真鼓拾音器监听器和音调模块.pdf

真鼓拾音器监听器和音调模块，为一种电子打击乐器，用于满足鼓手的需求，使实际电子鼓具有直接来自拾音被听声音的乐器的可听到的鼓音。该监听器具有安装在实际非电子传音的鼓壳(102)内的扬声器子系统(208、216)和修补能力(110)，鼓壳(102)具有网状鼓面(104)及电子拾音器(206)。电子拾音器的输出在被反馈到安装在鼓中的集成扬声器子系统(208、216)之前，被供入工业识别音调处理器，从而生成直接来自激发电子信号的鼓的声音。可选择地，传统电子打击乐器可以安装于真鼓拾音器监听器和音调模块，来提供集成的鼓拾音器及扬声器监听器。

1.  一种真鼓拾音器监听器和音调模块，包括：
中空的鼓壳，具有至少一个封闭鼓壳一端的鼓面；
安装在鼓壳内的电子拾音器传感器，该拾音器传感器具有输出；
安装在鼓壳内的扬声器子系统，该扬声器子系统具有输入；
布置在鼓壳上的鼓壳连接器，该鼓壳连接器具有输入部分和输出部分，该输出部分电连接到拾音器传感器的输出，连接器的输入部分电连接到扬声器子系统的输入。

2.  如权利要求1所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述扬声器子系统还包括：
低频扬声器；
高中频扬声器；和
用于控制扬声器工作频率范围的装置。

3.  如权利要求1所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述扬声器子系统还包括：
上扬声器安装板，布置在所述鼓壳内；
隔离垫圈，布置在上扬声器安装板的上部且在所述鼓面之下；和
下扬声器安装板，布置在所述鼓壳内，该下扬声器安装板具有至少一个设于其内的通风孔。

4.  如权利要求1所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其还包括声音模块，该声音模块具有：
可拆卸地连接到所述鼓壳的外壳，该外壳具有前部和后部；
布置在外壳后部上的外壳连接器，该外壳连接器在声音模块安装到所述鼓壳时电连接于所述鼓壳连接器；
具有输入和输出的模拟-数字转换器，该输入电连接到外壳连接器，从而所述拾音器传感器的输出在声音模块安装到所述鼓壳时电连接到模拟-数字转换器的输入；
具有输入和输出信号的音调处理器，该音调处理器的输入连接到模拟-数字转换器的输出；
具有输入和输出的数字-模拟转换器，该数字-模拟转换器的输入连接到音调处理器的输出；以及
具有输入和输出的放大器，该放大器输入连接到数字-模拟转换器的输出，该放大器的输出电连接到外壳连接器的输出，从而放大器的输出在声音模块安装到所述鼓壳时电连接到所述扬声器子系统的输入。

5.  如权利要求4所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述声音模块还包括：
控制面板；和
用于将工作电力提供给真鼓拾音器监听器和音调模块的电源装置。

6.  如权利要求5所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述控制面板包括：
LCD显示器；
MIDI修补控制器；
调节所述拾音器传感器输出灵敏度的装置；和
调节所述数字-模拟转换器的输出电平的装置。

7.  如权利要求4所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述声音模块包括：
将来自所述模拟-数字转换器的输入连接到外部设备的接口；和
将外部拾音器信号连接到所述模拟-数字转换器输入的接口。

8.  如权利要求4所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述音调处理器包括微处理器、存储器、存储在所述存储器上的程序指令码以及存储在所述存储器上的多个音调数码。

9.  如权利要求4所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述音调处理器还包括用于外部MIDI设备的MIDI兼容接口。

10.  如权利要求4所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述声音模块还包括电连接到所述音调处理器而使附加音调可以被读入所述存储器中的音调卡读取器。

11.  一种真鼓拾音器监听器和音调模块，适于接收具有拾音器传感器输出的电子打击乐器，该真鼓拾音器监听器和音调模块包括：
中空的鼓壳；
安装在鼓壳内的扬声器子系统，该扬声器子系统具有输入；
布置在鼓壳上的鼓壳连接器，该鼓壳连接器电连接到扬声器子系统的输入；和
可拆卸地连接到鼓壳的声音模块，该声音模块包括外壳，该外壳具有：
前部和后部；
布置在外壳后部上的外壳连接器，该外壳连接器在声音模块安装到所述鼓壳时接合所述鼓壳连接器；
拾音器输入连接器，适于接收电子打击乐器的拾音器传感器输出；
具有输入和输出的模拟-数字转换器，该输入电连接到拾音器输入连接器；
具有输入和输出信号的音调处理器，该音调处理器的输入连接到模拟-数字转换器的输出；
具有输入和输出的数字-模拟转换器，该数字-模拟转换器的输入连接到音调处理器的输出；和
具有输入和输出的放大器，该放大器输入连接到数字-模拟转换器的输出，该放大器输出电连接到外壳连接器的输出，从而放大器的输出在声音模块安装到所述鼓壳时电连接到所述扬声器子系统的输入。

