專利名稱：演奏安格隆樂器的系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本產(chǎn)品與印度尼西亞演奏樂器“安格隆”所需的系統(tǒng)和裝置相關(guān)，特別是與軟件和硬件系統(tǒng)(用于安裝設(shè)備以讓安格隆樂器發(fā)出聲音)相關(guān)。
背景技術(shù)：
安格隆是西爪哇省的樂器并且引起了印度尼西亞公眾的廣泛注目。物理上，安格隆是一種由竹樹干所制成的樂器，由于竹樹干節(jié)間的振動，聲音是從空中共振所發(fā)出的。竹樹干節(jié)間的尺寸發(fā)出聲音頻率代表了獨有的音調(diào)。因此，安格隆樂器通常是竹樹干的幾個部分以發(fā)出各種各樣的音調(diào)(覆蓋一首曲目的音符)。代表音符的安格隆一般包括不同長度的竹節(jié)間的兩個部分但是有相同的音調(diào)。長度是用于確定高聲和低聲調(diào)。因此，一般來說，安格隆能夠發(fā)出高聲調(diào)和低聲調(diào)結(jié)合的音符 聲音。安格隆聲調(diào)通常符合音階，也就是說，五音階以及全音階。五音階包括每八度音階的五個聲調(diào)，然而全音階包括一個八度音階的七個聲調(diào)。原則上，該八度音階的添加是在每個音階處重復(fù)聲調(diào)。因此，安格隆數(shù)量相當(dāng)于演奏一首歌所需的聲調(diào)數(shù)量(在全音階以及五音階方面)。通常，所需的聲調(diào)不只有一個八度音節(jié)。不幸地是，單個演奏者演奏安格隆不能產(chǎn)生完美的樂聲，特別是同時演奏三個音符時(和弦)。為了完美地演奏一首歌曲，需要多人或者一群安格隆演奏者。再者，迄今為止，沒有自動地演奏安格隆的樂器并且替代人工角色。因此，需要發(fā)明一款設(shè)備以自動地演奏安格隆樂器。

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明的目的是為了克服人類在演奏安格隆樂器的局限。該發(fā)明使用了一套能夠演奏安格隆樂器的軟件和硬件。設(shè)備包括作為安格隆振動致動器的DC電動機(jī)；一系列控制器(包括各種各樣的微控制器，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管以及光耦合器)。硬件連接電源和電腦。根據(jù)當(dāng)前發(fā)明，軟件是創(chuàng)作歌曲音符的計算機(jī)程序(如文本編輯器)。然后使用視覺化Basic程式語言(VB)程序界面來將已創(chuàng)作的歌曲音符儲存在內(nèi)存中。除了儲存歌曲數(shù)據(jù)，界面程序也可用于(數(shù)字式地)顯示設(shè)備的控制面板。該裝置將對演奏儲存在內(nèi)存中的歌曲命令起作用。命令是通過界面程序(以電腦屏幕上的面板形式顯示)給出的。此外，致動器將移動并且振動安格隆并且自動地演奏選定的歌曲。


圖I是發(fā)出一種音符的安格隆。圖2是演奏支架上的八度音階的安格隆。
圖3是安格隆支架。圖4是根據(jù)該發(fā)明的機(jī)械系統(tǒng)，在發(fā)明中致動器連接安格隆。圖5是作為安格隆致動器/振動器的電動機(jī)。圖6是調(diào)節(jié)電流以接近電動機(jī)的控制器電路方案。圖7是控制器方案。圖8是根據(jù)該發(fā)明的形象化界面程序。圖9是控制器設(shè)備上的顯示和控制按鈕。圖10是自動演奏安格隆的系統(tǒng)的方案。
具體實施例方式該發(fā)明包括演奏安格隆樂器的裝置，(A)該樂器包括受安裝在計算機(jī)上軟件控制的硬件。硬件和軟件是按照獨自演奏樂器的方式來配置的。該發(fā)明的化身可用圖I和圖6的參考來描述。< 硬件 >提及圖1，安格隆(B)包括竹樹干的兩個節(jié)間(Ia和lb)，該竹樹干附屬于包括三個直柱(2a，2b以及2c)，兩個水平柱(2d和2e)，以及一個底部(3)的竹結(jié)構(gòu)。直柱(2a，2b以及2c)與底部(3)接通電源，因此為竹樹干(la和Ib)節(jié)間形成兩個平面。竹樹干(Ia和Ib)節(jié)間放在每個平面上(4)，這個平面的頂部系于水平柱(2d和2e)。