本發明涉及樂器領域，具體的說是一種吉他電動演奏裝置及其電路。

背景技術：

吉他作為一種音域廣、音色優秀的彈奏樂器，一直以來備受人們的喜愛。由于使用電子播放設備播放樂曲與真實的吉他演奏，在音色等方面具有很大的差距。對于大多數人來說，享受高品質的吉他演奏智能通過聽現場演奏來實現。這使得人們享受高品質的吉他演奏具有非常大的困難。

中國專利申請號：201310325791.0，申請日期2013年07月30日，發明創造名稱為：吉他和弦指法器及安裝此吉他和弦指法器的吉他，該申請案一種吉他和弦指法器，包括：殼體，其上設置有和弦按鍵；固定在所述殼體內的框架；固定在所述框架上的多個電磁裝置，每個所述電磁裝置分別對應吉他的每根琴弦的不同品位；受所述電磁裝置驅動的琴弦觸點壓力器；電控單元；所述和弦按鍵與所述電控單元電氣連接，所述電控單元按照所述和弦按鍵所對應的和弦指法譜控制相應品位的電磁裝置運動，從而驅動所述琴弦觸點壓力器下壓琴弦。該申請案不足之處在于：該裝置中提供了一種指法器，但指法器依舊由人來控制無法根據樂譜自動按壓琴弦；該裝置沒有撥動琴弦的裝置，缺乏自動演奏樂曲的硬件條件；該裝置中，指法器安裝在指板的上方，使得吉他無法在擁有自動彈奏功能的同時依舊允許彈奏者以普通方式彈奏；該裝置既無法導入曲譜也無法實現樂譜的自動彈奏，功能較少。

技術實現要素：

針對現有技術中的問題，本發明提供了一種吉他電動演奏裝置及其電路，使用者通過藍牙向設備發送曲譜后裝置即可自動演奏樂曲發出原生吉他音樂，不僅使得用戶可以享受百分百還原的演奏效果，對于吉他的學習者有良好的借鑒意義，對于譜曲作者具有很好的輔助效果，而且，在關閉自動彈奏功能后還允許彈奏者以普通方式手動演奏；具有操作方便、功能全面、演奏效果好的優點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種吉他電動演奏裝置，包括琴頭、指板、共鳴箱、音孔、品格、琴弦；所述的琴弦有N根；所述的品格有M個；還包括用于按壓琴弦的按壓裝置、用于撥動琴弦的撥弦裝置和用于安裝所述的撥弦裝置的安裝架；所述的按壓裝置有N×M個；所述的撥弦裝置有N個；所述的N×M個按壓裝置均安裝在指板上；所述的N個撥弦裝置均安裝在共鳴箱上方；N個撥弦裝置分別設置在N根琴弦的正上方。

所述的M個品格，每個品格下部均設置有N個圓形通孔；所述的N個圓形通孔分別設置在N個琴弦的正下方。

所述的按壓裝置，包括琴弦鉤、滑動桿、外殼、彈簧和電磁鐵；所述的滑動桿由鐵磁性材質構成；所述的琴弦鉤包括扇環柱部分和圓柱部分；所述的扇環柱部分呈柱形結構；扇環柱部分的橫截面呈角度大于180°的扇環形；所述的圓柱部分呈圓柱狀結構；扇環柱部分的下端與圓柱部分的上端相固定連接；所述的滑動桿呈圓柱狀；滑動桿的中部還設置有一個阻攔環；所述的阻攔環呈柱狀結構，阻攔環的橫截面呈內徑與所述的滑動桿半徑相同的圓環狀結構；阻攔環固定地設置在滑動桿的中部，阻攔環的中軸線與滑動桿的中軸線相重合；琴弦鉤的下端與滑動桿的上端相固定連接；所述的外殼呈圓柱體殼狀結構；外殼上部設置有一個半徑等于滑動桿半徑的圓形開口；滑動桿與外殼相滑動連接，滑動桿穿過所述的圓形開口，阻攔環設置在圓形開口的下方；所述的彈簧豎直地安裝在外殼內；彈簧的上端與阻攔環的下表面相接觸，彈簧的下端與外殼的內部下表面相接觸；所述的電磁鐵固定地安裝在外殼的底部；電磁鐵設置在滑動桿的正下方。

