CN109147428B - 一种古典音乐教学反馈装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种古典音乐教学反馈装置，包括壳体，所述壳体的内部边缘处安装有音频采集器，所述壳体内安装有处理器，所述处理器上方安装有储存模块，且壳体下方固定安装有锂电池，所述壳体前端面固定安装有显示屏，且壳体后端面固定安装有铰链座，所述壳体下方设有滑套，且滑套上开设有固定孔，所述滑套下部边缘铰接有脚架，所述固定孔内插接有支撑杆，且支撑杆通过上端开设的通孔与铰链座铰接，所述铰链座两侧开设的螺纹孔内螺纹连接有螺杆，且螺杆的一端固定连接有旋钮，所述滑套一侧安装有紧固螺丝；通过演奏过程中音频采集器对音频进行识别分析，并在显示屏上显示出与原乐曲的差异，直观快捷的反应出问题所在。

Description

一种古典音乐教学反馈装置
技术领域
本发明属于教学装置技术领域，具体为一种古典音乐教学反馈装置。
背景技术
古典主义的萌芽，发生在巴罗克时代的意大利；后来由于在维也纳出现了海顿、莫扎特和贝多芬三人，借此古典主义音乐便得以形成。
随着人们生活水平的提高，古典音乐成为不少家长和孩子青睐的兴趣爱好，但由于这方面教师资源有限，很少有孩子可以在学习和练习的全程有教师指导，特别是回到家里后只能自己练习，而一般的家长不具备专业音乐知识，无法判断孩子的练习是否正确以及给与孩子指导。
因此，为了教初学者学习音乐，及时给予演奏者和家长反馈，将促成家长和孩子共同定位并解决问题，大大提高孩子学习音乐的兴趣。先有技术中的音乐教学装置有以下几种：
中国专利申请201710668864.4公开一种智能音乐教学系统，如图1所示，该智能音乐教学系统包括：智能键盘乐器、音乐教学程序运行组件和显示屏幕；所述智能键盘乐器包括控制电路、与控制电路相连接的琴键和与控制电路相连接的LED，所述LED与每一个琴键对应设置。
中国专利申请201610895134.3公开了一种智能化音乐教学装置，如图2所示，其包括视频采集单元1、音频采集单元2、数据采集系统3、通信系统4、显示系统5、视频输出6、音频输出7和控制系统8，数据采集系统实现视频数据采集，将采集的音视频数据通过通信系统，传给显示系统和音乐教学平台。显示系统可以单屏显示，多屏显示或屏中屏显示等，控制系统实现控制视频显示方式和多个该装置协同工作。
但是上述现有技术中的音乐教学装置，只是能够实现采用装置进行音乐教学，但是不能够对音乐教学的质量进行反馈，也不利于初学者的进一步提高，影响学习效果。某些音乐装置通过在乐器上加装传感器装置，检测演奏者的弹奏动作，例如在钢琴上加装压力传感器、在小提琴上加装震动传感器等，然而传感器的调教比较复杂，操作困难，因调节不当，导致反馈数据误差大，影响学习效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种古典音乐教学反馈装置，结构设计简单合理，操作方便，便于拆装和调节，对弹奏者弹出的音乐进行实时反馈，方便及时调整与改善演练方式，音调稳定，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种古典音乐教学反馈装置，包括壳体、音频采集器、储存模块、处理器，所述壳体的侧面固定安装有控制开关和USB接口，所述壳体的内部边缘处安装有音频采集器，所述壳体内安装有处理器，所述处理器上方安装有储存模块，且壳体下方固定安装有锂电池；所述壳体前端面固定安装有显示屏，且壳体后端面固定安装有铰链座，所述壳体下方设有滑套，且滑套上开设有固定孔，所述滑套下部边缘铰接有脚架，所述固定孔内插接有支撑杆，且支撑杆通过上端开设的通孔与铰链座铰接，所述铰链座两侧开设的螺纹孔内螺纹连接有螺杆。
