CN109155125A - 用于校准音乐装置的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于校准音乐装置的系统及方法。所述用于校准音乐装置的方法包括：施加对应于第一强度等级的力激励致动器(113)以驱动琴键；从传感器(112)获取表示所述琴键的运动信息的第一传感器信号；以及基于所述第一传感器信号，校准音乐装置。

Description

用于校准音乐装置的系统及方法
优先权声明
本发明要求2016年4月26日提交的申请号为PCT/CN2016/080224的国际申请的优先权，其全部内容以引用方式并入本发明中。
技术领域
本发明涉及音乐系统，尤其是涉及一种用于校准音乐装置的系统及方法。
背景技术
键盘乐器是指使用键盘演奏的乐器。钢琴(例如，原声钢琴)为典型的键盘乐器。钢琴包括保护盒、音板、金属弦、琴槌、琴键(例如，白键和黑键)和踏板。每个琴键机械地连接到被构造成敲击金属弦的琴槌。当演奏者按下原声钢琴的琴键时，相应的琴槌可以撞击相应的金属弦。受撞击的激发，金属弦以各种频率的振动进行响应。这些振动可以传到音板。与音板的共振频率相同频率的振动可以通过将声能耦合到空气被放大。当施加钢琴踏板(例如，延音踏板)时，金属弦可以保持振动，直到金属弦的内部和外部阻尼力逐渐消耗振动能量。因此，即使释放琴键，由钢琴产生的音符也可以持续。
发明内容
本发明的一个方面披露了一种系统。该系统包括处理器和存储用于校准音乐装置的第一组指令的存储器。当执行第一组指令时，处理器被配置为：施加对应于第一强度等级的力激励致动器以驱动琴键；从传感器获取表示所述琴键的运动信息的第一传感器信号；以及基于所述第一传感器信号，校准音乐装置。
本发明的另一个方面披露了一种方法。该方法涉及校准音乐装置的方法。该方法包括：施加对应于第一强度等级的力激励致动器以驱动琴键；从传感器获取表示所述琴键的运动信息的第一传感器信号；以及基于所述第一传感器信号，校准音乐装置。
本申请的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的检查或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是显而易见的。本申请的特性可以通过对以下描述的具体实施例的各种方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
根据示例性实施例可以进一步描述本发明。参考附图可以详细描述所述示例性实施例。所述实施例并非限制性的，其中相同的附图标记代表附图的几个视图中相似的结构，其中：
图1为根据本发明的一些实施例所示的一种示例性音乐系统的框图；
图2A和2B为根据本发明的一些实施例所示的示例性传感器的示意图；
图2C为根据本发明的一些实施例所示的示例性传感器的结构；
图2D为根据本发明的一些实施例所示的示例性测试杆和示例性界面的结构；
图2E为根据本发明的一些实施例所示的传感器信号的示例；
图2F为根据本发明的一些实施例所示的传感器信号的另一个示例；
图3为根据本发明的一些实施例所示的一种示例性的计算装置的示例性硬件和软件组件的示意图；
图4为根据本发明的一些实施例所示的示例性处理装置的框图；
图5为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的示例性流程的流程图；
图6为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的示例性流程的流程图；
图7为根据本发明的一些实施例所示的用于确定琴键的最小强度等级的示例性方法的流程图；
图8为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的组件的示例性流程的流程图；
图9为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的组件的示例性流程的流程图；
图10为根据本发明的一些实施例所示的用于处理表示琴键的运动的传感器信号的示例性流程的流程图；以及
图11为根据本发明的一些实施例所示的用于获取琴键的传感器信号的示例性流程的流程图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，为了提供对相关披露的透彻理解，通过示例阐述了许多具体细节。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些细节的情况下实施本发明。在其他情况下，为了避免不必要地模糊本发明的各个方面，已经在相对较高的级别上没有详细地描述了众所周知的方法、过程、系统、组件和/或电路。对于所属领域的技术人员来说，对所披露的实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可将本发明中定义的一般原理应用于其他实施例和应用。因此，本发明不限于所示的实施例，而是符合与权利要求一致的最宽范围。
应该理解的是，这里使用的术语“单元”、“模块”、“引擎”和/或“系统”是用于以升序区分不同级别的不同组件、元件、零件、部分或组件的一种方法。但是，如果这些术语可能达到相同的目的，可能会被另一种表达方式所取代。
将理解的是，当单元、模块或引擎被称为“在另一单元、另一模块或另一引擎上”、“连接到”或“耦合到”另一单元、另一模块或另一引擎时，其可直接在另一个单元、另一个模块或另一个引擎上，连接或耦合到另一个单元、另一个模块或另一个引擎；或者，中间单元、中间模块或中间引擎可以存在，除非上下文另有明确指示。如本文所述，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。
这里使用的术语仅用于描述特定示例和实施例的目的，而非限制性的。将进一步理解的是，当在本发明中使用时，术语“包括”和/或“包含”指整体、装置、行为、陈述的特征、步骤、元件、操作和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其他整体、装置、行为、特征、步骤、元件、操作、组件和/或其组合的存在或增加。
本发明提供了一种用于校准音乐系统的系统和方法。音乐系统可以包括钢琴、小提琴、中提琴、大提琴、低音、二胡、琵琶、竖琴、吉他等。例如，音乐系统可以包括通过弦振动发出声音的弦乐器。仅作为示例，音乐系统可以是智能钢琴。
图1为根据本发明的一些实施例所示的一种示例性音乐系统100的框图。在一些实施例中，音乐系统100可以包括钢琴，诸如原声钢琴、电钢琴、电子钢琴、数字钢琴和/或具有键盘的任何其他乐器。可以结合本发明的一些实施例使用的原声钢琴的非排他性列表包括大钢琴、直立式钢琴、方形钢琴、专用钢琴(诸如玩具钢琴、迷你钢琴、预置钢琴等)等。
如图1所示，音乐系统100可以包括处理引擎110、网络120和服务器130。处理引擎110可以包括音乐组件111、一个或多个传感器112、致动器113、处理装置114和控制器115。
音乐组件111可以包括一个或多个键盘乐器。如本文所述，键盘乐器可以是和/或包括具有键盘的任何乐器。示例性的键盘乐器可以包括钢琴(例如，原声钢琴)、风琴(例如，管风琴、哈蒙德风琴等)、手风琴、电子键盘、合成器、乐器数字接口(MIDI)键盘等中的一种或多种组合。在一些实施例中，音乐组件111可以包括键盘乐器的一个或多个部分。基于琴键的乐器的一部分可以是和/或包括例如钢琴的琴键(例如，白色琴键或黑色琴键)、琴槌、踏板、保护盒、音板、金属弦等中的一种或多种组合。在一些实施例中，音乐组件111可以通信地耦合到处理引擎110的一个或多个其他装置(例如，传感器112、致动器113、处理装置114或控制器115)。
传感器112可以被配置为检测与音乐组件111相关的运动信息。运动信息可以包括可以根据乐谱按压的琴键和/或踏板的序列(例如，琴键/踏板的位置、琴键/踏板的速度、琴键/踏板的加速度等)、与琴键/踏板的运动状态有关的时刻信息(例如，对应于琴键/踏板的运动状态的时刻)等中的一种或多种组合。在一些实施例中，驱动琴键/踏板可以包括按压琴键/踏板、释放琴键/踏板、敲击琴键/踏板等中的一种或多种组合。在一些实施例中，传感器112可以基于琴键/踏板的运动信息生成传感器信号。传感器信号可以是电信号，诸如电流信号、电压信号等。电流信号可以是直流信号或交流信号。在一些实施例中，传感器信号的值可以表示相应的琴键或踏板被按下或释放的运动信息。在一些实施例中，传感器信号的值可以表示由相应的琴键或踏板产生的声音的音量。在一些实施例中，处理引擎110可以包括用于分析由音乐系统100产生的声音的音量的一个或多个音量分析器(图1中未示出)。每个音量分析器可以对应于琴键或踏板。
在一些实施例中，传感器112可以包括光电传感器、加速度计、磁电传感器、压电传感器、角度传感器等中的一种或多种组合。光电传感器可以发射用于获取光电信号的光。光可以包括可见光和不可见辐射，包括伽马射线、X射线、紫外线、红外线等种的一种或多种组合。磁电传感器可以是霍尔传感器。压电传感器可以使用压电效应通过将压力、加速度、速度、温度、应变、力转换成电荷来测量压力、加速度、速度、温度、应变、力等的变化。
在一些实施例中，传感器112可以包括琴键传感器和踏板传感器。在一些实施例中，处理引擎110可以包括多个琴键传感器和/或踏板传感器。每个键传感器可以对应于一个琴键，并且每个踏板传感器可以对应于一个踏板。仅作为示例，琴传感器可以产生表示相应琴键的运动状态的电信号。在一些实施例中，琴键传感器和/或踏板传感器可以连接到琴键和/或踏板。例如，琴键传感器和/或踏板传感器可以安装在琴键和/或踏板的上方或下方。在一些实施例中，一个或多个传感器112可以基于琴键和/或踏板的运动信息产生指示琴键和/或踏板的按压的传感器数据。例如，传感器112可以生成传感器数据以响应于检测到与琴键和/或踏板的按压相对应的运动信息(例如，大于参考值的传感器信号的值)。又例如，传感器112可以通过产生表示琴键和/或踏板的运动信息的传感器信号来产生传感器数据。传感器数据可以包括可以用于指示按压琴键和/或踏板的任何合适的数据，诸如布尔值(例如“真”、“假”等)、二进制值(例如“0”、“1”等)、一个或多个数字、传感器信号的一个或多个部分(例如，图2E中的传感器信号280)和/或任何其它合适的数据。
