[发明专利]作为计算机配件的数字电子琴

说明书

本发明涉及到一种作为计算机配件的数字电子琴，可用于弹奏音乐。

随着计算机的运行速度的加快以及计算机的越来越普及，使得作为计算机配件的数字电子琴成为可能，它可以提供更优质的音色并具有更低廉的价格。

本发明包含硬件和软件两部分。

硬件外形为一个标准电子琴键盘，其内部电子电路可产生代码每一按键或按键组合对应一个标识代码。键盘不设有时间延迟。每个键盘内设一个唯一的机器号。

按下按键可产生代码传输给计算机。按键可没有强度感受器，也可有强度感受器。对于没有强度感受器的，按下按键后，只产生该按键的标识代码。对于有强度感受器的，按下按键后，除产生该按键的标识代码外，还产生与按力强度相对应的强度数据传输给计算机。

软件具有下述功能。

检验软件号码与硬件机器号是否一致。不一致则中止运行。即时接收并处理来自键盘的标识码，根据选定的乐器种类(即音品)进行数据处理，转化为声卡可以接受的数据格式传输给声卡及音箱。也可同时选定多个乐器，效果可类似合奏。能重复奏出先前弹奏的音乐并形成音乐文件。软件还可包含其它功能。

1．根据键盘传输来的标识码和相应的持续时间转化为乐谱显示出来。

2．能向计算机输入乐谱，能对乐谱进行编辑。

3．能根据乐谱奏出整支曲子或选定的某一片段。

4．可根据乐谱或其它音乐文件提供伴奏，同时接收来自键盘的弹奏，形成有伴奏的独奏。

5．如果接口允许，可处理来自多个键盘的弹奏，即组成合奏。

实例1

本例为没有强度感受器的数字电子琴(见附图1)。

一．硬件：外形如电子琴键盘，包括弹奏键和功能键，并内置一机器号。

1．弹奏键：采用84个弹奏键(也可以少于84)，共84个标识码，占一个字节(8位)，最高位为0。标识码000000代表没有按下任何键，从00000001到01010100代表弹奏键。大于01100000代表同时弹奏了多个键，后五位表示同时按下的键的个数，然后紧接着的几个字节代表所按下的这几个键(由低到高排列)。

2．功能键：包括乐器选定、升降调、伴奏模式以及多乐器选择。输出字节的最高位为1。键盘上乐器选择键可定为32个，输出为10000000~10011111。软件库中可保存几十甚至几百个乐器模式，可从中任选出32个放在前32位，和键盘的输出10000000~10011111对应。伴奏模式键对应的输出为10100000~10111111，也是可从库中大量的伴奏模式中选出32个与其对应。调号选择对应11000000~11001111共16个。乐器合奏键可定为11111110，按下该键后，开始选择合奏的乐器，再次按下该键，选择结束。正常情况下，即未按该键，则为单乐器选择，新选的乐器会代替原来的乐器。为营造一个好的演奏环境，键盘上设一特殊按键，按下则输出11111111，指示灯亮，封闭操作系统为其它任务留的响应，单任务运行。若再次按下该键，则封闭终止，恢复操作系统以前的状态。如果键盘和计算机断开联系超过一定时间，也恢复操作系统以前的状态。

二．软件

1．核心功能：

检验软件号码与硬件机器号是否一致。软件通过通讯口接收来自键盘的数据。如果为11111111，则封闭(或打开)操作系统为其它任务的响应。否则，如果最高位为1，则根据数据再读取一个或两个字节，设定调号和乐器种类。如果最高位为0，则判断是否大于01100000，若小于为相应的单键，可把该数作为偏移地址，从频率数组中读出相应的频率值作为基频。如果大于01100000，则表明有多个按键被同时按下，根据该字节后五位的值确定下面要读几个字节，读取这些字节并找出对应的基频。

根据基频及音品(乐器)，确定相应的一系列频率和强度值，然后根据数学模型，转化为声卡可以接受的格式，传给声卡和音箱。为增强效果，还可增加一些声音修饰程序。

同时根据接收到的基频和持续时间，形成文件保存下来以备重复演奏。2．扩展功能：

根据从键盘接收到的标识码及相应的持续时间，从字符库中调出相应的显示符号，将弹奏的乐谱显示出来。

a．输入乐谱：参照五线谱和简谱，预先制定一套特殊字符表示不同的音高和音长。利用计算机键盘上的字母数字键及一些特殊键输入音符。    

b．演奏乐谱：读入乐谱，转化为相应的频率及持续时间，然后再由核心程序转化为声卡格式数据传给声卡。