CN112991870B - 一种音乐教学用打击乐敲打发音装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音乐教学用打击乐敲打发音装置及使用方法，包括架体，架体连接有若干个编钟，架体通过驱动机构连接有竖直方向设置的推杆电机；推杆电机通过转动机构连接有滑台气缸，滑台气缸连接有转接板；转接板铰接有打击锤，转接板固定连接有圆形工作筒，圆形工作筒设置在打击锤一侧；圆形工作筒内滑动连接有活动塞，活动塞一端固定连接有工作轴，工作轴通过弹簧与圆形工作筒内壁相连，活动塞另一端与圆形工作筒相配合形成进气空间，该进气空间连通有气源；工作轴另一端穿出圆形工作筒且与圆形工作筒滑动连接，工作轴穿出部分通过鱼眼关节轴承与打击锤相连。本发明可实现编钟的自动敲打工作，从而实现曲谱的自动弹奏工作。

Description

一种音乐教学用打击乐敲打发音装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及音乐技术领域，具体涉及一种音乐教学用打击乐敲打发音装置及其使用方法。

背景技术

乐器是通过各种演奏手法进行发声的一种工具，在历史进程中，打击乐作为音乐的重要组成部分部分，已成为众多演奏者的重要工具。

在众多打击乐器中，编钟以其打击演奏时音色悠扬、节奏舒缓，使听众可以较好地放松。在现实中编钟作为小众乐器且操作具有一定的复杂性和难度，使其操作者人员较少，在进行人员培训时师资紧张或者演出时往往难以找到合适的人员演奏。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种音乐教学用打击乐敲打发音装置及使用方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提出了一种音乐教学用打击乐敲打发音装置，包括架体，所述架体连接有若干个编钟，所述架体通过驱动机构连接有竖直方向设置的推杆电机，所述驱动机构用于驱动推杆电机在架体内水平方向移动；所述推杆电机通过转动机构连接有滑台气缸，所述转动机构用于驱动滑台气缸转动，所述滑台气缸连接有转接板；所述转接板铰接有打击锤，所述转接板固定连接有圆形工作筒，所述圆形工作筒设置在所述打击锤一侧；所述圆形工作筒内滑动连接有活动塞，所述活动塞一端固定连接有工作轴，所述工作轴通过弹簧与所述圆形工作筒内壁相连，所述活动塞另一端与所述圆形工作筒相配合形成进气空间，该进气空间连通有气源；所述工作轴另一端穿出所述圆形工作筒且与所述圆形工作筒滑动连接，所述工作轴穿出部分通过鱼眼关节轴承与所述打击锤相连；所述驱动机构、推杆电机、转动机构、滑台气缸和气源连接有触控屏。

优选的，所述驱动机构包括与所述架体固定连接的电机，所述电机连接有丝杆，所述架体固定连接有导柱支撑板，所述丝杆与所述导柱支撑板转动连接；所述丝杆包括有丝杆螺母，所述导柱支撑板之间固定连接有导向柱，所述丝杆螺母与所述导向柱滑动连接，所述丝杆螺母上端与所述推杆电机固定连接，所述电机与所述触控屏相连。

优选的，所述转动机构包括回转气缸，所述推杆电机通过支撑底板与所述回转气缸相连，所述回转气缸通过滑台气缸固定座连接有滑台气缸，所述回转气缸与所述触控屏相连。

优选的，所述弹簧设置在所述圆形工作筒内，所述弹簧套设在所述工作轴上，所述弹簧一端与所述活动塞固定连接，所述弹簧另一端与所述圆形工作筒内壁固定连接。

优选的，所述鱼眼关节轴承外圈与所述工作轴固定连接，所述鱼眼关节轴承内圈与所述打击锤滑动连接。

优选的，所述架体还连接有第一电磁阀，第二电磁阀，第三电磁阀；所述触控屏通过所述第一电磁阀控制所述气源，所述触控屏通过所述第二电磁阀控制所述回转气缸，所述触控屏通过所述第三电磁阀控制所述滑台气缸。

