CN101483015A - 多媒体音乐学习机 - Google Patents

Abstract

一种多媒体音乐学习机，它包括核心处理模块，多功能接口，多功能存储卡，运行控制系统和课程制作工具包。核心处理模块包括中央处理器和两个数字信号处理器；多功能存储卡内包括所需的普通或特殊的音乐课程，乐谱、MIDI和音视频信息，日常使用的乐谱、录音和录像资料，适合初学者学习的或趣味性的音乐，宠物游戏数据以及MIDI音色库等。运行控制系统用于控制整机的运行，包括三个运行线程，由中央处理器控制运行，通过多功能接口接收音频音频信息和启动的命令，读取多功能存储卡内的音乐课程或接收通过多功能接口输入的音乐课程，进行MIDI音色合成、解码等处理，并由两个数字信号处理器进行音频和视频处理后输出到外接的视音频设备上。

Description

多媒体音乐学习机

技术领域

本发明涉及一种多媒体音乐学习机，具有丰富多样的功能，引人入胜的游戏学习方式，提供了学习音乐的各种资源，尤其适合学员在家中学习音乐，可以充当一个陪练老师。

背景技术

音乐学习有其特殊性，需要一定的天赋，也离不开老师面对面的指导。目前有一些用于音乐学习的辅助装置，例如基于音准仪的音高学习，基于节拍器的节奏练习，都比较初级，不能使学习者对乐曲或歌曲有全面地了解把握。例如，中国专利95226335.1提供一种智能语言、音乐学习机以及中国专利02202830.7提供一种音乐学习机。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。电子乐器本身也会有一些教学功能。但MIDI文件的乐谱功能很弱，基于MIDI播放的音乐与真实乐器演奏相比还有明显差异。仅将MIDI技术用于教学也有其局限性。例如，中国专利02112135.4提供一种多功能音乐学习机，它以midi技术为基础，建立具有多功能的音乐学习机。但，它也还存在一些需要改进的地方。比如，1)它缺少midi技术同时集成音视频技术；2)它缺少多音的音高判别，它只有单音音高判别技术，对复杂的多音演奏无法判断音高；3)在乐谱系统上，它不具有专业乐谱系统与midi乐谱的同步系统。

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，因此当学员在没有老师的情况下进行练习时，则面临巨大困难，有一种功能齐全的辅助学习设备是非常必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述在先技术中的缺陷，提供一种音乐学习机，能够克服上述的缺陷，具有集成midi技术和音视频技术；具有对复杂的多音演奏判断音高的系统；具有专业乐谱系统与midi乐谱的同步系统；具有完全真实画面指示的校音器系统；具有音视频输出，实时的乐谱进度显示和演奏显示，专业的乐谱显示，丰富的周边功能和娱乐功能等多媒体的音乐学习机。

本发明为了达到上述的

目的，所采取的技术方案是提供一种多媒体音乐学习机，它包括核心处理模块，多功能接口，多功能存储卡，运行控制系统和课程制作工具包；

所述的核心处理模块包括中央处理器(CPU)，分别与中央处理器连接的Flash存储器、时钟模块、RAM存储器、DMA存储器、第1数字信号处理器(DSP)和第2数字信号处理器(DSP)；

所述的多功能接口连接于核心处理模块上，包括踏板输入接口、遥控器输入接口、按键输入接口、A/D输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和视频输出端口；

所述的多功能存储卡内包括所需的普通或特殊的音乐课程；音乐教学所需的乐谱信息、MIDI信息、音视频信息；日常使用的乐谱、录音材料、录像资料；适合初学者学习的音乐，趣味性的音乐，宠物游戏数据以及MIDI音色库；

所述的运行控制系统用于控制整机的运行，它包括A、B、C三个运行线程，其中线程C为系统输入的响应线程，用于接收命令、解析命令和传送命令；线程B为具体情况下运行的线程，用于根据线程C传送的具体命令，打开并运行该具体命令中所要求的运行程序；线程A为系统始终运行的线程，它在开机后自动启动，在系统运作期间始终运作，用于读盘、视频输出和音频混音播放；