优选的，螺杆的一端固定连接有旋钮，所述滑套一侧安装有紧固螺丝。
优选的，所述滑套一侧开设有螺纹通孔，且紧固螺丝螺纹连接在螺纹通孔内。
优选的，所述处理器后部装有散热片。
优选的，所述脚架设置有三个，且脚架均匀分布在滑套边缘。
优选的，所述USB接口、音频采集器、储存模块和显示屏分别通过柔性电路板与处理器连接。
优选的，所述控制开关用于控制锂电池电流输出端与处理器和显示屏连接。
优选的，为了使滑杆固定在滑套上，能够根据高度需要调节壳体的高度，所述滑套上设置有电磁铁，所述滑杆由铁、钴、镍等磁性金属中的一种或多种制成。所述电磁铁上的线圈与所述的锂电池连接，当音频采集器采集到声音信息或/和从USB接口输入古典音乐音频时，锂电池向线圈供电。
优选的，所述线圈中的电流与音频采集器采集到声音信息的音调相关。当音调高（声音的频率f高）时，线圈中的电流I越大，由此所述电磁铁对滑杆的吸力F越大。
优选的，为了使滑杆与滑套的固定更加牢靠稳固，所述的声音的频率f与线圈中的电流I满足：
I=α·f1/2；
其中，α转化系数，取值范围为1.54-3.75；频率f的单位为KHz（千赫兹），电流I的单位为A（安培）。
优选的，所述的电磁铁设置在滑套的内部，所述滑套的外部与滑杆接触的部分由铁、钴、镍等磁性金属中的一种或多种制成。
优选的，所述滑套与滑杆接触的外表面部分的表面粗糙度Ra1为0.4-3.2μm。
优选的，所述滑杆与滑套接触的外表面部分的表面粗糙度Ra2为0.4-3.2μm。
优选的，所述滑套与滑杆配合部分的直径d1为5.5-14.6mm。
优选的，所述滑杆与滑套配合部分的直径d2为5.7-14.8mm。
优选的，为了使滑杆的配合更为紧固牢靠，防止所述壳体从固定好的高度降落下来，以更好地采集古典音乐信息，防止由于晃动量太大对信息的采集造成误差，所述的直径d1、d2和声音的频率f、线圈中的电流I之前满足以下关系：
I·d1=β·d2·f1/2
其中，β为平衡因子，取值范围为1.25-7.84。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的古典音乐教学反馈装置，通过演奏过程中音频采集器对音频进行识别分析，并在显示屏上显示出与原乐曲的差异，直观快捷的反应出问题所在，结构设计简单合理，操作方便，对弹奏者弹出的音乐进行实时反馈，方便及时调整与改善演练方式；
2、本发明的古典音乐教学反馈装置，通过支撑杆调节显示屏高度，以及铰接座与旋钮配合调整显示屏倾斜度，并通过脚架的固定，适应不同高度演奏者使用，便于拆装和调节，安全稳定，适用范围广，以解决现有乐器学习装置调教比较复杂，操作困难的问题。
3、本发明的古典音乐教学反馈装置，其滑杆和滑套通过采用电磁吸附的形式，并设置声音的频率与线圈中的电流之间的关系，以在声音频率高时增大吸附力，使滑杆和滑套之间的固定更加牢靠。
4、本发明的古典音乐教学反馈装置，通过设置滑套与滑杆接触的外表面部分的表面粗糙度，以使二者的配合更加紧密，减少晃动量，防止由于晃动量太大对信息的采集造成误差，以更好地采集声音信息。
5、本发明的古典音乐教学反馈装置，通过设置直径d1、d2和声音的频率f、线圈中的电流I之间的关系，使滑杆的配合更为紧固牢靠，防止所述壳体从固定好的高度降落下来，以更好地采集古典音乐信息，防止由于晃动量太大对信息的采集造成误差。
