專利名稱：用于弦樂器的電子指板的制作方法
用于弦樂器的電子指板本發(fā)明的領(lǐng)域和背景本發(fā)明涉及用于控制樂器合成器的接口。在一個方面，本發(fā)明允許熟悉弦樂器的音樂演奏者使用他們的音樂技能來控制電子音樂合成器。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了基于吉他接口的合成控制器，但本發(fā)明不限于用 在吉他上且可用在任何其他弦樂器形狀因子中。典型的弦樂器具有兩種激活和控制聲音的方法。第一種方法控制音調(diào)的響度或開 始，而第二種方法控制音調(diào)的音高。在常規(guī)的機(jī)械或電子機(jī)械樂器中，這通過用一只手彈、 撥或拉弦來提供開始和響度。另一只手的手指用于終止弦長以限定音符的音高。一般已知用于電子弦樂器的兩種類型的接口。第一種基于使用耦合到每個弦的電 磁、壓電或光學(xué)拾音器的音高檢測。拾音器將弦的振動轉(zhuǎn)換為電子信號，且硬件信號調(diào)節(jié)和 軟件算法的組合接著用于將電子信號轉(zhuǎn)換成可被發(fā)送到音樂合成器的信息。這通?？梢允?MIDI (樂器數(shù)字接口)設(shè)備。但是這個方法的特征是在弦被撥的時間和所得到的音符產(chǎn)生 的時間之間的物理延遲。所述延遲是由于以下事實電波形的重要部分必須在結(jié)果可被計 算和發(fā)送之前被分析。在普通吉他中，低音E弦大約為82. 4Hz，因此這個波形的單個周期是 12. 1毫秒。典型的系統(tǒng)需要在音高可被準(zhǔn)確地確定之前獲得多于一個的周期，且這可導(dǎo)致 使音樂演奏者不愉快的延遲。第二種方法基于與一組觸發(fā)物組合的樂器頸部中的一組開關(guān)。頸部中的開關(guān)用于 限定待演奏的音符的音高。觸發(fā)物被撥或彈并被用于觸發(fā)音符的開始。這種類型的系統(tǒng)的 問題是頸部中的開關(guān)對于熟悉常規(guī)吉他的音樂演奏者來說不是很像吉他以及實現(xiàn)起來較
曰蟲 P卩貝。
發(fā)明概要根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了用于產(chǎn)生音樂音符的電子樂器，其包括用于感測 在樂器上演奏的音符的開始的開始信號傳感器；以及用于確定由傳感器感測的音符的音高 的電子指板，電子指板包括第一層薄片、第二層薄片以及第一層和第二層薄片之間的隔板 構(gòu)件，第一層和第二層在第一非活動位置和第二活動位置之間相對于彼此可移動，在第一 非活動位置，第一層和第二層沿著其各自的長度彼此分離，在第二活動位置，第一層和第二 層沿著其各自的長度在用戶選擇的點(diǎn)處彼此接觸，所述音高由在用戶選擇的點(diǎn)處的第一層 和第二層之間的電阻確定。優(yōu)選地，開始信號傳感器包括壓電傳感器或光學(xué)傳感器。在一個實施方式中，樂器為吉他；指板安裝在細(xì)長頸部上；音柱在頸部上橫向形 成；與吉他弦相應(yīng)的細(xì)長結(jié)構(gòu)配置在頸部上；以及第一層、第二層和隔板構(gòu)件在每個細(xì)長 結(jié)構(gòu)的下方形成。優(yōu)選地，第一層是導(dǎo)電帶，而第二層是電阻帶。導(dǎo)電帶可由帶有用于耐用性的碳覆 層的銀墨組成，而電阻帶可由碳組成。在一種形式中，導(dǎo)電帶在頂部上，電阻帶在導(dǎo)電帶下 方，且隔板構(gòu)件在其間形成。在一個實施方式中，導(dǎo)電帶由相互聯(lián)鎖的兩個電極組成。
