TW202416265A - 不需選鍵可彈多種音色的音樂鍵盤 - Google Patents

Abstract

本發明公開了一種不需選鍵可彈多種音色的音樂鍵盤、彈奏方法、以及建音序檔方法；其中包括設有三或五個琴鍵的右方鍵，設在所述音樂鍵盤的右側以供右手彈奏以及設有三或五個琴鍵的左方鍵，設在所述音樂鍵盤的左側以供左手彈奏。本發明先將同一時間中要演奏各音儲存在音序檔中，在彈奏時通過左、右手任意選鍵即可進行彈奏，彈奏者不需選鍵即可正確彈出各音的音色及音高，因此不需艱苦練習即可享受彈奏樂器的樂趣，音序檔中可包含許多一般樂器無法演奏的特殊結構，因此利用此音樂鍵盤即可產生許多嶄新趣味的音樂。本發明的音樂鍵盤還設有一種二維鍵盤，通過二維鍵盤可選用不同音色進行彈奏，並可利用二維鍵盤以建立音序檔。

Description

不需選鍵可彈多種音色的音樂鍵盤

本發明屬於電子式音樂鍵盤，可選擇彈奏出多種樂器的音色，特別是指一種利用程式和彈奏者的觸鍵配合以產生正確的音色及音高，彈奏者毋需選鍵而不致彈錯音，唯音之輕重及長短仍由彈奏者手指觸鍵力道之強弱及觸鍵時間之長短來控制，因此使不懂彈琴者在短時間內變成演奏高手，且大幅降低購買樂器之經費，同時可利用此鍵盤以產生傳統樂器無法演奏的音樂。

鋼琴有「樂器之主」之稱，因其有多種獨特的音樂表現方法如：瞬間音色變化：如一般音、斷音、延長音等不同音色之瞬間變化，及左、右手可分別彈出不同聲部之和弦、對位等，且可各自快速彈奏。因其表現手法及內容極豐富，因此許多鋼琴獨奏曲、協奏曲、合奏曲等應運而生，曲目極多為其他樂器所不及。但演奏及學習有其困難處，如：1.無論左、右手彈奏時皆因其中五指長短不一故使運指靈活度降低。2.鍵盤上共88鍵一字排開，高音及低音琴鍵相隔甚遠，於是若同一時間右手彈較高音鍵左手彈音鍵時，彈奏者眼睛不能同時專注於兩邊。3.彈奏連續多音上行或多音下行時，不論左、右手皆需使用諸如在手掌下方翻動姆指、在姆指上方翻動食、中或無名指等不順暢指法，而因此容易造成各音音量不均等之缺 點。4.困難彈奏超過8度的兩音、需遠距快速移動手掌以彈奏連續的兩音、以及極快速的同音等。此外，因琴鍵88鍵一字排開，故一台鋼琴之寬度往往要超過148公分，頗佔空間。

已有自動彈奏的鋼琴，但彈出的只是機械化的音樂，而且因無人參與彈奏，也就是無人可享受彈奏的樂趣及成就感以及表現個人對曲子的再詮釋。

市面上已有多種品牌的電鋼琴，其彈奏方法與傳統鋼琴雷同。

一般而言，彈奏鋼琴(/電鋼琴)或演奏各種樂器最困難處往往是需在短時間內選到正確的琴鍵將連續的許多音符一一彈出，同時也要能運用各種指法以彈奏。

一個交響樂團的組成除了指揮及聲樂演唱者外皆需攜帶自已的樂器以出席排練及演出，這當中的困難處在於：1、各種樂器皆需經長時間專心學習才能上手。2、各種樂器當中大部份皆甚昂貴。3、除了打擊手可能在同一交響曲中可以操作少數打擊樂器之外，大部份的樂器演奏者皆只能專注於自已唯一的樂器上演奏，因此視樂曲之需要，往往必須聚集眾多的樂手方能組成一個樂團。

