CN114141218A - 一种电子乐器及其演奏方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子乐器及其演奏方法，所述电子乐器包括微控制器、按键模块、触发模块及输出模块；所述按键模块与微控制器电性连接，所述按键模块包括若干个按键，不同按键的按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音；所述触发模块与微控制器电性连接，所述触发模块包括若干个触发传感器，不同触发传感器的触发状态对应不同的乐音播放类型；所述微控制器用于根据按键模块的按压状态及触发模块中的触发传感器的触发状态生成相应的MIDI消息，并输出值输出模块；所述输出模块与微控制器电性连接，所述输出模块用于输出演奏音乐。可以实现不同和弦音乐或者单音音乐的演奏，对于演奏者的要求门槛低，为乐器初学者提供更加快速的入门途径。

Description

一种电子乐器及其演奏方法

技术领域

本申请涉及乐器领域，具体涉及一种电子乐器。

背景技术

乐器，英文：musical instruments，泛指可以用各种方法奏出音色音律的器物。一般分为民族乐器与西洋乐器。乐器能够发出乐音，并能进行音乐艺术再创造的器具。人类通过演奏乐器，借以表达、交流思想感情。

和声是乐曲重要的组成部分，利用乐器演奏和声的时候，需要涉及到多个音符同时发声以及音符快速变化，因此对技巧要求较高，需要大量的四肢动作甚至嘴巴的配合练习才能达到熟练演奏和声的水平。传统乐器都依据不同的发声原理有特定的演奏方法，因此难以通过简化演奏方式来降低演奏门槛。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种电子乐器，解决现有传统乐器难以通过简化演奏方式来降低演奏门槛的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种电子乐器，包括微控制器、按键模块、触发模块及输出模块；

所述按键模块与微控制器电性连接，所述按键模块包括若干个按键，不同按键的按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音；

所述触发模块与微控制器电性连接，所述触发模块包括若干个触发传感器，不同触发传感器的触发状态对应不同的乐音播放类型；

所述微控制器用于根据按键模块的按压状态及触发模块中的触发传感器的触发状态生成相应的MIDI消息，并输出值输出模块；

所述输出模块与微控制器电性连接，所述输出模块用于输出演奏音乐。

进一步优化，所述按键模块包括四个按键，所述四个按键的不同按键状态组合形成16种演奏状态，所述演奏状态对应相应的单音乐音或和弦乐音。

进一步优化，所述触发传感器为红外对射传感器。

进一步优化，所述触发传感器为按键传感器。

进一步优化，所述输出模块包括蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与外接设备蓝牙通信，用于将MIDI消息发送至外界设备播放演奏音乐。

进一步优化，所述输出模块包括MIDI硬音源及扬声器；

所述MIDI硬音源用于接收微控制器发送的MIDI消息，并通过扬声器发出演奏音乐。

进一步优化，还包括电源模块，所述电源模块与微控制器电性连接，用于为微控制器提供电源。

进一步优化，所述电源模块包括锂电池及电源管理单元，所述锂电池通过电源管理单元连接于微控制器。

进一步优化，所述微控制器还用于当检测到触发传感器被触发后，读取按键模块中按键的按压状态，然后根据按压状态对应的和弦乐音或者单音乐音以及触发的传感器的对应的乐音播放类型生成播放音符序列对应的MIDI消息。