附图说明
图1为现有技术中的一种智能音乐教学系统示意图；
图2为现有技术中的一种智能化音乐教学装置示意图；
图3为本发明的古典音乐教学反馈装置壳体结构示意图；
图4为本发明的古典音乐教学反馈装置正面结构示意图；
图5为本发明的古典音乐教学反馈装置背面结构示意图；
图6为本发明的古典音乐教学反馈装置中支撑装置的结构示意图；
图7为本发明的古典音乐教学反馈装置铰接座的结构示意图。
图3-7中：1壳体、2控制开关、3 USB接口、4音频采集器、5储存模块、6处理器、7锂电池、8显示屏、9铰接座、10旋钮、11支撑杆、12滑套、13紧固螺丝、14脚架、15固定孔、16螺杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图3-7，一种古典音乐教学反馈装置，包括壳体1、音频采集器4、储存模块5、处理器6，所述壳体1的侧面固定安装有控制开关2和USB接口3，所述壳体1的内部边缘处安装有音频采集器4，所述壳体1内安装有处理器6，所述处理器6上方安装有储存模块5，壳体1下方固定安装有锂电池7，所述壳体1前端面固定安装有显示屏8，壳体1后端面固定安装有铰链座9。所述壳体1下方设有滑套12，所述滑套12上开设有固定孔15，所述滑套12下部边缘铰接有脚架14，所述固定孔15内插接有支撑杆11，且支撑杆11通过上端开设的通孔与铰链座9铰接，所述铰链座9两侧开设的螺纹孔内螺纹连接有螺杆16，且螺杆16的一端固定连接有旋钮10，所述滑套12一侧安装有紧固螺丝13。
所述滑套12一侧开设有螺纹通孔，且紧固螺丝13螺纹连接在螺纹通孔内，便于紧固支撑杆11。 所述处理器6后部装有散热片，便于散热，避免处理器6长时间工作导致温度过高。所述脚架14设置有多个，优选为3-5个，且脚架14均匀分布在滑套12边缘，便于固定在地面上。
所述USB接口3、音频采集器4、储存模块5和显示屏8分别通过柔性电路板与处理器6连接。 所述控制开关2用于控制锂电池7电流输出端与处理器6和显示屏8的电控端连接。
工作原理：在使用时，用两种方式对古典音乐的教学效果进行反馈：
第一种是通过演奏过程中音频采集器4对音频进行采集，然后通过处理器6根据储存模块5中的音乐数据进行识别分析，并在显示屏8上显示出与原乐曲的差异，直观快捷的反应出问题所在，对弹奏者弹出的音乐进行实时反馈，方便及时调整与改善演练方式。
第二种是将演奏的古典乐曲通过USB接口3传输到储存模块5内；处理器6是由高性能ARM Soc多媒体处理器、RAM和ROM集成，音频采集器4型号为FD-S506，用于采集乐曲的音频信息，并将所采集的音频信息以电信号的方式传输给处理器6，处理器6将采集到的音频数据与储存模块5内的音频数据实时对比，并通过显示屏显现出差异，便于演奏者对比标准音频，发现自己的不足。本发明的古典音乐教学反馈装置通过支撑杆11调节显示屏高度，以及铰接座9与旋钮10配合调整显示屏8倾斜度，并通过脚架14的固定，适应不同高度演奏者使用，能以最好的角度采集演奏者的音乐信息，同时该装置便于拆装和调节，稳定性搞，以解决现有乐器学习装置调教比较复杂，操作困难的问题。
实施例2
