键盘乐器学习装置及学习方法
专利名称：键盘乐器学习装置及学习方法
技术领域：
本发明是有关于一种键盘乐器学习装置及学习方法，尤指一种运用多 媒体影像互动装置提供音乐键盘使用者正确指法训练，并具有自我学习与 游戏功能的键盘乐器学习装置及学习方法。
背景技术：
对于学习音乐的人而言，无论专业或非专业，学习键盘操作都是一件 艰辛而困难的事，尤其必须花费大笔金钱与时间，才能有所成效。而音乐 键盘学习除了音准之外，也必须注意指法正确性。
请参阅图1所示，美国发明专利6982375号「Musical teaching device and method」，其是于钢琴台架11上设有手套17、 18，用以套设于使用 者手部，该手套17、 18具有传感器(图中未示出)通过传输线21与计算机 50电性连接，可通过该计算机50协助确认按压键盘12时指法的正确性； 但该类装置构造特殊且复杂，无法应用于传统钢琴，也无虚拟键盘功能， 且使用者手部被强迫定位于键盘12上方，无法如正常弹琴姿势操作，使 用上不合人体工学且会产生不舒适感。
请参阅图2及图2A所示，美国发明专利5557055号「Musical keyboard having an electronically controlled display and a method of keyboard display」，该案提出一种电子音乐键盘20，其键盘22是由多个的黑键 25及白键26构成，每一黑键25及白键26均具有一发光二极管号码显示 器27，可显示号码1 5，分别代表大拇指、食指、中指、无名指及小指， 再于每一黑键25及白键26下方均设有一发光装置28，该发光装置28由
一红灯28a与一绿灯28b构成，红灯28a亮时(图2以右斜线代表)表示以 右手按压，绿灯28b亮时(图2以直线代表)表示以左手按压；通过上述结 构，以图2所示，按键26c、 25a及26d分别必须以右手的大拇指、食指 及中指按压，而按键26a、 26b则分别以左手的小指、食指按压；但该电 子音乐键盘20必须依靠使用者判别灯光及号码指示操作，对于思考能力 较为缓慢的使用者或老年族群而言，困难度极高，很容易失去学习兴趣， 再者，即使使用者并未按照正确指法操作，该电子音乐键盘20也无法辨 识，此外，该电子音乐键盘20构造特殊且复杂，无法应用于传统钢琴或 电子琴，也无虚拟键盘功能。
发明内容
有鉴于公知制造方法的缺失，本发明的目的在于提出一种键盘乐器学 习装置及学习方法，运用多媒体影像互动装置提供音乐键盘使用者正确指 法训练，并具有自我学习与游戏功能。
为达到上述目的，本发明提出一种键盘乐器学习装置，包括
一数据存取单元，用以储存乐曲及指法；
一影像信号输出装置，用以读取该数据存取单元所储存乐曲及指法， 并输出对应影像信号。 其更包括
多个标记单元，是设置于使用者手指上；
影像检索装置，用以检索设置有标记单元的使用者手指影像，以及该 手指所摆放的平面的影像；
处理单元，用以解析该影像检索装置所检索的影像。
其中该处理单元所解析的影像检索装置所检索的影像，包含使用者手 指上该标记单元以及该对应影像信号。
其中该手指所摆放的平面是为一实体键盘，该处理单元可判读该乐曲
各音键于该实体键盘影像的相对位置。
其中该手指所摆放的平面是无实体键盘的任意平面，该处理单元可产 生一虚拟键盘信号，并整合该乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
其中该影像检索装置是摄影机、照相机等对象。
其中该数据存取单元是以有线或无线传输方式与外部装置连接，用以 输出或输入乐曲。
其中该外部装置包括网络、计算机或卡匣等储存有乐曲的装置。 其更更包含一声音信号输出装置。
其中该声音信号输出装置是喇叭、扬声器、耳机其中的一或其组合。 其中该影像信号输出装置是投影机。
其中该多个标记单元是可与使用者手指连结且具有二种以上互异的 外观特征。
其中该多个标记单元是可套设于使用者手指的套件。
其中该多个标记单元是可贴附于使用者手指的黏性件。
其中该多个标记单元是由至少一种的颜色、深浅色阶、几何图形或线 条等其中的一或其组合构成具有不同外观特征。
其中该多个标记单元的颜色或深浅色阶，是于该标记单元表面涂着颜 色或贴附具有颜色的贴片，或由该多个标记单元的材质，或与该多个标记 单元一体成型的其它材料所形成。
其中该多个标记单元是设置有可发出不同色光的发光二极管或灯泡 等发光组件。
其中该处理单元更包含多个压力感测装置，该多个压力感测装置是设 置于使用者手指按压琴键的部位，当使用者手指施以按压动作时，可触动 该压力感测装置。
其中该多个压力感测装置是设置于使用者手指指腹。
其中该压力感测装置电性连接多个的发光二极管或灯泡等发光组件，
当使用者施以按压动作时，可触动该压力感测装置并驱动对应的发光组件 发光。
其中该多个发光组件是设置于使用者手指指背。
其中该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是可控制该发光 组件产生与压力大小成正比的不同亮度。
其更包含一声音输出装置，该使用者手指施以按压动作所产生的压力 大小，是可控制该声音输出装置产生与压力大小成正比的不同音量大小的 声音信号。
为达到上述目的，本发明更提出一种键盘乐器学习方法，包括 于一数据存取单元储存乐曲及指法；
由一影像信号输出装置读取该数据存取单元所储存乐曲及指法，并输 出对应影像信号。
此外，其更包括一比对使用者指法的步骤，其包括于使用者手指的 手指设置标记单元；
由一影像检索装置检索设置有标记单元的使用者手指影像，以及该手 指所摆放的平面的影像；
由一处理单元对该影像检索单元检索的影像进行解析。
其中该处理单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上 该标记单元以及该对应影像信号。
其中该处理单元解析该影像检索装置所检索的影像是否包括一实体 键盘；
若是，则该处理单元判读该乐曲各音键于该实体键盘影像的相对位
置；
若否，则该影像信号输出装置产生一虚拟键盘信号，该处理单元并整 合该乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
其中该处理单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上 该标记单元以及该对应影像信号
若比对结果相同，则产生下一输出信号； 若比对结果不同，则发出异常通知。
其中该异常通知是包括静音或语音通知等声音信号方式，或具有警示 影像、警示灯光等显示方式。
为使对于本发明的结构目的和功效有更进一步的了解与认同，兹配合 附图详细说明如后。
图1是公知第6982375号美国专利前案的结构示意图； 图2是公知第6982375号美国专利前案的结构示意图； 图2A是图2的A-A剖视图； 图3是本发明的装置实施例架构图4是本发明的标记单元套设于手指并与键盘配合的俯视示意图5至图7是本发明的标记单元的不同实施例；
图8是本发明的方法流程图9是本发明的装置另一实施例架构图IO是使用者正确弹奏琴键的示意图11是使用者未正确弹奏琴键的示意图。
图中标记
10、 10a 10j、 510、 610、 710、 a~j-标记单元
20-影像检索装置
30-数据存取单元
3卜处理单元
40-影像信号输出装置