如上所述，當(dāng)安格隆振動時，它(B)發(fā)出特定的音調(diào)。圖2顯示根據(jù)特定的音階，一系列安格隆有各種各樣的音調(diào)。每個安格隆系于支架(5)上以便演奏安格隆。安格隆支架建于安格隆軸承箱(6)。調(diào)節(jié)放在支架上的安格隆數(shù)量(5)以覆蓋一系列歌曲的音符(從最低音符至最高音符)。提及圖3，將詳細(xì)解釋支架(5)。安格隆支架(5)包括頂部支架，底部支架(9)以及致動器支架(8)。頂部支架(5)由安裝在底部的金屬棒框架制成。頂部支架(5)包括三個部分安裝在支架結(jié)構(gòu)(連接安裝在兩邊直柱上的水平柱(5c))兩邊的兩個直柱(5a和5b)。水平柱(5c)作為支持安格隆(B)的地方。直柱(5a和5b)的高度不同以至于從另一邊看時，安裝在一端的水平柱(5c)好像傾斜向另一端。水平柱(5c)的斜率是為了匹配安格隆(B)的尺寸。水平柱(5c)有支持部分(7)，該支持部分使安格隆保持到位。根據(jù)該發(fā)明，結(jié)構(gòu)不限于該布置。有可能使用其他獲得當(dāng)前發(fā)明的同樣效果的結(jié)構(gòu)和材料。例如，支架可由木材，塑料，鋁，金屬或者其他合適的材料制成。底部支架(9)可由金屬結(jié)構(gòu)制成，如頂部支架一樣。再者，底部支架(9)由木材覆蓋以形成一個盒子。作為一種選擇，整個底部是由木材制成以至于其結(jié)構(gòu)類似盒子(沒有底部支架)。底部支架(9)可作為結(jié)構(gòu)頂部的支撐桿，致動器支架(8)，同時也可作為根據(jù)該發(fā)明儲存安格隆振動器其他部件的盒子。這些部件包括電線(10)等等。根據(jù)該發(fā)明底部支架的結(jié)構(gòu)和材料不限于該結(jié)構(gòu)和材料。圖4顯示施工詳圖，在圖中安格隆(B)連接致動器。首先，在該發(fā)明中以電動機(jī)的形式(11)的致動器安裝在致動器支架上(安格隆的橫截面位置)。提及圖4，電動機(jī)(11)連接安裝在致動器支架(8)上的致動器殼體(15)。電動機(jī)(11)作為振動安格隆(B)的致動器。布置電動機(jī)(11)以使其數(shù)量相當(dāng)于安裝在頂部支架的安格隆(B)數(shù)量。致動器殼體(15)通過夾緊螺栓系(不顯示)于支架以至于致動器(8)不能從其位置處移開。致動器殼體有一個電動機(jī)軸(Ila)能通過的孔以至于結(jié)束位置在致動器殼體(15)外。電動機(jī)(11)可適應(yīng)電動機(jī)殼體以至于其不能移開。圖5解釋安裝在結(jié)構(gòu)上的電動機(jī)(11)。安裝突出偏心盤(13)的電動機(jī)軸(Ila)底端。偏心盤配備有作為以棒(系于面臨外向的磁盤表面)形式的偏心軸(14)的凸輪。偏心軸(M)與電動機(jī)軸(Ila)或者偏心磁盤(13)中點之間有一段距離(大約為Imm至5mm，最佳距離為2. 5mm)0再者，偏心軸(14)與振動器板(16)連接，振動器板有吊鉤凸輪(16a)并且吊鉤凸輪包括穿過振動器杠(12)的安格隆(B)底部(3)—端。振動器杠(12)有兩個孔，一個插入偏心軸(14)的孔以及另一個插入吊鉤凸輪(16a)的孔。因此，當(dāng)電動機(jī)(11)運行偏心磁盤(13)旋轉(zhuǎn)時，它與軸(Ila)旋轉(zhuǎn)一起移動并且移動振動器杠(12)以至于在被演奏者演奏時安格隆(B)將振動。因此，每個振動的安格隆(B)發(fā)出的聲音會創(chuàng)作成特別的歌曲。在這種情況下，作為致動器的電動機(jī)(11)配備有連接控制器(C)的電纜，該控制器將提供電流。在該發(fā)明中，電動機(jī)旋轉(zhuǎn)多于7RPS(420rpm)(最大值為10RPS (600rpm))為最佳的。然而，當(dāng)旋轉(zhuǎn)為9rps (540rpm)時，該發(fā)明是最有效 的。另一個硬件是控制器(C)，圖6將詳細(xì)解釋該控制器。控制器設(shè)備(C)是一系列電子元件，該電子元件邏輯上包括控制器驅(qū)動程序(17 )以及電流控制器(18 )。