專利名稱：多功能電子古箏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開了一種外型和民族樂器相似，可以演奏出搖指音，壓滑音、彈撥樂器和管樂器效果的民族電子樂器。
我國的民族樂器古箏是具有濃厚民族特色的傳統(tǒng)演奏樂器，它音色優(yōu)美、表現(xiàn)力豐富，但在演奏過程中存在有轉(zhuǎn)調(diào)困難，調(diào)音復(fù)雜、音域受弦的限制、音量偏小和攜帶不方便等缺點。
本實用新型的目的是作一種具有轉(zhuǎn)調(diào)方便、調(diào)音簡單、可轉(zhuǎn)換多種音色、音域可擴展、功能多、攜帶方便的民族電子樂器——多功能電子古箏。
本實用新型的外型和民族樂器古箏基本相似(參見圖1)，琴體由演奏部分和音箱兩部分組成，兩部分可以折疊、以便于攜帶。在演奏部分的琴體有按五聲音階排列控制音階的二十一根琴弦7，琴弦本身不發(fā)音作用只是控制音階；有用于轉(zhuǎn)調(diào)的九個轉(zhuǎn)調(diào)控制點2和轉(zhuǎn)換音域的三個音域轉(zhuǎn)換控制點14；有和琴體內(nèi)觸模式演奏系統(tǒng)相接的二十一個觸模式控制點6，可以演奏出搖指音和管樂器的效果，二十一個觸模點和二十一根琴弦一一對應(yīng)；五根壓滑音控制弦16用于產(chǎn)生壓滑音、上下滑音效果；演奏部分的琴體還有顫音速度旋扭5、顫音強度旋扭4、搖指音速度旋扭3、余音控制旋扭8、打擊樂音量旋扭9、節(jié)奏速度旋扭10、演奏音量旋扭11和總音量旋扭12，另外搖指音平直音轉(zhuǎn)換控制點1、轉(zhuǎn)調(diào)控制點2、自動打擊樂節(jié)奏選擇控制點13、音域轉(zhuǎn)換控制點14、音色轉(zhuǎn)換控制點15、均由數(shù)字電路和觸模開關(guān)控制。
本實用新型的線路部分主要由(參見圖2)主振蕩器(Fl·g2、Fl·g3、Fl·g4、Fl·g5、Fl·g6)、顫音發(fā)生器Fl·g1、分頻器Fl·g13、包絡(luò)門電路Fl·g16、音色濾波器Fl·g17、音色選擇控制系統(tǒng)Fl·g18，自動打擊樂伴奏系統(tǒng)(FL·g19、Fl·g20Fl·g21、Fl·g22、Fl·g23)、音頻放大器Fl·g24、功率放大器Fl·g25、音箱Fl·g26等部分組成。本實用新型的特點是五個主振蕩器(Fl·g2、Fl·g3、Fl·g4、Fl·g5、Fl·g6)產(chǎn)生五聲音階，音名分別為1-2-3- -5-6-五個音的最高頻率，其頻率分別為Fl·g2-916·72KHZ；Fl·g3-1034KHZ；Fl·g4-1160·28KHZ；Fl·g5-1379·84KHZ；Fl·g6-1548·8KHZ；五個主振蕩器均采用由1/2六非門CD4069構(gòu)成的多諧振蕩器(圖3中的IC1、IC2、IC3、IC4、IC5)。壓滑音效果的產(chǎn)生是由琴體上五根壓滑音控制弦16通過機械傳動控制圖2中的w3C、w3D、w3E、w3G、w3A的變化而得使頻率隨之變化而產(chǎn)生壓滑音效果，變化范圍為四度音。多功能電子古箏還具有獨具的特色(1)觸模式轉(zhuǎn)調(diào)控制器Fl·g7是由IC26、IC27、IC28(均為雙4輸入端或門CD4072)、R19～R27組成觸模式編碼器，其控制端KC、KD、KE、KF、KG、KA、KB、
Kb和琴體上九個轉(zhuǎn)調(diào)控制點2相接，其輸出端和IC13(三態(tài)R-S鎖存觸發(fā)器CD4043)相接。IC13的輸出端QA、QB、QC、QD和譯碼器IC12(CD4514)的地址愉入端A、B、C、D相接。轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9是由IC7、IC8、IC9、IC10、IC11(均為BH213)組成。它們的十二個控制端并聯(lián)起來和轉(zhuǎn)調(diào)譯碼器IC12的十二個輸出端y0、y1、y2、y3、y4、y5、y6、y9、y10、y12、y13、y14對應(yīng)相接。當(dāng)手指觸模琴體上轉(zhuǎn)調(diào)控制點2任一點時，編碼器輸出一個四位二進制數(shù)字進入鎖存器IC13鎖存，其輸出端將此數(shù)字送給轉(zhuǎn)調(diào)譯碼器的輸入端A、B、C、D、經(jīng)IC12譯碼其輸出端對應(yīng)通道呈高電位，控制轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9的轉(zhuǎn)調(diào)控制端，轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9的五個輸入端(參見圖3)cp1、cp2、cp3、cp4、cp5對應(yīng)與五個主振蕩器(Fl·g2 Fl·g3 Fl·g4、Fl·g5 Fl·g6)輸出端相接。