小提琴有「樂器之后」之稱，因其可奏出如抖音、滑音、撥奏、斷奏、泛音、震音等不同的音色變化以表現細膩及豐富的表情。但其困難處在於：1.因弦上各音的準確位置未被標出，故學習者需具備敏銳的音感以抓出各音的正確位置。2.右手弓法及左手按弦方法皆不是在短時間內可以熟練。3.小提琴需被夾於肩膀及下額之間，因此常常造成下額受傷及造成疤痕。4.拉奏前需調音。5.名琴需經保養以免音質變色

世面上已有許多電子打擊樂器如電子鼓、電子打擊板等，但只限於作為打擊樂器使用。

作曲者在撰寫各樂器之分部譜時，會有各樂器之配器(orchestration)限制，例如：音域、滑音之音域範圍、是否可採滑音、指法的困難度等限制，整體的樂想也會因各樂器配器的限制而受影響，而該交響樂曲是否可找到足夠的樂手及樂器來演奏也是問題.。

綜觀上述各種樂器之彈奏及音樂之表現皆有其難處，如：不能表達細膩感情、不易學習、演奏困難、難召集足夠樂手、樂器及作曲之樂想受限等問題。

本發明的主要目的在於提供一種電子式音樂鍵盤，可選擇彈奏出多種樂器的音色，特別是指一種利用程式和彈奏者的觸鍵配合以產生正確的音色及音高，而彈奏者仍可以發揮其詮釋音樂的能力以表達音樂進行中之細膩表情變化，且不論音符進行速度多快皆不至於彈錯音，使不懂彈琴者瞬間變成演奏高手，同時可大幅降低購買樂器之經費，且可利用此鍵盤以產生傳統樂器無法演奏的音樂。

為達到上述目的，本發明採用如下技術方案：

本發明之基本結構屬一種觸鍵式電子音樂鍵盤，在一實施例中設置有三個琴鍵(「右方鍵」)供右手之食指、中指及無名指三個較等長且較靈活的指頭彈奏，其左方另設有三個琴鍵(「左方鍵」)同樣供左手之食指、中指及無名指三個較等長且較靈活的指頭彈奏。若為彈奏較複雜多樂器音 色的曲子則可設置有五個琴鍵(「右方鍵」)供右手五個指頭彈奏，其左方另設有五個琴鍵(「左方鍵」)供左手五個指頭彈奏。

使用此鍵盤以彈奏一首曲子的方法是：1、先將同一時間中要奏出各音之音高及音色依樂譜中的次序儲存在軟體檔案(「音序檔」)中，在同一檔案中，左、右手要彈奏的部份需分開，唯各音之長度及強度則不作儲存。2、彈奏前先開啟此「音序檔」準備與左、右手的彈奏配合以被叫用執行。3、彈奏時，以右手彈奏右手該彈奏的部份，以左手彈奏左手該彈奏的部份。彈單音或和弦皆可任選三個「右/左方鍵」中之一鍵使用單一指頭彈奏，唯皆需依照樂譜上該有音的長度及強度而彈。當指頭彈下同時程式即發送指令執行「音序檔」同一次序中之音按其音高、音色及音符個數發送出音響，當指頭按住按鍵在未放開時，該音就一直延長，若在這延長音未停止前，仍有另一音需使用同一手彈奏時，則可利用另一指按下另一鍵以彈出；無論左右手彈奏出的各音或和弦，其長度及強度皆由彈奏的指頭控制。因「音序檔」中所存的各音乃是程式從各音檔中拮取，各音除了音高可能不同外，音色也可能不同，因此使用此鍵盤彈奏，即可彈奏一協奏曲、重奏曲、交響樂中的不同樂器部份，這是無論使用任何一種傳統樂器皆是不可能做到的。