在一方面，對應(yīng)于吉他弦的細(xì)長結(jié)構(gòu)包括指板上的線狀凸起的棱。量化模式、連奏 模式或絕對模式可被用于確定音符的音高。優(yōu)選地，用戶選擇的點(diǎn)提供了可控電阻，該可控電阻根據(jù)指板上的點(diǎn)的位置表示 音符的音高。開始信號傳感器可通過撥樂器上的弦來觸發(fā)。優(yōu)選地，微處理器設(shè)置成順序地讀取和處理分別來自信號傳感器和電子指板的信 號，以確定音符何時被演奏，以及音符的音量和音高。微處理器可將關(guān)于所演奏的音符的數(shù) 據(jù)發(fā)送到MIDI接口或內(nèi)部波表合成器。優(yōu)選地，第一層和第二層在其一端上有端子，且該端子上的電壓由用戶選擇的點(diǎn) 確定。端子上的電壓可與沿著第一層和第二層的用戶選擇的點(diǎn)成比例，第一層和第二層在 該點(diǎn)處被短接在一起。在一方面，第一層和第二層包括力感測電阻器，由此電阻在用戶選擇的點(diǎn)上的壓 力變化時將變化，用戶選擇的點(diǎn)上的壓力越高，在第一層和第二層之間產(chǎn)生的面積接觸就 越大。另外，對所演奏的音符的測量可重復(fù)已編程的次數(shù)，以確定所演奏的音符的準(zhǔn)確音
尚ο 在一個實施方式中，指板包括多個導(dǎo)電電極平面，每個平面用于在指板上的一個 或多個預(yù)先確定的位置處檢測音符的音高。可提供兩個交替的電極平面，當(dāng)位于指板的交 替音柱處時，兩個平面中的每個對用戶選擇的點(diǎn)作出響應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了用于產(chǎn)生音樂音符的電子樂器，其包括用于確 定音符的音高的電子指板，電子指板包括第一層薄片、第二層薄片以及在第一層薄片和第 二層薄片之間的隔板構(gòu)件，第一層和第二層在第一非活動位置和第二活動位置之間相對于 彼此可移動，在第一非活動位置，第一層和第二層沿著其各自的長度彼此分離，在第二活動 位置，第一層和第二層沿著其各自的長度在用戶選擇的點(diǎn)處彼此接觸，所述音高由在用戶 選擇的點(diǎn)處的第一層和第二層之間的電阻確定。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了演奏產(chǎn)生音樂音符的電子樂器的方法，所述方 法包括啟動用于感測在樂器上演奏的音符的開始的開始信號傳感器；以及將壓力施加到 電子指板上的一個或多個用戶選擇的點(diǎn)，該壓力確定由傳感器感測的音符的音高，電子指 板包括第一層薄片、第二層薄片以及在第一層薄片和第二層薄片之間的隔板構(gòu)件，第一層 和第二層在第一非活動位置和第二活動位置之間相對于彼此可移動，在第一非活動位置， 第一層和第二層沿著其各自的長度彼此分離，在第二活動位置，第一層和第二層沿著其各 自的長度在用戶選擇的點(diǎn)處彼此接觸，所述音高由在用戶選擇的點(diǎn)處的第一層和第二層之 間的電阻確定。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明的系統(tǒng)是使用用于音高和開始的單獨(dú)的傳感器對 第二種類型的上述接口的原理的改進(jìn)并基于所述原理。所述開始可使用磁性、壓電、霍爾效 應(yīng)、光學(xué)或其他傳感器以很多不同的方式實現(xiàn)。本發(fā)明的音高控制裝置不是使用頸部中的 多個開關(guān)，而是利用可通常被描述為根據(jù)使用電阻技術(shù)的計算機(jī)觸摸屏中所使用的原理改 編的技術(shù)。在本發(fā)明的一個實施方式中，電阻傳感器用于模擬弦。由傳感器產(chǎn)生的電阻與沿 著傳感器長度的用戶啟動傳感器的位置成比例。電阻傳感器由微控制器所控制的模數(shù)轉(zhuǎn)換 器讀取，以便當(dāng)演奏者按壓傳感器時，終止長度確定電阻讀數(shù)，使得所表示的音符被觸發(fā)。本發(fā)明的這個系統(tǒng)在其一種形式中提供了吉他演奏者和對演奏任何弦樂器熟練的音樂演奏者所熟悉的機(jī)制。另外，本發(fā)明的電阻指板可通過線狀凸起的表面增強(qiáng)以提供觸覺反饋，給樂器頸部上的傳感器與常規(guī)弦樂器相類似的感覺。凸起的表面可例如僅使用 印刷技術(shù)或通過沿著傳感器的長度增加塑料棱、或通過使傳感器材料上的凸起形狀凸出或 增加凸出的覆蓋層來實現(xiàn)或以另外方式在樂器上形成。凸起的表面可被包括以按需要模擬 弦的感覺以及音柱的感覺。