音名分別為1-2-3-5-6，轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9(IC7、IC8、IC9、IC10、IC11)的輸出端對應(yīng)輸出經(jīng)過轉(zhuǎn)調(diào)處理后的音名為1-2-3-5-6-五聲音階的五個頻率。它們和音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12(IC14、IC15、IC16、IC17、IC18)的輸入端cp6、cp7、cp8、cp9、cp10對應(yīng)相接，音域轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)Fl·g10是由IC29(四-2輸入端或門CD4071)、R28～R30、觸模點K1、K2、K3所組成，觸模點K1、K2、K3和琴體上控制點l4相接，IC29的輸出端和IC20(1/2三態(tài)R～S鎖存觸點器CD4043)相接，音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·gl2由ICl4、IC15、ICl6、IC17、IC18(均為BH214)組成，它們的三個控制端并聯(lián)起來和音域轉(zhuǎn)換譯碼器Fl·g11(IC19譯碼器CD4555)輸出端y0、y1、y2相接，工作原理與轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)相同，音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12(IC14、IC15、IC16、IC17、IC18)的輸出端對應(yīng)輸出經(jīng)過音域轉(zhuǎn)換處理后，音名為1-2-3-5-6-五聲音階的五個頻率，它們和分頻器Fl·g13(IC21、IC22、IC23、IC24、IC25)的輸入端cp11、cp12、cp13、cp14、cp15對相接。經(jīng)過分頻處理后、分頻器Fl·g13的五個輸出端輸出五組音，IC21輸出 五個音，IC22輸出 四個音，IC23輸出 四個音、IC24輸出 四個音IC25輸出 四個音，共計二十一個音和包絡(luò)門電路Fl·g16的音名輸入端對應(yīng)相接。
觸模式演奏系統(tǒng)Fl·g15由BG1、IC30、R31、C8、D1、觸模點X組成的觸模式門控電路，共計二十一個這種相同電路；和由IC38、R35、R36、R37、w5、C30、C31、D3所組成的搖指音脈沖發(fā)生器；以及由IC37、R38、R39、D4、D5所組成的搖指音、平直音轉(zhuǎn)換電路而組成。(參見圖4、圖6)觸模式門控電路中的觸模點X和琴體上二十一個控制點6相接，BG1的發(fā)射極接在工作電源v+上，當(dāng)手指觸模BG1基極X觸模點時感應(yīng)電壓經(jīng)BG1放大、C8濾與門IC30的輸入端N點為高電位時，如果與門IC30輸入端M是高電位IC30輸出端就輸出高電位，如果與門IC30輸入端M是脈沖，IC30輸出端則輸出脈沖，前提首先是IC30輸入端N是高電位，與門IC30的輸入端M和脈沖發(fā)生器回路(IC38、R35、R36、R37、w5、C30、C31、D3)中的D3及搖指音、平直音轉(zhuǎn)換電路(IC37、R38、R39、D4、D5)中的D4、R40的公共點M相接，如圖6所示當(dāng)手指觸及KP點時，公共點M輸出高電位，產(chǎn)生平直音；當(dāng)手指觸及KT點時，公共點M輸出脈沖產(chǎn)生搖指音； w5是控制搖指音脈沖發(fā)生器頻率的，w5和琴體上搖指音速度控制旋扭3相接，KP、KT和琴體上搖指音、平直音控制點1相接，圖4中與門IC30的輸出通二極管D，由S點和包絡(luò)門電路Fl·g16(IC32～IC36)的控制端S相接。
