專利名稱：智能電子琴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于樂(lè)器技術(shù)領(lǐng)域，是關(guān)于一種智能電子琴。
現(xiàn)在的電子琴(包括電子鋼琴)僅具有鍵盤(pán)錄音、固定唱曲、鍵盤(pán)自彈功能，進(jìn)入普通家庭以來(lái)，由于多數(shù)家庭不具備足夠的音樂(lè)知識(shí)和彈奏技能，不能開(kāi)譜、聽(tīng)不出曲譜，對(duì)于不熟悉的歌曲無(wú)法在電子琴上彈奏，有時(shí)彈一些歌曲音樂(lè)效果很差，造成多數(shù)電子琴閑置，普及利用率很低。
為了提高電子琴的音樂(lè)吸引力及普及利用率，本發(fā)明的任務(wù)是研制一種智能電子琴，除保留現(xiàn)有電子琴的全部功能和音響效果外，增加開(kāi)譜、自動(dòng)譜曲、教唱、變調(diào)唱，隨機(jī)自動(dòng)伴奏等功能。
實(shí)現(xiàn)智能電子琴的技術(shù)方案是將現(xiàn)有電子琴的鍵盤(pán)改為多功能鍵盤(pán)，在原基本電路的基礎(chǔ)上，增加由數(shù)碼形成電路、數(shù)碼分存電路、譯碼轉(zhuǎn)換電路、功能控制電路組成的智能控制電路，構(gòu)成一種具有開(kāi)譜、錄音(鍵盤(pán)錄音、自動(dòng)譜曲)、唱曲(教唱、固定唱曲、變調(diào)唱)、自彈(鍵盤(pán)自彈、隨機(jī)自動(dòng)伴奏)和力度音量調(diào)制等功能效果的智能電子琴。
結(jié)合附圖及實(shí)例進(jìn)一步描述介紹本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)特征。


圖1-1，圖1-2表示智能電子琴的多功能鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2表示智能電子琴的多功能鍵盤(pán)的鍵面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3表示智能電子琴的總電路方框圖;
圖4表示智能電子琴的總電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;
圖5表示智能電子琴的總電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖中的音階拍節(jié)編碼電路和延時(shí)單穩(wěn)電路圖;
圖6表示智能電子琴的總電路簡(jiǎn)圖中的力度編碼電路圖;
圖7表示智能電子琴的總電路簡(jiǎn)圖中的譯碼器、音階模擬開(kāi)關(guān)、音調(diào)控制電路的示意圖;
圖8表示智能電子琴的總電路簡(jiǎn)圖中的力度音量調(diào)制電路圖。
參見(jiàn)圖1-1，圖1-2，本智能電子琴的多功能鍵盤(pán)主要包括音階拍節(jié)鍵4、彈簧片3、連動(dòng)桿5;彈簧片3的常開(kāi)觸點(diǎn)7與印制板6上智能控制電路的音階拍節(jié)編碼電路接通時(shí)，彈簧片3在壓鍵力的作用下又通過(guò)連動(dòng)桿5與力度編碼器1相接。
參見(jiàn)圖2，音階拍節(jié)鍵的鍵面具有全音白鍵1、半音黑鍵2、音階符3、拍節(jié)符4。
參見(jiàn)圖3，智能電子琴的電路是由原電子琴基本電路增接一種智能控制電路，用來(lái)控制原基本電路產(chǎn)生指定音階的音頻信號(hào)和該音階的時(shí)值(即拍節(jié)數(shù))，并實(shí)現(xiàn)開(kāi)譜、錄音、唱曲、自彈、隨機(jī)自動(dòng)伴奏、自動(dòng)譜曲、教唱、變調(diào)唱等功能，智能控制電路包括(一)、數(shù)碼形成電路;(二)、數(shù)碼分存電路;(三)、譯碼轉(zhuǎn)換電路;(四)、功能控制電路四部分。