所述的运行控制系统由核心处理模块中的中央处理器控制运行，平时存储在Flash存储器内，中央处理器通过多功能接口中的输入接口接收启动的命令，由中央处理器从Flash存储器内调取该运行控制系统，读取多功能存储卡内的音乐课程或通过多功能接口输入的音乐课程，进行MIDI音色合成、解码音频视频流，并分别由第1、2数字信号处理器进行音频和视频处理，处理的结果随时存储到DMA和RAM存储器内，并分别通过连接在第1、2数字信号处理器上的音频输出端口和视频输出端口输出到外接的视音频设备上；

所述的课程制作工具包用于制作本学习机专有的自定义文件格式的学习机课程文件和学习机乐曲，选择乐曲管理或插卡管理，进行制作、添加和删除的操作。

如上述本发明学习机的结构，核心处理模块内的中央处理器控制运行控制系统通过读取多功能存储卡上内课程，解码课程中所包含的乐谱及相关的音视频信息，将乐谱通过连接在第1数字信号处理器上的视频输出端口上的电视机上显示出；并通过连接在第2数字信号处理器上的音频输出端口给以音乐(含伴奏)示范，指导学员学习，并根据学员的演奏/演唱情况，实时显示演奏的正误，最后给以评分。

本发明音乐学习机具有显著的效果。

●本发明可适用于各种传统乐器、电子乐器的学习，其特点是不仅可以进行简单的音高、节拍练习，更可以将各种曲目(例如音乐考级曲目)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。其中核心控制由一个中央处理器(32位通用的CPU)完成，另有两个高速数字信号处理器(DSP)分别完成音频和视频功能。这样整个系统可以同时处理MIDI音色合成、播放音频视频(如MP3，MP4等)、整机控制等，给使用者以听觉、视觉上全面的感受，解决了学员在无老师指导情况下学习的难题。

●本发明如上述的结构，有三个处理器协同工作(1个CPU，2个DSP)CPU控制运行控制系统用于整体控制，两个高速DSP装有不同算法，分别用于音频处理和视频处理；运行控制系统协调两个DSP的操作，可以同时处理MIDI音色合成、解码音频视频流、同时播放压缩音频视频(如MP3，MP4等)、录音、回放，操作控制整机等，作其中播放压缩音频时可以再现真实的乐器演奏并作示范；播放压缩视频时可以给学员进行动作示范，并可制作视频游戏增加娱乐性；MIDI音色合成可以合成各种乐器音色，这是各种乐器学习所必需的；录音、回放可记录学员的演奏状况并给以指导；快速音高识别算法可实时指出乐曲演奏过程中的细微问题。

●本发明如上述的结构，本发明包括的多功能存储卡不仅可以存储并可更换课程文件；其课程文件中包含有音乐教学所需的各种关联信息，包括乐谱信息、MIDI信息、音频/视频信息；本发明不同于上述在先技术中简单的音高节奏学习装置，本发明的多功能存储卡上可以容纳多本普通的音乐教材，并且可以真实还原教材上的各种信息用以教学，评判演奏/演唱水平；本发明多功能存储卡不仅能存储课程，而且可以记录练习日志并长久保存，如上述本发明的结构，核心处理模块中连接在中央处理器(CPU)上的时钟模块，正是为日志计时之用；本发明的多功能存储卡还可以保存演奏/演唱录音并可以回放等。

●本发明如上述的结构，本发明的多功能接口中的输入接口可以是经拾音器采集的模拟信号，也可以是数字的MIDI信号，能够适应传统乐器和电子乐器的不同需要；模拟信号经A/D转换后接入核心处理模块，MIDI信号直接接入核心处理模块上的串行口；其中视频输出端口可以是标准接口(AV)，可直接接于电视机上，实现大屏幕清晰的乐谱练习的显示；本发明的多功能接口中包括踏板输入接口，虽然主要操作控制由遥控器完成，但增加踏板控制，以解决学员双手演奏乐器时的操作。

