一种可自由组合键盘的智能电子琴的制作方法

本实用新型涉及电子乐器，尤其是涉及一种可自由组合键盘的智能电子琴。

背景技术：

电子琴，是一种乐手通过特定手段触发电子信号，使其利用电子合成技术或是采样技术来通过电声设备发出声音的键盘乐器。电子琴作为一种乐器，在音乐制作、现场演奏等场合应用广泛。简易电子琴具有电子琴的基本发音功能，价格也比较便宜，其本质是作为儿童或青少年的益智和音乐启蒙的玩具，可为学习钢琴及电子琴打好基础，但目前市面上未曾出现可自由组合键盘且具有智能训练功能(包括提示功能、判断功能、训练功能、记录功能等)的产品及类似产品。

现有技术中，目前已公开的技术如连续可拆卸按键模组电子琴(CN 203966535U)具备琴体可拆卸连接等特点；可自由组合按键电子琴(CN 204332347U)具备使用主处理器按键组以及接口等特点；但这类简易电子琴大多结构繁多，拼接方法复杂，音域调整困难，且功能单一，仅具有发音功能和乐曲播放功能，不能满足用户的不同需求，初学者弹奏完整曲目并进行指法练习比较困难，对自身弹奏水平也很难把握，使很多曲目的演奏不能实现，使得学习电子琴的趣味性减少，从而影响用户体验。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种可自由组合键盘的智能电子琴。

本实用新型设有显示单元和键盘单元，各键盘单元之间以及键盘单元与显示单元之间通过拼接模块自由连接。

所述显示单元可采用LCD触摸显示屏，具有多个通信口，可通过外壳上的屏幕信号线与各键盘单元连接，实现模式选择及乐曲选择功能。

所述键盘单元包括按键模块、LED指示模块、通信控制模块、发声模块、拼接模块和外壳。

所述按键模块包括的按键通过触摸感应芯片将按键信号采集，并通过按键模块输出端与控制芯片连接，使得触摸按键的同时能记录其信息。

所述LED指示模块包括12个LED指示灯，12个LED指示灯对应各按键分布，LED指示模块输入端与控制芯片连接，当弹奏模式时会根据所按按键亮对应LED灯，训练模式时能根据记录下的弹奏信息控制LED灯的亮灭，从而实现训练功能。

所述通信控制模块包括控制芯片及各信号线，各信号线将按键模块、LED指示模块、发声模块、拼接模块与通信控制模块连接，以实现各模块的功能。

所述发声模块为无源喇叭，无源喇叭通过无源喇叭信号线与控制芯片连接。

所述拼接模块包括左上拼接口、左下拼接口、右上拼接口、右下拼接口和多个拼接柱，左上拼接口、左下拼接口、右上拼接口、右下拼接口分别设于键盘单元拼接面的左上、右上、左下和右下部位，为环状凹槽，环状凹槽内部设有金属插针，金属插针可连接电源正极，环状凹槽壁为金属可连接电源负极；拼接柱为空心金属圆柱状，与各拼接口相配合，拼接时相邻键盘单元之间通过拼接柱将对应拼接口电连通，以实现各按键单元的供电及信号传递，同时用于固定键盘防止脱落。

所述外壳用于保护电路部分，作为显示单元的支撑，外壳上设有调音面板，通过信号线与控制芯片连接，用于实现开关控制及音域扩展功能。

所述控制芯片可采用单片机、DSP、ARM或微型电脑等控制系统。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型所述电子琴除现有智能训练功能(包括提示功能、判断功能、训练功能、记录功能等)，新增音域控制功能和拼接功能。电子琴包括可拼接的显示单元和多个独立的键盘单元，显示单元可连接单个或多个键盘单元，用于实现模式选择及乐曲选择等功能，各键盘单元可通过调音面板，分别选择不同音域，拼接模块实现模块化串联扩展成一台音域更加宽广的复杂智能电子琴。使用时，可根据需求将显示模块与一个或多个键盘单元拼接，仅拼接一个键盘单元时，可在调音面板上选择需要的音调(如A调、B调、C调、D调、E调、F调、G调等音域)；拼接多个键盘单元时，可根据所拼接的键盘单元个数选择不同的音调使组合后的电子琴具有丰富多样的音域；在携带和存放时，可拆分成各个独立部分，具有易于拆卸搬运、节省存放空间、可按兴趣随意组合确定音域、按需求购买节省成本的特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的内部结构俯视示意图。