12.  如权利要求11所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述扬声器子系统还包括：
低频扬声器；
高中频扬声器；和
用于控制扬声器工作频率范围的装置。

13.  如权利要求11所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述声音模块还包括电连接到所述音调处理器从而使附加音调可以被读入所述存储器的音调卡。

14.  如权利要求11所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述音调处理器包括微处理器、存储器、存储在所述存储器上的程序指令码、存储在所述存储器上的多个音调数码。如权利要求11所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述的音调处理器包括用于外部MIDI设备的MIDI兼容接口。

15.  如权利要求10所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述声音模块还包括控制面板与用于向真鼓拾音器监听器和音调模块供应工作电力的电源装置。

16.  如权利要求15所述的真鼓拾音器监听器和音调模块，其中所述控制面板还包括：
LCD显示器；
MIDI修补控制器；
用于调节所述拾音器传感器输出的敏感度的装置；和
用于调整所述数字-模拟转换器电压输出电平的装置。

17.  一种真鼓拾音器监听器套件，用于将鼓和至少一个扬声器转换为真鼓拾音器监听器，该鼓具有中空的鼓壳和至少一个封闭鼓壳一端的鼓面，该真鼓拾音器监听器套件包括：
上扬声器安装板，适于安装在鼓内，并适于固定第一扬声器；
隔离垫圈，安插在上扬声器安装板与鼓面之间，和
下扬声器安装板，适于安装在鼓内，并适于安装第二扬声器，该下扬声器安装板具有至少一个设于其内的通风孔。