所述的N×M個按壓裝置分別固定的設置在所述的N×M個圓形通孔正下方；按壓裝置的琴弦鉤的扇環柱部分的中軸線與按壓裝置正對的琴弦的中軸線相重合。

所述的撥弦裝置包括撥片和步進電機；所述的撥片由彈性材質構成；撥片呈薄片狀結構；撥片側面固定地安裝在所述的步進電機的轉軸上；撥片的正面與琴弦相平行；步進電機設置在琴弦的正上方；撥弦裝置的步進電機的轉軸的中軸線與撥弦裝置正對的琴弦的中軸線相平行。

所述的安裝架固定地設置在共鳴箱上方；N個撥弦裝置均固定地安轉在所述的安裝架上。

優選地，所述的撥片呈三角形；撥片頂角倒有圓角；撥片底部固定地安裝在步進電機的轉軸上。

一種吉他電動演奏裝置的電路，包括單片機核心電路、藍牙模塊、74L138譯碼器和步進電機驅動電路；所述的步進電機驅動電路有N個；所述的藍牙模塊通過導線與所述的單片機核心電路相連接；所述的N×M個電磁鐵，處于同一根琴弦下的M個電磁鐵一端分別通過導線與單片機的同一個IO口相連接另一端分別通過導線與74L138譯碼器的M個輸出端口相連接；所述的N×M個電磁鐵，處于同一個品格下方的電磁鐵與74L138譯碼器的同一個輸出端口相連接；所述的N個步進電機驅動，輸入端分別通過導線與單片機的IO口相連接，輸出端分別通過導線與N個步進電機相連接。

優選地，所述的單片機核心電路包括AT89S51單片機、晶振Y1、電容C1、電容C2；所述的晶振Y1，一端與所述的AT89S51單片機的18腳相連接，另一端與AT89S51單片機的19腳相連接；所述的電容C1、電容C2均為33pF電容；電容C1一端與AT89S51單片機的18腳相連接，另一端接地；電容C2一端與AT89S51的19腳相連接，另一端接地；AT89S51單片機的40腳接電源正極，20腳接地。

優選地，所述的藍牙模塊為藍牙轉串口模塊；所述的藍牙轉串口模塊的VCC腳接電源正極，GND腳接地；藍牙轉串口模塊的RXD腳與AT89S51單片機的11腳相連接，TXD腳與AT89S51單片機的10腳將連接。

優選地，所述的步進電機為4相步進電機。

優選地，所述的步進電機驅動電路包括ULN2003步進電機驅動芯片和去耦電容；所述的去耦電容為0.1uF電容；所述的去耦電容，一端與ULN2003步進電機驅動芯片的COM腳相連接，另一端與ULN2003步進電機驅動芯片的GND腳相連接；所述的ULN2003步進電機驅動芯片，COM腳與電源正極相連接，GND腳接地；ULN2003步進電機驅動芯片的IN1、IN2、IN3腳分別通過導線與AT89S51單片機的IO口相連接；ULN2003步進電機驅動芯片的OU1、OUT2、OU3、OU4腳分別通過導線與步進電機的A、B、C、D四個控制腳相連接；步進電機的VCC腳接電源正極。

本發明的有益效果是：

(1)本發明的一種吉他電動演奏裝置及其電路，提供了一種吉他電動演奏裝置，使用者通過藍牙向設備發送曲譜后，裝置即可自動演奏樂曲，發出原生吉他音樂，操作簡便。

(2)本發明的一種吉他電動演奏裝置，使用按壓裝置按壓琴弦，使用撥弦裝置撥動琴弦來發出聲音，音樂產生過程與吉他手演奏吉他的產生過程完全相同，因此不僅可以自動化演奏樂曲，而且對演奏效果的還原度可達到百分百。

(3)本發明的一種吉他電動演奏裝置，不僅使得用戶可以享受百分百還原的演奏效果，對于吉他的學習者有良好的借鑒意義，對于譜曲作者具有很好的輔助效果，適用范圍廣泛，應用前景好，具有很高的藝術價值和經濟價值。

