CN110010106B - 一种音乐演奏自动打谱系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音乐演奏自动打谱系统，涉及演奏自动打谱领域。本发明包括信号传感器模块，信号传感器模块经原动信号调制解调模块与信号处理模块连接，信号处理模块内安装有音乐自动打谱系统，音乐自动打谱系统控制虚拟绘谱系统进行绘谱，信号传感器模块包括由发音开始结束信号传感器和振幅大小检测传感器组成的第一传感器模块，由按下抬起信号传感器和动作速度检测传感器组成的第二传感器模块，由按下抬起信号传感器构成第三传感器模块，以及由由音频数值检测传感器、音频变化过程传感器、振幅大小信号检测传感器组成的第四传感器模块。本发明能够在乐器演奏的同时把所演奏的曲调同步地自动地记录成为乐谱。

Description

一种音乐演奏自动打谱系统

技术领域

本发明涉及演奏自动打谱领域，尤其是一种音乐演奏自动打谱系统。

背景技术

现有的音乐演奏都是不能通过演奏来直接打谱的，也就是说不能做到在演奏的同时把所演奏的曲调即时地同步地自动地转换成乐谱。对作曲家而言，当前最实用的作曲乐器就是钢琴，但也做不到把作曲家在钢琴键盘上直接弹奏出来的即兴灵感即时地同步地自动地转换成乐谱。利用现代化手段电脑来进行打谱现在已经受到了极大的重视，并出现了很多相应的电脑打谱软件，例如EZVision J、Encore J、Music Time J、Cubase Score、Ballade、Recliet PLUS、Natya、Raga Grama等，而迄今大多数作曲家最愿意使用的则是Finale打谱软件，该软件被认为是世界上最优秀的打谱软件，它提供了多种可输入乐谱的方式：(1)用电脑自身的键盘进行乐谱输入，(2)用MIDI键盘加电脑键盘的输入，(3)在设定好节拍和速度后，以演奏的形式(弹奏MIDI键盘)进行实时的输入，……等等。其中第(3)种虽然说是‘实时的输入’，但也仍然做不到把作曲家在钢琴键盘琴键上直接弹奏出来的即兴灵感即时地同步地自动地转换成乐谱。因其所使用的是MIDI键盘，尤其是需要预先的‘设定’，这种‘设定’的操作实际上是很繁琐的，而且各种形状的音符的输入还要牵涉到节奏型不但很麻烦，而且一段灵感是一瞬即过的，时间上也根本来不及作预先的设定，作曲家也根本不可能预计到他即将产生的灵感会是什么样的节奏型，会顺次用到一些什么样拍型的音符等等。因此即使是上述第(3)条也做不到把作曲家在MIDI键盘上即兴弹奏的灵感即时地同步地自动地转换成五线谱或任何形式的乐谱，电脑的巨大效能也就得不到有效的发挥。在MIDI键盘上做不到，更莫说是在钢琴键盘上。近年出现的所谓“智能钢琴”则仅仅是在传统钢琴基础上增加了教学演示的功能，对作曲工作没有帮助，也根本做不到把作曲家在这种钢琴的键盘上即兴弹奏的灵感即时地同步地自动地转换成五线谱或任何形式的乐谱。据称2001年天津国际音乐节暨全国中青年作曲家新作品交流会上，90％以上的作品都是手写谱。即使到了2017年，有的美国作曲家也还说：“至少在电脑接口还没能充分完善之前，迄今作曲时手工记谱还是最方便的。”

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种音乐演奏自动打谱系统，本发明能够在乐器演奏的同时把所演奏的曲调同步地自动地记录成为乐谱。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：包括用于收集乐器发音构件的动作信号和乐器演奏乐曲的声音信号的信号传感器模块，所述信号传感器模块经原动信号调制解调模块与信号处理模块进行信号传输，所述信号处理模块内安装有音乐自动打谱系统，所述音乐自动打谱系统控制虚拟绘谱系统进行绘谱，所述信号传感器模块包括由发音开始结束信号传感器和振幅大小检测传感器组成的第一传感器模块，由按下抬起信号传感器和动作速度检测传感器组成的第二传感器模块，由按下抬起信号传感器构成的第三传感器模块，以及由音频数值检测传感器、音频变化过程检测传感器、振幅大小信号检测传感器组成的第四传感器模块，所述第四传感器模块接收由乐器发声过程中产生的在大气中震荡着的音频信号。