一种古典音乐教学反馈装置，包括壳体1、音频采集器4、储存模块5、处理器6，所述壳体1的侧面固定安装有控制开关2和USB接口3，所述壳体1的内部边缘处安装有音频采集器4，所述壳体1内安装有处理器6，所述处理器6上方安装有储存模块5，壳体1下方固定安装有锂电池7，所述壳体1前端面固定安装有显示屏8，壳体1后端面固定安装有铰链座9。所述壳体1下方设有滑套12，所述滑套12上开设有固定孔15，所述滑套12下部边缘铰接有脚架14，所述固定孔15内插接有支撑杆11，且支撑杆11通过上端开设的通孔与铰链座9铰接，所述铰链座9两侧开设的螺纹孔内螺纹连接有螺杆16，且螺杆16的一端固定连接有旋钮10，所述滑套12一侧安装有紧固螺丝13。
所述滑套12一侧开设有螺纹通孔，且紧固螺丝13螺纹连接在螺纹通孔内，便于紧固支撑杆11。 所述处理器6后部装有散热片，便于散热，避免处理器6长时间工作导致温度过高。所述脚架14设置有多个，优选为3-5个，且脚架14均匀分布在滑套12边缘，便于固定在地面上。
所述USB接口3、音频采集器4、储存模块5和显示屏8分别通过柔性电路板与处理器6电性连接。所述控制开关2用于控制锂电池7电流输出端与处理器6和显示屏8的电控端电性连接。
为了使滑杆固定在滑套上，能够根据高度需要调节壳体的高度，所述滑套上设置有电磁铁，所述滑杆由铁、钴、镍等磁性金属中的一种或多种制成。所述电磁铁上的线圈与所述的锂电池连接，当音频采集器采集到声音信息或/和从USB接口输入古典音乐音频时，锂电池向线圈供电。
所述线圈中的电流与音频采集器采集到声音信息的音调相关。当音调（声音的频率f高）时，线圈中的电流I越大，由此所述电磁铁对滑杆的吸力F越大。
为了使滑杆与滑套的固定更加牢靠稳固，所述的声音的频率f与线圈中的电流I满足：
I=α·f1/2；
其中，α转化系数，取值范围为1.54-3.75；频率f的单位为KHz（千赫兹），电流I的单位为A（安培）。
实施例3
一种古典音乐教学反馈装置，包括壳体1、音频采集器4、储存模块5、处理器6，所述壳体1的侧面固定安装有控制开关2和USB接口3，所述壳体1的内部边缘处安装有音频采集器4，所述壳体1内安装有处理器6，所述处理器6上方安装有储存模块5，壳体1下方固定安装有锂电池7，所述壳体1前端面固定安装有显示屏8，壳体1后端面固定安装有铰链座9。所述壳体1下方设有滑套12，所述滑套12上开设有固定孔15，所述滑套12下部边缘铰接有脚架14，所述固定孔15内插接有支撑杆11，且支撑杆11通过上端开设的通孔与铰链座9铰接，所述铰链座9两侧开设的螺纹孔内螺纹连接有螺杆16，且螺杆16的一端固定连接有旋钮10，所述滑套12一侧安装有紧固螺丝13。
所述滑套12一侧开设有螺纹通孔，且紧固螺丝13螺纹连接在螺纹通孔内，便于紧固支撑杆11。 所述处理器6后部装有散热片，便于散热，避免处理器6长时间工作导致温度过高。所述脚架14设置有多个，优选为3-5个，且脚架14均匀分布在滑套12边缘，便于固定在地面上。
所述USB接口3、音频采集器4、储存模块5和显示屏8分别通过柔性电路板与处理器6电性连接。所述控制开关2用于控制锂电池7电流输出端与处理器6和显示屏8的电控端电性连接。
为了使滑杆固定在滑套上，能够根据高度需要调节壳体的高度，所述滑套上设置有电磁铁，所述滑杆由铁、钴、镍等磁性金属中的一种或多种制成。所述电磁铁上的线圈与所述的锂电池连接，当音频采集器采集到声音信息或/和从USB接口输入古典音乐音频时，锂电池向线圈供电。
所述线圈中的电流与音频采集器采集到声音信息的音调相关。当音调高（声音的频率f高）时，线圈中的电流I越大，由此所述电磁铁对滑杆的吸力F越大。
