CN203895107U - 钢琴键盘动作光电数字检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种乐器弹奏检测装置，能够将键盘类乐器模拟信号转换成数字信号的装置。本实用新型的发明目的是：提供一种能够准确采集钢琴弹奏信息的装置，并且将单片机处理后的数字信号，通过硬件芯片，直接转换成midi信号。本实用新型的钢琴琴键信息采集装置可以直接装置在钢琴琴键的下方，固定在钢琴内部，也可以安装在一个支架上，支架两端带有可调节高度的支撑脚。使用时只要将支架直接放置于钢琴琴键上方，并调节至合适高度即可，免去了复杂的安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种乐器弹奏检测装置，能够将键盘类乐器模拟信号转换成数字信号的装置。
背景技术
钢琴是一种应用非常广泛的乐器。据了解，现有的钢琴键盘动作检测装置主要有电磁感应式和簧片式两种。前者通过分别与琴架和琴键相对固定的电磁感应元件，在弹奏过程中将键盘动作转换成电信号，实现键盘动作的检测，其缺点是成本高，难以数字化反映检测结果；后者通过在琴键联动部件上安装弹性突起，利用琴键运动产生的压力来感应琴键状态的变化，它的缺点是弹性簧片开关会对琴键产生阻力，从而影响钢琴演奏手感。
发明内容
本实用新型的发明目的是：提供一种能够准确采集钢琴弹奏信息的装置，并且将单片机处理后的数字信号，通过硬件芯片，直接转换成midi信号。
为完成上述发明目的，本实用新型是这样实现的：一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，包括光发射装置，光接收装置、发射控制单元、信号捕捉器、信号转换器和信号存储设备；其特征在于：所述的光发射装置是由若干个红外LED发射管构成，根据需要检测的按键设定红外LED发射管；所述的光接收装置是与红外发射管对应数量的红外光敏管构成，所述的发射控制单元与发射装置固定在同一电路板上，所述的信号捕捉器与当接收装置固定在同一块电路板上；信号捕捉器经数据线与红外光敏管连接；所述的红外LED发射管和红外光敏管安装在琴键的反射区的对应位置；所述的信号转换器将信号捕捉器捕捉的信号转换后传送给信号存储设备。
对上述技术方案作进一步的细化，所述捕捉的信号为电压信号。
对上述技术方案作进一步的细化，所述的信号转换器为midi转换ic。
对上述技术方案作进一步的细化，琴键的反射区设置在按键上面或按键下表面。
对上述技术方案作进一步的细化，所述的光发射装置和光接收装置通过数据线连接。
对上述技术方案作进一步的细化，所述钢琴键盘动作光电数字检测装置使用usb线连接并供电。
由单片机控制红外led管发射红外光，照射到琴键表面以后反射回红外光敏管，光敏管产生一个对应的电压信号。该电压强度与光电对管和琴键之间的距离成函数关系。每次通电后，微处理器会记录当时电压信号，并以此为初始值。之后，微处理器控制装置上的光电对管快速开闭，并同时不断测试每个传感器产生的电压信号，一旦某个传感器的电压偏离初始值的幅度超过了阈值，就判定这个琴键被按下。而一旦某个传感器的电压偏离初始值的幅度小于阈值，则判定这个琴键弹起。这个阈值作为装置的敏感度系数，可以预先设定，也可以根据每个传感器多次信号变化的情况进行自动设定。
微处理器会持续不断地将得到的琴键起落的信号传给一个IC芯片，这个IC芯片的功能就是将微处理器输出的数字信号转换成标准的midi信号并通过usb接口传输给其他设备。
本实用新型的钢琴琴键信息采集装置可以直接装置在钢琴琴键的下方，固定在钢琴内部，也可以安装在一个支架上，支架两端带有可调节高度的支撑脚。使用时只要将支架直接放置于钢琴琴键上方，并调节至合适高度即可，免去了复杂的安装。
与现有技术比较，本实用新型琴键信息采集装置有以下优点：1、能够采用多种安装方式，既可以内置于钢琴中，实现较好的美观度。又可以通过支架简单放置于钢琴琴键上方；2、使用方便，当本装置外置安装时，无需对钢琴做拆装，也不用在琴键上粘贴或者安装反射或者遮挡材料，只需放置于正确位置即可使用。3、直接输出标准midi信号，通用兼容性更好，无需配合专用软件使用，可适用于市面上大量能够兼容midi设备的软件。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了更进一步的说明本实用新型的产品结构，下面结合附图作进一步的说明：