本发明还提出了一种音乐教学用打击乐敲打发音装置的使用方法，包括以下步骤：

S1:通过触控屏选择相应的曲目，触控屏控制驱动机构、推杆电机启动；

S2：触控屏通过控制驱动机构使推杆电机移动到指定位置，驱动机构带动推杆电机在架体内水平方向移动，触控屏通过控制推杆电机使打击锤移动到指定位置，推杆电机带动打击锤在架体内竖直方向移动；

S3:然后触控屏通过转动机构控制滑台气缸转动指定的角度，触控屏通过控制滑台气缸带动打击锤向靠近或者远离编钟的方向移动；

S4：然后触控屏控制气源启动，使气体进入活动塞形成的进气空间内，活动塞在圆形工作筒内滑动，带动工作轴移动，在鱼眼关节轴承的作用下，带动打击锤敲击编钟，从而完成第一次敲击工作；

S5：然后触控屏带动打击锤重复步骤S2-S4，直至完成曲目的弹奏工作。

优选的，所述步骤S2中，驱动机构驱动推杆电机移动的方法包括，触控屏控制电机工作，电机带动丝杆转动，在导向柱的作用下，带动丝杆螺母在丝杆上移动，丝杆螺母进而带动推杆电机在架体内水平方向移动。

优选的，所述步骤S3中，转动机构驱动滑台气缸转动的方法包括，触控屏控制回转气缸工作，回转气缸带动滑台气缸固定座转动，滑台气缸固定座带动滑台气缸转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过设置丝杆机构，丝杆转动，通过丝杆螺母带动打击锤在架体内水平方向移动，通过推杆电机带动打击锤在架体内竖直方向移动，从而实现打击锤位置的调整，通过设置的激光测距仪用来测量，打击锤上升的高度，从而实现打击锤位置的精准定位。

2.本发明通过还设置有回转气缸，回转气缸用于带动打击锤转动，从而方便打击锤敲击编钟的不同位置，相对于别的控制方式来说，回转气缸可实现打击锤转动角度的精准定位，使打击锤每次转动固定的角度，实现打击锤位置的精准定位。

3.本发明还设置有滑台气缸，不同的编钟大小和宽度不同，不同大小的编钟对应滑台气缸不同的移动距离，从而实现打击锤到编钟距离的精准定位，从而方便控制打击锤打击力度的调整。

4.本发明还设置有与滑台气缸铰接的打击锤，在气源的作用下，像活动塞形成的进气空间内充气，从而带动活动塞向左移动，在鱼眼关节轴承的作用下，因打击锤底端与滑台气缸铰接，从而实现打击锤的击打工作，其中弹簧用于活动塞的复位工作，打击锤的打击力度，通过气源向进气空间内充气的速度来控制，速度越快，击打力度越大，从而实现乐谱的演奏或者教学工作。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明整体主视图；

图2是本发明整体左视图；

图3是图1中K方向结构示意图；

图4是图1中A部分结构放大图；

图5是图1中B部分结构放大图；

图6是图2中C部分结构放大图；

图7是本发明工作流程示意图。

附图标记说明:

1架体；2第一电磁阀；3第二电磁阀；4第三电磁阀；5触控屏；6编钟；61编钟开口；7打击支座；8销轴；9鱼眼关节轴承；10打击锤；11工作轴；12圆形工作筒；13弹簧；14活动塞；15气管；16支撑座；17转接板；18滑台气缸；19回转气缸；20滑台气缸固定座；21支撑底板；22激光测距仪；23导柱支撑板；24电机固定座；25推杆电机；26电机；27丝杆；28导向柱；29丝杆螺母。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-7所示，本实施例提出了一种音乐教学用打击乐敲打发音装置，包括架体1，架体1连接有若干个编钟6，架体1通过驱动机构连接有竖直方向设置的推杆电机25，驱动机构用于驱动推杆电机25在架体1内水平方向移动，机架1还连接有触控屏5，触控屏5内设置有处理器，触控屏5用于控制装置的整体运行。

驱动机构包括电机26，电机26通过电机固定座24与架体1固定连接，电机26连接有丝杆27，电机26用于驱动丝杆27转动，电机26与触控屏5相连。采用丝杆的目的在于，实现了移动的精准和迅速，并降低了噪音。

其中架体1固定连接有导柱支撑板23，丝杆27两端通过轴承与导柱支撑板23转动连接；丝杆27包括有丝杆螺母29，导柱支撑板23之间固定连接有导向柱28，导向柱28贯穿丝杆螺母29且与丝杆螺母29滑动连接，导向柱28用于丝杆螺母29的限位工作，使丝杆螺母29沿着丝杆27左右方向移动。

