空中虛擬電子樂(lè)鼓的制作方法
【專(zhuān)利摘要】為了解決現(xiàn)有激光虛擬電子樂(lè)器需要設(shè)置多個(gè)固定激光束而引起的制造成本提高、設(shè)置特定霧氣環(huán)境來(lái)顯示激光束的存在、以及要求演奏者準(zhǔn)確遮擋激光束所帶來(lái)的演奏難度增加等問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種利用激光傳感技術(shù)在空氣中進(jìn)行演奏的空中虛擬電子樂(lè)鼓。該電子樂(lè)鼓通過(guò)激光掃描可實(shí)現(xiàn)空中扇面的虛擬音區(qū)劃分，當(dāng)表演者觸及不同音區(qū)時(shí)，便可通過(guò)發(fā)聲裝置自動(dòng)發(fā)出相應(yīng)樂(lè)鼓聲響，由此達(dá)到空中虛擬演奏效果。本發(fā)明由于無(wú)需設(shè)置多個(gè)光電傳感器及特定演奏環(huán)境，便可簡(jiǎn)單準(zhǔn)確地在空中虛擬敲出不同的樂(lè)鼓聲響，因而具有演奏簡(jiǎn)單，成本低廉、適于白天夜晚等不同演奏環(huán)境及專(zhuān)業(yè)、娛樂(lè)群體不同需求等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】空中虛擬電子樂(lè)鼓
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電子樂(lè)器，尤其是涉及一種虛擬空中樂(lè)鼓的電子樂(lè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前激光虛擬電子樂(lè)器主要是利用激光(或紅外)對(duì)射或反射原理，通過(guò)發(fā)射多個(gè)固定激光束來(lái)模擬不同音調(diào)的琴弦。當(dāng)某束激光被手遮斷時(shí)，激光接收電路即刻動(dòng)作而觸發(fā)相應(yīng)音頻電路發(fā)出相應(yīng)的聲音；同時(shí)，此種激光束在演奏時(shí)必須設(shè)置霧氣等特定環(huán)境才可明顯顯示出激光束的光路，從而使演奏者能夠準(zhǔn)確地將手遮住激光束而發(fā)出不同音響。因而，此種虛擬電子樂(lè)器將存在需要設(shè)置特定演奏環(huán)境、要求演奏者準(zhǔn)確遮擋激光束以及需要設(shè)置多個(gè)固定激光傳感器等相應(yīng)問(wèn)題，從而造成演奏難度較大、制造成本及體積相應(yīng)增加等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]①本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]為了解決現(xiàn)有激光虛擬電子樂(lè)器需要設(shè)置多個(gè)固定激光束而引起的制造成本提高、需要設(shè)置特定霧氣環(huán)境等來(lái)顯示激光束的存在、以及要求演奏者準(zhǔn)確遮擋激光束所帶來(lái)的演奏難度增加等問(wèn)題，本發(fā)明提出一種通過(guò)激光掃描、將空中扇形掃描區(qū)域劃分為不同聲響的虛擬音區(qū)來(lái)降低演奏難度及減少制造成本的空中虛擬電子樂(lè)鼓。
[0005]②本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明所涉及的空中虛擬電子樂(lè)鼓，由激光掃描裝置、轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置、控制裝置和發(fā)聲裝置構(gòu)成。
[0007]I)激光掃描裝置包括轉(zhuǎn)向裝置和激光光電傳感器；轉(zhuǎn)向裝置由電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)向臺(tái)組成，轉(zhuǎn)向臺(tái)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，可在O度至360度進(jìn)行往復(fù)擺動(dòng)或持續(xù)旋轉(zhuǎn)；激光光電傳感器固定在轉(zhuǎn)向臺(tái)上隨其一起擺動(dòng)或固定在轉(zhuǎn)向臺(tái)外但其發(fā)射的激光束照射在轉(zhuǎn)向臺(tái)上設(shè)置的與轉(zhuǎn)向臺(tái)聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的傾斜反光鏡的旋轉(zhuǎn)中心，由此隨著轉(zhuǎn)向臺(tái)的擺動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，從而使激光光電傳感器的激光束形成大于O度、小于或等于360度的扇形或圓周掃描區(qū)域；激光束扇形掃描區(qū)域根據(jù)預(yù)定發(fā)出的不同聲響效果可事先劃分為不同的虛擬音區(qū)；激光光電傳感器通過(guò)電線(xiàn)與轉(zhuǎn)向臺(tái)外部的控制裝置輸入端相連，其在激光束扇形掃描區(qū)域內(nèi)的光電感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)輸出到控制裝置的輸入端。