一般而言，彈奏鋼琴或演奏各種樂器最困難處往往是需在短時間內選到正確的琴鍵而或按或彈出，且同時需要運用各種指法以彈奏出各音。今若使用此新鍵盤彈奏，則此最困難處則完全交由程式執行。如此一來，彈奏者不但可輕鬆寫意詮識樂曲，且同時可享受演奏的樂趣及成就感，幼兒可快樂且正確地彈奏兒歌甚至可邊彈邊唱；不懂彈鋼琴者不僅可在此 新鍵盤上輕鬆彈奏高難度曲子，且可彈奏特為此新鍵盤而作的新曲，其中可能包含：連續多個快速大跳、十音以上之和弦等，而這種曲子卻是在傳統鋼琴上不可能被彈出的。

在一實施例中設置有二維鍵盤(相關詳細內容請參中華民國發明專利第I511123號；其發明人同本件)，此二維鍵盤優於傳統一維鍵盤之處在於：1.各鍵以彩虹七原色之紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫著色以標示出C大調之Do,Re,Mi,Fa,So,La,Si(音名：C,D,E,F,G,A,B).而一般鋼琴中的黑鍵仍以黑色標示，如此一來很容易讓彈奏者辨認出各鍵應產生何音。2.不需運用困難指法，即可輕易彈奏。舉例說明：若將常見的電腦一維及二維數字鍵盤作比較，一維鍵盤是將1,2,3,4,5,6,7,8,9,0等10個數字鍵一字排開；二維鍵盤則是將1,2,3排成一橫排，其上將4,5,6排成一橫排，其上將7,8,9排成一橫排，0置於最下方，在使用者需輸入數字時，顯然使用二維鍵盤要比一維鍵盤要方便許多，若需要輸入一大堆數字，如出納的入帳建檔，則甚至可不用看著這二維鍵盤，只要左手一面翻看一張張的帳單，一面使用右手食、中、無名三個指頭即可快速且正確地輸入所有數字。同理，若使用二維鍵盤彈奏音樂，則有以下的優點：a.運指容易，只要以食、中、無名三個指頭為主加上姆指及小指的配合則可輕鬆彈奏各音，毋需如翻動姆指等之較麻煩指法。b.可輕易彈奏三個八度以上音程的音。在一般鋼琴上若要彈奏八、九度以上的音程音，因受手掌張開寬度限制，手掌需跳躍彈奏。3.容易安排而設置在一方形鍵盤上，節省鍵盤佔用空間。4.不但可用來彈奏音樂，若要建立每首歌的「音序檔」，且可利用此二維鍵盤彈出各音以建檔，之後儲存於磁碟或隨身碟。

在建立「音序檔」之同時或要在二維鍵盤上彈奏時皆可選用各種樂器的音色或者同一樂器的不同音色，因此這一鍵盤在演奏一首包含多種樂器之樂曲時可代替各種樂器，且極容易彈奏。

在一實施例中之二維鍵盤上可視各樂器音域之安排而可同時選用多種樂器之音色，尤其對於打擊樂器更可選用多種打擊樂器的音響，亦即在這一鍵盤上可以同時以多種樂器之音色彈奏。

今已知在一般鍵盤上之各音皆是由固定之聲波頻率所產生，例如：G4是391.995HZ,G#4是415.305HZ,A4是440HZ,A#4是440.164HZ,B4是493.883HZ等。在一實施例中本發明之二維鍵盤上之圖2部份可以建構成如小提琴或其他弦樂器一般只要觸鍵指頭稍微移動立即變換音高，例如：按下G#4鍵之正中央則產生415.305HZ之聲音，今若按鍵指頭稍往右徧時則產生略高於415.305HZ之聲音；按鍵指頭稍往左偏時則產生略低於415.305HZ之聲音，今若將從391.995HZ至415.305HZ之聲音產生器平均分配而佈置於G4鍵正央與G#4鍵正央之間，則表面上雖然看到的只是G4及G#4兩個鍵，但若按鍵指頭在按住G4鍵之正央然後滑動至G#4鍵之正央時則能產生從G4到G#4的滑音。依此類推，若在圖2中所有相鄰的兩鍵之間皆如此佈置，則可彈奏出各種長短不同的滑音及抖音等音效(以下簡稱此類型琴鍵為「滑音鍵」)。