进一步优化，所述微控制器还用于设置按键模块中按键的按压状态对应的和弦乐音或者单音乐音以及设置触发传感器触发时对应的乐音播放类型。

还提供了另一个技术方案，一种电子乐器的演奏方法，所述电子乐器为上述所述的电子乐器，所述演奏方法包括以下步骤：

微控制器检测触发传感器是否达到触发状态；

若是，则读取演奏状态获得待演奏的和弦或者单音，所述演奏状态为按键模块中四个按键的不同按键状态组合形成16种演奏状态，所述演奏状态对应相应的单音乐音或和弦乐音；

根据获得的和弦或者单音以及被触发的触发传感器的触发状态对应的乐音播放类型生成播放音符序列对应的MIDI消息队列；

将MIDI消息队列的消息发送至输出模块。

进一步优化，还包括以下步骤：

设置预设种类的演奏状态对应的和弦或者单音，所述演奏状态为按键模块中按键的不同按键状态组合形成；

设置触发传感器的触发状态对应的乐音播放类型。

区别于现有技术，上述技术方案，按键模块上的若干个按键的不同按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音，同时通过触发模块中的触发传感器的触发状态对应不同的乐音播放类型，微控制器通过检测按键模块的按压状态及触发模块中触发传感器的触发状态进行生成相应的MIDI消息，并通过输出模块进行输出相应的演奏音乐。通过按键模块的按键和触发模块的触发传感器的配合，可以实现不同和弦音乐或者单音音乐的演奏，对于演奏者的要求门槛低，为乐器初学者提供更加快速的入门途径。

上述发明内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。

在说明书附图中：

图1为具体实施方式所述电子乐器的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述电子乐器的另一种结构示意图；

图3为具体实施方式所述电子乐器的另一种结构示意图；

图4为具体实施方式所述电子乐器的另一种结构示意图；

图5为具体实施方式所述电子乐器的工作流程的一种流程示意图。

上述各附图中涉及的附图标记说明如下：

110、微控制器，

121、按键；

131、触发传感器，

132、红外对射传感器，

133、按键传感器，

140、输出模块，

141、MIDI硬音源，

142、扬声器，

151、锂电池，

152、电源管理单元。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1-2，本实施例提供了一种电子乐器，包括微控制器110、按键模块、触发模块及输出模块140；

所述按键模块与微控制器110电性连接，所述按键模块包括若干个按键121，不同按键121的按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音；

所述触发模块与微控制器110电性连接，所述触发模块包括若干个触发传感器131，不同触发传感器131的触发状态对应不同的乐音播放类型；其中，触发状态表示触发传感器131被触发。

所述微控制器110用于根据按键模块的按压状态及触发模块中的触发传感器131的触发状态生成相应的MIDI消息，并输出值输出模块140；

所述输出模块140与微控制器110电性连接，所述输出模块140用于输出演奏音乐。

按键模块，即由若干个按键121组成。其中，按键121可以为物理按键121，也可为虚拟按键121；而按键121通常包括两种状态：原始状态及按压状态；而按键模块中的不同按键121的按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音，其中，通过不同按键121被按下的组合也对应不同的单音乐音或者和弦乐音；如只有按键121A被按下时，对应C和弦乐音，而当只有按键121B被按下时，对应Dm和弦，而当按键121A和按键121B同时按下时，则对应G和弦。

乐音：发音物体有规律地振动而产生的具有固定音高的音称乐音。如钢琴、小提琴、二胡等都是能发出乐音的乐器。乐音是音乐中所使用的最主要、最基本的材料，音乐中的旋律、和声等均由乐音构成。

按键模块上的若干个按键121的不同按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音，同时通过触发模块中的触发传感器131的触发状态对应不同的乐音播放类型，微控制器110通过检测按键模块的按压状态及触发模块中触发传感器131的触发状态进行生成相应的MIDI消息，并通过输出模块140进行输出相应的演奏音乐。通过按键模块的按键121和触发模块的触发传感器131的配合，可以实现不同和弦音乐或者单音音乐的演奏，对于演奏者的要求门槛低，为乐器初学者提供更加快速的入门途径。