丝杆螺母29上端与推杆电机25固定连接，推杆电机25竖直方向设置，推杆电机25的推杆固定连接有支撑底板21，推杆电机25用于驱动支撑底板21在架体1内竖直方向移动，推杆电机25与触控屏5相连。

丝杆螺母29还固定连接有激光测距仪22，激光测距仪22设置在支撑底板21下方，激光测距仪22与触控屏5相连，激光测距仪22用于检测支撑底板21到丝杆螺母29的之间的距离，并传递相应的信号给触控屏5，从而方便触控屏5通过推杆电机25控制支撑底板21移动指定的长度。

推杆电机25通过转动机构连接有滑台气缸18，转动机构用于驱动滑台气缸18转动，滑台气缸18连接有转接板17。转动机构包括回转气缸19，支撑底板21与回转气缸19固定连接，回转气缸19通过滑台气缸固定座20连接有滑台气缸18，滑台气缸18和回转气缸19与触控屏5相连。

其中，回转气缸19输出端与滑台气缸固定座20固定连接，滑台气缸固定座20与滑台气缸18固定连接，回转气缸19转动时，通过滑台气缸固定座20带动滑台气缸18转动，回转气缸19方便滑台气缸18转动到不同位置，相对于别的控制方式来说，回转气缸19可实现滑台气缸18转动角度的精准定位，使滑台气缸18每次转动固定的角度，实现滑台气缸18位置的精准定位。

转接板17上固定连接有打击支座7，打击支座7通过销轴8铰接有打击锤10。转接板17固定连接有支撑座16，支撑座16上端固定连接有圆形工作筒12，圆形工作筒12设置在打击锤10的右侧。

圆形工作筒12内滑动连接有活动塞14，活动塞14左端固定连接有工作轴11，工作轴11通过弹簧13与圆形工作筒12内壁相连。弹簧13设置在圆形工作筒12内，弹簧13套设在工作轴11上，弹簧13一端与活动塞14固定连接，弹簧13另一端与圆形工作筒12内壁固定连接，弹簧13用于活动塞14的复位工作。

工作轴11左端穿出圆形工作筒12且与圆形工作筒12滑动连接，工作轴11穿出部分通过鱼眼关节轴承9与打击锤10相连。鱼眼关节轴承9外圈与工作轴11固定连接，鱼眼关节轴承9内圈与打击锤10滑动连接，鱼眼关节轴承9用于实现打击锤10任意方向转动。

当活动塞14在圆形工作筒12内移动时，带动工作轴11移动，因打击锤10的底端与打击支座7铰接，因此工作轴11通过鱼眼关节轴承9带动打击锤10绕打击支座7转动。

活动塞14右端与圆形工作筒12相配合形成进气空间，该进气空间通过气管15连通有气源，和气源连接有触控屏5。触控屏5通过控制气源，来控制进入该进气空间内的气体的体积，从而带动活动塞14在圆形工作筒12内移动。

通过气体压缩和弹簧13的复位，有效实现了打击锤10的打击动作的完成，同时打击的力度由单位时间内进入进气空间内气体的体积来控制，进入的气体越多，则打击锤10的打击力度越大，有效实现了，打击锤10打击力度的精准调整。

架体1还连接有第一电磁阀2，第二电磁阀3，第三电磁阀4。触控屏5通过第一电磁阀2控制气源，触控屏5通过第二电磁阀3控制回转气缸19，触控屏5通过第三电磁阀4控制滑台气缸18。

其中，回转气缸19和滑台气缸18的驱动也均匀气源控制，气源通过第二电磁阀3与气管与回转气缸19相连通，气源通过第三电磁阀4与气管与滑台气缸18相连通，气源通过第一电磁阀2与气管与活动塞形成的进气空间相连通。第一电磁阀2，第二电磁阀3，第三电磁阀4均有触控屏5相连。

