非接触式打击乐器的制作方法

本申请属于电子乐器领域，具体涉及非接触式打击乐器。

背景技术

音乐是反映人类现实生活情感的一种艺术，人类通过演奏乐器，借以表达、交流思想感情。打击乐器是通过敲打乐器本体而发出声音。传统打击乐器分为膜鸣乐器和自鸣乐器。其中，膜鸣乐器就是通过敲打蒙在乐器上的皮膜或革膜而发出的乐器，如各种鼓类乐器；自鸣乐器是通过敲打乐器本体而发声的，如钟、木鱼、锣、钹、镲等。但都对材质和结构要求较高。

随着科技的进步，富于时代感的电子乐器的出现赢得了大多数消费者的喜爱与追求。现有的电子打击乐器内置震动传感器来感应用户的敲打操作。保持与传统打击乐器一致的演奏方式。该演奏方式单一，同时对手和脚的配合、手法等要求高。

技术实现要素：

本申请的目的在于提出一种非接触式打击乐器，在演奏方式上不同于传统打击乐器和电子打击乐器。

本申请提供的非接触式打击乐器，包括：测距传感器和主控，所述主控包括：通讯单元、微控制单元、电子音乐处理单元、音频放大器、扬声器；其中，所述测距传感器，用于采集与被测物体间的距离，判断所述距离是否满足预设条件，响应于满足所述预设条件，则发送所述测距传感器的标识信息至主控；所述主控的通讯单元接收所述测距传感器发送的标识信息，所述微控制单元查询所述标识对应的乐器和音色、音阶信息，根据查询到的乐器和音色、音阶信息生成符合midi格式的数字控制信号，所述电子音乐处理单元将所述数字控制信号转换成音频信号；所述音频放大器对所述音频信号进行功率放大，所述扬声器将放大后的音频信号转换成声音并外放。

在一些实施例中，所述测距传感器具体用于：检测与被测物体间的距离，响应于所述距离满足预设距离区间，开始计时；以预设时间间隔不断检测与所述被测物体间的距离，响应于该距离不满足所述预设距离区间，计时结束，得到时间量；如果所述时间量满足预设时间区间，则发送所述测距传感器的标识信息至主控。

在一些实施例中，所述测距传感器是红外线测距传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种或多种。

在一些实施例中，所述测距传感器为红外线测距传感器，所述红外线测距传感器具体用于：向被测物体发射红外线探测光，根据所述被测物体反射的光，进行光电转换，生成红外电信号，响应于所述红外电信号满足预设电信号区间，开始计时；以预设时间间隔不断发射红外线探测光，根据所述被测物体反射的光，进行光电转换，生成红外电信号，响应于该红外电信号不满足所述预设电信号区间，计时结束，得到时间量；如果所述时间量满足预设时间区间，则发送所述测距传感器的标识信息至主控。

在一些实施例中，所述测距传感器与所述主控通过无线通信的方式交互数据，其中，所述无线通信的方式包括蓝牙无线通讯、wifi无线通讯和rfid无线通讯、2.4grf无线通讯中的一种。

在一些实施例中，所述非接触式打击乐器还包括用户终端；所述用户终端向所述主控发送配置参数请求，其中，所述配置参数包括：音量、无线通信的频道、测距传感器与乐器、音色、音阶的对应关系；所述主控的通讯单元接收所述用户终端发送的请求，所述微控制单元根据所述请求查询目前的配置参数，并通过所述通讯单元发送给所述用户终端；所述用户终端接收所述配置参数显示于用户终端界面，以供用户修改，将所修改后的配置参数发送给所述主控；所述主控的通讯单元接收所述用户终端发送的经用户修改后的配置参数，所述微控制单元保存所述修改后的配置参数。

在一些实施例中，所述测距传感器为八个红外线测距传感器，每一个红外线传感器对应架子鼓中一个乐器。

本发明通过采用测距传感器采集与被测物体间的距离，当所述距离满足预设条件时，主控查询该测距传感器对应的乐器和音色、音阶信息，生成符合midi格式的数字控制信号，然后将数字控制信号转换成音频信号；并对所述音频信号进行功率放大后，对外播放以使人们听到。通过测量距离来感应物体，来实现隔空非接触式演奏打击乐器，同时，可以通过手、脚或其它工具来演奏，演奏方式多样化。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是根据本申请的非接触式打击乐器的一个实施例的结构示意图；

图2是根据本申请的非接触式打击乐器的一个实施例的测距传感器工作的流程图；

图3是本申请的非接触式打击乐器的用户终端与主控交互的一个实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是根据本申请的非接触式打击乐器的一个实施例的结构示意图100。如图所示，在本实施例中，非接触式打击乐器包括测距传感器101，主控102。主控102包括：通讯单元1021、微控制单元1022、电子音乐处理单元1023、音频放大器1024、扬声器1025。