截面控制器驅(qū)動程序(17)用于控制電動機(jī)(11)驅(qū)動程序，然而電流控制器(18)用于隔開控制器驅(qū)動程序(17)使用的電流以及電動機(jī)(11)使用的電流?？刂破黩?qū)動程序(17)包含的元件，其中其他微控制器PIC (外圍接口控制器)(17a和17b)以及幾個其他電子元件，例如電容器，晶體管等等。電流控制部分(18)包括光耦合器(18a)以及金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管根據(jù)圖6顯示的方式安排。該發(fā)明使用的PIC微控制器是PIC 16F877A類型。該發(fā)明使用的光耦合器(18a)是4N28類型。該發(fā)明使用的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(18b)是IRFZ44N類型。然而，該發(fā)明不限于使用以上提及的這些元件。根據(jù)該發(fā)明的目的和目標(biāo)使用其他電子成員是可行的?？刂破?C)的運作程序如下。通過變壓器(不顯示)減少電壓的電源處獲得的電流(流入控制器(C)的電流)受電流控制器(18)管理以分發(fā)給控制器驅(qū)動程序(18)以及電動機(jī)(11)。在該布置中，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(18b)發(fā)揮著電子開關(guān)(該電子開關(guān)的反應(yīng)快速)的作用以控制微處理器PIC (17a和17b)輸出脈沖并且運輸高強度電流(最大值為15A)以驅(qū)動電動機(jī)(11)?？刂破髟O(shè)備的電子元件完整布局可見于控制電流裝置(C)方案(如圖7所示)?？刂破髟O(shè)備(C)配備有各種各樣額外部件如串行端口(19);以液晶屏幕形式的顯示屏幕(20)以及三個按鈕，S卩，復(fù)位按鈕(21)，電源按鈕(22)，按鈕I (23)以及按鈕2 (24)。根據(jù)該發(fā)明，串行端口(19)將演奏安格隆(A)的設(shè)備連接到計算機(jī)上。顯示屏幕的功能在于顯示和控制記錄在設(shè)備(A)上的電子數(shù)據(jù)。按鈕(21，22，23以及24)用于發(fā)動設(shè)備和其他功能如下載和移動刻錄在控制器(C)上的歌曲。總之，根據(jù)該發(fā)明，能演奏安格隆樂器的裝置是一個包括圖10所示的硬件和軟件的系統(tǒng)。通過變壓器(不顯示)減少電壓的電源(26)處獲得的電流流入控制器(C)。接著當(dāng)接收到控制器驅(qū)動程序(17)命令(以脈沖形式)時，控制器設(shè)備(C)將電流分發(fā)至電動機(jī)。該命令是在寫的歌曲樂譜運作的并且儲存在包含在控制器(C)的微控制器(17a和17b)里。命令可通過以電流(流到各自的以及根據(jù)歌曲樂譜指定的電動機(jī)(11))形式的電流控制器(18)顯示。因此，根據(jù)歌曲樂譜，安格隆(B)將移動并且演奏特定的歌曲。< 軟件 >根據(jù)該發(fā)明，演奏安格隆(A)裝置的另一個重要部分是軟件。在這種情況下，軟件作為演奏安格隆(A)裝置的程序控制。軟件在安裝在計算機(jī)上的接口程序里是直觀的。根據(jù)該發(fā)明，圖8詳細(xì)地解釋了接口程序。圖8顯示安裝在計算機(jī)上的接口程序。接口程序是以Visual Basic v6. 0計算機(jī)程序語言的形式寫成的。然而，該發(fā)明不限于使用VisualBasic v6. 0，應(yīng)用其他計算機(jī)程序語言來創(chuàng)造接口程序是可行的。安裝在計算機(jī)上的接口程序如上所述。在這種情況下，計算機(jī)是促進(jìn)歌曲下載，移動，書寫以及編輯的硬件。因此，根據(jù)該發(fā)明，除了作為演奏安格隆(A)的控制器設(shè)備這一 功能，接口程序也作為下載和移動刻錄在控制器設(shè)備(C)上的歌曲的方式。在下載和移動歌曲的過程中，計算機(jī)必須通過一系列端口(19)來連接控制器(C)。然而，在創(chuàng)作和編輯歌曲時，計算機(jī)不需要連接控制器(C)。提及圖8，接口程序配備有菜單鍵設(shè)備，如瀏覽，演奏，下載，退出等等。