本發(fā)明的系統(tǒng)可具有以下益處(1)音高檢測方法本發(fā)明的設(shè)備沒有音高檢測算法的固有延遲的缺點(diǎn)。弦傳感器的電阻值可通過控 制微處理器瞬時讀取。(2)開關(guān)方法這個開關(guān)接口對被訓(xùn)練使用弦樂器的音樂演奏者來說是不熟悉的。按壓開關(guān)是外 來的體驗并且需要再訓(xùn)練。因此，本發(fā)明的一個方面可提供與常規(guī)弦樂器的體驗類似的或 熟悉的演奏體驗。另外，本發(fā)明的系統(tǒng)有成本利益，因為它更簡單和高效，因而花費(fèi)可能低 于多開關(guān)系統(tǒng)。此外，提供機(jī)械棱或軌的能力非常接近地仿效常規(guī)弦樂器例如吉他，且因此 為演奏者提供了與弦類似的觸覺反饋。本發(fā)明的另一個方面是它可使用恒流源來激發(fā)傳感器，導(dǎo)致來自傳感器的線性響 應(yīng)而不需要提供與電阻帶兩側(cè)的電連接。優(yōu)選地，在傳感器中只有兩個導(dǎo)體，即，導(dǎo)電帶和 電阻帶。信號在電阻帶的末端被直接測量。這允許電阻傳感器的簡單得多的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)還 優(yōu)選地配置成使得導(dǎo)電銀帶物理地位于碳帶上方。導(dǎo)電帶連接到地電位，且因此還提供某 種屏蔽以減少系統(tǒng)中的噪音感應(yīng)(noise pickup)。依照本發(fā)明配置和構(gòu)造的樂器通常與常規(guī)吉他非常類似地被演奏。在吉他的頸部 上用指彈奏音符，且可使用一般吉他演奏技術(shù)來撥或彈弦觸發(fā)物。還可提供由微控制器控制的本發(fā)明的操作的幾種模式，其可用于增強(qiáng)音樂表演。 這樣的模式的典型例子在下面被描述。操作模式的實例在量化模式中，音高在弦觸發(fā)物被啟動時確定。被發(fā)送的初始音符的音高被量化 到最接近的真實音符(1/2音級)值。如果用戶接著沿指板滑動其手指，與新的手指位置相 對應(yīng)的相鄰的音符(1/2音級)將發(fā)出聲音。在連奏模式中，音高在弦觸發(fā)物被啟動時確定。被發(fā)送的初始音符的音高被量化 到最接近的真實音符(1/2音級)值，如在量化模式中的一樣。如果用戶接著沿指板滑動其 手指，系統(tǒng)將使用音高彎曲命令來將音符的音高成比例地更改到相對于初始開始位置的在 指板上的新的位置。這種模式提供了與弦被彎曲的吉他音高彎曲相類似的控制機(jī)制。這允 許音符音高值中的平滑過渡以及用戶通過來回?fù)u動其手指來實現(xiàn)音高顫音的能力，引起輕 微的音高變音。這在基于開關(guān)的系統(tǒng)中是不可得到的。在絕對模式中，音高在弦觸發(fā)物被啟動時確定。被發(fā)送的初始音符的音高依照與 手指在指板上的實際位置相匹配的音符+音高彎曲來發(fā)送。這種模式更像無音柱樂器，其 中音符發(fā)聲總是與指板上的絕對位置相對應(yīng)。如在連奏模式中一樣，顫音變音在絕對模式 中也是可能的。這在基于開關(guān)的系統(tǒng)中是不可得到的。指板布局


圖1中所示的指板布局被用在本發(fā)明的本實施方式中。它按比例被調(diào)節(jié)以實質(zhì)上 與常規(guī)弦電吉他的指板匹配。很多其他配置和比例可被設(shè)想且落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在常 規(guī)吉他頸部上，音柱與指板位置所產(chǎn)生的音符的音高成比例地被間隔開。由于這個系統(tǒng)是 電子的事實，比例可變化，以便音柱或音柱標(biāo)記可在頸部上均勻地間隔開，并且還可被制造 得較小以提供更緊湊的系統(tǒng)。手指位置到所產(chǎn)生的實際音高的過渡由軟件確定，該軟件使 用查找表、數(shù)學(xué)方程或也可變化以適應(yīng)不同的弦樂器的調(diào)整的類似方式。附圖的簡要說明圖1是設(shè)計成用于吉他樂器的典型指板的透視圖；圖2A是附圖的圖1中所示的指板的放大橫截面；圖2B是示出了附圖的圖1中所示的指板的放大橫截面的另一個實施方式，但其有 包括兩個層的頂部截面；
