[發(fā)明專利]基于規(guī)整音程矩陣及人體特性的超音域數(shù)碼簡譜鍵盤琴

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811260421.2
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109285530B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設計）人: 韋崗;王一歌;曹燕;趙明劍;聶文斐
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州豐譜信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G10H1/34
• 分類號: G10H1/34
• 代理公司: 廣州潤禾知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 林偉斌

1.一種基于規(guī)整音程矩陣及人體特性的超音域數(shù)碼簡譜鍵盤琴，其特征在于裝置由簡譜鍵盤、功能面板、屏幕、音源模塊、控制模塊、音源調(diào)節(jié)模塊、等響度調(diào)節(jié)模塊和發(fā)聲模塊構(gòu)成，其中簡譜鍵盤用于接收按鍵信息，并將按鍵信息發(fā)送給控制模塊，簡譜鍵盤可提供頻率超過人耳可聽域的琴鍵；功能面板按需設置若干功能鍵；屏幕按需要進行顯示，可顯示功能鍵的信息、也可顯示其他內(nèi)容；音源模塊負責存儲各種樂器的音色文件；控制模塊負責對按鍵信息及功能鍵的選擇進行解析，并發(fā)出控制命令指示音源模塊將相應的音色文件發(fā)送給音源調(diào)節(jié)模塊，指示音源調(diào)節(jié)模塊和等響度調(diào)節(jié)模塊對音色文件進行相應調(diào)整；音源調(diào)節(jié)模塊負責根據(jù)控制模塊的指令，對音色文件的幅度、播放時長進行調(diào)整，并將處理后的音色文件發(fā)送給等響度調(diào)節(jié)模塊；等響度調(diào)節(jié)模塊負責根據(jù)控制模塊的指令，將音色文件在同等按鍵力度下的高音、中音、低音調(diào)整為相同的響度感覺，并將處理后的音色文件發(fā)送給發(fā)聲模塊；發(fā)聲模塊負責播放所接收的音色文件，具有定向傳聲功能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于規(guī)整音程矩陣及人體特性的超音域數(shù)碼簡譜鍵盤琴，其特征在于簡譜鍵盤包括琴鍵矩陣和琴鍵標識，其中琴鍵矩陣為琴鍵按規(guī)整音程關(guān)系構(gòu)成的N行M列矩陣，以實現(xiàn)緊湊的空間分布，和弦中各個音的組合關(guān)系也更容易辨識、理解和記憶；音程關(guān)系可按實際需求設計；琴鍵標識為標注在琴鍵上的該琴鍵所對應的唱名；可基于簡譜中的符號來標識每個琴鍵的唱名，即用簡譜唱名實現(xiàn)琴鍵標識，以便于辨認；琴鍵可配程控背光進行顯示，以使各類和弦的音程樂理關(guān)系更加清晰直觀、更容易辨識；由于簡譜鍵盤的琴鍵按照規(guī)整音程關(guān)系進行排列，音程關(guān)系相同的和弦，其各個音在簡譜鍵盤上的相對位置關(guān)系是相同的，這有助于理解與記憶和弦各個音的組合關(guān)系；不同的和弦，只要音程關(guān)系相同，其彈奏指法就是一樣的，即手型相同，按根音平移即可；琴鍵還可提供力度、姿態(tài)的信息，通過變換程控背光的顏色來指示不同信息，從而提示演奏者豐富演奏的表現(xiàn)力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于規(guī)整音程矩陣及人體特性的超音域數(shù)碼簡譜鍵盤琴，其特征在于琴鍵矩陣的琴鍵可根據(jù)期望的音域范圍，設置琴鍵中最低音和最高音的基音頻率，琴音的基音頻率范圍不僅可以覆蓋人耳所能聽到的全音域，即20Hz～20kHz，還能覆蓋部分次聲波和超聲波的頻率范圍，即實現(xiàn)超音域，以增強樂器演奏者的體驗及表現(xiàn)力；琴鍵可按多種樂律設置樂音體系；琴鍵可根據(jù)需求設計為均勻尺寸或非均勻尺寸；琴鍵矩陣可劃分為若干區(qū)域，在不同區(qū)域?qū)ν怀那冁I進行重復布置，演奏者可以根據(jù)自身需求，選擇位置合適的琴鍵進行演奏；同一唱名的琴鍵分布在多個空間區(qū)域，還可方便多人聯(lián)奏。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于規(guī)整音程矩陣及人體特性的超音域數(shù)碼簡譜鍵盤琴，其特征在于音源調(diào)節(jié)模塊，根據(jù)控制模塊的指令，對音色文件進行處理，并將處理后的音色文件發(fā)送給等響度調(diào)節(jié)模塊；上述處理包括：根據(jù)按鍵時長對音色文件的時長進行調(diào)整：按鍵時長超過音色文件的時長則增加播放的周期數(shù)，按鍵時長比音色文件的時長短則減少播放的周期數(shù)；根據(jù)按鍵力度對音色文件的幅度進行調(diào)整：按鍵力度大則加大幅度，按鍵力度小則減小幅度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于規(guī)整音程矩陣及人體特性的超音域數(shù)碼簡譜鍵盤琴，其特征在于等響度調(diào)節(jié)模塊，接收音源調(diào)節(jié)模塊發(fā)來的音色文件，并根據(jù)控制模塊的指令，將音色文件進行等響度處理，然后將處理后的音色文件發(fā)送給發(fā)聲模塊；上述等響度處理包括：根據(jù)等響曲線，對不同基音頻率的音色文件的幅度進行調(diào)整，即對高音和低音的音色文件進行幅度補償，使在同等按鍵力度下，高音和低音與中音的響度感覺相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于規(guī)整音程矩陣及人體特性的超音域數(shù)碼簡譜鍵盤琴，其特征在于發(fā)聲模塊包括聲電轉(zhuǎn)換器、載波信號發(fā)生器、調(diào)制器、濾波器、功率放大器、多孔振膜電動式超聲波揚聲器，其中聲電轉(zhuǎn)換器將音色文件對應的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號；載波信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率大于20KHz的信號作為載波；調(diào)制器將聲電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號調(diào)制到載波上；濾波器對調(diào)制器的輸出進行濾波；功率放大器對輸入信號進行功率放大；多孔振膜電動式超聲波揚聲器將所接收的電信號轉(zhuǎn)換為超聲波并發(fā)射出去，包含音頻信號的超聲波在空氣中自解調(diào)，還原出與音頻信號對應的聲音。