[發明專利]一種鍵盤樂器示教系統和示教方法

有效

• 申請號: 201310086709.3
• 申請日: 2013-03-17
• 公開（公告）號: CN103150940A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 孟濬;高恩博;陳嘯;劉瓊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G09B15/08
• 分類號: G09B15/08
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明涉及樂器示教技術，具體涉及一種鍵盤樂器示教系統和示教方法。

背景技術

樂器為廣大人民大眾所喜愛，但是對于新手來說，樂器彈奏培訓花費時間長且費用昂貴；對于教師來說，傳統的教學模式顯得效率低下，因此智能示教系統的開發很有必要。美國專利US?20120064498A1報道了一種基于計算機實現的交互式的樂器示教系統，它由樂器、接口、計算機組成，樂器里面需要嵌入視覺標識器，計算機通過軟件接收接口信號的同時給出示教的控制信號，控制樂器里面的視覺標識器，為使用者的演奏提示視覺上的信號提示，以達到示教的功能。但該發明涉及的樂器示教系統需要加入視覺標識器，比如針對吉他，需要在吉他的每一根弦增加相應的視覺標識器，因此為了實現交互式的示教需要對樂器本身進行改造，無法廣泛地運用到現有的樂器中。

美國專利US2005005761A1報道了一種教授音樂的系統，它實現了樂器彈奏的可視化指示，但是在實現的過程中，指示燈位于樂器附近的地方，如專利的說明書附圖的圖1所示，指示燈位于樂器按鍵的上方。由于視覺的指示信號并未準確地顯示在樂器的按鍵上，彈奏過程中需要人為地將信號指示與相應的按鍵進行對應，增加了彈奏者的學習難度。另外，這樣的實現也需要大量的指示燈嵌入到樂器表面，難以廣泛地運用到現有的樂器中。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供一種鍵盤樂器示教系統和示教方法。

本發明采用如下的技術方案來實現：

一種鍵盤樂器示教系統，其特征在于：所述的系統包括信息采集單元，信號處理單元和信息輸出單元。

本發明的系統的基本工作原理是信息采集單元采集使用者彈奏樂器時的指法和使用者的操作指令，信號處理單元處理信息采集單元采集到的信息，信息輸出單元接收信號處理單元發送的信號，從而輸出相應的提示信息。

所述的信息采集單元用于采集外界信息，并將采集到的信息以信號方式發送到信號處理單元。所述的外界信息包括音樂信息，人體部位的空間坐標信息、壓力信息、聲音信息。

所述的人體部位的空間坐標信息是人體部位的空間坐標。所述的空間坐標是3D的立體坐標(x,y,z)或2D的平面坐標(x,y)的，所述的人體部位是指彈奏鍵盤樂器的人體器官，包括手指、腳趾等。該信息既可以用于分析指法還可以作為使用者的空間指令；例如，人看到投影裝置投影出來的空間界面，系統通過識別人體部位在空間界面的位置，從而獲得指令信息；例如，人看到投影裝置投影到墻上的界面，界面上有一個按鈕，手指點上去，系統識別到手指位于該按鈕上，則系統針對該按鈕對應的操作做出相應的行為。

所述的采集的壓力信息是使用者按鍵的力度大小。

所述的聲音信息是使用者的語音指令；例如，人發出聲音，告訴系統切換到某工作模式，那么系統識別人的聲音，切換到相應的工作模式；

所述的信號處理單元用于接收信息采集單元發送的信號，并且進行處理，將處理后的信號發送到信號輸出單元；

所述的信息輸出單元用于接收信號處理單元發送的信號，并將信號轉換為相應的提示信息。所述的提示信息包括視覺信息，壓力信息，聲音信息。

所述的提示的視覺信息是系統的圖像提示信息；所述的系統的圖像提示信息包括投影出空間界面和直接投影出指示信息到琴鍵上。例如，投影出空間界面到墻上，空間界面上顯示出指法提示界面，評價界面，報錯界面，操作界面等等。例如投影出不同顏色的激光到琴鍵上，提示指法。

所述的提示的聲音信息是系統的語音提示信息；所述的系統的語音提示信息包括當前系統的工作狀態和對使用者的評價。例如，使用者彈奏樂器的時候，人體輔助裝置發出聲音，說明當前音量大小，工作模式等工作狀態；使用者彈完之后，人體輔助裝置發出聲音，評價使用者彈奏水平的高低。

所述的提示的壓力信息是人體輔助裝置反饋給人體部位的壓力；例如，當使用者按到到錯誤的按鍵或者按鍵與提示指法不一致的時候，對人體部位施加一個作用力，阻礙使用者按鍵，使用者知道按鍵有誤。

所述的鍵盤樂器是有固定排列順序的琴鍵、并且每個琴鍵有固定音高的樂器。

所述的鍵盤樂器包括鋼琴、管風琴、手風琴或電子琴。

所述的信息采集單元可以包含以下三種組成方式：

(1)???音樂采集裝置和圖像采集裝置；

(2)???音樂采集裝置和人體輔助裝置；

(3)???音樂采集裝置、圖像采集裝置和人體輔助裝置。

所述的信息輸出單元可以包含以下二種組成方式：

(1)???投影裝置；