图2为本实用新型实施例的内部结构主视示意图。

图3为本实用新型实施例的内部结构右视示意图。

图4为本实用新型实施例的总体外形图。

图5为本实用新型实施例的调音面板细节图。

图6为本实用新型实施例的连接柱放大图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型提出的电子琴的具体结构的细节和工作情况。

如图1～6所示，本实用新型实施例由显示单元和键盘单元组成。

一、显示单元：为LCD触摸显示屏16，具有多个通信口，可通过按键单元外壳18上的屏幕信号线1与各键盘单元连接，实现音调控制、模式选择及乐曲选择功能。

二、键盘单元由按键模块、LED指示模块、通信控制模块、发声模块、拼接模块和外壳组成。

(一)按键模块：包含12个具有触摸感应芯片的键盘按键8，按标准键盘位置布置，分别与通信控制模块连接，以实现弹奏信号的传输及记录。

(二)LED指示模块：为LED指示灯7，对应各按键分布，当弹奏模式时会根据所按按键亮对应LED灯，训练模式时能根据记录下的弹奏信息控制LED灯的亮灭，从而实现训练功能。

(三)发声模块：为无源喇叭2，通过无源喇叭信号线5与通信控制模块连接实现简易电子琴声音的控制。

(四)通信控制模块：包括屏幕信号线1、左拼接口信号线4、无源喇叭信号线5、LED指示灯信号线6、键盘按键信号线11、控制芯片12、右拼接口信号线13以及调音面板信号线15。屏幕信号线1连接控制芯片12与LCD触摸显示屏16，通过控制芯片12实现屏幕信息与全部键盘单元的互动；左拼接口信号线4连接左上拼接口3、左下拼接口9和控制芯片12，右拼接口信号线13连接右上拼接口14、右下拼接口10和控制芯片12，实现各键盘单元之间的互动；无源喇叭信号线5与无源喇叭2连接，用于控制无源喇叭2；LED指示灯信号线6将LED指示灯7与控制芯片12连接，实现LED指示灯7的功能互动；键盘按键信号线11将按键模块与控制芯片12连接，实现各按键输入信息的记录及处理；调音面板信号线连接调音面板17与控制芯片12，实现各键盘模块的开关与音域控制功能。

(五)拼接模块：拼接模块包括左上拼接口3、左下拼接口9、右上拼接口14、右下拼接口10和多个拼接柱(图6)，拼接口分别设于键盘单元拼接面的左上、右上、左下和右下部位，为环状凹槽，内部有金属插针，金属插针可连接电源正极，环状凹槽壁为金属可连接电源负极；拼接柱如图6，为空心金属圆柱状，从外向内依次由外金属层19、绝缘层20、内金属层21组成，与各拼接口相配合，拼接时相邻键盘单元之间通过拼接柱将对应拼接口电连通，以实现各按键单元的供电及信号传递，同时用于固定键盘防止脱落。

(六)外壳：见图4总体外形图，外壳18用于保护电路部分，作为显示单元的支撑，外壳上设有调音面板17，如图5，设有A调、B调、C调、D调、E调、F调、G调及OFF档位，用于实现音域扩展功能。