在某些实施例中，所述按键模块包括四个按键121，所述四个按键的不同按键状态组合形成16种演奏状态，所述演奏状态对应相应的单音乐音或和弦乐音。

通过考虑一只手在抓握乐器的基础上有四根手指可以用于灵活操作，故采用四个按键121用于选择相应的单音乐音或者和弦乐音。当演奏时，除拇指外每根手指放置在一个按键121上，无需手指移动，只需要通过不同手指按压按键121，使得不同按键121的按压状态的组合就可以实现16种演奏状态，可以对应16组和弦或者夸两个8度的单音音符，甚至和弦和单音音符的组合，其中，每个状态对应的和弦或者单音乐音可以在设置模式进行设置。演奏者只要通过简单练习就可以实现16个状态的快速变换。而且，演奏者将四个按键对应的16种演奏状态配合N个触发传感器就可以实现16*N种的音乐播放类型。

在某些实施例中，所述触发传感器131为红外对射传感器132。红外对射传感器132由红外发射器及红外接收器组成，红外发射器发射红外线至红外接收器，通过手指划过红外发射器和红外接收器之间，进行阻挡红外线红外对射传感器132，进而实现触发传感器131的触发状态。其中，可以设置不同红外对射传感器132的触发状态的组合对应不同的乐音播放类型。如只有当红外对射传感器132A被触发时，则对应单音音符，只有当红外对射传感器132B被触发时，则对应某个顺序播放的分解和弦。而在预设时间内，同时触发红外对射传感器132A和B，则对应柱式和弦。

在某些实施例中，所述触发传感器131为按键传感器133。通过按下按键传感器133进行触发对应的乐音播放类型。当按键传感器133被按下时，则表示该按键传感器133处于触发状态，微控制器110则根据被按下的按键传感器133进行开始生成相应的MIDI消息。其中，可以设置不同按键传感器133的触发状态的组合对应不同类型的乐音播放类型，如只有按键传感器133A被触发时，则对应柱式和弦，只有按键传感器133B被触发时，则对应单音音符，而当按键传感器133A和B同时被触发时，则对应某个顺序播放的分解和弦，

在某些实施例中，所述输出模块140包括蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与外接设备蓝牙通信，用于将MIDI消息发送至外界设备播放演奏音乐。当微控制器110生成MIDI消息后，通过蓝牙模块将MIDI发送至如手机、PAD等外界设备进行播放演奏音乐，当手机或者PAD接收到电子乐器发送的MIDI消息后，通过相应的APP进行播放演奏音乐。

在某些实施例中，所述输出模块140包括MIDI硬音源141及扬声器142；

所述MIDI硬音源141用于接收微控制器110发送的MIDI消息，并通过扬声器142发出演奏音乐。

MIDI硬音源141，是指播放音源载体的设备，MIDI硬音源141当接收到微控制器110发送的MIDI消息后，通过扬声器142进行播放接收到MIDI消息对应的演奏音乐。

在某些实施例中，还包括电源模块，所述电源模块与微控制器110电性连接，用于为微控制器110提供电源。其中，所述电源模块包括锂电池151及电源管理单元152，所述锂电池151通过电源管理单元152连接于微控制器110。

通过电源模块为微控制器110及相应的器件进行供电，其中，电源模块包括锂电池151及电源管理单元152，通过电源管理单元152对锂电池151的输出电压进行稳压处理后，为微控制器110进行供电，同时电源管理模块也用于外接电源为锂电池151进行充电。

在某些实施例中，所述微控制器110还用于当检测到触发传感器131被触发后，读取按键模块中按键121的按压状态，然后根据按压状态对应的和弦乐音或者单音乐音按照触发的传感器的对应的乐音播放类型生成播放音符序列对应的MIDI消息。其中，手指按压按键模块选择演奏状态并不会触发乐器发声；通过设置多个触发传感器131组成的触发模块进行触发播发，每个触发传感器131可以设置多个触发状态，每个触发传感器131的每种触发状态可以通过微控制器110内设置不同的乐音播放类型。当微控制器110检测到某个触发传感器131达到某个触发状态时，则根据按键模块被按下的按键121对应的和弦或者单音按照被触发的触发传感器131的触发状态对应的乐音播放类型生成相应的MIDI消息发送给输出模块140进行实现发声。

