CN204991121U - 一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能控制领域，尤其涉及一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统。其包括键盘、电脑、敲击控制系统、敲击装置；敲击控制系统包括处理器、力度控制执行电路、敲击装置接口；键盘、电脑分别与处理器相连，处理器将键盘的输入信号传送给力度控制执行电路，力度控制执行电路通过敲击装置接口控制敲击装置。本实用新型有益之处在于：通过敲击控制系统来控制多个敲击锤，进而敲击多个钟；通过键盘的敲击智能控制对应的钟；利用HMI实现人机交互，实时控制演奏过程；敲击控制系统与电脑连接，便于对演奏乐曲进行存储与管理；力度控制执行电路和反馈电路的配合，实现对演奏乐曲的音准以及敲击乐器的敲击力度的自动调整。

Description

一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统

技术领域

本实用新型属于智能控制领域，尤其涉及一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统。

背景技术

演奏乐器有很多种类，例如钢琴、小提琴、鼓、吉他等，在西洋乐器广泛推广的同时，传统乐器所具有独特的音域，使得它在乐器中占有一席之地，例如编钟作为中国独特的传统打击类乐器，由若干个大小不同的钟有次序地悬挂在木架上编成一组或几组，每个钟敲击的音高各不相同，演奏出古典的乐风。

编钟个数繁多、高低不一，在大型演奏过程中单人不容易控制、需要多人协同配合，很难实现个人独奏，即使是在独自演奏的情况下，容易出现音符不衔接、不能形成连续的乐曲的现象。此外，编钟的演奏特点也限制了这种乐器的普及，不能实现编钟演奏的简易化。并且现有的智能演奏乐曲的系统虽然能实现自动演奏但是不能智能控制演奏的力度，特别是涉及击打类乐器，击打力度不同，演奏效果也有很大差异。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统将键盘按键与编钟相结合，通过对按键的控制智能实现对应乐器的敲击，节省人力，实现对多按键乐器的智能控制及力度的调整。

为解决上述技术问题，本实用新型的是通过以下技术方案实现的：

一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特殊之处在于：包括键盘、电脑、敲击控制系统、敲击装置，所述敲击控制系统包括处理器、力度控制执行电路、敲击装置接口，所述键盘、电脑分别与处理器相连，所述处理器将键盘的输入信号传送给力度控制执行电路，力度控制执行电路通过敲击装置接口控制敲击装置。

进一步地，处理器与力度控制执行电路之间设置有反馈电路，用于调整敲击锤的敲击力度，完善乐曲演奏。

进一步地，所述敲击控制系统设置有人机交互接口，通过人机交互接口与HMI相连。

进一步地，所述敲击控制系统还设置有与键盘相连接的键盘接口，与电脑连接的电脑接口。

进一步地，所述敲击装置为编钟，包括多个敲击锤、多个铜钟，其中敲击锤和铜钟为二对一的关系，敲击锤与键盘上的单个按键对应。

进一步地，所述敲击装置为编钟，包括多个敲击锤、多个铜钟，其中敲击锤和铜钟为二对一的关系，敲击锤与键盘上的单个按键对应。

进一步地，所述敲击控制系统内部设置与处理器相连的存储器，用于存储处理器的数据。

进一步地，所述敲击系统内部设置有与处理器相连的电源，用于提供电能。

本实用新型与现有技术相比，其有益之处在于：通过敲击控制系统来控制多个敲击锤，从而能同时敲击多个钟；通过键盘可以智能控制对应的钟，进行敲击；利用HMI实现人机交互，实时控制演奏过程；敲击控制系统与电脑的连接，便于对演奏乐曲进行存储与管理；此外，通过力度控制执行电路和反馈电路的配合，实现对演奏乐曲的音准以及敲击乐器的敲击力度的自动调整。

附图说明

图1是本实用新型的系统框架图一；

图2是本实用新型的系统框架图二；

图3是本实用新型的敲击装置示意图。

具体实施方式

以下参照图1至图3，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型做进一步说明，但本实用新型不限于以下所描述的具体实施例。

实施例1：

图1给出了本实用新型的基本框架结构，包括键盘、电脑、HMI、敲击控制系统、敲击装置；其中，键盘、电脑、HMI、敲击装置分别与敲击控制系统相连，键盘作为输入端，将输入指令发送至敲击控制系统，通过敲击控制系统来控制敲击装置，进行相应的敲击。电脑做为辅助设备，便于对传输的文件实现管理与存储，电脑作为辅助设备，也可以忽略。HMI为人机交互界面，利用HMI实现人机交换，显示演奏乐曲的名字，乐曲动态，设备的状态等。

本实用新型可以用于多个部件进行配合演奏的乐器，如钢琴、电子琴、编钟、鼓等，通过键盘的控制，实现按键类或击打类乐器的演奏，进行人工智能控制。

本实用新型中键盘的发音原理与钢琴发音原理相同，按照该原理，采用钢琴黑白组合键，或者模拟钢琴键制作的小型琴键。

实施例2：

图2至图3对本实用新型的框架结构进一步完善，在该实施例中敲击装置包括敲击锤和钟，在图1的基础上，敲击控制系统包括处理器、力度控制执行电路、敲击装置接口。处理器将键盘的输入信号传送给力度控制执行电路，力度控制执行电路通过敲击装置接口控制敲击装置。处理器与力度控制执行电路之间设置有反馈电路，用于调整敲击锤的敲击力度，完善乐曲演奏。