致动器113可以被配置为驱动音乐部件111的琴键和/或踏板。在一些实施例中，致动器113可以根据音乐指令敲击琴键和/或操作踏板。如本文所述，音乐指令指与一首音乐相关的任何信息(例如，钢琴曲)。音乐指令可以包括乐表、乐谱、注释、音符、乐谱的标题、琴键和/或踏板的操作顺序、持续时间、施加到琴键或者踏板的力的强度等中的一种或多种组合。在一些实施例中，致动器113可以从处理装置114、控制器115、服务器130、用户或任何其他装置接收音乐指令。例如，当致动器113接收到施加具有特定强度的力的音乐指令时，致动器113可以基于该音乐指令将力施加到琴键。
在一些实施例中，致动器113可以包括琴键致动器(图1中未示出)和踏板致动器(图1中未示出)。在一些实施例中，处理引擎110可以包括多个琴键致动器和/或踏板致动器。每个琴键致动器可以对应于一个或多个琴键。每个踏板致动器可对应于一个或多个踏板。在一些实施例中，一个或多个钥匙致动器和/或踏板致动器可以由一个或多个螺线管操作。在一些实施例中，琴键致动器和/或踏板致动器可以连接到其对应的琴键和/或踏板。例如，琴键致动器和/或踏板致动器可以安装在琴键和/或踏板的上方或下方。
在一些实施例中，致动器113可以用受控的力驱动音乐系统的一个或多个琴键、踏板和/或任何其他部件。例如，致动器113可以将力施加到对应于一个或多个强度等级的钢琴的一个或多个琴键和/或踏板。如本文所述，强度等级对应于施加到音乐系统的组件(例如，音乐装置的琴键、踏板等)上的力的大小和/或致动器113用于驱动音乐系统的组件的力的大小。例如，强度等级可对应于5牛顿、5.4牛顿、10牛顿等。在一些实施例中，较高强度等级可对应于较大力，而较低强度等级可对应于较高强度等级以较少的力量。或者，较低的强度等级可对应于较大的力，而较高的强度等级可对应较小的力。在一些实施例中，强度等级可以由一个或多个数字、字母、符号、字符和/或任何其他值表示。例如，多个强度等级可以被称为强度等级0、强度等级1、强度等级2等。又例如，多个强度等级可以被称为强度等级A、强度等级B等。多个强度等级可对应于多个力。两个强度等级可以对应相同的力的大小或不对应相同的力的大小。
在一些实施例中，音乐系统的组件可以使用对应于多个强度等级的力来驱动。强度等级可以落在由下限和上限限定的间隔内。下限和上限可分别对应于最小强度等级和最大强度等级。如本文所述，最小强度等级可以指多个强度等级的下限。例如，强度等级0可以被认为是强度等级0、强度等级1、...和强度等级n的最小强度等级，其中n是正整数。在一些实施例中，最小强度等级可以对应于可用于移动音乐系统的组件(例如，按下琴键)的力的大小。在一些实施例中，最小强度等级可以对应于移动组件所需的最小的力。如本文所述，最大强度等级可以指多个强度等级的上限。例如，强度等级n可以被认为是强度等级0、强度等级1、...和强度等级n的最大强度等级，其中n是正整数。
在一些实施例中，施加到琴键或踏板的力的强度等级可以由用于驱动致动器113的控制信号(例如，线圈的激励电流)来表示。例如，控制信号的值(例如，幅度)可以表示强度等级的值。更具体地说，例如，控制信号的较大值可以对应于较高的强度等级。在一些实施例中，驱动信号可以是脉宽调制信号、直流信号等。
在一些实施例中，对于特定的琴键或踏板，强度等级可以对应于由音乐系统100产生的特定音量。例如，较高的强度等级可以对应于较高音量。又例如，较低的强度等级可以对应于较低的音量。由音乐系统100产生的音量可以由传感器112获取的传感器信号(例如，电流信号、电压信号等)表示。例如，传感器信号的值(例如，幅度)可以表示音量的值。更具体地说，例如，传感器信号较大的值可以对应于较高的音量。
在一些实施例中，强度等级可以对应于MIDI等级。传感器信号和/或音量也可以对应于MIDI等级。如本文所述，“MIDI等级”可以包含表示被驱动的琴键的速度的信息。当对应于强度等级的力施加到琴键时，MIDI等级对应于琴键的速度。在一些实施例中，较高的MIDI等级可以对应于较高的速度，而较低的MIDI等级可以对应于较低的速度。或者，较低的MIDI等级可以对应于较高的速度，而较高的MIDI等级可以对应于较低的速度。在一些实施例中，MIDI等级可以由一个或多个数字、字母、符号、字符和/或任何其他值表示。例如，多个MIDI等级可以被称为MIDI等级0、强度等级1、强度等级2等。又例如，多个MIDI等级可以被称为MIDI等级A、强度等级B等。多个MIDI等级可以对应于多个速度。两个MIDI等级可以对应或不对应相同的速度大小。
处理装置114可以被配置为处理由传感器112a、(多个)致动器113、控制器115、服务器130和/或任何其他装置提供的信息和/或信号。在一些实施例中，处理装置114可以分析由(一个或多个)传感器112检测到的运动信息。例如，处理装置114可以分析琴键随时间的速度。在一些实施例中，处理装置114可以校准致动器113和/或传感器112。例如，处理装置114可以基于一个或多个传感器信号和/或由致动器113施加到琴键或踏板的力(例如，对应于不同强度等级的力)校准一个或多个琴键和/或踏板。在一些实施例中，可以通过执行图5-10的一个或多个流程500-1000和/或流程500-1000中的一部分进行校准。
控制器115可以被配置为控制音乐系统100的一个或多个组件来执行各种功能。例如，控制器115可以产生控制信号来控制致动器113以驱动具有特定强度等级的琴键。又例如，控制器115可以产生控制信号以控制处理装置114执行琴键或踏板的校准。
在一些实施例中，处理装置114或控制器115可以包括一个或多个基于处理器和/或基于微处理器的单元。仅作为示例，处理器(例如，硬件处理器)可以包括微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级精简指令系统计算机(ARM)、能够执行在此描述的功能的任何其他电路和/或处理器等中的一种或多种组合。
网络120可以被配置为促进处理引擎110和服务器130之间的通信。例如，处理引擎110可以经由网络120向服务器130传输数据或信息。在一些实施例中，网络120可以包括有线网络、纳米级网络、近场通信(NFC)、体域网(BAN)、个人域网(PAN，例如，蓝牙、Z-wave、Zigbee、无线USB)、近我区域网络(NAN)、本地无线网络、骨干网、城域网(MAN)、广域网(WAN)、互联网区域网络(IAN或云)等中的一种或多种组合。
服务器130可以被配置为处理与处理引擎110相关的信息或数据。在一些实施例中，对于处理引擎110，服务器130可以是本地的或远程的。在一些实施例中，服务器130可以是集中式的(例如，数据中心)或分布式。在一些实施例中，服务器130可以包括库(未示出)。该库可以存储对应于不同用户的信息。该库可以包括根据时间分类的多个部分(例如，本周、上周或下周等)。在一些实施例中，服务器130可以包括服务器或服务器群组。在一些实施例中，服务器130可以包括文件服务器、数据库服务器、FTP(文件传输协议)服务器、应用服务器、代理服务器、邮件服务器、云服务器等中的一种或多种组合。在一些实施例中，服务器130可以提供云存储。
在一些实施例中，音乐系统100可以进一步连接到外部装置(例如，外部数据源)。在一些实施例中，音乐系统100和外部装置之间的连接可以包括有线连接或无线连接。有线连接可以包括电缆、光纤、电线等中的一种或多种组合。无线连接可以包括Wi-Fi连接、蓝牙连接、红外(IR)连接、雷达等中的一种或多种组合。在一些实施例中，外部装置可以包括智能电话、笔记本电脑、平板电脑处理装置、可穿戴处理装置、个人计算机、服务器等中的一种或多种组合。
应当注意的是，音乐系统的描述仅仅是为了说明的目的，而不限制本发明的适用范围。对于本领域的技术人员来说，可在本发明的指导下进行多种修正或改变。然而，这些修正和改变仍在本发明的保护范围之内。例如，服务器130可以是可选的，并且本地服务器可以被集成到处理引擎110中。又例如，处理引擎110可以包括存储装置或者处理引擎110中的组件可以分别包括存储装置。又例如，音乐系统100中的组件可以是独立的或者组件的任何部分可以被集成到一个组件中整体工作。
图2A和2B为根据本发明的一些实施例所示的使用示例性传感器112a和112b产生传感器信号的机制的示意图。传感器112a和112b可以与图1中的传感器112相同。在一些实施例中，传感器112a和112b中的每一个传感器可以是和/或包括光电子传感器。
如图2A所示，传感器112a可以包括发光元件202a和光检测元件203a。示例性的发光元件202a可以包括可见LED、激光LED、红外LED、激光二极管(LD)、光电池等中的一种或多种组合。示例性的光检测元件203a可以包括光电管、有源像素传感器(APS)、辐射热测量计、电荷耦合器件(CCD)、气体电离检测器、光敏电阻器、光电晶体管等中的一种或多种组合。发光元件202a可以产生各种波长的光。例如，发光元件202a可以产生可见光、红外光、紫外(UV)光等。在一些实施例中，由发光元件202a发射的光束的波长可以由一个或多个使用脉宽调制(PWM)机制的电机控制。光检测元件203a可以被配置为接收光并将其转换成电信号(例如，电流信号、电压信号等)。
在一些实施例中，发光元件202a和光检测元件203a可以放置在琴键206a的下方。在一些实施例中，不透明板204a可以耦合到琴键206a。不透明板204a可以部分地或完全地阻碍光检测元件203a接收由发光元件202a发射的光。不透明板204a可以连接到键206a的表面(例如键206a的底部)。在一些实施例中，发光元件202a可以不断地向光检测元件203a发射光。发光元件202a可以不连续地向光检测元件203a发射光。例如，两次发光之间可能有一个或多个时间间隔。一个或多个时间间隔可以基于被驱动的琴键的速度来确定。
在一些实施例中，光束205a可以由发光元件202a发射。当琴键206a未被按下时，琴键可以停留在“顶端”位置。当用户按下琴键206a时，琴键可以从“顶端”位置向下移动。当琴键206a没有进一步向下移动时，它到达“末端”位置。不透明板204a可以与琴键206a一起移动并且可以阻挡光束205a的一个或多个部分。由光检测元件203a检测到的光的量可以由于不透明板204的移动而变化。例如，当琴键206a朝向“末端”位置移动时，由光检测元件203a检测到的光可能会减少。又例如，当琴键206a朝“顶端”位置移动时，由光检测元件203a检测到的光量可增加。光检测元件203a可以随时间确定所接收的光的量，并且可以将这种信息转换为一个或多个电信号(例如，一个或多个传感器信号)。