在某些实施例中，所述微控制器110还用于设置按键模块中按键121的按压状态对应的和弦乐音或者单音乐音以及设置触发传感器131触发时对应的乐音播放类型。

微控制器110可以根据实际需要进行设置按键121的按压状态对应的和弦乐音或者单音乐音以及设置触发传感器131触发时对应的乐音播放类型，可以根据实际需要进行设置，满足不同演奏者对电子乐器的需求。

在某些实施例中，如图3所示的一种电子乐器，该电子乐器由两对红外对射传感器132作为触发传感器131、四个按键121A、B、C、D作为按键模块、以及MIDI硬音源141和扬声器142作为输出模块140的一个MIDI吉他；设置如果将按键121A按下时，其他按键121抬起的状态设为C和弦，红外对射传感器1321低电平状态设置成柱式和弦的演奏方式，红外对射传感器1322的低电平状态设置成以8分音符间隔依次播放3个和弦音的分解节奏型。演奏时按下按键121A，手指划过红外对射传感器1321中间，生成CEG三个音同时播放的MIDI消息发送给MIDI硬音源141，扬声器142同时发出CEG三个音。如果按下按键121A之后手指划过传感器2中间，则依次生成CEG三个音的MIDI消息，以8分音符的时间间隔将三条播放音符的MIDI消息依次发送给MIDI音源，发出C和弦的分解节奏音乐。通过将按键121组合设置成不同的和弦或单音音符，将传感器触发状态设置成不同的乐音播放型，该吉他可通过简单的手法演奏出16组和弦(或单音)两种分解节奏型的和声伴奏。

在某些实施例中，如图4所示的一种电子乐器，该电子乐器由三个按键传感器133作为触发传感器131、四个按键121A、B、C、D作为按键模块以及蓝牙模块作为输出模块140组成一种新型的按键121类乐器。该电子乐器通过蓝牙模块将生成的MIDI消息发送至手机具有MIDI播放功能的APP进行播放。如果将按键121A按下，其他按键121抬起的状态设为C和弦和单音C，按键传感器1331按下状态设置成柱式和弦的演奏方式，按键传感器1332的按下状态设置成以8分音符间隔依次播放3个和弦音的分解节奏型，按键传感器1333的按下状态设置成单音模式。演奏时按下按键121A后按下按键传感器1331，生成CEG三个音同时播放的MIDI消息，通过蓝牙通信模块发送给手机APP，手机同时发出CEG三个音。如果按下按键121A之后按下按键传感器1332，则依次生成CEG三个音的MIDI消息，以8分音符的时间间隔将三条播放音符的MIDI消息依次通过蓝牙发送给手机APP，发出C和弦的分解节奏音乐。如果按下按键121A之后按下按键传感器1333，则生成播放C音符单音的MIDI消息，将该消息通过蓝牙发送给手机APP，发出C音符的声音。通过将按键121组合设置成不同的和弦或单音音符，将按键传感器133触发状态设置成不同的乐音播放型，该新型乐器可通过简单的手法演奏出16组和弦(或单音)、三种分解节奏型的和声伴奏或单音旋律。

请参阅图5，另一实施例中，一种电子乐器的演奏方法，应用于上述实施例所示电子乐器，该电子乐器具有由四个按键121的按键状态组合形成的16种演奏状态，不同演奏状态对应不同的和弦或者单音，不同触发传感器131的触发状态对应不同的乐音播放类型。具体的演奏方法如下：

