用于对演奏信号进行处理的电子设备以及演奏乐器的制作方法

1.本实用新型一般地涉及信号处理领域。更具体地，本实用新型涉及一种用于对演奏信号进行处理的电子设备以及演奏乐器。


背景技术：

2.目前一些用于处理演奏信号的处理设备只能处理一种类型的演奏信号(例如电钢琴的演奏信号)，从而用于实现一种乐器的演奏(例如电钢琴的演奏)。
3.显然，该种处理设备无法适用多种电子乐器的演奏信号的处理和演奏，适用性较低，从而无法满足用户的不同演奏需求。


技术实现要素：

4.为了至少部分地解决背景技术中提到的技术问题，本披露的方案提供了一种用于对演奏信号进行处理的电子设备以及演奏乐器。
5.在第一方面中，本实用新型提供一种用于对演奏信号进行处理的电子设备，包括：
6.至少一个输入接口，其用于与分离于所述电子设备的外部设备相连接，以接收来自于所述外部设备的至少一种类型的演奏信号；
7.至少一个输出接口，其用于向所述电子设备的外部输出信号；以及
8.处理器，其分别与所述输入接口和输出接口电连接，并且用于：
9.从所述输入接口接收所述演奏信号；
10.基于所述演奏信号作相应处理，以得到输出信号；以及
11.经由所述输出接口向所述电子设备的外部输出所述输出信号。
12.在一个实施例中，其中所述演奏信号包括琴类演奏信号、鼓类演奏信号、锣类演奏信号、镲类演奏信号以及弦乐器演奏信号中的一种或多种。
13.在一个实施例中，其中所述输入接口包括有线传输接口和/或无线传输接口，并且所述输出接口包括有线传输接口和/或无线传输接口。
14.在一个实施例中，其中所述有线传输接口包括usb接口、pci接口、pcie接口、lan接口、urat接口、midi接口、串行接口、并行接口、磁吸式接口、电线卡口和公母插头中的一种或多种，并且所述无线传输接口包括wifi接口、bluetooth接口和红外接口中的一种或多种。
15.在一个实施例中，其中所述处理器包括mcu、dsp和cpu中的一种或多种。
16.在一个实施例中，还包括：
17.存储模块，其用于存储与所述至少一种类型的演奏信号关联的至少一种音源数据；以及
18.其中所述处理器还与所述存储模块电连接并且用于基于所述演奏信号查找所述存储模块，以获取与所述演奏信号对应的音源数据。
19.在一个实施例中，还包括：
20.操作面板，其与所述处理器电连接并且用于向所述处理器输入操作信号，以使所述处理器根据所述操作信号输出对应显示信号，其中所述操作信号至少包括电子设备的配置和/或控制信号；以及
21.显示模块，其与所述处理器电连接并且用于从所述处理器处获取所述显示信号，以及根据所述显示信号进行相应显示。
22.在第二方面中，本实用新型提供一种演奏乐器，包括：
23.所述的电子设备；以及
24.至少一种演奏信号输入模块，其用于向所述电子设备传输至少一种类型的演奏信号。
25.在一个实施例中，其中所述演奏信号输入模块包括：
26.多个演奏元件，其中每个演奏元件用于接受来自于外部的演奏动作；以及
27.多个传感元件，其中每个传感元件布置于对应的演奏元件的上部、下部或内部并且用于感应外部对一个或多个演奏元件的演奏动作而产生所述演奏信号。
28.在一个实施例中，还包括：
29.发声模块，其用于输出与音源数据对应的音乐信号，其中所述音源数据与所述演奏信号相对应；以及
30.其中所述处理器还与所述发声模块电连接并且用于控制所述发声模块输出与所述音源数据对应的音乐信号。
31.基于上述关于本实用新型方案的描述，本领域技术人员可以理解上述实施例所述的方案可以接收到多种类型的演奏信号，并据其得到对应的输出信号，从而相对于现有的电子设备或演奏乐器来说适用性得到了较大的提升，因此可以满足用户的多种演奏需求。
附图说明
32.通过参考附图阅读下文的详细描述，可以更好地理解本实用新型的上述特征，并且其众多目的、特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图，其中:
33.图1是示出根据本实用新型一实施例的用于对演奏信号进行处理的电子设备的原理框图；
34.图2是示出根据本实用新型另一实施例的用于对演奏信号进行处理的电子设备的原理图；
35.图3是示出根据本实用新型另一实施例的用于对演奏信号进行处理的电子设备的原理图；
36.图4是示出根据本实用新型一实施例的演奏乐器的原理图；
37.图5是示出根据本实用新型另一实施例的演奏乐器的原理图。
具体实施方式
38.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施
例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.图1是示出根据本实用新型一实施例的用于对演奏信号进行处理的电子设备100的原理框图。