进一步的技术方案在于，所述信号处理模块安装有从动信号调制解调模块和音频信号调制解调模块，所述从动信号调制解调模块与原动信号调制解调模块进行信号传输，所述音频信号调制解调模块依次通过音频信号接收模块、拾音装置与第四传感器模块连接。

进一步的技术方案还在于，所述信号处理模块可采用电子计算机、平板电脑或智能手机。

进一步的技术方案还在于，所述虚拟绘谱系统包括可以显示在页面上带有时值网格的新型记谱基本构架以及能在新型记谱基本构架上绘制线型音符的虚拟画笔，所述线型音符为与所述新型记谱基本构架的主线平行的线段，亦可带有较短的斜线和曲线形的过度线段。

进一步的技术方案还在于，所述线型音符的时值就由其长度与新型记谱基本构架的拍段长度的比例确定，所述线型音符用不同的颜色来区分左右手弹奏的音符以及不同乐器演奏的音符，用不同的颜色浓度表示声音的不同强度。

进一步的技术方案还在于，所述页面为电子计算机的屏幕、平板电脑的屏幕、手机的屏幕或纸面。

进一步的技术方案还在于，所述新型记谱基本构架包括5条相互平行的主线和4条与主线平行的间线，所述间线设在相邻两条主线之间，两条相邻主线之间的空间为间，间线与相邻主线之间的空间为隙，所述新型记谱基本构架上的每一个高度位置都对应着一个确定的频率值。

进一步的技术方案还在于，所述间线采用明显度低于主线的线型。

进一步的技术方案还在于，所述隙包括宽隙和窄隙，所述宽隙的宽度为窄隙的宽度的2倍，所述间包括宽间和窄间，所述宽间的宽度为窄隙的宽度的4倍，所述窄间的宽度为窄隙宽度的3倍。

进一步的技术方案还在于，所述新型记谱基本构架上还设有用于将其分为多个小节的小节线和用于将小节分为多个拍段的拍线，所述小节线和拍线均垂直于主线，所述时值网格为在新型记谱基本构架上方或下方沿主线方向设置的的秒标，相邻两个秒标之间的距离代表1秒的时值。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明的最大好处就是节约时间。使用本发明任何一位会演奏乐器的人都可以即时把自己的突发灵感记录下来形成乐谱。长笛或双簧管演奏家也都可以利用自己擅长的乐器来作曲，当然，正规的作曲家在钢琴上利用本专利作曲，无疑会给他们带来无以伦比的好处，他们不再需要“弹一句然后手工写一句”这种过程，这样的以往所必需的操作会把他们的灵感搅飞了的。“修改”则更是“创作”(任何“创作”)必不可少的过程，而手工修改所造成的时间浪费却往往会极大地影响到创作者的心绪。所以本专利会帮助作曲家从烦人的手工操作中解放出来，把美好当时的一瞬即过的灵感即时地立即自动地记录成乐谱，本发明将会帮助作曲家成倍地，成十倍地，甚至成百倍地节约时间，可以有效地帮助作曲家们最大限度地发挥他们的无价的艺术才华，为人类留下更多的优秀作品。

本发明还具有特异的教学功能，钢琴的练习者可以把自己弹过的曲调即时自动记录下来，并据此检查指法动作上的缺点和错误，比如，下面提到的“滑音”的时值，“颤音”的交替次数和均匀程度等，再如和弦各个音是否同时弹出的，即使是一般的老师的听觉也很难辨别出来，但本发明记录下来的乐谱就可以查出哪怕是很微小的不同时性，再如“琶音”各个音相继滞后的时值分别是多少，是否均匀，也都可以检查出来。所有这些都有助于改善指法，有助于技法的精益求精。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构原理图；

