具有立体结构且发光的电子乐器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210060018.1

申请日:

2012.03.08

公开号:

CN102610221A

公开日:

2012.07.25

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G10H 1/00申请公布日:20120725|||实质审查的生效IPC(主分类):G10H 1/00申请日:20120308|||公开

IPC分类号:

G10H1/00

主分类号:

G10H1/00

申请人:

天津大学

发明人:

梁晓晶; 赵明君; 宋英麟; 彭纯; 栗大超

地址:

300072 天津市南开区卫津路92号

优先权:

专利代理机构:

天津市北洋有限责任专利代理事务所 12201

代理人:

杜文茹

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内容摘要

一种具有立体结构且发光的电子乐器,壳体为透光体,壳体表面上设置有48个按键和多个发声孔;控制单元包括有:微处理器单元,分别与微处理器单元相连接的按键检测电路、加速度传感器、发光二极管单元、功率放大电路以及电源,功率放大电路的输出连接扬声器,按键检测电路的输入端分别对应连接设置在壳体表面上的48个按键。本发明与传统键盘乐器相比,轻便小巧,易于携带,无需支架及电线,给演奏者带来许多便利;抖动动作能创造出的特殊声效增强了乐器的趣味性,特殊声效的可选择性也增强了该琴的灵活性和表现力。

权利要求书

1.一种具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,包括有壳体和设置在壳体内的控制单元,其中,所述的壳体为透光体,所述的壳体表面上设置有48个按键和多个发声孔(54);所述的控制单元包括有:微处理器单元(A),分别与微处理器单元(A)相连接的按键检测电路(B)、加速度传感器(C)、发光二极管单元(D)、功率放大电路(E)以及电源(G),所述的功率放大电路(E)的输出连接扬声器(F),所述的按键检测电路(B)的输入端分别对应连接设置在壳体表面上的48个按键。2.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述壳体表面上设置的48个按键中的第1~12个按键一一对应于键盘乐器大字组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第13~24个按键一一对应于键盘乐器小字组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第25~36个按键一一对应于键盘乐器小字一组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第37~48个按键一一对应于键盘乐器小字二组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B。3.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的壳体为矩形壳体,构成矩形壳体四周的每一个侧面上设置有12个按键,四个侧面共有48个按键,构成矩形壳体的上/下端面上设置有多个发声孔(54)。4.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的壳体为柱形体结构或表面为曲面的体结构。5.根据权利要求4所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的壳体为柱形体结构时,所述的按键分布在柱形体结构的圆周面上,所述的多个发声孔(54)设置在柱形体结构的上/下端面上。6.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的微处理器单元(A)设置在固定于壳体内的主电路板(H)上,所述的扬声器(F)固定在壳体的发声孔(54)处,所述的功率放大电路(E)设置在扬声器(F)上,所述的加速度传感器(C)固定在壳体上。7.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的按键检测电路(B)设置在按键检测电路板上,所述的按键检测电路板固定在壳体壁上。8.根据权利要求7所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的发光二极管单元(D)固定在按键检测电路板上。9.根据权利要求7所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的发光二极管在按键检测电路板上的排布方式为:红色分别位于第一行第一列上的按键(37)、第二行第二列上的按键(26)和第三行第三列上的按键(15)的左侧,以及第四行第三列上的按键(3)的右侧;黄色位于第一行第二列上的按键(38)、第二行第三列上的按键(27)和第四行第一列上的按键(1)的左侧,以及第三行第三列上的按键(15)的右侧;蓝色位于第一行第三列上的按键(39)、第三行第一列上的按键(13)和第四行第二列上的按键(12)的左侧,以及第二行第三列上的按键(27)的右侧;绿色位于第二行第一列上的按键(25)、第三行第二列上的按键(14)和第四行第三列上的按键(3)的左侧,以及第一行第三列上的按键(39)的右侧。10.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的电源(G)采用供电电池,所述的电池固定在壳体内。

