KR101754983B1 - 디지털 다기능 악기 - Google Patents

디지털 다기능 악기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자악기에 관한 것으로, 복수의 악기에 대응하는 음색정보(timbre data)를 포함하는 데이터베이스(database); 상기 복수의 악기 중 선택된 악기에 대응한 연주위치를 표시하고 상기 연주위치의 접촉 여부를 검출하여 연주위치 정보를 입력받는 연주정보 입력부(acoustic data input unit);상기 복수의 악기 중 하나와 악기와 대응하는 형상을 갖고, 착탈가능한 마우스피스;외부에서 유입된 공기량을 측정하고, 측정된 공기량을 통해 음 세기정보(volume data)를 생성하는 공기량 측정부(wind sensor unit);상기 연주정보 입력부에서 생성된 상기 연주위치 정보에 대응하는 음색정보를 상기 데이터베이스로부터 입력받고, 상기 공기량 측정부로부터 음 세기 정보를 입력받아, 상기 음색정보와 상기 음 세기 정보를 합성하여 악기의 연주음을 출력하는 제어부(control unit);상기 공기량 측정부, 상기 연주정보 입력부 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부(power supply unit); 를 포함한다.

Description

디지털 다기능 악기{Digital Multifunctional Musical Instrument}
본 발명은 디지털 다기능 악기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 여러 관악기 중 연주하고자 하는 악기를 선택한 후 마우스피스로 공기를 불어넣어 악기 연주음을 발생하도록 하여 연주할 수 있는 디지털 다기능 악기에 관한 것이다.
최근, 전자 기술, 디지털 기술의 진보는 눈부시게 발전하고 있으며, 이들 기술을 이용한 각종 전자 악기, 예컨대, 전자관악기, 전자건반악기가 개발되어 널리 일반 대중에 사용되고 있다. 이들 각종 전자악기 중 전자건반악기는 하나의 음고지정 조작을 행했을 경우에도 그 지정 도작된 제 1의 음고로서 제 1의 악음, 즉 원음을 발음시키는 외에 상기 제 1의 음고와는 다른 별도의 제 2의 음고로서 제 2의 악음, 즉 커플러음을 발음시키는 커플러 효과라고 불려지는 발음기능을 가진 것이었다. 이 발음 기능을 가지는 전자건반악기에 의하면, 소정의 음고차를 가지는 2개의 악음을 동시에 발음시키는 것이 가능하므로 연주효과를 향상시킬 수 있다.
그런데, 종래의 전자관악기는 전자건반악기에서 악기 연주음을 출력하도록 하고 있어, 실제 입으로 공기를 불어넣어 악기 연주음을 발생시켜 실제 악기를 연주하는 효과를 내는 디지털 악기의 개발이 요구되었다.
본 발명의 목적은 여러 종류의 악기 중 연주하고자 하는 악기를 선택한 후 공기량 측정부를 통해 공기를 불어넣어 실제 악기와 같은 악기 연주음으로 연주를 할 수 있는 디지털 다기능 악기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 다기능 악기는, 복수의 악기에 대응하는 음색정보(timbre data)를 포함하는 데이터베이스(database);
상기 복수의 악기 중 선택된 악기에 대응한 연주위치를 표시하고 상기 연주위치의 접촉 여부를 검출하여 연주위치 정보를 입력받는 연주정보 입력부(acoustic data input unit);
상기 복수의 악기 중 하나와 악기와 대응하는 형상을 갖고, 착탈가능한 마우스피스;
외부에서 유입된 공기량을 측정하고, 측정된 공기량을 통해 음 세기정보(volume data)를 생성하는 공기량 측정부(wind sensor unit);
상기 연주정보 입력부에서 생성된 상기 연주위치 정보에 대응하는 음색정보를 상기 데이터베이스로부터 입력받고, 상기 공기량 측정부로부터 음 세기 정보를 입력받아, 상기 음색정보와 상기 음 세기 정보를 합성하여 악기의 연주음을 출력하는 제어부(control unit); 및
상기 공기량 측정부, 상기 연주정보 입력부 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부(power supply unit); 를 포함한다.
상기 마우스피스는 악기 종류에 관한 정보를 입력하는 제1 단자부를 포함할 수 있다.
상기 제1 단자부와 접촉하여 악기 종류에 관한 정보를 입력받는 마우스피스검출센서를 더 포함할 수 있다.
상기 마우스피스검출센서는 상기 제1 단자부와 동일하거나 더 많은 개수를 가질 수 있다.
상기 악기의 연주음을 저장하는 연주 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 악기의 연주음을 오디오 파일로 변환하여 상기 연주 저장부에 출력할 수 있다.