圖3是完整的吉他樂器的透視圖；圖4是可依照本發(fā)明的一個實施方式使用的基本電路的電路圖；圖5是指板電子器件的示意圖；圖6是示出了使用本發(fā)明的音高檢測的圖形表示；圖7是示出了使用本發(fā)明的音高和壓力檢測的圖形表示；圖8是示出了使用本發(fā)明的分段電阻的圖形表示；圖9是依照本發(fā)明的另一方面的音柱板的示意性透視圖；圖10是示出了以凸起的一半棱的形式的弦的指板的頂部的放大透視圖；以及圖 11是在示出了依照本發(fā)明的各種層的分解圖中的如圖1中所示出的本發(fā)明的指板的視圖。本發(fā)明的詳細(xì)描述圖1示出了與本發(fā)明的系統(tǒng)一起使用的常規(guī)指板組件10。在此所示實施方式中， 指板組件10的頂層具有在指板組件10的表面16上凸出的弦12和音柱14，且弦12和音柱 14的這些凸起的標(biāo)記向用戶提供了觸覺反饋。弦12和/或音柱14可從設(shè)計中省略。為這 個實施方式選擇的標(biāo)記過程是使這些特征在指板組件10的頂部覆層或表面16上凸起。其 他方法包括使用耐用的環(huán)氧基墨用絲網(wǎng)印刷術(shù)印制特征。在另一個實施方式中，使用沿著 頸部18的長度的沿著其扁平端或表面粘附的1/2圓塑料棱，以模擬弦12的觸覺感覺。附圖的圖2示出了依照本發(fā)明的指板組件10的分解橫截面。提供了被粘合隔板 層26隔開的頂部聚酯薄片22和底部聚酯薄片24。頂部薄片22沿著在每個弦12下的長 度涂有銀導(dǎo)電油墨帶28，形成接地電極。底部薄片層24涂有電阻碳油墨帶30，形成導(dǎo)電電 極。隔板26在銀導(dǎo)電油墨28和電阻碳油墨30之間產(chǎn)生一系列間隙32，使得它們在正常靜 止位置上彼此不接觸。當(dāng)用戶觸摸沿著弦12的線的任何位置時，碳電阻油墨30與銀導(dǎo)電 油墨28接觸，使電阻終止于與指板被觸摸的位置成比例的值。這提供了可控電阻，其表示 與用戶的手指在弦上的位置相對應(yīng)的音樂音符的音高。圖3示出了本發(fā)明的本實施方式的概述。指板40沿著樂器的頸部42定位，給它 常規(guī)吉他44的外觀和感覺。壓電傳感器48位于橋46上。這些傳感器48向控制電子器件 提供了開始信號。這些傳感器在用戶彈或撥弦觸發(fā)物50的時候被啟動。附圖的圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)電子器件的結(jié)構(gòu)圖。每個電阻帶62由恒流源60供電， 恒流源60保證電阻帶62的響應(yīng)是線性的。在電阻帶62上的端子處的電壓由沿著與銀接地帶66接觸的碳帶62的長度的位置確定。來自這個點(diǎn)的信號被調(diào)節(jié)并饋送到復(fù)用器68 中，該復(fù)用器68的輸入選擇由微處理器70控制。壓電傳感器元件72的輸出還被路由到復(fù) 用器68。微處理器70順序地讀取電阻帶62以及弦觸發(fā)物80上的電壓值。這個數(shù)據(jù)用于 確定音符何時被演奏，音符被演奏得多么響以及被演奏的音符的音高。一旦軟件對音符作 出決定，它就可以可選地將該數(shù)據(jù)通過MIDI接口 76發(fā)送出，或在這個實施方式中觸發(fā)內(nèi)置 的內(nèi)部波表合成器78中的音符。附圖的圖5示出了在上文中對圖4描述的電阻傳感器90的示意圖。該圖以示意性 形式示出了機(jī)械結(jié)構(gòu)?？梢钥吹?，導(dǎo)電帶66連接到信號地線，而電阻帶64連接到電流源， 且端子62被饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器。當(dāng)沒有觸發(fā)時，端子62處的電壓被上拉到電源電壓。導(dǎo) 電帶66 —與電阻帶64接觸，電流就流經(jīng)在端子62和它連接到地的點(diǎn)之間的電阻帶64。