本发明还提出了一种音乐教学用打击乐敲打发音装置的使用方法，采用本实施所述的一种音乐教学用打击乐敲打发音装置，包括以下步骤：

S1:通过触控屏5选择相应的曲目，触控屏5控制驱动机构、推杆电机25启动；

S2：触控屏5通过控制驱动机构使推杆电机25移动到指定位置，驱动机构带动推杆电机25在架体1内水平方向移动，触控屏5通过控制推杆电机25使打击锤10移动到指定位置，推杆电机25带动打击锤10在架体1内竖直方向移动；

S3:然后触控屏5通过转动机构控制滑台气缸18转动指定的角度，触控屏5通过控制滑台气缸18带动打击锤10向靠近或者远离编钟6的方向移动；

S4：然后触控屏5控制气源启动，使气体进入活动塞14形成的进气空间内，活动塞14在圆形工作筒12内滑动，带动工作轴11移动，在鱼眼关节轴承9的作用下，带动打击锤10敲击编钟6，从而完成第一次敲击工作；

S5：然后触控屏5带动打击锤10重复步骤S2-S4，直至完成曲目的弹奏工作。

另外，步骤S2中，驱动机构驱动推杆电机25移动的方法包括，触控屏5控制电机26工作，电机26带动丝杆27转动，在导向柱28的作用下，带动丝杆螺母29在丝杆27上移动，丝杆螺母29进而带动推杆电机25在架体1内水平方向移动。

步骤S3中，转动机构驱动滑台气缸18转动的方法包括，触控屏5控制回转气缸19工作，回转气缸19带动滑台气缸固定座20转动，滑台气缸固定座20带动滑台气缸18转动。

需要说明的是，通过触控屏5从数据库中选取将要进行讲解或演奏的曲目，选择好曲谱后，触控屏5根据选择的曲谱，执行相应的打击程序(程序编写时，对相应的编钟进行编号处理，在程序内发音不同的编钟依次排列，对同一号编钟，打击不同位置改变的音色音响也编写入程序。

编钟6还包括编钟开口61，在本实例中，因编钟6的大小不同，因此编钟开口61的宽度与长度均不相同，触控屏5通过回转气缸19来控制打击锤10转动的角度时，不同的编钟6对应打击锤10不同的转动角度，打击锤10转动的角度由编钟6的大小来控制，考虑到编钟6的数量问题，因此对于较小的编钟6来说打击锤10转动的角度相同，对于较大的编钟6打击锤10转动的角度相同。

当需要击打编钟开口61位置时，回转气缸19不启动，当需要击打编钟开口61两侧的区域取得另外一种发音时，此时回转气缸19启动，带动打击锤10转动相应的角度。

当单独进行教学时，老师在触控屏5选取相应的乐谱，在进行讲解时，点击单独音符时，设备执行打击锤10的击打动作，完成一次击打后，触控屏5使设备不自动进行下一个音符的打击动作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种音乐教学用打击乐敲打发音装置的使用方法，其中音乐教学用打击乐敲打发音装置包括架体（1），所述架体（1）连接有若干个编钟（6），其特征在于，所述架体（1）通过驱动机构连接有竖直方向设置的推杆电机（25），所述驱动机构用于驱动推杆电机（25）在架体（1）内水平方向移动；所述推杆电机（25）通过转动机构连接有滑台气缸（18），所述转动机构用于驱动滑台气缸（18）转动，所述滑台气缸（18）连接有转接板（17）；所述转接板（17）铰接有打击锤（10），所述转接板（17）固定连接有圆形工作筒（12），所述圆形工作筒（12）设置在所述打击锤（10）一侧；所述圆形工作筒（12）内滑动连接有活动塞（14），所述活动塞（14）一端固定连接有工作轴（11），所述工作轴（11）通过弹簧（13）与所述圆形工作筒（12）内壁相连，所述活动塞（14）另一端与所述圆形工作筒（12）相配合形成进气空间，该进气空间连通有气源；所述工作轴（11）另一端穿出所述圆形工作筒（12）且与所述圆形工作筒（12）滑动连接，所述工作轴（11）穿出部分通过鱼眼关节轴承（9）与所述打击锤（10）相连；所述驱动机构、推杆电机（25）、转动机构、滑台气缸（18）和气源连接有触控屏（5）；

所述弹簧（13）设置在所述圆形工作筒（12）内，所述弹簧（13）套设在所述工作轴（11）上，所述弹簧（13）一端与所述活动塞（14）固定连接，所述弹簧（13）另一端与所述圆形工作筒（12）内壁固定连接；