상기 공기량 측정부는 복수의 센서를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 악기 연주음 신호의 주파수를 조절할 수 있는 옥타브 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 연주정보 입력부는 정전식 터치방식, 정압식 터치방식, 초음파 위치 검출 방식 중 하나로 연주위치를 검출할 수 있다.
상기 연주정보 입력부는, 연주위치를 표시하는 표시패널과 일체로 형성될 수 있다.
상기 연주정보 입력부는 연주위치에 가해지는 압력을 검출하는 압력센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 검출된 압력에 대응하여 악기 연주음 신호의 주파수를 변경할 수 있다.
상기 압력센서는 정전변위센서, 압전센서, 전자유도센서 중 어느 하나일 수 있다.
상기 연주정보 입력부에 대응한 위치에 결합되는 연주위치 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 연주위치 가이드는 연주위치에 대응하는 영역과 연주위치 주변부의 재질이 서로 다를 수 있다.
상기 연주위치 가이드는 연주위치에 대응하는 영역에 위치하는 요부, 철부 또는 구멍 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 연주위치 가이드는 악기 종류에 관한 정보를 입력하는 제2 단자부를 포함할 수 있다.
상기 제2 단자부와 접촉하여 악기 종류에 관한 정보를 입력받는 연주위치가이드검출센서를 더 포함할 수 있다.
상기 연주위치가이드검출센서는 상기 제2 단자부와 동일하거나 더 많은 개수를 가질 수 있다.
상기 연주위치 가이드는 연주위치에 가해지는 압력을 검출하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.
상기 압력센서는 정전변위센서, 압전센서, 전자유도센서 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명은 여러 종류의 악기 중 사용자가 연주하고자 하는 악기를 선택한 후 공기량 측정부를 통해 공기를 불어 넣으면서 터치패널에 표시된 음계 선택 화면을 통해 실제 관악기와 같은 음으로 연주할 수 있다.
또한, 여러 가지 악기와 유사한 형태의 마우스피스를 공기량 측정부와 결합하여 사용자가 실제 악기를 연주하는 것과 같은 감각으로 연주를 할 수 있다.
이를 통해 현장감 있는 디지털 다기능 악기를 구현할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 하나의 다기능 디지털 악기로 대부분의 악기의 연주가 가능하며 고가인 여러 종류의 악기를 각각 구입하는 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스피스의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바디부의 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기량 측정부의 사시도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기량 측정부의 단면도이다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연주정보 입력부의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기를 연주하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 블록구성도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연주위치 가이드 및 바디부의 단면도이다.
도 12a 내지 도 12b는 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 연주위치 가이드의 평면도이다.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 연주위치 가이드의 단면도이다.
도 14은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 다기능 악기를 연주하는 흐름도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경이 가능하고, 여러 가지 형태로 실시될 수 있는 바, 특정의 실시예만을 도면에 예시하고 본문은 이를 중심으로 설명한다. 그렇다고 하여 본 발명의 범위가 상기 특정한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 또는 대체물은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 사시도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 마우스피스의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바디부의 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기는 마우스피스(100), 바디부(200)를 포함한다.
마우스피스(100)는 외부로부터 공기를 유입할 수 있는 구조를 가지며, 각 악기의 마우스피스와 유사한 형태를 가진다. 또한, 마우스피스(100)는 바디부(200)와 결합할 수 있다. 도 3a 에 도시된 바와 같이, 단소의 취구부와 유사한 형태인 마우스피스는 바디부(200)와 결합될 수 있고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 플루트의 마우스피스와 유사한 형태인 마우스피스는 바디부(200)와 결합될 수 있다.
마우스피스(100)는 바디부(200)와 접촉하여 마우스피스(100)와 대응되는 악기의 종류에 관한 정보를 바디부(200)에 입력하기 위한 구조를 가진다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 마우스피스(100)는 적어도 하나의 제1 단자부(101)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 단자부(101)는 마우스피스검출센서(201)를 향하여 돌출되어 있으나 이에 한정하지 않고 홈의 형태를 가질 수 있다. 또한, 제1 단자부(101)는 금속재질이나, 이에 한정하지 않고 모든 재질로 이루어질 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 바디부(200)는 마우스피스검출센서(201), 공기량 측정부(210), 연주정보 입력부(220), 제어부(230), 데이터베이스(240), 연주 저장부(250) 및 전원부(260)를 더 포함할 수 있다.
마우스피스검출센서(201)는 제1 단자부(101)의 형상에 대응하여 돌출되거나 함몰될 수 있다.
마우스피스검출센서(201)는 제1 단자부(101)와 동일하거나 더 많은 개수로 배치된다. 예를 들어, 바디부(200)가 총 7개의 마우스피스검출센서(201)를 갖는 경우, 단소의 마우스피스(100)는 총 3개의 제1 단자부(101)를 포함하고, 플루트의 마우스피스(100)는 총 5개의 제1 단자부(101)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단소의 마우스피스(100)와 바디부(200)가 결합된 경우, 7개의 마우스피스검출센서(201)중 3개만이 3개의 제1 단자부(101)에 접촉한다. 마우스피스검출센서(201)는 제1 단자부(101)의 접촉 여부를 제어부(230)에 전송한다.