为了使滑杆与滑套的固定更加牢靠稳固，所述的声音的频率f与线圈中的电流I满足：
I=α·f1/2；
其中，α转化系数，取值范围为1.54-3.75；频率f的单位为KHz（千赫兹），电流I的单位为A（安培）。
所述的电磁铁设置在滑套的内部，所述滑套的外部与滑杆接触的部分由铁、钴、镍等磁性金属中的一种或多种制成。
所述滑套与滑杆接触的外表面部分的表面粗糙度Ra1为0.4-3.2μm。所述滑杆与滑套接触的外表面部分的表面粗糙度Ra2为0.4-3.2μm。
所述滑套与滑杆配合部分的直径d1为5.5-14.6mm。
所述滑杆与滑套配合部分的直径d2为5.7-14.8mm。
为了使滑杆的配合更为紧固牢靠，防止所述壳体从固定好的高度降落下来，以更好地采集古典音乐信息，防止由于晃动量太大对信息的采集造成误差，所述的直径d1、d2和声音的频率f、线圈中的电流I之前满足以下关系：
I·d1=β·d2·f1/2
其中，β为平衡因子，取值范围为1.25-7.84。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种古典音乐教学反馈装置，包括壳体（1）、音频采集器（4）、储存模块（5）、处理器（6），其特征在于：所述壳体（1）的侧面固定安装有控制开关（2）和USB接口（3），所述壳体（1）的内部边缘处安装有音频采集器（4），所述壳体（1）内安装有处理器（6），所述处理器（6）上方安装有储存模块（5），且壳体（1）下方固定安装有锂电池（7），所述壳体（1）前端面固定安装有显示屏（8），且壳体（1）后端面固定安装有铰链座（9），所述壳体（1）下方设有滑套（12），且滑套（12）上开设有固定孔（15），所述滑套（12）下部边缘铰接有脚架（14），所述固定孔（15）内插接有支撑杆（11），且支撑杆（11）通过上端开设的通孔与铰链座（9）铰接，所述铰链座（9）两侧开设的螺纹孔内螺纹连接有螺杆（16）；所述滑套（12）上设置有电磁铁，所述电磁铁上的线圈与锂电池连接，当音频采集器采集到声音信息或/和从USB接口输入古典音乐音频时，锂电池向线圈供电，
所述线圈中的电流与音频采集器采集到声音信息的音调相关；当声音的频率f高时，线圈中的电流I越大，由此所述电磁铁对滑杆的吸力F越大；所述的声音的频率f与线圈中的电流I满足：
I=α·f1/2；
其中，α转化系数，取值范围为1.54-3.75；频率f的单位为KHz，电流I的单位为A。
2.根据权利要求1所述的一种古典音乐教学反馈装置，其特征在于：所述滑套（12）一侧开设有螺纹通孔，且紧固螺丝（13）螺纹连接在螺纹通孔内。
3.根据权利要求1所述的一种古典音乐教学反馈装置，其特征在于：所述处理器（6）后部装有散热片。
4.根据权利要求1所述的一种古典音乐教学反馈装置，其特征在于：所述脚架（14）设置有3-5个，且脚架（14）均匀分布在滑套（12）边缘。
5.根据权利要求1所述的一种古典音乐教学反馈装置，其特征在于：所述USB接口（3）、音频采集器（4）、储存模块（5）和显示屏（8）分别通过柔性电路板与处理器（6）连接。
6.根据权利要求1所述的一种古典音乐教学反馈装置，其特征在于：所述控制开关（2）用于控制锂电池（7）电流输出端与处理器（6）和显示屏（8）的电控端连接。
7.根据权利要求1所述的一种古典音乐教学反馈装置，其特征在于：所述滑杆由铁、钴、镍等磁性金属中的一种或多种制成。
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