说明书

具有立体结构且发光的电子乐器

技术领域

本发明涉及一种电子乐器。特别是涉及一种具有立体结构且发光的电子乐器。

背景技术

电子乐器自诞生起就受到年轻人的钟爱,随着IT产业的快速发展,纯电子乐器在应用范
围上有了惊人的扩展,然而其主要种类只局限在电子琴及数码钢琴等少数种类,新型的电子
乐器开发是一个具有巨大潜力及市场前景的崭新领域。近年推出的几款新型电子乐器,其整
体思路上仍然是平面或直线化的演奏维度,且其昂贵的价格令广大音乐爱好者望而却步。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是,提供一种轻便小巧,易于携带,无需支架及电线,给演
奏者带来许多便利的具有立体结构且发光的电子乐器。

本发明所采用的技术方案是:一种具有立体结构且发光的电子乐器,包括有壳体和设置
在壳体内的控制单元,其中,所述的壳体为透光体,所述的壳体表面上设置有48个按键和多
个发声孔;所述的控制单元包括有:微处理器单元,分别与微处理器单元相连接的按键检测
电路、加速度传感器、发光二极管单元、功率放大电路以及电源,所述的功率放大电路的输
出连接扬声器,所述的按键检测电路的输入端分别对应连接设置在壳体表面上的48个按键。

所述壳体表面上设置的48个按键中的第1~12个按键一一对应于键盘乐器大字组的C、
#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第13~24个按键一一对应于键盘乐器小字组的
C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第25~36个按键一一对应于键盘乐器小字一
组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第37~48个按键一一对应于键盘乐器
小字二组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B。

所述的壳体为矩形壳体,构成矩形壳体四周的每一个侧面上设置有12个按键,四个侧面
共有48个按键,构成矩形壳体的上/下端面上设置有多个发声孔。

所述的壳体为柱形体结构或表面为曲面的体结构。

所述的壳体为柱形体结构时,所述的按键分布在柱形体结构的圆周面上,所述的多个发
声孔设置在柱形体结构的上/下端面上。

所述的微处理器单元设置在固定于壳体内的主电路板上,所述的扬声器固定在壳体的发
声孔处,所述的功率放大电路设置在扬声器上,所述的加速度传感器固定在壳体上。

所述的按键检测电路设置在按键检测电路板上,所述的按键检测电路板固定在壳体壁上。

所述的发光二极管单元固定在按键检测电路板上。

所述的发光二极管在按键检测电路板上的排布方式为:红色分别位于第一行第一列上的
按键、第二行第二列上的按键和第三行第三列上的按键的左侧,以及第四行第三列上的按键
的右侧;黄色位于第一行第二列上的按键、第二行第三列上的按键和第四行第一列上的按键
的左侧,以及第三行第三列上的按键的右侧;蓝色位于第一行第三列上的按键、第三行第一
列上的按键和第四行第二列上的按键的左侧,以及第二行第三列上的按键的右侧;绿色位于
第二行第一列上的按键、第三行第二列上的按键和第四行第三列上的按键的左侧,以及第一
行第三列上的按键的右侧。

所述的电源采用供电电池,所述的电池固定在壳体内。

本发明的具有立体结构且发光的电子乐器,按键设计摒弃了传统键盘乐器黑白键的布局
特点,遵循“十二平均律”的思想,将所有的键看成平等的音,没有黑白上下之分,大大有
助初次接触音乐的人理解音程关系的概念;与传统键盘乐器相比,该发明轻便小巧,易于携
带,无需支架及电线,给演奏者带来许多便利;抖动动作能创造出的特殊声效增强了乐器的趣
味性,特殊声效的可选择性也增强了该琴的灵活性和表现力;智能彩色灯光能够随着演奏的
音乐变化,可增强舞台效果。本发明的立体结构设计彻底打破了键盘乐器在二维平面上演奏
的传统,弹奏者拿着乐器能随意地选择姿势来弹奏音乐。本发明演奏时能随着音乐发出炫丽
的光彩,特殊的演奏动作还能产生特殊音效,很大程度上增强演奏的趣味性以及演奏者的舞
台表现力。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图1(c)和图1(d)是壳体的四个侧面的结构示意图;

图2是以立方体外壳为例的俯视结构示意图;

图3是键盘按键与组别对应图;

图4是本发明的电路原理框图;

图5是微处理器单元电路原理图;

图6是按键检测电路的电路原理图;

图7是LED的电路原理图。

图中:

1~48:按键              49~53:侧面

54:发声孔               A:微处理器单元

B:按键检测电路          C:加速度传感器

D:发光二级管单元        E:功率放大电路

F:扬声器                G:电源

H:主电路板

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的具有立体结构且发光的电子乐器做出详细说明。

本发明的具有立体结构且发光的电子乐器,包括有壳体和设置在壳体内的控制单元,其
中,所述的壳体为透光体。所述的壳体表面上设置有48个按键和多个发声孔54;如图4所
示,所述的控制单元包括有:微处理器单元A,分别与微处理器单元A相连接的按键检测电
路B、加速度传感器C、发光二极管单元D、功率放大电路E以及电源G,所述的功率放大电
路E的输出连接扬声器F,所述的按键检测电路B的输入端分别对应连接设置在壳体表面上
的48个按键。

所述的微处理器单元A设置在固定于壳体内的主电路板H上,所述的扬声器F固定在壳
体的发声孔54处,所述的功率放大电路E设置在扬声器F上,所述的加速度传感器C固定在
壳体上。所述的按键检测电路B设置在按键检测电路板上,所述的按键检测电路板固定在壳
体壁上。所述的发光二级管单元D固定在按键检测电路板上。所述的电源G采用供电电池,
所述的电池固定在壳体内。

所述壳体表面上设置的48个按键中的第1~12个按键一一对应于键盘乐器大字组的C、
#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第13~24个按键一一对应于键盘乐器小字组的
C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第25~36个按键一一对应于键盘乐器小字一
组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第37~48个按键一一对应于键盘乐器
小字二组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B。

所述的壳体为矩形壳体,构成矩形壳体四周的每一个侧面上设置有12个按键,四个侧面
共有48个按键,构成矩形壳体的上/下端面上设置有多个发声孔54。

所述的壳体为柱形体结构或表面为曲面的体结构。

所述的壳体为柱形体结构时,所述的按键分布在柱形体结构的圆周面上,所述的多个发
声孔54设置在柱形体结构的上/下端面上。

每个按键通过微处理器单元使扬声器发出对应的音符并使外壳内设置的发光二极管发出
对应的光,发出的光在外壳外可见;外壳上的一个面上设置有扬声器出声孔;设置在外壳内
的加速度传感器将使用者握住整个乐器进行快速甩动的信息传递到微处理器单元,微处理器
单元判断加速度信息达到设定的阈值则控制扬声器发出存储在程序存储器中的特殊声效数
据。

外壳与按键检测电路板固定住,外壳有四个侧面,共设有四个相同的按键检测电路板。
外壳上的按键通过按键检测电路板与微处理器单元相连接,微处理器单元对加速度传感器发
送来的数据进行判断,若达到设定的阈值,则通过放大电路经扬声器发出存储在存储器中的特
殊声效数据,存储器可以为微处理器单元内置存储器或外接存储卡。

以立方体外壳为例,壳体上的按键以图1所示的方式排布,如图1(a)、图1(b)、图1
(c)和图1(d)中的51、52、53、54分别对应立方体外壳的四个侧面,每一个侧面上设置有
12个按键,即,围绕立方体外壳的四个侧面共分四层,每层12个按键,四层共48个按键。
其中,第一层设置有第1~第12个按键,平均分配在四个侧面的第一层上;第二层有第13~
第24个按键,平均分配在四个侧面的第二层上;第三层设置有第25~第36个按键,平均分
配在四个侧面的第三层上;第四层有第37~第48个按键,平均分配在四个侧面的第四层上。
这48个按键分别连接按键检测电路。

按下1~48中的任意一个按键,主板上的微处理器单元检测到按键按下后通过串口发送
对应音频数据给放大电路,通过放大电路经扬声器发出对应的音符,同时微处理器单元控制焊
接在按键检测电路板的对应颜色的发光二极管发光;使用者握住整个乐器进行快速甩动时,
加速度传感器感受甩动并将数据传给微处理器单元,微处理器单元对加速度传感器发送来的
数据进行判断,若达到设定的阈值,则向放大电路发送数据信号,经扬声器发出存储在存储器
中的特殊声效数据,存储器可以为处理器内置存储器或外接存储卡。扬声器靠近扬声器出声孔
固定,外壳与按键检测电路板固定住,主板通过导线与各电路模块连接。电池、主板和各电
路模块皆放置于按键检测电路板所包围的空间内。