參見(jiàn)圖3，(一)數(shù)碼形成電路由音階拍節(jié)編碼電路、力度編碼電路、延時(shí)單穩(wěn)電路、拾音鑒頻整形電路、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路組成。其中，音階拍節(jié)編碼電路，參見(jiàn)圖5，由鍵開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)J1……J24……，二極管D25……D31……D101……D105，電阻R8……R19和二極管D150組成;力度編碼器，參見(jiàn)圖6，由角度數(shù)字傳感器和電阻R1R2等電阻組成，各電阻分別與角度數(shù)字傳感器的數(shù)位輸出端相接。延時(shí)單穩(wěn)電路，參見(jiàn)圖5，由R10-R12，C10，T10，D32……D106和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器組成。
數(shù)碼形成電路的作用是將鍵盤(pán)的機(jī)械動(dòng)作或外接話筒的拾音模擬信號(hào)變換成相應(yīng)的音階、拍節(jié)、力度數(shù)碼電信號(hào)，并把這些數(shù)碼電信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳送給數(shù)碼分存電路，其中，音階拍節(jié)編碼、力度編碼電路是在鍵盤(pán)輸入方式由K3撥向2位接通電源后彈奏者操作鍵盤(pán)而輸出編碼送上數(shù)據(jù)線DBⅢ(數(shù)碼分存電路)。延時(shí)單穩(wěn)電路是在開(kāi)譜功能狀態(tài)由K1-1接通電源而輸出地址加1信號(hào)給地址計(jì)數(shù)器A4040來(lái)完成數(shù)碼分存功能;拾音、鑒頻、整形、A/D轉(zhuǎn)換電路是在隨機(jī)自動(dòng)伴奏、自動(dòng)譜曲功能狀態(tài)下由K3撥向1位接通電源后隨演唱者的音律輸出音階力度(音量)數(shù)碼送上數(shù)據(jù)線DBⅢ，傳給數(shù)碼分存電路。
參見(jiàn)圖3，(二)數(shù)碼分存電路包括拍節(jié)鎖存器P373、拍節(jié)存貯器P2114、音階碼鎖存器y373、音階碼存貯器y2114、地址計(jì)數(shù)器A4040(或用可逆計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)構(gòu)成，圖中未示)、定碼存貯器2716及聯(lián)接電路組成A4040的數(shù)據(jù)輸出端與P2114、y2114、2716的地址輸入端對(duì)應(yīng)相連，A4040的數(shù)據(jù)最低位A0同相接y2114的片選信號(hào)CS和P373的鎖存控制端G;A0反相接P2114的CS端和y373的鎖存控制端G;A4040的CP時(shí)鐘信號(hào)通過(guò)二極管隔離分別接延時(shí)單穩(wěn)電路輸出端、音碼比較器y688的D=Q端和拍節(jié)碼比較器P688的D=Q端。P2114和y2114的讀寫(xiě)控制端WE接功能開(kāi)關(guān)，開(kāi)譜、錄音時(shí)為低電位寫(xiě)入狀態(tài)，唱曲為高電位讀出狀態(tài)。在開(kāi)譜狀態(tài)的某一時(shí)刻地址若為偶數(shù)，即A0＝0為低電位，y2114被選中y373開(kāi)放，P2114沒(méi)選中，P373鎖住，這時(shí)按下某鍵發(fā)生變化①、鍵入數(shù)碼存入y2114中;②、鍵碼穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼轉(zhuǎn)換電路，打開(kāi)相應(yīng)的音階開(kāi)關(guān)，電子琴發(fā)出該鍵指定的音階符的聲音。③、延時(shí)單穩(wěn)電路輸出地址加1信號(hào)，使A4040地址加1，即A0＝1為奇數(shù)，高電位，P2114被選中，P373開(kāi)放，y2114沒(méi)選中，y373鎖住上鍵音階碼，電子琴聲音不變，這時(shí)再按下某一鍵發(fā)生變化①、鍵入時(shí)值數(shù)碼穿過(guò)P373存入P2114中;②、延時(shí)單穩(wěn)電路輸出地址加1信號(hào)，地址變?yōu)榕紨?shù)，即A＝0，為低電位，y373開(kāi)放，電子琴聲音停止。該鍵面所指定的拍節(jié)符即是時(shí)值數(shù)碼。這樣交替變換，地址一個(gè)一個(gè)地增加，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)譜狀態(tài)時(shí)的數(shù)碼分存功能。錄音和自動(dòng)譜曲狀態(tài)時(shí)則由y688和偏偶保持電路各提供一個(gè)地址加1信號(hào)而實(shí)現(xiàn)數(shù)碼分存。數(shù)碼分存電路的作用是在功能控制電路的控制下，將數(shù)碼形成電路送來(lái)的數(shù)碼按音階碼、力度碼和拍節(jié)碼分別存貯起來(lái)，或把存入的數(shù)碼按時(shí)序送給譯碼轉(zhuǎn)換電路，完成存取處理功能。