弦控演奏系統(tǒng)Fl·g14是由和琴體上琴弦8相連接的壓電器件y、三極管BG2、BG3、IC31(CD4050)、R32、R33、二極管D2組成，(參見圖4)共有這種二十一個相同電路，和二十一個相同的觸模式門控電路(BG1、IC30、R31、C8、D1、X點)一一對應(yīng)，BG2、BG3的集電極和工作電源v+相接，IC31(CD4050)的輸出端通過二極管D2由S點和包絡(luò)門電路Fl·16的控制端S相接，二十一個壓電器件y和琴體上的二十一根琴弦7一一相接。當(dāng)彈奏琴體上琴弦7時，琴弦7所受的壓力傳給壓電器件y，壓電器件y產(chǎn)生脈沖電壓，經(jīng)BG3、BG2放大、輸入給IC31的輸入端，其輸出端輸出一個正脈沖，通過二極管D2由S端輸出給包絡(luò)門電路Fl·g16的控制端S。如圖5所示包絡(luò)門電路Fl·g16由IC32IC33、IC34、IC35、IC36(均為BH501)，C9～C29組成。其音名輸入端和分頻器Fl·g13(IC21、IC22、IC23、IC24、IC25)的輸出端對應(yīng)相接，包絡(luò)門電路Fl·g16的輸出端DC、DD、DE、DG、DA并聯(lián)起來和音色濾波器Fl·g17相接，包絡(luò)門電路Fl·g16的延音控制端GC、GD、GE、GG、GA并聯(lián)起來和R34相接，由w4控制余音的長短，w4和琴體上余音控制旋扭8相接，自動打擊樂伴奏系統(tǒng)(Fl·g19、Fl·g20、Fl·g21、Fl·g22、Fl·g23)其中Fl·g20是節(jié)拍振蕩器(CD4069集成電路)，F(xiàn)l·g19是計數(shù)器(CD4024)，F(xiàn)l·g21是存信息器(2716EpROM)，F(xiàn)l·g22是節(jié)奏選擇控制器(由CD4072×3、CD4043組成)，F(xiàn)l·g23是打擊樂發(fā)生器。
本實用新型音域可擴展、轉(zhuǎn)調(diào)方便、攜帶方便、弦控演奏系統(tǒng)和觸摸式演奏系統(tǒng)可同時演奏，可形成管樂器和彈撥樂器合奏效果，自動打擊樂伴奏配有民族打擊樂節(jié)奏、音色可選擇古箏豎琴、鋼琴，竹笛、長笛、黑管、電子琴等音色，可用一種指法演奏12個調(diào)，可轉(zhuǎn)換三個音域、作為高音箏、低音箏、中音箏三種、適于伴奏、獨奏、合奏、是典型的民族電子樂器。


圖1是本實用新型的外形圖。
1-搖指音、平直音轉(zhuǎn)換控制點(兩個、即圖6中KP、KT)；2-轉(zhuǎn)調(diào)控制點(九個，即圖3中的KC、KE、KD、KF、KG、KA、

Kb)；3-搖指音速度控制旋扭(即圖6中的w5)；4-顫音強度控制旋扭(即圖3中的w2)；5-顫音速度控制旋扭(即圖3中的w1)；6-觸摸式溢奏系統(tǒng)控制點(即21個圖4中的X點)；7-琴弦(共二十一根和圖4中的壓電件y通過機械傳動相接)；8-余音控制旋扭(即圖5中的w4)；9-打擊樂音量旋扭；10-節(jié)奏速度旋扭；11-演奏音量旋扭，12-總總音量扭；13-自動打擊樂節(jié)奏選擇控制點(共八個)；14-音域轉(zhuǎn)換控制點(共三個即圖3中的K1、K2、K3)；15-音色選擇控制點(共八個)；16-壓滑音控制弦(共五根通過機械傳動帶動圖2中的w3C、w3D、w3E、w3G、w3A具體電路對應(yīng)于圖3的w3C、w3D、w3E、W3G、w3A)；17-揚音器；18-踏板插孔；19-線路輸出插孔；20-電源插孔；21-琴體折疊交界。
圖2為本實用新型的總體方框圖。
圖3為本實用新型主振蕩器，轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)、音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電路圖。
圖4為本實用新型觸摸式門控電路和弦控演奏系統(tǒng)控制電路圖。
圖5為包絡(luò)門電路和分頻器電路圖。
圖6為搖指音脈沖發(fā)生器和搖指音、平直音轉(zhuǎn)換控制電路圖。
權(quán)利要求1.多功能電子古箏，琴體外型和民族樂器古箏基本相似，琴體由演奏部分和音箱部分組成，兩部分可以折疊，琴體上有按五聲音階排列的二十一根弦(7)和產(chǎn)生壓滑音的五個控制器(16)，上述多功能電子古箏的電路部分主要由顫音發(fā)生器Fl·g1、分頻器Fl·g13、包絡(luò)門電路Fl·g16、音色瀘波器Fl·g17、音色選擇器Fl·g18、自動打擊樂伴奏系統(tǒng)(Fl·g19、Fl·g20、Fl·g21、Fl·g22、Fl·g23)、音頻放大器Fl·g24、功率放大器Fl·g25音箱26組成，其特征在于上述多功能電子古箏還具有(α)、由五個主振器(Fl·g2、Fl·g3、Fl·g4、Fl·g5、Fl·g6)組成的五聲音階發(fā)生回路，F(xiàn)l·g2、Fl·g3、Fl·g4、Fl·g5、Fl·g6的顫音控制端(ep1、ep2、ep3、ep4、ep5)并接在一起和顫音發(fā)生器Fl·g1相接，五個壓滑音控制電位器w3C、w3D，3E、w3G、w3A和琴體上五根壓滑音控制弦16相接，上述五個主振器(Fl.g2、Fl·g3、Fl·g4、Fl.g5、Fl·g6)的輸出端和轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9的五個輸入端相接；(b)、用于轉(zhuǎn)調(diào)的觸模式轉(zhuǎn)調(diào)控制器Fl·g7、轉(zhuǎn)調(diào)譯碼器Fl·g8、轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9，上述轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl.g9的五個輸入端和五個主振器(Fl·g2、Fl.g3、Fl.g4、Fl·g5、Fl·g6)的五個輸出端相接，F(xiàn)l·g9的五個輸出端和音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12的五個輸入端相接；上述觸模式轉(zhuǎn)調(diào)控制器Fl·g7一端和琴體上的九個轉(zhuǎn)調(diào)控制點2相接，另一端和轉(zhuǎn)調(diào)譯碼器Fl·g8的輸入端相接；轉(zhuǎn)調(diào)碼器Fl·g8的輸出端和轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9相接；(c)、用于轉(zhuǎn)換音域的Fl·g12、音域轉(zhuǎn)換控制器Fl·g10、音域轉(zhuǎn)換譯碼器Fl·g11，上述音域轉(zhuǎn)換控制器Fl·g10一端和琴體上的三個音域控制點14相接，另一端和音域轉(zhuǎn)換譯碼器Fl·g11相接，音域轉(zhuǎn)換譯碼器Fl·g11的另一端和音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12的控制端相接，音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12的輸出端和分頻器Fl·g13的輸入端相接；(d)、觸模式演奏系統(tǒng)Fl·g15，觸模式演奏系統(tǒng)Fl·g15一端和琴體上的二十一根觸摸點6相接，一端和包路門電路Fl.g16的控制點相接，另一端和琴體上的搖指音、平直音控制點1相接；(e)、弦控演奏系統(tǒng)Fl·g14一端和琴體上的二十一根弦7(y)相接，另一端和包絡(luò)門電路Fl·g16的控制點相接；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子古箏，其特征在于組成上述五聲音階發(fā)生器路的五個主振器(Fl·g2、Fl·g3、Fl·g4、Fl·g5、Fl·g6)均采用1/2六非門CD4069多諧振蕩器，即(IC1、IC2、IC3、IC4、IC5)，五個主振器的顫音控制端(ep1、ep2、ep3、ep4、ep5)并接在一起通過w2和顫音發(fā)生器Fl·g1相接。五個主振器的輸出端(cp1、cp2、cp3、cp4、cp5)和轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9的五個輸入端相接，壓滑音控制電位器(w3A、w3G、w3C、w3D、w3E)和琴體上五個壓滑音控制弦16相接。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子古箏，其特征在于上述轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9由五個BH213集成電路(IC7、IC8、IC9、IC10、IC11)所組成，它們的十二個控制端對應(yīng)并聯(lián)起來和轉(zhuǎn)調(diào)譯碼器Fl·g8(IC12)的輸出端(y0、y1、y2、y3、y4、y5、y6、y9、y10、、y12、y13、y14)相接。Fl·g9的五個輸入端(cp1、cp2、cp3、cp4、cp5)和五個主振器(Fl·g2、Fl·g3、Fl·g4、Fl·g5、Fl·g6)的輸出端相接，F(xiàn)l·g9的輸出端和音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12的輸入端(cp6、cp7、cp8、cp9、cp10)對應(yīng)相接上述觸模式轉(zhuǎn)調(diào)控制器Fl·g7是由IC26、IC27、IC28(三個CD4072)、R19-R27、IC13(三態(tài)R-S鎖存觸發(fā)器CD4043)以及KG、KP、KE、KF、KG、KA、KB、
