專利名稱：具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子樂器。特別是涉及一種具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器。
背景技術(shù)：
電子樂器自誕生起就受到年輕人的鐘愛，隨著IT產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，純電子樂器在應(yīng)用范圍上有了驚人的擴(kuò)展，然而其主要種類只局限在電子琴及數(shù)碼鋼琴等少數(shù)種類，新型的電子樂器開發(fā)是一個具有巨大潛力及市場前景的嶄新領(lǐng)域。近年推出的幾款新型電子 樂器，其整體思路上仍然是平面或直線化的演奏維度，且其昂貴的價格令廣大音樂愛好者望而卻步。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種輕便小巧，易于攜帶，無需支架及電線，給演奏者帶來許多便利的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，包括有殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制單元，其中，所述的殼體為透光體，所述的殼體表面上設(shè)置有48個按鍵和多個發(fā)聲孔；所述的控制單元包括有微處理器單元，分別與微處理器單元相連接的按鍵檢測電路、加速度傳感器、發(fā)光二極管單元、功率放大電路以及電源，所述的功率放大電路的輸出連接揚(yáng)聲器，所述的按鍵檢測電路的輸入端分別對應(yīng)連接設(shè)置在殼體表面上的48個按鍵。所述殼體表面上設(shè)置的48個按鍵中的第I 12個按鍵一一對應(yīng)于鍵盤樂器大字組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第13 24個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第25 36個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字一組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第37 48個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字二組的 C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A 和 B。所述的殼體為矩形殼體，構(gòu)成矩形殼體四周的每一個側(cè)面上設(shè)置有12個按鍵，四個側(cè)面共有48個按鍵，構(gòu)成矩形殼體的上/下端面上設(shè)置有多個發(fā)聲孔。所述的殼體為柱形體結(jié)構(gòu)或表面為曲面的體結(jié)構(gòu)。所述的殼體為柱形體結(jié)構(gòu)時，所述的按鍵分布在柱形體結(jié)構(gòu)的圓周面上，所述的多個發(fā)聲孔設(shè)置在柱形體結(jié)構(gòu)的上/下端面上。所述的微處理器單兀設(shè)置在固定于殼體內(nèi)的主電路板上,所述的揚(yáng)聲器固定在殼體的發(fā)聲孔處，所述的功率放大電路設(shè)置在揚(yáng)聲器上，所述的加速度傳感器固定在殼體上。所述的按鍵檢測電路設(shè)置在按鍵檢測電路板上，所述的按鍵檢測電路板固定在殼體壁上。所述的發(fā)光二極管單元固定在按鍵檢測電路板上。所述的發(fā)光二極管在按鍵檢測電路板上的排布方式為紅色分別位于第一行第一列上的按鍵、第二行第二列上的按鍵和第三行第三列上的按鍵的左側(cè)，以及第四行第三列上的按鍵的右側(cè)；黃色位于第一行第二列上的按鍵、第二行第三列上的按鍵和第四行第一列上的按鍵的左側(cè)，以及第三行第三列上的按鍵的右側(cè)；藍(lán)色位于第一行第三列上的按鍵、第三行第一列上的按鍵和第四行第二列上的按鍵的左側(cè)，以及第二行第三列上的按鍵的右側(cè)；綠色位于第二行第一列上的按鍵、第三行第二列上的按鍵和第四行第三列上的按鍵的左側(cè)，以及第一行第三列上的按鍵的右側(cè)。所述的電源采用供電電池，所述的電池固定在殼體內(nèi)。本實用新型的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，按鍵設(shè)計摒棄了傳統(tǒng)鍵盤樂器黑白鍵的布局特點，遵循“十二平均律”的思想，將所有的鍵看成平等的音，沒有黑白上下之分，大大有助初次接觸音樂的人理解音程關(guān)系的概念；與傳統(tǒng)鍵盤樂器相比，該發(fā)明輕便小巧，易于攜帶，無需支架及電線，給演奏者帶來許多便利；抖動動作能創(chuàng)造出的特殊聲效增 強(qiáng)了樂器的趣味性，特殊聲效的可選擇性也增強(qiáng)了該琴的靈活性和表現(xiàn)力；智能彩色燈光能夠隨著演奏的音樂變化，可增強(qiáng)舞臺效果。本實用新型的立體結(jié)構(gòu)設(shè)計徹底打破了鍵盤樂器在二維平面上演奏的傳統(tǒng)，彈奏者拿著樂器能隨意地選擇姿勢來彈奏音樂。本實用新型演奏時能隨著音樂發(fā)出炫麗的光彩，特殊的演奏動作還能產(chǎn)生特殊音效，很大程度上增強(qiáng)演奏的趣味性以及演奏者的舞臺表現(xiàn)力。

