一种智能乐器的制作方法

本实用新型涉及乐器技术领域，尤其涉及一种智能乐器。

背景技术：

乐器包括传统的拉弦类乐器、弹拨类乐器、吹奏类乐器及打击类乐器等。人们通常使用这些传统乐器来表达或交流思想感情。但随着科技的发展，乐器除了包括上述传统乐器外还包括智能乐器，用户也可以使用智能乐器演奏乐曲。但现有智能乐器存在如下问题：结构复杂，如包括手掌套及五个手指套等；音高信息输入方式繁琐；不能识别用户演奏的力度，使得用户演奏出的乐曲不具有感情色彩，听起来较死板。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种智能乐器，以识别用户演奏的力度，简化音高信息输入方式，降低智能乐器结构的复杂度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型公开了一种智能乐器，包括手掌环及终端；所述手掌环设置有控制电路板，所述控制电路板设置有控制器一、姿态传感器一、电容式触控芯片、光电接近开关一及蓝牙模块，所述姿态传感器一、所述电容式触控芯片、所述光电接近开关一及所述蓝牙模块分别与所述控制器一连接，所述控制电路板上方设置有透明柔性电路板，所述透明柔性电路板设置有触控矩阵线路，所述触控矩阵线路与所述电容式触控芯片连接，所述透明柔性电路板上方设置有透明触摸层，所述透明触摸层表面印有音高按键图样，所述光电接近开关一位于所述音高按键图样的正下方；所述手掌环通过所述蓝牙模块与所述终端无线连接。

进一步，所述透明触摸层表面印有八个所述音高按键图样，所述控制电路板设置有八个所述光电接近开关一，八个所述光电接近开关一分别与所述控制器一连接，八个所述光电接近开关一分别位于八个所述音高按键图样的正下方。

进一步，所述控制电路板还设置有八个音高指示灯，八个所述音高指示灯分别与所述控制器一连接，八个所述音高指示灯分别位于八个所述音高按键图样的正下方。

进一步，所述控制电路板还设置有用于输入半音指令的光电接近开关二，所述光电接近开关二与所述控制器一连接。

进一步，所述控制电路板还设置有半音指示灯，所述半音指示灯与所述控制器一连接。

进一步，所述控制电路板还设置有震动马达，所述震动马达与所述控制器一连接。

进一步，所述控制电路板还设置有三个音区指示灯，三个所述音区指示灯分别与所述控制器一连接。

进一步，所述透明触摸层为透明钢化玻璃。

进一步，所述智能乐器还包括吹嘴；所述吹嘴内设置有控制器二、气体压力传感器及射频RF模块一，所述气体压力传感器及所述射频RF模块一分别与所述控制器二连接；所述控制电路板还设置有射频RF模块二，所述射频RF模块二与所述控制器一连接；所述吹嘴与所述手掌环通过所述射频RF模块一及所述射频RF模块二无线连接。

进一步，所述智能乐器还包括脚夹；所述脚夹上设置有控制器三、姿态传感器二及射频RF模块三，所述姿态传感器二及所述射频RF模块三分别与所述控制器三连接；所述控制电路板还设置有射频RF模块二，所述射频RF模块二与所述控制器一连接；所述脚夹与所述手掌环通过所述射频RF模块三及所述射频RF模块二无线连接。

本实用新型实施例提供的一种智能乐器，包括手掌环及终端；手掌环设置有控制电路板，控制电路板设置有控制器一、姿态传感器一、电容式触控芯片、光电接近开关一及蓝牙模块，姿态传感器一、电容式触控芯片、光电接近开关一及蓝牙模块分别与控制器一连接，控制电路板上方设置有透明柔性电路板，透明柔性电路板设置有触控矩阵线路，触控矩阵线路与电容式触控芯片连接，透明柔性电路板上方设置有透明触摸层，透明触摸层表面印有音高按键图样，光电接近开关一位于音高按键图样的正下方；手掌环通过蓝牙模块与终端无线连接。如此，能实现识别用户演奏的力度，使得用户演奏出的乐曲具有感情色彩，听起来更加动听；同时，简化音高信息输入方式，降低智能乐器结构的复杂度；便于用户使用，提高用户体验度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的组成方框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的手掌环的结构示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的原理方框图一；