[0008]2)轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置包括轉(zhuǎn)角定位傳感器和激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志，兩者分別相對(duì)設(shè)置在轉(zhuǎn)向臺(tái)上和轉(zhuǎn)向臺(tái)外部，轉(zhuǎn)角定位傳感器用于檢測(cè)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志；轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置至少分別包括I個(gè)轉(zhuǎn)角定位傳感器和一個(gè)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志；激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志或轉(zhuǎn)角定位傳感器設(shè)置在激光束扇形掃描區(qū)域或虛擬音區(qū)的邊界對(duì)應(yīng)點(diǎn)上；轉(zhuǎn)角定位傳感器的輸出端與控制裝置的輸入端相連，轉(zhuǎn)角定位傳感器的感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)輸出到控制裝置。
[0009]3)控制裝置由電路開(kāi)發(fā)板、單片機(jī)或數(shù)字邏輯電路等組成，其輸入為激光光電傳感器和轉(zhuǎn)角定位傳感器的感應(yīng)動(dòng)作輸出信號(hào)；控制裝置的輸出端與發(fā)聲裝置的輸入端相連，控制裝置接收到激光光電傳感器的感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)時(shí)，將依據(jù)轉(zhuǎn)角定位傳感器的感應(yīng)動(dòng)作時(shí)刻、位置或順序等計(jì)算或確定激光束即刻所在的虛擬音區(qū)，并控制發(fā)聲裝置發(fā)出該虛擬音區(qū)所對(duì)應(yīng)的聲響。
[0010]4)激光掃描裝置由一個(gè)或一個(gè)以上激光光電傳感器構(gòu)成，各激光光電傳感器分別通過(guò)激光掃描裝置的轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行一定夾角的空中扇形掃描，由此形成同一虛擬音區(qū)具有一個(gè)或一個(gè)以上的激光束掃描扇面；當(dāng)用手或樂(lè)錘觸及到同一虛擬音區(qū)的不同激光束掃描扇面時(shí)，控制裝置根據(jù)不同激光光電傳感器的感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)的組合控制發(fā)聲裝置發(fā)出不同音量或特定效果的樂(lè)鼓聲響。
[0011 ] 5)發(fā)聲裝置由音頻電路和發(fā)聲器組成，音頻電路接收到控制裝置發(fā)出的對(duì)應(yīng)某虛擬音區(qū)及其虛擬音區(qū)中不同激光束掃描扇面的感應(yīng)動(dòng)作組合信號(hào)后，通過(guò)發(fā)聲器發(fā)出相應(yīng)的聲響效果。
[0012]③本發(fā)明的有益效果
[0013]本發(fā)明提出了一種利用激光傳感技術(shù)在空氣中進(jìn)行虛擬演奏的空中虛擬電子樂(lè)鼓，該電子樂(lè)鼓通過(guò)激光掃描可實(shí)現(xiàn)空中扇形掃描區(qū)域的虛擬音區(qū)劃分，當(dāng)表演者將手或樂(lè)錘觸及不同虛擬音區(qū)時(shí)便可自動(dòng)控制發(fā)聲裝置產(chǎn)生相應(yīng)的樂(lè)鼓聲響，由此達(dá)到空中虛擬演奏的效果。由于具有一定面積的空中虛擬音區(qū)的觸發(fā)較現(xiàn)有激光虛擬琴弦的定點(diǎn)觸發(fā)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確且無(wú)需特定的演奏環(huán)境，同時(shí)激光掃描方式也大大減少了現(xiàn)有虛擬電子樂(lè)器激光光電傳感器的個(gè)數(shù)，因而本發(fā)明具有演奏簡(jiǎn)單，成本低廉，無(wú)需設(shè)置特定演奏環(huán)境等效果。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1:激光掃描裝置示意圖
[0015]I激光光電傳感器(A)
[0016]2轉(zhuǎn)向臺(tái)