●本发明如上述的结构，本发明的课程制作工具包用于制作本学习机专有的自定义文件格式的学习机课程文件和学习机乐曲，选择乐曲管理或插卡管理，进行制作、添加、删除的操作；本发明的课程制作工具包可以使普通用户将日常使用的各种乐谱、录音材料、录像资料等打包放入多功能存储卡内；并且对于MIDI音色库、各种软件等均可以更换，从而进行各种不同乐器以及新乐器的教学；本发明存放于多功能存储卡上的学习课程文件，不同于现有的文件格式，本发明中使用的是专有的自定义文件格式(文件名后缀为.LEV，简称LEV文件)，其内容包含有音乐教学所需的各种关联信息，例如乐谱、MIDI、音频/视频信息等；所以，本发明存储于多功能存储卡内的各种课程文件是用本发明的课程制作工具包所制作。并对于多功能存储卡内的软件及数据进行升级，为增加新课程或新乐器带来极大便利。

●本发明如上述的结构，为增加趣味性，本发明对所有乐曲增加了伴奏，并本发明结合音乐教学，融入了宠物游戏，尤其适合儿童的音乐学习。增加了趣味性，使练习不再枯燥。

●本发明如上述的结构，本发明的运行控制系统中加入了智能音准仪模块和多功能节拍器模块(均由软件制作)。本发明的的音准仪不同于以往的音准仪，本发明内的音准仪是智能化的，能在电视屏幕上显示真实乐器的图案，可以有不同的外观，并可更新，适应不同乐器和用户的需要。并自动识别所要校准的琴弦并以图像提示具体校准手法，可以让非专业人士方便校音；本发明节拍器不同于传统的节拍器，不仅可以调节基本的速度、节拍，还可以调节节奏，更换画面等。

●如上所述，本发明与在先技术相比具有下述突出的特点：

1>本发明有音视频输出。可以通过分别连接在两个数字信号处理器上的音频输出端口和视频输出端口输出到电视机上，实现大屏幕清晰的乐谱练习的显示；

2>本发明有专业的乐谱显示。在先技术中有乐谱显示，但是只显示很简单的乐谱，显示很少的音乐符号；而本发明的乐谱显示可以显示几乎所有的音乐符号和各种复杂的乐谱，包括五线谱和简谱；

3>本发明能够进行实时的乐谱进度显示和演奏显示。在先技术中也有显示音高错误的学习机，但，不能根据音乐的进行实时改变标准音高；本发明一边播放音乐伴奏，一边用进度线显示音乐播放的进度，同时一边改变音高判断的标准。使得演奏者可以随时看到自己和标准音高的差距；

4>本发明有娱乐功能。练习的时候可以获得金币，为本发明内置的宠物购买食物，家具等物品。这是在先技术的音乐学习机都不具备的；

5>本发明有丰富的周边功能。本发明有每日及每周练习状况的统计记录，这也是在先技术的音乐学习机不具备的；本发明具有完全真实画面指示的校音系统，比在先技术中任何校音器系统都要直观得多。以及本发明可自由选择速度，具有拍号、打拍密度界面美观的节拍器。

附图说明

图1是本发明音乐学习机一实施例的结构示意图；

图2是本发明运行控制系统一实施例的结构示意图；

图3是图2所示运行控制系统中系统始终运行的线程A一实施例的流程图；

图4是图2所示运行控制系统中具体情况下运行的线程B一实施例的流程图；

图5是图2所示运行控制系统中系统输入的响应线程C一实施例的流程图；

图6是本发明课程制作工具包一实施例的结构示意图；

图7是图6所示课程制作工具包的流程图；

图8是本发明音乐教学过程一实施例的流程图；

图9是本发明宠物养成过程一实施例的流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明音乐学习机的结构特征。

如图1所示，本发明音乐学习机包括核心处理模块2，多功能接口1和多功能存储卡3。

所述的核心处理模块2包括中央处理器(CPU)21，分别与中央处理器21连接的Flash存储器27、时钟模块26、RAM存储器25、DMA存储器24、第1数字信号处理器(DSP)22和第2数字信号处理器(DSP)23；在本实施例中，中央处理器21采用32位的普通的CPU。第1、2数字信号处理器22、23采用高速的含有本学习机所需要的算法的DSP。