图4为本实用新型实施例提供的用户手戴有智能乐器的手掌环的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的音区对应空间区域的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的手掌环的结构示意图二；

图7为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的吹嘴的原理方框图；

图8为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的原理方框图二；

图9为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的脚夹的原理方框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的组成方框图，图2为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的手掌环的结构示意图一，图3为本实用新型实施例提供的一种智能乐器的原理方框图一，如图1、图2及图3所示，所述智能乐器包括手掌环1及终端2；手掌环1设置有控制电路板101，控制电路板101设置有控制器一102、姿态传感器一103、电容式触控芯片104、光电接近开关一105及蓝牙模块106，姿态传感器一103、电容式触控芯片104、光电接近开关一105及蓝牙模块106分别与控制器一102连接，控制电路板101上方设置有透明柔性电路板107，透明柔性电路板107设置有触控矩阵线路108，触控矩阵线路108与电容式触控芯片104连接，透明柔性电路板107上方设置有透明触摸层109，透明触摸层109表面印有音高按键图样，光电接近开关一105位于音高按键图样的正下方；手掌环1通过蓝牙模块106与终端2无线连接。

具体地，所述手掌环1可以戴在用户手掌上。如图4所示，在用户使用本实施例提供的智能乐器演奏乐曲时，可以将手掌环1戴在用户手掌上，使得印有音高按键110图样部分位于用户手掌心处，以方便用户手指触摸音高按键110输入音高信息。

具体地，所述控制器一102可以为微处理器(Micro Processor Unit，MPU)，或者为数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等。

具体地，所述姿态传感器一103可以为九轴MEMS(Micro-Electro-Mecha nical System，微电子机械系统)传感器；九轴MEMS传感器包括三轴陀螺仪、三轴加速度计及三轴电子罗盘。可以理解的是，所述姿态传感器一103或者可以为六轴MEMS传感器；六轴MEMS传感器包括三轴陀螺仪及三轴加速度计。

需说明的是，可以设置不同空间区域代表不同的音区。如图5所示，如第一空间区域111代表高音区，第二空间区域112代表中音区，第三空间区域113代表低音区，通过手掌环1的姿态传感器一103可以识别手掌环1当前所在空间区域，从而使得用户可以通过移动手掌环输入不同的音区信息。

进一步，如图3所示，所述控制电路板101还设置有震动马达114，震动马达114与控制器一102连接。震动马达114用于提示用户，手掌环1当前位置位于音区对应的空间区域；如在戴有手掌环1的用户手移动至第一空间区域111时，手掌环1的控制器一102控制震动马达114震动一次，即提示用户手掌环1当前位置位于高音区对应的第一空间区域111。从而便于用户输入音区信息。

进一步，如图3所示，所述控制电路板101还设置有音区指示灯115，音区指示灯115与控制器一102连接；音区指示灯115用于提示用户输入音区信息。

具体地，如图6所示，所述控制电路板101还设置有三个音区指示灯115，三个音区指示灯115分别与控制器一102连接；如在本实施例提供的智能乐器设置有高、中、低三个音区的情况下，即可设置三个音区指示灯115，三个音区指示灯115分别用于提示用户输入高、中、低音区信息。从而使得用户可以在音区指示灯的提示下，输入欲演奏乐曲需输入的音区信息；如在欲演奏乐曲需输入高音区信息的情况下，高音区对应的音区指示灯115闪烁。

具体地，如图6所示，所述音区指示灯115可以设置在音高按键110上侧，从而便于用户在演奏乐曲的过程中，观察音区指示灯的状态。

具体地，所述电容式触控芯片104具有多点触控功能，从而使得手掌环1可以识别出用户手指对透明触摸层109的多点触控操作，如在本实施例提供的智能乐器模拟钢琴乐器时，手掌环1可以识别出同一时刻用户手指所触摸的音高按键110。需说明的是，在实际应用中，所述电容式触控芯片104可以为IQ S550、GSL1680或GT5688等芯片。