41a 41j-色块 50、 50a 50j-手指
51- 指腹
52- 指背 50L-左手 50R-右手 60-键盘 60a~60j-琴键
90- 压力感测装置
91- 发光组件
L广15、 R广R5-标示文字
具体实施例方式
以下将参照附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效， 而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，以利了解，但本发明的技术手 段并不限于所列举的附图。
请参阅图3所示，说明本发明的键盘乐器学习装置的架构，其主要具 有一数据存取单元30，是用以储存乐曲及指法，以及， 一影像信号输出装 置40，其是与该数据存取单元30电性连接，可用以读取该数据存取单元 30所储存的乐曲及指法，并可输出对应影像信号，使用者可依据所输出的 信号弹奏音乐键盘60。
再如图3所示，于使用者手指50上设置有标记单元10;该数据存取 单元30电性连接一影像检索单元20，该影像检索单元20可采用摄影机、 照相机等对象，其是用以检索该设置有标记单元10的使用者手指50影像， 以及该手指50所摆放的平面的影像，如图所示该手指50所摆放的平面是 为一音乐键盘60，亦可为桌面等任意平面；其次，于该数据存取单元30
内设有一处理单元31，该处理单元31是用以解析该影像检索装置20所检
索的影像，将该标记单元10与该影像信号输出装置40所输出的影像信号 相互比对；储存于该数据存取单元30内的乐曲一般是由软件撰写而成， 可直接写入该数据存取单元30内，亦可于该数据存取单元30设置芯片等 记忆或储存单元用以储存乐曲，此外，该数据存取单元30可通过有线或 无线传输方式与网络、计算机或卡匣等储存有乐曲的外部装置连接，用以 输出或输入乐曲或指法，以达到更新乐曲的目的。
其次，该影像信号输出装置40所产生对应的输出信号可为影像信号 或声音信号，因此，该影像信号输出装置40可采用投影机、电视屏幕、 计算机屏幕其中之一或组合的影像信号输出装置，或搭配喇叭、扬声器、 耳机等声音信号输出装置，于本实施例中，该影像信号输出装置40是为 一投影机，可投射出影像，并可调整其投射角度；必须附带说明的是，该 影像检索装置20、数据存取单元30及影像信号输出装置40的设置位置可 依实际情况、环境空间大小而安排，并不限于图3所示实施例设置于手指 50或音乐键盘60上方，而该标记单元10设置于手指50的位置可依影像 检索装置20、处理单元30及影像信号fe出装置40的位置不同，而由使用 者自行调整；同时，该影像检索装置20与该数据存取单元30之间，以及 该数据存取单元30与该影像信号输出装置40之间，可依需要通过有线或 无线的方式传输信号。
续请参阅图4所示，说明本发明提供的标记单元的设置态样；就一般 钢琴或电子琴的音乐键盘60而言，正常情况下，必须以双手十支手指弹 奏，因此设置有十个标记单元10a、0j，可分别设置于十支手指50a 50j， 至于该标记单元10a 10j附着于手指50a 50j上的方式有多种，如图4表 示的实施例，该标记单元10a 10j是为戒指一般的套件造型，且十个标记 单元10a 10j具有不同颜色，图中未能表现出颜色，在此谨以该标记单元 的组件符号10a~10j代表十种不同颜色；该影像信号输出装置40(显示于
图3)可依据该标记单元10a~10j的不同颜色产生对应颜色的色块 41a 41j，将该色块41a、lj投射于按键。
必须说明的是，本发明的标记单元的设置方式有多种，除图4所示具 有不同颜色的套件型态的标记单元10a 10j外，另如图5所示该标记单元 510，其外型仍维持套件态样，特点在于设有标示文字Ll 15、 R1 R5，分 别套设于左手50L、右手50R上，用以区分十支手指；其次，如图6所示 该标记单元610，其是可贴附于使用者手指50的黏性件，外型均呈现圆形， 但分别设置有不同图案，用以区分十支手指；再者，如图7所示该标记单 元710，其型态与图6所示该标记单元610相同，是可贴附于使用者手指 50的黏性件，本实施例的特点在于左手50L、右手50R的标记单元710具 有对称的条纹，且左手50L的标记单元710呈圆形，而右手50R的标记单 元710呈方形，用以区分十支手指；以上不同实施例说明，本发明的标记 单元的作用在于标示使用者手指，因此，其结构与外型不限，举凡可附着 或与手指连结的型态，无论套设或黏贴皆可，若为黏性件时，以具有重复 黏贴性为佳，以利重复使用；而其外观可由至少一种的颜色、深浅色阶、 几何图形或线条等其中之一或其组合构成具有不同外观特征，至于所呈现 的颜色或深浅色阶或图形、线条，可于标记单元表面涂着颜色或贴附具有 颜色的贴片，或通过标记单元本身的材质，或与标记单元一体成型的其它 材料所形成；此外亦可于标记单元上设置可发出不同色光的发光二极管或 灯泡等发光组件，使标记单元呈现出不同色彩或深浅色阶。
请参阅图8所示流程，说明本发明的实施方法，其包含
步骤801:于使用者手指设置标记单元；
步骤802:影像检索装置检索影像；由影像检索装置检索设置有标记 单元的使用者手指影像，以及该手指所摆放的平面的影像；
步骤803:判断是否具有实体键盘；由处理单元解析该影像检索装置 所检索的影像是否包括一实体键盘；
步骤804:若处理单元解析该影像具有实林键盘，如图3所示状态， 则处理单元可判读乐曲各音键于该实体键盘影像的相对位置，并产生控制 信号；
步骤805:再将步骤804产生的控制信号传送至输出装置，由输出装 置产生输出信号；
步骤806:若处理单元解析该影像不具有实体键盘，亦即设置标记单 元的使用者手指是摆放于桌面或任意非音乐键盘的平面上，该处理单元可 产生一具有虚拟键盘的控制信号，并整合该乐曲各音键于该虚体键盘影像 的相对位置；
步骤807:再将步骤806产生的控制信号传送至输出装置，由输出装 置产生并输出具有虚拟键盘的影像信号；
步骤808:使用者依据输出信号将对应标记单元的手指按压键盘；无 论是否具有实体键盘，使用者均可得到一输出信号； 就图3所示该投影机型态的影像信号输出装置40，配合图4所示该具有不 同颜色的标记单元10a~10j而言，影像信号输出装置40可于对应标记单 元10a~10j的颜色，于琴键60a 60j投射相同的色块40a、0j，使用者可 依据投射的色块颜色，将套设有对应颜色的手指按压琴键； 同理，若产生的输出信号包括虚拟键盘，则该影像信号输出装置40是投 射出一虚拟键盘，并于该虚拟键盘上提示弹奏的色块，其学习方式与实体 键盘相同；
步骤809:辨识使用者按压琴键指法的正确性；虽有色块提示使用者， 但仍然可能会有误动作，或使用者恶意胡乱操作的情况，如此便失去学习 正确指法的本意，因此，必须进行此一辨识步骤，其包含
步骤8091:由影像检索装置检索使用者手指的标记单元影像； 步骤8092:由处理单元比对所检索的标记单元影像是否与输出的影像 信号相同；
步骤8093:若比对结果相同，则发出正确的乐音，并返回步骤805
或步骤807，再接续后续步骤；此处必须说明的是，由于本发明是为一种
音乐键盘学习装置，因此所输出的信号可为单音，或一段短音节，使用者 可接续单音学习，亦可记忆短音节连续弹奏，而处理单元可通过程序设计
达到比对单音或音节正确性的目的；
步骤8094:若比对结果不同，亦即按压指法错误，则发出异常通知；