在 端子62產(chǎn)生的電壓因此與沿著兩個帶64和66的長度的它們被短接在一起的位置成比例。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，用于弦樂器的音柱間隔可被確定，以沿著頸部的長 度產(chǎn)生均勻間隔的半音級。音柱間的距離只使用與2的12次根號成比例的音階。這個要求 導(dǎo)致頸部的頂部處的音柱非常寬或相離得更遠(yuǎn)以及頸部的底部處的音柱較窄或離得更近。在這個設(shè)計中，對任何特定的音柱間隔沒有要求，且它可完全由系統(tǒng)軟件控制。依 照本發(fā)明，音柱間隔可被定制地設(shè)計和配置，以便為演奏者提供最佳舒適度以及從較寬到 較窄的音柱間隔的常見的變化。使用本發(fā)明，統(tǒng)一的間隔也是可能的，但是這可能使吉他演奏者十分不舒服，部分 地因為對傳統(tǒng)樂器間隔熟悉，部分地因為當(dāng)音樂演奏者的手沿著頸部的長度移動時僅僅由 于人體力學(xué)的原因而音樂演奏者的手有轉(zhuǎn)動的自然趨勢。因此本發(fā)明提供了更加符合人體 工程學(xué)和更“舒適”的間隔，且允許很好地得到在頸部的全音階上的所有音符。在本發(fā)明的一個實施方式中，標(biāo)準(zhǔn)音柱間隔和恒定的音柱間隔之間的不同可使用 為了這個目的而發(fā)展的方程來區(qū)分。參考附圖的圖6，其示意性示出了通過測量上(導(dǎo)電)層A和下(電阻)層B之 間的電阻來實現(xiàn)的音高檢測。在圖6中，A代表銀導(dǎo)電帶，B代表碳電阻帶，電阻代表在點(diǎn)A 和點(diǎn)B之間測量的音高。在附圖的圖7中，C代表第一銀導(dǎo)電帶，D代表第二銀導(dǎo)電帶，而E代表碳電阻帶。 電阻代表在點(diǎn)C和點(diǎn)E或D和E之間測量的音高，且代表壓力的電阻在點(diǎn)C和D之間被測 量。在圖7中，導(dǎo)電銀層上的模式被分解成兩個單獨(dú)的導(dǎo)電電極。電極具有交錯的指狀物。 對音高的電阻測量類似于以上的圖6中所示出的。有兩個電極的事實基本上被忽略。電子 器件被編程以測量C和E(或D和E)之間的電阻，且實際上所述測量甚至可通過將C和D 短接在一起并測量所短接的銀電極和碳電極(E)之間的電阻來完成。對壓力的測量是通過將設(shè)備作為力感測電阻處理來實現(xiàn)的。點(diǎn)E通過電子器件是 浮動的且測量在電極C和D之間執(zhí)行。當(dāng)用戶手指的壓力使電極的更多的區(qū)域與碳電極或 帶E接觸時，該電阻將變化。參考附圖的圖8，其示出了本發(fā)明的系統(tǒng)的另一個實施方式，該實施方式利用電阻 元件中的分段形狀。這些段與音柱位置一致地出現(xiàn)。由于在音柱的位置上沉積的較少量的 電阻材料，電阻在這些區(qū)域上的變化大得多。這允許指板上的相鄰音符之間的較大的區(qū)別。當(dāng)由靜止(無觸摸)變化到觸發(fā)(觸摸)時，由本發(fā)明產(chǎn)生的一個優(yōu)選的響應(yīng)是測量是瞬時的。在真實的情況下，被測量的值可在機(jī)構(gòu)開始和釋放時稍微變化。通常，簡單 的質(zhì)量測量可通過重復(fù)測量和對落在預(yù)定的范圍內(nèi)的所重復(fù)的樣本的數(shù)量計數(shù)來獲得。當(dāng) 重復(fù)的次數(shù)大于預(yù)設(shè)的臨界值時，測量被確定為有效的。如果可以使重復(fù)的次數(shù)任意長，系 統(tǒng)將總是準(zhǔn)確的。由于實際的原因，所重復(fù)的樣本的數(shù)量必須被限制，使得系統(tǒng)以及時的方 式響應(yīng)。
