智能乐器的制作方法

本发明涉及乐器制造领域，尤其涉及智能乐器。

背景技术：

随着现代生活的节奏加快，文艺复兴的时期以及玩家演奏和学习，需求进一步提升，对具体乐器演奏或学习人员也提出新的挑战，传统乐器的使用已远远不能满足现代人生活的节奏，当下是电子信息智能化的时代，无论是娱乐还是教学还是工作都已离不开智能设备给我们带来的方便快捷及多趣味的感受，相比之下传统模式的乐器使用早已脱离了当下的智能时代。

另外，传统乐器一般是木结构制造，本身由于材料加工的局限性必须由大量人工来完成，制造工艺繁琐标行业准度量层次不齐，生产品质难保障，木质结构容易受气候影响，不易长期保存，经常会变形开裂虫咬等有时甚至会严重影响使用；且传统乐器生产厂家门槛低，多数是普通作坊简单工艺生产，产品品质不高且浪费大量木材，现在的木资源紧缺，国产木材已基本消耗空，大量依靠进口木材，由于生产工艺落后导致出口价格低廉内销又不畅，大部分生产厂家被迫成为半成品加工型企业，大量廉价出口半成品乐器，这种高消耗人工及原材料换来的仅仅是退税收益。

以小提琴为例，木结构提琴演奏音色单一，不方便保养维护，受气候影响音色变化明显，不便远程社交互动，不具备自动伴奏自动演奏等功能，生产工艺落后且耗费大量木材，生产完成依赖纯手工完成，再加上木材需干燥数年方能生产，需要大量存储木材及产品的库房，手工加工受人员因素影响，品质无法保障，生产数量又受限制，日产量低，油漆工艺不环保，运输过程易受损等诸多不利因素。

因此，现有技术中的缺陷是，传统的乐器功能单一，只能现场进行演奏，不便远程社交互动。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种智能乐器，通过在乐器本体中设置无线电传输电路，实现对乐器演奏时发出的音乐的远程传输与交互，实现了乐器的智能化。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

本发明提供一种智能乐器，包括：本体和电路，所述电路包括扬声器、拾音器、功率放大电路、无线传输电路、单片机、控制面板按键、供电单元；

所述扬声器和所述拾音器通过所述功率放大电路分别与所述单片机连接，所述控制面板按键、无线传输电路和供电单元分别与所述单片机连接；

所述扬声器和所述拾音器设置在共鸣箱的内侧，所述功率放大电路、单片机、无线传输电路和供电单元设置在所述本体内侧，所述控制面板按键设置在本体外侧；

所述控制面板按键用于控制所述电路的开闭，所述无线传输电路用于实现远程传输。

本发明的技术方案为在乐器上设置电路，电路包括扬声器、拾音器、功率放大电路、无线传输电路、单片机、控制面板按键和供电单元；所述扬声器和所述拾音器通过所述功率放大电路分别与所述单片机连接，所述控制面板按键、无线传输电路和供电单元分别与所述单片机连接；所述扬声器和所述拾音器设置在共鸣箱的内侧，所述功率放大电路、单片机、无线传输电路和供电单元设置在所述本体内侧，所述控制面板按键设置在本体外侧；所述控制面板按键用于控制所述电路的开闭，所述无线传输电路用于实现远程传输。

演奏者没开启电路时，可按照原始乐器的演奏方式进行直接演奏，当通过控制面板按键开启电路时，远程终端通过无线传输电路与乐器连接，演奏者演奏乐器时，乐器的发音会通过拾音器传到存储器中，或是通过无线传输电路传给远程终端，实现乐器演奏的远程传输。

本发明智能乐器，通过在乐器本体中设置无线电传输电路，实现对乐器演奏时发出的音乐的远程传输与交互，实现了乐器的智能化。

进一步地，所述本体的材质包括碳纤维、木材和复合材料。

运用物理结构发音的金属和非金属的传统乐器，通常乐器的本体材料为木材；乐器本体也可以采用碳纤维材料，构建乐器本体的整体结构，复原原始乐器的物理发音，碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。因此，采用碳纤维制作乐器本体，使乐器不会受空气湿度变化影响，更结实耐用，音色可保障。

还可以采用碳纤维的新型复合材料，由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好、强度高，相比木材材料，碳纤维的新型复合材料成本低，制作工艺简单环保，解决了单纯使用木材制造乐器的诸多问题。

进一步地，所述电路还包括显示屏，所述显示屏与所述单片机连接，所述显示屏设置在所述本体外侧，用来显示所述电路的工作状态。

在乐器本体外侧设置显示屏，显示电路的工作状态，使演奏者通过显示屏可直观的获悉电路的工作状态，是处于远程传输还是关闭。

进一步地，所述电路还包括存储器，所述存储器与所述单片机连接，所述存储器设置在所述本体内侧，所述存储器用于存储数据。演奏者在演奏乐器时，可以用存储其存储演奏的乐曲。