所述的多功能接口1连接于核心处理模块2上，包括踏板输入接口101、遥控器输入接口102、A/D输入接口103、按键输入接口104、USB输入输出接口105、MIDI输入输出接口106、音频输出端口107和视频输出端口108。

在本实施例中，

●所述的输入接口中的遥控器输入用来控制所有的操作；

●所述的踏板输入用作当双手被占用时的辅助输入；

●所述的按键输入接口为电源开关；

●所述的AD输入连接到拾音器的音频输入端，主要用作传统乐器的输入；

●所述的MIDI输入连接到带有MIDI接口的设备，主要为电子乐器；

●所述的USB口可用来连接U盘，或连接电子乐器；

所说的输出接口包括音频输出端口、视频输出端口、MIDI输出接口；

●所述的音频输出端口、视频输出端口为标准的AV接口，用来连接电视机或其他同类设备；

●所说的MIDI输出接口可输出至外接MIDI音源或其他同类设备；

●所说的Flash存储器与中央处理器相连接，用来存放程序(运行控制系统等)；

●所说的多功能存储卡与核心处理模块相连用来长久保存数据，在本实施例中，多功能存储卡上容纳多本普通的音乐教材，它包括普通或特殊的音乐课程文件；音乐教学所需的乐谱信息、MIDI信息、音视频信息；日常使用的乐谱、录音材料、录像资料；适合初学者学习的或趣味性的音乐，宠物游戏数据以及MIDI音色库等；本实施例中的多功能存储卡可以真实还原教材上的各种信息用以教学，评判演奏/演唱水平；不仅能存储课程，而且可以记录练习日志并长久保存；

●所说的RAM存储器与中央处理器相连用来临时保存数据；

●时钟模块用来记录练习日志的时间与日期。

如图1所示，本发明学习机的核心是核心处理模块中的3个处理器。

一32位高速CPU、载有音频算法的DSP1、载有视频算法的DSP2，这些处理器可被封装在一个集成电路内。DSP通过DMA存取RAM以提高速度，32位高速CPU负责输入/输出及其他音视频外的所有控制工作。其中：

●载有音频算法的DSP1用来解码MP3\WMA等音频流，同时可以合成MIDI乐器音色，可以提供伴奏、示范等；

●载有视频算法的DSP2用来解码MPEG1、MPEG4、图片动画等视频文件，可以绘制乐谱，示范动作，制作饰品游戏等；

●32位高速CPU用来操作运行控制系统，控制所有的输入输出，负责各功能部件的协调，其他各种计算处理任务，例如音高识别，评分，游戏动作等；

●DMA用来直接存取RAM以提高速度；

●输入/输出接口等均与32位高速CPU相连，其中AD口用于音频的输入，CPU的串行口用作MIDI的输入输出，通用I/O口用作遥控按键和踏板的输入。

图2是本发明运行控制系统一实施例的结构。在本实施例中，如图2所示，运行控制系统包括A、B、C三个运行线程210、211、212，线程A为系统始终运行的线程210，线程B为具体情况下运行的线程211，线程C为系统输入的响应线程212；其中系统始终运行的线程A210内包括卡通播放模块101，混音输出模块102和读盘模块103；具体情况下运行的线程B211内包括midi预览播放模块111，多功能节拍器模块112，乐曲练习模块113和智能音准仪114；所述的乐曲练习模块113内包括midi播放和指令翻译模块121、124，乐谱显示刷谱模块122和评分程序模块123；其中乐谱显示刷谱模块122包括写盘模块221、录音模块222、音高判断及指示模块223。

本发明的音乐学习机的所有功能均由运行控制系统(软件)来实现。

如图2所示，本发明的运行控制系统运行于多线程的环境下，因而可以同时实现多媒体教学的各种功能。如图2所示，诸如显示乐谱、播放卡通等功能由视频DSP2实现，MIDI、录音回放等功能由音频DSP1完成，其他则由32位CPU完成，32位CPU还控制输入输出接口等。开机复位后运行控制系统(软件)开始运行，根据输入进入不同的线程而实现本发明的各种功能。