在本实施例中，测距传感器101用于采集与被测物体间的距离，判断所述距离是否满足预设条件，响应于满足所述预设条件，则发送所述测距传感器的标识信息至主控。

测距传感器101是指通过发射能量波束并被被测物体反射，来计算与被测物体之间的距离。测距传感器可以是红外线测距传感器、超声波测距传感器、激光测距传感器中的一种或多种。被测物体可以是用户的手、脚或其它物体。上述测距传感器以预设的时间间隔持续性的测量与被测物体间的距离，判断距离是否满足预设条件，上述预设条件是距离值先变小后又变大，用以判断被测物体靠近后又远离，上述预设条件也可以是距离值先变小后又保持不变，用以判断被测物体靠近后又停止不动。上述预设条件也可以距离区间，如果满足预设条件，则发送测距传感器101的标识信息至主控，其中，不同测距传感器的标识信息不同。测距传感器101可以通过有线或无线的方式与主控102进行通信。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述预设条件是距离满足预设距离区间，同时在预设距离区间中停留的时间满足预设时间区间，来剔出一些无效的触发，提高用户体验。具体参考图2，图2是测距传感器101工作的流程图；包括如下步骤：

步骤201，检测与被测物体间的距离，响应于距离满足预设距离区间，开始计时。

测距传感器在被开启处于工作状态时，会以预设的时间间隔不断的发射能量波，根据被测物体反射的能量波，计算与被测物体间的距离，响应于该距离满足预设距离区间，开始计时。其中，作为示例，预设的时间间隔是100毫秒，预设的距离区间的0厘米到30厘米。用以剔出一些无效的触发。上述预设距离区间支持用户通过用户终端进行修改。

步骤202，以预设时间间隔不断检测与被测物体间的距离，响应于该距离不满足预设距离区间，计时结束，得到时间量。

测距传感器继续以预设的时间间隔不断的发射能量波，根据被测物体反射的能量波，计算与被测物体间的距离，如果该距离满足预设距离区间，则重复该步骤继续测量，直到测得的距离不满足上述预设距离区间，计时结束，得到时间量。该时间量表示被测物物体在预设距离区间中停留的时间。作为示例，用户手落下又抬起，其时间量为用户手落入有效距离区间，又抬起离开有效距离区间，对应的时长。

步骤203，如果时间量满足预设时间区间，则发送测距传感器的标识信息至主控。

如果上述时间量满足预设时间区间，则发送上述测距传感器的唯一标识信息至主控。作为示例预设时间区间是5秒至50秒。用以剔出一些无效的触发。上述预设时间区间支持用户通过用户终端进行修改。

在本实施例的一些可选的实现方式中，测距传感器与主控可通过无线通信的方式交互数据，其中，上述无线通信的方式包括蓝牙无线通讯、wifi无线通讯和rfid(radiofrequencyidentification，射频识别)无线通讯、2.4grf(radiofrequency，射频)无线通讯中的一种。

在本实施例的一些可选的实现方式中，上述测距传感器为红外线测距传感器，红外线测距传感器具体用于：

(1)向被测物体发射红外线探测光，根据被测物体反射的光，进行光电转换，生成红外电信号，响应于红外电信号满足预设电信号区间，开始计时。红外线测距传感器与被测物体间的距离越近，则被测物体反射的光越强，进行光电转换后，生成的红外电信号越强。距离值与红外电信号成反比例关系，电信号区间对应距离区间。所以简化技术方案，直接采用红外电信号。其中，上述红外电信号可以是电压信号、电流信号、调制后的电压信号、调制后的电流信号种的一种。预设电信号区间的上下限值可以通过多次实验来确定。

(2)以预设时间间隔不断发射红外线探测光，根据被测物体反射的光，进行光电转换，生成红外电信号，响应于该红外电信号不满足预设电信号区间，计时结束，得到时间量。

以预设时间间隔不断发射红外线探测光，根据被测物体反射的光，进行光电转换，生成红外电信号，如果该红外电信号满足预设电信号区间，则重复该步骤继续测量，直到测得的红外电信号不满足上述预设电信号区间，计时结束，得到时间量。

(3)如果时间量满足预设时间区间，则所述测距传感器的标识信息至主控。

如果上述时间量满足预设时间区间，则发送上述红外线测距传感器的唯一标识信息至主控。作为示例预设时间区间是10秒至100秒。用以剔出一些无效的触发。上述预设时间区间支持用户通过用户终端进行修改。