40.如图1中所示，电子设备100可以包括至少一个输入接口、至少一个输出接口和处理器103。输入接口和输出接口的数目可以根据电子设备100的适用性需求进行设定，例如对于适用性要求较低的电子设备100，其可以仅包括1个输入接口和1个输出接口，而对于适用性要求较高的电子设备100，其可以包括例如2个、3个或4个输入接口，并对应包括2个、3个或4个输出接口。为描述简单，图1中仅示例性的示出了包括2个输入接口(图中示出的第一输入接口101和第二输入接口102)和2个输出接口(图中示出的第一输出接口104和第二输出接口105)的情况。
41.基于不同的应用场景，例如所连接外部设备的接口的不同，输入接口可以包括有线传输接口和/或无线传输接口，并且输出接口也可以对应地包括有线传输接口和/或无线传输接口。有线传输接口可以包括usb(“universal serial bus”，通用串行总线)接口、pci(“peripheral component interconnect”，外设部件互连标准)接口、pcie(“peripheral component interconnect express”，高速串行计算机扩展总线标准)接口、lan(“local area network”，局部区域网)接口、urat(“universal asynchronous receiver/transmitter”，通用异步收发传输器)接口、midi(“musical instrument digital interface”，乐器数字接口)接口、串行接口、并行接口、磁吸式接口、电线卡口和公母插头中的一种或多种，而无线传输接口可以包括wifi(“wireless fidelity”，无线保真)接口、bluetooth(蓝牙)接口和红外接口中的一种或多种。
42.在一个实施例中，图1中的第一输入接口101和第二输入接口102可以分别为串行输入接口和midi输入接口，以便接收串行输入信号和midi输入信号。相应地，第一输出接口104和第二输出接口105可以分别为串行输出接口和midi输出接口，以便输出串行输出信号和midi输出信号。
43.在另一个实施例中，第一输入接口101和第二输入接口102还可以分别为pcie输入接口和bluetooth输入接口，以便接收pcie输入信号和蓝牙输入信号。相应地，第一输出接口104和第二输出接口105可以分别为pcie输出接口和bluetooth输出接口，以便输出pcie输出信号和bluetooth输出信号。
44.在一个实施例中，上述至少一个输入接口可以用于与分离于电子设备100的外部设备相连接，以接收来自于该外部设备的至少一种类型的演奏信号。对于图1中所示的电子设备100，其可以通过两个输入接口接收两种类型的演奏信号。
45.演奏信号的类型可以根据需要具体设定，例如其可以包括琴类演奏信号、鼓类演奏信号、锣类演奏信号、镲类演奏信号以及弦乐器演奏信号中的一种或多种。其中，琴类演奏信号可以包括木琴、颤音琴或马林巴琴等的演奏信号，鼓类演奏信号可以包括架子鼓、手鼓或大鼓等的演奏信号，而锣类演奏信号可以包括铜锣等的演奏信号。另外，镲类演奏信号可以包括点镲或吊镲等的演奏信号，而弦乐器演奏信号可以包括小提琴、中提琴或大提琴等的演奏信号。
46.上述至少一个输出接口(例如图1中的第一输出接口104和第二输出接口105)可以
用于向电子设备100的外部输出信号。基于此，处理器103可以分别与上述输入接口和输出接口电连接，并且用于从输入接口接收演奏信号，然后基于所述演奏信号作相应处理，以得到输出信号，最后经由输出接口向电子设备100的外部输出该输出信号。处理器103可以选用多种类型的处理器件，例如可以包括mcu、dsp和cpu中的一种或多种。
47.以输入的演奏信号为颤音琴和小提琴的演奏信号为例来说，处理器103可以分别对颤音琴的演奏信号和小提琴的演奏信号进行处理，从而可以得到与颤音琴以及小提琴相关联的输出信号。由此可见，本方案的电子设备100可以接收到多种类型的演奏信号，并据其得到对应的输出信号，从而相对于现有的电子设备来说适用性得到了较大的提升，因此可以满足用户的多种演奏需求。
48.为了通过电子设备进行演奏，在图2中所示的实施例中，电子设备200还可以包括存储模块106，存储模块106可以用于存储与上述至少一种类型的演奏信号关联的至少一种音源数据。音源数据可以包括与上述至少一种类型的演奏信号所对应的音色和/或声效相关的数据，电子设备200可以根据演奏信号进行对应调用，以使演奏乐器可以通过其输出对应的音乐信号，进而呈现相应的演奏效果。