按键位置与音符的对应关系为:如图1,按键1~12对应键盘乐器大字组的C、#C、D、
#D、E、F、#F、G、#G、A、#A、B,按键13~24对应键盘乐器小字组的C、#C、D、#D、E、F、
#F、G、#G、A、#A、B,按键25~36对应键盘乐器小字一组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、
#G、A、#A、B,按键37~48对应键盘乐器小字二组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、
#A、B;键盘组对应图如图3所示;

灯的颜色四种为市面上常见发光二极管的颜色,如红、黄、蓝、绿,焊装在按键检测电
路板的按键间隙间。排布方式为(四个侧面排布方式相同):如图1(a)所示,所述的发光
二极管在按键检测电路板上的排布方式为:红色分别位于第一行第一列上的按键37、第二行
第二列上的按键26和第三行第三列上的按键15的左侧,以及第四行第三列上的按键3的右
侧;黄色分别位于第一行第二列上的按键38、第二行第三列上的按键27和第四行第一列上
的按键1的左侧,以及第三行第三列上的按键15的右侧;蓝色分别位于第一行第三列上的按
键39、第三行第一列上的按键13和第四行第二列上的按键12的左侧,以及第二行第三列上
的按键27的右侧;绿色分别位于第二行第一列上的按键25、第三行第二列上的按键14和第
四行第三列上的按键3的左侧,以及第一行第三列上的按键39的右侧。

如图5所示,所述的微处理器单元A中,微处理器采用型号为STMB2F103ZET6的微处理
器。接口P1的3脚接电池,1脚、2脚接地;接口P3的3脚和2脚接电源Power部分的3V3;
图内具有相同标记的线在电路上具有导通关系(如所有的3V3都是相通的);JTAG(译为“联
合测试行为组织”,是一种国际标准测试协议,此处为程序测试接口)部分只有在调试程序时
使用,平时都不连。

如图6所示是安装在壳体的一个侧面上的按键检测电路板,接口P14的12脚对应壳体侧
面上的12个按键,该12个管脚分别连接微处理器单元A中的接口P5~P8的任意12个管脚,
那么四块这样的板子(四个面)共有48个按键,也就是说在微处理器单元A中的P5~P8中
任意选择48个管脚;注意不要与led的选重,接口P11的2脚微处理器单元A中的接口P2
的3脚相连。

如图7所示,LED部分的电阻排R5~R8的1脚(3V3)和接口P10的5脚(3V3)都与微处理
器单元A中的接口P2的3脚相连;接口P10的1脚、2脚、3脚、4脚这四个管脚与微处理
器单元A中的接口P5~P8的任意剩下的口相连;由于按键检测电路板有4块,位于壳体的四
个面,所以图7所示的该LED电路也有四个,也就是说在微处理器单元A中的接口P5~P8中
任意选择16管脚。

所述的声音信号从主板输出,可以是微处理器单元A中的接口P5~P8任意两个管脚(与
按键检测电路、LED部分不同的管脚)连接构成功率放大单元的功率放大器TDA7057AQ,放大
后信号接扬声器即可。

本发明电子乐器的立体结构设计彻底打破了键盘乐器在二维平面上演奏的传统,弹奏者
拿着乐器能随意地选择姿势来弹奏音乐。

本发明电子乐器演奏时能随着音乐发出炫丽的光彩,特殊的演奏动作还能产生特殊音效,
很大程度上增强演奏的趣味性以及演奏者的舞台表现力。

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1、(10)申请公布号 CN 102610221 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 1 0 2 2 1 A *CN102610221A* (21)申请号 201210060018.1 (22)申请日 2012.03.08 G10H 1/00(2006.01) (71)申请人天津大学 地址 300072 天津市南开区卫津路92号 (72)发明人梁晓晶 赵明君 宋英麟 彭纯 栗大超 (74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代 理事务所 12201 代理人杜文茹 (54) 发明名称 具有立体结构且发光的电子乐器 (57) 摘要 一种具有立体结构且发光的电子乐器,壳体。

2、 为透光体,壳体表面上设置有48个按键和多个发 声孔;控制单元包括有:微处理器单元,分别与微 处理器单元相连接的按键检测电路、加速度传感 器、发光二极管单元、功率放大电路以及电源,功 率放大电路的输出连接扬声器,按键检测电路的 输入端分别对应连接设置在壳体表面上的48个 按键。本发明与传统键盘乐器相比,轻便小巧,易 于携带,无需支架及电线,给演奏者带来许多便 利;抖动动作能创造出的特殊声效增强了乐器的 趣味性,特殊声效的可选择性也增强了该琴的灵 活性和表现力。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图7页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 。