(4)本發明的一種吉他電動演奏裝置，不僅可以自動化演奏，在關閉自動彈奏功能后還允許彈奏者以普通方式手動演奏，功能全面。

(5)本發明的一種吉他電動演奏裝置，使用電磁鐵完成按壓琴弦操作，成本低廉。

(6)本發明的一種吉他電動演奏裝置，所述的N×M個按壓裝置分別設置在指板下方，使得單個按壓裝置損壞后更換一個即可；按壓裝置上的琴弦鉤頂部呈扇環形，方便單個按壓裝置的拆卸和安裝；易于維護，節約資源。

(7)本發明的一種吉他電動演奏裝置，所述的撥片呈薄片狀，由彈性材質構成，撥片呈三角形，撥片頂角倒有圓角；使得撥片對琴弦的磨損以及琴弦對撥片的磨損都大大降低，提高了裝置整體的使用壽命。

(8)本發明的一種吉他電動演奏裝置的電路，對電磁鐵采用矩陣式控制方式，大大節約了單片機的IO口資源，也使得適合該電路的單片機種類增加，不僅節約了電路制作成本，而且使得整個電路結構更為清晰，易于產品的安裝、升級和維護。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1、圖2是本發明的立體結構示意圖；

圖3是本發明的按壓裝置立體結構示意圖；

圖4是本發明的按壓裝置剖視圖；

圖5是本發明的品格位置示意圖；

圖6是本發明的電路圖；

圖7是本發明的單片機核心電路電路圖；

圖8是本發明的藍牙模塊電路連接圖；

圖9是本發明的步進電機電路連接圖；

圖中：按壓裝置(1)、撥弦裝置(2)、安裝架(3)、品格(4)、琴弦鉤(11)、滑動桿(12)、外殼(13)、彈簧(14)、電磁鐵(15)、撥片(21)、步進電機(22)、圓形通孔(41)。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

實施例1

如圖1、圖2，本實施例的一種吉他電動演奏裝置，包括琴頭、指板、共鳴箱、音孔、品格4、琴弦；所述的琴弦有N根；所述的品格4有M個；還包括用于按壓琴弦的按壓裝置1、用于撥動琴弦的撥弦裝置2和用于安裝所述的撥弦裝置2的安裝架3；所述的按壓裝置1有N×M個；所述的撥弦裝置2有N個；所述的N×M個按壓裝置1均安裝在指板上；所述的N個撥弦裝置2均安裝在共鳴箱上方；N個撥弦裝置2分別設置在N根琴弦的正上方。

如圖5，所述的M個品格4，每個品格4下部均設置有N個圓形通孔41；所述的N個圓形通孔41分別設置在N個琴弦的正下方。

如圖3、圖4，所述的按壓裝置1，包括琴弦鉤11、滑動桿12、外殼13、彈簧14和電磁鐵15；所述的滑動桿12由鐵磁性材質構成；所述的琴弦鉤11包括扇環柱部分和圓柱部分；所述的扇環柱部分呈柱形結構；扇環柱部分的橫截面呈角度大于180°的扇環形；所述的圓柱部分呈圓柱狀結構；扇環柱部分的下端與圓柱部分的上端相固定連接；所述的滑動桿12呈圓柱狀；滑動桿12的中部還設置有一個阻攔環；所述的阻攔環呈柱狀結構，阻攔環的橫截面呈內徑與所述的滑動桿12半徑相同的圓環狀結構；阻攔環固定地設置在滑動桿12的中部，阻攔環的中軸線與滑動桿12的中軸線相重合；琴弦鉤11的下端與滑動桿12的上端相固定連接；所述的外殼13呈圓柱體殼狀結構；外殼13上部設置有一個半徑等于滑動桿12半徑的圓形開口；滑動桿12與外殼13相滑動連接，滑動桿12穿過所述的圓形開口，阻攔環設置在圓形開口的下方；所述的彈簧14豎直地安裝在外殼13內；彈簧14的上端與阻攔環的下表面相接觸，彈簧14的下端與外殼13的內部下表面相接觸；所述的電磁鐵15固定地安裝在外殼13的底部；電磁鐵15設置在滑動桿12的正下方。