圖I (a)、圖1(b)、圖1(c)和圖1(d)是殼體的四個側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是以立方體外殼為例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是鍵盤按鍵與組別對應(yīng)圖；圖4是本實用新型的電路原理框圖；圖5是微處理器單元電路原理圖；圖6是按鍵檢測電路的電路原理圖；圖7是LED的電路原理圖。圖中I 48 :按鍵49 53 :側(cè)面54 :發(fā)聲孔A :微處理器單元B :按鍵檢測電路C :加速度傳感器D :發(fā)光二級管單元E :功率放大電路F :揚(yáng)聲器G :電源H :主電路板
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器做出詳細(xì)說明。本實用新型的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，包括有殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制單元，其中，所述的殼體為透光體。所述的殼體表面上設(shè)置有48個按鍵和多個發(fā)聲孔54 ；如圖4所示，所述的控制單元包括有微處理器單元A，分別與微處理器單元A相連接的按鍵檢測電路B、加速度傳感器C、發(fā)光二極管單元D、功率放大電路E以及電源G，所述的功率放大電路E的輸出連接揚(yáng)聲器F，所述的按鍵檢測電路B的輸入端分別對應(yīng)連接設(shè)置在殼體表面上的48個按鍵。所述的微處理器單兀A設(shè)置在固定于殼體內(nèi)的主電路板H上,所述的揚(yáng)聲器F固定在殼體的發(fā)聲孔54處,所述的功率放大電路E設(shè)置在揚(yáng)聲器F上,所述的加速度傳感器C固定在殼體上。所述的按鍵檢測電路B設(shè)置在按鍵檢測電路板上，所述的按鍵檢測電路板固定在殼體壁上。所述的發(fā)光二級管單元D固定在按鍵檢測電路板上。所述的電源G采用供電電池，所述的電池固定在殼體內(nèi)。所述殼體表面上設(shè)置的48個按鍵中的第I 12個按鍵一一對應(yīng)于鍵盤樂器大字組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第13 24個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第25 36個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字一組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第37 48個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字二組 的 C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A 和 B。所述的殼體為矩形殼體，構(gòu)成矩形殼體四周的每一個側(cè)面上設(shè)置有12個按鍵，四個側(cè)面共有48個按鍵，構(gòu)成矩形殼體的上/下端面上設(shè)置有多個發(fā)聲孔54。所述的殼體為柱形體結(jié)構(gòu)或表面為曲面的體結(jié)構(gòu)。所述的殼體為柱形體結(jié)構(gòu)時，所述的按鍵分布在柱形體結(jié)構(gòu)的圓周面上，所述的多個發(fā)聲孔54設(shè)置在柱形體結(jié)構(gòu)的上/下端面上。每個按鍵通過微處理器單兀使揚(yáng)聲器發(fā)出對應(yīng)的音符并使外殼內(nèi)設(shè)置的發(fā)光二極管發(fā)出對應(yīng)的光，發(fā)出的光在外殼外可見；外殼上的一個面上設(shè)置有揚(yáng)聲器出聲孔；設(shè)置在外殼內(nèi)的加速度傳感器將使用者握住整個樂器進(jìn)行快速甩動的信息傳遞到微處理器單元，微處理器單元判斷加速度信息達(dá)到設(shè)定的閾值則控制揚(yáng)聲器發(fā)出存儲在程序存儲器中的特殊聲效數(shù)據(jù)。外殼與按鍵檢測電路板固定住，外殼有四個側(cè)面，共設(shè)有四個相同的按鍵檢測電路板。外殼上的按鍵通過按鍵檢測電路板與微處理器單元相連接，微處理器單元對加速度傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，若達(dá)到設(shè)定的閾值，則通過放大電路經(jīng)揚(yáng)聲器發(fā)出存儲在存儲器中的特殊聲效數(shù)據(jù)，存儲器可以為微處理器單元內(nèi)置存儲器或外接存儲卡。以立方體外殼為例，殼體上的按鍵以圖I所示的方式排布，如圖I (a)、圖1(b)、圖1(c)和圖1(d)中的51、52、53、54分別對應(yīng)立方體外殼的四個側(cè)面，每一個側(cè)面上設(shè)置有12個按鍵，即，圍繞立方體外殼的四個側(cè)面共分四層，每層12個按鍵，四層共48個按鍵。其中，第一層設(shè)置有第I 第12個按鍵，平均分配在四個側(cè)面的第一層上；第二層有第13 第24個按鍵，平均分配在四個側(cè)面的第二層上；第三層設(shè)置有第25 第36個按鍵，平均分配在四個側(cè)面的第三層上；第四層有第37 第48個按鍵，平均分配在四個側(cè)面的第四層上。