參見(jiàn)圖3，(三)譯碼轉(zhuǎn)換電路包括譯碼器(154)組、音階模擬開(kāi)關(guān)、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、力度音量調(diào)制電路組成。參見(jiàn)圖7，其中譯碼器組由LS154或T333組成;音階模擬開(kāi)關(guān)由開(kāi)關(guān)管T20～T43……、音階電阻R20～R42……組成;參見(jiàn)圖8，力度音量控制電路由放大管T103、開(kāi)關(guān)管T101、T102，電阻R60～R62，電容C11和電位器W組成，R60，R61，R62等電阻串接在T103的集電極，T101、T102分別跨接在R61、R62兩端，C11、W跨接在T103的集電極和發(fā)射極之間。
①、譯碼、音階模擬開(kāi)關(guān)電路如圖7所示，音階數(shù)字信號(hào)的低4位D0～D3接譯碼器(LS154)的輸入端，譯碼輸出端接音階模擬開(kāi)關(guān)管T20～T43的基極，根據(jù)琴鍵的多少相應(yīng)的選擇譯碼器和開(kāi)關(guān)管數(shù)量。音階數(shù)字信號(hào)的高4位D4～D7接LS154譯碼器的輸入端來(lái)控制低四位譯碼器的譯碼選通，這樣實(shí)現(xiàn)了8位譯碼。
②、力度音量控制電路，如圖8所示，是由R60、R61、R62、T101、T102、T103、C11、W所組成，力度數(shù)字信號(hào)D7D6接開(kāi)關(guān)管T101、T102的基極，音頻信號(hào)接放大管T103的基極，利用T101、T102的開(kāi)關(guān)方式變換放大管的負(fù)載電阻值來(lái)改變對(duì)音頻信號(hào)的放大量，從而實(shí)現(xiàn)了力度數(shù)字音量調(diào)制。該調(diào)制電路還可由其它多種形式構(gòu)成。對(duì)于64鍵以上的電子琴，若要實(shí)現(xiàn)力度音量調(diào)制，則需增加力度碼存貯器、力度碼比較器和D/A力度數(shù)模調(diào)制電路。
總之，譯碼轉(zhuǎn)換電路的作用是將數(shù)碼分存電路送來(lái)的數(shù)字量在功能控制電路的控制下轉(zhuǎn)換成模擬量，推動(dòng)原電子琴基本電路按控制狀態(tài)完成各予定功能。
參見(jiàn)圖3、圖4，(四)功能控制電路包括(二路四位)功能開(kāi)關(guān)K1、二極管D1～D24、固定唱曲開(kāi)關(guān)K2、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K3、數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K4、音調(diào)控制器、錄音通道總線收發(fā)器L245、拍節(jié)比較器P688、拍節(jié)計(jì)數(shù)器P4040、音階碼比較器y688、地址偏偶保持電路和復(fù)位按鈕A1、暫停按鈕A2等。其中音調(diào)控制器由撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K5、電阻R50～R56，基調(diào)刻盤(pán)組成;偏偶保持電路由C1C2、T1T2、R2R3R4和D18、D19、D20、D21、D22組成(也可以用單穩(wěn)電路雙聯(lián));音階碼比較器y688同時(shí)還能起力度碼比較器作用。
功能控制電路的作用是控制該智能電子琴全部電路的工作狀態(tài)，而實(shí)現(xiàn)彈奏者選定的功能效果。