所述鱼眼关节轴承（9）外圈与所述工作轴（11）固定连接，所述鱼眼关节轴承（9）内圈与所述打击锤（10）滑动连接；

所述转动机构包括回转气缸（19），所述推杆电机（25）通过支撑底板（21）与所述回转气缸（19）相连，所述回转气缸（19）通过滑台气缸固定座（20）连接有滑台气缸（18），所述回转气缸（19）与所述触控屏（5）相连；

所述架体（1）还连接有第一电磁阀（2），第二电磁阀（3），第三电磁阀（4）；所述触控屏（5）通过所述第一电磁阀（2）控制所述气源，所述触控屏（5）通过所述第二电磁阀（3）控制所述回转气缸（19），所述触控屏（5）通过所述第三电磁阀（4）控制所述滑台气缸（18）；

包括以下步骤：

S1:通过触控屏（5）选择相应的曲目，触控屏（5）控制驱动机构、推杆电机（25）启动；

S2:触控屏（5）通过控制驱动机构使推杆电机（25）移动到指定位置，驱动机构带动推杆电机（25）在架体（1）内水平方向移动，触控屏（5）通过控制推杆电机（25）使打击锤（10）移动到指定位置，推杆电机（25）带动打击锤（10）在架体（1）内竖直方向移动；

S3:然后触控屏（5）通过转动机构控制滑台气缸（18）转动指定的角度，触控屏（5）通过控制滑台气缸（18）带动打击锤（10）向靠近或者远离编钟（6）的方向移动；

S4：然后触控屏（5）控制气源启动，使气体进入活动塞（14）形成的进气空间内，活动塞（14）在圆形工作筒（12）内滑动，带动工作轴（11）移动，在鱼眼关节轴承（9）的作用下，带动打击锤（10）敲击编钟（6），从而完成第一次敲击工作；

S5：然后触控屏（5）带动打击锤（10）重复步骤S2-S4，直至完成曲目的弹奏工作；

编钟（6）还包括编钟开口（61），触控屏（5）通过转动机构来控制打击锤（10）转动的角度时，不同的编钟（6）对应打击锤（10）不同的转动角度，打击锤（10）转动的角度由编钟（6）的大小来控制；

当需要击打编钟开口（61）位置时，转动机构不启动，当需要击打编钟开口（61）两侧的区域取得另外一种发音时，此时转动机构启动，带动打击锤（10）转动相应的角度。

2.根据权利要求1所述的一种音乐教学用打击乐敲打发音装置的使用方法，其特征在于，所述驱动机构包括与所述架体（1）固定连接的电机（26），所述电机（26）连接有丝杆（27），所述架体（1）固定连接有导柱支撑板（23），所述丝杆（27）与所述导柱支撑板（23）转动连接；所述丝杆（27）包括有丝杆螺母（29），所述导柱支撑板（23）之间固定连接有导向柱（28），所述丝杆螺母（29）与所述导向柱（28）滑动连接，所述丝杆螺母（29）上端与所述推杆电机（25）固定连接，所述电机（26）与所述触控屏（5）相连。

3.根据权利要求2所述的一种音乐教学用打击乐敲打发音装置的使用方法，其特征在于，所述丝杆螺母（29）还固定连接有激光测距仪（22），所述激光测距仪（22）设置在所述支撑底板（21）下方，所述激光测距仪（22）与所述触控屏（5）相连。

4.根据权利要求3所述的一种音乐教学用打击乐敲打发音装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S2中，驱动机构驱动推杆电机（25）移动的方法包括，触控屏（5）控制电机（26）工作，电机（26）带动丝杆（27）转动，在导向柱（28）的作用下，带动丝杆螺母（29）在丝杆（27）上移动，丝杆螺母（29）进而带动推杆电机（25）在架体（1）内水平方向移动。

5.根据权利要求3所述的一种音乐教学用打击乐敲打发音装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S3中，转动机构驱动滑台气缸（18）转动的方法包括，触控屏（5）控制回转气缸（19）工作，回转气缸（19）带动滑台气缸固定座（20）转动，滑台气缸固定座（20）带动滑台气缸（18）转动。

Images