参考图2B，在一些实施例中，可以省略不透明板204a。传感器112b可以包括发光元件202b和光检测元件203b。例如，发光元件202b和光检测元件203b可以放置在琴键206b的上方或下方。由发光元件202b发射的光束202E可以朝向琴键206b投射。一旦光束202E到达琴键206b的表面(例如，上表面、下表面等)，光束202E可以被琴键206b反射。反射光208b然后可以朝向光检测元件203b行进并且可以由光检测元件203b接收。当用户按下琴键206b时，琴键可以从“顶端”位置向下移动到“末端”位置。由于琴键的各种运动状态，光从发光元件202b行进到光检测元件203b的距离可能变化。光检测元件203b可以确定光发射和光接收之间的时间以记录光行进的距离的变化。距离变化可以通过光检测元件203b转换为一个或多个电信号。因此，琴键运动可以由传感器112b检测。
应当注意的是，使用在此描述的传感器来检测钢琴的琴键的运动的机制是非详尽的和非限制性的。本领域技术人员可以确定许多其他改变、替换、变化、变更和修改，并且本发明旨在包括落入本发明的范围内的所有这些改变、替换、变化、变更和修改。在一些实施例中，传感器112a和112b可以放置在不同的位置。在一些实施例中，传感器112a和/或112b可以或可以不附接到琴键。在一些实施例中，传感器112a和/或112b可以放置在琴键附近。
图2C为根据本发明的一些实施例所示的示例性传感器112c和112d的结构。传感器112c和112d可以与图1的传感器112相同。在一些实施例中，传感器112a和112b中的每一个传感器可以使用用于产生传感器信号的相同机制，如图2B所示。
如图2C所示，传感器112c和112d可以被放置在不同的地方。传感器112c可以比传感器112d更靠近键盘放置。因此，由两个传感器获取的信号可以具有不同的基线值。在一些实施例中，可以在白键和黑键之间设置不同的基线值。因此，音乐系统100可以区分白色和黑色键。在一些实施例中，可以使用不同的基线值来区分几组琴键。仅作为示例，如果组合的琴键被设计为执行某些系统功能，则该组合的琴键的基线值可以不同。
在一个优选实施例中，如图2C所示，传感器112c和112d可以安装在测试杆264a上。测试杆264a还可以配备有LED阵列261。LED阵列261可以用于指示待按下的琴键。在一些实施例中，弹奏者然后可以按下相应的琴键。在一些实施例中，LED可以是双色的。双色LED阵列261可以用作琴键指示器。双色LED阵列261可以被配置为区分黑键和白键。
图2D为根据本发明的一些实施例所示的示例性测试杆和示例性界面的结构。如图2D所示，测试杆264b可以连接到界面271。测试杆264b可以与图2C的测试杆264a相同。测试杆264b的一端可以连接到界面271。界面271可以能够执行多个任务。在一些实施例中，界面271可以获取弹奏者的设置。在一些实施例中，界面271可以经由外部输入引擎140或存储装置130获取音乐数据。在一些实施例中，界面701可以显示由控制器160生成的指令。
图2E为根据本发明的一些实施例所示的传感器信号280的示例。传感器信号280可以对应于演奏一首音乐期间钢琴的琴键的轨迹。传感器信号280可以使用结合图1和图2描述的一个或多个机制来产生。如果琴键没有受力，琴键将停留在“顶端”位置。当弹奏者按下该琴键时，该琴键可以随着弹奏者的手指向下移动。当琴键没有继续向下移动时(例如，当演奏者开始释放琴键时)，琴键到达“末端”位置。弹奏者释放该琴键后，该琴键向上移动到“顶端”位置。因此，琴键的轨迹可以表示琴键从“顶端”位置到“末端”位置的移动和/或从“末端”位置到“顶端”位置的移动。
传感器信号280可以表示关于琴键在轨迹中的运动的信息。例如，传感器信号的值(例如，传感器信号的幅度)可以对应于琴键的特定位置(例如，“顶端”位置、“末端”位置、“顶端”位置和“末端”位置，和/或任何其他位置)。对应于传感器信号的值的时刻可以表示琴键位于特定位置的时间。传感器信号的各种值可以对应于轨迹中的琴键的不同位置。在琴键从“顶端”位置移动到“末端”位置期间，传感器信号的值将增加。类似地，在琴键从“末端”位置移动到“顶端”位置期间，传感器信号的值将减小。
在一些实施例中，可以使用一个或多个参考值来确定演奏期间琴键的位置。例如，如图2E所示，参考值281、283和285可以分别对应于琴键的第一位置、第二位置和第三位置。在一些实施例中，第一位置可以对应于“顶端”位置。第三个位置可以对应于“末端”位置。第二位置可以对应于“顶端”位置和“末端”位置之间的位置。与参考值281、283和285有关的时刻信息(例如，对应于参考值281的时刻287和289)可以用于确定与该琴键有关的运动信息。例如，时刻287可以对应于琴键的按下。时刻289可以对应于琴键的释放。时刻287与时刻289之间的时间间隔可以表示由该琴键产生的音符持续时间。在一些实施例中，当传感器信号的值大于或等于参考值281时，该琴键可以被认为已被按下。参考值281、283和285可以基于用户输入、经验结果和/或任何其他信息来确定。
虽然图2E中示出三个参考值，但是仅仅是说明性的。可以使用任何适当数量的参考值来确定琴键的运动信息。例如，在一些实施例中可以使用对应于四个位置的四个参考值。
图2F为根据本发明的一些实施例所示的传感器信号290的另一个示例。传感器信号290可以对应于演奏一首音乐期间钢琴的琴键的轨迹。传感器信号290可以使用结合图2A和2B描述的一个或多个机制来产生。
在一些实施例中，音乐系统100可以在整个轨迹中设置四个阈值。例如，如图2F所示，阈值291、293、295和297可以分别对应于琴键的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值。在一些实施例中，第一阈值可以被命名为“TOP_UP”。第二阈值可以被命名为“TOP”。第三阈值可以命名为“MID”。第四阈值可以命名为“TAIL”。四个阈值大体上将整个轨迹分为五个部分。这些部分可以沿着或不沿着对应于传感器信号290的轴均匀分布。
图3为根据本发明的一些实施例所示的用于实现处理装置114、控制器115或服务器130的计算装置300的示例性硬件和软件组件的示意图。仅作为示例，处理装置114可以在计算装置300上实现并且被配置为执行本发明中披露的处理装置114的功能。
如图3所示，计算装置300可以包括处理器302、通信端口304和存储器306。处理器302可以使用本发明描述的技术来执行计算机指令(例如，程序代码)并执行功能。计算机指令可以包括执行在此描述的特定功能的例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能。处理器302可以包括微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级精简指令集计算机(ARM)、可编程逻辑器件(PLD)或能够执行一个或多个功能等的任何电路或处理器中的一个或多个组合。
通信端口304可以被配置为经由网络120向传感器112、致动器113、控制器或服务器130发送信息或数据并从其接收信息或数据。在一些实施例中，通信端口304可以是有线端口(例如，通用串行总线(USB)端口、高清晰度多媒体接口(HDMI)端口等)或无线端口(蓝牙TM接口、红外接口、Wi-Fi端口等)。
存储器306可以被配置为存储待由处理器302执行的一个或多个计算机程序以执行在本发明中描述的示例性方法。例如，存储器306可以被配置为存储由处理器302执行的程序和/或指令以分析音乐数据或执行校准。在一些实施例中，存储器306可以包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等中的一种或多种组合。示例性的大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性的可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带。示例性的易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性的RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍数据速率同步动态RAM(DDRSDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容器RAM(Z-RAM)。示例性的ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)数字多功能磁盘ROM等。
在一些实施例中，计算装置300可以进一步包括输入/输出装置。输入装置可以包括计算机键盘、钢琴键盘、触摸屏幕、鼠标、轨迹球、光标方向键、遥控器等中的一种或多种组合。输出装置可以包括显示装置、扬声器、打印机、投影仪等中的一种或多种组合。示例性的显示装置可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器或弯曲屏幕、电视装置、阴极射线管(CRT)等中的一种或多种组合。在一些实施例中，一个或多个显示装置可以是三维的。在一些实施例中，输入/输出形式可以包括文本、图片、音频(例如，语音命令输入)、视频等中的一种或多种组合。在一些实施例中，输入装置可以包括用户界面。用户界面可以包括用于指示用户可以选择执行的功能的一个或多个屏幕。
图4为根据本发明的一些实施例所示的示例性处理装置114的框图。在一些实施例中，处理装置114可以包括获取模块402、数据分析模块404、校准模块406和存储模块408。
获取模块402可以被配置为从传感器112、致动器113或控制器115获取音乐数据。获取模块402可以经由通信端口304来实现。音乐数据可以包括由传感器112检测到的琴键或踏板的运动信息、与该运动信息相对应的传感器信号、音乐指令(例如，乐谱)、由控制器115产生的控制信号、用于驱动致动器113的驱动信号或者类似物中的一种或多种组合。运动信息可以包括根据乐谱、按键或踏板的运动状态(例如，琴键/踏板的位置，按键/踏板的速度，按键)、与键/踏板的运动状态有关的时刻信息(例如，与琴键/踏板的运动状态对应的时间点)等中的一种或多种组合按压琴键或踏板的序列。在一些实施例中，音乐数据可以被传输到数据分析模块404、校准模块406或存储模块408以被进一步处理。