[0017]3轉(zhuǎn)向臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸
[0018]4空心擺桿
[0019]5旋轉(zhuǎn)桿
[0020]6 滑輪
[0021]7電動(dòng)機(jī)
[0022]8激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志
[0023]9轉(zhuǎn)角定位傳感器
[0024]10扇形掃描區(qū)域
[0025]11虛擬音區(qū)
[0026]圖2:激光光電傳感器縱向設(shè)置示意圖
[0027]12激光光電傳感器(B)
[0028]13 夾角
[0029]圖3:電路控制系統(tǒng)示意圖
[0030]14激光光電傳感器
[0031]15控制裝置[0032]16發(fā)聲裝置【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1為激光掃描裝置示意圖。在圖1中，激光光電傳感器(A) I固定在轉(zhuǎn)向臺(tái)2上，可隨轉(zhuǎn)向臺(tái)2 —起繞轉(zhuǎn)向臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸3進(jìn)行自由轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)向臺(tái)2與經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸3的空心擺桿4固定連接，并由空心擺桿4帶動(dòng)而繞轉(zhuǎn)向臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸3自由擺動(dòng)；旋轉(zhuǎn)桿5的一端與電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)軸固定相連，由電動(dòng)機(jī)7帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)桿5的另一端固定設(shè)置一個(gè)滑輪6，滑輪6設(shè)置在空心擺桿4的空心導(dǎo)軌上，可沿空心導(dǎo)軌自由滑動(dòng)；由此電動(dòng)機(jī)7的旋轉(zhuǎn)將帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)桿5通過(guò)設(shè)置在空心擺桿4內(nèi)空心導(dǎo)軌上的滑輪，帶動(dòng)空心擺桿4進(jìn)行擺動(dòng)，由此使轉(zhuǎn)向臺(tái)2繞轉(zhuǎn)向臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸3進(jìn)行擺動(dòng)，并帶動(dòng)激光光電傳感器(A) I進(jìn)行擺動(dòng)，使其發(fā)出的激光束在空中進(jìn)行扇形掃描，其扇形掃描的角度大于O度；激光束扇形掃描區(qū)域10被劃分為I個(gè)或I個(gè)以上的虛擬音區(qū)11，每個(gè)虛擬音區(qū)11對(duì)應(yīng)不同的聲響效果；在轉(zhuǎn)向臺(tái)2上，在扇形掃描區(qū)域10或虛擬音區(qū)11的邊界對(duì)應(yīng)點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8,該激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8可由光孔、凸凹物、光電信號(hào)及其它非接觸傳感信號(hào)等用于確定激光束旋轉(zhuǎn)角度的參照標(biāo)志構(gòu)成，圖1中其設(shè)為光孔；激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8與設(shè)置在轉(zhuǎn)向臺(tái)2外部的轉(zhuǎn)角定位傳感器9相對(duì)而設(shè)，該轉(zhuǎn)角定位傳感器9可由光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、非接觸傳感信號(hào)感應(yīng)元器件等用于檢測(cè)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8的傳感元器件構(gòu)成，圖1中其設(shè)為槽型光電傳感器；轉(zhuǎn)角定位傳感器9檢測(cè)到激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8時(shí)輸出其感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)。轉(zhuǎn)角定位傳感器9和激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8共同構(gòu)成空中虛擬電子樂(lè)鼓的轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置。