其中：信号间的实线为实物有线电连接；虚线为无线电传输；双点划线为大气中空气震荡的声波传输；

图2是新型记谱基本构架的高音基架即G基架的示意图；

其中：1为主线，2a为间线(点列式)，3为窄隙，4为宽隙，4a为宽隙的潜在中心线，5为宽间，6b为窄间(下窄间)，7为拍段，8a为拍线(断口式)，9为小节线，10为黑键的音符位置，11为加线，12为加间线，21为秒标，此图记录了每秒1.5拍，即90拍/分，相当于Moderato，s为断口式拍线的断口宽度，t为窄隙宽度。

图3是新型记谱基本构架的低音基架即F基架的示意图；

其中:5为宽间，6a为上窄间，6b为下窄间，8b为拍线(虚线式)。

图4是新型记谱基本构架的中音基架即C基架的示意图；

图5是新型记谱基本构架的标准大基架；

其中：各项标码的含义与图2，图3相同，但2b为间线(虚线式)，20为标准距离＝7t。

图6是采用第一种工作原理的虚拟绘谱系统的示意图；

其中：41为画笔浮动式的虚拟笔架，41-1为41号笔架上的第1支浮动式的虚拟画笔，41-2为41号笔架上的第2支浮动式的虚拟画笔。

图7是采用第二种工作原理的虚拟绘谱系统的示意图；

其中：42为画笔固定式的虚拟笔架，42-1～42～88分别为第1支固定式的虚拟画笔～(顺序排列至)第88支固定式的虚拟画笔，其中42-42为第42支固定式的虚拟画笔(对应于钢琴的中央C)；

本图还显示了每小节拍数可以随时根据需要而改变，而不需要拍号来标注，本发明废除了拍号。当然还废除了谱号，废除了调号，废除了变音符号，以及与升降号有关的各种符号，由于音符颜色浓度可变而废除了大量音强符号和术语，由于秒标的设置废除了大量速度符号和术语……等等，使页面变得非常简洁，而自动记谱的功能却变得无比强大。

图8是线型音符不同颜色浓度所对应的声音强度等级；

图9是实施例1的信号传输路径图；

图10是实施例1的绘谱图；

图11是实施例2的绘谱图；

图12是实施例3的信号传输路径图；

图13是实施例3的绘谱图；

图14是实施例4的信号传输路径图；

图15是实施例4的绘谱图；

图16实施例5的信号传输路径图；

图17是实施例5的绘谱图；

图18是竖琴与本发明连接的结构示意图；

其中:01为竖琴的底座；02为立柱；03为挂弦板梁；04为共鸣箱；05为琴弦；06为脚踏板；91为琴弦弦端固定附件；92为发音开始—结束信号传感器；93为振幅大小检测传感器、94为原动信号调制解调模块—编码模块；95为有线信号发射模块；96为无线信号发射模块；971为电子计算机(主机)；972为显示器；973为打印机；974为鼠标；975为电子计算机键盘；

图19和图20均为实施例6的绘谱图；

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明中提供一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：包括用于收集乐器发音构件的动作信号和乐器演奏乐曲的声音信号的信号传感器模块，信号传感器模块经原动信号调制解调模块与信号处理模块进行信号传输，信号处理模块内安装有音乐自动打谱系统，音乐自动打谱系统控制虚拟绘谱系统进行绘谱，信号传感器模块包括由发音开始结束信号传感器和振幅大小检测传感器组成的第一传感器模块，由按下抬起信号传感器和动作速度检测传感器组成的第二传感器模块，由按下抬起信号传感器构成的第三传感器模块，以及由音频数值检测传感器、音频变化过程传感器、振幅大小信号检测传感器组成的第四传感器模块，第四传感器模块接收乐器共鸣腔的空气中震荡着的包括有音频数值及音频变化过程以及振幅大小信号在内的音频信号。

竖琴可采用第一传感器模块和第四传感器模块；键盘乐器可采用第一传感器模块和第二传感器模块和第四传感器模块；木管乐器可采用第三传感器模块和第四传感器模块；弦乐器和铜管乐器可采用第四传感器模块。