在另一實施例中，設一鍵盤(如圖4所示)以模擬小提琴之結構，實施方法為：在其上設置有四條並排的「滑音鍵」，各排依照小提琴四條弦上之各音以設置按鍵位置，因此，雖然肉眼可見的是一個個相鄰按鍵，郤在各條「滑音鍵」上皆可奏出滑音及抖音等音效以模擬小提琴之演奏。此 實施例可在鍵盤上方加一小視窗讓使者作多種樂器音色之選擇：不僅可選小提琴、中提琴、大提琴、低音大提琴、胡琴等各種弦樂器之音色，且各種銅管、木管、以及其他各種樂器音色皆可被作為選項。如此設罝，本來不可能有滑音及抖音之樂器，在此鍵盤上即可以該樂器之音色奏出滑音及抖音。

在另一實施例中設一簡化鍵盤(如圖5所示)，可供幼童作為音樂玩具同時亦可供音樂新手彈奏高階曲子，其造型可取花、鳥、動物、風景等以增加趣味性；

如圖5的簡化鍵盤若供幼童使用時，可以插接存放多首兒歌之隨身碟以供選用，舉例說明：若選出這一首「一閃一閃亮晶晶晶」(歌譜請參圖6)，則幼兒的左、右手只要各使用任一指，在「左方鍵」及「右方鍵」中，每唱一音則各任意按一鍵，因此可快樂地邊彈邊唱。此簡化鍵盤，無疑將成為幼童的歡樂玩具。

如圖5的簡化鍵盤亦可供彈琴的新手使用，例如，莫札特的鋼琴名曲「士耳其進行曲」(請參圖7鋼琴譜的開頭一小段)，若要在一般的鋼琴上彈奏則有相當的難度；然若使用本鍵盤，則原來的右手快速選鍵及運指即可以右手的食、中指在「右方鍵」中任選二鍵自由快速運指來代替，而完全不至於彈錯音；左手部份節奏較慢，每一音或合弦只要按照節拍配合右手任選「左方鍵」中的一鍵而彈即可。

請參考【0024】中之元件符號說明

圖1：為本發明一實施例中二維鍵盤之一基本單元示意圖；

圖2：為該鍵盤當中所用來彈奏滑音(glissando)部份之鍵盤示意圖；

圖3：為該鍵盤的配置變化示意圖；

其中元件說明：

A,F：滑奏(glissando)鍵盤；同圖2

B,C,G,H：二維鍵盤；同圖1

D,J：音色顯示螢幕

E,I：音色選擇鍵

K：準備演奏/重放(Ready/Reset)按鍵

L：樂曲名稱顯示螢幕

M：樂曲選擇鍵

N：「右方鍵」；供右手彈奏

O：「左方鍵」；供左手彈奏

P：音量控制

圖4：為本發明另一實施例中可供彈奏滑音及抖音之鍵盤示意圖；

其中元件說明：

A：音色顯示螢幕

B：音色選擇鍵

C：四條「滑音鍵」

圖5：為本發明另一實施例之示意圖；

其中元件說明：

A：準備演奏/重放(Ready/Reset)按鍵

B：「右方鍵」；供右手彈奏

C：音量控制

D：隨身碟(用以輸入「音序檔」)

E：「左方鍵」；供左手彈奏

F：樂曲選擇鍵

G：樂曲名稱顯示螢幕

圖6：兒歌「一閃一閃亮晶晶」之鋼琴譜；

圖7：莫札特所創「士耳其進行曲」之鋼琴譜片斷

以下結合附圖對本發明進一步說明：

在一實施例中，使用錄音、音樂或音響軟體等方法以建立各樂器中各音之「音高音色檔」，各音檔應包括有音高及音色，主檔名的命名應採易辨出其音高、音色的代號如：C3PN2，G5#VN1，B4FL等，其中之C3,G5,B4表音高，PN，VN，FL1代表piano,violin,flute；PN2，VN1,FL1則各代表piano,violin,flute等樂器的多種音色中的一種。輸入檔名後，再存成附檔名如mp3,wav等之音檔，之後存檔，以備以後程式在執行「音序檔」時叫用。

