CN105243920A - 键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法 - Google Patents

键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法，所述键盘类乐器弹奏指导系统，包括主控芯片、存储装置、琴键检测装置、实时提醒装置及多个指示装置、转码装置、MIDI合成器、音频解码器、音频放大器、音频输出装置及录音装置。应用该键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法时，存储装置中的乐曲信息会发送至主控芯片，弹奏信息经过主控芯片预处理后会传至指示装置指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，通过指示装置直观地提示用户要弹奏的琴键以及弹奏的时长，解决了演奏者自主练习困难的问题。同时，实时提醒单元能够及时提醒演奏者弹奏是否正确，从而达到更好的学习效果，使演奏者更好地掌握琴谱音符的节奏感，大大降低了自学的门槛。

Description

键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法
技术领域
本发明涉及乐器教学领域，特别涉及一种键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法。
背景技术
作为一种电声乐器的电钢琴兴起于二十世纪六七十年代，流行于八十年代至九十年代，是一种用于在特定场合代替钢琴的乐器。电钢琴的发声原理是将键盘作为通断开关，一旦按下琴键，内部的晶振开始工作，产生一定频率的波形，接着经过分频器的放大，送入扬声器发声。
通常，电钢琴上设有音色、节奏和伴奏选择等控制程序。现有的电钢琴的音色选择设置在电钢琴的主键盘面板上，每种音色对应一个按键。当用户按下一个按键，即选择了对应的一个音色时，电钢琴根据用户的选择，调用程序里的音色库，控制输出相应的音色，从而演奏出所需的乐曲。
随着人们生活水平的提高，学习钢琴演奏的人越来越多，而钢琴的演奏除了天赋之外，还需要钢琴老师面对面的教导，因此学员在没有钢琴老师的指导下进行自主练习困难较大。目前，已有的电钢琴只是将琴谱显示在显示器上，但不识谱的演奏者在自学钢琴时会显得非常吃力，导致演奏者失去学习电钢琴的兴趣。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法，指导演奏者更直观地进行键盘类乐器学习，提升学习效果。
其技术方案如下：
一种键盘类乐器弹奏指导系统，包括主控芯片、存储装置、琴键检测装置、实时提醒装置及多个指示装置，所述存储装置、琴键检测装置及多个指示装置分别与主控芯片连接，所述存储装置用于储存乐曲信息，所述主控芯片能对乐曲信息进行预处理，多个指示装置分别与多个琴键对应设置，所述指示装置根据处理后的乐曲信息指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，所述琴键检测装置与多个琴键分别连接以检测琴键的运动状态并得出弹奏信息，所述主控芯片接收弹奏信息并与对应的乐曲信息进行比对，当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，实时提醒装置发出第一提醒命令；当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，实时提醒装置发出第二提醒命令。
在其中一个实施例中，所述指示装置设置在靠近琴键根部的位置处，指示装置包括排成一列布置的多个第一双色指示灯，所述第一双色指示灯能显示用于指示左手弹奏的第一颜色及指示右手弹奏的第二颜色。
在其中一个实施例中，所述实时提醒装置为设置在指示装置靠近琴键根部一端的用于指示弹奏对错的第二双色指示灯，当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，第二双色指示灯展示第三颜色指示弹奏正确；当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，第二双色指示灯展示第四颜色指示弹奏错误。
在其中一个实施例中，所述存储装置为移动终端，所述移动终端与主控芯片有线/无线连接。