[0034]除圖1所示激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8及轉(zhuǎn)角定位傳感器9的設(shè)置位置外，激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8也可設(shè)置在轉(zhuǎn)向臺(tái)2外部與各虛擬音區(qū)11邊界相對(duì)應(yīng)的位置，而此時(shí)轉(zhuǎn)角定位傳感器9則設(shè)置在轉(zhuǎn)向臺(tái)2上與激光束扇形掃描區(qū)域10的起點(diǎn)邊界相對(duì)應(yīng)的位置(如圖1中激光光電傳感器(A)I的光路反向延長(zhǎng)線(xiàn)至轉(zhuǎn)向臺(tái)2的邊緣位置)；此外，激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8和轉(zhuǎn)角定位傳感器9的設(shè)置位置也可互換，即在激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8的位置上設(shè)置轉(zhuǎn)角定位傳感器9，而在轉(zhuǎn)角定位傳感器9的位置上相應(yīng)設(shè)置激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8。
[0035]轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置中至少設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)角定位傳感器9和一個(gè)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8，由此，控制裝置可由單片機(jī)通過(guò)參照掃描激光束經(jīng)過(guò)其激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8的時(shí)刻以及轉(zhuǎn)向臺(tái)2往復(fù)擺動(dòng)的時(shí)間間隔等，來(lái)計(jì)算激光光電傳感器(A) I發(fā)出的激光束某時(shí)刻所在的掃描位置，由此確定該激光束即刻所在的虛擬音區(qū)11。
[0036]圖2為激光光電傳感器縱向設(shè)置的截面示意圖。在圖2中轉(zhuǎn)向臺(tái)2上縱向固定設(shè)置了兩個(gè)激光光電傳感器:激光光電傳感器(A) I和激光光電傳感器(B) 12 ;激光光電傳感器(A) I和激光光電傳感器(B) 12之間呈一夾角13，當(dāng)兩激光光電傳感器隨轉(zhuǎn)向臺(tái)2繞轉(zhuǎn)向臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸3擺動(dòng)時(shí)形成具有夾角13的兩個(gè)激光束掃描扇面；由此，在同一虛擬音區(qū)11用手或樂(lè)錘順序觸及不同激光束掃描扇面時(shí)，根據(jù)激光光電傳感器(A) I和激光光電傳感器(B) 12的感應(yīng)動(dòng)作組合或順序感應(yīng)動(dòng)作的時(shí)間差，可相應(yīng)控制發(fā)聲裝置發(fā)出該虛擬音區(qū)11相對(duì)應(yīng)的不同音量或特定效果的聲響。夾角13的設(shè)置角度為O度至180度之間，當(dāng)其為O度時(shí)，激光光電傳感器(A) I和激光光電傳感器(B) 12的激光束形成兩個(gè)具有一定間隔的并行掃描扇面。同理，轉(zhuǎn)向臺(tái)2上可縱向設(shè)置2個(gè)以上激光光電傳感器，其間各呈一定夾角，由此形成具有一定夾角的多層激光束掃描扇面。
[0037]圖3為空中虛擬電子樂(lè)鼓的電路控制系統(tǒng)示意圖。在圖3中，控制裝置15的輸入端與激光光電傳感器14和轉(zhuǎn)角定位傳感器9的輸出端相連,控制裝置15的輸出端與發(fā)聲裝置16的輸入端相連；控制裝置15當(dāng)接收到激光光電傳感器14的感應(yīng)動(dòng)作輸出信號(hào)時(shí)，依據(jù)轉(zhuǎn)角定位傳感器9對(duì)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8的感應(yīng)動(dòng)作時(shí)間、位置或順序等，可計(jì)算和確定出激光光電傳感器14發(fā)出的激光束即刻所在的虛擬音區(qū)11，由此控制裝置15向發(fā)聲裝置16發(fā)出對(duì)應(yīng)該虛擬音區(qū)11的動(dòng)作輸出信號(hào)；發(fā)聲裝置16由音頻電路和發(fā)聲器構(gòu)成，發(fā)聲裝置16接收到控制裝置15發(fā)出的某虛擬音區(qū)11 (參照?qǐng)D1)被觸發(fā)以及該虛擬音區(qū)11中的不同掃描扇面(參照?qǐng)D2)被觸發(fā)的組合動(dòng)作信號(hào)時(shí)，則由其音頻電路通過(guò)發(fā)聲器發(fā)出相應(yīng)的聲響效果。