3、1 页 说明书 4 页 附图 7 页 1/1页 2 1.一种具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,包括有壳体和设置在壳体内的 控制单元,其中,所述的壳体为透光体,所述的壳体表面上设置有48个按键和多个发声孔 (54);所述的控制单元包括有:微处理器单元(A),分别与微处理器单元(A)相连接的按键 检测电路(B)、加速度传感器(C)、发光二极管单元(D)、功率放大电路(E)以及电源(G),所 述的功率放大电路(E)的输出连接扬声器(F),所述的按键检测电路(B)的输入端分别对应 连接设置在壳体表面上的48个按键。 2.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述壳体表 。

4、面上设置的48个按键中的第112个按键一一对应于键盘乐器大字组的C、#C、D、#D、E、 F、#F、G、#G、A、#A和B;第1324个按键一一对应于键盘乐器小字组的C、#C、D、#D、E、F、 #F、G、#G、A、#A和B;第2536个按键一一对应于键盘乐器小字一组的C、#C、D、#D、E、F、 #F、G、#G、A、#A和B;第3748个按键一一对应于键盘乐器小字二组的C、#C、D、#D、E、F、 #F、G、#G、A、#A和B。 3.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的壳体 为矩形壳体,构成矩形壳体四周的每一个侧面上设置有12个按键,四个侧面共有48个按 键,。

5、构成矩形壳体的上/下端面上设置有多个发声孔(54)。 4.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的壳体 为柱形体结构或表面为曲面的体结构。 5.根据权利要求4所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的壳体 为柱形体结构时,所述的按键分布在柱形体结构的圆周面上,所述的多个发声孔(54)设置 在柱形体结构的上/下端面上。 6.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的微处 理器单元(A)设置在固定于壳体内的主电路板(H)上,所述的扬声器(F)固定在壳体的发 声孔(54)处,所述的功率放大电路(E)设置在扬声器(F)上,所述的加速度传。

6、感器(C)固 定在壳体上。 7.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的按键 检测电路(B)设置在按键检测电路板上,所述的按键检测电路板固定在壳体壁上。 8.根据权利要求7所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的发光 二极管单元(D)固定在按键检测电路板上。 9.根据权利要求7所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的发光 二极管在按键检测电路板上的排布方式为:红色分别位于第一行第一列上的按键(37)、第 二行第二列上的按键(26)和第三行第三列上的按键(15)的左侧,以及第四行第三列上的 按键(3)的右侧;黄色位于第一行第二列上的按键(3。

7、8)、第二行第三列上的按键(27)和第 四行第一列上的按键(1)的左侧,以及第三行第三列上的按键(15)的右侧;蓝色位于第一 行第三列上的按键(39)、第三行第一列上的按键(13)和第四行第二列上的按键(12)的左 侧,以及第二行第三列上的按键(27)的右侧;绿色位于第二行第一列上的按键(25)、第三 行第二列上的按键(14)和第四行第三列上的按键(3)的左侧,以及第一行第三列上的按键 (39)的右侧。 10.根据权利要求1所述的具有立体结构且发光的电子乐器,其特征在于,所述的电源 (G)采用供电电池,所述的电池固定在壳体内。 权 利 要 求 书CN 102610221 A 1/4页 3 具有。

8、立体结构且发光的电子乐器 技术领域 0001 本发明涉及一种电子乐器。特别是涉及一种具有立体结构且发光的电子乐器。 背景技术 0002 电子乐器自诞生起就受到年轻人的钟爱,随着IT产业的快速发展,纯电子乐器在 应用范围上有了惊人的扩展,然而其主要种类只局限在电子琴及数码钢琴等少数种类,新 型的电子乐器开发是一个具有巨大潜力及市场前景的崭新领域。近年推出的几款新型电子 乐器,其整体思路上仍然是平面或直线化的演奏维度,且其昂贵的价格令广大音乐爱好者 望而却步。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是,提供一种轻便小巧,易于携带,无需支架及电线, 给演奏者带来许多便利的具有立体结构且发光的电。