這48個按鍵分別連接按鍵檢測電路。按下I 48中的任意一個按鍵，主板上的微處理器單元檢測到按鍵按下后通過串口發(fā)送對應(yīng)音頻數(shù)據(jù)給放大電路，通過放大電路經(jīng)揚(yáng)聲器發(fā)出對應(yīng)的音符，同時微處理器單元控制焊接在按鍵檢測電路板的對應(yīng)顏色的發(fā)光二極管發(fā)光；使用者握住整個樂器進(jìn)行快速甩動時，加速度傳感器感受甩動并將數(shù)據(jù)傳給微處理器單元，微處理器單元對加速度傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，若達(dá)到設(shè)定的閾值，則向放大電路發(fā)送數(shù)據(jù)信號，經(jīng)揚(yáng)聲器發(fā)出存儲在存儲器中的特殊聲效數(shù)據(jù)，存儲器可以為處理器內(nèi)置存儲器或外接存儲卡。揚(yáng)聲器靠近揚(yáng)聲器出聲孔固定，外殼與按鍵檢測電路板固定住，主板通過導(dǎo)線與各電路模塊連接。電池、主板和各電路模塊皆放置于按鍵檢測電路板所包圍的空間內(nèi)。按鍵位置與音符的對應(yīng)關(guān)系為如圖1，按鍵I 12對應(yīng)鍵盤樂器大字組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A、B,按鍵 13 24 對應(yīng)鍵盤樂器小字組的 C、#C、D、#D、E、F、#F、
G、#G、A、#A、B,按鍵 25 36 對應(yīng)鍵盤樂器小字一組的 C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A、B，按鍵37 48對應(yīng)鍵盤樂器小字二組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A、B ;鍵盤組對應(yīng)圖如圖3所示；燈的顏色四種為市面上常見發(fā)光二極管的顏色，如紅、黃、藍(lán)、綠，焊裝在按鍵檢測 電路板的按鍵間隙間。排布方式為(四個側(cè)面排布方式相同)如圖1(a)所示，所述的發(fā)光二極管在按鍵檢測電路板上的排布方式為紅色分別位于第一行第一列上的按鍵37、第二行第二列上的按鍵26和第三行第三列上的按鍵15的左側(cè)，以及第四行第三列上的按鍵3的右側(cè)；黃色分別位于第一行第二列上的按鍵38、第二行第三列上的按鍵27和第四行第一列上的按鍵I的左側(cè)，以及第三行第三列上的按鍵15的右側(cè)；藍(lán)色分別位于第一行第三列上的按鍵39、第三行第一列上的按鍵13和第四行第二列上的按鍵12的左側(cè)，以及第二行第三列上的按鍵27的右側(cè)；綠色分別位于第二行第一列上的按鍵25、第三行第二列上的按鍵14和第四行第三列上的按鍵3的左側(cè)，以及第一行第三列上的按鍵39的右側(cè)。如圖5所示，所述的微處理器單元A中，微處理器采用型號為STMB2F103ZET6的微處理器。接口 Pl的3腳接電池，I腳、2腳接地；接口 P3的3腳和2腳接電源Power部分的3V3;圖內(nèi)具有相同標(biāo)記的線在電路上具有導(dǎo)通關(guān)系(如所有的3V3都是相通的)JTAG(譯為“聯(lián)合測試行為組織”，是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議，此處為程序測試接口)部分只有在調(diào)試程序時使用，平時都不連。如圖6所示是安裝在殼體的一個側(cè)面上的按鍵檢測電路板，接口 P14的12腳對應(yīng)殼體側(cè)面上的12個按鍵，該12個管腳分別連接微處理器單元A中的接口 P5 P8的任意12個管腳，那么四塊這樣的板子(四個面)共有48個按鍵，也就是說在微處理器單元A中的P5 P8中任意選擇48個管腳；注意不要與led的選重，接口 Pll的2腳微處理器單元A中的接口 P2的3腳相連。如圖7所示，LED部分的電阻排R5 R8的I腳(3V3)和接口 PlO的5腳(3V3)都與微處理器單元A中的接口 P2的3腳相連；接口 PlO的I腳、2腳、3腳、4腳這四個管腳與微處理器單元A中的接口 P5 P8的任意剩下的口相連；由于按鍵檢測電路板有4 ±夾，位于殼體的四個面，所以圖7所示的該LED電路也有四個，也就是說在微處理器單元A中的接口P5 P8中任意選擇16管腳。所述的聲音信號從主板輸出，可以是微處理器單元A中的接口 P5 P8任意兩個管腳(與按鍵檢測電路、LED部分不同的管腳)連接構(gòu)成功率放大單元的功率放大器TDA7057AQ，放大后信號接揚(yáng)聲器即可。本實用新型電子樂器的立體結(jié)構(gòu)設(shè)計徹底打破了鍵盤樂器在二維平面上演奏的傳統(tǒng)，彈奏者拿著樂器能隨意地選擇姿勢來彈奏音樂。本實用新型電子樂器演奏時能隨著音樂發(fā)出炫麗的光彩，特殊的演奏動作還能產(chǎn)生特殊音效，很大程度上增強(qiáng)演奏的趣味性以及演奏者的舞臺表現(xiàn)力。