在開(kāi)譜功能狀態(tài)由D18關(guān)閉T2電路不工作，在錄音(唱曲)狀態(tài)時(shí)由K1-3(K1-2)接通，高電位通過(guò)D20(D19)、R2加在T2基極使T2打開(kāi);當(dāng)?shù)刂窞槠鏀?shù)時(shí)A0＝1為高電位反相后通過(guò)C1加在T1基極，使T1關(guān)斷，C2充電至高電位，由D21隔離對(duì)A4040的CP端無(wú)影響，當(dāng)?shù)刂酚善孀兣紩r(shí)，A0＝0反相后為高電位，對(duì)C1充電使T1打開(kāi)，C2迅速放電產(chǎn)生負(fù)跳變，通過(guò)D21加在A4040的CP端使地址加1，使A4040偏離偶數(shù)地址而暫穩(wěn)，此時(shí)A0＝1反相后為低電位，C1放電T1關(guān)斷，C2開(kāi)始充電延時(shí)0.5mS后至高電位，在延時(shí)期間Y2114保持片選狀態(tài)，保證了唱曲功能狀態(tài)音階碼可靠地被Y373鎖住，電子琴能正確發(fā)音。其它功能電路工作情況將在下文敘述。
下面結(jié)合圖4簡(jiǎn)介實(shí)現(xiàn)各功能的工作狀態(tài)。
一、開(kāi)譜功能狀態(tài)將功能開(kāi)關(guān)K1撥向開(kāi)譜位置，K1-1接通，將K2撥向2位隨機(jī)存貯，K3撥向2位音階拍節(jié)編碼，K5撥到歌譜指定的曲調(diào)。A4040、Y2114、P2114、P373通過(guò)K1-1接電，延時(shí)單穩(wěn)電路接電，Y2114、P2114的WE端為低電位數(shù)據(jù)寫(xiě)入狀態(tài)，2716、L245Y688、P4040、P688、地址偏偶保持電路均關(guān)斷。按下復(fù)位按鈕A1、地址計(jì)數(shù)器A4040清“0”，地址為000H，A0＝0為低電位，Y2114被選中，Y373打開(kāi)，P373閉鎖，P2114沒(méi)選中，琴面提示“請(qǐng)輸入音階符”，按照歌曲第一音階符在鍵盤(pán)上找相同的音階符按下，發(fā)生變化①編碼電路輸出相應(yīng)數(shù)碼送上數(shù)據(jù)線Ⅲ存入y2114中并穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼電路，打開(kāi)相應(yīng)的模擬開(kāi)關(guān)，電子琴發(fā)出第一個(gè)曲譜音;②延時(shí)單穩(wěn)電路產(chǎn)生地址加1信號(hào)，使地址計(jì)數(shù)器地址為001H，A0＝1為高電位，P373打開(kāi)，P2114選中，y373鎖存音階碼，y2114沒(méi)選中，琴面提示“請(qǐng)輸入拍節(jié)符”。再按照歌曲第一個(gè)音階符下的拍節(jié)符在鍵盤(pán)上找到相同的節(jié)拍符按下，發(fā)生變化①編碼電路輸出相應(yīng)數(shù)碼送上數(shù)據(jù)線DBⅢ，穿過(guò)P373存入P2114中;②延時(shí)單穩(wěn)電路產(chǎn)生地址加1信號(hào)，使地址為002H，A0＝0為低電位，y373打開(kāi)，P373鎖存，y2114選中，琴面提示“請(qǐng)輸入音階符”，按照歌曲的第二個(gè)音階符在鍵盤(pán)上找到相同音階符按下，電路重復(fù)上述狀態(tài)及變化，這樣一個(gè)音階符，一個(gè)拍節(jié)符地將歌譜全部輸完。若用可逆計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)作為地址計(jì)數(shù)器另設(shè)修改減1按鈕，在輸入過(guò)程中可以修改，或用置數(shù)計(jì)數(shù)器進(jìn)行置數(shù)修改，確定無(wú)誤，需要唱曲，將功能開(kāi)關(guān)K1撥向唱曲功能狀態(tài)，K1-2接通，按下復(fù)位按鈕A1，即可唱出所輸歌曲。
二、唱曲功能狀態(tài)將功能開(kāi)關(guān)K1撥向唱曲位置，K1-2接通，節(jié)拍計(jì)數(shù)器P4040、節(jié)拍比較器P688、地址計(jì)數(shù)器A4040和偏偶保持電路接電，P2114和y2114的WE端接高電位，進(jìn)入讀狀態(tài)，K2撥向2位，P2114、y2114接電，P373、L245、y688、2716斷電，K3撥向2位切除A/D轉(zhuǎn)換，作好唱曲準(zhǔn)備。
