一种虚拟架子鼓的制作方法

本实用新型属于综合娱乐技术领域，尤其涉及一种虚拟架子鼓。

背景技术：

架子鼓，又名爵士鼓，是爵士乐队中十分重要的一种打击乐器，它通常由一个脚踏的低音大鼓（Bass Drum，又称“底鼓”）、一个军鼓、二个以上嗵嗵鼓（Tom-Tom Drum）、一个或两个吊镲（Ride Cymbal）和一个带踏板的踩镲（Hi-Hat）等部分组成，有时，根据演奏的需要，会增设一些如牛铃、木鱼、沙锤、三角铁、吊钟等器件，不管增设多少器件，都是由鼓手一人用鼓锤击打各部件使其发声，进行演奏。架子鼓集娱乐与运动于一体，是一种健康的娱乐方式。 传统架子鼓体积大、价格昂贵，且摆放空间较大，不太好普及。 而虚拟架子鼓占用空间小，很好地弥补了传统架子鼓的缺点，能够满足生活娱乐的一般需求。

用于成人娱乐的模拟架子鼓软件，有很多，而电玩却不多，价格也大多不菲，有的甚至比架子鼓的价格还高。模拟架子鼓的电玩，多采用MIDI（Musical Instrument Digital Interface）乐器数字接口技术和专用音频处理芯片，实现架子鼓声音模拟，价格昂贵，很难被大众人群所接受。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型设计了一种虚拟架子鼓，具有成本低、实用性强、稳定性高，并能最大程度的带个用户实际敲打的临场感，适合各个年龄段人群使用。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种虚拟架子鼓,其特征在于：包括虚拟乐器、上位机、架子鼓声音数据库和音箱，虚拟乐器与上位机连接，音箱与上位机线路连接，架子鼓声音数据库位于上位机的硬盘存储器上；上位机采集虚拟乐器的信号并匹配架子鼓声音数据库中的声音信号以形成音频文件，将音频文件通过音箱进行播放。

进一步，还包括存储器，存储器与上位机总线连接；存储器用于存储音频文件或上位机采集到的虚拟乐器的信号以便于回放。

进一步，声音信号包括各打击乐器的匹配声音信号和声音音量信号。

进一步，虚拟乐器包括多个振动传感器，多个振动传感器分别和多路开关线路连接，多路开关和数据采集控制器线路连接，数据采集控制器通过串口/USB转换器与上位机连接。

进一步，多个振动传感器采集的振动信号经多路开关分别传送到数据采集控制器，再经过串口/USB转换器传送到上位机，上位机根据振动信号的编号和强弱，匹配架子鼓声音数据库中声音信号，并发送到音箱进行播放。

进一步，存储器根据振动信号的编号和强弱，存储多个振动传感器采集的振动信号，并保存为用户文件形成存储器用户文件；用户通过上位机调用存储器用户文件，上位机根据存储器用户文件中的信息调用架子鼓声音数据库中匹配好的声音信号，并发送到音箱进行播放。

进一步，虚拟乐器包括上位机操作界面中的多个架子鼓模型，使用与上位机连接的鼠标点击上位机操作界面中的架子鼓模型，根据鼠标点击的架子鼓模型编号，上位机调用架子鼓声音数据库中匹配好的声音信号，发送到音箱进行播放。

进一步，存储器，根据鼠标点击上位机操作界面中架子鼓模型的信号，存储该信号并保存为用户文件形成存储器用户文件；用户通过上位机，调用存储器用户文件，上位机根据存储器用户文件中的信息，调用架子鼓声音数据库中匹配好的声音信号，发送到音箱进行播放。

进一步，上位机操作界面是上位机的虚拟架子鼓应用软件的操作界面，在上位机的操作系统中运行。

进一步，架子鼓模型包括多种打击乐器的模型，每种打击乐器的模型均有多个；每个打击乐器的模型的匹配声音信号可以定义不同的音量。

进一步，架子鼓模型包括多种打击乐器的模型：低音大鼓模型、军鼓模型、嗵嗵鼓模型、吊镲模型、踩镲模型、牛铃模型、木鱼模型、沙锤模型、三角铁模型、吊钟模型。

该虚拟架子鼓具有以下有益效果：

（1）本实用新型开发了一种面向大众的模拟电子鼓装置，具有成本低、实用性强、稳定性高携带方便、音质高保真等特点，能最大程度的体现用户实际敲打的临场感，且具有适合各个年龄段人群使用的特点。

（2）本实用新型可适用于不同年龄段，不同架子鼓操作水平的使用者，各个年龄段人群、不同架子鼓操作水平的使用者可以方便、快捷的使用该虚拟电子鼓装置，有身临其境的临场感，且该系统价格便宜、易于携带、摆放，占用空间小，适合于家庭和个人学习、娱乐使用。

附图说明

图1：本实用新型虚拟架子鼓实施例一的结构示意图；

图2：本实用新型虚拟架子鼓实施例二的结构示意图；

图3：本实用新型中用户数据库调用示意图；

图4：本实用新型虚拟架子鼓实施例一振动信号采集流程；

图5：本实用新型虚拟架子鼓实施例一的上位机工作整体流程图；

图6：本实用新型虚拟架子鼓实施例二的上位机录制、播放音频文件流程图。

附图标记说明：

1—振动传感器；2—多路开关；3—数据采集控制器；4—串口/USB转换器；5—上位机；51—上位机操作界面；6—架子鼓声音数据库；7—音箱；8—存储器；81—存储器用户文件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