Kb九個觸模點組成，上述九個觸模點和琴體上的九個轉(zhuǎn)調(diào)控制點2相接，IC13的輸出端(QA、QB、QC、QD)和轉(zhuǎn)調(diào)譯碼器Fl·g8(IC12)的輸入端相接；轉(zhuǎn)調(diào)譯碼器Fl·g8由IC12(4-16線譯碼器CD4513)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子古箏，其特征在于上述音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12是由IC14、IC15、IC16、IC17、IC18五個BH214集成電路組成，它們的三個控制端對應(yīng)并聯(lián)起來，作為音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)Fl·g12的控制端和音域轉(zhuǎn)換譯碼器Fl·g11的輸出端相接，F(xiàn)l·g12的輸入端(cp6、cp7、cp8、cp9、cp10)和上述轉(zhuǎn)調(diào)系統(tǒng)Fl·g9(IC7、IC8、IC9、IC10、IC11)的輸出端對應(yīng)相接，F(xiàn)l·g12的輸出端和分頻器Fl·g13的輸入端(cp11、cp12、cp13、cp14、cp15)對應(yīng)相接；觸模式音域轉(zhuǎn)換控制器Fl·g10由IC29(或門CD4071)、電阻R28～R30、IC20(1/2三態(tài)R-S鎖存觸發(fā)器CD4043)以及K1、K2、K3三個觸模點組成，觸模點K1、K2、K3和琴體上三個音域轉(zhuǎn)換控制點14相接，IC20的輸出端(QA、QB)和音域轉(zhuǎn)換譯碼器Fl·g11(IC19)的輸入端相接，音域轉(zhuǎn)換譯碼器Fl·g11由IC19(4選1譯碼器CD4555)組成，它的輸出端y0、y1、y2和音域轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制端相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子古箏，其特征在于上述觸模式演奏系統(tǒng)Fl·g15由晶體管BG1、IC30(2輸入端與門CD4081)、電阻R31、電容C8、二極管D1、觸模點X所組成的觸模式門控電路和由IC38(六非門CD4059)、電阻R35～R37電位器w5、電容C30、C31、二極管D3所組成的搖指音脈沖發(fā)生器以及由IC37(4-2輸入端或非門CD4001)、電阻R38、R39、R40、二極管D4、發(fā)光二極管D5觸模點KP、KT組成的搖指音、平直音轉(zhuǎn)換電路所構(gòu)成，上述觸模式門控電路(BG1、IC30、R31、C28、D、X)共有二十一個，其觸模點X即琴體上二十一個控制點6、與門IC30的輸入端M和搖指音脈沖發(fā)生器(IC38、R35～R37、w5、C30、C31、D3)中的D3、D4、R40的公共點M相接，與門IC30的輸出端通過二極管D1由S點(S1～S21)和包絡(luò)門電路Fl·g16的控制端相接，觸模點KT、Kp即琴體上的搖指音、平直音轉(zhuǎn)換控制點1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能電子古箏，其特征在于上述弦控演奏系統(tǒng)Fl·g14是由琴體上琴弦7相連接的壓電元件y、三極管BG2、BG3、IC31(CD4050)、R32、R23、二極管D2組成，共有二十一個相同的電路和二十一觸模式門控電路(BG1、IC30、R31、C8、D1、X)一一對應(yīng)，BG2、BG3的集電極和BG1的發(fā)射極和正電源相接，IC31的輸出端通過二極管D2由S點(S1～S21)和包絡(luò)門電路Fl·g16相接。
專利摘要本實用新型公開了一種外形和民族樂器古箏基本相似的多功能電子古箏。琴體由兩部分組成，可以折疊。琴體上有按五聲音階排列的二十一根弦、九個轉(zhuǎn)調(diào)控制點、三個音域轉(zhuǎn)換控制點、二十一個觸摸式控制點、五個壓滑音控制弦等…。與其相應(yīng)的電子控制回路為五聲音階發(fā)生回路、弦控演奏系統(tǒng)、轉(zhuǎn)調(diào)控制回路、音域轉(zhuǎn)換控制回路、觸摸式演奏系統(tǒng)…?？梢匝葑喑鰮u指音、壓滑音、顫音、彈挑樂器和管樂器的效果，適合于伴奏、合奏，是典型的民族樂器。
文檔編號G10H1/00GK2048226SQ8821472
公開日1989年11月22日 申請日期1988年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月12日
發(fā)明者王錫林 申請人:寧夏回族自治區(qū)文化廳