下面以乐曲教学为例说明本发明运行控制系统(软件)的运行过程。

通过遥控器或踏板选择功能，通过图2中线程C响应(响应的具体过程见图5)，当有输入时，进入命令解析程序；当命令为乐曲练习时，发消息给线程B；然后，继续判断有否踏板输入，再发消息给线程A或B，延迟15毫秒以使系统有充分的页面切换时间。本发明中遥控器可以选择所有功能，踏板可代替遥控器上的某些键，起到双手被占用时方便操作的作用。

进入线程B(具体的流程见图4)后先判断需要完成的功能，确定是课程练习后，先定位midi和乐谱位置，然后进行midi指令翻译，用midi播放示范或伴奏，刷新进度线指出应当演奏的位置，对通过拾音器采集的声音进行音高主频检测，与midi主旋律的正确音高进行比较，根据音高的正误高低发信息给线程A命令其在电视机上显示箭头指示高低并改变颜色指示正误；而后判断是否到页尾需要翻页，如不需翻页则重复以上过程继续练习；如需翻页则进一步判断是否乐曲结束；如未结束则显示下页乐谱，重复以上练习过程；如乐曲结束则进行评分，绘制评分页面，而后等待新的输入。

其他各功能可用以上类似的方式完成。

图3是系统始终运行线程A210一实施例的流程，如图3所示，线程A开始，首先进行步骤01，是否有卡通需要播放下一帧？如果是，执行步骤02，取得下一帧卡通数据，并Copy数据到电视输出Buffer相应位置区域并进入混音模块；如果否，执行步骤03，直接进入混音模块；然后，执行步骤04，判断是否需要播放SD卡上的数据？如果是，执行步骤05，读SD卡上相应的波形数据到SD buffer上，执行步骤06；如果否，执行步骤06；步骤06，对midi buffer、AD buffer、SD buffer的数据加法后输出到PCM buffer，然后，再回到步骤01。

上述的图3中，指出了系统开机后，初始化结束后就开始运行的线程。包括midi，输入的混音输出，卡通的视频绘制处理和SD卡的读取。另外如图3线程A所示，本发明还可以播放标准的MP3，AVI等音视频文件。

图4是在各种具体情况下运行的线程B211一实施例的流程。如图4所示，线程B开始000，当前需要的功能是什么？如果需要的是多功能节拍器，则执行步骤001，开启节拍器，并初始化；步骤002，是否到了下一个节拍？如果到了，执行步骤003，midi发声到midi buffer；然后，执行步骤004，延迟15ms，再返回到步骤002；如果没到下一个节拍，执行步骤004，延迟15ms，再返回到步骤002；

如图4所示，如果需要的是乐曲练习部分，首先执行步骤005，定位midi和乐谱位置；执行步骤006，midi指令翻译；执行步骤007，midi播放；执行步骤008，刷新进度线；执行步骤009，对输入音高进行主频检测；执行步骤010，与midi主旋律进行音高比较；执行步骤011，发信息给线程A，在电视机上显示箭头指示高低；执行步骤012，判断是否需要翻页？若是需要翻页，执行步骤014；若是不需要翻页，则返回到步骤007；步骤014，判断乐曲是否结束？如果是结束了，执行步骤015，给出评分，并绘制评分页面；如果没有结束，执行步骤013，显示下一页乐谱，并返回到步骤007；

如图4所示，如果需要的是进行midi预览：执行步骤016，定位文件中nidi文件位置；执行步骤017，进行midi文件播放；

如图4所示，如果需要的是智能音准仪，执行步骤018，开启音准仪，并初始化；执行步骤019，对输入的音高进行主频检测；执行步骤020，判断最接近那根弦的固定频率，并计算差值；最后，执行步骤021，发信息给线程A，在电视机上显示弦和差值。

上述图4中指出了各种不同情况下的线程运行流程。进入节拍器、音准仪或预览页面后，分别进入节拍器、音准仪和midi预览流程。进行循环播放节拍器或判断音准或循环进行midi播放。进入课程练习后，同步处理刷乐谱进度，演奏音高显示和midi播放。