49.在一个实施场景中，存储模块106可以包括ic音源存储器，并且ic音源存储器可以存储至少一种音源数据所包括的多个音源数据的波形数据。在以相同波长数的量存储音源数据时，由于低音的波长更长，因此相比于与较高的音符编号对应的音源数据，与较低的音符编号对应的音源数据的数据更长，因此其在ic音源存储器中占用的存储空间更大。
50.基于此，处理器103还可以与存储模块106电连接并且用于基于演奏信号查找该存储模块106，以获取与演奏信号对应的音源数据，从而可以便于演奏乐器来进行相应演奏。
51.为了进行电子设备的配置和/或控制等操作，以使其满足用户的相应需求，在图3所示的实施例中，电子设备300还可以包括操作面板107和显示模块108。其中，操作面板107可以与处理器103电连接并且用于向处理器103输入操作信号，以使处理器103根据操作信号输出对应显示信号。其中操作信号至少包括电子设备300的配置和/或控制信号。
52.在一种实现中，操作面板107可以包括各种按键，例如不同种演奏模式的切换按键和/或音量按键，从而可以向处理器103输入不同演奏模式的切换信号和/或音量调节信号。具体地，在向处理器103输入对应类型的演奏信号时，可以通过切换按键将电子设备300设置为相应的演奏模式，以便处理器103对该种类型的演奏信号进行处理。音量按键可以配置用于控制电子设备300所连接的发声模块(稍后详述)所发出声音信号的大小，以便控制演奏的音量。根据应用场景的不同，操作面板107可以与处理器103有线连接或无线连接。
53.上述显示模块108可以与处理器103电连接并且用于从处理器103处获取上述显示信号，以及根据该显示信号进行相应显示。在一个实施场景中，显示模块108可以配置用于显示当前演奏乐器的演奏状态或当前演奏模式等，并且其可以包括显示屏幕等显示器件。为了简化电子设备的结构，操作面板107和显示模块108可以集成为触摸显示屏。
54.图4是示出根据本实用新型一实施例的演奏乐器400的原理框图。
55.如图4中所示，演奏乐器400可以包括前述的电子设备401以及至少一种演奏信号输入模块，其中至少一种演奏信号输入模块可以用于向电子设备401传输至少一种类型的演奏信号。演奏信号输入模块的数目可以根据演奏乐器400的适用性高低具体设定，例如对于适用性要求较低的演奏乐器400，其可以包括一个演奏信号输入模块，而对于适用性要求
较高的演奏乐器400，其则可以包括例如两个、三个或四个演奏信号输入模块。
56.为描述简单，图4中仅示例性的示出包括两个演奏信号输入模块(图中所示的第一演奏信号输入模块402和第二演奏信号输入模块403)、两个输入接口(图中所示的第一输入接口4011和第二输入接口4012)以及两个输出接口(图中所示的第一输出接口4014和第二输出接口4015)的演奏乐器。这些元件的类型以及连接关系等可参照前述实施例的描述，此处不再详述。
57.由图4可以看出，第一演奏信号输入模块402可以连接第一输入接口4011，以向处理器4013输入一种类型的演奏信号，第二演奏信号输入模块403可以连接第二输入接口4012，从而可以向处理器4013输入另一种类型的演奏信号。第一演奏信号输入模块402和第二演奏信号输入模块403输入的演奏信号可以分别为马林巴琴的演奏信号和架子鼓的演奏信号，从而使得演奏乐器400可以输出与马林巴琴相关的输出信号以及与架子鼓相关的输出信号。另外，第一演奏信号输入模块402和第二演奏信号输入模块403输入的演奏信号也可以分别为颤音琴的演奏信号和铜锣的演奏信号，从而使得演奏乐器400可以输出与颤音琴相关的输出信号以及与铜锣相关的输出信号。
58.由此可见，本方案的演奏乐器400可以接收到多种类型的演奏信号，并据其得到对应的输出信号，从而可以相对于现有的演奏乐器而言大大提高适用性，进而可以满足用户的多种演奏需求。
59.在一个实施例中，上述演奏信号输入模块可以包括多个演奏元件和多个传感元件(图中未示出)。基于演奏的不同，演奏元件可以包括琴键、琴弦或鼓面等，并且演奏元件和传感元件的数目可以根据需要具体设定。例如，当进行琴类演奏时，演奏乐器可以包括20个琴键和20个传感元件；当进行鼓类演奏时，演奏乐器可以包括2个鼓面和2个传感元件等。
60.上述多个演奏元件中的每个演奏元件可以用于接受来自于外部的演奏动作。例如，当演奏元件为琴键时，其可以用于接收来自于外部的敲击或按压动作；当演奏元件为琴弦时，其可以用于接收来自于外部的拨动动作；而当演奏元件为鼓面时，其可以用于接收来自于外部的击打动作。
61.多个传感元件中的每个传感元件可以布置于对应的演奏元件的上部、下部或内部并且用于感应外部对一个或多个演奏元件的演奏动作而产生演奏信号。根据应用场景的不同，传感元件可以包括换能器、微机电系统单元以及传感器等。其中，换能器可以将演奏动作所产生的机械能转换成电能以得到与演奏相对应的演奏信号。另外，换能器可以选自于振动传感器和压电陶瓷传感器中的一种或两种。