이와 달리, 마우스피스(100)가 악기 종류에 따라 배열 위치만 다른 동일한 개수의 제1 단자부(101)를 포함한 경우, 마우스피스검출센서(201)는 제1 단자부(101)의 위치를 검출하여 제어부(230)로 전송하고 제어부(230)는 입력받은 마우스피스검출센서(201)의 신호에 의하여 악기 및 마우스피스(100)의 종류를 구분할 수 있다.
이와 같이, 바디부(200)는 마우스피스(100)에 배치된 제1 단자부(101)의 개수 및 위치의 조합을 인식하여 악기의 종류를 선택할 수 있다.
공기량 측정부(210)는 사용자가 불어넣은 공기량을 산출하여 음 세기 정보를 제어부(230)에 제공한다. 공기량 측정부(210)는 사용자의 호흡기류를 통해 공기량을 측정하는 것이라면 어느 것이든 가능하다. 공기량 측정부(210)는 바디부(200)에 포함될 수 있다. 한편, 공기량 측정부(210)는 마우스피스(100)에 장착될 수 있다.
도 5a는 일 실시예에 따른 공기량 측정부(210)를 도시한 도면이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 공기량 측정부(210)의 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 공기량 측정부(210)는 하우징(211), 튜브(212), 센서부(213), 데이터 통신부(214), 공기량 산출부(215)로 구성되어 있다.
하우징(211) 내부에 튜브(212), 센서부(213), 공기량 산출부(215)가 위치하며, 하우징(211)의 일측에 마우스피스 결합부(211a)가 형성되고, 일면에는 배출홀(211b)이 형성된다. 마우스피스 결합부(211a)는 마우스피스(100)와 결합하고, 사용자의 호흡기류는 마우스피스(100)로부터 마우스피스 결합부(211a)로 유입된다.
튜브(212)는 하우징(211) 내부에 위치하여 사용자의 호흡기류를 안내하는 것으로, 유입부(212a)의 일단이 마우스피스 결합부(211a)와 연결되고, 배출부(212b)의 일단이 배출홀(211b)과 연결된다. 인가되는 호흡기류를 손실없이 공급받을 수 있도록 튜브(212)는 마우스피스 결합부(211a)로부터 배출홀(211b) 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라 마우스피스 결합부(211a)에 호흡기류를 인가되면 호흡기류가 튜브(212)를 따라 배출홀(211b)로 배출된다. 이처럼 하우징(211) 내에 튜브(212)가 내장됨에 따라 마우스피스 결합부(211a) 내로 인가되는 사용자의 호흡기류가 손실되지 않고 전부 배출홀(211b)로 안내된다. 튜브(212) 중앙의 단면적은 저항을 형성하기 위해 유입부(212a) 및 배출부(212b)의 단면적보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 튜브(212)의 중앙 부분은 오리피스와 유사한 구조를 가진다.
센서부(213)는 복수의 압력센서를 포함할 수 있다. 도 5b에 도시된 바에 같이, 본 발명에 따른 일 실시예는 제 1 압력센서(213a)와 제 2 압력센서(213b)로 이루어지고, 제 1 압력센서(213a)와 제 2 압력센서(213b)는 튜브(212)에 위치한다. 마우스피스 결합부(211a)로 유입되는 호흡기류에 의해 발생한 압력값을 각각 측정한다. 보다 구체적으로, 제 1 압력센서(213a)는 튜브(212)의 유입부(212a)에 배치되고 제 2 압력센서(213b)는 튜브(212)의 배출부(212b)에 배치되어, 튜브 중앙의 전, 후에 위치한 유입부(212a), 배출부(212b) 내의 압력을 각각 측정할 수 있다. 여기서 제 1 압력센서(213a) 및 제 2 압력센서(213b)의 종류는 한정하지 않으며, 유체의 압력변화를 측정하는 것이라면 어느 것이나 가능하다.
한편, 센서부(213)는 복수의 유속센서를 포함할 수 있다. 유속센서는 불어넣은 공기의 속도를 측정하며, 측정된 공기의 속도는 베르누이 방정식을 이용하여 계산하여 압력으로 변환될 수 있다.