在其中一个实施例中，所述键盘类乐器弹奏指导系统还包括转码装置、MIDI合成器、音频解码器、音频放大器及音频输出装置，所述转码装置与主控芯片连接，转码装置能将弹奏信息转化为MIDI信息，所述转码装置、MIDI合成器、音频解码器、音频放大器及音频输出装置依次连接。
在其中一个实施例中，所述音频输出装置为耳机和/或扬声器。
在其中一个实施例中，所述键盘类乐器弹奏指导系统还包括录音装置，所述录音装置与主控芯片连接。
本发明还提供一种键盘类乐器弹奏指导教学方法，包括以下步骤：
存储装置发送乐曲信息至主控芯片；
主控芯片接收并对弹奏信息进行预处理；
指示装置根据处理后的乐曲信息指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，
琴键检测装置检测琴键的运动状态并得出弹奏信息；
主控芯片接收弹奏信息并与对应的乐曲信息进行比对，当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，实时提醒装置发出第一提醒命令，存储装置继续发送乐曲信息至主控芯片；
当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，实时提醒装置发出第二提醒命令，存储装置停止发送乐曲信息至主控芯片直至弹奏信息与乐曲信息匹配。
进一步的，键盘类乐器弹奏指导教学方法还包括以下步骤：
转码装置将弹奏信息转化为MIDI信息；
MIDI合成器根据MIDI信息及预选取的音色数据合成音频模拟信号发送至音频编码器；
音频编码器根据音频模拟信号审查对应的音频数字信号发送至音频放大器；
音频数字信号经过音频放大器放大后由音频输出装置输出。
进一步的，键盘类乐器弹奏指导教学方法还包括以下步骤：
录音装置记录弹奏产生的声音数据并储存在存储装置中。
下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：
应用上述键盘类乐器弹奏指导系统及教学方法时，存储装置中的乐曲信息会发送至主控芯片，弹奏信息经过主控芯片预处理后会传至指示装置指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，通过指示装置直观地提示用户要弹奏的琴键以及弹奏的时长，解决了演奏者自主练习困难的问题。同时，实时提醒单元能够及时提醒演奏者弹奏是否正确，从而达到更好的学习效果，使演奏者更好地掌握琴谱音符的节奏感，大大降低了自学的门槛。
附图说明
图1为本发明实施例所述的键盘类乐器弹奏指导系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的指示装置的结构示意图。
附图标记说明：
1、主控芯片，2、存储装置，3、琴键检测装置，4、实时提醒装置，5、指示装置，6、键盘，7、转码装置，8、MIDI合成器，9、音频解码器，10、音频放大器，11、录音装置，12、扬声器，13、耳机，14、显示装置，50、第一双色指示灯，51、第二双色指示灯。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明：
如图1所示，本实施例所述的键盘类乐器弹奏指导系统，包括主控芯片1、存储装置2、琴键检测装置3、实时提醒装置4及多个指示装置5，所述存储装置2、琴键检测装置3及多个指示装置5分别与主控芯片1连接，所述存储装置2用于储存乐曲信息，所述主控芯片1能对乐曲信息进行预处理，多个指示装置5分别与多个琴键对应设置，所述指示装置5根据处理后的乐曲信息指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，所述琴键检测装置3与多个琴键分别连接以检测琴键的运动状态并得出弹奏信息，所述主控芯片1接收弹奏信息并与对应的乐曲信息进行比对，当主控芯片1判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，实时提醒装置4发出第一提醒命令；当主控芯片1判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，实时提醒装置4发出第二提醒命令。
应用上述键盘类乐器弹奏指导系统时，存储装置2中的乐曲信息会发送至主控芯片1，弹奏信息经过主控芯片1预处理后会传至指示装置5指示键盘6上对应位置琴键的按下时刻及音符时值，通过指示装置5直观地提示用户要弹奏的琴键以及弹奏的时长，解决了演奏者自主练习困难的问题。同时，实时提醒单元能够及时提醒演奏者弹奏是否正确，从而达到更好的学习效果，使演奏者更好地掌握琴谱音符的节奏感，大大降低了自学的门槛。