如图所示，一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，光发射装置2和光接收装置1，光发射装置2和光接收装置1之间通过数据线5连接；光发射装置2和光接收装置1使用反射式光电对管，反射式光电对管包括红外led发射管22和红外光敏管12，由控制单元21的单片机控制红外led管21发射红外光，照射到琴键表面以后反射回接收装置的红外光敏管12，光敏管12产生一个对应的电压信号。信号捕捉器11是根据电压强度与光电对管和琴键之间的距离成函数关系进行信号捕捉。每次通电后，信号捕捉器的微处理器会记录当时电压信号，并以此为初始值。之后，微处理器控制装置上的光电对管快速开闭，并同时不断测试每个传感器产生的电压信号，一旦某个传感器的电压偏离初始值的幅度超过了阈值，就判定这个琴键被按下。而一旦某个传感器的电压偏离初始值的幅度小于阈值，则判定这个琴键弹起。这个阈值作为装置的敏感度系数，可以预先设定，也可以根据每个传感器多次信号变化的情况进行自动设定。
微处理器会持续不断地将得到的琴键起落的信号传给一个IC芯片3，这个IC芯片3的功能就是将微处理器输出的数字信号转换成标准的midi信号并通过usb接口传输给存储设备4。
本实用新型的钢琴琴键信息采集装置可以直接装置在钢琴琴键的下方，固定在钢琴内部，也可以安装在一个支架上，支架两端带有可调节高度的支撑脚。使用时只要将支架直接放置于钢琴琴键上方，并调节至合适高度即可，免去了复杂的安装。
Claims (6)
1.一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，包括光发射装置，光接收装置、发射控制单元、信号捕捉器、信号转换器和信号存储设备；其特征在于：所述的光发射装置是由若干个红外LED发射管构成，根据需要检测的按键设定红外LED发射管；所述的光接收装置是与红外发射管对应数量的红外光敏管构成，所述的发射控制单元与发射装置固定在同一电路板上，所述的信号捕捉器与当接收装置固定在同一块电路板上；信号捕捉器经数据线与红外光敏管连接；所述的红外LED发射管和红外光敏管安装在琴键的反射区的对应位置；所述的信号转换器将信号捕捉器捕捉的信号转换后传送给信号存储设备。
2.根据权利要求1所述的一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，其特征在于：所述捕捉的信号为电压信号。
3.根据权利要求1所述的一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，其特征在于：所述的信号转换器为midi转换ic;所述的控制单位为单片机。
4.根据权利要求1所述的一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，其特征在于：琴键的反射区设置在按键上面或按键下表面。
5.根据权利要求1所述的一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，其特征在于：所述的光发射装置和光接收装置通过数据线连接。
6.根据权利要求1所述的一种钢琴键盘动作光电数字检测装置，其特征在于：所述钢琴键盘动作光电数字检测装置使用usb线连接并供电。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN105679142A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-06-15 | 大连佳音科技有限公司 | 一种自适应安装的钢琴演奏动作检测电路 |
| CN106297750A (zh) * | 2016-01-19 | 2017-01-04 | 陈文斌 | 钢琴键盘数字信号输出系统 |
| CN106952465A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-07-14 | 上海承歌网络科技有限公司 | 一种钢琴琴键位移检测装置 |
| CN108053817A (zh) * | 2017-10-27 | 2018-05-18 | 北京开心练教育科技有限公司 | 一种键盘乐器光感器及信号输出方法 |
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2014
- 2014-06-11 CN CN201420309254.7U patent/CN203895107U/zh not_active Expired - Lifetime
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