如圖1、圖2，所述的N×M個按壓裝置1分別固定的設置在所述的N×M個圓形通孔41正下方；按壓裝置1的琴弦鉤11的扇環柱部分的中軸線與按壓裝置1正對的琴弦的中軸線相重合。

如圖1、圖2，所述的撥弦裝置2包括撥片21和步進電機22；所述的撥片21由彈性材質構成；撥片21呈薄片狀結構；撥片21側面固定地安裝在所述的步進電機22的轉軸上；撥片21的正面與琴弦相平行；步進電機22設置在琴弦的正上方；撥弦裝置2的步進電機22的轉軸的中軸線與撥弦裝置2正對的琴弦的中軸線相平行。

如圖1、圖2，所述的安裝架3固定地設置在共鳴箱上方；N個撥弦裝置2均固定地安轉在所述的安裝架3上。

如圖1、圖2，所述的撥片21呈三角形；撥片21頂角倒有圓角；撥片21底部固定地安裝在步進電機22的轉軸上。

如圖6，一種吉他電動演奏裝置的電路，包括單片機核心電路、藍牙模塊、74L138譯碼器和步進電機22驅動電路；所述的步進電機22驅動電路有N個；所述的藍牙模塊通過導線與所述的單片機核心電路相連接；所述的N×M個電磁鐵15，處于同一根琴弦下的M個電磁鐵15一端分別通過導線與單片機的同一個IO口相連接另一端分別通過導線與74L138譯碼器的M個輸出端口相連接；所述的N×M個電磁鐵15，處于同一個品格4下方的電磁鐵15與74L138譯碼器的同一個輸出端口相連接；所述的N個步進電機22驅動，輸入端分別通過導線與單片機的IO口相連接，輸出端分別通過導線與N個步進電機22相連接。

如圖6、圖7，所述的單片機核心電路包括AT89S51單片機、晶振Y1、電容C1、電容C2；所述的晶振Y1，一端與所述的AT89S51單片機的18腳相連接，另一端與AT89S51單片機的19腳相連接；所述的電容C1、電容C2均為33pF電容；電容C1一端與AT89S51單片機的18腳相連接，另一端接地；電容C2一端與AT89S51的19腳相連接，另一端接地；AT89S51單片機的40腳接電源正極，20腳接地。

如圖8，所述的藍牙模塊為藍牙轉串口模塊；所述的藍牙轉串口模塊的VCC腳接電源正極，GND腳接地；藍牙轉串口模塊的RXD腳與AT89S51單片機的11腳相連接，TXD腳與AT89S51單片機的10腳將連接。

如圖9，所述的步進電機22為4相步進電機22。

如圖9，所述的步進電機22驅動電路包括ULN2003步進電機22驅動芯片和去耦電容；所述的去耦電容為0.1uF電容；所述的去耦電容，一端與ULN2003步進電機22驅動芯片的COM腳相連接，另一端與ULN2003步進電機22驅動芯片的GND腳相連接；所述的ULN2003步進電機22驅動芯片，COM腳與電源正極相連接，GND腳接地；ULN2003步進電機22驅動芯片的IN1、IN2、IN3腳分別通過導線與AT89S51單片機的IO口相連接；ULN2003步進電機22驅動芯片的OU1、OUT2、OU3、OU4腳分別通過導線與步進電機22的A、B、C、D四個控制腳相連接；步進電機22的VCC腳接電源正極。

本發明在使用時，通過藍牙向裝置發送曲譜，單片機核心電路通過藍牙模塊接收到曲譜后經過運算，控制相應的按壓裝置1中的電磁鐵15吸合，滑動桿12向下運動，琴弦鉤11將對應的琴弦向下壓到與相近的品柱相緊密貼合，同時單片機核心電路通過步進電機驅動電路控制驅動電機22轉動，在驅動單機22的帶動下撥片21撥動琴弦發出聲音，直到樂曲演奏完成。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施方式和說明書中的描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入本發明要求保護的范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。