优选的，信号处理模块安装有从动信号调制解调模块和音频信号调制解调模块，从动信号调制解调模块与原动信号调制解调模块进行信号传输，音频信号调制解调模块依次通过音频信号接收模块、拾音装置接受乐器在大气中造成的震荡着的包括有音频数值及音频变化过程以及振幅大小信号在内的音频信号。

优选的，原动信号调制解调模块安装有有线信号发射模块和无线电信号发射模块，从动信号调制解调模块安装有有线信号接收模块和无线电信号接收模块，原动信号调制解调模块和从动信号调制解调装置之间可根据实际需要选择使用有线或无线的形式进行信号传输。

优选的，信号处理模块可采用电子计算机、平板电脑或智能手机。

优选的，虚拟绘谱系统包括可以显示在页面上带有时值网格的新型记谱基本构架以及能在新型记谱基本构架上绘制线型音符的虚拟画笔，线型音符为与主线平行的线段，亦可带有较短的斜线和曲线形的过度线段。

优选的，线型音符的时值就由其长度与新型记谱基本构架的拍段长度的比例确定，线型音符用不同的颜色来区分左右手弹奏的音符以及不同乐器演奏的音符，用不同的颜色浓度表示声音的不同强度。

优选的，页面为电子计算机的屏幕、平板电脑的屏幕、智能手机的屏幕或纸面。

优选的，新型记谱基本构架包括5条相互平行的主线和4条与主线平行的间线构成，间线设在相邻两条主线之间，两条相邻主线之间的空间为间，间线与相邻主线之间的空间为隙，新型记谱基本构架上的每一个高度位置(与主线相垂直的位置)都对应着一个确定的频率值。

优选的，间线的明显度低于主线，间线的常用形式为虚线、点列线或低灰度实线。

优选的，隙包括宽隙和窄隙，宽隙的宽度为窄隙的宽度的2倍，间包括宽间和窄间，宽间的宽度为窄隙的宽度的4倍，窄间的宽度为窄隙宽度的3倍。

优选的，新型记谱基本构架上还设有用于将其分为多个小节的小节线和用于将小节分为多个拍段的拍线，小节线和拍线均垂直于主线，新型记谱基本构架的可以带有的时值网格的简明形式为在基本构架上方或下方沿主线方向设置的一定数量的秒标，秒标每相邻两个之间的距离代表1秒的时值。

时值网格或秒标可根据需要设置，在设置的情况下，可以把所录乐曲的进行速度记录下来，不仅仅是乐曲整体的主流速度，而且每个瞬间的瞬时速度也能记录下来，所记录的每秒拍数可自动换算成每分拍数，并可找到与其相对应的速度术语。

新型记谱基本构架需要时也可以按照并延续新型记谱基本构架的布局而添加“加线”和“加间线”，新型记谱基本构架的布局以窄隙为基本尺寸按十二等程律的C大调音阶进行排列，并类似五线谱系统的传统模式构成各种音域的新型记谱基本构架，常用的4种为：其第2“间”为“宽间”其余3个“间”皆为“窄间”的“高音基架”(或称“G基架”，第2“主线”为g’)、其第1和第4“间”皆为“宽间”其余2个“间”皆为“窄间”的“低音基架”(或称“F基架”，第4“主线”为f)、其第1“间”和第3“间”皆为“宽间”其余2个“间”皆为“窄间”的中音基架(或称“C基架”，第3“主线”为c’)、以及键盘乐器常用的“联合大基架”，本专利的“联合大基架”是为“标准大基架”，其置于上面的“G基架”的第1“主线”与置于下面的“F基架”的第5“主线”的距离为“标准距离”，即7倍的“窄隙”距离，即7t’，且其“G基架”的下加第1“主线”就是其“F基架”的上加第1“主线”，也就是中央C(即c’)，新型记谱基本构架完全不需要谱号，上述这些布局特色就代表谱号，又由于新型记谱基本构架为黑键音提供了其各个自有的音符位置，所以也就完全不再需要调号。新型记谱基本构架所有可以画音符的地方都可以称为“音位”，而其各个“线”(“主线”“间线”以及“宽隙”的“潜在中心线”)则称为“可见音位”(虽然“潜在中心线”看不见，但那个位置对应着一个确定的声音频率，所以仍然称为“可见音位”)，新型记谱基本构架的每一个“可见音位”都对应着一个而且是唯一的一个特定的按十二等程律计算出的声音频率，“G基架”第2“间线”对应着国际标准音a’＝440Hz，“标准大基架”的中央C对应着c’＝261.626Hz，余类推；