按下復(fù)位按鈕，地址計(jì)數(shù)器A4040清“0”，回到首址000H，A0＝0為低電位，y2114選中，P2114沒(méi)選中，y373開(kāi)放，y2114的第一個(gè)音階碼穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼電路，電子琴發(fā)出聲音，同時(shí)A0反相為高電位給偏偶保持電路C1充電，由于T2已經(jīng)打開(kāi)，所以C2急劇放電產(chǎn)生負(fù)跳變，使A4040加1，地址為001H，P2114被選中，第一個(gè)拍節(jié)碼送給節(jié)拍比較器P688一邊，與P4040計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)比較，由于偏偶保持電路C2有延時(shí)作用，y2114的CS端被D22嵌位在C2低電位處0.5mS，數(shù)據(jù)穩(wěn)定輸出被y373鎖，電子琴繼續(xù)發(fā)出第一個(gè)音階聲音，C2充電至高電位后，y2114不選電路暫穩(wěn)。待P688兩端數(shù)據(jù)相等時(shí)D=Q端由高電位變?yōu)榈碗娢唬笰4040加1，P4040清“0”，地址變?yōu)?02H，A0＝0為低電位，y2114被選中，y373開(kāi)放，y2114的第二個(gè)音階碼穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼電路，電子琴發(fā)出第二個(gè)音階聲音，同時(shí)A0反相為高電位給偏偶保持電路中C1充電，T1再產(chǎn)生地址加1信號(hào)，情況與上述一樣，地址為003H，P2114選中，第二個(gè)拍節(jié)碼送入P688一邊與P4040計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)比較，y373鎖住第二個(gè)音階碼，電子琴繼續(xù)發(fā)出第二個(gè)音階聲音，電路第二次暫穩(wěn)，待P688兩邊數(shù)據(jù)相等時(shí)，D=Q端再出現(xiàn)負(fù)跳變，地址再加1，重復(fù)循環(huán)上述過(guò)程，到歌曲唱完停音。按下復(fù)位按鈕再唱一遍。
在唱曲狀態(tài)還具備教唱、固定唱曲和變調(diào)唱三唱法。
①、教唱，在唱曲過(guò)程中，可以利用暫停按鈕一句一句地教唱，也可以用唱音停頓的間隙作為控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)教唱(圖中沒(méi)有畫(huà)出)。
②、變調(diào)唱，撥動(dòng)變調(diào)控制K5可以在基調(diào)1＝C、D、E、F、G、A、B七種情況下唱出歌曲。對(duì)于中檔的數(shù)字電子琴，可直接利用琴本身的變調(diào)功能，效果更好。
③、固定唱曲，在唱曲功能狀態(tài)，把K2撥向1位固定唱曲，隨機(jī)存貯器y2114、P2114斷電，只讀存貯器2716接電，P373接電，2716事先已經(jīng)寫(xiě)入了固定歌曲音階、拍節(jié)碼，CS、PD/PGM端接地，VPP、VCC共用+5V電源，處于讀狀態(tài)，其它情況不變。按下復(fù)位按鈕A1，地址計(jì)數(shù)器A4040清“0”，地址為000H，A0＝0為低電位，P373封鎖、y373開(kāi)放，2716的第一個(gè)數(shù)據(jù)穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼電路，電子琴發(fā)出聲音，偏偶保持電路輸出地址加1信號(hào)，y373鎖住第一個(gè)音階碼繼續(xù)發(fā)音，P373開(kāi)放，2716的第二個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)入P688一邊與P4040計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)比較，待相等后P688的D=Q端輸出地址加1信號(hào)和P4040清“0”信號(hào)，2716再輸出第三個(gè)數(shù)據(jù)，這樣奇地址數(shù)據(jù)穿過(guò)P373在P688一邊不斷與P4040計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)反復(fù)比較，偶地址數(shù)據(jù)不斷地被y373鎖存，譯碼后發(fā)出聲音，這樣循環(huán)往復(fù)進(jìn)行，電子琴奏出2716事先寫(xiě)入的歌曲?？梢岳脧?fù)位按鈕A1重復(fù)唱曲，可以利用暫停按鈕A2一句一句地教唱，也可以利用變調(diào)控制K5變換基調(diào)唱。
