铝板琴自动弹奏机构的制作方法

2021-01-28 14:01:53|

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本发明属于自动弹奏乐器领域，特别涉及一种铝板琴自动弹奏机构。

背景技术：

钢琴自动演奏系统适用于所有的三角钢琴，立式钢琴，摆放在星级酒店，咖啡厅，会所等公共场所，用于烘托氛围和提升品位。

当前的自动演奏系统或机构多是针对钢琴或者电子琴，铝板琴作为冷门乐器并没有对应的自动弹奏机构。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种铝板琴自动弹奏机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铝板琴自动弹奏机构，包括：

控制装置；

水平移动装置，与所述的控制装置相连；

弹奏装置，设于所述的水平移动装置上，并与所述的控制装置电连接；

铝板琴，设于水平移动装置的一侧。

所述的控制装置包括上位机、蓄电池、降压器、arduino板、步进电机驱动器、继电器，所述蓄电池分别与步进电机驱动器、继电器、arduino板的电源接口相连，降压器设于所述蓄电池和arduino板之间，所述arduino板的一个信号输出端通过所述继电器与所述弹奏装置相连，所述arduino板的另一个信号输出端通过所述步进电机驱动器与所述水平移动装置相连，所述上位机的信号输出端与所述的arduino板的信号输入端相连。

所述水平移动装置包括底板和设于所述底板上的步进电机一、步进电机二、同步带轮安装架和线轨，所述步进电机一和步进电机二设于底板上表面的一端，且所述步进电机二设于所述步进电机一的右前方，所述步进电机一和步进电机二的输出轴上分别设有同步带轮一和同步带轮二，所述同步带轮安装架设于所述底板上表面的另一端，所述同步带轮安装架上转动安装有光轴，所述光轴上固定安装有同步带轮三和同步带轮四，所述同步带轮一和同步带轮三上套设有同步带一，所述同步带轮二和同步带轮四上套设有同步带二，所述线轨与所述的同步带一、同步带二平行；所述步进电机一和步进电机二分别与所述的步进电机驱动器相连。

所述水平移动装置还包括连接件一、连接件二和设于所述线轨上的滑块一和滑块二，所述滑块一通过所述连接件一与所述同步带二固定连接，所述滑块二通过所述连接件二与同步带一固定连接。

所述连接件一包括l型板，所述l型板上设有水平安装板，所述水平安装板上设有竖直安装板一和竖直安装板二，所述竖直安装板一和竖直安装板二垂直设置；所述l型板上设有压板；所述的水平安装板与所述的滑块一固定连接。

所述连接件一和连接件二的结构相同。

所述弹奏装置包括敲击锤安装架和电磁铁，所述敲击锤安装架包括设于所述竖直安装板一左右两侧的安装板，所述两个安装板的内侧安装有转轴，所述转轴与敲击锤的后端固定连接，所述电磁铁内设有电磁铁铁芯，所述电磁铁铁芯与敲击锤相互对应，所述电磁铁与所述的竖直安装板二固定连接；所述继电器与所述的电磁铁电连接，所述电磁铁铁芯上设有弹簧。

所述的敲击锤的锤头延伸至所述的铝板琴上。

所述的敲击锤由可以被电磁铁吸引的金属材料制成。

所述的铝板琴自动弹奏机构的控制方法，包括以下步骤：

（1）首先用户根据自身需求在上位机网络曲库里挑选自己喜欢的歌曲，选定歌曲后上位机解析乐谱，生成乐谱编码，即arduino板能够识别的数据信号，并将该信号发送至arduino板上；

（2）arduino板接收乐谱后，按照播放顺序，读取乐谱中位于最前面的音符，获得该音符的预计播放时长以及该音符敲击锤所在位置信息；

（3）arduino板输出pwm信号驱动步进电机将敲击锤移动至目标位置；

（4）对电磁铁进行供电，使其与敲击锤吸合，敲击对应音符；

（5）演奏过程中，对该音符的预计播放时长和实际敲击时长进行实时对比，如果实际敲击时长小于该音符预计播放时长，则继续演奏，当该音符的实际敲击时长与该音符预计播放时长相等，停止对电磁铁供电，该音符演奏完毕；