18.  如权利要求17所述的真鼓拾音器监听器套件，其中所述上扬声器安装板与所述隔离垫圈形成单一的整体结构。

真鼓拾音器监听器和音调模块
技术领域
本发明涉及乐器，尤其涉及电子打击乐器。
背景技术
传统的非电传音鼓包括中空的鼓壳，鼓壳具有一个或多个由面箍保持到位的鼓面。在鼓面提供初始振动的同时，中空的鼓壳必须具有非电传音结构，来提供赋予鼓特殊性能的共鸣组件。
网状鼓面通常用于向希望以静音打鼓而不产生伴随的特殊鼓音的鼓手提供静音表面。人们已经知道，电子鼓合成器拾取鼓面的振动，并将信号传送到外部放大器。电子拾音器，通常为安装在鼓面周围的压电传感器，检测鼓面的振动，并将电子信号发送到具有乐器数字接口(MIDI)的设备，该设备处理律音和速度信息，并根据接收的处理数据生成音调。
日本专利号11-173876公布于1999年2月，公开了一种鼓，具有网状鼓面和将鼓面的振动转变为随后通过扩音器演奏的电子信号的电路模块。再者，1987年10月授予Terry Bozzio的第4700602号美国专利公开了一种电子鼓，其具有数个布置在鼓面内的传感器，该鼓面将打击转换为电子信号，还公开了一种合成器，其通过调节由传感器生成的信号而模拟各种乐器的声音。没有专利教导或公开将扬声器放置在鼓里面以更逼真地生成鼓音或者有助于设备的运输。
另外，1973年7月24日授予Lamme等的第3748367号美国专利描述了基于扩音器的打击乐器，其信号致动电子音调生成器。信号被放大，并随后通过扩音器发出。2003年1月2日公开的第2003/0004603号美国专利公开出版物教导了一种装置，其将由压电传感器拾音的打击信号转变为数字信号。
如前述专利和出版物中所公开的一样，人们已试图检测乐器鼓面的振动并将振动发送到自身在鼓外部的电子合成器、放大器以及扬声器。尽管用于几个目的，这些装置尚满足不了鼓手对使放大或另外合成的声音直接从拾音鼓中发出的需要，它们也没有解决便携性和方便使用的问题。
可见，上面的发明和专利都没有单独或结合地描述所要求保护的本发明。因而需要一种解决前述问题的真鼓拾音器监听器和音调模块。
发明内容
本发明是一种真鼓拾音器监听器和音调模块，包括具有至少一个封闭鼓壳的一端的鼓面的中空的鼓壳。具有提供扬声器子系统输入的输出的电子拾音器传感器安装在鼓壳内。具有输入部分和输出部分的鼓壳连接器布置在鼓壳上，该输出部分电连接到拾音器传感器的输出，且连接器的输入部分电连接到扬声器子系统的输入。
本发明的可选实施例可包括可拆卸地连接到鼓壳的声音模块。该声音模块包括外壳，该外壳具有前部、后部以及布置在外壳后部上的连接器。在安装到鼓壳时，外壳连接器协作地接合鼓壳连接器。
声音模块具有拾音器输入连接器，其适于接收电子打击乐器的拾音器传感器输出。拾音器输入连接器连接到模拟-数字转换器的输入，该模拟-数字转换器具有连接到音调处理器的输出。音调处理器的输出连接到数字-模拟转换器，该数字-模拟转换器具有到放大器的输出。放大器的输出电连接到外壳连接器的输出，从而在声音模块安装到鼓壳时，放大器的输出电连接到扬声器子系统的输入。
本发明的另一个实施例为真鼓拾音器监听器套件，用于将鼓和至少一个扬声器转换为真鼓拾音器监听器。该鼓具有中空的鼓壳以及至少一个封闭鼓壳一端的鼓面。该真鼓拾音器监听器套件包括上扬声器安装板，用于在鼓内稳固地安装第一扬声器。该套件还包括安插在上扬声器安装板与鼓面之间的隔离垫圈。具有至少一个通风孔的下扬声器安装板设置在套件中，用于将第二扬声器稳固地安装在鼓内。
附图说明
图1为连接到外部MIDI设备的根据本发明的真鼓拾音器监听器和音调模块的立体图。
图2为根据本发明的真鼓拾音器监听器和音调模块的分解立体图。
图3为具有可拆卸地安装到鼓壳侧面的根据本发明的真鼓拾音器监听器和音调模块的可选实施例的立体图。
图4为根据本发明的真鼓拾音器监听器和音调模块的声音模块的典型框图。
图5为表示经调整的用于根据本发明的真鼓拾音器监听器和音调模块的传统电子打击板的立体图。
在所有附图中相似的附图标记一致地表示相应的部件。
具体实施方式
本发明是一种真鼓拾音器监听器和音调模块，在图中总地由100表示，且后文称为电子鼓。该电子鼓100包括具有网状鼓面的中空的鼓壳、网状鼓面周围的压电拾音器以及集成的扬声器子系统。拾音器生成到外部音调处理装置的输入信号，该外部音调处理装置随后将信号反馈回鼓壳中到扬声器子系统。
如图1和2中所示，真鼓监听器100为具有安装到鼓壳102的网状鼓面104的实际鼓壳102，并采用泡沫阻尼器226来与拾音器传感器206接触。拾音器传感器206安装在支架228的中心处，该支架228自身安装到上扬声器安装板205。传感器206可以为市场上可买到的几种压电鼓面振动传感器中的一种，比如PintechRS-5面/壳安装音鼓拾音器。安插在鼓面104与扬声器安装板205之间的隔离垫圈204提供泡沫阻尼器226必需的分离。保持环202具有均匀间隔的孔，用于容纳安装螺栓203，并安装在鼓面104的顶部上，且固定到鼓壳102的主体。
来自拾音器传感器206的信号通过电缆232经由连接器110及电缆112发送到具有音调处理器和放大器的外部乐器数字接口(MIDI)设备108。外部音调处理器对于音乐领域人员是已知的，并影响律音和速度信息，以根据接收的处理数据生成音调。音调处理器向放大器输出模拟信号，该放大器通过电缆112与连接器110而将放大模拟信号电传送回电子鼓100中。电缆234将信号从连接器110发送到安装在鼓壳102里面的扬声器子系统。