三、錄音功能狀態(tài)。將功能開(kāi)關(guān)K1撥向錄音位置，K1-3接通，錄音總線收發(fā)器L245接通數(shù)據(jù)線DBⅠ、DBⅡ，P688阻斷，P373阻斷，數(shù)據(jù)線DBⅢ、DBⅠ阻斷，A4040、P4040接電，P2114、y2114的WE端為低電位寫(xiě)入狀態(tài)，P4040計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)由L245送給P2114，y688接電進(jìn)行音階碼比較，偏偶保持電路接電T2打開(kāi)，延時(shí)單穩(wěn)電路斷電，K2撥向2位隨機(jī)存貯，2716斷電，P2114、y2114接電，K3撥向音階拍節(jié)編碼電路一邊，作好鍵盤(pán)錄音準(zhǔn)備。
①、鍵盤(pán)錄音，按下復(fù)位按鈕A1，地址計(jì)數(shù)器A4040清“0”，地址為000H，A0為低電位，y2114選中，y373開(kāi)放，這時(shí)沒(méi)有鍵入音符電子琴不發(fā)音，偏偶保持電路輸出地址加1信號(hào)(情況同唱曲)，A4040加1，地址為001H，A0＝1為高電位，P2114選中，P4040計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)在P2114數(shù)據(jù)端變化;y373鎖存使不發(fā)音的休止符碼在L688的數(shù)據(jù)線DBⅣ上不變。按下某鍵，音階拍節(jié)編碼電路送數(shù)碼至數(shù)據(jù)線DBⅢ，y688比較兩邊數(shù)據(jù)不相等，D=Q端由低電位向高電位跳變，經(jīng)反相后為負(fù)跳變，使地址計(jì)數(shù)器A4040加1，地址為002H;休止時(shí)間由P4040計(jì)數(shù)后的拍節(jié)碼存入P2114中，D=Q經(jīng)兩次反相延時(shí)對(duì)P4040清“0”，開(kāi)始計(jì)第一鍵按住的拍節(jié)數(shù)，同時(shí)y2114被選中，音碼存入y2114中，y373打開(kāi)，第一鍵的音階碼穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼電路，電子琴發(fā)出聲音;偏偶保持電路又輸出地址加1信號(hào)，A4040再加1為003H，P2114選中，y373鎖住第一鍵音階碼，電子琴聲音不變，按鍵不抬起，電路暫穩(wěn)，P4040計(jì)拍節(jié)數(shù)在數(shù)據(jù)線DBⅠ上增大。該鍵抬起另一鍵按下，音階拍節(jié)編碼電路輸出另一鍵數(shù)碼，數(shù)據(jù)線Ⅲ、Ⅳ上數(shù)據(jù)不同，y688的D=Q端再產(chǎn)生正跳變，反相后A4040再加1，地址為004H，P2114存入上一鍵的拍節(jié)數(shù)，隨之P4040清“0”，重新計(jì)現(xiàn)在壓下鍵的拍節(jié)數(shù)，偏偶電路再輸出地址加1信號(hào)，情況循環(huán)出現(xiàn)，這樣就一個(gè)一個(gè)地把彈奏者按下鍵的音階碼和拍節(jié)數(shù)依次分別存入，音階碼存貯器y2114和節(jié)拍碼存貯器P2114中，完成錄音功能。
錄音時(shí)拍節(jié)碼為8位二進(jìn)制數(shù)，可計(jì)256個(gè)最小拍節(jié)( 1/8 拍)，即32拍足夠。超過(guò)這個(gè)拍節(jié)數(shù)，計(jì)數(shù)器則溢出。彈奏錄音完畢，可將功能開(kāi)關(guān)K1撥向唱曲位置，K1-2接通，按一下復(fù)位按鈕A1，便可重復(fù)唱出上述彈奏的音律。