데이터 통신부(214)는 제어부(230)와 연결되어 정보를 송수신할 수 있도록 형성된 것으로, 공기량 측정부에서 마우스피스 결합부(211a)와 대향하는 방향에 배치될 수 있다. 데이터 통신부(214)와 제어부(230)를 연결하기 위해, 자체 통신 규약을 이용하거나, 유선 통신 규약인 USB, PLC, LAN, RS-232, RS-485, RS-422, IEEE1394 및 Home PNA, 무선 통신 규약인 Zigbee, DSRC, RFID, Blooth(Bluetooth), WLAN, Wifi 및 Wibro 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
공기량 산출부(215)는 오리피스 유량계의 원리를 이용하여 공기량을 산출한다. 오리피스 유량계는 관 내에 오리피스를 배치하여 오리피스의 전, 후에 흐르는 유체의 압력을 측정하여 유량을 계산하는 유량계이다. 유체가 흐르는 관의 단면적이 작아지면 저항이 발생하여 오리피스의 전, 후에 흐르는 유체의 압력이 달라지게 된다. 관을 흐르는 유량은 오리피스의 전, 후에 흐르는 유체의 압력의 차에 비례하기 때문에, 오리피스의 전, 후에 흐르는 유체의 압력의 차를 측정하여 유량을 구할 수 있다. 즉, 공기량 산출부(215)는 제 1 압력센서(213a)와 제 2 압력센서(213b)에서 각각 측정된 압력의 차를 계산하여, 공기량을 산출할 수 있다. 산출한 공기량은 음 세기 정보로 변환되어 데이터 통신부(214)를 통해 제어부(230)로 전송된다.
연주정보 입력부(220)는 바디에 위치하며, 악기의 종류를 표시하고 선택된 악기에 대응하는 연주위치를 표시한다. 연주정보 입력부(220)는 정전식 터치방식, 정압식 터치방식, 초음파 위치 검출 방식 중 하나로 이루어진 입력패드로서 사용자가 접촉한 연주위치 정보를 입력받는다.
연주정보 입력부(220)는 연주위치에 가해지는 압력을 검출하기 위해 압력센서를 더 포함할 수 있다. 압력센서는 정전변위센서, 압전센서, 전자유도센서 중 어느 하나일 수 있다. 연주위치에서 압력센서가 감지한 압력의 정도에 따라 제어부(230)가 악기 연주음 신호의 주파수를 변화시켜, 사용자는 실제 악기와 유사한 악기 연주음을 연주할 수 있다.
도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연주정보 입력부의 평면도이다.
도 6a 내지 도 7을 참조하면, 연주정보 입력부(220)는 연주위치를 표시하는 표시패널과 일체로 배치될 수 있다. 이에 따라, 연주정보 입력부(220)의 표시패널은 연주위치를 표시하고, 연주정보 입력부(220)는 표시된 연주위치에서 사용자가 접촉한 연주위치 정보를 입력받는다. 표시패널은 발광다이오드 패널, 액정표시패널, 유기발광다이오드패널, 전기영동표시패널 중 어느 하나일 수 있다.
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 연주정보 입력부(220)는 연주하고자 하는 악기의 버튼 또는 구멍에 대응하여 연주위치를 표시하고, 연주위치 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 단소 또는 플루트가 선택된 경우, 연주정보 입력부(220)는 단소의 구멍 또는 플루트의 버튼에 대응하여 연주위치를 표시하고 이를 통해 연주정보 입력부(220)는 연주위치 정보를 입력 받는다.
또한, 도 7을 참조하면, 연주정보 입력부(220)는 표시패널을 통해 연주위치 외의 정보도 표시할 수 있다. 예를 들어, 연주하고자 하는 악기의 종류를 선택할 수 있는 화면을 표시할 수 있으며, 그 밖에 연주하고자 하는 악기를 선택할 수 있는 화면 및 선택된 악기, 음량, 옥타브 등의 연주정보를 표시할 수 있다.
제어부(230)는 마우스피스검출센서(201)로부터 마우스피스의 제1 단자부(101)의 접촉여부를 전송받아 악기의 종류를 판정하여 연주정보 입력부(200)에 표시할 수 있다. 또한, 제어부(230)는 선택된 악기의 종류에 대응하여 데이터베이스(240)로부터 음색정보를 입력받을 수 있다.
또한, 제어부(230)는 소리의 3요소인 소리의 세기, 높이, 음색에 해당하는 정보를 각각 공기량 측정부(210), 연주정보 입력부(220), 데이터베이스(240)로부터 입력받는다.
구체적으로, 제어부(230)는 사용자의 호흡기류를 통해 공기량을 측정한 공기량 측정부(210)로부터 음 세기 정보를 제공받고, 연주위치 정보를 입력받는 연주정보 입력부(220)로부터 소리의 높이에 해당하는 정보를 제공받는다. 또한, 제어부(230)는 사용자가 선택한 악기의 음색정보를 데이터베이스(240)로부터 입력받는다.
