一种电子鼓以及其发声控制方法与流程

[0001]
本发明涉及电子打击乐器领域，尤其是涉及一种电子鼓以及其发声控制方法。


背景技术：

[0002]
现已有将鼓面覆盖在鼓壳的开口端，利用环状的鼓边按压鼓面的外缘环并加以固定的，模拟原声鼓打击乐器的电子打击乐器。在原声打击乐器的演奏法中，通过鼓棒敲击鼓边或鼓面，会直接产生相应的音乐。
[0003]
传统的电子鼓检测方法，是采用传统的电子鼓检测装置进行的。传统的电子鼓检测装置包括传感器本体和连接该传感器本体的检测电路，检测时将传感器本体接触电子鼓鼓皮，敲击电子鼓时，传感器本体通过振动的鼓皮拾取其振动音频信号，通过检测电路放大该振动音频信号，从而检测出鼓皮振幅的大小。
[0004]
传感器本体的功能只限于对振动频率的采集，并没有对敲击的具体位置进行采集，而在电子打击乐器的教学应用中，需要依据学员的敲击位置来判断学员是否敲击正确，传统目测的方式准确度不高，且由于敲击速度快，容易混淆视线，判断困难。


技术实现要素：

[0005]
本发明所要解决的技术问题是提供一种电子鼓以及其发声控制方法，能够有效地判断出所击打的鼓面的位置。
[0006]
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电子鼓，包括鼓壳框架与布设在鼓壳框架表面的鼓皮，所述鼓壳框架设置有多个用于感应鼓皮震动的传感器组件，多个传感器组件分散设置在鼓皮下方。
[0007]
一种电子鼓的发声控制方法，多个传感器组件分别感应到鼓皮的震动并发送信号至控制装置，其特征在于所述的控制装置将接收传感器组件的信号并记录信号发送时间，控制装置根据多个传感器组件信号发送的时间差判断敲击点至多个传感器组件的距离差，根据距离差得到敲击点的位置。
[0008]
与现有技术相比，本发明的优点在于，首先在鼓壳框架内设置多个用于感应鼓皮震动的传感器组件。然后，本发明采用的检测方法为，设置控制装置(带有时钟信号)，控制装置能够接收传感器本体发送的信号，并且记录信号的发送时间。接着根据多个传感器组件信号发送的时间差判断鼓皮的敲击位置。用户敲击是瞬时的，而敲击产生的震动传递到三个传感器本体的时间，将有早有晚，会受到传输距离的影响。那么敲击位置离某传感器组件越近则该传感器本体接收、发送信号的时间越早，相应的距离越远则该传感器本体接收、发送信号的时间越晚。距离的远近即可以由时间差来判断。通过获取的路程距离，可以计算出敲击点的位置。本发明可以根据多个传感器组件发送的信号时间差来判断击打时于鼓面的位置。
[0009]
本发明进一步的优选方案：信号发送时间差越小则敲击位置越靠近鼓皮的中心，信号发送时间差越大则越敲击位置靠近鼓皮边缘。
[0010]
本发明进一步的优选方案：在三个传感器组件中，一个传感器组件的信号发送时间最早则敲击位置最靠近该传感器组件；两个传感器组件的信号发送时间相同则敲击位置位于两个传感器组件的中间；三个传感器组件的信号发送时间相同则敲击位于位于鼓皮的中心。
[0011]
本发明进一步的优选方案：所述的鼓壳框架内边缘设置有三个或三个以上的传感器组件。
[0012]
本发明进一步的优选方案：所述的鼓壳框架内设置有三个传感器组件，所述的传感器组件成正三角排列且每个传感器组件到鼓皮中心的距离相等。三个传感器本体位于以鼓皮中心为圆点画出的圈上。
[0013]
本发明进一步的优选方案：相邻两个传感器组件与鼓皮中心点的连线之间的夹角为 120度。三个传感器本体将整个鼓皮均匀分割成三份。
[0014]
本发明进一步的优选方案：所述的传感器组件靠近鼓壳框架的内壁面设置。三个传感器本体是位于鼓壳框架边缘，限定了用户的敲击位置是位于三个传感器本体构成的圈内的。
[0015]
本发明进一步的优选方案：所述的传感器组件包括海绵块、传感器本体与支撑钣金。
[0016]
本发明进一步的优选方案：所述的传感器本体固定在支撑钣金上，所述的支撑钣金为片状结构件并通过螺栓固定在鼓壳框架内。
[0017]
本发明进一步的优选方案：所述的海绵块设置在传感器本体上方，且海绵块成圆锥台结构，所述的海绵块的顶面与鼓皮接触。
[0018]
本发明进一步的优选方案：所述的鼓壳框架内设置有与控制装置连接的红外传感器，所述的鼓皮采用可透过红外线的网面结构，人体发出的红外线可透过鼓皮并被红外传感器接收。
[0019]
本发明进一步的优选方案：所述的控制装置与红外传感器连接。
[0020]
本发明进一步的优选方案：所述的红外传感器位于鼓壳框架中部并正对鼓皮的中心。
附图说明
[0021]
以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
[0022]
图1为本发明敲击状态一；
[0023]
图2为本发明敲击状态二；
[0024]
图3为本发明的内部结构示意图；
[0025]
图4为本发明的剖视图。
[0026]