(七)控制芯片12可以是单片机、DSP、ARM或者微型电脑等控制系统。

(八)控制芯片12内置不同工作模式的程序，可实现以下八种功能：1、触屏按键功能，电子琴根据按键发声；2、提示功能，LED灯可根据对应触屏按键是否被按而亮灭，LED灯亮灯时间随按键时间同步亮灯，若按键没有被触摸，则LED灯灭；3、判断功能，当演奏者根据显示器提示乐谱演奏时，若演奏者错误按键，则电子琴记录该键所对应音符，并使得该音符同步在显示屏幕中以亮色显示；4、训练功能，根据不同曲目改变LED灯发光的顺序及亮灯时间，提示初学者应该的按键及时间；5、记录功能，在创作音乐时，电子琴可根据创作者所按键的顺序和时间记录下曲谱，将曲谱显示在电子屏，记录乐谱；6、播放功能，电子琴的喇叭可播放已存曲谱，指示灯根据曲谱中音符而亮灭。7、音域控制功能，各键盘模块可通过调音面板，分别选择不同音域；8、拼接功能，拼接模块实现模块化串联，使显示模块与多个拼接模块自由组合，拼接成一台音域更加宽广的复杂电子琴。

本实用新型包括可拼接的显示单元和多个独立的键盘单元，显示单元通过信号线连接单个或多个键盘单元，各键盘单元拼接模块包括左上拼接口、左下拼接口、右上拼接口、右下拼接口和多个拼接柱，拼接口分别设于键盘单元拼接面的左上、右上、左下和右下部位，为环状凹槽，内部有金属插针，金属插针可连接电源正极，环状凹槽壁为金属可连接电源负极；拼接柱为空心金属圆柱状，从外向内依次由金属层、绝缘层、金属层组成，与各拼接口相配合，拼接时相邻键盘单元之间通过拼接柱将对应拼接口电连通，键盘单元外壳上的调音面板，设有不同音域及开关档位(包括A调、B调、C调、D调、E调、F调、G调、OFF档)，通过信号线与控制芯片连接；其功能特征为：除现有的智能训练功能(包括提示功能、判断功能、训练功能、记录功能等)外，新增音域控制功能和拼接功能，使用时，可根据需求将显示模块与一个或多个键盘单元拼接，仅拼接一个键盘单元时，可在调音面板上选择需要的档位(包括A调、B调、C调、D调、E调、F调、G调、OFF档)，拼接多个键盘单元时，可根据所拼接的键盘单元个数使电子琴具有不同的音域，拼接模块实现模块化串联扩展成一台音域更加宽广的复杂电子琴，在携带和存放时，可拆分成各个独立部分。

按键模块包含12个具有触摸感应芯片的键盘按键，按标准键盘位置布置，分别与通信控制模块连接，以实现弹奏信号的传输及记录；LED指示模块为LED指示灯，对应各按键分布，当弹奏模式时会根据所按按键亮对应LED灯，训练模式时能根据记录下的弹奏信息控制LED灯的亮灭，从而实现训练功能；发声模块为无源喇叭，通过无源喇叭信号线与通信控制模块连接实现简易电子琴声音的控制；通信控制模块包括屏幕信号线、左拼接口信号线、无源喇叭信号线、LED指示灯信号线、键盘按键信号线、控制芯片、右拼接口信号线以及调音面板信号线：屏幕信号线连接控制芯片与LCD触摸显示屏，通过控制芯片实现屏幕信息与全部键盘单元的互动；左拼接口信号线连接左上拼接口、左下拼接口和控制芯片，右拼接口信号线连接右上拼接口、右下拼接口和控制芯片，实现各键盘单元之间的互动；无源喇叭信号线与无源喇叭连接，用于控制无源喇叭；LED指示灯信号线将LED指示灯与控制芯片连接，实现LED指示灯的功能互动；键盘按键信号线将按键模块与控制芯连接，实现各按键输入信息的记录及处理；调音面板信号线连接调音面板与控制芯片，实现各键盘模块的开关与音域控制功能。外壳用于保护电路部分，作为显示单元的支撑，外壳上设有调音面板，设有A调、B调、C调、D调、E调、F调、G调及OFF档位，用于实现音域扩展功能。