种运行参数，之后进入S32。
S32运行模式选择：本专利申请所述“具有力度感且可动态定位的乐器琴键”的运行模式共有三种：设置演奏习惯、正式演奏、教学演奏。
S331设置演奏习惯：修正演奏者在演奏过程中的力度敏感系数，使本专利申请所述“具有力度感且可动态定位的乐器琴键”能够准确地反映出某演奏者在演奏过程中的真实效果，也称为初始化好各演奏者的个性参数，或称为因人而异地校正某演奏者的习惯系数。处理完成后进入S34还继续操作吗。
S332正式演奏：在视觉效应方面，让屏幕显示仿真乐器的琴键，使演奏者尽量觉得与真实乐器的琴键几乎一致，有点以假乱真的效果；在演奏效果方面，准确地给出演奏音符及其演奏力度和演奏时长。处理完成后进入S34还继续操作吗。
S333教学演奏：与正式演奏不同之处是明显地显示出各个琴键中的哪些部分是没有演奏效果的，根据教学需要，甚至还显示出各键的键名（一一对应着相应的音名、音符）。处理完成后进入S34还继续操作吗。
S34还继续操作吗：处理完成上述“设置演奏习惯或正式演奏或教学演奏”过程之后的程序流向，如果想继续操作则进入S32“运行模式选择”，如果不想继续操作则进入S35“结束操作并退出”过程。
S35结束操作并退出：处理结束操作并退出程序所必须的响应过程，使调用程序能够正常地进行其它工作。
在本实施例中，触摸屏为电容式触屏，它包括但不局限于智能手机、平板电脑、PC电脑上应用的人机界面输出显示屏与输入触摸屏。 

Claims (3)

1.一种有力度感的乐器琴键，其特征在于：包括中央处理器，与该中央处理器连接的有：显示屏，触摸屏；所述中央处理器内设置有综合处理与操作系统模块，与该综合处理与操作系统模块连接的有：
用于调整和设置演奏力度敏感系数的设置模块；
用于实时测定演奏者在演奏时指头与触摸屏上虚拟琴键的接触面积的识别接触面积模块；
用于确定在演奏过程中某音符被弹奏时的力度的分析演奏力度模块；
用于确定演奏者实际弹奏的琴键的识别演奏音符模块；
用于显示虚拟琴键和演奏过程中的动态效果的显示模块；
用于实时数据传输的数据传输与通讯模块。
2.根据权利要求1所述的有力度感的乐器琴键，其特征在于：所述触摸屏是电容式触摸屏。
3.根据权利要求2所述的有力度感的乐器琴键，其特征在于：所述电容式触摸屏为智能手机、平板电脑、PC电脑上应用的人机界面输出显示屏与输入触摸屏。
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