62.微机电系统单元可以响应于演奏动作并产生对应的物理响应信号，以及将物理响应信号转换成与演奏对应的演奏信号。另外，微机电系统单元可以选自于微机电系统振动传感器、微机电系统陀螺仪、微机电系统加速度传感器和微机电系统压力传感器中的一种或多种。
63.上述传感器可以感应与其对应设置的触发区(包括电容电路)基于演奏的触发作用而产生的变化的电容值，并将其转换成对应的演奏信号。另外，该传感器可以包括由asic(“application specific integrated circuit”)芯片或者psoc(“programmable system on chip”，可编程片上系统)芯片组成的电路。可以理解的是，其可以通过软硬件相结合的方式对触发区中的电容电路输出的电容值进行感应和检测。
64.可以理解的是，上述所列举的传感元件的类型仅仅是示例性的而非限制性的，本领域技术人员还可以根据需要选用其他类型的传感元件，以适应不同应用场景的需求。
65.为了呈现演奏效果，在图5所示的实施例中，演奏乐器500还可以包括发声模块404，发声模块404可以用于输出与音源数据对应的音乐信号，其中音源数据可以与演奏信号相对应。具体地，音源数据可以如前述实施例所述包括与至少一种类型的演奏信号所对应的音色和/或声效相关的数据。基于此，当演奏信号为马林巴琴的演奏信号时，发声模块404可以输出马林巴琴的琴音信号；当演奏信号为架子鼓的演奏信号时，发声模块404可以输出架子鼓的鼓声信号；而当演奏信号为小提琴的演奏信号时，发声模块404则可以输出小提琴的琴音信号。
66.在一个实施场景中，发声模块404可以包括功率放大器的扬声器，以便将音乐信号经过放大并通过声音的形式进行播放。功率放大器可以由三部分组成：前置放大电路、驱动放大电路以及末级功率放大电路。前置放大电路可以配置用于阻抗匹配，其具有输入阻抗高和输出阻抗低的优点，因此可以以尽量小的数据损失来接收并发送音源数据的电流信号。驱动放大电路可以配置用于将前置放大电路送来的电流信号进一步放大成中等功率的信号，以便驱动末级功率放大电路正常工作。末级功率放大电路在功率放大器中起到关键作用，其技术指标决定了整个功率放大器的技术指标。具体地，其可以配置用于将驱动放大电路送来的电流信号放大成大功率信号，以便带动扬声器进行声音的播放。
67.在一个实施例中，扬声器可以包括磁铁、框架、定心支片、振模折环锥型纸盆等部件。替代地，扬声器还可以包括上述的功率放大器。扬声器俗称“喇叭”，其是一种把电信号转变为声音信号的换能器件。具体地，音频电能信号通过电磁、压电或静电效应，引起扬声器的纸盆或膜片产生振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。可选地，扬声器可以为外接部件，其可以通过有线方式(如usb连接方式)或无线方式(如蓝牙连接方式)与处理器进行相应连接。
68.基于此，处理器4013还可以与发声模块404电连接并且用于控制该发声模块404输出与音源数据对应的音乐信号。具体地，处理器4013可以根据前述实施例所述的方式从处理器4013所连接的存储模块中调用音源数据，以控制发声模块404输出与该音源数据对应的音乐信号。
69.应当理解，本实用新型的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本实用新型的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
70.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本实用新型。如在本实用新型说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本实用新型说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
71.如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如
果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0072]
虽然本实用新型的实施方式如上，但所述内容只是为便于理解本实用新型而采用的实施例，并非用以限定本实用新型的范围和应用场景。任何本实用新型所述技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。