数据分析模块404可以被配置为分析音乐数据。数据分析模块404可以经由处理器302来实现。例如，数据分析模块404可以分析音乐指令，并且生成与音乐指令相对应的参数。该参数可以包括由致动器113施加到琴键或踏板的力的强度等级、由致动器113施加到琴键或踏板的力的数量等中的一种或多种组合。
校准模块406可以被配置为校准音乐系统100。校准模块406可以经由处理器302和/或一个或多个计算装置的任何其他组件来实现。在一些实施例中，校准模块404可以通过确定强度等级、MIDI等级和传感器信号之间的一个或多个关系来校准音乐系统100。可以使用一个或多个查找表、函数、坐标图和/或可用于将强度等级映射到一个或多个MIDI等级和/或传感器信号的任何其他数据结构来表示一个或多个关系。
例如，校准模块406可以确定一个或多个强度等级及其对应的MIDI等级和/或传感器信号。校准模块406可以将强度等级和MIDI等级和/或传感器信号相关联。在一些实施例中，校准模块406可以生成一个或多个查找表和/或任何其他数据结构来存储关联。可选地或附加地，校准模块406可以基于所确定的值来更新包括与强度等级、MIDI等级和传感器信号有关的预设映射信息的一个或多个查找表。
在一些实施例中，音乐系统的组件(例如，琴键、踏板等)可以被单独校准。可以为该组件生成一个或多个查找表。在一些实施例中，音乐系统100的多个组件(例如，多个琴键、踏板等)可以被并行地、连续地和/或以任何其他顺序校准。在一些实施例中，可以通过执行图5-8中的一个或多个流程500-800和/或这些流程的一个或多个部分来校准每个组件。
存储模块408可以被配置为存储音乐数据、查找表或者与处理装置114有关的任何其他数据或信息。存储模块408可以经由存储器306来实现。在一些实施例中，存储模块130可以包括硬盘驱动器、固态驱动器、可移动存储驱动器(例如，闪存盘驱动器、光盘驱动器等)、数字录像机等中的一种或多种组合。
在一些实施例中，处理装置140还可以包括显示模块(图4中未示出)。显示模块可以被配置为显示音乐数据或查找表。仅作为示例，显示模块可以显示与一个或多个琴键的演奏相关的演奏信息、音乐指令等中的一种或多种组合。在一些实施例中，显示模块可以在屏幕上显示虚拟键盘。虚拟键盘可以包括对应于音乐组件111的实际琴键的多个虚拟琴键。在一些实施例中，虚拟琴键的数量和实际琴键的数量可以是相同的。在一些实施例中，虚拟琴键上的操作可以在相应的实际琴键上同步执行。在一些实施例中，与一个或多个执行在实际琴键上的操作相关的指令(例如，与按下和/或释放实际琴键有关的时刻信息、将被应用于实际琴键的力的强度、音符持续时间、音符值等)可以在相应的虚拟琴键上显示。在一些实施例中，可以在屏幕的各个部分显示各种类型的信息。
图5为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的示例性流程500的流程图。流程500可以由实现校准模块406的一个或多个计算装置执行。在一些实施例中，校准模块406可以基于任何合适的标准来确定是否执行校准。例如，校准模块406可以响应于确定对应于先前校准(例如，最近校准)的时刻与当前时刻之间的时间间隔超过特定阈值(例如，一个月)而确定执行校准。又例如，校准模块406可以响应于确定钢琴已经播放了特定次数(例如，50次)而确定执行校准。又例如，校准模块406可以根据来自用户的指令执行校准。在一些实施例中，流程500的一个或多个部分可以被执行以校准钢琴的琴键。
如图5所示，在步骤502中，校准模块406可以确定用于驱动琴键的力。例如，校准模块406可以确定对应于给定的强度等级的力。又例如，校准模块406可以确定对应于多个强度等级的力，诸如最小强度等级、最大强度等级或任何其他强度等级。最小强度等级可以指强度等级的下限。在一些实施例中，最小强度等级可以对应于移动音乐系统的组件(例如，按下琴键)所需力的大小。最大强度等级可以指多个强度等级的上限。例如，强度等级0和强度等级n可分别被认为是强度等级0、强度等级1、...和强度等级n中的最小强度等级和最大强度等级，其中n是正整数。强度等级的上限可以由音乐系统100确定或者可以由用户调整。在一些实施例中，可以根据音乐系统100的默认设置、用户提供的一个或多个输入和/或任何其他信息来确定力。
在步骤504中，校准模块406可以激励致动器113以基于力来驱动琴键。在一些实施例中，致动器113可以通过施加对应于多个强度等级的力来驱动琴键。这些力可以按照预定义的顺序施加。例如，预定义的顺序可以是升序、降序、随机顺序等。
在步骤506中，校准模块406可以获取表示该琴键的运动信息的一个或多个传感器信号。传感器信号可以由被配置为检测运动信息和/或关于该琴键的任何其他信息(例如，图1的一个或多个传感器112)的一个或多个传感器获取。传感器信号可以包括琴键的运动的任何信息以响应力的施加。例如，传感器信号可以包括琴键的位置信息(例如，一个或多个位置)和对应的时刻信息(例如，对应于位置的时刻、持续时间等)。又例如，传感器信号可以包括与琴键是否已经到达特定位置(例如，琴键是否被按下)有关的信息。在一些实施例中，校准模块406可以获取对应于施加到琴键的多个强度等级的力的多个传感器信号。
在一些实施例中，在步骤508中，校准模块406可以获取音量。音量可以由被配置为获取关于琴键的音量信息的音量分析器获取。在一些实施例中，校准模块406可以获取对应于多个强度等级的多个音量。
在步骤510中，校准模块406可以基于传感器信号和/或音量校准音乐系统。例如，校准模块406可以将强度等级与传感器信号和/或音量相关联。作为另一个例子，校准模块406可以将强度等级与一个或多个MIDI等级相关联。更具体地说，例如，可以使用任何合适的数据结构，将与强度等级相关的信息与传感器信号的一个或多个部分、音量和/或MIDI等级相关联地存储。与强度等级有关的信息可以包括例如，强度等级(例如，等级1、等级2等)、与强度等级(5牛顿、10牛顿等)对应的力等。数据结构可以包括可以用于将强度等级映射到传感器信号、音量和/或MIDI等级的一个或多个表格、图表和/或任何其他数据结构。
在一些实施例中，校准模块406可以通过基于所获取的传感器信号、音量等更新与强度等级、MIDI等级、音量和/或传感器信号有关的已知映射信息来校准音乐系统。例如，校准模块406可以更新包括映射信息的查找表。查找表可以是包括各种参数与MIDI等级之间的关系的表格。在一些实施例中，查找表可以包括对象关系映射、一对一匹配关系、功能关系(线性或非线性)等中的一种或多种组合。例如，查找表可以是和/或包括第一查找表(例如，如下所示的表1)，该第一查找表包括施加到琴键的力的各种强度等级与MIDI等级之间的关系。又例如，查找表可以是和/或包括第二查找表(例如，如下所示的表2)，该第二查找表包括由传感器112获取的各种传感器信号与施加到琴键的力的强度等级之间的关系。又例如，查找表可以是和/或包括第三查找表(例如，如下所示的表3)，该第三查找表包括在体积分析器获取的各种音量与施加到琴键的力的强度等级之间的关系。在一些实施例中，音乐系统100可以将查找表存储在本发明中其他地方披露的任何存储器中。
在一些实施例中，MIDI等级可以包括一定数量的等级(例如，包括等级0、等级1、...和等级127的128个等级)。施加到琴键或踏板的力的强度等级可相应地包括强度等级0、强度等级1、...、强度等级127。在一些实施例中，施加到琴键或踏板的力的强度等级可以由能够驱动致动器113的驱动信号(例如，激励信号)来表示。驱动信号可以表示为Di。相应地，强度等级可以由{D0,D1,…,D127}表示。在一些实施例中，由传感器112获取的传感器信号和由音量分析器获取的音量可以分别表示为{S0,S1,…,S127}和{V0,V1,…,V127}。
在一些实施例中，在第一查找表中，强度等级可分别对应于MIDI等级。例如，如表1所示，强度等级0-127中的每一个对应于MIDI等级0-127中的一个。
表1为强度等级和MIDI等级之间关系的示例
强度等级 强度等级值 MIDI等级
强度等级0 1牛 等级0
强度等级1 5牛 等级1
… …
强度等级127 70牛 等级127
如本文所述，表1中的单位“牛”是指牛顿(也被称为kg·m/s2)。
表2为强度等级与传感器信号之间关系的示例
强度等级 强度等级值 传感器信号
强度等级0 5牛 S<sub>0</sub>
强度等级1 5.4牛 S<sub>1</sub>
… … …
强度等级127 60牛 S<sub>127</sub>
如本文所述，表2中的单位“牛”是指牛顿(也被称为kg·m/s2)。
在一些实施例中，对于第一查找表，校准模块406可分析和/或处理施加到琴键的力的强度等级，并更新强度等级和MIDI等级之间的关系。例如，校准模块406可以确定第一强度等级(例如，最小强度等级)和第二强度等级(例如，最大强度等级)、第一强度等级和第二强度等级之间的差值、以及根据该差值保留的126个强度等级。
在一些实施例中，对于第二查找表，校准模块406可将由传感器112获取的传感器信号与第二查找表中的初始传感器信号(也称为“参考传感器信号”)进行比较，并基于比较结果更新第二查找表。
表3为强度等级和音量之间关系的示例
强度等级 强度等级值 音量
强度等级0 5牛 V<sub>0</sub>
强度等级1 5.4牛 V<sub>1</sub>
… … …
强度等级127 60牛 V<sub>127</sub>
如本文所述，表2中的单位“牛”是指牛顿(也被称为kg·m/s2)。
应当注意的是，上面的描述仅仅是为了说明的目的，而不限制本发明的适用范围。对于本领域的技术人员来说，可在本发明的指导下进行多种修正或改变。然而，这些修正和改变仍在本发明的保护范围之内。例如，流程500可以包括一个或多个其他可选步骤，例如，高速缓存步骤、存储步骤等。在一些实施例中，可以迭代地执行流程500以校准音乐系统(例如，施加多个力、校准音乐系统的多个琴键等)。
图6为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的示例性方法600的流程图。流程600可以由实现校准模块406的一个或多个计算装置执行。在一些实施例中，流程600的一个或多个部分可以被执行以校准音乐系统的组件，诸如钢琴的琴键。