实施例一：

参见图1、图3、图4、图5。

图1示出了一种虚拟架子鼓，包括多个振动传感器1、多路开关2、数据采集控制器3、串口/USB转换器4、上位机5、架子鼓声音数据库6、音箱7和存储器8。多个振动传感器1分别和多路开关2线路连接，多路开关2和数据采集控制器3线路连接，数据采集控制器3通过串口/USB转换器4与上位机5连接，音箱7与上位机5线路连接，存储器8与上位机5总线连接，架子鼓声音数据库6位于上位机5的硬盘存储器上。

多个振动传感器1采集的振动信号经多路开关2分别传送到数据采集控制器3，再经过串口/USB转换器4，传送到上位机5，上位机5把振动传感器1采集的振动信号，根据信号采集的编号和强弱，存储到存储器8中，同时，调用架子鼓声音数据库6中匹配好的声音信号，发送到音箱7进行播放。存储器8中，根据信号采集的编号和强弱，存储振动传感器1采集的振动信号，并保存为用户文件形成存储器用户文件81。用户通过上位机5，调用存储器用户文件81，上位机5根据存储器用户文件81中的信息，调用架子鼓声音数据库6中，匹配好的声音信号，发送到音箱7，进行播放。

使用时，用户先打开上位机，匹配各振动传感器1进行击打时，架子鼓声音数据库6中对应的声音信号，以及各个声音信号的最大值。匹配好声音信号后，使用者敲打某振动传感器1，振动传感器1受到振动冲击时，产生0~5V的瞬时电压脉冲信号，脉冲信号经多路开关2轮循采样后，传送到数据采集控制器3，进行检测和AD转换，然后将数据的传感器通道号、信号强度等信息，通过串口/USB转换器4，传输至上位机5，上位机5进行数据分析和处理，根据采集数据的传感器通道号，调用架子鼓声音数据库6中对应的声音信号，同时根据采集数据的信号强度信息，确定播放音量，然后，上位机5把选定的音频文件、播放音量等信息，发送给音箱7，进行播放。同时，上位机5把选定的音频文件、播放音量等信息，发送给存储器8，进行数据存储。用户连续不断的敲打相对应的振动传感器1，数据采集控制器3经多路开关2轮循采集的信号，通过串口/USB转换器4，不断传送给上位机5，上位机5不断把选定的音频文件、播放音量等信息，发送给音箱7，进行播放，发送给存储器8，进行数据存储。连续不断的架子鼓被击打的声音播放，带给使用者身临其境的感觉，同时不断存储的数据，构成了存储器用户文件81。如图4所示，本实施例虚拟架子鼓振动信号采集流程。

用户可以在上位机5中，点击保存好的存储器用户文件81，进行回放，如图3所示。根据该功能，用户只要关闭音响，或者调低音响，就可以在自己选择时间、地点，敲打振动传感器，进行架子鼓击打的练习或娱乐，在方便播放音量的场合，调出存储器用户文件81，便可以聆听自己的练习效果。如图5所示，本实施例虚拟架子鼓上位机工作整体流程图。

实施例二：

参见图2、图3、图5、图6。

图2示出了一种虚拟架子鼓，包括上位机5、架子鼓声音数据库6、音箱7和存储器8，上位机5有一个上位机操作界面51。音箱7与上位机5线路连接，存储器8与上位机5总线连接，架子鼓声音数据库6位于上位机5的硬盘存储器上。

上位机操作界面51中有多个架子鼓的模型，使用与上位机5连接的鼠标点击上位机操作界面51中的架子鼓，根据鼠标点击的架子鼓编号，上位机5会存储到存储器8中，同时，调用架子鼓声音数据库6中匹配好的声音信号，发送到音箱7进行播放。存储器8中，根据鼠标点击上位机操作界面51中架子鼓模型的信号，存储该信号并保存为用户文件形成存储器用户文件81。用户通过上位机5，调用存储器用户文件81，上位机5根据存储器用户文件81中的信息，调用架子鼓声音数据库6中，匹配好的声音信号，发送到音箱7，进行播放。

使用时，用户先打开上位机操作界面51，调出不同的打击乐器，如低音大鼓、军鼓、嗵嗵鼓、吊镲、踩镲、牛铃、木鱼、沙锤、三角铁、吊钟等器件，上位机5根据调用的打击乐器，选取各个乐器匹配的声音信号，同时，由用户定义匹配的声音信号的音量。每种打击乐器，用户可以调出多个，每个调出的打击乐器的匹配声音可以定义不同的音量。这样，用户就可以通过多调出同种打击乐器，实现该种乐器打击的不同音量播放。

调用好要使用的打击乐器，使用与上位机5连接的鼠标，点击上位机操作界面51中的不同乐器，上位机5根据被击打乐器，调用架子鼓声音数据库6中对应的声音信号，同时根据用户定义的音量信息，确定播放音量，然后，上位机5把选定的音频文件、播放音量等信息，发送给音箱7进行播放。同时，上位机5把选定的音频文件、播放音量等信息，发送给存储器8进行数据存储。用户使用鼠标，连续不断的点击各种乐器，上位机5不断把选定的音频文件、播放音量等信息发送给音箱7进行播放，发送给存储器8进行数据存储。连续不断的架子鼓被击打的声音播放，带给使用者身临其境的感觉，同时不断存储的数据构成了存储器用户文件81。用户可以在上位机5中，点击保存好的存储器用户文件81，进行回放。

该实施方案，适合于儿童娱乐、玩耍，架子鼓的初学者练习，以及差旅人士出差途中娱乐，学生在宿舍、课间的娱乐。

本实用新型一种虚拟架子鼓，结构简单，价格低廉，易于摆放，使用方便灵活，适合于不同年龄段，不同架子鼓操作水平的使用者，而且使用该虚拟电子鼓装置，有身临其境的临场感，适合于家庭和个人学习、娱乐使用。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。