虚拟绘谱系统的工作原理有两种：一、1支或2支浮动式的虚拟画笔，设在竖向设置的画笔浮动式的虚拟笔架上，浮动式的虚拟画笔可在画笔浮动式的虚拟笔架上沿竖向滑动，根据接收到的音乐信号，画笔浮动式的虚拟笔架以特定的速度在页面的上方沿主线方向滑动，浮动式的虚拟画笔则根据接收到的音乐信号自行调节其在画笔浮动式的虚拟笔架上竖向的位置，并有“提起”和“落下”两种状态，常态为“提起”，与页面离开，当浮动式的虚拟画笔接收到相应的信号时“落下”使其下部笔端接触页面，实现绘谱；二、根据实际需要画笔固定式的虚拟笔架上固定着一列固定式的虚拟画笔，每个固定式的虚拟画笔在画笔固定式的虚拟笔架上的位置固定不能滑动。根据接收到的音乐信号，画笔固定式的虚拟笔架以特定的(预定的)速度在页面的上方沿主线方向移动，固定式的虚拟画笔也有“提起”和“落下”两种状态，常态为“提起”，与页面离开，当接收到相应的频率信号时“落下”使其下部笔端接触页面，实现绘谱。

实施例1：

图9所示是为本系统为小提琴演奏打谱时的可能的信号传输路径(从附图1中摘录的)，其中共有5条，手机及平板电脑以及电子计算机都可以通过音频信号进行打谱。

图10为以图9所示路径利用第一种工作原理的虚拟绘谱系统的高音基架来为小提琴演奏刘天华的《良宵》的记谱过程，开始前，先按乐曲要求Moderato预先设置速度88拍每分，即：88bs/m，小提琴一奏响，画笔浮动式的虚拟笔架受到感应就以预设的速度向右运动，同时其上的一支浮动式的虚拟画笔41-1立即落下接触在新型记谱基本构架上，开始了画线型音符的过程，(因为乐曲是单声道，所以自始至终都只有一支“浮动式的虚拟画笔”被其所感受到的频率激活，而另一支浮动式的虚拟画笔41-2自动闲置)，此乐曲是由2个装饰音开始的，其第1个装饰音是小提琴A弦空弦发出的440Hz的频率(这是第1国际标准音，亦即a’＝440Hz，小提琴就是以A弦空弦调成这个频率为准来调其他3跟弦的)，而这个频率也正好是高音基架的第2间线所对应的等程律的频率，所以浮动式的虚拟画笔41-1就自动对准了第2间线画出了线型音符，该线型音符的潜在中心线也就是其定位线也正好与第2“间线”相重合，音符画了约1/8拍之后，演奏的频率跳到了第2个装饰音的495Hz，这是小提琴A弦第1指发出的b’音的纯律的频率(小提琴演奏大多采用纯律)，但高音基架的第3主线的频率是493.89Hz(等程律的b’频率)，所以浮动式的虚拟画笔41-1对准的位置略高于第3“主线”，其画出的“线型音符”的定位线也略高于第3主线(当高音基架的t等于1.25mm时，此音符的定位线偏离的距离约为0.05mm，人眼是很难分辨出的，但，当然，电脑是可以分辨出的)，此音符画了约1/8拍之后，演奏的频率跳到了563.2Hz，这是小提琴A弦第2指发出的#c”音的纯律的频率，浮动式的虚拟画笔41-1也随之跳到了比第3间线以上的宽隙的潜在中心线(对应于等程律的554.36Hz)略高的位置上，画出的音符维持到本拍的结束，(此音符的定位线偏离的距离约为0.36