이에 따라, 제어부(230)는 선택된 악기 및 입력받은 연주위치 정보에 대응하는 음색정보를 데이터베이스(240)로부터 입력받고, 제공받은 음색정보와 공기량 측정부(210)로부터 입력되는 음 세기 정보를 합성하여 악기의 연주음을 출력한다.
도면에 도시되어 있지 않지만, 제어부(230)는 악기 연주음 신호의 주파수를 조절할 수 있는 옥타브 조절부를 포함할 수 있다. 옥타브 조절부는 별도의 물리적 버튼으로 바디부(200)에 배치될 수 있으며, 사용자가 연주하고자 하는 음계의 주파수를 2의 제곱 배로 변환하여 동일한 음계의 다른 옥타브 음의 신호로 악기 연주음 신호를 변경할 수 있다. 예를 들어, 주파수 262Hz의 ‘도’음을 사용자가 연주할 때 옥타브 조절부를 이용하여 옥타브를 높이면, 262Hz의 2배의 주파수를 가진 ‘도’의 악기 연주음 신호를 출력하고, 옥타브를 내리면 262Hz의 1/2배의 주파수를 가진 ‘도’ 악기 연주음 신호를 출력한다. 이때, 제어부(230)는 연주정보 입력부(220)으로부터 입력되는 연주위치 정보와 옥타브 조절부로부터 입력되는 옥타브 정보를 합성하여 악기 연주음 신호를 출력할 수 있다.
제어부(230)는 연주정보 입력부(220)의 압력센서로부터 입력받은 압력에 따라 악기 연주음 신호의 주파수를 변경할 수 있다. 이때, 제어부(230)는 압력센서에 의해 감지된 압력을 연주위치 정보와 결합하여 데이터베이스(240)로부터 이에 대응하는 음색정보를 입력받아 악기 연주음 신호를 출력한다.
또한, 제어부(230)는 악기 연주음 신호를 오디오 파일 포맷으로 변환하여 연주저장부(250)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 악기 연주음 신호는 WAV, FLAC, TTA, MP3, ACC의 포맷으로 변환되어 연주 저장부(250)에 저장될 수 있다.
제어부(230)는 연주 저장부(250)에 저장된 악기 연주음 신호 파일을 외부 단말기(예를 들어, 개인용 컴퓨터, 스마트폰)로 전송할 수 있다.
또한, 사용자의 필요에 따라, 제어부(230)는 저장된 악기 연주음 신호 파일을 내장 앰프 또는 외장 앰프로 출력하여 연주음을 재생할 수 있다.
데이터베이스(240)는 여러 가지 악기에 각각 대응하는 악기 음색정보를 포함한다. 악기가 선택되면, 데이터베이스(240)는 해당 악기의 음색정보를 제어부(230)에 제공하고, 특히, 사용자가 입력한 연주위치 정보와 대응하는 음색정보를 제어부(230)에 제공한다.
바디부(200)는 내장 앰프 및 내장 스피커를 더 포함할 수 있다. 내장 앰프는 제어부(230)로부터 출력된 악기 연주음 신호를 증폭하고, 내장 스피커는 제어부(230) 또는 내/외장 앰프로부터 증폭된 악기 연주음 신호를 악기 연주음으로 변환할 수 있다. 내장 앰프 및 내장 스피커를 통해 디지털 다기능 악기는 자체적으로 악기 연주음을 출력할 수 있다.
바디부(200)는 연결단자를 포함하여, 외부 앰프 및 외장 스피커와 연결될 수 있다. 외장 앰프는 제어부(230)로부터 출력된 악기 연주음 신호를 증폭하고, 외장 스피커는 제어부(230) 또는 내/외장 앰프로부터 증폭된 악기 연주음 신호를 악기 연주음으로 변환하여 출력할 수 있다. 바디부(200)에 위치하는 연결단자와 외장 앰프 및 외장 스피커를 연결하여 디지털 다기능 악기 외부에서 악기 연주음을 출력할 수 있다. 이를 위해 바디부(200)는 자체 통신 규악을 사용하는 연결단자 또는 유선 통신 규약인 USB, PLC, LAN, RS-232, RS-485, RS-422, IEEE1394 및 Home PNA, 무선 통신 규약인 Zigbee, DSRC, RFID, Blooth(Bluetooth), WLAN, Wifi 및 Wibro 중 어느 하나 이상을 사용하는 연결단자를 포함할 수 있다.
전원부(260)는 디지털 다기능 악기가 작동할 수 있도록 공기량 측정부(210), 연주정보 입력부(220), 제어부(230)에 전원을 공급한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 다기능 악기를 연주하는 흐름도이다.
도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 일 실시예의 동작과정을 상세히 설명한다.
S201단계는 악기선택 단계이다. 여러 가지 방법으로 연주할 악기를 선택할 수 있다. 사용자는 연주정보 입력부(220)에 표시된 화면을 통해 연주할 악기를 직접 선택할 수 있다.