在一實施中，在此鍵盤上增設一「開始建檔」按鍵，當使用者按下此鍵時則啟動一程式以執行各曲子「音序檔」之建立：使用者依照譜上各音次序，且各音照譜選用正確音色，在二維建盤上每彈一音或一和弦則在一維或多維陣列(one-dimentional/multi-dimentional array)中產生一個(單 音)或多個(和弦)元素(element/elements)，各元素應是各音在「音高音色檔」中之檔名，當整首曲子各音之「音高音色檔」都已被放入於一維或多維陣列後，輸入此「音序檔」檔名，之後存檔。

在一實施中，亦可以在電腦中以另一程式執行各曲子「音序檔」之建立：讓使用者依照曲子中各音符的彈奏次序鍵入一個個「音高音色檔」檔名以建立一維或多維陣列(one-dimentional/multi-dimentional array)，之後輸人「音序檔」檔名，之後存檔。

當使用者在鍵盤上選出欲彈奏之曲名，之後再按下「準備演奏」(“Ready”)鍵同時，系統即叫出該曲之「音序檔」預備執行，當彈奏者的指頭每按住一鍵時，程式則以多執行緒(multi-thread)執行對應次序的陣列中之一或多音所對應之「音高音色檔」以發出音響，當指頭離開該鍵時，程式則立刻停止該音或該組音的音響。如此各音的選擇完全由程式依照「音序檔」去執行，彈奏者不至於彈錯音，但各音的強弱、長短及音樂進行的表情則完全由彈奏者指頭控制。

若使用者彈完一首曲子或彈到半途按下「重放」(“Reset”)鍵時，系統則回到「準備演奏」(“Ready”)鍵被按下時的狀態。

此鍵盤除了具有一般電腦的基本配備如：中央處理器、記憶體、主機板、顯示卡、電源供應器、揚聲器、音量控制鍵之外，可配置一聲音輸出插口，以便將彈奏的音樂輸出於耳機或擴音器。

以上僅為本發明之幾個實施例，並非用來限定本發明之實施範圍；如果不脫離本發明之精神和範圍，對本發明進行修改或者等同替換，均應涵蓋在本發明申請專利範圍的保護範圍當中。

A,F:滑奏(glissando)鍵盤；同圖2

B,C,G,H:二維鍵盤；同圖1

D,J:音色顯示螢幕

E,I:音色選擇鍵

K:準備演奏/重放(Ready/Reset)按鍵

L:樂曲名稱顯示螢幕

M:樂曲選擇鍵

N:「右方鍵」；供右手彈奏

O:「左方鍵」；供左手彈奏

P:音量控制

Claims (10)