9、子乐器。 0004 本发明所采用的技术方案是:一种具有立体结构且发光的电子乐器,包括有壳体 和设置在壳体内的控制单元,其中,所述的壳体为透光体,所述的壳体表面上设置有48个 按键和多个发声孔;所述的控制单元包括有:微处理器单元,分别与微处理器单元相连接 的按键检测电路、加速度传感器、发光二极管单元、功率放大电路以及电源,所述的功率放 大电路的输出连接扬声器,所述的按键检测电路的输入端分别对应连接设置在壳体表面上 的48个按键。 0005 所述壳体表面上设置的48个按键中的第112个按键一一对应于键盘乐器大字 组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第1324个按键一一对应。

10、于键盘乐器小字组 的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第2536个按键一一对应于键盘乐器小字一组 的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第3748个按键一一对应于键盘乐器小字二组 的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B。 0006 所述的壳体为矩形壳体,构成矩形壳体四周的每一个侧面上设置有12个按键,四 个侧面共有48个按键,构成矩形壳体的上/下端面上设置有多个发声孔。 0007 所述的壳体为柱形体结构或表面为曲面的体结构。 0008 所述的壳体为柱形体结构时,所述的按键分布在柱形体结构的圆周面上,所述的 多个发声孔设置在柱形体。

11、结构的上/下端面上。 0009 所述的微处理器单元设置在固定于壳体内的主电路板上,所述的扬声器固定在壳 体的发声孔处,所述的功率放大电路设置在扬声器上,所述的加速度传感器固定在壳体上。 0010 所述的按键检测电路设置在按键检测电路板上,所述的按键检测电路板固定在壳 体壁上。 0011 所述的发光二极管单元固定在按键检测电路板上。 0012 所述的发光二极管在按键检测电路板上的排布方式为:红色分别位于第一行第一 列上的按键、第二行第二列上的按键和第三行第三列上的按键的左侧,以及第四行第三列 说 明 书CN 102610221 A 2/4页 4 上的按键的右侧;黄色位于第一行第二列上的按键、第二。

12、行第三列上的按键和第四行第一 列上的按键的左侧,以及第三行第三列上的按键的右侧;蓝色位于第一行第三列上的按键、 第三行第一列上的按键和第四行第二列上的按键的左侧,以及第二行第三列上的按键的右 侧;绿色位于第二行第一列上的按键、第三行第二列上的按键和第四行第三列上的按键的 左侧,以及第一行第三列上的按键的右侧。 0013 所述的电源采用供电电池,所述的电池固定在壳体内。 0014 本发明的具有立体结构且发光的电子乐器,按键设计摒弃了传统键盘乐器黑白键 的布局特点,遵循“十二平均律”的思想,将所有的键看成平等的音,没有黑白上下之分,大 大有助初次接触音乐的人理解音程关系的概念;与传统键盘乐器相比,。

13、该发明轻便小巧,易 于携带,无需支架及电线,给演奏者带来许多便利;抖动动作能创造出的特殊声效增强了乐 器的趣味性,特殊声效的可选择性也增强了该琴的灵活性和表现力;智能彩色灯光能够随 着演奏的音乐变化,可增强舞台效果。本发明的立体结构设计彻底打破了键盘乐器在二维 平面上演奏的传统,弹奏者拿着乐器能随意地选择姿势来弹奏音乐。本发明演奏时能随着 音乐发出炫丽的光彩,特殊的演奏动作还能产生特殊音效,很大程度上增强演奏的趣味性 以及演奏者的舞台表现力。 附图说明 0015 图1(a)、图1(b)、图1(c)和图1(d)是壳体的四个侧面的结构示意图; 0016 图2是以立方体外壳为例的俯视结构示意图; 0。

14、017 图3是键盘按键与组别对应图; 0018 图4是本发明的电路原理框图; 0019 图5是微处理器单元电路原理图; 0020 图6是按键检测电路的电路原理图; 0021 图7是LED的电路原理图。 0022 图中: 0023 148:按键 4953:侧面 0024 54:发声孔 A:微处理器单元 0025 B:按键检测电路 C:加速度传感器 0026 D:发光二级管单元 E:功率放大电路 0027 F:扬声器 G:电源 0028 H:主电路板 具体实施方式 0029 下面结合实施例和附图对本发明的具有立体结构且发光的电子乐器做出详细说 明。 0030 本发明的具有立体结构且发光的电子乐器,。

