[發明專利]一種基于鋼琴全智能系統的采集還原方法

有效

• 申請號: 202111165092.5
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113903367B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 賴志強;易吉華;黃煜;李炯
• 申請（專利權）人: 湖南卡羅德鋼琴有限公司
• 主分類號: G11B20/10
• 分類號: G11B20/10
• 代理公司: 長沙市護航專利代理事務所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 莫曉齊

本發明公開了一種基于鋼琴全智能系統的采集還原方法，所述方法首先將每一個鋼琴琴鍵下方設置的光電傳感器均與AD轉換芯片進行連接，并根據光電傳感器的特性設置若干個預設AD值區間；然后調整光電傳感器的高度，在不同預設AD值區間內通過光電傳感器和AD轉換芯片讀出各個琴鍵在不同力度值彈奏情況下的對應AD值，并根據AD值計算出不同預設AD值區間的對應AD變化率，根據力度值與AD變化率可以擬合出不同預設AD值區間內的算法曲線。本發明利用不同預設AD值區間匹配不同的算法曲線，進而能夠精準計算出琴鍵按下或抬起運動過程中的力度值，從而達到還原鋼琴彈奏時敲擊琴鍵力度的目的。

技術領域

本發明涉及到智能鋼琴技術領域，尤其涉及一種基于鋼琴全智能系統的采集還原方法。

背景技術

隨著全球智能化的發展，各種各樣的智能產品應運而生。即使傳統行業中的真鋼琴領域也產生了智能真鋼琴，尤其是自動演奏系統，結合物聯網技術后可實現遠程教學。因此，一種精準的采集還原方法顯得尤為重要，直接影響到老師和學生的教學體驗。而且，由于真鋼琴中的大部分結構都是木質的，受環境中濕度影響經常會發生形變，導致采集還原效果受到較大影響。

鑒于此，設計一種功能強大的鋼琴采集還原方法不僅可以提高采集還原的精準度，還能減少鋼琴本身發生形變造成的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于鋼琴全智能系統的采集還原方法，所述方法包括以下步驟：

S1、將每一個鋼琴琴鍵下方設置的光電傳感器均與AD轉換芯片連接，并根據光電傳感器的特性設置若干個預設AD值區間；

S2、調整各個琴鍵與對應光電傳感器之間的位置至第一預設位置并讀出第一最大AD值，將所讀出的第一最大AD值調整到所設置的第一預設AD值區間內；

S3、利用鋼琴自動演奏系統選擇不同力度值依次在各個琴鍵上進行彈奏，同時利用光電傳感器與AD轉換芯片讀出各個琴鍵在不同力度值情形下的對應AD值，然后根據所讀出的AD值計算出對應的AD變化率；

S4、將各個琴鍵彈奏的力度值與對應的AD變化率繪制在坐標軸上，進而擬合出鋼琴琴鍵在對應AD值區間的算法曲線；

S5、依次調整各個琴鍵與對應光電傳感器之間的位置，以使所讀出的其他最大AD值能夠匹配到對應所設置的其他預設AD值區間內，重復步驟S3-步驟S4，直至擬合出設置的所有預設AD值區間的算法曲線，進而根據所得到的算法曲線即可在采集還原時還原出鋼琴彈奏時敲擊琴鍵的力度。

優選地，所述步驟S1中設置的預設AD值區間有六個，分別為4096-3700、3700-3600、3600-3450、3450-3200、3200-2800和2800-2400。

優選地，所述步驟S3中AD變化率是指鋼琴琴鍵按下或抬起運動過程中的起始點AD值和結束點AD值之間的變化率，用公式表示為：

式(1)中，y表示AD變化率，m₁表示鋼琴琴鍵按下或抬起運動過程中的起始點AD值，m₂表示鋼琴琴鍵按下或抬起運動過程中的結束點AD值，T表示鋼琴琴鍵按下或抬起運動過程中的起始點和結束點之間的間隔時間。

優選地，所述琴鍵按下或抬起運動過程中的起始點和結束點的判斷方法為：當所讀出的AD值波動超過第一預設閾值且AD值連續第一預設次數逐漸減小或增大時，則認為是琴鍵按下或抬起運動過程中的起始點；當所讀出的AD值逐漸減小或增大到第二預設閾值且所讀出的AD值連續第二預設次數超過第二預設閾值或所讀出的AD值連續第一預設次數發生反相變化時，則認為是琴鍵按下或抬起運動過程中的結束點。

優選地，所述步驟S4中琴鍵在對應預設AD值區間的算法曲線用公式表示為：

y＝kx+b???????????????(2)