[發明專利]增強數字音樂表現力的裝置和方法

有效

• 申請號: 201580000167.0
• 申請日: 2015-01-06
• 公開（公告）號: CN105027192B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 施政
• 申請（專利權）人: 施政
• 主分類號: G10H3/10
• 分類號: G10H3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明披露一種裝置和方法，通過使用電容傳感器直接捕獲手指的動態運動來創作增強表現力的數字音樂，當手指接近但未觸及、觸摸以及離開琴鍵或琴鍵之間的區域時，電容傳感器連續不斷地生成電容變化的模擬輸出。

技術領域

本發明涉及數字樂器。更具體地說，本發明涉及一種生成增強表現力的音樂的數字樂器。

背景技術

一個原聲樂器生成的聲音和音樂來源于樂器本身的材料、結構和工藝。就音樂術語中的織體、音色、斷連和力度，或者從熱愛音樂的人所欣賞的表現出的細微差別、復雜度、情感甚至靈感的角度而言，在一個經驗豐富的演奏者手中，一件原聲樂器可以創作高表現力的聲音和音樂。

另一方面，一件數字樂器生成的聲音和音樂是從聲音和音樂的數字庫中得到并合成的。盡管經過數十年的努力，數字樂器仍然不能保留原聲樂器的大部分表現力。當然，數字樂器創作出的音樂可以用很多種音效增強。例如，MIDI數據可以被用于增加所演奏聲音的數字音效，如混響、回聲、延時和顫音。然而，每次一個音效被啟動或停止時仍然需要按一個按鈕。當專業人士可以即刻隨意使用各種各樣的技術來表達對音樂的詮釋時，這些“音效”無法與專業人士用原聲樂器創作出的表現力品質相媲美。比如，當電子鋼琴以小提琴模式彈奏時，很難即刻隨意進行揉弦或者滑音。

為了增強數字鍵盤樂器的表現力品質，一種方法是在每個琴鍵下面放置2、3個甚至多個傳感器。通過復雜的方式捕獲并修正擊鍵的速度，進而產生包含擊鍵速度和力度的琴鍵聲音。大多數情況下速度與音符的強弱呈正比關系。這種方法對表現力的增強仍然從根本上受限于對每次擊鍵動作采集到的數據點的數目。

通過使用不同種類的傳感器，人們試圖增加采集的數據點的數目。霍爾效應傳感器、光電傳感器、壓電傳感器以及壓力傳感器都被用來試圖產生更連續的輸出或模擬輸出，以便更好地捕捉用戶的單一擊鍵力度。經過所有這些努力，手指觸摸動作產生的琴鍵運動結果可以被更細致的捕獲，但是手指自身的動態運動并沒有被直接捕獲。一個局限是目前還沒有現有技術可以捕捉手指靠近琴鍵或離開琴鍵但實際并未接觸琴鍵時手指的運動。另一個局限是目前還沒有現有技術可以捕捉手指在觸摸兩個傳感器物理邊界之間的區域時手指的運動。大多數商業數字鍵盤都有演奏包括鋼琴和弦樂器等多種樂器聲音的功能，這些局限造成鍵盤作為鍵盤樂器演奏時音樂表現力的一定損失，以及作為弦樂器演奏時音樂表現力的嚴重損失。而且，這些局限不利于數字樂器變得比原聲樂器更富表現力。

簡單地說，對于原聲樂器而言，通過觸摸琴鍵或者琴弦生成音符與通過各種各樣的技巧使音符富有表現力的完美融合是自然而然的。然而，這樣的完美融合在數字樂器中還沒有實現，障礙就在于現有技術無法直接捕捉手指運動的力度和復雜度。因此，有必要直接捕捉有經驗的樂器演奏者觸摸動作的獨特力度，從而使數字樂器生成與原聲樂器具有同樣完美表現力的音樂。

發明內容

本發明披露了通過直接捕捉手指觸摸運動的動態運動，進而創作增強表現力的數字音樂的裝置和方法。

本發明的一個實施例公開了一個生成音樂的裝置，該裝置包括板、處理器、存儲器和程序，其中，所述板包含一個琴鍵陣列，每個所述琴鍵與一個音符相關聯，所述程序存儲在存儲器中、用來被處理器執行。該裝置還包括用于記錄音樂描述和重播音樂的第二存儲器，以及將音樂描述轉換為樂音的聲音模塊。

根據本發明的一個實施例，每個琴鍵表面的下面放置一個或多個電容傳感器，其中每個電容傳感器都用來連續不斷地生成觸摸動作產生的電容變化的模擬輸出，而不是生成“開”和“關”的二元輸出。因此，電容傳感器能夠檢測的觸摸動作包括，手指接近但尚未觸及所述板，手指用強力或弱力觸摸所述板上的一個琴鍵，手指觸摸所述板上的琴鍵之間的區域，手指離開所述板，所有這些動作都超越了手指對琴鍵的簡單接觸。