1. 一種電子式音樂鍵盤，其特徵在於：設置有三琴鍵(「右方鍵」)供右手之之食指、中指及無名指三個較等長且較靈活的指頭彈奏，其左方另設有三個琴鍵(「左方鍵」)供左手彈奏同樣供左手之食指、中指及無名指三個較等長且較靈活的指頭彈奏；若為彈奏較複雜多樂器音色的曲子則可設置有五個琴鍵(「右方鍵」)供右手五個指頭彈奏，其左方另設有五個琴鍵(「左方鍵」)供左手五個指頭彈奏。
2. 在請求項1所述的電子式音樂鍵盤上彈奏一首曲子的方法是：1、先將同一時間中要奏出各音之音高及音色依樂譜中的次序儲存在軟體檔案(「音序檔」)中，在同一檔案中，左、右手要彈奏的部份需分開，唯各音之長度及強度則不作儲存。2、彈奏前先開啟此檔案。3、彈奏時，右手在「右方鍵」上彈奏譜上右手應彈的部份，左手在「左方鍵」上彈奏譜上左手應彈的部份。左右手皆然：彈單音或和弦皆可任選三個「右/左方鍵」中之一鍵使用單一指頭彈奏，唯皆需依照樂譜上該有音的長度及強度而彈。 當指頭彈下時同時發送指令執行「音序檔」，將檔案同一次序中之音按其音高、音色及音符個數發送出音響，此音或此和弦在彈下的指頭未離鍵時則繼續延長，當指頭一離鍵則立刻停止，因此該音或該和弦之長度及強度完全交由彈奏的指頭控制。
3. 請求項1所述的電子式音樂鍵盤，並設有一組二維鍵盤(相關詳細內容請參中華民國發明專利第I 511123號；其發明人同本件)以讓彈奏者很容易辨認出各鍵應產生何音，以及不需運用困難指法，即可輕易彈奏。
4. 請求項3所述的二維鍵盤不僅可供彈奏音樂，並可在此鍵盤上增設一「開始建檔」按鍵，當使用者按下此鍵時則啟動程式以執行各曲子「音序檔」之建立，當使用者依照譜上各音次序，且各音照譜選用正確音色，在二維建盤上每彈一音或一和弦時程式則在一維(相對於單音)或多維(相對於和弦)陣列(one-dimentional/multi-dimentional array)中產生一或多個元素(element/elements)，各元素以各音之音名代表，如A4，G#5等以建成一檔，然後存於磁碟或隨身碟。此「音序檔」之建立亦可在電腦中以程式執行。只要依照曲子中各音符的彈奏次序鍵入一個個音名，如A4，G#5等以建立一維或多維陣列(one-dimentional/multi-dimentional array)，之後輸人檔名，然後存檔。
5. 在利用請求項3之二維鍵盤以建立「音序檔」時，在鍵盤之螢幕上可顯示出各音排列，並可作增、刪、還原、挿入等之編輯動作，輸入完各音後輸入檔名，之後存檔。
6. 如請求項1所述的電子式音樂鍵盤，當演奏前在開啟此檔時，螢幕上則顯示出此檔名，此檔可存於磁碟或隨身碟中，在需用時可在螢幕中列出各檔案以作選檔，選定一檔後其檔名則單一地顯示在螢幕上。此二維鍵盤可從多種不同音色中選用一或多種而彈奏，選出的音色則顯示在此二維鍵盤上方，因此此二維鍵盤可用來彈奏出多種樂器或特殊音響。
7. 如請求項1所述的電子式音樂鍵盤可收集除了鋼琴以外的中西樂器包括弦樂、銅管、木管、豎琴、吉他、大鍵琴、鐘、鈴、打擊樂器、特殊音響等的各種音色，因此在一個鍵盤上即可彈奏出多種樂器的音色。
8. 如請求項1所述的電子式音樂鍵盤中之圖2部份，亦即圖3之A及F部份，若按鍵E或按鍵I被選擇為某種弦樂器時，則可將此部份轉換成「滑音鍵」(請參【0019】及【0020】之說明)以建構成如小提琴或其他弦樂器一般只要觸鍵指頭稍微移動立即變換音高之「滑音鍵」，此「滑音鍵」可用以彈奏抖音及滑音；此類之「滑音鍵」亦可建構成四條並排以用於模擬小提琴之演奏(請參圖4)，且可因選擇不同的樂器音色，而讓本來不可能產生滑音及抖音之樂器，在此鍵盤上即可以該樂器之音色奏出滑音及抖音(請參【0020】之說明)。
9. 如請求項1所述的電子式音樂鍵盤亦可被簡化成如圖5所示之簡化鍵盤，可供幼童作為音樂玩具同時亦可供音樂新手彈奏高階曲子，其造型可取花、鳥、動物、風景等以增加趣味性。
10. 如請求項1所述的電子式音樂鍵盤除了具有一般電腦的基本配備如：中央處理器、記憶體、主機板、顯示卡、電源供應器、揚聲器、音量控制鍵之外，亦配置有一聲音輸出插口，以便將彈奏的音樂輸出於耳機或擴音器。

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