具体地，所述触控矩阵线路108包括M个X轴方向线路及N个Y轴方向线路，M及N的取值根据电容式触控芯片104可以连接的矩阵线路设定；M个X轴方向线路及N个Y轴方向线路与电容式触控芯片104的相应引脚连接。

具体地，所述透明触摸层109可以为透明钢化玻璃，或者也可以为透明塑料板等；使得位于音高按键110图样的正下方的光电接近开关一105，所发出的光束可以透过透明柔性电路板107及透明触摸层109，在用户手指触摸音高按键110时，可以通过电容式触控芯片104识别出是否有手指触摸音高按键110，同时，可以通过光电接近开关一105识别出手指触摸该音高按键110的速度，即获知手指触摸该音高按键110的力度；从而本实施例提供的智能乐器，可以根据用户手指触摸的音高按键及触摸该音高按键的力度，发出相应乐音，使得用户演奏出的乐曲具有感情色彩，更加动听。

具体地，如图6所示，所述透明触摸层109表面印有八个音高按键110图样，控制电路板101设置有八个光电接近开关一105，八个光电接近开关一105分别与控制器一102连接，八个光电接近开关一105分别位于八个音高按键110图样的正下方。即本实施例提供的智能乐器可以设置八个音高按键110，每个音高按键110对应一个光电接近开关一105；如八个音高按键110可以分别输入do、re、mi、fa、so、la、si、do。

需说明的是，在用户手触摸音高按键110，该音高按键110对应的一个光电接近开关一105不能准确地检测到用户手的情况下，可以为每个音高按键110对应设置多个光电接近开关一105，即每个音高按键110图样的正下方设置有多个光电接近开关一105，从而光电接近开关一105可以更准确地检测到用户手，使得本实施例提供的智能乐器可以更准确地识别用户演奏的力度。

进一步，如图3所示，所述控制电路板101还设置有音高指示灯116，音高指示灯116与控制器一102连接，音高指示灯116位于音高按键110图样的正下方。音高指示灯116用于提示用户输入相应音高信息。从而使得用户可以在音高指示灯的提示下，输入欲演奏乐曲的音高信息。

具体地，如图6所示，所述控制电路板101还设置有八个音高指示灯116，八个音高指示灯116分别与控制器一102连接，八个音高指示灯116分别位于八个音高按键110图样的正下方。即在本实施例提供的智能乐器设置有八个音高按键110的情况下，控制电路板101可以对应设置八个音高指示灯116，每个音高按键110对应一个音高指示灯116，如在欲演奏乐曲需输入so音高的情况下，so音高按键110对应的音高指示灯116闪烁。

需说明的是，由于音高指示灯116设置在音高按键110的正下方，使得用户不用记忆哪个音高指示灯116对应提示触摸哪个音高按键110，从而可以更好地为用户提供音高提示。

需说明的是，由于本实施例提供的智能乐器具有音高指示灯116及音区指示灯115，使得用户无需记忆乐谱即可使用该智能乐器演奏乐曲，及使得不懂得乐器乐理的用户也可以使用该智能乐器演奏乐曲。

进一步，所述控制电路板101还设置有用于输入半音指令的光电接近开关二117，光电接近开关二117与控制器一102连接。从而使得本实施例提供的智能乐器可以演奏半音，用户演奏出的乐曲更加动听。具体地，如图6所示，光电接近开关二117可以设置在音高按键110上侧，从而便于用户使用拇指输入半音指令，使用其余手指输入音高信息。

进一步，如图3所示，所述控制电路板101还设置有半音指示灯118，半音指示灯118与控制器一102连接；半音指示灯118用于提示用户输入半音指令。具体地，如图6所示，所述半音指示灯118可以设置在光电接近开关二117附近。