在步骤602中，校准模块406可以初始化琴键的校准。例如，校准模块406可以将该琴键重置到默认位置。在一些实施例中，默认位置可以是没有力施加到琴键上时(例如，当琴键未被按下时)琴键的位置。在一些实施例中，校准模块406可以提供功能按钮(例如，提供即时恢复选项的按钮)并通过该功能按钮接收校准请求来初始化该琴键。
在步骤604中，校准模块406可以确定施加到琴键的力的第一强度等级。第一强度等级可以是表示多个强度等级的下限的最小强度等级。例如，如表1所示，最小强度等级可以是“强度等级0”。
在一些实施例中，校准模块406可以使用二分法确定第一强度等级。例如，第一强度等级可以通过执行如结合下面图7所描述的流程700的一个或多个部分来确定。在一些实施例中，校准模块406可以通过试验方法来确定第一强度等级。例如，校准模块406可以激励致动器以通过对应于不同强度等级的力来驱动琴键。校准模块406可以确定当每个力施加到琴键时琴键是否被按下。校准模块406然后可以通过识别出向下移动琴键所需的力(例如，最小力、第二最小力和/或可以用于按压琴键的任何其他力)确定最小强度等级。在一些实施例中，力可以以预定顺序(例如，升序、降序、随机顺序等)被施加到琴键。
在步骤606中，校准模块406可以确定施加到琴键的力的第二强度等级。第二强度等级可以是表示多个强度等级的上限的最大强度等级。最大强度等级可以被定义为“强度等级127”。在一些实施例中，校准模块406可以根据音乐系统100的默认设置确定第二强度等级。在一些实施例中，校准模块406可以基于用户的指令(例如，由用户输入的值)确定第二强度等级。在一些实施例中，校准模块406可以根据致动器113已被使用的持续时间确定第二强度等级。例如，如果致动器113已经使用了特定的时间段(例如，一年)，则校准模块406可以将特定值分配给第二强度等级。在一些实施例中，特定值可以是不大于阈值的值。阈值可以是由音乐系统100设定的默认值。可选地或附加地，可以在不同条件下调整阈值。在一些实施例中，可以将较小的值分配给阈值一段较长的时间段，在此期间不使用致动器。
在步骤608中，校准模块406可以基于第一强度等级和/或第二强度等级校准琴键。例如，校准模块406可以基于第一强度等级和/或第二强度等级的值确定一个或多个其他强度等级的值。校准模块406还可以基于第一强度等级和第二强度等级更新施加到琴键的各种强度等级的力与MIDI等级之间的第一关系。仅作为示例，第一关系可以表示为第一查找表。在校准之前，在第一查找表(也称为“初始第一查找表”)中，施加到琴键的力的强度等级(以下称为“初始强度等级”)可分别对应于MIDI等级。
在一些实施例中，可以基于第一强度等级和第二强度等级的值，通过估计一个或多个值来确定其他强度等级的一个或多个值。可以使用一种或多种插值方法来进行估计，例如线性插值方法、多项式插值方法、样条插值方法等中的一种或多种。
例如，校准模块406可以确定第一强度等级的值和第二强度等级的值之间的差值。校准模块406然后可以基于该差值确定一个或多个其他强度等级的值(例如，第三强度等级、第四强度等级等)，并且基于确定的值更新第一查找表。例如，校准模块406可以将该差值除以特定数量(例如，一个、两个、三个等)以生成步长值。在一些实施例中，可以基于其他强度等级的数量来确定特定数量。例如，特定数量可以与其他强度等级的数量相同。可以基于步长值来估计一个或多个其他强度等级的值。例如，可以通过确定第一强度等级的值和步长值的组合来确定第三强度等级的值。更具体地说，例如，第三强度等级的值可以是第一强度等级的值和步长值的总和、第一强度等级的值和步长值的加权和、第一强度等级和步长值的值的加权平均值、和/或第一强度等级的值和步长值的任何其他合适的组合。
作为更具体的示例，第一强度等级(例如，如表1中所示的强度等级0)和第二强度等级(例如，如表1中所示的强度等级127)的值可以是5牛和60牛。校准模块406可确定第一强度等级的值与第二强度等级的值之间的差值为55牛。校准模块406可将差值(55牛)除以特定数目(例如，127)生成一个步长值。步长值可以是55/127牛。另一个强度等级(例如，强度等级1、强度等级2、...、强度等级126)的值可以是强度等级0的值和步长值的组合，诸如(5+55/127)牛、(5+110/127)牛等。校准模块406可以相应地使用所确定的强度等级的值来更新第一查找表(例如，表1)。
在一些实施例中，不同琴键的第一强度等级或第二强度等级可以不同。校准模块406可以相应地针对不同的琴键校准第一查找表。
应当注意的是，上面的描述仅仅是为了说明的目的，而不限制本发明的适用范围。对于本领域的技术人员来说，可在本发明的指导下进行多种修正或改变。然而，这些修正和改变仍在本发明的保护范围之内。
图7为根据本发明的一些实施例所示的用于确定琴键的第一强度等级的示例性方法700的流程图。第一强度等级可以是表示多个强度等级的下限的最小强度等级。流程700可以由实现校准模块406的一个或多个计算装置执行。在一些实施例中，流程700的一个或多个部分可以被执行以校准钢琴的琴键。
在步骤702中，校准模块406可以选择琴键。该选择可以以任何适当的方式进行。例如，可以基于用户输入(例如，用户对琴键的选择)来选择琴键。又例如，校准模块406可以随机选择琴键。又例如，校准模块406可以基于钢琴中琴键的位置(例如，最左边的琴键、最右边的琴键等)来选择琴键。
在步骤704中，校准模块406可以确定一个或多个初始强度等级。例如，校准模块406可以基于初始最小强度等级和/或初始最大强度等级确定一个或多个初始强度等级。更具体地说，例如，校准模块406可以分别基于初始最小强度等级和初始最大强度等级确定第一初始强度等级和第二初始强度等级。又例如，校准模块406可以基于第一初始强度等级和/或第二强度等级确定第三初始强度等级。在一些实施例中，第三初始强度等级可以是第一初始强度等级和第二初始强度等级之间的强度等级。更具体地，例如，可以基于由第一初始强度等级和第二初始强度等级限定的间隔的中点确定第三初始强度等级。在一些实施例中，第一初始强度等级、第二初始强度等级和第三初始强度等级可以分别表示为等级j、等级k和等级i。j、k和i的值可以是任何合适的整数。例如，j、k和i的值可以分别是0、n和(1+n)/2，其中n是整数(例如，n＝127)。在一些实施例中，校准模块406可以根据第一查找表(例如，表1)确定初始强度等级。
在步骤706中，校准模块406可以确定第三初始强度等级是否与第二初始强度等级相邻。例如，响应于j等于k减1的确定结果，校准模块406可以确定第三初始强度等级与第二初始强度等级相邻。
在一些实施例中，响应于确定出第二初始强度等级与第三初始强度等级相邻，校准模块406可以执行步骤708，并可以将第二初始强度等级的值(例如，k的值)分配给第三初始强度等级(例如，i的值)。
在步骤710中，校准模块406可以将第三初始强度等级(例如，i的值)确定为第一强度等级。
在一些实施例中，响应于确定出第二初始强度等级与第三初始强度等级不相邻(例如，在步骤706中为“否”)，校准模块406可以执行步骤712并且可以基于第二强度等级(例如，等级k)激励致动器以驱动琴键。
在步骤714中，校准模块406可以确定是否检测到指示按下琴键的信号。例如，校准模块406可以确定传感器数据(例如，传感器信号)是否已经由被配置为检测关于该琴键的运动信息的传感器产生。更具体地，例如，响应于从传感器接收到传感器数据，校准模块406可以确定检测到指示琴键按下的信号。又例如，校准模块406可以基于表示琴键的运动的传感器信号来进行确定。更具体地，例如，响应于确定传感器信号的值大于阈值(例如，与该琴键的位置相对应的参考值)，校准模块406可以确定琴键已经被按下。
在一些实施例中，响应于接收到该信号(例如，在步骤714处为“是”)，校准模块406可以执行步骤716，并可以将第三初始强度等级的值(例如，i的值)分配给第二初始强度等级(例如，等级k)。或者，响应于确定出未检测到信号，校准模块406可以执行步骤718，并可以将第三初始强度等级的值(例如，i的值)分配给第一初始强度等级(例如，j的值)的值。
然后，方法700可以循环回到步骤706以确定第三初始强度等级是否与第二初始强度等级相邻，直到第三初始强度等级与第二初始强度等级相邻为止，校准模块406可以将第三初始强度等级(例如，i的值)确定为第一强度等级。
应该注意的是，以上用于确定琴键的最小强度等级的流程的描述仅仅是为了说明的目的，而不限制本发明的适用范围。对于本领域普通技术人员而言，可以在本发明的教导下进行多种变化和修改。例如，在步骤714中，校准模块406可以确定出与琴键相对应的音量分析器是否检测到声音信号。又例如，可以任意选择等级i、j和k，其中k大于i和j、i大于j，并且i、j和k是整数。
图8为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的组件的示例性方法800的流程图。流程800可以由实现校准模块406的一个或多个计算装置执行。在一些实施例中，可以执行方法800以更新音乐系统的组件的强度等级与其对应的传感器信号之间的关系(例如，琴键、踏板等)。
在步骤802中，校准模块406可以选择音乐装置的琴键。在一些实施例中，琴键可以由用户选择。在一些实施例中，校准模块406可以随机选择琴键。
在步骤804中，校准模块406可以选择强度等级。在一些实施例中，强度等级可以从多个预设的强度等级(例如，范围从0到127的强度等级或任何其他合适的数量)中选择。例如，强度等级可以是最小强度等级、最大强度等级、随机强度等级或任何其它强度等级。在一些实施例中，校准模块406可以根据用户的指令来选择强度等级。在一些实施例中，强度等级可以表示为等级m。
在步骤806中，校准模块406可以确定对应于强度等级的第一传感器信号。例如，校准模块407可以基于各种强度等级与其相应的传感器信号(例如，表2中示出的查找表)之间的预设关系确定第一传感器信号。当对应于强度等级的力被施加到琴键时，第一传感器信号可以是表示已知的琴键的运动信息的参考信号。
在步骤808中，校准模块406可以使用对应于强度等级的力来激励致动器以驱动琴键。例如，致动器113可以基于具有等级m的力来驱动琴键。
