一种智能声学钢琴的弹奏学习装置的制作方法
专利名称：一种智能声学钢琴的弹奏学习装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种辅助学习装置，尤其是一种基于MIDI技术的用于智能声学钢琴上的弹奏学习装置。
背景技术：
MIDI (Musical Instrument Digital hterface，乐器数字接口)是 20 世纪 80 年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的，它是各种电子乐器、控制器、电脑以及其他相关的设备间进行数据传输所涉及的硬件接口与数据格式的国际统一标准，相关电脑音乐文件也称为MIDI文件。对于MIDI标准的建立及其广泛的应用，使得电子音乐获得了快速发展。钢琴弹奏学习有其特殊性，需要一定的天赋，也离不开老师面对面的指导，现在对于传统乐器的辅助教育手段非常有限，目前主要依靠老师的面对面传授，因此当学员需要在没有老师的情况下自行练习时，会面临巨大困难。目前有一些用于音乐学习的辅助装置，例如，中国专利ZL02202830. 7提供一种音乐学习机，是采用双键盘的形式，基于机械转动带动声波筒旋转实现学员的指法模仿学习，教授对象是幼儿等初级学习者。中国专利 ZL02112135. 4公开了一种多功能音乐学习机，包括设有若干功能键的面板、设于其内部的主机单元、及分别与该主机单元相连接的辅助单元、音乐播放单元，主机单元上存储有已录制好的MIDI文件及若干可通过调用并完成与面板上功能键相应功能的功能模块，该专利实现了基于MIDI技术的音乐学习，但是(1)无法实现视音频结合；(2)仅支持单音音高判别，对复杂的多音演奏无法判断音高门；(3)在乐谱系统上，不具有专业乐谱系统与MIDI乐谱的同步系统；(4)基于MIDI播放的音乐与真实乐器演奏相比还有明显差异。上述专利均不能使学习者对乐曲或歌曲有全面的了解和把握。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于MIDI技术实现，同时支持视音频结合学习方式的用于智能声学钢琴的弹奏学习装置，具有专业乐谱系统与MIDI乐谱的同步系统以及完全真实画面指示的校音器系统，可对复杂的多音演奏判断音高，支持实时的乐谱进度显示，使学习者对乐曲或歌曲有全面的了解和把握。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，具备控制主板，所述控制主板上设有MCU，以及与所述MCU连接的存储器、时钟器、输入输出接口和声卡，还包括功放；传感器，输入端与琴键电连接，输出端与所述控制主板电连接；按键器，与所述控制主板电连接或者无线连接；显示屏，与所述控制主板电连接；以及，扬声器，与所述控制主板上的所述功放、所述声卡依次电连接。[0012]上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述输入输出接口包括踏板输入接口、 按键输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和显示屏输出端口， 所述显示屏与所述显示屏输出端口电连接，所述扬声器与所述音频输出端口电连接，所述按键器与所述按键输入接口电连接，踏板通过所述踏板输入接口与所述MCU电连接。上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述扬声器的类型包括耳机。上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述按键器为IXD触摸屏或者遥控器。上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述存储器包括FLASH存储器，RAM存储器和DMA存储器。本实用新型可适用于各种传统声学钢琴学习，不仅可以进行简单的音高、节拍练习，更可以将音乐考级曲目等各种曲目通过课程制作工具包放于存储卡内，从而便于学员进行由基础至高级演奏的全面音乐学习。