然而，該發(fā)明不限制于這些菜單鍵特點。根據(jù)該發(fā)明，增加額外接口程序菜單鍵所需的其他特征是可行的?！醋髑党艘陨纤龅能浖覀冃枰硪豢钴浖プ髑?。根據(jù)該發(fā)明，為演奏安格隆(A)裝置而作的歌曲時寫在普通文本編輯器程序(包含于視窗操作系統(tǒng))所使用的文本上。根據(jù)該發(fā)明，作曲的完成方式是很特別的，該方式將會在下文詳細(xì)介紹。根據(jù)該發(fā)明，作曲程序遵循應(yīng)用于寫詞的標(biāo)準(zhǔn)值，該標(biāo)準(zhǔn)值包括拍子，音符，八度音階以及音值。具體地說，每一個值都是按照下面的樂譜所寫的拍子*A:非常慢； B :慢； C :穩(wěn)健；*D:快；以及 E :非?？煲粽{(diào) Do I ； Re 2 ； Mi 3 ； Fa 4 ； Sol :5 ; La 6 ； Si 7 ；and 無聲0
音值.1/4 拍1 1/2 拍2 3/4 拍3 I 拍4 IV2 拍5.2拍6 3 拍7 4 拍8 6 拍9鑒于以上所述的寫詞方式并不識別兩位數(shù)樂譜，對于音值高于6拍的音調(diào)而言，樂譜并不會遵循10，11，12等其他數(shù)字，但是它由以下表內(nèi)的符號表示表I.代表兩位數(shù)樂譜的符號
權(quán)利要求
1.自動地演奏安格隆樂器的系統(tǒng)包括 硬件組成， 不止一個安格隆(B)， 安格隆(B)和致動器放置的支架(5和6)， 其軸線連接安格隆(B)并且有電纜將致動器連接至控制器設(shè)備(C)的致動器， 配備有電子元件，電源(26)的控制器設(shè)備(C)，該控制器設(shè)備用于保存歌曲并且調(diào)節(jié)至致動器的電流，以及 計算機(jī)設(shè)備(25)，該設(shè)備用于下載，移動，編寫以及編輯歌曲并且可選擇地連接控制器(C);以及 安裝在計算機(jī)上的軟件包括， 用于下載，移動，保存或者刻錄控制器設(shè)備(C)儲存的歌曲的接口程序，以及 其他作詞的程序， 致動器連接一系列控制器(C)，該控制器以電子文本數(shù)據(jù)的形式刻錄歌曲。接著電子文本轉(zhuǎn)化為一系列控制器(C)上的命令以調(diào)整驅(qū)動致動器的電流脈沖。
2.如要求I所述的自動演奏安格隆樂器的系統(tǒng)，在這系統(tǒng)中，演奏歌曲的數(shù)據(jù)以文本的方式并且使用文本編輯器編程語言或者其他適當(dāng)?shù)木幊陶Z言寫入。
3.自動演奏安格隆樂器的裝置包括 不止一個安格隆(B); 安裝在裝置兩邊的兩個直柱(5a和5b); 懸掛安格隆(B)的并且安裝在直柱(5a和5b)兩端的水平柱； 支撐直柱(5a和5b)的底部支架(9)，該支架配備有致動器支架(8)； 安裝在致動器支架(8)的電動機(jī)，致動器支架在截面位置與每個安格隆(B)連接； 安裝在電動機(jī)軸(Ila)底端的偏心磁盤(13)配備有偏心軸，該偏心軸(14)連接振動器臂(12) 一端的孔； 連接電動機(jī)(11)至安格隆(B)的振動器臂(12)，該振動器臂在兩端有兩個孔； 安裝在安格隆(B)基架(3 )上的振動器板(16 )配備有吊鉤凸輪(16a)，該凸輪連接振動器臂(12)另一端的孔； 包含于電動機(jī)(11)的電線(10 )連接電動機(jī)(11)和控制器設(shè)備(C)，以及包括控制器驅(qū)動程序(17)以及流量控制器(18)的控制器設(shè)備(C)作為提供至電動機(jī)的電流軌道儲存和控制脈沖。
4.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其直柱(5a和5b)，水平柱(5c)以及支架(9 )底部由金屬，木材或者其他適合支架的材料制成。
5.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，A其直柱(5a和5b)有不同高度以至于其所附屬的水平柱(5c)看上去是歪斜的，使安格隆(B)底部(3)成一條直線。
6.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其支架(9)底部可由蓋子(由木材或者其他合適的材料制成)接近。