需说明的是图4线程B中的音准仪与常规的不同，本发明中智能音准仪是根据不同乐器而定制的，因而非专业人员使用起来会很方便。例如小提琴有四根弦，当拉其中一根弦时，系统可以自动识别是哪一根，并以图示形象指出弦的松紧和指示旋钮的位置于调节的方向，而不是难懂的音高数据。同理对于其他定制乐器也很方便，同时还有通用调音器以适应不同需求。

所示多功能节拍器也不同于传统的节拍器，不仅可以调节基本的速度、节拍，还可以调节节奏型，更换画面等。

图5是系统输入的响应线程C212的流程。如图5所示，首先执行步骤0001，检测是否有遥控器按键输入；若无按键输入，执行步骤0004，检测是否有踏板输入。若有按键输入，执行步骤0002，解析命令后；执行步骤0003，根据当前页面状态发相应的信息给线程A或B；然后，执行步骤0004，检测是否有踏板输入。如果无，执行步骤0006，延迟15ms后，返回到步骤0001；如果有，执行步骤0005，根据当前页面状态发相应的信息给线程A或B；最后执行步骤0006，延迟15ms后，返回到步骤0001。

上述图5中显示了系统的输入响应。包括遥控器和踏板的输入命令。然后根据当前系统状态，发消息给其他线程(A或B)，进行各种控制操作。

图6是本发明课程制作工具包一实施例的结构。如图6所示，在本实施例中，本发明课程制作工具(软件)包括：乐谱管理模块601和插卡管理模块602；其中乐谱管理模块601包括显示乐谱模块607、制作乐谱模块606、添加乐谱模块605和删除乐谱模块604；插卡管理模块602包括回复初始状态模块603。

本发明的课程是由本发明课程制作工具包(软件)制作。本发明的课程制作工具包可以完成以下功能：

③访问学习机内置的SD卡上数据，读取学习机内的乐曲信息；

③灾难恢复，即恢复学习机的SD卡数据到出厂时的状态；

③课程制作。由于现有各种文件格式不能完全满足音乐教学的需要，本发明中课程文件使用专有的自定义文件格式，单个乐曲文件称为学习机乐曲(.mm文件)，将多个学习机乐曲文件打包后形成学习机课程文件(.lev文件)，本发明通过更换或修改课程文件来学习不同乐器或课程。

所述的课程文件(LEV)结构：

由文件头和数据部分组成。

文件头内容是课程中所有乐曲的列表。包含以下信息：

③每首乐曲在文件中的位置；

③乐曲的难度；

③乐曲的背景介绍页数。

数据部分由所有的乐曲数据拼接而成，即乐曲(mm)文件拼接而成。

每首乐曲数据(即乐曲.mm文件)由三块数据组成。

③乐曲题名图片，包含了乐曲演奏时所显示的乐曲标题。以bmp格式保存。

③乐曲伴奏midi。以midi0格式存放。

③乐谱文件。

③乐曲的背景介绍，以bmp格式存放。

课程制作过程：

典型乐曲有乐谱、MIDI音乐(含伴奏)、图片资料三部分组成，这三部分资料由课程制作工具包打包成为乐曲文件(.mm)，将乐曲文件插入到课程文件(.lev)中，就可以被本学习机使用。乐谱由通用软件Overture制作，MIDI文件可使用CakeWalk等软件生成标准MIDI文件，图片可使用JPG、GIFF等格式。选定课程所需的各个文件作为输入，经课程制作工具包处理后写入多功能存储卡(例如SD卡)就可以了。课程通常由专业人员制作，也可由用户加入自己喜爱的音乐。