權(quán)利要求1.一種具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，包括有殼體和設(shè)置在殼體內(nèi)的控制單元，其中，所述的殼體為透光體，所述的殼體表面上設(shè)置有48個按鍵和多個發(fā)聲孔(54);所述的控制單元包括有微處理器單元(A)，分別與微處理器單元(A)相連接的按鍵檢測電路(B)、加速度傳感器(C)、發(fā)光二極管單元(D)、功率放大電路(E)以及電源(G)，所述的功率放大電路(E)的輸出連接揚(yáng)聲器(F)，所述的按鍵檢測電路⑶的輸入端分別對應(yīng)連接設(shè)置在殼體表面上的48個按鍵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述殼體表面上設(shè)置的48個按鍵中的第I 12個按鍵一一對應(yīng)于鍵盤樂器大字組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第13 24個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第25 36個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字一組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B ;第37 48個按鍵——對應(yīng)于鍵盤樂器小字二組的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A 和 B。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的殼體為矩形殼體，構(gòu)成矩形殼體四周的每一個側(cè)面上設(shè)置有12個按鍵，四個側(cè)面共有48個按·鍵，構(gòu)成矩形殼體的上/下端面上設(shè)置有多個發(fā)聲孔(54)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的殼體為柱形體結(jié)構(gòu)或表面為曲面的體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的殼體為柱形體結(jié)構(gòu)時，所述的按鍵分布在柱形體結(jié)構(gòu)的圓周面上，所述的多個發(fā)聲孔(54)設(shè)置在柱形體結(jié)構(gòu)的上/下端面上。
6 根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的微處理器單元(A)設(shè)置在固定于殼體內(nèi)的主電路板(H)上，所述的揚(yáng)聲器(F)固定在殼體的發(fā)聲孔(54)處，所述的功率放大電路(E)設(shè)置在揚(yáng)聲器(F)上，所述的加速度傳感器(C)固定在殼體上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的按鍵檢測電路(B)設(shè)置在按鍵檢測電路板上，所述的按鍵檢測電路板固定在殼體壁上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的發(fā)光二極管單元(D)固定在按鍵檢測電路板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的發(fā)光二極管在按鍵檢測電路板上的排布方式為紅色分別位于第一行第一列上的按鍵(37)、第二行第二列上的按鍵(26)和第三行第三列上的按鍵(15)的左側(cè)，以及第四行第三列上的按鍵(3)的右側(cè)；黃色位于第一行第二列上的按鍵(38)、第二行第三列上的按鍵(27)和第四行第一列上的按鍵(I)的左側(cè)，以及第三行第三列上的按鍵(15)的右側(cè)；藍(lán)色位于第一行第三列上的按鍵(39)、第三行第一列上的按鍵(13)和第四行第二列上的按鍵(12)的左偵牝以及第二行第三列上的按鍵(27)的右側(cè)；綠色位于第二行第一列上的按鍵(25)、第三行第二列上的按鍵(14)和第四行第三列上的按鍵(3)的左側(cè)，以及第一行第三列上的按鍵(39)的右側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，其特征在于，所述的電源(G)采用供電電池，所述的電池固定在殼體內(nèi)。
專利摘要一種具有立體結(jié)構(gòu)且發(fā)光的電子樂器，殼體為透光體，殼體表面上設(shè)置有48個按鍵和多個發(fā)聲孔；控制單元包括有微處理器單元，分別與微處理器單元相連接的按鍵檢測電路、加速度傳感器、發(fā)光二極管單元、功率放大電路以及電源，功率放大電路的輸出連接揚(yáng)聲器，按鍵檢測電路的輸入端分別對應(yīng)連接設(shè)置在殼體表面上的48個按鍵。本實用新型與傳統(tǒng)鍵盤樂器相比，輕便小巧，易于攜帶，無需支架及電線，給演奏者帶來許多便利；抖動動作能創(chuàng)造出的特殊聲效增強(qiáng)了樂器的趣味性，特殊聲效的可選擇性也增強(qiáng)了該琴的靈活性和表現(xiàn)力。
文檔編號G10H1/00GK202502732SQ20122008547
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月8日
發(fā)明者宋英麟, 彭純, 栗大超, 梁曉晶, 趙明君 申請人:天津大學(xué)