이와 달리, 연주할 악기와 대응되는 마우스피스(100)가 바디부(200)에 결합되는 경우, 마우스피스(100)는 바디부(200)의 마우스피스검출센서(201)를 통하여 대응되는 악기의 종류에 관한 정보를 입력하면 제어부(230)는 마우스피스검출센서(201)로부터 정보를 입력받아 마우스피스(100)에 대응하는 악기를 자동적으로 선택할 수 있다.
S202단계는 악기 활성화 단계이다. 선택된 악기에 따라, 연주정보 입력부(220)는 연주위치를 표시하고, 제어부(230)는 데이터베이스(240)로부터 음색정보를 입력받는다.
S203단계는 연주단계이다. 공기량 측정부(210)는 사용자가 불어넣은 공기량에 대응되는 음 세기 정보를 제어부(230)로 전송하고, 연주정보 입력부(220)는 입력된 연주위치 정보를 제어부(230)로 출력한다. 제어부(230)는 음 세기 정보와 연주위치 정보를 음성합성하여 악기 연주음을 출력한다.
예를 들어, 단소를 연주할 때, 연주정보 입력부(220)가 사용자로부터 직접 단소를 입력받거나, 단소에 대응하는 마우스피스(100)가 바디부(200)와 결합되어 연주할 악기가 선택된다. 이때, 연주정보 입력부(220)는 단소의 구멍에 대응하는 연주위치를 표시하고, 제어부(230)는 데이터베이스(240)로부터 단소의 음색정보를 입력받는다. 사용자는 마우스피스(100)에 공기를 불어넣으면서 연주정보 입력부(220)에 표시된 연주위치를 접촉하여 디지털 다기능 악기를 연주한다.
도 9는 본 발명에 따른 다른 실시예의 블록 구성도이고, 도 10은 본 발명에 따른 다른 실시예의 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예의 구성요소에 대한 설명 가운데 일 실시예의 구성요소에 관한 설명과 중복되는 내용은 생략한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 다기능 악기는 마우스피스(100), 바디부(200) 및 연주위치 가이드(300)를 포함한다.
연주위치 가이드(300)는 사용자에 의해 접촉될 수 있는 면을 가지며, 각 악기의 구멍 및 버튼과 대응되는 형태를 가진다. 또한, 연주위치 가이드(300)가 바디부(200)와 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
연주위치 가이드(300)는 마우스피스(100)와 유사하게 바디부(200)와 결합하여 연주위치 가이드(300)와 대응되는 악기의 종류에 관한 정보를 바디부(200)에 입력하기 위한 구조를 가질 수 있다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 연주위치 가이드(300)는 적어도 하나의 제2 단자부(301)를 포함한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제2 단자부(301)는 바디부(200)를 향하여 돌출되어 있으나 이에 한정하지 않고 연주위치 가이드(300)으로 함몰된 홈의 형태를 가질 수 있다. 또한, 제2 단자부(301)는 금속재질을 포함할 수 있으나, 이에 한정하지 않고 모든 재질로 이루어질 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 바디부(200)는 제2 단자부(301)의 형상에 대응하여 돌출되거나 함몰된 연주위치가이드검출센서(202)를 가질 수 있다.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 연주위치가이드검출센서(202)는 제2 단자부(301)보다 같거나 더 많은 개수로 배치된다. 예를 들어, 바디부(200)가 모서리에 각 4개씩 총 12개의 연주위치가이드검출센서(202)를 갖는 경우, 단소의 연주위치 가이드(300)는 총 5개의 제2 단자부(301)를 포함하고, 플루트의 연주위치 가이드(300)는 총 6개의 제2 단자부(301)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 단소의 연주위치 가이드(300)와 바디부(200)가 결합된 경우, 연주위치가이드검출센서(202) 중 3개만이 3개의 제2 단자부(301)에 접촉한다. 연주위치가이드검출센서(202)는 제2 단자부(301)의 접촉 여부를 제어부(230)에 전송한다.
이와 달리, 연주위치 가이드(300)가 악기 종류에 따라 배열 위치만 다른 동일한 개수의 제2 단자부(301)를 포함한 경우, 연주위치가이드검출센서(202)는 제2 단자부(301)의 위치를 검출하여 제어부(230)로 전송하고 제어부(230)는 입력받은 연주위치가이드검출센서(202)의 신호에 의하여 악기 및 연주위치 가이드(300)의 종류를 구분할 수 있다.
이와 같이, 바디부(200)는 연주위치 가이드(300)에 배치된 제2 단자부(301)의 개수 및 위치의 조합을 인식하여 악기의 종류를 선택할 수 있다.