當(dāng)用戶不在指板上保持恒定的壓力時，錯誤情況可能出現(xiàn)。當(dāng)這特別明顯時存在 幾種情況(a)當(dāng)音樂演奏者保持多音符和弦時。朝著和弦的端部，音樂演奏者將開始以非控 制的方式減少在指板上的壓力。(b)如果音樂演奏者正演奏很柔和微妙的音符時，他可能不將合適的恒定壓力施 加到指板。在這些情況下，系統(tǒng)可能報告錯誤，通常是比基于音柱位置預(yù)期的低的測量值。如果演奏者沒有精確地執(zhí)行事件，在過渡期間當(dāng)指板產(chǎn)生和斷開接觸時，可能有 被讀取為比期望值低的值的測量。這個誤差通常很小，且一般具有在-ι半音級(即，低一 個音柱)的范圍內(nèi)的值。為了保持對指板變化的快速響應(yīng)，在太長的一段時間內(nèi)可能不能增加測量的次 數(shù)，因此需要確定這種錯誤情況的某種其他的方法。對這種情況的一種解決方案是將導(dǎo)電電極配置為多個平面-頸部上的有效分離 的區(qū)域。對于這個例子，使用兩個分離的平面，如附圖的圖9中所示出的。這兩個平面允許 通過交替地使平面接地和浮動來將掃描平面分成奇數(shù)和偶數(shù)音柱。這允許奇數(shù)和偶數(shù)音柱 的選擇性掃描。當(dāng)用戶按壓偶數(shù)音柱比如第4個音柱時，錯誤的測量可能報告與第3個音 柱相對應(yīng)的音符。但是如果使用所觸發(fā)的偶數(shù)平面執(zhí)行測量，則將知道這是個錯誤。因此系統(tǒng)可糾正這些錯誤。例如，如果人正在掃描偶數(shù)音柱而電阻報告奇數(shù)音柱 (比如第3個音柱)，則可認(rèn)識到，這是個錯誤并可用相應(yīng)于正確的音柱位置(第4個音柱) 的測量和音符值安全地替換音符的開始。該值還可由系統(tǒng)軟件監(jiān)控，因為該值在最初的不 穩(wěn)定之后被校正。注意，該方法可為了更進(jìn)一步的精確性而擴(kuò)展3、4個接地平面或?qū)嵤┓绞綄嶋H 的任何數(shù)量的接地平面。本發(fā)明的系統(tǒng)優(yōu)選地基于常規(guī)的膜開關(guān)制造工藝，且僅僅具有使用粘合隔板分離 的兩層(一層導(dǎo)體，一層電阻)。隔板不僅將它們保持在一起，而且還提供導(dǎo)體間的一致的 分離，允許它們在壓力被施加時被觸發(fā)。不需要有回路導(dǎo)體或橋接導(dǎo)體。所有的信號在組 件的回路末端被檢測到。在本發(fā)明的一種形式中，使用用于確定音高的相同的一組導(dǎo)體來確定壓力。因此， 本發(fā)明可為有成本效率的且因此被設(shè)計用于大批量大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明的系統(tǒng)還可提供每 個弦的單獨(dú)的壓力讀數(shù)。它還可使用力感測電阻模式，以便對于壓力不需要另外的層。在一個方面，本發(fā)明描述了 MIDI合成器的接口(使用常規(guī)MIDIdinjack或PC的 USB接口)或內(nèi)置合成器的接口。在弦傳感器中的依照本發(fā)明的一個方面使用的力感測電阻模式提供了壓力靈敏 度并且也提供了每個弦的單獨(dú)壓力。其他的結(jié)構(gòu)僅允許單個壓力讀數(shù)。另外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在一個實施方式中使用覆蓋在開關(guān)機(jī)構(gòu)上的單獨(dú)的凸出的指板。本發(fā)明通常是簡單的，且可在使用粘合隔板組裝的兩個單獨(dú)的基片上使用油墨絲網(wǎng)工藝。沒有需要被折疊的“介入導(dǎo)體帶”或任何連接部分。每個導(dǎo)電或電阻帶簡單地終 止在指板的一個末端處的連接器中，在該連接器中執(zhí)行所有的測量。因此，本發(fā)明不使用折 疊的帶且在傳感器的單個末端有信號返回。在一種形式中，本發(fā)明使用用于觸發(fā)輸入的壓電傳感器和短弦。使用復(fù)用器是標(biāo) 準(zhǔn)的電子方法且僅依賴于硬件實施方式，即，在所選的指定硬件上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器信道的可 用性。本發(fā)明提供了基于以上所描述的力感測電阻模式的壓力傳感器。這不需要任何額 外的層或材料。單獨(dú)的層用于弦觸覺感覺。這可能較不昂貴且更易于制造。在一個實施方 式中，本發(fā)明利用以音柱和弦特征凸出的聚碳酸酯覆蓋層。“像弦”的感覺由于音柱特征的 實現(xiàn)而被提高。