进一步地，所述电路还包括接口，所述接口与所述单片机连接，所述接口设置在所述本体外侧，所述接口用于传输数据。通过设置的接口，可以将存储器中存储的演奏乐曲数据传输到其他终端上。

进一步地，所述接口的数据传输采用双向传输。采用双向传输方式，可以将乐曲数据传输到乐器中，也可以将乐器演奏时的数据传输到其他终端上。

进一步地，所述扬声器为振动扬声器。振动扬声器的特点是与音频同步，最明显的就是低音部分同步，振动效果随着低频的增大而增大，因此本发明中的扬声器采用振动扬声器，对于乐器而言，在乐器演奏时，振动扬声器会与演奏音乐的音频同步，不影响音乐的演奏效果。

进一步地，所述拾音器为压电陶瓷拾音器。内置拾音器直接通过乐器本体的面板震动收集音频，效果要比直接用麦可收集好的多，杂音也少。

进一步地，所述供电单元为原电池，用来为所述电路提供电源。供电单元可选择原电池，即一次性电池，简单方便。

进一步地，所述供电单元为蓄电池，所述蓄电池与所述接口连接，所述蓄电池通过所述接口进行充电。供电单元可选择蓄电池，将蓄电池与接口连接，通过接口进行充电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种智能乐器的结构框图；

图2示出了本发明第一实施例所提供的一种智能乐器的电路示意图；

图3示出了本发明第二实施例所提供的小提琴的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种智能乐器的结构框图。图2示出了本发明第一实施例所提供的一种智能乐器的电路示意图，如图1和图2所示，根据本发明第一实施例的智能乐器，包括：本体1和电路，电路包括扬声器2、拾音器3、功率放大电路4、无线传输电路5、单片机6、控制面板按键7、供电单元8；

扬声器2和拾音器3通过功率放大电路4分别与单片机6连接，控制面板按键7、无线传输电路5和供电单元8分别与单片机6连接；

扬声器2和拾音器3设置在共鸣箱的内侧，功率放大电路4、单片机6、无线传输电路5和供电单元8设置在本体1内侧，控制面板按键7设置在本体1外侧；

控制面板按键7用于控制电路的开闭，无线传输电路5用于实现远程传输。

本发明的技术方案为在乐器上设置电路，电路包括扬声器2、拾音器3、功率放大电路4、无线传输电路5、单片机6、控制面板按键7和供电单元8；扬声器2和拾音器3通过功率放大电路4分别与单片机6连接，控制面板按键7、无线传输电路5和供电单元8分别与单片机6连接；扬声器2和拾音器3设置在共鸣箱的内侧，功率放大电路4、单片机6、无线传输电路5和供电单元8设置在本体1内侧，控制面板按键7设置在本体1外侧；控制面板按键7用于控制电路的开闭，无线传输电路5用于实现远程传输。

演奏者没开启电路时，可按照原始乐器的演奏方式进行直接演奏，当通过控制面板按键7开启电路时，远程终端通过无线传输电路5与乐器连接，演奏者演奏乐器时，乐器的发音会通过拾音器3传到存储器10中，或是通过无线传输电路5传给远程终端，实现乐器演奏的远程传输。

本发明智能乐器，通过在乐器本体1中设置无线电传输电路，实现对乐器演奏时发出的音乐的远程传输与交互，实现了乐器的智能化。

优选地，本体的材质包括碳纤维、木材和复合材料。

运用物理结构发音的金属和非金属的传统乐器，通常乐器的本体1材料为木材；乐器本体1也可以采用碳纤维材料，构建乐器本体的整体结构，复原原始乐器的物理发音，碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，其含碳量随种类不同而异，一般在90％以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性，如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等，但与一般碳素材料不同的是，其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物，沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小，因此有很高的比强度。因此，采用碳纤维制作乐器本体，使乐器不会受空气湿度变化影响，更结实耐用，音色可保障。

还可以采用碳纤维的新型复合材料，由碳纤维和环氧树脂结合而成的复合材料，其比重小、刚性好、强度高，相比木材材料，碳纤维的新型复合材料成本低，制作工艺简单环保，解决了单纯使用木材制造乐器的诸多问题。

优选地，电路还包括显示屏9，显示屏9与单片机6连接，显示屏9设置在本体1外侧，用来显示电路的工作状态。

在乐器本体1外侧设置显示屏9，显示电路的工作状态，使演奏者通过显示屏9可直观的获悉电路的工作状态，是处于远程传输还是关闭。

优选地，电路还包括存储器10，存储器10与单片机6连接，存储器10设置在本体1内侧，存储器10用于存储数据。演奏者在演奏乐器时，可以用存储其存储演奏的乐曲。

优选地，电路还包括接口11，接口11与单片机6连接，接口11设置在本体1外侧，接口11用于传输数据。通过设置的接口11，可以将存储器10中存储的演奏乐曲数据传输到其他终端上。