도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 연주위치 가이드(300)의 연주위치와 연주위치 주변부는 다른 재질로 이루어질 수 있다. 다른 재질로 이루어진 연주위치와 그 주변부는 다른 촉감을 가질 수 있다. 이에 따라, 연주정보 입력부(220)는 사용자로부터 정확하게 연주위치 정보를 입력받을 수 있다.
도 13a 내지 도 13b를 참조하면, 연주위치 가이드(300)는 연주위치에 대응하는 영역에 요부, 철부 또는 구멍 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 사용자가 요부, 철부 또는 구멍의 형상을 한 연주위치 가이드(300)에 접촉하면, 상기 연주위치 가이드(300)는 연주정보 입력부(220)에 접촉한다. 이에 따라, 사용자는 실제 악기를 연주하는 듯한 감각으로 디지털 다기능 악기를 연주할 수 있다.
연주위치 가이드(300)는 연주위치에 가해지는 압력을 검출하기 위해 압력센서를 더 포함할 수 있다. 압력센서는 정전변위센서, 압전센서, 전자유도센서 중 어느 하나일 수 있다. 연주위치에서 압력센서가 감지한 압력의 정도에 따라 제어부(230)에서 악기 연주음 신호의 주파수를 변화시켜, 실제 악기와 유사한 악기 연주음을 출력하는 디지털 다기능 악기를 제공할 수 있다.
연주정보 입력부(220)는 바디에 위치하며, 악기의 종류를 표시하고 선택된 악기에 대응한 연주위치를 표시한다. 연주정보 입력부(220)는 정전식 터치방식, 정압식 터치방식, 초음파 위치 검출 방식 중 하나로 이루어진 입력패드로서 사용자가 접촉한 연주위치를 연주위치 가이드(300)를 통하여 입력받는다.
연주정보 입력부(220)는 연주하고자 하는 악기의 버튼 또는 구멍에 대응하여 연주위치를 표시하고, 연주위치 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 단소 또는 플루트가 선택된 경우, 연주정보 입력부(220)는 단소의 구멍 또는 플루트의 버튼에 대응하여 연주위치를 표시하고 연주위치 가이드(300)를 통해 연주정보 입력부(220)는 연주위치 정보를 입력 받는다.
이와 같이, 연주정보 입력부(220)는 연주위치 가이드(300)와 함께 연주위치의 개수 및 위치를 악기에 따라 다르게 표시할 수 있다.
제어부(230)는 마우스피스(100) 또는 연주위치 가이드(300)에서 입력된 신호를 센서로부터 전송받아 연주할 악기를 선택하고 이에 대응하는 악기의 음색정보를 데이터베이스(240)로부터 입력받는다.
데이터베이스(240)는 여러 가지 악기에 각각 대응하는 악기 음색정보를 포함한다. 악기가 선택되면, 데이터베이스(240)는 해당 악기의 음색정보를 제어부(230)에 제공하고, 특히, 사용자가 입력한 연주위치 정보와 대응하는 음색정보를 제어부(230)에 제공한다.
도 14는 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 디지털 다기능 악기를 연주하는 흐름도이다. 도 14을 참조하여, 본 발명에 따른 다른 실시예의 동작과정을 상세히 설명한다.
S301단계는 악기선택 단계이다. 여러 가지 방법으로 연주할 악기를 선택할 수 있다. 사용자는 연주정보 입력부(220)에 표시된 화면을 통해 연주할 악기를 직접 선택할 수 있다. 이와 달리. 연주할 악기와 대응되는 마우스피스(100)가 바디부(200)와 결합되어 연주할 악기가 자동적으로 선택될 수 있다. 마우스피스(100)가 바디부(200)에 결합되면, 제어부(230)는 마우스피스(100) 및 이에 대응하는 악기를 마우스피스검출센서(201)로부터 입력받아 악기를 선택한다. 전술된 두 가지 방법과 달리, 연주위치 가이드(300)가 바디부(200)와 결합되어 연주할 악기가 선택될 수 있다. 연주위치 가이드(300)가 바디부(200)와 결합되는 경우, 연주위치 가이드(300)는 연주위치가이드검출센서(202)를 통하여 대응되는 악기의 종류에 관한 정보를 입력하면 제어부(230)는 연주위치가이드검출센서(202)로부터 정보를 입력받아 연주위치 가이드(300)에 대응하는 악기를 선택할 수 있다.
S302단계는 악기 활성화 단계이다. 선택된 악기에 따라, 연주정보 입력부(220)는 연주위치를 표시하고, 제어부(230)는 데이터베이스(240)로부터 음색정보를 입력받는다.
