CN104681017B - 基于智能手机的电子琴示教设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智能手机的电子琴示教设备，它由琴键处理‑显示单元和智能手机组成；琴键处理‑显示单元的外形结构和普通电子琴相同，按键大小和排列也与普通电子琴无异，差别在于在按键下方置有红黄绿三色指示灯显示驱动和按键检测电路；智能手机通过安装定制应用程序实现功能，主要包括同步响应琴键处理‑显示单元按键情况，控制手机内部扬声器发出对应节拍音调，并将按键信息统计，以便进行错误统计和回放存储。本设备充分利用了现有智能手机的功能，琴键处理和显示单元与常规电子琴相比，结构简单、无须调音、价格低廉，便于携带,同时可以有效解决师资匮乏地区音乐教育投入不足和成本偏高的问题,具有极大的市场前景和经济效益。

Description

基于智能手机的电子琴示教设备

技术领域

本发明的实施方式涉及电子乐器和无线技术领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种基于智能手机的电子琴示教设备。

背景技术

近年来，随着信息技术的快速发展，智能手机日渐普及，其不光具备通信功能，更是网络沟通，资讯获取，便捷生活的好途径，甚至可以成为办公、教育的有效工具。

现有的音乐教育，存在电子琴硬件成本偏高，设备携带不方便、边远地区音乐教育投入不足等，严重制约了音乐人才的培养教育。

基于智能手机的电子琴示教系统可以有效弥补上述缺点，为广大音乐爱好者提供便捷和舒适的学习设备和环境，目前还没有关于智能手机和电子琴无线结合更具不同需求可进行模式选择的电子琴示教设备的相关报道。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于智能手机的电子琴示教设备，以期望简化电子琴并降低成本。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种基于智能手机的电子琴示教设备，它由琴键处理-显示单元和智能手机两部分组成；所述琴键处理-显示单元包括电源模块、曲调输入模块、主控模块、无线收发模块和三色指示灯模块，所述智能手机安装有手机APP模块、无线收发模块、扬声器模块、信息统计-存储模块、电子琴音调库和手机曲目库，所述手机APP模块内置预设模式，各模块之间的信号连接关系如下：

所述电源模块为所述琴键处理-显示单元供电，所述琴键处理-显示单元与所述手机APP模块通过无线收发模块信号连接；

所述手机APP模块选定预设模式并从手机曲目库中选定曲目；

所述曲调输入模块与所述主控模块信号连接，曲调输入模块为所述主控模块提供按键输入信息，主控模块将按键输入信息传递给手机APP模块；

所述手机APP模块根据按键输入信息从电子琴音调库选取与按键输入信息相应的音调并控制扬声器模块发声；

所述手机APP模块将从电子琴音调库选取的音调与所述曲目进行对比，然后将对比结果存储在信息统计-存储模块中；

所述手机APP模块将预设模式信息和所述曲目对应的键值信息传递给所述主控模块，所述主控模块将所述按键输入信息和所述曲目对应的键值信息进行对比，然后根据对比结果结合预设模式控制所述三色指示灯模块显色。