该异常通知方式有许多种，例如静音，亦即指法错误时则不发音，或以语 音通知等声音信号方式，或具有警示影像、警示灯光等显示方式，警告指 法错误。
通过上述方式，即可达到音乐键盘学习目的，且可辨识指法正确性， 而当处理单元具有多种乐曲时，使用者可于学习流程开始之前，首先选定 需要学习的乐曲，即可作为该处理单元解析及整合影像的依据，可依使用
者年纪不同、程度不同而自行选择适当的乐曲；再者，若使用者对于乐曲
及指法已具有一定熟悉度，则无需于手指配戴标记单元，可直接通过该数
据存取单元30(显示于图3)选取所需的乐曲，再由影像信号输出装置 40(显示于图3)输出对应影像信号，使用者即可依据输出信号自行弹奏音 乐键盘60，无须进行指法辨识或比对。
此外，就钢琴而言，其乐曲常具有轻重音弹奏技巧，因此，本发明不 仅可以辨识使用者指法正确性，亦可检测按压琴键的力度，请参阅图9所 示，该标记单元10是呈套筒状套设于使用者手指50，于使用者手指50 按压琴键的部位，亦即手指50的指腹51设置压力感测装置90，于手指 50的指背52设置发光二极管或灯泡等发光组件91，该压力感测装置90 是电性连接于该处理单元30，该压力感测装置90与发光组件91是电性连 接；当使用者按压键盘60时，可触动该压力感测装置90并驱动对应的发 光组件91发光，通过处理单元30分析压力大小，可控制发光组件91呈 现不同亮度或产生不同音量，亦即当按压力量大时，不仅发光组件91亮度高，且可产生较大音量，反之，当按压力量小时，则发光组件91亮度 低，且产生的音量较小，尤其当应用于虚拟键盘时，可令使用者有逼真的
弹琴情境；而该处理单元30可再电性连接因特网，搭配视讯系统，使得
一个以上的使用者可于同一平台上竞争，以达到趣味性键盘训练。
请参阅图10所示使用者正确弹奏琴键的示意图，请同时参阅图3所 示该影像检索装置20、数据存取单元30、处理单元31及影像信号输出装 置40;本实施例中的标记单元a j是分别黏贴于使用者左手50L及右手 50R手指的圆形贴片，关于前段设定标记单元、影像检索装置、数据存取 单元、影像信号输出装置及选择乐曲等步骤不再赘述，此处说明的是，当 乐曲开始时，可由影像信号输出装置40将对应乐曲音符的色块41b、 41e、 41j分别投射于琴键60b、 60e、 60j上，使用者依循色块41b、 41e、 41j 的颜色，将黏贴对应颜色的标记单元b、 e、 j的手指50b、 50e、 50j按压 琴键60b、 60e、 60j，再由影像检索装置20检索标记单元b、 e、 j及色块 41b、 41e、 41 j的影像，再由处理单元31比对相互对应的标记单元b及色 块41b、标记单元e及色块41e、标记单元j及色块41 j颜色是否相符， 如图10所示正确弹奏的情况下，即可连续投射色块，使用者可连续进行 键盘乐器学习。
再请参阅图11所示使用者未正确弹奏琴键的示意图，请同时参阅图3 所示该影像检索装置20、数据存取单元30、处理单元31及影像信号输出 装置40;当影像信号输出装置40将对应乐曲音符的色块41b、 41e、 41j 分别投射于琴键60b、 60e、 60j上时，使用者左手50L若于一设定时间内 未能及时弹奏，则影像检索装置20无法检索到对应标记单元b、 e的影像， 因此也无法进行比对，此时系统可发出异常通知，提醒使用者弹奏；而右 手50R所示，使用者虽然弹奏，但却使用与投射色块41j不同颜色的手指 50i，影像检索装置20检索色块41j及标记单元I的影像后，经由处理单 元31比对颜色不符，则发出异常通知，警告使用者指法错误。综上所述，
本发明提供的键盘乐器学习装置及学习方法，运用多媒体影像互动装置， 确实可提供音乐键盘学习者正确指法训练，并具有自我学习与游戏的功 能，而其装置简单、使用方式简单，可提高使用意愿，适用于儿童、思考 能力较为缓慢使用者或老年等各阶层族群，且其不仅可应用于钢琴、电子 琴等具体乐器键盘，亦可投射虚拟键盘。
以上所述，仅为本发明的最佳实施例而已，当不能以之限定本发明所 实施的范围。即大凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属 于本发明权利要求保护的范围内。
权利要求
1. 一种键盘乐器学习装置，其特征在于包括一数据存取单元，用以储存乐曲及指法；一影像信号输出装置，用以读取该数据存取单元所储存乐曲及指法，并输出对应影像信号。
2. 如权利要求1所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，更包括 多个标记单元，是设置于使用者手指上；影像检索装置，用以检索设置有标记单元的使用者手指影像，以及该手指 所摆放的平面的影像；处理单元，用以解析该影像检索装置所检索的影像。
3. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该处理单元 所解析的影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上该标记单元以及 该对应影像信号。
4. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该手指所摆 放的平面为一实体键盘，该处理单元判读该乐曲各音键于该实体键盘影像 的相对位置。
5. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该手指所摆 放的平面是无实体键盘的任意平面，该处理单元产生一虚拟键盘信号，并 整合该乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
6. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该影像检索 装置是摄影机、照相机。
7. 如权利要求1所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，包含一声音 信号输出装置。
8. 如权利要求1所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该影像信号 输出装置是投影机。
9. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个标记 单元是与使用者手指连结且具有二种以上互异的外观特征。
10. 如权利要求9所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 标记单元是由至少一种的颜色、深浅色阶、几何图形或线条其中之一或其 组合构成具有不同外观特征。
11. 如权利要求10所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 标记单元的颜色或深浅色阶，是于该标记单元表面涂着颜色或贴附具有颜 色的贴片，或由该多个标记单元的材质，或与该多个标记单元一体成型的 其它材料所形成。
12. 如权利要求9所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 标记单元设置有可发出不同色光的发光组件。
13. 如权利要求12所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该发光组件是发光二极管或灯泡。
14. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，更包含 多个压力感测装置，该多个压力感测装置是设置于使用者手指，当使用者 手指施以按压动作时，可触动该压力感测装置。
15. 如权利要求14所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 压力感测装置是设置于使用者手指指腹。
16. 如权利要求14所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该压力感测装置电性连接多个发光组件，当使用者施以按压动作时，触动该压力 感测装置并驱动对应的发光组件发光。
17. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个发光组件是设置于使用者手指指背。
18. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该发光组件是发光二极管或灯泡。
19. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该使用 者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控制该发光组件产生与压力大 小成正比的不同亮度。
20. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，更包含 一声音输出装置，该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控制 该声音输出装置产生与压力大小成正比的不同音量大小的声音信号。
21. —种键盘乐器学习方法，其特征在于，包括 于一数据存取单元储存乐曲及指法；由一影像信号输出装置读取该数据存取单元所储存乐曲及指法，并输出对 应影像信号。
22. 如权利要求21所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，更包括 一比对使用者指法的步骤，其包括 于使用者手指设置多个标记单元；由一影像检索装置检索设置有该标记单元的使用者手指影像，以及该手指所摆放的平面的影像；由一处理单元对该影像检索单元检索的影像进行解析。
23. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该处理 单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上该标记单元以及 该对应影像信号。
24. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该处理 单元解析该影像检索装置所检索的影像是否包括一实体键盘；若是，则该处理单元判读该乐曲各音键于该实体键盘影像的相对位置； 若否，则该影像信号输出装置产生一虚拟键盘信号，该处理单元并整合该 乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
25. 如权利要求23所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该处理 单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上该标记单元以及 该对应影像信号后若比对结果相同，则该影像信号输出装置产生下一输出信号； 若比对结果不同，则发出异常通知。
26. 如权利要求25所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该异常通知是包括静音或语音通知的声音信号方式，或具有警示影像、警示灯光的显示方式。
27. 如权利要求21所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，更包含一声音信号输出装置。
28. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是与使用者手指连结且具有二种以上互异的外观特征。
29. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是套设于使用者手指的套件。
30. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是贴附于使用者手指的黏性件。
31. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是由至少一种的颜色、深浅色阶、几何图形或线条等其中之一或 其组合构成具有不同外观特征。
32. 如权利要求31所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个 标记单元的颜色或深浅色阶，是于该标记单元表面涂着颜色或贴附具有颜 色的贴片，或由该多个标记单元的材质，或与该多个标记单元一体成型的 其它材料所形成。
33. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个 标记单元设置有发出不同色光的发光组件。
34. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，更包含 多个压力感测装置，该多个压力感测装置是设置于使用者手指按压琴键的 部位，当使用者手指施以按压动作时，触动该压力感测装置。
35. 如权利要求34所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该压力 感测装置电性连接多个发光组件，当使用者施以按压动作时，触动该压力 感测装置并驱动对应的发光组件发光。
36. 如权利要求35所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控制该发光组件产生与压力大 小成正比的不同亮度。
37. 如权利要求36所述的音键盘乐器学习方法，其特征在于，更包 含一声音输出装置，该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控 制该声音输出装置产生与压力大小成正比的不同音量大小的声音信号。
全文摘要
一种键盘乐器学习装置及学习方法，装置包含一数据存取单元及一影像信号输出装置，数据存取单元储存有乐曲及指法，输出装置可读取该乐曲及指法，并输出对应影像信号；数据存取单元包含一处理单元且电性连接一影像检索装置，影像检索装置用以检索设置有标记单元的使用者手指影像，及该手指所摆放的平面的影像；其中，手指所摆放平面为一实体键盘时，处理单元将影像检索装置所检索的实体键盘影像与乐曲程序相互比对整合为控制信号，再通过输出装置产生对应的输出信号；若手指所摆放平面无实体键盘时，输出装置产生一具有虚拟键盘的输出信号；使用者依据输出信号将对应标记单元的手指按压琴键，再由处理单元辨识正确性，达成音乐键盘自我学习的目的。
文档编号G09B15/00GK101388149SQ20071014890
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月12日 优先权日2007年9月12日