在本实施例中，主控102的通讯单元1021接收上述测距传感器101发送的标识信息，然后，将接收到的上述标识信息发送至微控制单元1022，微控制单元1022查询上述标识信息对应的乐器和音色、音阶信息，并根据查询到的乐器和音色、音阶信息生成符合midi(musicalinstrumentdigitalinterface,乐器数字接口)格式的数字控制信号，其中，上述数字控制信号包含音符、控制参数等指令。电子音乐处理单元1023将上述数字控制信号转换成音频信号；音频放大器1024对上述音频信号进行功率放大，扬声器1025将放大后的音频信号转换成声音并外放。其中，外放的声音在人们听来是上述测距传感器对应的乐器发出的符合上述音色、音阶信息的声音。

打击乐器是一种以打、摇动、摩擦、刮等方式产生效果的乐器族群。本实施例对应的打击乐器可以是膜鸣乐器和/或自鸣乐器。其中，膜鸣乐器就是通过敲打蒙在乐器上的皮膜或革膜而发出的乐器，如各种鼓类乐器；自鸣乐器是通过敲打乐器本体而发声的，如钟、木鱼、锣、钹、镲等。

在本实施例的一些可选的实现方式中，非接触式打击乐器是架子鼓，上述电子鼓由8个红外线测距传感器和一个主控组成，每个红外线传感器具有唯一标识信息，用于对应架子鼓中的一个乐器，该架子鼓包括5个鼓和3个镲。其中，5个鼓分别是：低音大鼓、军鼓、低中音嗵嗵鼓、高中音嗵嗵鼓、高音嗵嗵鼓，3个镲分别是：吊镲、踩镲、节奏镲(叮叮镲)。

当用户按照鼓谱演奏曲子的场景中，每个红外线测距传感器都处于开启的状态，以很小的时间间隔不断测量与被测物体的距离，并对测得的距离进行处理分析，当用户的手和/或脚在鼓和/或镲对应的红外线测距传感器的上方落下又抬起时，会触发对应的红外线测距传感器，被触发的多个红外线测距传感器将其对应的标识信息通过2.4grf射频通信的方式发送给主控，主控依次接收上述多个标识信息，对于每一个标识信息，查询其对应的乐器和音色、音阶信息，生成符合midi格式的数字控制信号，然后将数字控制信号转换成音频信号；之后，对音频信号进行功率放大后，使用扬声器对外播放。

在本实施例中，通过采用测距传感器采集与被测物体间的距离，当所述距离满足预设条件时，主控查询该测距传感器对应的乐器和音色、音阶信息，生成符合midi格式的数字控制信号，然后将数字控制信号转换成音频信号；并对所述音频信号进行功率放大后，对外播放以使人们听到。通过测量距离来感应物体，来实现隔空非接触式演奏，同时，可以通过手、脚或其它工具来演奏，演奏方式多样化。

继续参考图3，图3是本申请的非接触式打击乐器的用户终端与主控交互的一个实施例的流程图。

步骤301，用户终端向主控发送配置参数请求。

在本实施例中，用户终端是配有显示屏的设备，可以是手机、智能手环、pad、笔记本、个人电脑等。当用户在用户终端上打开参数配置页面时，会触发用户终端采用无线蓝牙通信的方式向主控发送配置参数请求。所述配置参数包括：音量、无线通信的频道、测距传感器与乐器和音色、音阶的对应关系。其中，配置参数中的音量是指主控播放乐器的乐声的音量；无线通信的频道是指主控与各个测距传感器通信使用的无线通信的频道。无线通信频道并不是固定，而是会根据实际需求调节，如：当某个无线通信频道上无线通信质量不好，就需要切换到信道环境较优的无线通信频道上。主控中存储着测距传感器与乐器、音色、音阶的对应关系，在不同的应用场景中，某一个测距传感器可以对应不同的乐器。主控根据这个对应关系，决定当触发该测距传感器时，应发的乐音。

在本实施例的一些可选的实现方式中，主控上设置有用于调节音量的电位器。另外，在出厂时，设置主控与测距传感器通信使用的无线通信的频道及测距传感器与乐器、音色、音阶的对应关系，且不支持修改。

步骤302，主控的通讯单元接收用户终端发送的请求，微控制单元根据请求查询目前的配置参数，并通过通讯单元发送给用户终端。

在本实施例中，主控的通讯单元接收用户终端发送的配置参数请求，微控制单元根据配置参数请求，从配置文件中查询目前的配置参数，并通过通讯单元发送给用户终端。

步骤303，用户终端接收配置参数显示于用户终端界面，以供用户修改，将修改后的配置参数发送给主控。

在本实施例中，对于不同的配置参数，支持不同的修改方式。例如：输入、下拉列表选择等。

步骤304，主控的通讯单元接收用户终端发送的修改后的配置参数，微控制单元保存修改后的配置参数。

在本实施例中，非接触式打击乐器还包括用户终端，非接触式打击乐器支持用户终端与主控进行数据交互，用户可通过用户终端设置配置参数，操作简便、智能。实现了在不同的应用场景中，根据演奏的需要，在不同时间点，同一个测距传感器对应不同的乐器。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。