如图2所示，所述指示装置5设置在靠近琴键根部的位置处，指示装置5包括排成一列布置的多个第一双色指示灯50，所述第一双色指示灯50能显示用于指示左手弹奏的第一颜色及指示右手弹奏的第二颜色。第一双色指示灯50显示第一颜色，演奏者使用左手弹奏，第一双色指示灯50显示第二颜色，演奏者使用右手弹奏，指示明确。弹奏时，指示装置5从一列上的第一个第一双色指示灯50亮起并随进度逐渐向下移动，当移动至最后一个第一双色指示灯50时，演奏者即需要按下对应的琴键。乐曲中的音符时值则由每列中亮起的第一双色指示灯50数量显示，使初学者也能够弹奏出正确节奏的乐曲。在本实施例中，第一颜色为蓝色，第二颜色为黄色，当然也可以采用其它的颜色，并不限于此。
本实施例所述的实时提醒装置4为设置在指示装置5靠近琴键根部一端的用于指示弹奏对错的第二双色指示灯51，当主控芯片1判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，第二双色指示灯51展示第三颜色指示弹奏正确；当主控芯片1判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，第二双色指示灯51展示第四颜色指示弹奏错误，通过第二双色指示灯51显示的不同颜色指示演奏者弹奏是否正确，这种方式可以让演奏者更直观地了解到自己的错误之处。在本实施例中，第三颜色为绿色，第二颜色为红色，当然也可以采用其它的颜色，并不限于此。
在本实施例中，所述存储装置2为移动终端，所述移动终端与主控芯片1有线/无线连接，即可以通过信号线、蓝牙或无线网络(Wifi)进行连接，使用更加方便。同时，移动终端还可以根据乐曲信息和弹奏信息进行比较，指出弹奏错误的地方并给予评分，然后通过移动终端上的显示装置14展示。当乐谱文件为视频文件时，可在视频文件中加入控制脚本，移动终端可根据控制脚本将视频暂停在某时刻，通过演奏者的输入决定下一步的动作是重放，继续播放还是等待，比传统视频教学有更好的效果，提升了用户体验。移动终端还可对乐器进行参数设置。
其中，移动终端可理解为平板电脑、手机等具有各种操作系统的硬件设备。乐曲信息可预先存储在移动终端，也可从网络数据库或云端服务器进行下载。
如图1所示，所述键盘类乐器弹奏指导系统还包括转码装置7、MIDI合成器8、音频解码器9、音频放大器10及音频输出装置，所述转码装置7与主控芯片1连接，转码装置7能将弹奏信息转化为MIDI信息，所述转码装置7、MIDI合成器8、音频解码器9、音频放大器10及音频输出装置依次连接，以使键盘类乐器根据该MIDI信息发出对应音符的声音。其中，所述音频输出装置为耳机13和/或扬声器12，实现即时播放。
优选的，所述键盘类乐器弹奏指导系统还包括录音装置11，所述录音装置11与主控芯片1连接，录音装置11记录弹奏产生的声音数据并储存在移动终端中，演奏者可以使用音频输出单元重新播放自己之前的弹奏曲目，在重听的过程中发现自己的缺陷。
本发明还提供一种键盘类乐器弹奏指导教学方法，包括以下步骤：
存储装置2发送乐曲信息至主控芯片1；
主控芯片1接收并对弹奏信息进行预处理；
指示装置5根据处理后的乐曲信息指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，
琴键检测装置3检测琴键的运动状态并得出弹奏信息；
主控芯片1接收弹奏信息并与对应的乐曲信息进行比对，当主控芯片1判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，实时提醒装置4发出第一提醒命令，存储装置2继续发送乐曲信息至主控芯片1；
当主控芯片1判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，实时提醒装置4发出第二提醒命令，存储装置2停止发送乐曲信息至主控芯片1直至弹奏信息与乐曲信息匹配。
若演奏者弹奏正确，则继续指示下一个音符；若演奏者弹奏错误，则不会指示下一个音符，直到演奏者弹奏正确。由此，可大大方便不识谱的演奏者也可以上手弹奏钢琴曲。
进一步的，键盘类乐器弹奏指导教学方法还包括以下步骤：
转码装置7将弹奏信息转化为MIDI信息；
MIDI合成器8根据MIDI信息及预选取的音色数据合成音频模拟信号发送至音频编码器；
音频编码器根据音频模拟信号审查对应的音频数字信号发送至音频放大器10；