发明者简诗颖, 邵耀华 申请人:财团法人工业技术研究院
技术领域：
本发明是有关于一种键盘乐器学习装置及学习方法，尤指一种运用多 媒体影像互动装置提供音乐键盘使用者正确指法训练，并具有自我学习与 游戏功能的键盘乐器学习装置及学习方法。
背景技术：
对于学习音乐的人而言，无论专业或非专业，学习键盘操作都是一件 艰辛而困难的事，尤其必须花费大笔金钱与时间，才能有所成效。而音乐 键盘学习除了音准之外，也必须注意指法正确性。
请参阅图1所示，美国发明专利6982375号「Musical teaching device and method」，其是于钢琴台架11上设有手套17、 18，用以套设于使用 者手部，该手套17、 18具有传感器(图中未示出)通过传输线21与计算机 50电性连接，可通过该计算机50协助确认按压键盘12时指法的正确性； 但该类装置构造特殊且复杂，无法应用于传统钢琴，也无虚拟键盘功能， 且使用者手部被强迫定位于键盘12上方，无法如正常弹琴姿势操作，使 用上不合人体工学且会产生不舒适感。
请参阅图2及图2A所示，美国发明专利5557055号「Musical keyboard having an electronically controlled display and a method of keyboard display」，该案提出一种电子音乐键盘20，其键盘22是由多个的黑键 25及白键26构成，每一黑键25及白键26均具有一发光二极管号码显示 器27，可显示号码1 5，分别代表大拇指、食指、中指、无名指及小指， 再于每一黑键25及白键26下方均设有一发光装置28，该发光装置28由
一红灯28a与一绿灯28b构成，红灯28a亮时(图2以右斜线代表)表示以 右手按压，绿灯28b亮时(图2以直线代表)表示以左手按压；通过上述结 构，以图2所示，按键26c、 25a及26d分别必须以右手的大拇指、食指 及中指按压，而按键26a、 26b则分别以左手的小指、食指按压；但该电 子音乐键盘20必须依靠使用者判别灯光及号码指示操作，对于思考能力 较为缓慢的使用者或老年族群而言，困难度极高，很容易失去学习兴趣， 再者，即使使用者并未按照正确指法操作，该电子音乐键盘20也无法辨 识，此外，该电子音乐键盘20构造特殊且复杂，无法应用于传统钢琴或 电子琴，也无虚拟键盘功能。
发明内容
有鉴于公知制造方法的缺失，本发明的目的在于提出一种键盘乐器学 习装置及学习方法，运用多媒体影像互动装置提供音乐键盘使用者正确指 法训练，并具有自我学习与游戏功能。
为达到上述目的，本发明提出一种键盘乐器学习装置，包括
一数据存取单元，用以储存乐曲及指法；
一影像信号输出装置，用以读取该数据存取单元所储存乐曲及指法， 并输出对应影像信号。 其更包括
多个标记单元，是设置于使用者手指上；
影像检索装置，用以检索设置有标记单元的使用者手指影像，以及该 手指所摆放的平面的影像；
处理单元，用以解析该影像检索装置所检索的影像。
其中该处理单元所解析的影像检索装置所检索的影像，包含使用者手 指上该标记单元以及该对应影像信号。
其中该手指所摆放的平面是为一实体键盘，该处理单元可判读该乐曲
各音键于该实体键盘影像的相对位置。
其中该手指所摆放的平面是无实体键盘的任意平面，该处理单元可产 生一虚拟键盘信号，并整合该乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
其中该影像检索装置是摄影机、照相机等对象。
其中该数据存取单元是以有线或无线传输方式与外部装置连接，用以 输出或输入乐曲。
其中该外部装置包括网络、计算机或卡匣等储存有乐曲的装置。 其更更包含一声音信号输出装置。
其中该声音信号输出装置是喇叭、扬声器、耳机其中的一或其组合。 其中该影像信号输出装置是投影机。
其中该多个标记单元是可与使用者手指连结且具有二种以上互异的 外观特征。
其中该多个标记单元是可套设于使用者手指的套件。
其中该多个标记单元是可贴附于使用者手指的黏性件。
其中该多个标记单元是由至少一种的颜色、深浅色阶、几何图形或线 条等其中的一或其组合构成具有不同外观特征。
其中该多个标记单元的颜色或深浅色阶，是于该标记单元表面涂着颜 色或贴附具有颜色的贴片，或由该多个标记单元的材质，或与该多个标记 单元一体成型的其它材料所形成。
其中该多个标记单元是设置有可发出不同色光的发光二极管或灯泡 等发光组件。
其中该处理单元更包含多个压力感测装置，该多个压力感测装置是设 置于使用者手指按压琴键的部位，当使用者手指施以按压动作时，可触动 该压力感测装置。
其中该多个压力感测装置是设置于使用者手指指腹。
其中该压力感测装置电性连接多个的发光二极管或灯泡等发光组件，
当使用者施以按压动作时，可触动该压力感测装置并驱动对应的发光组件 发光。
其中该多个发光组件是设置于使用者手指指背。
其中该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是可控制该发光 组件产生与压力大小成正比的不同亮度。
其更包含一声音输出装置，该使用者手指施以按压动作所产生的压力 大小，是可控制该声音输出装置产生与压力大小成正比的不同音量大小的 声音信号。
为达到上述目的，本发明更提出一种键盘乐器学习方法，包括 于一数据存取单元储存乐曲及指法；
由一影像信号输出装置读取该数据存取单元所储存乐曲及指法，并输 出对应影像信号。
此外，其更包括一比对使用者指法的步骤，其包括于使用者手指的 手指设置标记单元；
由一影像检索装置检索设置有标记单元的使用者手指影像，以及该手 指所摆放的平面的影像；
由一处理单元对该影像检索单元检索的影像进行解析。
其中该处理单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上 该标记单元以及该对应影像信号。
其中该处理单元解析该影像检索装置所检索的影像是否包括一实体 键盘；
若是，则该处理单元判读该乐曲各音键于该实体键盘影像的相对位
置；
若否，则该影像信号输出装置产生一虚拟键盘信号，该处理单元并整 合该乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
其中该处理单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上 该标记单元以及该对应影像信号
若比对结果相同，则产生下一输出信号； 若比对结果不同，则发出异常通知。
其中该异常通知是包括静音或语音通知等声音信号方式，或具有警示 影像、警示灯光等显示方式。
为使对于本发明的结构目的和功效有更进一步的了解与认同，兹配合 附图详细说明如后。
图1是公知第6982375号美国专利前案的结构示意图； 图2是公知第6982375号美国专利前案的结构示意图； 图2A是图2的A-A剖视图； 图3是本发明的装置实施例架构图4是本发明的标记单元套设于手指并与键盘配合的俯视示意图5至图7是本发明的标记单元的不同实施例；
图8是本发明的方法流程图9是本发明的装置另一实施例架构图IO是使用者正确弹奏琴键的示意图11是使用者未正确弹奏琴键的示意图。
图中标记
10、 10a 10j、 510、 610、 710、 a~j-标记单元
20-影像检索装置
30-数据存取单元