扬声器子系统包括通过分音电路230串联的低频扬声器208和高中频扬声器216。分音电路在电子音频领域是已知的，且分音电路230有效地将扬声器208、216限制在它们各自的音频带宽部分。具有中心扬声器孔的上扬声器安装板205栓接在低频扬声器208的上部上。板205的尺寸使其邻接鼓壳102的外围。如前所述，隔离垫圈204安装在安装板205上部上，并提供泡沫阻尼器226所要求的空间。保持环202放置在网状鼓面104之上，并通过安装螺栓203而固定到鼓壳102。
高中频扬声器216栓接到具有中心扬声器孔222以及至少一个小通风孔214的下扬声器板212。腔分隔盒210安装到下扬声器安装板212，并用于防止来自低频扬声器208的空气压干扰高中频扬声器216。下扬声器安装板212的外围邻接鼓壳102的底部，并通过下保持环218和下安装螺栓240而定位。
为了生成不同的音调和共鸣，可以采用不同的扬声器构造、形式和尺寸以及不同的壳尺寸及壳材料。木质壳生成自然的鼓音调，而塑料和复合材料则生成“嗡嗡(boomier)”音调。噪音强度还由壳尺寸、壳材料、扬声器尺寸和放大器功率确定。
图3表示本发明100的可选实施例，其包含小的自包含电池供电的MIDI声音模块302，该声音模块302通过安装硬件304而直接安装到鼓壳102。声音模块302接受来自拾音器传感器206的信号，并基于存储或外部的音调特征而生成音频信号，该音频信号又由电子鼓100内的扬声器208、216回放。
声音模块302具有后部安装的连接器310，其与鼓壳102表面上的连接器110配合。可选地，连接器110可以布置在鼓壳102的里面上，声音模块302可以安装到鼓壳102的内部，从而不能看到内部安装的声音模块302。电子卡读取器306布置在声音模块302中，用于将不同的音调从便携式电子存储介质314加载到声音模块中。再者，声音模块302在其上布置有方便访问的用户界面，其至少包括输入和输出连接器342以及控制面板316。最后，声音模块302具有电池座312，用于容纳传统的可充电电池(未示出)。可选地，声音模块302可以利用市场上可买到的AC/DC转换器自120VAC供电。
如图4的典型框图所示，鼓拾音器206因振动鼓面104而产生变形的电压信号402。这一变形信号402的电压电平可以在由模拟-数字转换器406数字化前由灵敏控制器404调节，其中模拟-数字转换器406向音调模块410输出数字化的信号408。可选地，声音模块302上的连接器使外部设备426能够处理鼓拾音器信号，或者通过连接器342提供其自身的传感器输入。
结合选定的音调特征，音调处理器410接收数字化拾音器数据，以生成合成声。这些音调特征经由用户界面控制面板316选定，并可以从各种来源读取，包括机载存储器、外部MIDI设备424以及卡读取器306。音调数据包括但不限于速度、曲线、音名、敏感度、振幅以及频道号。音调处理器410存储复合音调，并修补复合16-位数字音频取样。音调处理器410包含微处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、分类逻辑器以及存储器上装载的软件。
音调处理器410向数字-模拟转换器416输出数字数据412，数字-模拟转换器416随后将数字数据转换为模拟信号418，其在被发送到放大器模块420前可通过控制面板316和控制414被进一步削弱，其中放大器模块420输出两对430、432平衡模拟信号，一对430驱动内部鼓扬声器208、216，另一对432能够驱动外部扬声器或放大器。放大器模块420可通过控制面板316而具有其自身的控制能力。
本发明100能够在几个主要接口点与市场上可买到的设备进行互操作。如前所述，拾音器传感器206的输出可以用作其它电子设备的输入，外部设备的拾音器输出可以用作声音模块302的输入。另外，声音模块302为MIDI设备，适合与市场上可买到的MIDI设备424的接口，用于提供比如读入音调信息与编辑存在的音调的功能。再者，声音模块302使本发明的扬声器子系统能由外部模拟设备428驱动。
图5公开了本发明的再一个实施例，其具有电子鼓500，该电子鼓500使仅具有拾音器传感器输出的传统电子打击乐器，比如RolandPD120 12英寸网状鼓面V形垫504，容易地安装并接线到电子鼓500，从而在拾音时生成可听到的声音。该变型要求使用者的传统电子打击乐器504直接安装到鼓壳502的上部，并通过由安装硬件512容纳的长安装螺栓506以及布置在网状鼓面504与低频扬声器208之间的上安装板508定位。该变型是简明的，并可由多数鼓手及在打击乐器领域的经验人员实现。电缆510可将使用者的鼓连接到在上面详述的可拆卸地连接的声音模块302上的外部拾音器输入连接器342上。
再参见图2，本发明可以作为仅具有专有的上扬声器安装板205、隔离垫圈204以及下扬声器安装板212的套件出售。如上所述，提供真鼓、鼓拾音器、音调模块、一对扬声器以及外部音调模块，使用者可以随后将它们的打击鼓转变为真鼓拾音器监听器以及音调模块。该套件的可选应用可为，使使用者提供它们自己的打击板、真鼓和扬声器，而将电子打击板转换为真鼓拾音器监听器。
应该理解，本发明并不限于上述实施例，而是包含在所附的权利要求书的范围内的任何及所有实施例。