②、自動(dòng)譜曲。在錄音功能狀態(tài)下，將K3撥向A/D轉(zhuǎn)換器一邊，其它不變，這時(shí)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)把拾音器接收的聲音信號(hào)鑒頻整形后轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)，代替鍵盤(pán)編出的數(shù)碼，與鍵盤(pán)錄音完全相同地把聲音信號(hào)的音律按照譜曲的形式存入y2114和P2114中。錄譜完畢可用唱曲功能狀態(tài)放出譜曲，轉(zhuǎn)錄到磁帶上或聽(tīng)寫(xiě)出來(lái)，也可用打印機(jī)打印出來(lái)。
四、自彈功能狀態(tài)將功能開(kāi)關(guān)K1撥向自彈位置，K1-4接通，y373控制端G接高電位，處于常開(kāi)放狀態(tài)。其它控制電路不工作，K3有兩個(gè)位置功能如下
1、鍵盤(pán)自彈。將K3撥向音階拍節(jié)編碼電路一邊，按下某鍵，音階拍節(jié)編碼電路送數(shù)碼穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼電路，電子琴發(fā)出聲音，按下另一鍵，音階拍節(jié)編碼電路送出另一數(shù)碼進(jìn)入譯碼器，電子琴發(fā)出另一聲音，這種情況與普通電子琴?gòu)椬嘈Ч耆粯?。力度編碼器則使電子琴聲音有強(qiáng)弱和力度感，若將音調(diào)控制K5撥到曲譜指定的基調(diào)(1＝C、D、E、F、G、A、B)某一位置，則彈奏時(shí)不用變換指法即可達(dá)到曲譜規(guī)定的音響效果。
2、隨機(jī)自動(dòng)伴奏。在自彈功能狀態(tài)，將K3撥向A/D轉(zhuǎn)換一邊，由拾音器接收到的聲電信號(hào)經(jīng)鑒頻整形，A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，穿過(guò)y373進(jìn)入譯碼電路，電子琴發(fā)出聲音，由于拾音器接收的聲音信號(hào)是演唱者隨意發(fā)出的，所以電子琴發(fā)出的聲音也緊隨著演唱者的聲音而變化，這樣便可改變音調(diào)控制K3的基調(diào)和變換電子琴的音色達(dá)到隨機(jī)自動(dòng)伴奏的目的。
在隨機(jī)自動(dòng)伴奏和自動(dòng)譜曲時(shí)，若拾音鑒頻整形A/D轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)碼經(jīng)譯碼電路譯出后與實(shí)際聲音信號(hào)的音律有明顯失真時(shí)，可將K4撥向D/A轉(zhuǎn)換器，用D/A轉(zhuǎn)換器得到模擬信號(hào)更能接近實(shí)際聲音信號(hào)。音調(diào)、音色仍可以變換，以達(dá)到較好的效果。
以上所述功能可根據(jù)用戶需要作適當(dāng)搭配，組成系列智能電子琴。
總之，本發(fā)明的智能電子琴具有(一)、多功能鍵盤(pán);(二)、原基本電路;(三)、智能控制電路;(四)、與原基本電路、智能控制電路相配用的拾音話筒、各種開(kāi)關(guān)、按鈕等。
本發(fā)明的這種智能電子琴，與現(xiàn)有電子琴相比，增添了開(kāi)譜、自動(dòng)譜曲、教唱、變調(diào)唱、隨機(jī)自動(dòng)伴奏、力度音量調(diào)制等功能效果，適合于音樂(lè)知識(shí)彈奏技能差的普通家庭使用，從而可提高電子琴的音樂(lè)吸引力和普及利用率。
權(quán)利要求
1.一種智能電子琴，具有原基本電路，其特征是還具有多功能鍵盤(pán)和智能控制電路，構(gòu)成一種具有開(kāi)譜、錄音、自動(dòng)譜曲、唱曲、自彈、隨機(jī)自動(dòng)伴奏、教唱、變調(diào)唱和力度音量調(diào)制等功能效果的智能電子琴。
2.如權(quán)利要求1的智能電子琴，其特征是所說(shuō)的多功能鍵盤(pán)，包括鍵面具有全音白鍵、半音黑鍵、音階符、拍節(jié)符的音階拍節(jié)鍵、彈簧片、連動(dòng)桿;多功能鍵盤(pán)通過(guò)其彈簧片的觸點(diǎn)與智能控制電路中的音階拍節(jié)編碼電路接通時(shí)，彈簧片又通過(guò)連動(dòng)桿與智能控制電路中的力度編碼器相接。