15、包括有壳体和设置在壳体内的控制单 元,其中,所述的壳体为透光体。所述的壳体表面上设置有48个按键和多个发声孔54;如 图4所示,所述的控制单元包括有:微处理器单元A,分别与微处理器单元A相连接的按键 检测电路B、加速度传感器C、发光二极管单元D、功率放大电路E以及电源G,所述的功率放 说 明 书CN 102610221 A 3/4页 5 大电路E的输出连接扬声器F,所述的按键检测电路B的输入端分别对应连接设置在壳体表 面上的48个按键。 0031 所述的微处理器单元A设置在固定于壳体内的主电路板H上,所述的扬声器F固 定在壳体的发声孔54处,所述的功率放大电路E设置在扬声器F上,所述的加速度传。

16、感器C 固定在壳体上。所述的按键检测电路B设置在按键检测电路板上,所述的按键检测电路板 固定在壳体壁上。所述的发光二级管单元D固定在按键检测电路板上。所述的电源G采用 供电电池,所述的电池固定在壳体内。 0032 所述壳体表面上设置的48个按键中的第112个按键一一对应于键盘乐器大字 组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第1324个按键一一对应于键盘乐器小字组 的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第2536个按键一一对应于键盘乐器小字一组 的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B;第3748个按键一一对应于键盘乐器小字二组 的。

17、C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A和B。 0033 所述的壳体为矩形壳体,构成矩形壳体四周的每一个侧面上设置有12个按键,四 个侧面共有48个按键,构成矩形壳体的上/下端面上设置有多个发声孔54。 0034 所述的壳体为柱形体结构或表面为曲面的体结构。 0035 所述的壳体为柱形体结构时,所述的按键分布在柱形体结构的圆周面上,所述的 多个发声孔54设置在柱形体结构的上/下端面上。 0036 每个按键通过微处理器单元使扬声器发出对应的音符并使外壳内设置的发光二 极管发出对应的光,发出的光在外壳外可见;外壳上的一个面上设置有扬声器出声孔;设 置在外壳内的加速度传感器将使用者握住整。

18、个乐器进行快速甩动的信息传递到微处理器 单元,微处理器单元判断加速度信息达到设定的阈值则控制扬声器发出存储在程序存储器 中的特殊声效数据。 0037 外壳与按键检测电路板固定住,外壳有四个侧面,共设有四个相同的按键检测电 路板。外壳上的按键通过按键检测电路板与微处理器单元相连接,微处理器单元对加速度 传感器发送来的数据进行判断,若达到设定的阈值,则通过放大电路经扬声器发出存储在 存储器中的特殊声效数据,存储器可以为微处理器单元内置存储器或外接存储卡。 0038 以立方体外壳为例,壳体上的按键以图1所示的方式排布,如图1(a)、图1(b)、图 1(c)和图1(d)中的51、52、53、54分别对。

19、应立方体外壳的四个侧面,每一个侧面上设置有 12个按键,即,围绕立方体外壳的四个侧面共分四层,每层12个按键,四层共48个按键。其 中,第一层设置有第1第12个按键,平均分配在四个侧面的第一层上;第二层有第13 第24个按键,平均分配在四个侧面的第二层上;第三层设置有第25第36个按键,平均 分配在四个侧面的第三层上;第四层有第37第48个按键,平均分配在四个侧面的第四层 上。这48个按键分别连接按键检测电路。 0039 按下148中的任意一个按键,主板上的微处理器单元检测到按键按下后通过串 口发送对应音频数据给放大电路,通过放大电路经扬声器发出对应的音符,同时微处理器 单元控制焊接在按键检测。

20、电路板的对应颜色的发光二极管发光;使用者握住整个乐器进行 快速甩动时,加速度传感器感受甩动并将数据传给微处理器单元,微处理器单元对加速度 传感器发送来的数据进行判断,若达到设定的阈值,则向放大电路发送数据信号,经扬声器 发出存储在存储器中的特殊声效数据,存储器可以为处理器内置存储器或外接存储卡。扬 说 明 书CN 102610221 A 4/4页 6 声器靠近扬声器出声孔固定,外壳与按键检测电路板固定住,主板通过导线与各电路模块 连接。电池、主板和各电路模块皆放置于按键检测电路板所包围的空间内。 0040 按键位置与音符的对应关系为:如图1,按键112对应键盘乐器大字组的C、#C、 D、#D、。