7.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其電動機(jī)(11)發(fā)出多于RPS(420rpm)的7回合(最大值為10RPS (600rpm))。
8.如要求6所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其電動機(jī)(11)發(fā)出旋轉(zhuǎn)(優(yōu)先值為多于 9RPS(540rpm)) ·
9.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其偏心軸(14)至偏心磁盤(13)中點的距離為Imm至5mm之間。
10.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其偏心軸(14)至偏心磁盤(13)中點的距離為2. 5mm。
11.如要求6所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其電動機(jī)(11)配備有致動器殼體(15)以使電動機(jī)保持原位。
12.如要求6所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其安裝在致動器支架(8)上的電動機(jī)(11)數(shù)量與儀器(A)中所含的安格隆(B)數(shù)量相當(dāng)。
13.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其懸掛杠(5c)有支撐部分(7)以使安格隆(B)保持到位。
14.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其控制器(C)包括一系列微控制器PIC (17a和17b)，一個光耦合器(18a)以及金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(18b)。
15.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其控制器(C)包括一系列微控制器PIC (17a和17b)(該控制器使用PIC 16F877A類型)。光耦合器(18a)(該光耦合器使用4N28類型)以及金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(18b)(該金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管使用IRFZ44N類型)。
16.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其控制器(C)配備有一系列孔(19);以液晶顯示屏形式的顯示屏(20)，以及三個按鈕，即復(fù)位按鈕(21)，電源按鈕(22)以及按鈕I (23)和按鈕2 (24)。
17.如要求3所述的自動演奏安格隆樂器的裝置，其控制器(C)可放置于支架(9)底部或者與設(shè)備分開以自動演奏安格隆(A)樂器。
全文摘要
自動演奏安格隆樂器的系統(tǒng)和裝置包括硬件和軟件。硬件包括安格隆(B)，兩個直柱(5a和5b)，懸掛安格隆(B)的水平柱(5c)，配備有致動器支架(8)的底部支架(9)，以安裝在致動器支架(8)(該支架在橫截面處與每個安格隆(B)連接)上的電動機(jī)形式存在的致動器，配備有偏心軸(14)的偏心磁盤(13)，連接電動機(jī)(11)和安格隆(B)的振動器套筒(12)，控制器設(shè)備(C)(包括控制器驅(qū)動程序(17)以及作為流至電動機(jī)的電流軌道儲存和脈沖調(diào)節(jié)器的流量控制器(18))。安裝在計算機(jī)上的軟件包括下載，移動，保存或者刻錄儲存在控制器設(shè)備(C)上歌曲的接口程序以及其他作詞程序。
文檔編號G10K1/067GK102792365SQ201080057725
公開日2012年11月21日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者吳祺祥 申請人:億瑪士財富國際有限公司