mm，约为t的1/4强，人眼应该能分辨出了)，然后小提琴演奏的第2指维持按住从第1把位滑到第3把位的e”处，这样就形成了滑音，浮动式的虚拟画笔41-1也随之画出了一条斜线，此斜线在新型记谱基本构架上包含了无限多的频率，而且是无极连续的过度过程，准确地对应着小提琴滑音的无极连续的过度过程的真实情况，斜线的斜率则代表着滑音过度的快慢，此斜线的横向距离相对于其音高的变化距离(这里是#c”到e”)越大，则表示“滑音”的过度速度越慢，此“滑音”斜线的横向距离约为一拍时值的12.5％，是较慢的滑音，小提琴第2指在e”处维持到第2拍结束，其频率是纯律的660Hz，而高音基架第4间线所对应的等程律频率为659.26Hz两者极其接近，所以即将画出的音符(图中的空白音符)的定位线几乎与第4间线”重合，到第2小节第1拍开始时是一个带有倚音#g”的#f”音，倚音的时值在五线谱里是无法知道的(各个教科书对此所作的解释也都不太一致)，但在九线谱里却可以准确地表达出来，此处的“倚音”可以清楚地看出是1/8拍的时值，此#f”音维持到即将结束前又记录了一个下行的滑音，那是第3指由#f”滑到d”的位置造成的，其横向距离很短，是一个很快的滑音，此第1拍结束时第3指立即抬开，接下来就是第2小节第2拍A弦空弦的频率a’440Hz,此“线型音符”仍然是与第2“间线”完全重合，乐曲进行到第4小节第2拍的后半拍一开始时，又有一个很快的滑音，这是第4(或3)指从#c”滑到e”造成的，过程的时值只有0.075拍(一拍的百分之7.5)，是一个很快的滑音，到第6小节第2拍又是一个上行的很慢的“滑音”，其时值只有0.13拍，在第13、14、16小节中的“颤音”也是被如实地记录下来的，在各拍的后半拍中把“颤音”过程中两个声音有几次交替都能记录下来，而且各音的时值是否均匀也能在记录下来的乐谱中检查出来。这些情况说明了本专利能够如实地反映出旋律中的最细微的变化，滑音过程快慢的对比、颤音的交替次数和均匀程度等都能准确地如实地记录下来，也极其细腻地反映了乐曲的艺术趣味。而这些都是五线谱系统所不能达到的。

实施例2：

图11所示也是以图9所示路径利用第一种工作原理的虚拟绘谱系统的高音基架来为小提琴演奏庞斯的《墨西哥小夜曲》进行记录而形成乐谱的情况：前10小节都是单声道，乐谱是由一支虚拟画笔记录的，到了第11小节小提琴开始用双弦演奏，第2支虚拟画笔也被激活而参与记录，其后的乐谱则是由两支“画笔”进行记录的。

实施例3：

图12所示为本系统为键盘乐器的演奏进行记谱时可能的信号传输路径。最便当的方式是手机或平板电脑靠接收大气中空气震荡的音频信号进行记录。不过对作曲家而言，钢琴→电子计算机的有线路径应该是比较好的路径，因为电子计算机更便于进行大量的编辑工作。

图13为以图12的路径在带有虚拟绘谱系统第二种工作原理的标准大基架上记录钢琴弹奏比夏普的《可爱的家庭》时的乐谱形成过程。由于启动了系统的声音力度变化信号的传输功能，所以所记录的线型音符的色调浓度也就有了相应的变化。