在步骤810中，校准模块406可以获取对应于强度等级的第二传感器信号。例如，第二传感器信号可以由被配置为检测琴键的运动信息(例如，图1的一个或多个传感器112)的一个或多个传感器获得。更具体地，例如，当致动器驱动琴键时，传感器可以检测琴键的运动并且可以相应地产生第二传感器信号。
在步骤812中，校准模块406可以确定第二传感器信号是否与第一传感器信号相同。例如，校准模块406可以比较第二传感器信号和第一传感器信号并且确定第二传感器信号和第一传感器信号之间的差值。在一些实施例中，当该差值不大于阈值时，校准模块406可以确定第二传感器信号与第一传感器信号相同。当该差值大于阈值时，校准模块406可以确定第二传感器信号与第一传感器信号不相同。
在一些实施例中，响应于确定出第二传感器信号与第一传感器信号相同(例如，在步骤812处为“是”)，校准模块406可以执行步骤816，并且可以确定选择的等级数量是否超过阈值。
在一些实施例中，响应于确定出第二传感器信号与第一传感器信号不相同(例如，在步骤812处为“否”)，校准模块406可以执行步骤814，并且可以记录第二传感器信号。
在步骤816中，校准模块406可以确定所选等级的数量是否超过阈值。该阈值可以具有任何合适的值(例如，3、5、10等)。该阈值可以是由音乐系统100或用户设定的默认值。
在一些实施例中，响应于确定出所选等级的数目超过阈值(例如，在步骤816处为“是”)，校准模块406可以进行至步骤818，并可以基于第二传感器信号更新第二关系。
在一些实施例中，响应于确定出选择的等级的数量未超过阈值(例如，在步骤816处为“否”)，校准模块406可以循环回到步骤804并且可以选择强度等级。
在步骤818中，校准模块406可以基于第二传感器信号更新与多个强度等级和参考传感器信号相关的映射信息。参考传感器信号可以是已知的与强度等级相关联的传感器信号。参考传感器信号可以包括第一传感器信号。在一些实施例中，校准模块406可以通过更新各种参考传感器信号与强度等级之间的关系来更新映射信息。例如，校准模块406可以通过用第二传感器信号替换第一传感器信号来更新映射信息(例如，上面所示的表格2)。又例如，校准模块406可以使用基于第二传感器信号的插值方法来更新映射信息。插值方法可以包括线性插值、多项式插值、样条插值等中的一种或多种组合。例如，校准模块406可以选择两个强度等级。校准模块406可以获得对应于两个强度等级的两个记录的第二传感器信号(例如，参考传感器信号)。校准模块406可以确定中等强度等级。中等强度等级可能落在由两个选定强度等级限定的间隔内。例如，中等强度等级可以是两个选定强度等级的平均值。校准模块406可以基于两个记录的第二传感器信号来确定对应于中等强度等级的第二传感器信号。例如，对应于中等强度等级的第二传感器信号可以是两个记录的传感器信号的平均值。
在一些实施例中，在步骤806中，校准模块406可以根据第三关系(例如，表3中示出的第三查找表)来确定对应于等级m的音量Vm。相应地，在步骤810中，校准模块406可以从体积分析器获取具有音量Vd的声音信号。进一步在下一个步骤中，校准模块406可以基于音量Vd来更新第三关系。
图9为根据本发明的一些实施例所示的用于校准音乐系统的组件的示例性流程900的流程图。流程900可以由实现校准模块406的一个或多个计算装置执行。
如图9所示，在步骤901中，校准模块406可以接收一个或多个校准指令。校准指令可以基于一个或多个用户输入，由控制器115提供的指令和/或任何其他信息来产生。在一些实施例中，校准指令可以包括指示用户请求启动校准流程的一个或多个指令。校准指令还可以包括指示传感器112、处理装置114、使用频率、一个或多个演奏中的错误的数量等状态的指令。
在步骤902中，校准模块406可以确定是否已经执行了阈值次数的校准。可以基于钢琴的琴键的数量、待校准的传感器的数量、待校准的传感器组的数量、传感器和/或传感器组被校准的顺序、和/或关于钢琴和/或待执行的校准的任何其他信息确定校准的阈值次数。例如，当每个传感器对应于琴键时和/或当每个传感器被单独校准时，校准的阈值次数可以与琴键的数量相同。又例如，在传感器被分成几个传感器组的一些实施例中，校准的阈值次数可以和传感器组的数量相同。可以按顺序并行和/或以任何其他方式校准多组传感器。在特定示例中，当钢琴配备有88个传感器并且88个传感器被分成四个组时，阈值校准次数可以是4。在更具体的示例中，第一组、第二组和第三组传感器可以包括24个琴键传感器，并且第四组传感器可以包括16个琴键传感器。在图1所述的示例性校准过程中，如图9所示，校准的预定阈值次数可以是88，并且88个传感器中的每一个传感器可以被分别校准。
在一些实施例中，响应于确定出已经执行了阈值次数的校准，校准模块406可以执行步骤910。
或者，响应于确定出尚未执行阈值次数的校准，校准模块406可以执行步骤903。在步骤903中，校准模块406可以调整对应于第一传感器和/或第一组传感器的一个或多个PWM值。例如，可以调整PWM值，直到白键和黑键之间的传感器信号的差值达到特定值。由于白键和黑键可能会产生相距半步的音符，因此可以调整PWM值以区分白键和黑键。调整PWM值后，白/黑键可以向末端位置被按下。
在步骤904中，校准模块406可以确定琴键是否到达“末端”位置。例如，响应于检测到传感器信号的特定值(例如，在一段时间内检测到的最大值、最小值或任何其他值)，校准模块406可以确定琴键已经到达末端位置。
在一些实施例中，响应于确定出琴键未到达“末端”位置，校准模块406可以循环回到步骤902。
在一些实施例中，响应于确定出琴键已经到达“末端”位置，校准模块406可以执行步骤905。在步骤905中，校准模块406可以基于第三传感器信号确定第五阈值传感器信号。在一些实施例中，校准模块406可以确定第五阈值传感器信号的值等于第三传感器信号的值。在一些实施例中，第五阈值传感器信号可以表示可用于确定琴键是否处于“末端”位置(例如，如上面结合图2E所述的参考值285)的参考值。第三传感器信号可以对应于第一时刻(例如，琴键到达“末端”位置时刻、在“末端”位置的检测之前或之后的时刻等)。
在步骤906中，校准模块406可以确定第三传感器信号是否超过预定义值。如果第三传感器信号超过预定义值，则流程可以进行至步骤907。或者，校准模块406可以响应于确定出第三传感器信号未超过预设值而循环回到步骤902。预定义值可以凭经验设定。在一些实施例中，可以根据在校准之前在音乐系统100上执行的多个测试的结果来设定预设值。通过将每个琴键按下至“末端”位置一次或多次并记录传感器信号的值来执行测试。传感器信号的值可以作为预定义值的参考。例如，一个或多个测试中的传感器信号的平均值可以被定义为预定义值。
在步骤907中，传感器的PWM值可以被记录为该传感器的标准PWM值。然后琴键可以从末端位置被释放。
在步骤908中，校准模块406可以获取第四传感器信号。第四传感器信号可以在第二个时刻获得。第一时刻和第二时刻可以构成预定义的时间间隔，诸如一秒、几秒(例如两秒)和/或任何其他合适的时间段。
在步骤909中，已经执行的校准次数可以增加一个步长。该步长可以具有任何值，例如，“1”、“2”等。当前校准可以被认为在步骤909中已经完成。校准模块406可以循环回到步骤902以执行下一次校准。例如，音乐系统100可以跳过一个或多个新安装的传感器的校准。音乐系统100可以多次校准一些传感器。例如，音乐系统100可以检测一些传感器的劣化状况并且不止一次地校准遭受功能劣化的传感器。
在完成阈值次数的校准(例如，在步骤902处为“否”)后，校准模块406可以执行步骤910。在步骤910中，校准模块406可以基于第四传感器信号确定第六阈值传感器信号。第六阈值传感器信号可以是可用于确定琴键是否处于“顶端”位置(例如，如上面结合图2E所述的参考值281)的参考值。
图10为根据本发明的一些实施例所示的用于处理表示琴键的运动的传感器信号的示例性流程1000的流程图。流程1000可以用于获取关于琴键的运动的信息。
流程1000可以通过包括硬件(例如，电路、专用逻辑、可编程逻辑、微码等)、软件(例如，在处理装置上运行以执行硬件模拟的指令)或其组合。在一些实现中，流程1000可以由处理装置114执行。
如图10所示，在步骤1001中，处理装置114可以在步骤1001中获取传感器信号。传感器信号可以由传感器112获取。信号的各种值可以随机地、周期性地随时间采样等。这些值可以以任何合适的采样率被采样。
在一些实施例中，处理装置114还可以启动计时器以记录关于传感器信号的时刻信息。例如，计时器可以用于跟踪和记录对应于传感器信号的一个或多个值的一个或多个时刻、对应于传感器信号的一个或多个值的时间间隔和/或关于传感器信号的任何其他时刻信息。更具体地说，例如，计时器可以用于跟踪和记录琴键在“顶端”位置和“末端”位置之间移动的时间段(例如，TTOP_TO_END)。在这段时间内，传感器信号可以由一个或多个传感器获取。并且传感器信号也可以在一个或多个步骤中被更新。
在步骤1002中，处理装置114可以确定传感器信号的第一值是否超过对应于琴键的第四位置的第一参考值。传感器信号的第一值可以在第一时刻获取。第四位置可以是位于“顶端”位置和“末端”位置之间的位置。例如，第四位置可以与结合图2E所描述的第二位置相同，并且第一参考值可以是参考值283。在一些实施例中，处理装置114可以响应于确定出传感器信号的第一值大于第一参考值而确定出传感器信号的第一值超过第一参考值。
在一些实施例中，响应于确定出传感器信号的第一值大于第一参考值(例如，步骤1002中的“是”)，处理装置114可以确定琴键位于第四位置和第五位置(例如，“末端”位置)之间的位置。处理装置114也可以进行至步骤1003。或者，响应于确定出传感器信号的第一值不大于第一参考值(例如，步骤1002中的“否”)，处理装置114可以执行步骤1006。处理装置114可以进一步确定琴键是否没有被按下，或者琴键是否被释放并且移回到“顶端”位置。
在步骤1003中，处理装置114可以生成琴键已经到达第四位置的第一指示。第一指示可以包括可以指示琴键是否已经到达第四位置的任何合适的数据。例如，第一指示可以是和/或包括数值、比特(例如，“0”或“1”)和/或任何其它值。又例如，第一指示可以是和/或包括逻辑数据(例如，“真”或“假”)。在一些实施例中，第一指示可以是包括一个或多个比特(也被称为第一标记)的标记。如果传感器信号的第一值大于第一参考值，则第一标记的值可以在步骤1003中从零变为一。第一指示可以存储在任何合适的装置中。