21、E、F、#F、G、#G、A、#A、B,按键1324对应键盘乐器小字组的C、#C、D、#D、E、F、#F、 G、#G、A、#A、B,按键2536对应键盘乐器小字一组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A、 B,按键3748对应键盘乐器小字二组的C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A、B;键盘组对应 图如图3所示; 0041 灯的颜色四种为市面上常见发光二极管的颜色,如红、黄、蓝、绿,焊装在按键检测 电路板的按键间隙间。排布方式为(四个侧面排布方式相同):如图1(a)所示,所述的发 光二极管在按键检测电路板上的排布方式为:红色分别位于第一行第一列上的按键37、第 二行。

22、第二列上的按键26和第三行第三列上的按键15的左侧,以及第四行第三列上的按键 3的右侧;黄色分别位于第一行第二列上的按键38、第二行第三列上的按键27和第四行第 一列上的按键1的左侧,以及第三行第三列上的按键15的右侧;蓝色分别位于第一行第三 列上的按键39、第三行第一列上的按键13和第四行第二列上的按键12的左侧,以及第二行 第三列上的按键27的右侧;绿色分别位于第二行第一列上的按键25、第三行第二列上的按 键14和第四行第三列上的按键3的左侧,以及第一行第三列上的按键39的右侧。 0042 如图5所示,所述的微处理器单元A中,微处理器采用型号为STMB2F103ZET6的微 处理器。接口P。

23、1的3脚接电池,1脚、2脚接地;接口P3的3脚和2脚接电源Power部分的 3V3;图内具有相同标记的线在电路上具有导通关系(如所有的3V3都是相通的);JTAG(译 为“联合测试行为组织”,是一种国际标准测试协议,此处为程序测试接口)部分只有在调 试程序时使用,平时都不连。 0043 如图6所示是安装在壳体的一个侧面上的按键检测电路板,接口P14的12脚对应 壳体侧面上的12个按键,该12个管脚分别连接微处理器单元A中的接口P5P8的任意 12个管脚,那么四块这样的板子(四个面)共有48个按键,也就是说在微处理器单元A中 的P5P8中任意选择48个管脚;注意不要与led的选重,接口P11的2。

24、脚微处理器单元 A中的接口P2的3脚相连。 0044 如图7所示,LED部分的电阻排R5R8的1脚(3V3)和接口P10的5脚(3V3)都 与微处理器单元A中的接口P2的3脚相连;接口P10的1脚、2脚、3脚、4脚这四个管脚与 微处理器单元A中的接口P5P8的任意剩下的口相连;由于按键检测电路板有4块,位于 壳体的四个面,所以图7所示的该LED电路也有四个,也就是说在微处理器单元A中的接口 P5P8中任意选择16管脚。 0045 所述的声音信号从主板输出,可以是微处理器单元A中的接口P5P8任意两 个管脚(与按键检测电路、LED部分不同的管脚)连接构成功率放大单元的功率放大器 TDA7057A。

25、Q,放大后信号接扬声器即可。 0046 本发明电子乐器的立体结构设计彻底打破了键盘乐器在二维平面上演奏的传统, 弹奏者拿着乐器能随意地选择姿势来弹奏音乐。 0047 本发明电子乐器演奏时能随着音乐发出炫丽的光彩,特殊的演奏动作还能产生特 殊音效,很大程度上增强演奏的趣味性以及演奏者的舞台表现力。 说 明 书CN 102610221 A 1/7页 7 图1(a) 图1(b) 说 明 书 附 图CN 102610221 A 2/7页 8 图1(c) 图1(d) 说 明 书 附 图CN 102610221 A 3/7页 9 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102610221 A 4/7页 10 图4 说 明 书 附 图CN 102610221 A 10 5/7页 11 图5 说 明 书 附 图CN 102610221 A 11 6/7页 12 图6 说 明 书 附 图CN 102610221 A 12 7/7页 13 图7 说 明 书 附 图CN 102610221 A 13 。

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