本图示出了乐谱的记录过程在进行到第17小节第2拍中间时的状况，此时，第42-37号固定式的虚拟画笔受控于220Hz频率、第42-40号固定式的虚拟画笔受控于261.626Hz频率、第42-45号固定式的虚拟画笔受控于349.23Hz频率正处在与标准大基架接触着并画音符的过程中，而且该3个频率还没有断，所控固定式的虚拟画笔还将继续接触着画音符；而第42-28号固定式的虚拟画笔刚开始受激于频率130，813Hz从不接触状态立即变成接触状态即将开始画c音的音符；而第42-25号固定式的虚拟画笔的频率在画了一段音符后突然断掉，也就终止了画A音的音符。其已经画的音符表示该音经历了半拍的时值。

此例表明：正常情况下，如果钢琴是根据第1国际标准音(a’＝440Hz)并按十二等程律正确调音的，则弹奏该钢琴琴键所画的音符都应该与本发明的标准大基架的可见音位相重合。

实施例4：

图14为从图1摘录下来的本系统为小提琴和钢琴同时演奏记谱的可能的信号传输路径。

图15为以图14的路径用第一种工作原理的虚拟绘谱系统在高音基架上为小提琴记谱，并用第二种工作原理的虚拟绘谱系统在标准大基架上为伴奏的钢琴同时记谱，演奏《墨西哥小夜曲》时所形成的乐谱。

以本系统为多件(多于1件)的乐器记谱时，就要注意信号相互干扰的问题，此例中钢琴和小提琴就不能同时都使用音频信号的传输，较好的配置应该是小提琴用音频，钢琴用有线电(或无线电)传输。

实施例5：

图16为从图1摘录下来的本系统为小提琴协奏曲的一段片段演奏时进行打谱的可能的信号传输路径。

图17为以图16的路径用第二种工作做原理的虚拟绘谱系统在标准大基架上记录竖琴为何占豪和陈刚的《梁祝小提琴协奏曲》伴奏时的乐谱形成过程，同时还用第一种工作原理的虚拟绘谱系统在高音基架上记录小提琴演奏的独奏部分，以及黑管和双簧管的伴奏部分。

在竖琴的“共鸣箱”内每根琴弦的固定端处都设置了带有“发音开始—结束信号传感器”和“振幅大小检测传感器”的附件，此两种传感器获得的信号经过“原动信号调制解调模块—编码模块”处理，再通过“有线信号发射模块”及其USB接口与电子计算机(主机)相连接，信号再经电子计算机内的与“从动信号调制解调模块—编码模块”相关的“音乐自动打谱系统的专用打谱软件”的处理，就利用“虚拟绘谱系统”中的虚拟画笔在新型记谱基本构架上把正在演奏的乐曲记录了下来，并显示在显示器上。当然，与此同时也把小提琴独奏部分及黑管和双簧管的伴奏部分记录并一并显示在显示器上。

从图17的“琶音”的“线型音符”组可以看出各个音的时值滞后情况，快慢情况，以及均匀情况等等

本系统形成的乐谱文件可以进行“保存”“另存为”“打印”以及“发送到……”等操作。

实施例6：

利用本专利的系统可以把交响乐演奏的乐曲即时地同步地录制成交响乐总谱，并可以对之进行各种编辑工作。图19和图20就是可以进行录制的交响乐的例子——贝多芬的《艾格蒙特序曲》，进行交响乐录制时，各种乐器都不能应用音频路径，进行协奏曲录制时其独奏乐器可以应用音频路径，各个声部都各只需要有一件乐器装备信号传感器和发射装置即可。

特别需要说明的是:本发明形成的乐谱是可读的，不仅是可读的，而且是易读的，只要是能读懂五线谱的人就一定能读懂本发明形成的乐谱，即使是要达到很熟练的程度，也只需要相当短的熟悉时间，因为本发明的新型记谱基本构架与五线谱基架非常近似，本发明的标准大基架的各个主线的音名都是与五线谱系统的大基架的各个“线”相一致的，而“间线”上的音符又都与五线谱系统的“间”里的音符的音名相一致，而宽隙中间的音符会自然联想到黑键音。对于初学者而言，学习本专利形成的乐谱要比学习五线谱更容易些，因为本专利形成的乐谱比五线谱更直观，也更准确，更科学。

