[實(shí)用新型]數(shù)字電鋼琴教學(xué)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202021599056.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213211403U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李天樂(lè);張平澤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G09B15/00
• 分類號(hào): G09B15/00;G09B5/04;G09B5/14;G06Q50/20
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 戴風(fēng)友;梅洪玉

1.數(shù)字電鋼琴教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括學(xué)生終端、老師終端、主控終端和數(shù)字電控制教學(xué)軟件；

所述的學(xué)生終端涉及到的外設(shè)與組成：學(xué)生耳機(jī)、話筒、學(xué)生電鋼琴、音量調(diào)節(jié)、呼叫、WM8978音頻、FPGA、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸；

所述的話筒、學(xué)生電鋼琴：是學(xué)生終端的音頻輸入源，話筒用于學(xué)生與老師或?qū)W生之間交流，學(xué)生電鋼琴用于授課學(xué)習(xí)及練習(xí)使用；這兩個(gè)輸入源經(jīng)過(guò)音頻數(shù)字處理，將兩路信號(hào)混音，后經(jīng)過(guò)數(shù)字傳輸部分，將數(shù)字信號(hào)傳輸至主控終端；

所述的學(xué)生耳機(jī)：用于聆聽(tīng)本地電鋼琴及外部音源的聲音；

所述的音量調(diào)節(jié)：用于調(diào)節(jié)本地學(xué)生終端的音量調(diào)節(jié)，可以根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)音量的加、減，達(dá)到一個(gè)比較舒適環(huán)境；

所述的呼叫：用于在教學(xué)過(guò)程中，或自由練習(xí)的情況下，學(xué)生向老師提出問(wèn)題時(shí)，可以按下呼叫鍵，等待老師的選通，選通后，老師與學(xué)生即可以通過(guò)話筒、耳機(jī)組合進(jìn)行正常交流；

所述的WM8978音頻：用于將模擬音頻信號(hào)輸入混音，包括話筒和學(xué)生電鋼琴，將模擬信號(hào)數(shù)字化后通過(guò)數(shù)字傳輸，將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)傳輸給主控終端，同時(shí)將接收到的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，通過(guò)耳機(jī)來(lái)收聽(tīng)；

所述的FPGA：在學(xué)生終端中起到主導(dǎo)作用，相當(dāng)于大腦的功能；FPGA用于處理輸入、輸出音頻的；音頻數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收；按鍵的識(shí)別與處理及與主控終端之通訊命令處理；

所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸：由以太網(wǎng)通訊接口，通過(guò)雙絞線將學(xué)生終端與主控終端之間的音頻數(shù)據(jù)、命令數(shù)據(jù)交換搭建的一個(gè)傳輸橋梁；

所述的老師終端涉及到的外設(shè)與組成：教師耳機(jī)、話筒、教師電鋼琴、音量調(diào)節(jié)、WM8978音頻、FPGA、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸；

所述的話筒、教師電鋼琴：是教師終端的音頻輸入源，話筒用于老師對(duì)全班授課或與學(xué)生之間交流，這兩個(gè)輸入音源經(jīng)過(guò)音頻數(shù)字處理，將兩路信號(hào)混音，后經(jīng)過(guò)數(shù)字傳輸部分，將數(shù)字信號(hào)傳輸至主控終端；

所述的教師耳機(jī)：用于聆聽(tīng)本地電鋼琴及外部音源的聲音；

所述的音量調(diào)節(jié)：用于調(diào)節(jié)本地教師終端的音量調(diào)節(jié)，可以根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)音量的加、減，達(dá)到一個(gè)比較舒適環(huán)境；

所述的WM8978音頻：用于將模擬音頻信號(hào)輸入混音，包括話筒和教師電鋼琴，將模擬信號(hào)數(shù)字化后通過(guò)數(shù)字傳輸，將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)傳輸給主控終端，同時(shí)將接收到的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，通過(guò)耳機(jī)來(lái)收聽(tīng)；

所述的FPGA：在教師終端中起到主導(dǎo)作用，相當(dāng)于大腦的功能；FPGA用于處理輸入、輸出音頻的；音頻數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收；按鍵的識(shí)別與處理及與主控終端之通訊命令處理；

所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸：由以太網(wǎng)通訊接口，通過(guò)雙絞線將教師終端與主控終端之間的音頻數(shù)據(jù)、命令數(shù)據(jù)交換搭建的一個(gè)傳輸橋梁；

所述的主控終端涉及到的外設(shè)及組成：線路輸入、線路輸出、功放輸出、功放輸出音量調(diào)節(jié)、音頻數(shù)字處理、FPGA、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、USB接口；

所述的線路輸入：用于在教學(xué)過(guò)程中，將外部音源引入至教學(xué)過(guò)程中，這樣有助于學(xué)生的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)豐富的教學(xué)互動(dòng)，提高學(xué)習(xí)興趣；

所述的線路輸出、功放輸出：用于將教學(xué)過(guò)程中的音頻通線路輸出或功放輸出，給外部設(shè)備使用；

所述的功放輸出音量調(diào)節(jié)：用于功放輸出與外部設(shè)備相連接時(shí)，可以調(diào)節(jié)音量加減來(lái)控制輸出給外部音頻的幅度；

所述的音頻數(shù)字處理：用于將模擬音頻信號(hào)輸入，將模擬信號(hào)數(shù)字化后通過(guò)數(shù)字傳輸，將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)傳輸給學(xué)生終端、老師終端，同時(shí)根據(jù)上位機(jī)的命令將數(shù)字音頻轉(zhuǎn)換成模擬音頻，通過(guò)線路輸出和功放輸出給外部設(shè)備；

所述的FPGA：在主控終端中FPGA選用了超大規(guī)模的邏輯控制處理芯片，對(duì)功能數(shù)據(jù)碼進(jìn)行識(shí)別，做出對(duì)應(yīng)的處理；對(duì)音頻數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行混音處理后，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)重新打包，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸接口，發(fā)送到各至的端終設(shè)備；

所述的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸：由以太網(wǎng)通訊接口，通過(guò)雙絞線將學(xué)生終端與主控終端之間的音頻數(shù)據(jù)、命令數(shù)據(jù)交換搭建的一個(gè)傳輸橋梁；

所述的USB接口：用于與上位機(jī)進(jìn)行命令交換及音頻數(shù)據(jù)傳輸功能；

所述的數(shù)字電控制教學(xué)軟件功能組成：USB數(shù)據(jù)交換、全場(chǎng)指導(dǎo)、個(gè)人指導(dǎo)、分組練習(xí)、個(gè)人示范、分組示范、監(jiān)聽(tīng)。