權(quán)利要求
一種用于產(chǎn)生音樂音符的電子樂器，包括開始信號傳感器，其用于感測在所述樂器上演奏的音符的開始，電子指板，其用于確定由所述傳感器感測的所述音符的音高，所述電子指板包括第一層薄片、第二層薄片以及在所述第一層薄片和所述第二層薄片之間的隔板構(gòu)件，所述第一層和所述第二層在第一非活動位置和第二活動位置之間相對于彼此可移動，在所述第一非活動位置，所述第一層和所述第二層沿著其各自的長度彼此分離，在所述第二活動位置，所述第一層和所述第二層沿著其各自的長度在用戶選擇的點(diǎn)處彼此接觸，所述音高由在所述用戶選擇的點(diǎn)處的所述第一層和所述第二層之間的電阻確定。
2.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述開始信號傳感器包括壓電傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述開始信號傳感器包括光學(xué)傳感器。
4.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述樂器是吉他；所述指板安裝在細(xì)長的頸部上；音柱在所述頸部上橫向形成；與吉他弦對應(yīng)的細(xì)長結(jié)構(gòu)配置在所述頸部上；以及第一層、第二層和隔板構(gòu)件在每個所述細(xì)長結(jié)構(gòu)的下方形成。
5.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述第一層為導(dǎo)電帶，而所述第二層為電阻帶。
6.如權(quán)利要求5所述的電子樂器，其中所述導(dǎo)電帶由帶有用于耐用性的碳覆層的銀墨 組成，而所述電阻帶由碳組成。
7.如權(quán)利要求6所述的電子樂器，其中所述導(dǎo)電帶在頂部上，所述電阻帶在所述導(dǎo)電 帶的下方，且所述隔板構(gòu)件在所述導(dǎo)電帶和所述電阻帶之間形成。
8.如權(quán)利要求5所述的電子樂器，其中所述導(dǎo)電帶包括彼此聯(lián)鎖的兩個電極。
9.如權(quán)利要求4所述的電子樂器，其中對應(yīng)于吉他弦的所述細(xì)長結(jié)構(gòu)包括所述指板上 的線狀凸起的棱。
10.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中量化模式、連奏模式或絕對模式用于確定所述 音符的所述音高。
11.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中用戶選擇的點(diǎn)提供可控電阻，所述可控電阻根 據(jù)所述指板上的所述點(diǎn)的位置表示所述音符的音高。
12.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述開始信號傳感器通過撥所述樂器上的弦 來觸發(fā)。
13.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，還包括用于順序地讀取和處理分別來自所述信號 傳感器和所述電子指板的信號的微處理器，以確定音符何時被演奏以及所述音符的音量和首尚。
14.如權(quán)利要求13所述的電子樂器，其中所述微處理器將關(guān)于被演奏的所述音符的數(shù) 據(jù)發(fā)送到MIDI接口。
15.如權(quán)利要求13所述的電子樂器，其中所述微處理器將關(guān)于被演奏的所述音符的數(shù) 據(jù)到內(nèi)部波表合成器。
16.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述第一層和所述第二層在其一端有端子，且 在所述端子處的電壓由所述用戶選擇的點(diǎn)確定。
17.如權(quán)利要求16所述的電子樂器，其中所述端子處的所述電壓與沿著所述第一層和 所述第二層的所述用戶選擇的點(diǎn)成比例，所述第一層和所述第二層在所述點(diǎn)處被短接在一 起。