本发明中，发音开始结束信号传感器和按下抬起信号传感器均可采用行程开关、接近开关、限位开关，通过行程开关、接近开关、限位开关来检测发音按键或其他发音原件的位置移动从而实现对发音开始结束和按键按下抬起的检测。

动作速度传感器采用市面上常见的测速传感器即可，每个按键均设置有一个测速传感器用来检测相应按键在按下时的移动速度。

振幅大小传感器采用震动测量传感器，其安装在发音构件(琴弦)的固定端，从而检测其振幅的大小及变化。

音频数值检测传感器、音频变化过程传感器、振幅大小信号检测传感器采用音频检测传感器。

拾音装置分为动圈式及电容式两大类，根据实际需要进行选取。动圈式录音音质普通，频率范围相对较窄适合于中音音域，但受环境杂音的影响较低；电容式敏感度较好，录音音质较高，频率范围也较宽，但受杂音影响较大，适于安静的环境中或录音室中应用。

音频信号接收模块和音频信号调制解调模块采用电脑的声卡(相关主板麦克风插孔电路)。

Claims (9)

1.一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：包括用于收集乐器发音构件的动作信号和乐器演奏乐曲的声音信号的信号传感器模块，所述信号传感器模块经原动信号调制解调模块与信号处理模块进行信号传输，所述信号处理模块内安装有音乐自动打谱系统，所述音乐自动打谱系统控制虚拟绘谱系统进行绘谱，所述信号传感器模块包括由发音开始结束信号传感器和振幅大小检测传感器组成的第一传感器模块，由按下抬起信号传感器和动作速度检测传感器组成的第二传感器模块，由按下抬起信号传感器构成的第三传感器模块，以及由音频数值检测传感器、音频变化过程检测传感器、振幅大小信号检测传感器组成的第四传感器模块，所述第四传感器模块接收由乐器发声过程中产生的在大气中震荡着的音频信号；

所述虚拟绘谱系统包括可以显示在页面上带有时值网格的新型记谱基本构架以及能在新型记谱基本构架上绘制线型音符的虚拟画笔，所述线型音符为与所述新型记谱基本构架的主线平行的线段，亦可带有较短的斜线和曲线形的过度线段。

2.根据权利要求 1 所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述信号处理模块安装有从动信号调制解调模块和音频信号调制解调模块，所述从动信号调制解调模块与原动信号调制解调模块进行信号传输，所述音频信号调制解调模块依次通过音频信号接收模块、拾音装置与第四传感器模块连接。

3.根据权利要求 1 所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述信号处理模块可采用电子计算机、平板电脑或智能手机。

4.根据权利要求 1 所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述线型音符的时值就由其长度与所述新型记谱基本构架的拍段长度的比例确定，所述线型音符用不同的颜色来区分左右手弹奏的音符以及不同乐器演奏的音符，用不同的颜色浓度表示声音的不同强度。

5.根据权利要求 1所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述页面为电子计算机的屏幕、平板电脑的屏幕、智能手机的屏幕或纸面。

6.根据权利要求 1 所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述新型记谱基本构架包括 5 条相互平行的主线和 4 条与主线平行的间线，所述间线设在两条相邻主线之间，两条相邻主线之间的空间为间，间线与相邻主线之间的空间为隙，所述新型记谱基本构架上的每一个高度位置都对应着一个确定的频率值。

7.根据权利要求 6 所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述间线采用明显度低于主线的线型。

8. 根据权利要求 6 所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述隙包括宽隙和窄隙，所述宽隙的宽度为窄隙的宽度的 2 倍，所述间包括宽间和窄间，所述宽间的宽度为窄隙的宽度的 4 倍，所述窄间的宽度为窄隙宽度的 3 倍。

9.根据权利要求 1所述的一种音乐演奏自动打谱系统，其特征在于：所述新型记谱基本构架上还设有用于将其分为多个小节的小节线和用于将小节分为多个拍段的拍线，所述小节线和拍线均垂直于主线，所述时值网格为在新型记谱基本构架上方或下方沿主线方向设置的秒标，相邻两个秒标之间的距离代表 1 秒的时值。

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