通过力度控制执行电路来判断键盘上对应按键的控制作用至敲击装置上的敲击力度以及准确性。力度控制执行电路控制敲击装置的敲击力度，使之同键盘对应按键力度相符。

若力度控制不精准，乐曲演奏效果不理想，则将判断结果发送至反馈电路，通过反馈电路将判断结果交由处理器来处理，并进行下一步的调整。若力度控制合理，则通过敲击装置接口实现敲击装置的演奏。

敲击控制系统设置有人机交互接口，通过人机交互接口与HMI相连，通过HMI实时显示乐器演奏的整个过程，包括乐曲演奏名称、乐曲演奏进度、乐曲的状态等。

敲击控制系统还设置有与键盘相连接的键盘接口，与电脑连接的电脑接口。利用键盘上的按键来控制敲击装置，实现敲击装置的人工智能控制。本实施例中键盘的发音原理与钢琴发音原理相同，按照该原理，采用钢琴黑白组合键，或者模拟钢琴键制作的小型琴键。

敲击装置包括多个敲击锤、多个击打乐器，所述敲击锤与击打乐器个数一一对应，在图2中击打乐器采用的是n个铜钟，每一个敲击锤对应一个铜钟，并且每一个敲击锤也与键盘上的按键一一对应，按键与敲击锤的对应关系通过程序设置写入在处理器中。按键与音符的对应关系为单个按键对应一个音符，单个音符的发音对应单个按键，音符的组合或者音节通过多个按键同时按下控制多个敲击锤进行敲击，发音原理与钢琴原理相同。

对于图2提供的系统，预先将键盘与乐谱音符的对应关系、敲击锤控制敲击装置时发出的声音强度通过程序编写至处理器中，电脑实现辅助管理工作，将乐曲文件存储至电脑中，通过电脑与处理器相连，将乐曲数据发送给处理器，或者将即兴演奏的乐曲通过处理器以文件的形式发送至电脑进行存储。而演奏的同时，处理器通过人机交互接口将键盘的演奏过程通过HMI显示。

在演奏时，如果按下对应键的力度不够、敲击锤敲击铜钟时音效不佳或有误时，可通过反馈电路将信息反馈至处理器进行调整，之后再次经由力度控制执行电路进行执行，将执行信号通过敲击装置接口发送至敲击装置，此时，根据键盘对应的敲击锤，对相应的铜钟进行敲击，连续的按下键盘或者根据乐谱碰触键盘，以此形成带有旋律的乐曲，实现智能演奏乐曲。

在本实施例中，敲击装置的敲击锤和铜钟分别为127个，并且一一对应，也可以根据具体的演奏设置敲击锤和铜钟的个数。

在本实施例中实现敲击系统内部设置有与处理器相连的电源，用于提供电能。

在实施例2中，敲击控制系统内还设置有与处理器相连的存储器，用于实现演奏过程中的数据存储与交换，存储器采用常见的SD卡、闪存或U盘，将存储器通过USB接口安装在敲击控制系统上，便于数据的读取与写入。在图中并未示出USB接口，存储器可为内插或外接的形式，也可以采用插槽结构取代USB接口来连接存储器。存储器内包括预先写入的乐曲数据、实时记录的处理器数据，处理器数据包括计算机程序、中间运行结果、最终处理结果等。

本实用新型既可以自动演奏也可以手动演奏，通过键盘控制的方式实现手动演奏，根据预先存储在电脑中的文件，在电脑上进行操作，发送演奏指令给敲击控制系统中的处理器，控制敲击系统自动执行乐曲的演奏。

实施例3：

在本实施例中，系统框架结构以及系统执行过程与实施例2类似，唯一不同的地方在于敲击装置钟的击打乐器为编钟，敲击锤与编钟的对应关系也发生改变。因编钟与铜钟或普通的钟发音原理不同，具有自己独特的敲击方式。

每套编钟的个数不同，在本实施例中，个数为127枚，敲击锤与编钟每枚为二对一的方式，即两个敲击锤对应一枚，敲击锤与琴键对应关系仍为一对一，当同时按下每枚上的两个敲击锤对应的两个琴键时，相应的那枚发出声音；连续按下琴键或者根据乐谱按下琴键，对应的编钟中每枚依次发出乐声，形成连续的乐曲。

本实用新型的敲击装置中可以将多件组合乐器或多按键乐器来代替铜钟或编钟，以此方式实现乐器的智能控制，自动演奏乐曲。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特征在于：包括键盘、电脑、敲击控制系统、敲击装置，所述敲击控制系统包括处理器、力度控制执行电路、敲击装置接口，所述键盘、电脑分别与处理器相连，所述处理器将键盘的输入信号传送给力度控制执行电路，力度控制执行电路通过敲击装置接口控制敲击装置。

2.如权利要求1所述的一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特征在于：处理器与力度控制执行电路之间设置有反馈电路，用于调整敲击锤的敲击力度。

3.如权利要求1或2所述的一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特征在于：所述敲击控制系统还设置有人机交互接口，通过人机交互接口与HMI相连。

4.如权利要求3所述的一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特征在于：所述敲击控制系统还设置有与键盘相连接的键盘接口，与电脑连接的电脑接口。

5.如权利要求4所述的一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特征在于：所述敲击装置包括多个敲击锤、多个击打乐器，所述敲击锤与击打乐器一一对应，所述敲击锤与键盘上的单个按键对应。

6.如权利要求5所述的一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特征在于：所述敲击装置为编钟，包括多个敲击锤、多个铜钟，其中敲击锤和铜钟为二对一的关系，敲击锤与键盘上的单个按键对应。

7.如权利要求6所述的一种智能控制铜钟或编钟演奏的系统，其特征在于：所述敲击控制系统内部设置有与处理器相连的存储器，所述存储器用于实时读取或发送数据给处理器。