步骤510：设置16种演奏状态对应的和弦或单音；

步骤520：设置触发传感器的触发状态对应的乐音播放类型；

步骤530：微控制器检测触发传感器是否达到触发状态；

若是，则执行步骤540：读取演奏状态获得待演奏的和弦或单音；

然后执行步骤550：根据获得的和弦或者单音以及被触发的触发传感器的触发状态对应的乐音播放类型生成播放音符序列对应的MIDI消息队列；

接着执行步骤560：将MIDI消息队列的消息发送至输出模块140(蓝牙模块或者MIDI硬音源141)。

通过考虑一只手在抓握乐器的基础上有四根手指可以用于灵活操作，故采用四个按键用于选择相应的单音乐音或者和弦乐音。当演奏时，每根手指放置在一个按键上，无需手指移动，只需要通过不同手指按压按键，使得不同按键的按压状态的组合就可以实现16种演奏状态，可以对应16组和弦或者夸两个8度的单音音符，甚至和弦和单音音符的组合，其中，每个状态对应的和弦或者单音乐音可以在设置模式进行设置。演奏者只要通过简单练习就可以实现16个状态的快速变换。

按键模块上的若干个按键的不同按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音，同时通过触发模块中的触发传感器的触发状态对应不同的乐音播放类型，微控制器通过检测按键模块的按压状态及触发模块中触发传感器的触发状态进行生成相应的MIDI消息，并通过输出模块进行输出相应的演奏音乐。通过按键模块的按键和触发模块的触发传感器的配合，可以实现不同和弦音乐或者单音音乐的演奏，对于演奏者的要求门槛低，为乐器初学者提供更加快速的入门途径。

最后需要说明的是，尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念，利用本申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本申请的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子乐器，其特征在于，包括微控制器、按键模块、触发模块及输出模块；

所述按键模块与微控制器电性连接，所述按键模块包括若干个按键，不同按键的按压状态对应不同的单音乐音或者和弦乐音；

所述触发模块与微控制器电性连接，所述触发模块包括若干个触发传感器，不同触发传感器的触发状态对应不同的乐音播放类型；

所述微控制器用于根据按键模块的按压状态及触发模块中的触发传感器的触发状态生成相应的MIDI消息，并输出值输出模块；

所述输出模块与微控制器电性连接，所述输出模块用于输出演奏音乐。

2.根据权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，所述按键模块包括四个按键，所述四个按键的不同按键状态组合形成16种演奏状态，所述演奏状态对应相应的单音乐音或和弦乐音。

3.根据权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，所述触发传感器为红外对射传感器。

4.根据权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，所述触发传感器为按键传感器。

5.根据权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，所述输出模块包括蓝牙模块，所述蓝牙模块用于与外接设备蓝牙通信，用于将MIDI消息发送至外界设备播放演奏音乐。

6.根据权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，所述输出模块包括MIDI硬音源及扬声器；

所述MIDI硬音源用于接收微控制器发送的MIDI消息，并通过扬声器发出演奏音乐。

7.根据权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，所述微控制器还用于当检测到触发传感器被触发后，读取按键模块中按键的按压状态，然后根据按压状态对应的和弦乐音或者单音乐音以及触发的传感器的对应的乐音播放类型生成播放音符序列对应的MIDI消息。

8.根据权利要求1所述的电子乐器，其特征在于，所述微控制器还用于设置按键模块中按键的按压状态对应的和弦乐音或者单音乐音以及设置触发传感器触发时对应的乐音播放类型。

9.一种电子乐器的演奏方法，其特征在于，所述电子乐器为权利要求1-7任意一项所述的电子乐器，所述演奏方法包括以下步骤：

微控制器检测触发传感器是否达到触发状态；

若是，则读取演奏状态获得带演奏的和弦或者单音，所述演奏状态为按键模块中四个按键的不同按键状态组合形成16种演奏状态，所述演奏状态对应相应的单音乐音或和弦乐音；

根据获得的和弦或者单音以及被触发的触发传感器的触发状态对应的乐音播放类型生成播放音符序列对应的MIDI消息队列；

将MIDI消息队列的消息发送至输出模块。

10.根据权利要求9所述的演奏方法，其特征在于，还包括以下步骤：

设置预设种类的演奏状态对应的和弦或者单音，所述演奏状态为按键模块中按键的不同按键状态组合形成；

设置触发传感器的触发状态对应的乐音播放类型。

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