[其他]超人机合作音乐程控仪

说明书

本发明涉及乐谱信息的数据处理、数据处理设备和传动机械装置。

目前试制演奏音乐的机器人的工作还在探索之中。此类机器人的缺点是造价极高，自动演奏不能体现人奏时自由发挥的音乐情感。因而想用高价购买这种机器人代替自己演奏的家庭是极少的。目前也无这种专利及产品。

本发明的目的是：用简捷的方法，创造一种能记录和读出并演奏乐谱，使人在视奏乐谱和演奏指法等技术上获得程控的能力，而在演奏力度、节奏、速度等方面又能自由发挥地表达自己的音乐情感的人机合作表演程控仪。

本发明的目的是这样实现的：整个演奏仪由电脑装置、控制电路、执行装置和请求讯号器组成。

电脑装置由微型计算机、单板机、单片微机、直接存储器存取的DMA或能响应请求信号进行读出写入的存储器组件之一的器件组成。电脑装置的作用是向存储器输入和输出动作指令或乐谱演奏指令。这种指令是按动作或乐谱要求编出的，再以确定各受控单元开关状态的二进制数构成。

本发明独特的乐谱指令制作方法的诞生，导至发明了人机合作音乐程控仪这种独特的数据处理机。因此特别对这种乐谱指令制作方法的原理和特征作如下说明。

本发明的乐谱指令制作方法的基本原理是：利用乐谱信息的自然规律，将需要一次同时奏响的音与此时不奏响的音经电脑装置进行数据处理成一组二进制数的主位乐谱指令，并在这组数附上不参加移调的其它控制信息，作为这组数的次位。再根据乐谱信息的延续、更新、叠加、休止等自然规律将其它各次应奏响与不奏响的音分别进行数据处理成各组二进制数的主位，同时也分别给各组数附上次位。将上述各组数依次经本发明的电脑装置送往存储器装置就能制成各种ROM、EPROM、计算机磁带、软、硬磁盘片、合式磁带、光学信息盘、数字式唱片等乐谱指令固件，以供使用和出售。

本发明的乐谱指令制作方法是：对一组乐谱指令分为主位与次位，对主位乐谱指令可用移位法、乘除法等方法进行移调处理，而不改变内部的音程关系；主位的各位经控制电路数据处理后与各琴键形成一一对应的关系，并与控制键一起共同控制这些琴键，未经压缩处理的主位位数等于或大于受控琴键的总数；次位的各位经控制电路数据处理后与非琴键受控单元形成一一对应关系；未经压缩处理的次位数等于或大于非琴键受控单元的总数；主位和次位最终决定本数据处理装置控制电路输出部分的并行输出位的总数；主位乐谱指令的制作是根据乐谱信息的应响音与不响音的相对性、延续、更新、叠加、休止等自然规律制作出来。

本发明的乐谱制作方法与本发明的硬件的各部分数据处理装置在设计、制造和使用中始终形成不可分割的相辅相成的整体关系。

当电脑装置接到由于控制键动作而传来的一个请求信号时，就立即把存储器中的一组上述指令传送到控制电    路，接着等待下一个信号，使本发明能连续工作。

电脑装置对上述乐谱演奏指令的主位进行简单运算后，能使输出乐谱移调。

存储器装置是由计算机磁带机、软磁盘机、硬磁盘机、合式录音机、计算机光盘存储机、数字式唱片、各种ROM、各种RAM和各种EPROM等存储器中的一种或数种组成。它的作用是按请求信号要求写入或读出上述动作指令或乐谱演奏指令。读出指令可在电脑的中央处理器或DMA等电路的控制下送到控制电路。

控制电路由输入部分和输出部分组成。它们主要由锁存器一类的电子元件构成，输入部分的锁存器有输出控制门取名B，输出部分锁存器有允许输入门取名C。它们与请求信号A的逻辑关系为：B＝A，C＝A。无请求信号时B使输入部分向输出部分并行输出确定各受控单元状态的二进制数，C使输出部分锁存器并行接收上述二进制数。有请求信号时，B使输入部分的锁存器关闭输出门，并接收由电脑、存储器装置输出的上述二进制数，C使输出部分不接收输入部分的新指令，并继续并行输出锁存的原指令，直至请关信号A变化。

控制电路输出的动作指令是用发光元件根据受控设备的工作规律有意义的排列，并以直观的形式显的。如发光元件装在受控设备的各受控单元或键盘琴的各键上，或五线谱的各线上，演奏时可同时视奏，听音。

执行装置用三种方式构成：电子元件构成，机械传动装置构成，机械与电子元件共同构成。这三种执行装置都有1－99个操纵键，普及型为1－10个操纵键，各种执行装置的结构都是按如下逻辑公式或该逻辑式的负逻辑式设计制造的：

（1）    MИQ＝MK·ИD；（2）    ИY＝MИQ＝MK·ИD

（3）    ИY＝1ИQ＋2ИQ＋……MИQ。

其中，M：是标明某控制键顺序号常数；