在步骤1004中，处理装置114可以确定琴键是否已经到达第五位置。在一些实施例中，第五位置可以与结合图2E所描述的第三位置相同。例如，处理装置114可以在第二时刻获取传感器信号的第二值。处理引擎114然后可以确定传感器信号的第二值是否超过对应于第五位置的第二参考值(例如，如图2E所述的参考值285)的值。响应于确定传感器信号的第二值大于第二参考值，处理装置114可以确定琴键在第二时刻已经到达“末端”位置。处理装置114还可以进行至步骤1005，并且可以生成琴键已经到达第五位置的第二指示。第二指示可以包括可以指示琴键是否已经到达第五位置的任何合适的数据。例如，第二指示可以是和/或包括数值、比特(例如，“0”或“1”)和/或任何其它值。又例如，第二指示可以是和/或包括逻辑数据(例如，“真”或“假”)。在一些实施例中，第二指示可以是包括一个或多个比特(也被称为第二标记)的标记。如果琴键已经到达第五位置，则在步骤1004中可以将第二标记的值设置为1。第二指示可以存储在任何合适的装置中。
或者，响应于确定出琴键尚未到达第五位置(例如，步骤1004中的“否”)，处理装置114可以确定琴键还未到达第五位置或琴键从第五位置被释放。处理装置114也可以执行步骤1006。
在步骤1006中，处理装置114可以确定琴键是否已经到达第六位置。在一些实施例中，第六位置可以与结合图2E所描述的第一位置(“顶端”位置)相同。例如，处理装置114可以获取传感器信号的第三值，并且可以确定传感器信号的第三值是否不大于对应于第三位置的第三参考值。第三参考值可以是结合图2E所描述的参考值281。处理装置114还可以确定第一指示是否指示琴键已经到达第四位置和/或第二指示是否指示琴键已经到达第五位置。例如，处理装置114可以确定第一标记和第二标记的值是否均为“1”。在一些实施例中，响应于确定出传感器信号的第三值不大于第三参考值并且检测到第一指示和第二指示，处理装置114可以确定琴键已到达第六位置。更具体地，例如，处理装置114可以确定琴键之前已经到达第五位置(例如，“末端”位置)并且已经经过了第六位置。处理装置114也可以转到步骤1007。
在一些实施例中，响应于确定出传感器信号的第三值等于或大于第三参考值，处理装置114可以进一步基于第一指示确定关于琴键的位置信息和/或第二个指示。例如，响应于第一指示指示琴键已经到达第四位置并且第二指示指示琴键没有到达第五位置，处理装置114可以确定琴键已经被按下但没有达到第五位位置(例如，“末端”位置)。又例如，响应于确定出第一指示指示琴键尚未到达第四位置并且第二指示指示琴键已到达第五位置，处理装置114可以确定琴键已从第六位置被释放并且当前停留在第四位置(例如，“顶端”位置)。又例如，响应于检测到第一指示和第二指示失败(例如，确定第一标记和第二标记的值是“0”时)，处理装置114可以确定出该琴键未被按下，当前停留在“顶端”位置。处理装置114可以响应于确定出琴键未到达第六位置(例如，在1006处的“否”)而执行步骤1010。
在步骤1007中，处理装置114可以生成琴键尚未到达第四位置的第三指示。例如，可以通过将第一标记的值设置为“0”生成第三指示。
在步骤1008中，处理装置114可以生成琴键尚未到达第五位置的第四指示。例如，可以通过将第二标志的值设置为“0”来生成第四指示。
在步骤1009中，可以确定和/或存储关于传感器信号的信息。例如，可以确定/或存储传感器信号的一个或多个记录值(传感器信号的第一值、第二值、第三值等)。又例如，处理装置114可以确定，处理和/或存储关于传感器信号的时刻信息，诸如第一时刻、第二时刻、第三时刻、一个或多个时间间隔(例如，多个时刻之间的时间间隔)等。又例如，处理装置114可以确定琴键在第四位置和第五位置之间移动的时间段，例如，通过确定第一时刻和第二时刻之间的时间间隔。
在步骤1010中，传感器信号、第一标记和第二标标记、琴键在“顶端”位置和“末端”位置(TTOP_TO_END)之间移动的时间段可以被发送到音乐系统100进行处理。又例如，在步骤1008中示例性的处理可以包括确定琴键的位置，计算琴键的按压速度，计算按压强度等。
在一些实施例中，流程1000可以迭代地执行。例如，在执行步骤1010时，处理装置114可以循环回到步骤1001。在一些实施例中，处理装置114可以响应于接收到用于结束处理的指令(例如，中断信号等)而结束。
图11为根据本发明的一些实施例所示的用于获取琴键的传感器信号的示例性流程1100的流程图。在一些实现中，流程1100可以由处理装置114执行。
在步骤1101中，处理装置114可以获取琴键的传感器信号(例如，传感器信号S)的第四值并启动用于记录时间的计时器。待记录的时间可以包括琴键到达由每个阈值表示的位置的时间。传感器信号S可以由一个或多个传感器获取。并且传感器信号S也可以在以下一个或多个步骤中被更新。
在步骤1102中，处理装置114可以确定传感器信号的第四值是否大于第二阈值的值(例如，如上面结合图2F所述的“TOP”)。如果传感器信号S的值大于TOP的值，则琴键被按下并且已经通过由第二阈值TOP表示的位置，并且处理装置114然后可以执行步骤1103。如果传感器信号的值S不大于(例如，小于或等于)TOP的值时，琴键当前位于由第二阈值TOP表示的位置与“顶端”位置之间的部分中。处理装置114然后可以返回到步骤1101并且等待直到该琴键到达由第二阈值TOP表示的位置。
在步骤1103中，可以记录琴键到达由第二阈值TOP表示的位置(例如，TOP_TIME)的时间。然后琴键可以继续向“末端”位置移动，并且处理装置114然后可以进行至步骤1104。
在步骤1104中，可以在琴键的新位置处获得传感器信号S的第五值。智能钢琴系统可以确定传感器信号的第五值是否超过第三阈值MID的值。如果传感器信号的第五值超过第三阈值MID(例如，步骤1204中的“是”)，则该琴键已经通过由第三阈值MID表示的位置，并且处理装置114然后可以进行至步骤1105。如果传感器信号的第五值不大于(小于或等于)第三阈值MID的值(例如，步骤1104中的“否”)，则处理装置114然后可以返回到步骤1104并且等到该琴键到达由第三阈值MID表示的位置。
在步骤1105中，可以记录琴键到达由第三阈值MID(例如，MID_TIME)表示的位置的时刻。琴键可以保持移动(要么向着“末端”位置被按下，要么移回到“顶端”位置)，并且可以获取传感器信号的第六值。然后，处理装置114可以执行步骤1106和步骤1110。
在步骤1106中，处理装置114可以确定是否可以提供关于传感器信号的第一信息。仅作为示例，第一信息可以包括MID_TIME、TOP_TIME和传感器信号的三个值。在一些实施例中，步骤1106中的确定可以通过检查MID_TIME和TOP_TIME之间的差值是否达到预定义值来执行。预定义值可以基于在音乐系统100上执行的多个测试的结果(如结合上面的图1所描述的)。仅作为示例，可以通过按下每个琴键一次或多次来执行测试，计算每次按压的按压强度，并且记录到达每个阈值所表示的琴键的时间。按压强度和时间可以用作对预定义值的参考。在步骤1106中，如果处理装置114确定提供第一信息(步骤1106中的“是”)，则处理装置114可以执行步骤1111。如果未提供第一信息(步骤1106中的“否”)，处理装置114可以执行步骤1107。在步骤1106之后，琴键可以保持移动，并且可以获取传感器信号的第七值。
在步骤1107中，处理装置114可以确定传感器信号的第七值是否超过第四阈值TAIL的值。如果传感器信号的第七值超过第四阈值TAIL的值，则处理装置114可以转到步骤1108。如果传感器信号的第七值不超过(例如小于或等于)第四阈值TAIL，处理装置114可以执行步骤1110。
在步骤1108中，处理装置114可记录琴键到达由第四阈值表示的位置(例如，TAIL_TIME)的时间。然后处理装置114可以执行步骤1109。
在步骤1109中，处理装置114可以确定是否可以提供关于传感器信号的第二信息。仅作为示例，第二信息可以包括MID_TIME、TOP_TIME、TAIL_TIME和传感器信号的四个值。在一些实施例中，步骤1109中的确定可以通过检查TAIL_TIME和TOP_TIME之间的差值是否达到预定义值来执行。预定义值可以基于在音乐系统100的琴键上执行的多个测试的结果(如结合图1所描述的)。仅作为示例，可以通过按下每个琴键一次或多次来执行测试，计算每次按压的按压强度，并且记录琴键到达每个阈值所表示的位置的时间。按压强度和时间可以用作对预定义值的参考。如果处理装置114确定提供第二信息(在步骤1109中为“是”)，则处理装置114然后可以进行至步骤1111。如果处理装置114确定不提供第二信息(在步骤1109中为“否”步骤1109)，处理装置114然后可以进行至步骤1110。在步骤1109之后，琴键可以保持移动，并且可以获取传感器信号的第八值。
在步骤1110中，处理装置114可以确定传感器信号S的第六值(步骤1205之后)、第七值(步骤1207之后)和/或第八值(步骤1109之后)是否小于第一阈值TOP_UP。如果传感器信号的值小于TOP_UP的值，则琴键可以移回到“顶端”位置，并且位于由第一阈值TOP_UP表示的位置和“顶端”之间的部分，并且处理装置114可以返回到步骤1101。如果传感器信号的值不小于TOP_UP的值，则该琴键可以位于由第一阈值TOP_UP表示的位置和“末端”位置之间的部分，并且处理装置114可以返回到步骤1106。
在步骤1111中，第一信息和第二信息可以被转换为NOTE_ON信息。NOTE_ON信息可以包括音乐系统100开始产生音符、声音频率和/或音符的响度等的时间。在步骤1111之后，琴键可以保持移动，并且传感器信号的第九值可以被获取。然后该流程可以转到步骤1112。
在步骤1112中，处理装置114然后可以确定传感器信号的第九值是否小于第一阈值TOP_UP的值。如果传感器信号的第九值小于TOP_UP的值，则琴键可以移回到“顶端”位置，并且位于由第一阈值TOP_UP表示的位置和“顶端”位置之间的部分。然后，处理装置114可以在步骤1113中提供NOTE_OFF信息。NOTE_OFF信息可以包括音乐系统100结束产生音符的时间、记录音符的声音频率和响度的指令等。如果传感器信号的第九值不小于(大于或等于)TOP_UP的值时，处理装置114可以循环回到步骤1102并等待直到该琴键通过由第一阈值TOP_UP表示的位置。