18.如權(quán)利要求4所述的電子樂器，其中所述音柱基于用戶的偏好彼此隔開，所述電子 指板被適當(dāng)?shù)鼐幊桃曰谒鲆糁g的優(yōu)選的間隔以正確的音高演奏音符。
19.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中第一層和第二層包括力感測電阻器，由此電阻 在所述用戶選擇的點(diǎn)改變時將變化，所述用戶所選的點(diǎn)上的壓力越高，在所述第一層和所 述第二層產(chǎn)生的面積接觸就越大。
20.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述隔板構(gòu)件將所述第一層和所述第二層保 持在一起，但處于間隔開的關(guān)系中，同時允許所述第一層和所述第二層在施加壓力時彼此 接觸。
21.如權(quán)利要求4所述的電子樂器，其中與所述弦對應(yīng)的每個細(xì)長結(jié)構(gòu)具有由電極組 成的第一層薄片和第二層薄片。
22.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中被演奏的音符的測量重復(fù)已編程的次數(shù)，以確 定被演奏的音符的準(zhǔn)確音高。
23.如權(quán)利要求1所述的電子樂器，其中所述指板包括多個導(dǎo)電電極平面，每個平面用 于在所述指板上的一個或多個預(yù)先確定的位置處檢測音符的音高。
24.如權(quán)利要求23所述的電子樂器，包括兩個交替的電極平面，當(dāng)位于所述指板上的 交替音柱上時，這兩個平面中的每個對所述用戶選擇的點(diǎn)作出響應(yīng)。
25.一種用于產(chǎn)生音樂音符的電子樂器，包括用于確定所述音符的音高的電子指板，所述電子指板包括第一層薄片、第二層薄片以 及在所述第一層薄片和所述第二層薄片之間的隔板構(gòu)件，所述第一層和所述第二層在第一 非活動位置和第二活動位置之間相對于彼此可移動，在所述第一非活動位置，所述第一層 和所述第二層沿著其各自的長度彼此分離，在所述第二活動位置，所述第一層和所述第二 層沿著其各自的長度在用戶選擇的點(diǎn)處彼此接觸，所述音高由在所述用戶選擇的點(diǎn)處的所 述第一層和所述第二層之間的電阻確定。
26.一種演奏產(chǎn)生音樂音符的電子樂器的方法，所述方法包括啟動用于感測在所述樂器上演奏的音符的開始的開始信號傳感器，將壓力施加到電子指板上的一個或多個用戶選擇的點(diǎn)，所述壓力確定由傳感器所感測 的音符的音高，所述電子指板包括第一層薄片、第二層薄片以及在第一層薄片和第二層薄 片之間的隔板構(gòu)件，所述第一層和第二層在第一非活動位置和第二活動位置之間相對于彼 此可移動，在所述第一非活動位置，所述第一層和第二層沿著其各自的長度彼此分離，在所 述第二活動位置，所述第一層和第二層沿著其各自的長度在用戶選擇的點(diǎn)處彼此接觸，所 述音高由在所述用戶選擇的點(diǎn)處的所述第一層和第二層之間的電阻確定。
全文摘要
用于產(chǎn)生音符的電子樂器包括用于感測在樂器上演奏的音符的開始的開始信號傳感器。電子指板確定由傳感器感測的音符的音高。電子指板包括第一層薄片、第二層薄片以及在第一層薄片和第二層薄片之間的隔板構(gòu)件。第一層和第二層在第一非活動位置和第二活動位置之間相對于彼此可移動，在第一非活動位置，第一層和第二層沿著其各自的長度彼此分離，在第二活動位置，第一層和第二層沿著其各自的長度在用戶選擇的點(diǎn)處彼此接觸。所述音高由在用戶選擇的點(diǎn)處的第一層和第二層之間的電阻確定。
文檔編號G10H3/18GK101861620SQ200880116616
公開日2010年10月13日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月29日
發(fā)明者克利福德·S·伊萊昂 申請人:克利福德·S·伊萊昂