3卜处理单元
40-影像信号输出装置
41a 41j-色块 50、 50a 50j-手指
51- 指腹
52- 指背 50L-左手 50R-右手 60-键盘 60a~60j-琴键
90- 压力感测装置
91- 发光组件
L广15、 R广R5-标示文字
具体实施例方式
以下将参照附图来描述本发明为达成目的所使用的技术手段与功效， 而以下附图所列举的实施例仅为辅助说明，以利了解，但本发明的技术手 段并不限于所列举的附图。
请参阅图3所示，说明本发明的键盘乐器学习装置的架构，其主要具 有一数据存取单元30，是用以储存乐曲及指法，以及， 一影像信号输出装 置40，其是与该数据存取单元30电性连接，可用以读取该数据存取单元 30所储存的乐曲及指法，并可输出对应影像信号，使用者可依据所输出的 信号弹奏音乐键盘60。
再如图3所示，于使用者手指50上设置有标记单元10;该数据存取 单元30电性连接一影像检索单元20，该影像检索单元20可采用摄影机、 照相机等对象，其是用以检索该设置有标记单元10的使用者手指50影像， 以及该手指50所摆放的平面的影像，如图所示该手指50所摆放的平面是 为一音乐键盘60，亦可为桌面等任意平面；其次，于该数据存取单元30
内设有一处理单元31，该处理单元31是用以解析该影像检索装置20所检
索的影像，将该标记单元10与该影像信号输出装置40所输出的影像信号 相互比对；储存于该数据存取单元30内的乐曲一般是由软件撰写而成， 可直接写入该数据存取单元30内，亦可于该数据存取单元30设置芯片等 记忆或储存单元用以储存乐曲，此外，该数据存取单元30可通过有线或 无线传输方式与网络、计算机或卡匣等储存有乐曲的外部装置连接，用以 输出或输入乐曲或指法，以达到更新乐曲的目的。
其次，该影像信号输出装置40所产生对应的输出信号可为影像信号 或声音信号，因此，该影像信号输出装置40可采用投影机、电视屏幕、 计算机屏幕其中之一或组合的影像信号输出装置，或搭配喇叭、扬声器、 耳机等声音信号输出装置，于本实施例中，该影像信号输出装置40是为 一投影机，可投射出影像，并可调整其投射角度；必须附带说明的是，该 影像检索装置20、数据存取单元30及影像信号输出装置40的设置位置可 依实际情况、环境空间大小而安排，并不限于图3所示实施例设置于手指 50或音乐键盘60上方，而该标记单元10设置于手指50的位置可依影像 检索装置20、处理单元30及影像信号fe出装置40的位置不同，而由使用 者自行调整；同时，该影像检索装置20与该数据存取单元30之间，以及 该数据存取单元30与该影像信号输出装置40之间，可依需要通过有线或 无线的方式传输信号。
续请参阅图4所示，说明本发明提供的标记单元的设置态样；就一般 钢琴或电子琴的音乐键盘60而言，正常情况下，必须以双手十支手指弹 奏，因此设置有十个标记单元10a、0j，可分别设置于十支手指50a 50j， 至于该标记单元10a 10j附着于手指50a 50j上的方式有多种，如图4表 示的实施例，该标记单元10a 10j是为戒指一般的套件造型，且十个标记 单元10a 10j具有不同颜色，图中未能表现出颜色，在此谨以该标记单元 的组件符号10a~10j代表十种不同颜色；该影像信号输出装置40(显示于
图3)可依据该标记单元10a~10j的不同颜色产生对应颜色的色块 41a 41j，将该色块41a、lj投射于按键。
必须说明的是，本发明的标记单元的设置方式有多种，除图4所示具 有不同颜色的套件型态的标记单元10a 10j外，另如图5所示该标记单元 510，其外型仍维持套件态样，特点在于设有标示文字Ll 15、 R1 R5，分 别套设于左手50L、右手50R上，用以区分十支手指；其次，如图6所示 该标记单元610，其是可贴附于使用者手指50的黏性件，外型均呈现圆形， 但分别设置有不同图案，用以区分十支手指；再者，如图7所示该标记单 元710，其型态与图6所示该标记单元610相同，是可贴附于使用者手指 50的黏性件，本实施例的特点在于左手50L、右手50R的标记单元710具 有对称的条纹，且左手50L的标记单元710呈圆形，而右手50R的标记单 元710呈方形，用以区分十支手指；以上不同实施例说明，本发明的标记 单元的作用在于标示使用者手指，因此，其结构与外型不限，举凡可附着 或与手指连结的型态，无论套设或黏贴皆可，若为黏性件时，以具有重复 黏贴性为佳，以利重复使用；而其外观可由至少一种的颜色、深浅色阶、 几何图形或线条等其中之一或其组合构成具有不同外观特征，至于所呈现 的颜色或深浅色阶或图形、线条，可于标记单元表面涂着颜色或贴附具有 颜色的贴片，或通过标记单元本身的材质，或与标记单元一体成型的其它 材料所形成；此外亦可于标记单元上设置可发出不同色光的发光二极管或 灯泡等发光组件，使标记单元呈现出不同色彩或深浅色阶。
请参阅图8所示流程，说明本发明的实施方法，其包含
步骤801:于使用者手指设置标记单元；
步骤802:影像检索装置检索影像；由影像检索装置检索设置有标记 单元的使用者手指影像，以及该手指所摆放的平面的影像；
步骤803:判断是否具有实体键盘；由处理单元解析该影像检索装置 所检索的影像是否包括一实体键盘；
步骤804:若处理单元解析该影像具有实林键盘，如图3所示状态， 则处理单元可判读乐曲各音键于该实体键盘影像的相对位置，并产生控制 信号；
步骤805:再将步骤804产生的控制信号传送至输出装置，由输出装 置产生输出信号；
步骤806:若处理单元解析该影像不具有实体键盘，亦即设置标记单 元的使用者手指是摆放于桌面或任意非音乐键盘的平面上，该处理单元可 产生一具有虚拟键盘的控制信号，并整合该乐曲各音键于该虚体键盘影像 的相对位置；
步骤807:再将步骤806产生的控制信号传送至输出装置，由输出装 置产生并输出具有虚拟键盘的影像信号；
步骤808:使用者依据输出信号将对应标记单元的手指按压键盘；无 论是否具有实体键盘，使用者均可得到一输出信号； 就图3所示该投影机型态的影像信号输出装置40，配合图4所示该具有不 同颜色的标记单元10a~10j而言，影像信号输出装置40可于对应标记单 元10a~10j的颜色，于琴键60a 60j投射相同的色块40a、0j，使用者可 依据投射的色块颜色，将套设有对应颜色的手指按压琴键； 同理，若产生的输出信号包括虚拟键盘，则该影像信号输出装置40是投 射出一虚拟键盘，并于该虚拟键盘上提示弹奏的色块，其学习方式与实体 键盘相同；
步骤809:辨识使用者按压琴键指法的正确性；虽有色块提示使用者， 但仍然可能会有误动作，或使用者恶意胡乱操作的情况，如此便失去学习 正确指法的本意，因此，必须进行此一辨识步骤，其包含
步骤8091:由影像检索装置检索使用者手指的标记单元影像； 步骤8092:由处理单元比对所检索的标记单元影像是否与输出的影像 信号相同；
步骤8093:若比对结果相同，则发出正确的乐音，并返回步骤805
或步骤807，再接续后续步骤；此处必须说明的是，由于本发明是为一种
音乐键盘学习装置，因此所输出的信号可为单音，或一段短音节，使用者 可接续单音学习，亦可记忆短音节连续弹奏，而处理单元可通过程序设计
达到比对单音或音节正确性的目的；
步骤8094:若比对结果不同，亦即按压指法错误，则发出异常通知；
该异常通知方式有许多种，例如静音，亦即指法错误时则不发音，或以语 音通知等声音信号方式，或具有警示影像、警示灯光等显示方式，警告指 法错误。