如图6所示，进入课程制作工具包系统后可选择乐曲管理或插卡管理功能，在乐曲管理里则可以进行制作、添加、删除等操作。

下面以制作乐曲为例介绍一下本发明课程制作工具包(软件)的运作过程：

开始进入课程制作工具包系统，首先进行程序初始化，系统检查是否有插卡(即存储卡)，有则继续，否则显示信息后退出程序，选择插卡并读取乐曲信息，进入主界面，在这里可以选择所需的各种功能，选择乐曲制作并进入乐曲制作界面，填写乐曲名，检查输入是否正确，正确则继续、否则返回重新输入，添加乐谱(.ove)文件，添加正确继续否则返回，进一步添加MIDI文件，添加正确则制作并生成乐曲文件(.mm)，选择文件名保存，如正确则文件被保存在插卡上，否则返回乐曲制作界面，然后输入需保存的文件名进行保存，保存好后返回主界面选择新的功能(图7给出了这些运行的具体详细过程)。

图7是图6所示的课程制作工具包的流程。如图7所示，首先执行步骤700，进行程序初始化；执行步骤701，是否有插卡？若没有插卡，进行步骤702，无乐曲信息显示，返回步骤700，并执行步骤704，退出程序；若有插卡，执行步骤703，选择插卡；执行步骤705，从插卡中读取乐曲信息；执行步骤706，进入主界面显示；

如图7示，进入主界面后，可以选择不同的功能，如若选择插卡管理，则执行步骤707，打开初始化的插卡界面；执行步骤708，选择插卡，是否有插卡？如果没有插卡返回到步骤707；如果有插卡，则进行步骤709，回复原始状态(灾难回复)；然后，执行步骤7010，将其保存到插卡中后返回到步骤706，主界面显示；

如图7示，若选择乐谱管理中的制作乐曲，则进入步骤7011，制作乐曲界面；执行步骤7012，填写乐曲名称，填写输入的名称是否正确？如若不正确返回去，重新输入；如若输入正确，则执行步骤7013，添加OVE和midi文件，如添加的不正确，再重新添加；若添加正确，进行步骤7014，制作乐曲，如制作不成功，返回到步骤7011；若制作成功，进行步骤7015，输入文件名称，如果输入不正确，再重新输入；如若输入正确，则进行步骤7016，保存文件(到多功能存储卡内)，然后返回到步骤706，主界面显示；

如图7示，如选择删除乐曲，则执行步骤7017，首先选择要删除的乐曲(可以不只选择一个，可以多选)；然后，进行步骤7018，删除，并删除成功；执行步骤7019，将其删除修改的结果保存到插卡中；

如图7示，如选择添加乐曲，则执行步骤7020，添加乐曲；执行步骤7021，选择乐曲文件(可以多选)；步骤7022，添加成功；步骤7023，将添加成功后的文件保存到插卡中。

图8是本发明音乐教学过程一实施例的流程。

如图8所示，音乐教学过程(以小提琴课程为例)，首先连接好电视机，踏板、拾音器等，开机后电视机上显示主菜单，进入主菜单；选择课程练习801(课程内容由多功能存储卡内容决定)，进入练习画面802，画面显示乐谱等各种信息，然后选择示范或各种练习模式803，可用遥控器或踏板选择开始练习；跟随乐谱上的节拍或进度条演奏小提琴，琴声通过拾音器进入学习机，拾音器一般夹在在衣服上或放于较近处，可以选择分段练习806，或选择难点练习805，或选择全曲练习804；32位CPU操作运行控制系统判断输入音高是否正确，通过视频DSP2在电视画面上实时显示演奏的音准是否有偏差及偏差大小，同时显示实际演奏音符的节拍音高位置，正确的音符变蓝色，错误的则为红色，对于连续演奏正确将有奖励积分并获得游戏金币(可在游戏界面购买物品等)；演奏的真实状况(包括录音和演奏乐谱的正误标示等)被同时保存至RAM中，录音由音频DSP1处理，演奏完毕后系统给出评分807；这时还可以调出刚才的演奏过程进行重放809和保存回放808，以便回顾和讲评，为以后的练习找出重点。所被保存至RAM中的演奏可以选择存入存储卡进行永久保存，练习过程中如遇困难可以暂停或后退等，练习的时间、次数、分数等情况被保存进日志以备老师和家长查阅。