优选地，接口11的数据传输采用双向传输。采用双向传输方式，可以将乐曲数据传输到乐器中，也可以将乐器演奏时的数据传输到其他终端上。

具体地，接口11为USB接口。

优选地，扬声器2为振动扬声器。振动扬声器的特点是与音频同步，最明显的就是低音部分同步，振动效果随着低频的增大而增大，因此本发明中的扬声器2采用振动扬声器，对于乐器而言，在乐器演奏时，振动扬声器会与演奏音乐的音频同步，不影响音乐的演奏效果。

优选地，拾音器3为压电陶瓷拾音器。内置拾音器3直接通过乐器本体1的面板震动收集音频，效果要比直接用麦可收集好的多，杂音也少。

具体地，拾音器3可分为主动式拾音器和被动式拾音器，主动式拾音器对琴体木材的音色特点反映不好，而且没有被动拾音器的那种非常有特点的PASSIVE音色；而主动式拾音器反映木材音色效果好。

优选地，供电单元8为原电池，用来为电路提供电源。供电单元8可选择原电池，即一次性电池，简单方便。

优选地，供电单元8为蓄电池，蓄电池与接口11连接，蓄电池通过接口11进行充电。供电单元8可选择蓄电池，将蓄电池与接口11连接，通过接口11进行充电。

优选地，可以在客户端通过接口11传到存储器10中经过处理的高质量乐器的音色，使高质量的音色和本发明的智能乐器的音色混合在一起，从而发出高质量的音色，使用户操作便宜的乐器也能发出高质量小提琴的音色，使本发明中的乐器更智能。

实施例二

下面结合乐器小提琴和具体的应用场景进行说明，图3示出了本发明第二实施例所提供的小提琴的结构示意图，如图3所示，根据每种乐器的物理发音机理不同，采用不同的碳纤维内固骨架和碳纤维复合生产工艺，完成琴体的制造。该小提琴采用中间层合成碳纤维布的热合树脂工艺，来制造琴身和共鸣箱体。电路包括可以从外部更换的电池、被永久嵌入到共鸣箱体内部的振动扬声器(扬声器2)、压电陶瓷震动拾音传感器(拾音器3)、蓝牙无线传输电路5、功率放大电路4、单片机6、嵌在琴体上外侧的USB多功能接口(接口11)、多功能操作按键(控制面板按键7)和显示屏9组成。

优选地，振动扬声器和压电陶瓷震动拾音传感器设置在小提琴面板的f孔下面，也可以设置在f孔下方的背板上。

第一个应用场景，播放伴奏音乐同时收集演奏者的音频。

演奏人员演奏该小提琴时，可以按照原始小提琴直接演奏。如果开启小提琴的电路部分进行远程传输，先在电池仓装入原电池(一次性电池)或可以充电的蓄电池(二次电池)，按操作键(控制面板按键7)开启电路。接着用已经下载安装匹配的客户端(APP应用软件)的智能移动电话(还可以是电脑、平板等移动终端)中的蓝牙选项，无线连接该小提琴的内嵌的无线传输电路5。在连接成功后移动电话和小提琴的显示屏9都会有相应指示，指示电路已经接通。

演奏者演奏该琴时，琴弦的震动发音会使压电陶瓷拾音器感受到，即可以收集演奏者的音频；

第二个应场景，远程排练演出。

可以对演奏者的演奏进行实时收集，通过无线传输电路5传到远程终端上，也可以选择记录在单片机6控制的本地存储器电路上，或上传到互联网上。指挥排练的人通过终端可以对待排练人员的演奏进行指导，或是在远程终端，指挥排练的人通过自己的乐器实时演奏，用同样的方式传回待排练的人员端，通过嵌入在琴共鸣箱内的震动扬声器模拟琴弦震动使其琴弦发音演奏，对待排练人员进行指导，实现远程排练演出。

第三个应用场景，远程教学。

采用上述第二个应用场景中的方式，老师对学员进行远程教学，学原通过演奏小提琴，将演奏完的曲目实时传输到互联网上，或是老师的终端上，老师听过后，可对学员进行指导，并且老师通过演奏自己的小提琴进行示范性指导，传回到学员端的终端上，这样就实现了老师远程对学员的教学。

同样学员可以在终端或是互联网上下载老师的教学音频，进行课下自主练习，为学员提供了方便的学习条件。

另外，音乐爱好者等可以下载自己喜欢的乐曲，自学乐器及曲目，或是鉴赏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。