通过上述方式，即可达到音乐键盘学习目的，且可辨识指法正确性， 而当处理单元具有多种乐曲时，使用者可于学习流程开始之前，首先选定 需要学习的乐曲，即可作为该处理单元解析及整合影像的依据，可依使用
者年纪不同、程度不同而自行选择适当的乐曲；再者，若使用者对于乐曲
及指法已具有一定熟悉度，则无需于手指配戴标记单元，可直接通过该数
据存取单元30(显示于图3)选取所需的乐曲，再由影像信号输出装置 40(显示于图3)输出对应影像信号，使用者即可依据输出信号自行弹奏音 乐键盘60，无须进行指法辨识或比对。
此外，就钢琴而言，其乐曲常具有轻重音弹奏技巧，因此，本发明不 仅可以辨识使用者指法正确性，亦可检测按压琴键的力度，请参阅图9所 示，该标记单元10是呈套筒状套设于使用者手指50，于使用者手指50 按压琴键的部位，亦即手指50的指腹51设置压力感测装置90，于手指 50的指背52设置发光二极管或灯泡等发光组件91，该压力感测装置90 是电性连接于该处理单元30，该压力感测装置90与发光组件91是电性连 接；当使用者按压键盘60时，可触动该压力感测装置90并驱动对应的发 光组件91发光，通过处理单元30分析压力大小，可控制发光组件91呈 现不同亮度或产生不同音量，亦即当按压力量大时，不仅发光组件91亮度高，且可产生较大音量，反之，当按压力量小时，则发光组件91亮度 低，且产生的音量较小，尤其当应用于虚拟键盘时，可令使用者有逼真的
弹琴情境；而该处理单元30可再电性连接因特网，搭配视讯系统，使得
一个以上的使用者可于同一平台上竞争，以达到趣味性键盘训练。
请参阅图10所示使用者正确弹奏琴键的示意图，请同时参阅图3所 示该影像检索装置20、数据存取单元30、处理单元31及影像信号输出装 置40;本实施例中的标记单元a j是分别黏贴于使用者左手50L及右手 50R手指的圆形贴片，关于前段设定标记单元、影像检索装置、数据存取 单元、影像信号输出装置及选择乐曲等步骤不再赘述，此处说明的是，当 乐曲开始时，可由影像信号输出装置40将对应乐曲音符的色块41b、 41e、 41j分别投射于琴键60b、 60e、 60j上，使用者依循色块41b、 41e、 41j 的颜色，将黏贴对应颜色的标记单元b、 e、 j的手指50b、 50e、 50j按压 琴键60b、 60e、 60j，再由影像检索装置20检索标记单元b、 e、 j及色块 41b、 41e、 41 j的影像，再由处理单元31比对相互对应的标记单元b及色 块41b、标记单元e及色块41e、标记单元j及色块41 j颜色是否相符， 如图10所示正确弹奏的情况下，即可连续投射色块，使用者可连续进行 键盘乐器学习。
再请参阅图11所示使用者未正确弹奏琴键的示意图，请同时参阅图3 所示该影像检索装置20、数据存取单元30、处理单元31及影像信号输出 装置40;当影像信号输出装置40将对应乐曲音符的色块41b、 41e、 41j 分别投射于琴键60b、 60e、 60j上时，使用者左手50L若于一设定时间内 未能及时弹奏，则影像检索装置20无法检索到对应标记单元b、 e的影像， 因此也无法进行比对，此时系统可发出异常通知，提醒使用者弹奏；而右 手50R所示，使用者虽然弹奏，但却使用与投射色块41j不同颜色的手指 50i，影像检索装置20检索色块41j及标记单元I的影像后，经由处理单 元31比对颜色不符，则发出异常通知，警告使用者指法错误。综上所述，
本发明提供的键盘乐器学习装置及学习方法，运用多媒体影像互动装置， 确实可提供音乐键盘学习者正确指法训练，并具有自我学习与游戏的功 能，而其装置简单、使用方式简单，可提高使用意愿，适用于儿童、思考 能力较为缓慢使用者或老年等各阶层族群，且其不仅可应用于钢琴、电子 琴等具体乐器键盘，亦可投射虚拟键盘。
以上所述，仅为本发明的最佳实施例而已，当不能以之限定本发明所 实施的范围。即大凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属 于本发明权利要求保护的范围内。
权利要求
1. 一种键盘乐器学习装置，其特征在于包括一数据存取单元，用以储存乐曲及指法；一影像信号输出装置，用以读取该数据存取单元所储存乐曲及指法，并输出对应影像信号。
2. 如权利要求1所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，更包括 多个标记单元，是设置于使用者手指上；影像检索装置，用以检索设置有标记单元的使用者手指影像，以及该手指 所摆放的平面的影像；处理单元，用以解析该影像检索装置所检索的影像。
3. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该处理单元 所解析的影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上该标记单元以及 该对应影像信号。
4. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该手指所摆 放的平面为一实体键盘，该处理单元判读该乐曲各音键于该实体键盘影像 的相对位置。
5. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该手指所摆 放的平面是无实体键盘的任意平面，该处理单元产生一虚拟键盘信号，并 整合该乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
6. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该影像检索 装置是摄影机、照相机。
7. 如权利要求1所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，包含一声音 信号输出装置。
8. 如权利要求1所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该影像信号 输出装置是投影机。
9. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个标记 单元是与使用者手指连结且具有二种以上互异的外观特征。
10. 如权利要求9所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 标记单元是由至少一种的颜色、深浅色阶、几何图形或线条其中之一或其 组合构成具有不同外观特征。
11. 如权利要求10所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 标记单元的颜色或深浅色阶，是于该标记单元表面涂着颜色或贴附具有颜 色的贴片，或由该多个标记单元的材质，或与该多个标记单元一体成型的 其它材料所形成。
12. 如权利要求9所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 标记单元设置有可发出不同色光的发光组件。
13. 如权利要求12所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该发光组件是发光二极管或灯泡。