图1是本实用新型智能声学钢琴的弹奏学习装置的结构示意框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。请参看图1所示，本实用新型智能声学钢琴的弹奏学习装置主体是一块控制主板 1，控制主板1上设有MCU11、存储器12、时钟器13、输入输出接口 14、声卡15和功放16，存储器12、时钟器13、输入输出接口 14、声卡15分别与MCUll进行电连接。本智能声学钢琴还包括分别与控制主板1相互电连接的传感器2、按键器3、显示屏4和扬声器5，传感器2 输入端与琴键电连接，输出端与控制主板1电连接，按键器3为IXD触摸屏或者遥控器，分别与控制主板1进行电连接或者无线连接，扬声器5也可以是耳机，与控制主板1上的功放16、声卡15依次电连接。输入输出接口 14包括踏板输入接口、按键输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和显示屏输出端口，踏板通过踏板输入接口与 MCUll电连接，显示屏4与显示屏输出端口电连接，可以安装在原来琴键6上方放置琴谱的地方，便于学习者观看，扬声器5与音频输出端口电连接，按键器3与按键输入接口电连接。存储器12包括FLASH存储器，RAM存储器和DMA存储器。存储器12中可以容纳多本普通或特殊的音乐教材，具体包括音乐教学所需的乐谱信息、MIDI信息和MIDI录音曲目等视音频信息，容量配置大小根据实际需要制定。通过LCD触摸屏或遥控器的按键器3 输入控制指令，控制主板1上的MCUll读取存储器12内课程，解码课程中所包含的乐谱及相关的音视频信息，将乐谱MIDI信号通过连接在控制主板1上的显示屏输出端口传输到显示屏4显示钢琴弹奏教学信息，并通过声卡15、功放16输出音频信号并经过MCUll的音频端口输出到扬声器5给出音乐(含伴奏)示范，于是学员跟随着进行练习。随着演奏开始， 传感器2感应到琴键的弹奏，产生电信号并将其通过按键输入接口传输至MCUll进行处理， MCUl 1会将从琴键处传来的电信号与存储器12中存储的MIDI信号等进行比较，根据学员的演奏情况，实时显示演奏的正误，最后给以评分。存储器12不仅能存储课程，而且可以记录练习日志并长久保存，时钟器13正是为日志计时之用，存储器12还可以保存演奏或演唱录
4音以提供回放。存储器12中的课程制作工具包用于制作本智能声学钢琴专有的自定义文件格式的课程文件和MIDI乐曲，针对学员的要求选择乐曲管理或插卡管理，执行制作、添加和删除乐曲的操作。综上所述，本实用新型可以真实还原教材上的各种信息用以教学，同时评判出学习者的演奏或演唱水平，带有本实用新型弹奏学习装置的智能声学钢琴是一种集学习、欣赏等功能于一体的多媒体的智能声学钢琴，为更多人进行钢琴自学提供了捷径，大大丰富了人们的业余文化生活。以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的申请专利范围，所以凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，具备控制主板，所述控制主板上设有MCU，以及与所述MCU连接的存储器、时钟器、输入输出接口和声卡，还包括功放；传感器，输入端与琴键电连接，输出端与所述控制主板电连接；按键器，与所述控制主板电连接或者无线连接；显示屏，与所述控制主板电连接；以及，扬声器，与所述控制主板上的所述功放、所述声卡依次电连接。
2.根据权利要求1所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述输入输出接口包括踏板输入接口、按键输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和显示屏输出端口，所述显示屏与所述显示屏输出端口电连接，所述扬声器与所述音频输出端口电连接，所述按键器与所述按键输入接口电连接，踏板通过所述踏板输入接口与所述MCU电连接。
3.根据权利要求1或2所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述扬声器的类型包括耳机。
4.根据权利要求1所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述按键器为LCD 触摸屏或者遥控器。
5.根据权利要求1所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述存储器包括 FLASH存储器，RAM存储器和DMA存储器。
专利摘要本实用新型公开了一种智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中具备控制主板，所述控制主板上设有MCU，以及与所述MCU连接的存储器、时钟器、输入输出接口和声卡，还包括功放，所述输入输出接口包括踏板输入接口，所述踏板与所述MCU电连接；传感器，两端分别与所述琴键和所述控制主板电连接；按键器，与所述控制主板电连接或者无线连接；显示屏，与所述控制主板电连接；扬声器，与所述控制主板上的所述功放、所述声卡依次电连接。本实用新型可适用于各种传统声学钢琴学习，不仅可以进行简单的音高、节拍练习，更可以将音乐考级曲目等各种曲目通过制作工具包放于多功能存储卡内，从而完成由基础至高级演奏的全面音乐学习。
文档编号G09B15/00GK202013731SQ20112006168