3.如權(quán)利要求1的智能電子琴，其特征是所說(shuō)的智能控制電路，包括(一)、數(shù)碼形成電路;(二)、數(shù)碼分存電路;(三)、譯碼轉(zhuǎn)換電路;(四)、功能控制電路;其作用是控制原基本電路產(chǎn)生指定音階的音頻信號(hào)和該音階的時(shí)值(即拍節(jié)數(shù))，并實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1中所述的功能效果;其中(一)、數(shù)碼形成電路由音階拍節(jié)編碼電路，力度編碼電路、延時(shí)單穩(wěn)電路、拾音鑒頻整形電路、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路組成;其作用是將鍵盤(pán)的機(jī)械動(dòng)作或外接話筒的拾音模擬信號(hào)變換成相應(yīng)的音階、拍節(jié)、力度數(shù)碼電信號(hào)，并把這些數(shù)碼電信號(hào)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳送給數(shù)碼分存電路;其中力度編碼器由角度數(shù)字傳感器和接在數(shù)位輸出端的R1R2等電阻組成;(二)、數(shù)碼分存電路由拍節(jié)鎖存器P373、拍節(jié)存貯器P2114音階碼鎖存器y373、音階碼存貯器y2114、地址計(jì)數(shù)器A4040、定碼存貯器2716聯(lián)接而成，其作用是在功能控制電路的控制下，將數(shù)碼形成電路送來(lái)的數(shù)碼按音階碼、力度碼和拍節(jié)碼分別存貯起來(lái)，或把存入的數(shù)碼按時(shí)序送給譯碼轉(zhuǎn)換電路，完成存取功能;(三)、譯碼轉(zhuǎn)換電路，由譯碼器(154)組、音階模擬開(kāi)關(guān)、D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器、力度音量調(diào)制電路組成;其作用是將數(shù)碼分存電路送來(lái)的數(shù)字量在功能控制電路的控制下轉(zhuǎn)換成模擬量，推動(dòng)原基本電路按控制狀態(tài)完成各種予定功能;其中力度音量調(diào)制電路由放大管T103、開(kāi)關(guān)管T101、T102、電阻R60～R62、電容C11和電位器W組成，R60、R61、R62等電阻串接在T103的集電極，T101、T102分別跨接在R61、R62兩端，C11、W跨接在T103的集電極和發(fā)射極之間;(四)、功能控制電路，由(二路四位)功能開(kāi)關(guān)K1、二極管D1～D24、固定唱曲開(kāi)關(guān)K2、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K3、數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)K4、音調(diào)控制器、錄音通道總線收發(fā)器L245、拍節(jié)比較器P688、拍節(jié)計(jì)數(shù)器P4040、音階碼比較器y688、地址偏偶保持電路和復(fù)位按鈕A1、暫停按鈕A2組成;其作用是控制該智能電子琴全部電路的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)彈奏者選定的功能效果。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種智能電子琴，主要特點(diǎn)是具有原基本電路、智能控制電路和多功能鍵盤(pán)，除具有現(xiàn)有電子琴鍵盤(pán)錄音、固定唱曲、鍵盤(pán)自彈的功能外，增添了開(kāi)譜、自動(dòng)譜曲、教唱、變調(diào)唱、隨機(jī)自動(dòng)伴奏、力度音量調(diào)制等功能效果，滿足了音樂(lè)知識(shí)彈奏技能差的普通家庭使用，提高了電子琴的音樂(lè)吸引力和普及利用率。
文檔編號(hào)G10F3/00GK1049566SQ9010159
公開(kāi)日1991年2月27日 申請(qǐng)日期1990年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月21日
發(fā)明者白亦民 申請(qǐng)人:白亦民