14. 如权利要求2所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，更包含 多个压力感测装置，该多个压力感测装置是设置于使用者手指，当使用者 手指施以按压动作时，可触动该压力感测装置。
15. 如权利要求14所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个 压力感测装置是设置于使用者手指指腹。
16. 如权利要求14所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该压力感测装置电性连接多个发光组件，当使用者施以按压动作时，触动该压力 感测装置并驱动对应的发光组件发光。
17. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该多个发光组件是设置于使用者手指指背。
18. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该发光组件是发光二极管或灯泡。
19. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，该使用 者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控制该发光组件产生与压力大 小成正比的不同亮度。
20. 如权利要求16所述的键盘乐器学习装置，其特征在于，更包含 一声音输出装置，该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控制 该声音输出装置产生与压力大小成正比的不同音量大小的声音信号。
21. —种键盘乐器学习方法，其特征在于，包括 于一数据存取单元储存乐曲及指法；由一影像信号输出装置读取该数据存取单元所储存乐曲及指法，并输出对 应影像信号。
22. 如权利要求21所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，更包括 一比对使用者指法的步骤，其包括 于使用者手指设置多个标记单元；由一影像检索装置检索设置有该标记单元的使用者手指影像，以及该手指所摆放的平面的影像；由一处理单元对该影像检索单元检索的影像进行解析。
23. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该处理 单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上该标记单元以及 该对应影像信号。
24. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该处理 单元解析该影像检索装置所检索的影像是否包括一实体键盘；若是，则该处理单元判读该乐曲各音键于该实体键盘影像的相对位置； 若否，则该影像信号输出装置产生一虚拟键盘信号，该处理单元并整合该 乐曲各音键于该虚体键盘影像的相对位置。
25. 如权利要求23所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该处理 单元比对影像检索装置所检索的影像，包含使用者手指上该标记单元以及 该对应影像信号后若比对结果相同，则该影像信号输出装置产生下一输出信号； 若比对结果不同，则发出异常通知。
26. 如权利要求25所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该异常通知是包括静音或语音通知的声音信号方式，或具有警示影像、警示灯光的显示方式。
27. 如权利要求21所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，更包含一声音信号输出装置。
28. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是与使用者手指连结且具有二种以上互异的外观特征。
29. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是套设于使用者手指的套件。
30. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是贴附于使用者手指的黏性件。
31. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个标记单元是由至少一种的颜色、深浅色阶、几何图形或线条等其中之一或 其组合构成具有不同外观特征。
32. 如权利要求31所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个 标记单元的颜色或深浅色阶，是于该标记单元表面涂着颜色或贴附具有颜 色的贴片，或由该多个标记单元的材质，或与该多个标记单元一体成型的 其它材料所形成。
33. 如权利要求28所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该多个 标记单元设置有发出不同色光的发光组件。
34. 如权利要求22所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，更包含 多个压力感测装置，该多个压力感测装置是设置于使用者手指按压琴键的 部位，当使用者手指施以按压动作时，触动该压力感测装置。
35. 如权利要求34所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该压力 感测装置电性连接多个发光组件，当使用者施以按压动作时，触动该压力 感测装置并驱动对应的发光组件发光。
36. 如权利要求35所述的键盘乐器学习方法，其特征在于，该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控制该发光组件产生与压力大 小成正比的不同亮度。
37. 如权利要求36所述的音键盘乐器学习方法，其特征在于，更包 含一声音输出装置，该使用者手指施以按压动作所产生的压力大小，是控 制该声音输出装置产生与压力大小成正比的不同音量大小的声音信号。
全文摘要
一种键盘乐器学习装置及学习方法，装置包含一数据存取单元及一影像信号输出装置，数据存取单元储存有乐曲及指法，输出装置可读取该乐曲及指法，并输出对应影像信号；数据存取单元包含一处理单元且电性连接一影像检索装置，影像检索装置用以检索设置有标记单元的使用者手指影像，及该手指所摆放的平面的影像；其中，手指所摆放平面为一实体键盘时，处理单元将影像检索装置所检索的实体键盘影像与乐曲程序相互比对整合为控制信号，再通过输出装置产生对应的输出信号；若手指所摆放平面无实体键盘时，输出装置产生一具有虚拟键盘的输出信号；使用者依据输出信号将对应标记单元的手指按压琴键，再由处理单元辨识正确性，达成音乐键盘自我学习的目的。
文档编号G09B15/00GK101388149SQ20071014890
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月12日 优先权日2007年9月12日
发明者简诗颖, 邵耀华 申请人:财团法人工业技术研究院
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