音频数字信号经过音频放大器10放大后由音频输出装置输出。
键盘类乐器根据该MIDI信息发出对应音符的声音，实现即时播放。
进一步的，键盘类乐器弹奏指导教学方法还包括以下步骤：
录音装置11记录弹奏产生的声音数据并储存在存储装置2中，演奏者可以使用音频输出单元重新播放自己之前的弹奏曲目，在重听的过程中发现自己的缺陷。
可以理解的，本实施例所述的键盘类乐器包括钢琴、管风琴、手风琴、电子琴等，且不限于此。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种键盘类乐器弹奏指导系统，其特征在于，包括主控芯片、存储装置、琴键检测装置、实时提醒装置及多个指示装置，所述存储装置、琴键检测装置及多个指示装置分别与主控芯片连接，所述存储装置用于储存乐曲信息，所述主控芯片能对乐曲信息进行预处理，多个指示装置分别与多个琴键对应设置，所述指示装置根据处理后的乐曲信息指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，所述琴键检测装置与多个琴键分别连接以检测琴键的运动状态并得出弹奏信息，所述主控芯片接收弹奏信息并与对应的乐曲信息进行比对，当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，实时提醒装置发出第一提醒命令；当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，实时提醒装置发出第二提醒命令。
2.根据权利要求1所述的键盘类乐器弹奏指导系统，其特征在于，所述指示装置设置在靠近琴键根部的位置处，指示装置包括排成一列布置的多个第一双色指示灯，所述第一双色指示灯能显示用于指示左手弹奏的第一颜色及指示右手弹奏的第二颜色。
3.根据权利要求2所述的键盘类乐器弹奏指导系统，其特征在于，所述实时提醒装置为设置在指示装置靠近琴键根部一端的用于指示弹奏对错的第二双色指示灯，当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，第二双色指示灯展示第三颜色指示弹奏正确；当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，第二双色指示灯展示第四颜色指示弹奏错误。
4.根据权利要求1-3任一项所述的键盘类乐器弹奏指导系统，其特征在于，所述存储装置为移动终端，所述移动终端与主控芯片有线/无线连接。
5.根据权利要求4所述的键盘类乐器弹奏指导系统，其特征在于，还包括转码装置、MIDI合成器、音频解码器、音频放大器及音频输出装置，所述转码装置与主控芯片连接，转码装置能将弹奏信息转化为MIDI信息，所述转码装置、MIDI合成器、音频解码器、音频放大器及音频输出装置依次连接。
6.权利要求5所述的键盘类乐器弹奏指导系统，其特征在于，所述音频输出装置为耳机和/或扬声器。
7.根据权利要求1-3任一项所述的键盘类乐器弹奏指导系统，其特征在于，还包括录音装置，所述录音装置与主控芯片连接。
8.一种键盘类乐器弹奏指导教学方法，其特征在于，包括以下步骤：
存储装置发送乐曲信息至主控芯片；
主控芯片接收并对弹奏信息进行预处理；
指示装置根据处理后的乐曲信息指示对应位置琴键的按下时刻及音符时值，
琴键检测装置检测琴键的运动状态并得出弹奏信息；
主控芯片接收弹奏信息并与对应的乐曲信息进行比对，当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息匹配时，实时提醒装置发出第一提醒命令，存储装置继续发送乐曲信息至主控芯片；
当主控芯片判断出弹奏信息与乐曲信息不匹配时，实时提醒装置发出第二提醒命令，存储装置停止发送乐曲信息至主控芯片直至弹奏信息与乐曲信息匹配。
9.权利要求8所述的键盘类乐器弹奏指导教学方法，其特征在于，还包括以下步骤：
转码装置将弹奏信息转化为MIDI信息；
MIDI合成器根据MIDI信息及预选取的音色数据合成音频模拟信号发送至音频编码器；
音频编码器根据音频模拟信号审查对应的音频数字信号发送至音频放大器；
音频数字信号经过音频放大器放大后由音频输出装置输出。
10.权利要求8-9任一项所述的键盘类乐器弹奏指导教学方法，其特征在于，还包括以下步骤：
录音装置记录弹奏产生的声音数据并储存在存储装置中。
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