图9是本发明宠物养成过程一实施例的流程。

如图9所示，为增加教学的趣味性，结合教学过程加入了宠物游戏。宠物养成过程，根据练习者的练习质量，学习者在练琴的过程中会得到金币。宠物游戏900，包括商店901，收藏902和照料903；商店901里有买卖窗口904，里边有消耗品905和非消耗品906，消耗品905里有按物品分类或按价格分类，可以上下切换物品，左右切换类别，一键切换分类方式等907；非消耗品906里按价格排列或按类别排序，有上下和翻页键908；收藏902中分消耗品909和非消耗品9010；照料宠物903分为给宠物喂食9011，给宠物清洁9012和给宠物玩具9013。

如图9示，可进入宠物的商店为宠物购买一次性消耗的食物，清洁用品和玩具。给宠物使用上述物品后，宠物会得到经验值。当经验值积累到一定阶段，宠物就会升级。每10个级别宠物会变一个样子。此外也可在宠物商店为宠物购买装饰和摆设的用品，来美化宠物的家园。宠物也会在演奏和评分的时候出现在屏幕上根据练习者不同的表现而做出不同的反映。增加练习的趣味性和动力。

综合以上，本发明实现了一个多媒体的音乐学习机，可以全方位地进行音乐学习，给老师与学生以更多帮助，是一个完全不同于以往的学习装置。

Claims (4)

1.一种多媒体音乐学习机，其特征在于包括核心处理模块，多功能接口，多功能存储卡，运行控制系统和课程制作工具包；

所述的核心处理模块包括中央处理器，分别与中央处理器连接的Flash存储器、时钟模块、RAM存储器、DMA存储器、第1数字信号处理器和第2数字信号处理器；

所述的多功能接口连接于核心处理模块上，包括踏板输入接口、遥控器输入接口、按键输入接口、A/D输入接口、USB输入输出接口、MIDI输入输出接口、音频输出端口和视频输出端口；

所述的多功能存储卡内包括所需的普通或特殊的音乐课程；音乐教学所需的乐谱信息、MIDI信息、音视频信息；日常使用的乐谱、录音材料、录像资料；适合初学者学习的音乐，趣味性的音乐，宠物游戏数据以及MIDI音色库；

所述的运行控制系统用于控制整机的运行，它包括A、B、C三个运行线程，其中线程C为系统输入的响应线程，用于接收命令、解析命令和传送命令；线程B为具体情况下运行的线程，用于根据线程C传送的具体命令，打开并运行该具体命令中所要求的运行程序；线程A为系统始终运行的线程，它在开机后自动启动，在系统运作期间始终运作，用于读盘、视频输出和音频混音播放；

所述的运行控制系统由核心处理模块中的中央处理器控制运行，平时存储在Flash存储器内，中央处理器通过多功能接口中的输入接口接收启动的命令，由中央处理器从Flash存储器调取该运行控制系统，读取多功能存储卡内的音乐课程或通过多功能接口输入的音乐课程，进行MIDI音色合成、解码音频视频流，并分别由第1、2数字信号处理器进行音频和视频处理，处理的结果随时存储到DMA和RAM存储器内，并分别通过连接在第1、2数字信号处理器上的音频输出端口和视频输出端口输出到外接的视音频设备上；

所述的课程制作工具包用于制作本学习机专有的自定义文件格式的学习机课程文件和学习机乐曲，选择乐曲管理或插卡管理，进行制作、添加和删除的操作。

2.根据权利要求1所述的多媒体音乐学习机，其特征在于所述的运行控制系统内的具体情况下运行的线程B，它包括midi预览播放模块，多功能节拍器模块，乐曲练习模块和智能音准仪；所述的乐曲练习模块内包括midi播放和指令翻译模块，乐谱显示刷谱模块和评分模块；其中乐谱显示刷谱模块内包括写盘模块，录音模块和音高判断及指示模块。

3.根据权利要求1所述的多媒体音乐学习机，其特征在于所述的课程制作工具包内包括乐谱管理模块和插卡管理模块；其中乐谱管理模块包括显示乐谱模块、制作乐谱模块、添加乐谱模块和删除乐谱模块；插卡管理模块包括回复初始状态模块。

4.根据权利要求1所述的多媒体音乐学习机，其特征在于所述的音频输出端口和视频输出端口为AV接口。

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