[0038]控制裝置15可由單片機(jī)構(gòu)成，當(dāng)控制裝置15接收到激光光電傳感器14的感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)后，便可由單片機(jī)參照轉(zhuǎn)角定位傳感器9對(duì)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志8的感應(yīng)動(dòng)作時(shí)亥IJ、感應(yīng)時(shí)所在轉(zhuǎn)角位置、或感應(yīng)動(dòng)作的順序等計(jì)算確定激光束所在的虛擬音區(qū)11 ;此外，控制裝置15也可由數(shù)字邏輯電路構(gòu)成，通過(guò)判斷轉(zhuǎn)角定位傳感器9對(duì)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志的感應(yīng)動(dòng)作順序或位置確定激光光電傳感器14的激光束即刻所在的虛擬音區(qū)11。
【權(quán)利要求】
1.一種空中虛擬電子樂(lè)鼓，由激光掃描裝置、轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置、控制裝置和發(fā)聲裝置構(gòu)成； 其特征是: 1)激光掃描裝置包括掃描轉(zhuǎn)向裝置和激光光電傳感器，掃描轉(zhuǎn)向裝置將激光光電傳感器發(fā)射的激光束進(jìn)行扇形掃描，并將檢測(cè)到的反射光感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)輸出給控制裝置； 2)激光束扇形掃描區(qū)域被事先劃分為對(duì)應(yīng)發(fā)聲裝置不同聲響的虛擬觸發(fā)音區(qū)； 3)轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置包括轉(zhuǎn)角定位傳感器和激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志，轉(zhuǎn)角定位傳感器與激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志相對(duì)而設(shè)，轉(zhuǎn)角定位傳感器檢測(cè)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志，并將其感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)輸出到控制裝置； 4)控制裝置的輸入端分別與激光光電傳感器和轉(zhuǎn)角定位傳感器的輸出端相連，其輸出端與發(fā)聲裝置的輸入端相連； 5)控制裝置接收到激光光電傳感器的感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)時(shí)，依據(jù)轉(zhuǎn)角定位傳感器的感應(yīng)動(dòng)作信號(hào)確定激光束所在掃描的虛擬觸發(fā)音區(qū)，并控制發(fā)聲裝置發(fā)出該虛擬觸發(fā)音區(qū)所對(duì)應(yīng)的聲響。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中虛擬電子樂(lè)鼓，其特征是其激光掃描裝置的激光掃描區(qū)域大于O度，小于或等于360度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中虛擬電子樂(lè)鼓，其特征是轉(zhuǎn)角定位檢測(cè)裝置至少包括一個(gè)激光束轉(zhuǎn)角定位標(biāo)志和一個(gè)轉(zhuǎn)角定位傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中虛擬電子樂(lè)鼓，其特征是激光掃描裝置由一個(gè)激光光電傳感器構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空中虛擬電子樂(lè)鼓，其特征是激光掃描裝置由二個(gè)或二個(gè)以上的激光光電傳感器構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光掃描裝置，其特征是各激光光電傳感器形成的激光束掃描扇面之間呈O度至180度的夾角。
【文檔編號(hào)】G10H1/00GK103456286SQ201210169505
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月29日
【發(fā)明者】張思辰, 張崎 申請(qǐng)人:張崎