进一步的技术方案是：所述曲调输入模块包括琴键和位于琴键下方的检测电路。

更进一步的技术方案是：所述主控模块内设脉冲边沿触发器、脉冲宽度检测器和压力感应器，所述脉冲边沿触发器、脉冲宽度检测器和压力感应器分别与所述检测电路连接。

更进一步的技术方案是：所述三色指示灯模块位于所述琴键下方，包括指示灯驱动和与指示灯驱动电连接的红绿蓝三色指示灯。

更进一步的技术方案是：所述预设模式包括教学模式、练习模式和演奏模式。

更进一步的技术方案是：所述红绿蓝三色指示灯的亮灯规则如下：

教学模式：所述按键输入信息与曲目对应的键值信息相符，当前按键的指示灯亮绿色；否则当前按键的指示灯亮红色进行警告，并点亮曲目对应的下一按键的蓝色指示灯进行提示；

练习模式：所述按键输入信息与曲目对应的键值信息相符，当前按键的指示灯亮绿色；否则当前按键的指示灯亮红色进行警告；智能手机同步记录错误情况；

演奏模式：指示灯不亮，以免对演奏者造成干扰，但智能手机会后台同步记录统计，作为演奏后的评判。

更进一步的技术方案是：所述手机曲目库通过无线网络动态更新。

更进一步的技术方案是：所述琴键处理-显示单元的外形结构与电子琴相同，按键大小和排列也与普通电子琴无异，差别在于在按键下方置有红黄绿三色指示灯和检测电路。

更进一步的技术方案是：所述无线收发模块的通信方式为蓝牙或者WiFi。

更进一步的技术方案是：所述电源模块为可充式锂电池，且支持外部供电。

和普通电子琴行列扫描或电平触发的按键检测设计方式不同，主控单元采用脉冲边沿触发、脉冲宽度检测方式和压力感应检测相结合的方式，通过按键检测电路捕获琴键按下状态和时间，识别出按键位置、按键次数和击键强度等信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：本设备充分利用了现有智能手机的功能，琴键处理-显示单元与常规电子琴相比，结构简单、无须调音、价格低廉，便于携带,同时可以有效解决师资匮乏地区音乐教育投入不足和成本偏高的问题,具有极大的市场前景和经济效益。

附图说明

图1为本发明基于智能手机的电子琴示教设备的系统架构。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是基于智能手机的电子琴示教设备的系统架构。

该设备由琴键处理-显示单元和智能手机两部分组成，琴键处理和显示单元的外形机械结构和普通电子琴相同，智能手机安装有定制应用程序。两个部分的具体架构是：琴键处理-显示单元包括电源模块、曲调输入模块、主控模块、无线收发模块和三色指示灯模块；智能手机安装有手机APP模块、无线收发模块、扬声器模块、信息统计-存储模块、电子琴音调库和手机曲目库，所述手机APP模块内置预设模式；各个模块的作用是：

电源模块：可充式锂电池，且支持外部供电，为琴键处理-显示单元供电；

曲调输入模块：包括琴键和位于琴键下方的检测电路，琴键共用户按键输入，检测电路用于检测输入的信息，包括按键位置、按键次数和击键强度等，并将所有信息传输给主控模块；

主控模块：内设脉冲边沿触发器、脉冲宽度检测器和压力感应器，所述脉冲边沿触发器、脉冲宽度检测器和压力感应器分别与所述检测电路连接，获取曲调输入模块的信息并上传至智能手机，获取智能手机反馈的预设模式信息和选定的曲目对应的键值信息，并将该键值信息和按键输入信息进行对比控制三色指示灯模块显色；

无线收发模块：信号连接智能手机和琴键处理-显示单元，通信方式为蓝牙或者WiFi；

三色指示灯模块：位于琴键下方，包括指示灯驱动和与指示灯驱动电连接的红绿蓝三色指示灯，指示灯驱动接收主控模块的信号，然后驱动指示灯点亮对应的颜色。

手机APP模块：选定预设模式，预设模式为为教学模式、练习模式或演奏模式，选定的模式不同，三色指示灯模块亮灯的规则不同；从手机曲目库中选定曲目以供用户进行对照练习、教学，或者用于演奏效果对比，判断演奏时按键输入的准确性；根据按键输入信息从电子琴音调库选取与按键输入信息相应的音调并控制扬声器模块发声；将从电子琴音调库选取的音调与所述曲目进行对比，然后将对比结果存储在信息统计-存储模块中；将预设模式信息和所述曲目对应的键值信息传递给所述主控模块；

扬声器模块：根据按键输入发出相应的音调；

信息统计-存储模块：用于存储按键输入信息、按键输入信息与曲目对比结果，以供回放和查看输入错误的地方；

电子琴音调库和手机曲目库：分别存储电子琴各个按键对应的音调和曲谱。

红绿蓝三色指示灯的亮灯规则如下：

教学模式：演奏者按下某个琴键，如果正确则当前琴键的指示灯亮绿色；否则当前琴键的指示灯亮红色进行警告，并点亮曲目对应的下一按键的蓝色指示灯进行提示；

练习模式：演奏者按下某个琴键，如果正确则当前按键的指示灯亮绿色；否则当前按键的指示灯亮红色进行警告；智能手机同步记录错误情况；

演奏模式：演奏者按下琴键，对应指示灯不亮，以免对演奏者造成干扰，但智能手机会后台同步记录统计，作为演奏后的评判。

智能手机通过手机APP模块实现功能，主要包括同步响应琴键处理-显示单元按键情况，控制手机内部扬声器发出对应节拍音调,并将按键信息统计，以便进行错误统计和回放存储，可以通过无线网络反馈给教师远程指导。智能手机的曲目库也可以通过无线网络动态更新。

