[發明專利]一種鋼琴的智能輔助教學練習裝置及其方法

在審

• 申請號: 201410373226.6
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104167122A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 喻應芝
• 申請（專利權）人: 喻應芝
• 主分類號: G09B15/04
• 分類號: G09B15/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

技術領域

本發明屬于智能控制的技術領域，具體地涉及一種鋼琴的智能輔助教學練習裝置，以及采用該裝置的方法。

背景技術

現有的鋼琴智能輔助教學設備有兩種，一種是和鋼琴本身進行了一體化，一種是外置的獨立附件。但是無論哪種方式，對于彈奏者具體按鍵的判斷都來自于對于琴鍵的接觸性檢測，比如微動開關。當彈奏者按下琴鍵的時候會觸動開關，從而告知系統是哪個按鍵被按下。這種方法雖然簡單，但是會干涉到彈奏者的手感。而且對于附件形式的設備，會對安裝位置有比較嚴格的要求，這樣會進一步干擾到彈奏者。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種鋼琴的智能輔助教學練習裝置,其能夠隨意配置到任一架鋼琴上、利用燈光提示彈奏者具體的彈奏按鍵、安裝簡單、并對彈奏的正確與否進行判斷。

本發明的技術解決方案是：這種鋼琴的智能輔助教學練習裝置，該裝置包括燈條和智能設備；

燈條包括CPU、與鋼琴琴鍵數量相等的燈、第一通信模塊，燈條的長度與鋼琴鍵盤的寬度相同，每盞燈的位置對應于每個琴鍵的位置，CPU控制每盞燈的亮滅并與第一通信模塊連接；

智能設備包括控制單元、樂譜顯示單元、聲音采集單元、音頻檢測單元、第二通信模塊，控制單元接收樂譜顯示單元的預計彈奏音符處理后得到預計點亮信號，聲音采集單元將獲取的已彈奏信號發送給音頻檢測單元，經過音頻檢測單元處理的檢測結果輸入控制單元，根據檢測結果控制單元確定是否將預計點亮信號發送到第二通信模塊并通過第一通信模塊、CPU來控制對應的燈點亮。

由于鋼琴的頻譜特征非常明顯，每個琴鍵對應發出的聲音的頻率都可以事先知道，本發明利用鋼琴的這一特性采用了音頻檢測單元來判斷已彈奏信號的正確與否；本裝置是獨立于鋼琴的，所以能夠隨意配置到任一架鋼琴上；本發明的燈條使得利用燈光提示彈奏者具體的彈奏按鍵；只要燈條的長度與鋼琴鍵盤的寬度相同且每盞燈的位置對應于每個琴鍵的位置就可以，所以本裝置安裝簡單。

還提供了采用該鋼琴的智能輔助教學練習裝置的方法，包括以下步驟：

(1)開始；

(2)樂譜顯示單元讀取樂譜并顯示；

(3)控制單元接收樂譜顯示單元的預計彈奏音符處理后得到預計點亮信號，通過第二通信模塊、第一通信模塊、CPU來控制對應的燈點亮；

(4)聲音采集單元將獲取的已彈奏信號發送給音頻檢測單元；

(5)音頻檢測單元判斷該已彈奏信號是否符合步驟(3)的預計彈奏音符，是則執行步驟(6)，否則執行步驟(4)；

(6)樂譜顯示單元判斷是否為最后一個音符，是則執行步驟(7)，否則跳轉步驟(2)；

(7)結束。

附圖說明

圖1示出了根據本發明的鋼琴的智能輔助教學練習裝置的結構示意圖；

圖2示出了根據本發明的采用該鋼琴的智能輔助教學練習裝置的方法的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，這種鋼琴的智能輔助教學練習裝置，該裝置包括燈條和智能設備；

燈條包括CPU、與鋼琴琴鍵數量相等的燈、第一通信模塊，燈條的長度與鋼琴鍵盤的寬度相同，每盞燈的位置對應于每個琴鍵的位置，CPU控制每盞燈的亮滅并與第一通信模塊連接；

智能設備包括控制單元、樂譜顯示單元、聲音采集單元、音頻檢測單元、第二通信模塊，控制單元接收樂譜顯示單元的預計彈奏音符處理后得到預計點亮信號，聲音采集單元將獲取的已彈奏信號發送給音頻檢測單元，經過音頻檢測單元處理的檢測結果輸入控制單元，根據檢測結果控制單元確定是否將預計點亮信號發送到第二通信模塊并通過第一通信模塊、CPU來控制對應的燈點亮。

由于鋼琴的頻譜特征非常明顯，每個琴鍵對應發出的聲音的頻率都可以事先知道，本發明利用鋼琴的這一特性采用了音頻檢測單元來判斷已彈奏信號的正確與否；本裝置是獨立于鋼琴的，所以能夠隨意配置到任一架鋼琴上；本發明的燈條使得利用燈光提示彈奏者具體的彈奏按鍵；只要燈條的長度與鋼琴鍵盤的寬度相同且每盞燈的位置對應于每個琴鍵的位置就可以，所以本裝置安裝簡單。

另外，第一、二通信模塊均是無線通信模塊。現有的智能設備(智能手機或者平板電腦)與鋼琴智能輔助教學(相當于本發明的燈條)都采用有線連接的方式，從而對智能手機或者平板電腦的擺放產生了進一步的限制，不利于彈奏者尋找最適合個人的擺放位置。而本發明采用了無線通信的模式，所以對智能設備的擺放無限制。

另外，第一、二通信模塊均是WIFI或均是藍牙模塊。