S303단계는 연주단계이다. 공기량 측정부(210)는 사용자가 불어넣은 공기량에 대응되는 음 세기 정보를 제어부(230)로 출력하고, 연주정보 입력부(220)는 입력된 연주위치 정보를 제어부(230)로 출력한다. 제어부(230)는 음 세기 정보와 연주위치 정보를 음성합성하여 악기 연주음을 출력한다.
예를 들어, 단소를 연주할 때, 연주정보 입력부(220)가 사용자로부터 직접 단소를 입력받거나, 단소에 대응하는 마우스피스(100)가 바디부(200)와 결합되거나, 또는 단소에 대응하는 연주위치 가이드(300)가 바디부(200)와 결합되면, 연주할 악기가 선택된다. 이때, 연주정보 입력부(220)는 단소의 구멍에 대응하는 연주위치를 표시하고, 제어부(230)는 데이터베이스(240)로부터 단소의 음색정보를 입력받는다. 사용자는 마우스피스(100)에 공기를 불어넣으면서 연주정보 입력부(220)에 표시된 단소의 구멍을 접촉하여 디지털 다기능 악기를 연주한다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 마우스피스 200: 바디
210: 공기량 측정부 220: 연주정보 입력부
230: 제어부 240: 데이터베이스
250: 연주 저장부 260: 전원부
300: 연주위치 가이드

Claims (20)

  1. 복수의 악기에 대응하는 음색정보(timbre data)를 포함하는 데이터베이스(database);
    상기 복수의 악기 중 선택된 악기에 대응한 연주위치를 표시하고 상기 연주위치의 접촉 여부를 검출하여 연주위치 정보를 입력받는 연주정보 입력부(acoustic data input unit);
    상기 복수의 악기 중 하나와 악기와 대응하는 형상을 가지며, 악기 종류에 관한 정보를 입력하는 제1 단자부를 포함하는 착탈가능한 마우스피스;
    상기 제1 단자부와 접촉하여 상기 악기 종류에 관한 정보를 입력받아 제어부로 출력하는 마우스피스검출센서;
    외부에서 유입된 공기량을 측정하고, 측정된 공기량을 통해 음 세기정보(volume data)를 생성하는 공기량 측정부(wind sensor unit);
    상기 마우스피스검출센서로부터 상기 악기 종류에 관한 정보를 입력받아 연주할 악기의 종류를 판정하고, 상기 연주정보 입력부에서 생성된 상기 연주위치 정보에 대응하는 음색정보를 상기 데이터베이스로부터 입력받고, 상기 공기량 측정부로부터 음 세기 정보를 입력받아, 상기 음색정보와 상기 음 세기 정보를 합성하여 악기의 연주음을 출력하는 제어부(control unit); 및
    상기 공기량 측정부, 상기 연주정보 입력부 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부(power supply unit); 를 포함하는 전자악기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 마우스피스검출센서는 상기 제1 단자부와 동일하거나 더 많은 개수를 갖는 전자악기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 악기의 연주음을 저장하는 연주 저장부를 더 포함하는 전자악기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 악기의 연주음을 오디오 파일로 변환하여 상기 연주 저장부에 출력하는 전자악기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기량 측정부는 복수의 센서를 포함하는 전자악기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 악기 연주음 신호의 주파수를 조절할 수 있는 옥타브 조절부를 더 포함하는 전자악기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연주정보 입력부는 정전식 터치방식, 정압식 터치방식, 초음파 위치 검출 방식 중 하나로 연주위치를 검출하는 전자악기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 연주정보 입력부는, 연주위치를 표시하는 표시패널과 일체로 형성되는 전자악기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 연주정보 입력부는 연주위치에 가해지는 압력을 검출하는 압력센서를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 검출된 압력에 대응하여 악기 연주음 신호의 주파수를 변경하는 전자악기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 압력센서는 정전변위센서, 압전센서, 전자유도센서 중 어느 하나인 전자악기.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 연주정보 입력부에 대응한 위치에 결합되는 연주위치 가이드를 더 포함하는 전자악기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 연주위치 가이드는 연주위치에 대응하는 영역과 연주위치 주변부의 재질이 서로 다른 전자악기.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 연주위치 가이드는 연주위치에 대응하는 영역에 위치하는 요부, 철부 또는 구멍 중 어느 하나를 포함하는 전자악기.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 연주위치 가이드는 악기 종류에 관한 정보를 입력하는 제2 단자부를 포함하는 전자악기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 단자부와 접촉하여 악기 종류에 관한 정보를 입력받는 연주위치가이드검출센서를 더 포함하는 전자악기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 연주위치가이드검출센서는 상기 제2 단자부와 동일하거나 더 많은 개수를 갖는 전자악기.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 연주위치 가이드는 연주위치에 가해지는 압력을 검출하는 압력센서를 더 포함하는 전자악기.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 압력센서는 정전변위센서, 압전센서, 전자유도센서 중 어느 하나인 전자악기.
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