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者邬国强, 陈惠庆 申请人:上海钢琴有限公司
技术领域：
本实用新型涉及一种辅助学习装置，尤其是一种基于MIDI技术的用于智能声学钢琴上的弹奏学习装置。
背景技术：
MIDI (Musical Instrument Digital hterface，乐器数字接口)是 20 世纪 80 年代初为解决电声乐器之间的通信问题而提出的，它是各种电子乐器、控制器、电脑以及其他相关的设备间进行数据传输所涉及的硬件接口与数据格式的国际统一标准，相关电脑音乐文件也称为MIDI文件。对于MIDI标准的建立及其广泛的应用，使得电子音乐获得了快速发展。钢琴弹奏学习有其特殊性，需要一定的天赋，也离不开老师面对面的指导，现在对于传统乐器的辅助教育手段非常有限，目前主要依靠老师的面对面传授，因此当学员需要在没有老师的情况下自行练习时，会面临巨大困难。目前有一些用于音乐学习的辅助装置，例如，中国专利ZL02202830. 7提供一种音乐学习机，是采用双键盘的形式，基于机械转动带动声波筒旋转实现学员的指法模仿学习，教授对象是幼儿等初级学习者。中国专利 ZL02112135. 4公开了一种多功能音乐学习机，包括设有若干功能键的面板、设于其内部的主机单元、及分别与该主机单元相连接的辅助单元、音乐播放单元，主机单元上存储有已录制好的MIDI文件及若干可通过调用并完成与面板上功能键相应功能的功能模块，该专利实现了基于MIDI技术的音乐学习，但是(1)无法实现视音频结合；(2)仅支持单音音高判别，对复杂的多音演奏无法判断音高门；(3)在乐谱系统上，不具有专业乐谱系统与MIDI乐谱的同步系统；(4)基于MIDI播放的音乐与真实乐器演奏相比还有明显差异。上述专利均不能使学习者对乐曲或歌曲有全面的了解和把握。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于MIDI技术实现，同时支持视音频结合学习方式的用于智能声学钢琴的弹奏学习装置，具有专业乐谱系统与MIDI乐谱的同步系统以及完全真实画面指示的校音器系统，可对复杂的多音演奏判断音高，支持实时的乐谱进度显示，使学习者对乐曲或歌曲有全面的了解和把握。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，具备控制主板，所述控制主板上设有MCU，以及与所述MCU连接的存储器、时钟器、输入输出接口和声卡，还包括功放；传感器，输入端与琴键电连接，输出端与所述控制主板电连接；按键器，与所述控制主板电连接或者无线连接；显示屏，与所述控制主板电连接；以及，扬声器，与所述控制主板上的所述功放、所述声卡依次电连接。[0012]上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述输入输出接口包括踏板输入接口、 按键输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和显示屏输出端口， 所述显示屏与所述显示屏输出端口电连接，所述扬声器与所述音频输出端口电连接，所述按键器与所述按键输入接口电连接，踏板通过所述踏板输入接口与所述MCU电连接。上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述扬声器的类型包括耳机。上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述按键器为IXD触摸屏或者遥控器。上述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中，所述存储器包括FLASH存储器，RAM存储器和DMA存储器。本实用新型可适用于各种传统声学钢琴学习，不仅可以进行简单的音高、节拍练习，更可以将音乐考级曲目等各种曲目通过课程制作工具包放于存储卡内，从而便于学员进行由基础至高级演奏的全面音乐学习。
图1是本实用新型智能声学钢琴的弹奏学习装置的结构示意框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。请参看图1所示，本实用新型智能声学钢琴的弹奏学习装置主体是一块控制主板 1，控制主板1上设有MCU11、存储器12、时钟器13、输入输出接口 14、声卡15和功放16，存储器12、时钟器13、输入输出接口 14、声卡15分别与MCUll进行电连接。本智能声学钢琴还包括分别与控制主板1相互电连接的传感器2、按键器3、显示屏4和扬声器5，传感器2 输入端与琴键电连接，输出端与控制主板1电连接，按键器3为IXD触摸屏或者遥控器，分别与控制主板1进行电连接或者无线连接，扬声器5也可以是耳机，与控制主板1上的功放16、声卡15依次电连接。