具体地，所述终端2可以为手机或平板电脑等。终端2可以根据用户通过手掌环1输入的音高、音区、半音指令等信息，播放相应的乐音。

进一步，所述智能乐器还包括吹嘴3；如图7所示，所述吹嘴3内设置有控制器二301、气体压力传感器302及射频RF(Radio Frequency)模块一303，气体压力传感器302及射频RF模块一303分别与控制器二301连接；如图8所示，控制电路板101还设置有射频RF模块二119，射频RF模块二119与控制器一102连接；吹嘴3与手掌环1通过射频RF模块一303及射频RF模块二119无线连接。

具体地，所述控制器二301可以为MPU或者为DSP。吹嘴3的控制器二301可以通过吹嘴3的气体压力传感器302判断出用户是否有进行吹奏操作。从而使得本实施例提供的智能乐器可以更好地模拟吹奏类乐器。

进一步，所述智能乐器还包括脚夹4；如图9所示，所述脚夹4上设置有控制器三401、姿态传感器二402及射频RF模块三403，姿态传感器二402及射频RF模块三403分别与控制器三401连接；如图8所示，控制电路板101还设置有射频RF模块二119，射频RF模块二119与控制器一102连接；脚夹4与手掌环1通过射频RF模块三403及射频RF模块二119无线连接。

具体地，所述控制器三401可以为MPU或者为DSP。所述姿态传感器二402可以为三轴陀螺仪，或者为六轴MEMS传感器，或者为九轴MEMS传感器。脚夹4可以夹在用户脚所穿的鞋子上；脚夹4的控制器三401可以通过脚夹4的姿态传感器二402识别用户脚的姿态；用户脚的不同姿态可以代表不同的演奏技巧信息。从而使得用户可以通过脚夹输入所模拟乐器的演奏技巧信息，使得用户可以通过本实施例提供的智能乐器演奏出更加动听的乐曲。

本实用新型实施例提供的智能乐器工作原理如下：

姿态传感器一103，用于测量手掌环的当前位置。电容式触控芯片104，用于检测用户手触摸位置。控制器一102，用于根据手掌环的当前位置确定用户输入的音区信息；根据用户手触摸位置确定用户触摸的音高按键，根据用户触摸的音高按键确定用户输入的音高信息；通过光电接近开关一获取用户触摸音高按键的力度；通过蓝牙模块向终端发送用户输入的音区信息、音高信息及力度信息。终端2，用于根据接收到的音区信息、音高信息及力度信息，播放相应的乐音。

控制器一102，还用于在需输入相应音高信息时，控制相应音高指示灯闪烁；还用于在需输入相应音区信息时，控制相应音区指示灯闪烁；还用于在手掌环当前位置位于音区对应的空间区域时，控制震动马达震动。

光电接近开关二117，用于输入半音指令。控制器一102，还用于在需输入半音指令时，控制半音指示灯闪烁；还用于通过蓝牙模块向终端发送用户输入的半音指令。终端2，或者用于根据接收到的音区信息、音高信息、力度信息及半音指令，播放相应的乐音。

吹嘴3的控制器二301，用于通过其气体压力传感器判断用户是否有进行吹奏操作，通过其射频RF模块一向手掌环发送判断结果。控制器一102，还用于通过蓝牙模块向终端发送该判断结果。终端2，或者用于在模拟吹奏类乐器时，根据接收到的判断结果、音区信息、音高信息及力度信息，播放相应乐音。

脚夹4的控制器三401，用于通过其姿态传感器二识别用户输入的演奏技巧信息，通过其射频RF模块三向手掌环发送用户输入的演奏技巧信息。控制器一102，还用于通过蓝牙模块向终端发送该演奏技巧信息。终端2，或者用于根据接收到的音区信息、音高信息、力度信息及演奏技巧信息，播放相应乐音。

从而实现识别用户演奏的力度，使得用户演奏出的乐曲具有感情色彩，听起来更加动听；同时，简化音高信息输入方式，降低智能乐器结构的复杂度；便于用户使用，提高用户体验度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，本实用新型的保护范围以权利要求为准。