其中，附图标记具体说明如下：1、鼓壳框架；2、鼓皮；3、传感器组件；4、海绵块；5、传感器本体；6、支撑钣金；7、红外传感器。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
[0028]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]
如图1、图2所示：一种电子鼓，包括鼓壳框架1与布设在鼓壳框架1表面的鼓皮 2，所述鼓壳框架1设置有多个用于感应鼓皮2震动的传感器组件3，多个传感器组件3 分散设置在鼓皮2下方。
[0030]
一种电子鼓的发声控制方法，多个传感器组件3分别感应到鼓皮2的震动并发送信号至控制装置，所述的控制装置将接收传感器组件3的信号并记录信号发送时间，控制装置根据多个传感器组件3信号发送的时间差判断敲击点至多个传感器组件的距离差，根据距离差得到敲击点的位置。本发明的优选为设置三个传感器组件，具有较高的判断精度，而且采用的传感器组件数量较少，生产成本较低。当然采用三个以上的传感器组件同样能够位置检测。
[0031]
在本发明中，根据时间差判断敲击点的位置，一种方法，可以预先敲击鼓皮各不同位置处，记录得到信号发送时间差，若三个传感器则会出现三个时间差t1、t2、 t3构成一个数据点。后续可以通过数据点去对应敲击位置。另一种方法，可以通过三个传感器在鼓皮的位置，再综合时间差t1、t2、t3，计算得到距离差s1、s2、s3，通过距离差在几何图形中计算得到敲击位置。
[0032]
所述鼓壳框架1内边缘设置有三个或三个以上传感器组件3，若为三个传感器组件 3，则成正三角排列且每个传感器组件3到鼓皮2中心的距离相等，所述的传感器组件3 连接控制装置，传感器组件3感应到震动并发送信号至控制装置，所述的控制装置将接收传感器组件3的信号并记录信号发送时间，控制装置根据多个传感器组件3信号发送的时间差判断鼓皮2的敲击位置，信号发送时间差越小则敲击位置越靠近鼓皮2的中心，信号发送时间差越大则越敲击位置靠近鼓皮2边缘。
[0033]
本发明对检测方式进一步展开，在三个传感器组件3中，一个传感器组件3的信号发送时间最早则敲击位置最靠近该传感器组件3；两个传感器组件3的信号发送时间相同则敲击位置位于两个传感器组件3的中间；三个传感器组件3的信号发送时间相同则敲击位于位于鼓皮2的中心。
[0034]
如图3所示，在本发明中，所述的传感器组件3靠近鼓壳框架1的内壁面设置。将用户敲击鼓面的位置限定在三个传感器组件3构成的圈内，简化检测方法。因为若敲击位置落在三个传感器组件3构成的圈外，其检测计算的方法与圈内又有所区别，容易出现时间差相同的两个位置。因此本发明将传感器组件3设置在敲击范围的最外圈，那么时间差对应的位置单一，简化了控制装置的信号分析。
[0035]
具体的说，本发明的三个传感器组件3将电子鼓的整个鼓面均分为三等分，相邻两个传感器组件3与鼓皮2中心点的连线之间的夹角为120度。
[0036]
如图4所示，本发明进一步公开传感器组件3的具体结构，包括海绵块4、传感器本体5与支撑钣金6。所述的传感器本体5固定在支撑钣金6上，所述的支撑钣金6为片状结构件并通过螺栓固定在鼓壳框架1内。通过上述方式安装的传感器本体5具有较好的稳定性，在
预定的安装位上不发生偏移，才能达到较高的检测精度。
[0037]
所述的海绵块4设置在传感器本体5上方，且海绵块4成圆锥台结构，所述的海绵块4的顶面与鼓皮2接触。确保海绵块45与传感器本体56充分接触，能够顺利将敲击传递给传感器本体56。所述的海绵块45的顶面与鼓皮22接触，小面积的接触能够避免影响到用户的敲击手感，但又能够接收到敲击鼓皮22的动作信号。
[0038]
此外，如图3、图4所示，本发明的鼓壳框架1内设置有与控制装置连接的红外传感器7，所述的鼓皮2采用可透过红外线的网面结构，人体发出的红外线可透过鼓皮2 并被红外传感器7接收。人体都有恒定的体温，一般在36～37度，所以会发出特定波长的红外线，红外传感器7就是探测人体发射的红外线而进行工作的。进一步的，本发明设置采用可透过红外线的网面结构来制作鼓皮2，人体发出的红外线可透过鼓皮2并被红外传感器7接收。本发明通过红外感应来实现人体靠近的检测，从而使电子鼓能够模拟原声打击乐器的演奏法。
[0039]
所述的控制装置与红外传感器7连接。所述的红外传感器7位于鼓壳框架1中部并正对鼓皮2的中心。红外传感器7的位置设置，确定的其感应范围能够遍布整个鼓面。当用户的身体、手靠近电子鼓的鼓面，即能够被红外传感器7感应并发送信号给控制装置。
[0040]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0041]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0042]
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。