应当注意的是，上面关于信号获取的流程的描述仅仅是为了说明的目的，而不限制本发明的适用范围。对于本领域的技术人员来说，可在本发明的指导下进行多种修正或改变。然而，这些修正和改变仍在本发明的保护范围之内。
应该注意的是，图5-11的流程图的上述步骤可以以不限于图中所示的顺序的其他任何顺序执行。而且，图5-11的流程图的上述一些步骤可以在适当或并行的情况下基本上同时执行以减少等待时间和处理时间。此外，应该注意的是，图5-11仅作为示例提供。这些图中所示的至少一些步骤可以以不同于所表示的顺序执行，同时执行或完全省略。
在一些实施方式中，可以使用任何合适的机器可读存储介质来存储用于执行在此描述的功能和/或过程的指令。例如，在一些实现中，存储介质可以是暂态的或非暂态的。例如，非暂态存储介质可以包括诸如磁介质(诸如硬盘、软盘等)、光介质(诸如光盘、数字视频盘、蓝光盘等)、半导体介质(诸如闪速存储器、电可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等)、在传输过程中非短暂的或缺乏任何永久性外观的任何合适的介质和/或任何合适的有形媒体。又例如，暂态存储介质可以包括网络上、线路、导体、光纤、电路中的信号、在传输过程中短暂的并且没有任何永久性的外观的任何适合的介质和/或任何合适的无形介质。
应当注意的是，上面对用于校准乐器的流程的描述仅仅是为了说明的目的，而不限制本发明的适用范围。对于本领域的技术人员来说，可在本发明的指导下进行多种修正或改变。在一些实施例中，其他步骤可以被添加到方法800中。例如，方法800的中间数据和/或最终数据可以被存储在本发明中其他地方披露的任何存储器中。又例如，步骤816可以是可选的，并且校准模块406可以从强度等级0到强度等级127(或者从强度级别127到强度级别0)中选择强度等级，获取相应的传感器信号，并且相应地更新第二关系。
然而，应当知悉的是，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是适用于这些量的方便的标签。除非另外具体说明，否则从以下讨论中显而易见的是，应当理解的是，在整个说明书中，利用诸如“发送”、“接收”、“计算”、“执行”、“存储”、“产生”、“确定”、“获取”、“校准”、“记录”等是指计算机系统或类似的电子计算装置的动作和过程，该类似的电子计算装置将计算机系统的寄存器中表示为物理(电子)量的数据并转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示装置内的物理量的其他数据。
如本文所使用的术语“第一”、“第二”等意味着作为区分不同元素的标签，并且根据其数字标识可能不一定具有顺序的含义。
此外，因此所述的处理元件或序列的顺序或数字、字母或其他标识的使用并非旨在将所要求保护的过程和方法限制为除了权利要求中可能指定的顺序之外的任何顺序。尽管上面的披露内容通过各种示例讨论了当前被认为是本发明的各种有用实施例的内容，但是应当理解的是，这样的细节仅仅是为了该目的，并且本发明内容不限于所披露的实施例，而是相反地，旨在覆盖在所发明的实施例的精神和范围内的修改和等同布置。例如，尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件装置中，但是其也可以实现为软件解决方案-例如，在现有服务器或移动装置上的安装。
类似地，应当认识到的是，在本发明的实施例的前述描述中，为了简化披露内容以帮助理解一个实施例，各种特征有时被组合在单个实施例、附图或其描述中或更多的各种发明实施例。然而，本发明的方法不应被解释为反映所要求保护的主题需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。而是，本发明的实施例比单个前述披露的实施例的全部特征少。

Claims (20)

1.一种用于校准音乐装置的系统，其特征在于，包括：
存储器；和
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为与所述存储器通信，所述至少一个处理器被配置为：
施加对应于第一强度等级的力激励致动器以驱动琴键；
从传感器获取表示所述琴键的运动信息的第一传感器信号；以及
基于所述第一传感器信号，校准音乐装置。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，为了基于所述第一传感器信号，校准音乐装置，所述处理器进一步被配置为：
将所述第一强度等级与所述第一传感器信号相关联用于存储。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，为了基于所述第一传感器信号，校准音乐装置，所述处理器进一步被配置为：
基于所述第一传感器信号，更新所述第一强度等级与至少一个乐器数字接口(MIDI)等级之间的第一关系。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，为了基于所述第一传感器信号，校准音乐装置，所述处理器进一步被配置为：
确定与所述第一强度等级相关联的第一参考信号；以及
至少部分基于所述第一传感器信号，更新所述第一强度等级与所述第一参考信号之间的第二关系。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，为了基于所述第一传感器信号，校准音乐装置，所述处理器进一步被配置为：
更新与至少一个强度等级和至少一个参考传感器信号相关的映射信息。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，为了更新所述映射信息，所述处理器进一步被配置为：
确定表示所述至少一个强度等级的下限的第二强度等级；
确定表示所述至少一个强度等级的上限的第三强度等级；以及
基于所述第二强度等级和第三强度等级，更新所述映射信息。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，为了确定所述第二强度等级，所述处理器进一步被配置为：
识别第一初始强度等级、第二初始强度等级和第三初始强度等级；
基于所述第二初始强度等级激励致动器以驱动琴键；
检测指示按下琴键的信号；以及
基于所述信号，确定所述第二强度等级。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，为了更新所述映射信息，所述处理器进一步被配置为：
确定所述第二强度等级的值与所述第三强度等级的值之间的差值；以及
至少部分基于所述差值，更新所述映射信息。
9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，为了更新所述映射信息，所述处理器进一步被配置为：
根据所述映射信息，确定与所述第二强度等级对应的第二参考传感器信号；
根据所述映射信息，获取与所述第三强度等级对应的第三传感器信号；以及
至少部分基于所述第二参考传感器信号和所述第三强度等级，更新所述映射信息。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，为了至少部分基于所述第二参考传感器信号和所述第三强度等级，更新所述映射信息，所述处理器进一步被配置为：
基于插值方法，更新所述映射信息。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述插值方法至少包括以下一种：线性插值、多项式内插或样条插值。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器至少包括以下一种：光电传感器、磁电传感器或压电传感器。
13.一种方法，其特征在于，包括：
施加对应于第一强度等级的力激励致动器以驱动琴键；
从传感器获取表示所述琴键的运动信息的第一传感器信号；以及
基于所述第一传感器信号，校准音乐装置。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一传感器信号，校准音乐装置包括：
将所述第一强度等级与所述第一传感器信号相关联用于存储。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一传感器信号，校准音乐装置包括：
基于所述第一传感器信号，更新所述第一强度等级与至少一个乐器数字接口(MIDI)等级之间的第一关系。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一传感器信号，校准音乐装置包括：
确定与所述第一强度等级相关联的第一参考信号；以及
至少部分基于所述第一传感器信号，更新所述第一强度等级与所述第一参考信号之间的第二关系。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一传感器信号，校准音乐装置包括：
更新与至少一个强度等级和至少一个参考传感器信号相关的映射信息。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述更新所述映射信息包括：
确定表示所述至少一个强度等级的下限的第二强度等级；
确定表示所述至少一个强度等级的上限的第三强度等级；以及基于所述第二强度等级和第三强度等级，更新所述映射信息。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述更新所述映射信息包括：
确定所述第二强度等级的值与所述第三强度等级的值之间的差值；以及
至少部分基于所述差值，更新所述映射信息。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述更新所述映射信息包括：
根据所述映射信息，确定与所述第二强度等级对应的第二参考传感器信号；
根据所述映射信息，获取与所述第三强度等级对应的第三传感器信号；以及
至少部分基于所述第二参考传感器信号和所述第三强度等级，更新所述映射信息。
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