（6）在进行步骤（3）、（4）、（5）的同时，解析下一目标音符，将下一目标音符所在位置与当前敲击锤所在音符位置对比，获得对比数据；

（7）arduino板输出pwm信号驱动步进电机将敲击锤移动至目标位置，依次连续演奏，直至最后一个音符，一首歌曲演奏完毕。

本发明相对于现有技术的有益技术效果是：

本发明中的铝板琴自动弹奏机构无需专业人员演奏，对用户的乐理知识没有任何要求。

本发明程序简洁易行，运行平稳，排除了人为因素对现场演奏的干扰。

附图说明

图1为本发明一个角度的立体图。

图2为本发明另一个角度的立体图。

图3为图2的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图所示：一种铝板琴自动弹奏机构，包括：

控制装置；

水平移动装置，与所述的控制装置相连；

弹奏装置，设于所述的水平移动装置上，并与所述的控制装置电连接；

铝板琴12，设于水平移动装置的一侧。

所述的控制装置包括上位机、蓄电池5、降压器6、arduino板8、步进电机驱动器7、继电器9，所述蓄电池5分别与步进电机驱动器7、继电器9、arduino板8的电源接口相连，降压器6设于所述蓄电池5和arduino板8之间，所述arduino板8的一个信号输出端通过所述继电器9与所述弹奏装置相连，所述arduino板8的另一个信号输出端通过所述步进电机驱动器7与所述水平移动装置相连，所述上位机的信号输出端与所述的arduino板8的信号输入端相连。

所述蓄电池5为24v蓄电池，经过降压器6降成9v给arduino板供电。

所述水平移动装置包括底板和设于所述底板上的步进电机一10、步进电机二4、同步带轮安装架14和线轨13，所述步进电机一10和步进电机二4设于底板上表面的一端，且所述步进电机二4设于所述步进电机一10的右前方，所述步进电机一10和步进电机二4的输出轴上分别设有同步带轮一和同步带轮二，所述同步带轮安装架14设于所述底板上表面的另一端，所述同步带轮安装架14上转动安装有光轴，所述光轴上固定安装有同步带轮三和同步带轮四，所述同步带轮一和同步带轮三上套设有同步带一1，所述同步带轮二和同步带轮四上套设有同步带二3，所述线轨13与所述的同步带一1、同步带二3平行；所述步进电机一和步进电机二分别与所述的步进电机驱动器7相连。

步进电机驱动器用于控制步进电机的正反转。

所述水平移动装置还包括连接件一2、连接件二和设于所述线轨13上的滑块一和滑块二，所述滑块一通过所述连接件一2与所述同步带二3固定连接，所述滑块二通过所述连接件二与同步带一1固定连接。

所述连接件一2包括l型板22，所述l型板22上设有水平安装板23，所述水平安装板23上设有竖直安装板一29和竖直安装板二24，所述竖直安装板一29和竖直安装板二24垂直设置；所述l型板22上设有压板21；所述的水平安装板23与所述的滑块一固定连接。

所述连接件一和连接件二的结构相同。

连接件一中的水平安装板23的长度大于连接件二中的水平安装板的长度。

安装时，将l型板22的水平部分伸入同步带的下方，压板21放在同步带的上方，通过螺钉旋紧，将同步带压紧在压板21和l型板22之间即可。

所述弹奏装置包括敲击锤安装架和电磁铁25，所述敲击锤安装架包括设于所述竖直安装板一29左右两侧的安装板26，所述两个安装板26的内侧安装有转轴，所述转轴与敲击锤的后端固定连接，所述电磁铁25内设有电磁铁铁芯27，所述电磁铁铁芯27与敲击锤相互对应，所述电磁铁25与所述的竖直安装板二24固定连接；所述继电器9与所述的电磁铁27电连接，所述电磁铁铁芯27上设有弹簧28。

所述敲击安装架和电磁铁25外侧设有保护壳，所述保护壳上朝向所述铝板琴12的侧面设有供敲击锤上下移动的通槽。

所述的敲击锤的锤头延伸至所述的铝板琴12上。

所述的敲击锤由可以被电磁铁25吸引的金属材料制成。