输入输出接口 14包括踏板输入接口、按键输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和显示屏输出端口，踏板通过踏板输入接口与 MCUll电连接，显示屏4与显示屏输出端口电连接，可以安装在原来琴键6上方放置琴谱的地方，便于学习者观看，扬声器5与音频输出端口电连接，按键器3与按键输入接口电连接。存储器12包括FLASH存储器，RAM存储器和DMA存储器。存储器12中可以容纳多本普通或特殊的音乐教材，具体包括音乐教学所需的乐谱信息、MIDI信息和MIDI录音曲目等视音频信息，容量配置大小根据实际需要制定。通过LCD触摸屏或遥控器的按键器3 输入控制指令，控制主板1上的MCUll读取存储器12内课程，解码课程中所包含的乐谱及相关的音视频信息，将乐谱MIDI信号通过连接在控制主板1上的显示屏输出端口传输到显示屏4显示钢琴弹奏教学信息，并通过声卡15、功放16输出音频信号并经过MCUll的音频端口输出到扬声器5给出音乐(含伴奏)示范，于是学员跟随着进行练习。随着演奏开始， 传感器2感应到琴键的弹奏，产生电信号并将其通过按键输入接口传输至MCUll进行处理， MCUl 1会将从琴键处传来的电信号与存储器12中存储的MIDI信号等进行比较，根据学员的演奏情况，实时显示演奏的正误，最后给以评分。存储器12不仅能存储课程，而且可以记录练习日志并长久保存，时钟器13正是为日志计时之用，存储器12还可以保存演奏或演唱录
4音以提供回放。存储器12中的课程制作工具包用于制作本智能声学钢琴专有的自定义文件格式的课程文件和MIDI乐曲，针对学员的要求选择乐曲管理或插卡管理，执行制作、添加和删除乐曲的操作。综上所述，本实用新型可以真实还原教材上的各种信息用以教学，同时评判出学习者的演奏或演唱水平，带有本实用新型弹奏学习装置的智能声学钢琴是一种集学习、欣赏等功能于一体的多媒体的智能声学钢琴，为更多人进行钢琴自学提供了捷径，大大丰富了人们的业余文化生活。以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的申请专利范围，所以凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，具备控制主板，所述控制主板上设有MCU，以及与所述MCU连接的存储器、时钟器、输入输出接口和声卡，还包括功放；传感器，输入端与琴键电连接，输出端与所述控制主板电连接；按键器，与所述控制主板电连接或者无线连接；显示屏，与所述控制主板电连接；以及，扬声器，与所述控制主板上的所述功放、所述声卡依次电连接。
2.根据权利要求1所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述输入输出接口包括踏板输入接口、按键输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和显示屏输出端口，所述显示屏与所述显示屏输出端口电连接，所述扬声器与所述音频输出端口电连接，所述按键器与所述按键输入接口电连接，踏板通过所述踏板输入接口与所述MCU电连接。
3.根据权利要求1或2所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述扬声器的类型包括耳机。
4.根据权利要求1所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述按键器为LCD 触摸屏或者遥控器。
5.根据权利要求1所述智能声学钢琴的弹奏学习装置，其特征在于，所述存储器包括 FLASH存储器，RAM存储器和DMA存储器。
专利摘要本实用新型公开了一种智能声学钢琴的弹奏学习装置，其中具备控制主板，所述控制主板上设有MCU，以及与所述MCU连接的存储器、时钟器、输入输出接口和声卡，还包括功放，所述输入输出接口包括踏板输入接口，所述踏板与所述MCU电连接；传感器，两端分别与所述琴键和所述控制主板电连接；按键器，与所述控制主板电连接或者无线连接；显示屏，与所述控制主板电连接；扬声器，与所述控制主板上的所述功放、所述声卡依次电连接。本实用新型可适用于各种传统声学钢琴学习，不仅可以进行简单的音高、节拍练习，更可以将音乐考级曲目等各种曲目通过制作工具包放于多功能存储卡内，从而完成由基础至高级演奏的全面音乐学习。
文档编号G09B15/00GK202013731SQ20112006168
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者邬国强, 陈惠庆 申请人:上海钢琴有限公司
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