本设备的使用工作流程如下：

首先打开琴键处理-显示单元的电源，将琴键处理-显示单元和智能手机链接，然后在智能手机中选定预设模式和曲目，通过敲击按键，检测电路检测输入的信息，然后传递给主控模块，主控模块将该信息传递给手机APP模块，手机APP模块控制扬声器模块发声并将电子琴音调库选取的音调与曲目进行对比，然后将对比结果存储在信息统计-存储模块中，同时手机APP模块将预设模式信息和曲目对应的键值信息传递给主控模块，主控模块将按键输入信息和曲目对应的键值信息进行对比，根据对比结果结合预设模式控制三色指示灯模块显色。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种基于智能手机的电子琴示教设备，其特征在于它由琴键处理-显示单元和智能手机两部分组成；所述琴键处理-显示单元包括电源模块、曲调输入模块、主控模块、无线收发模块和三色指示灯模块，所述智能手机安装有手机APP模块、无线收发模块、扬声器模块、信息统计-存储模块、电子琴音调库和手机曲目库，所述手机APP模块内置预设模式，各模块之间的信号连接关系如下：

所述电源模块为所述琴键处理-显示单元供电，所述琴键处理-显示单元与所述手机APP模块通过无线收发模块信号连接；

所述手机APP模块选定预设模式并从手机曲目库中选定曲目；

所述曲调输入模块与所述主控模块信号连接，曲调输入模块为所述主控模块提供按键输入信息，主控模块将按键输入信息传递给手机APP模块；

所述手机APP模块根据按键输入信息从电子琴音调库选取与按键输入信息相应的音调并控制扬声器模块发声；

所述手机APP模块将从电子琴音调库选取的音调与所述曲目进行对比，然后将对比结果存储在信息统计-存储模块中；

所述手机APP模块将预设模式信息和所述曲目对应的键值信息传递给所述主控模块，所述主控模块将所述按键输入信息和所述曲目对应的键值信息进行对比，然后根据对比结果结合预设模式控制所述三色指示灯模块显色；所述曲调输入模块包括琴键和位于琴键下方的检测电路；所述主控模块内设脉冲边沿触发器、脉冲宽度检测器和压力感应器，所述脉冲边沿触发器、脉冲宽度检测器和压力感应器分别与所述检测电路连接；所述三色指示灯模块位于所述琴键下方，包括指示灯驱动和与指示灯驱动电连接的红绿蓝三色指示灯；所述预设模式为教学模式、练习模式或演奏模式；所述红绿蓝三色指示灯的亮灯规则如下：

教学模式：所述按键输入信息与曲目对应的键值信息相符，当前按键的指示灯亮绿色；否则当前按键的指示灯亮红色并点亮曲目对应的下一按键的蓝色指示灯；

练习模式：所述按键输入信息与曲目对应的键值信息相符，当前按键的指示灯亮绿色；否则当前按键的指示灯亮红色；

演奏模式：指示灯不亮。

2.根据权利要求1所述的基于智能手机的电子琴示教设备，其特征在于所述手机曲目库通过无线网络动态更新。

3.根据权利要求1所述的基于智能手机的电子琴示教设备，其特征在于所述琴键处理-显示单元的外形结构与电子琴相同。

4.根据权利要求1所述的基于智能手机的电子琴示教设备，其特征在于所述无线收发模块的通信方式为蓝牙或者WiFi。

5.根据权利要求1所述的基于智能手机的电子琴示教设备，其特征在于所述电源模块为可充式锂电池，且支持外部供电。