CN110444187B - 一种基于书法的古筝背景音乐控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于书法的古筝背景音乐控制系统，包括琴声匹配系统和用于识别毛笔压力的压力识别系统，所述压力识别系统与琴声匹配系统通信，以传输笔锋压力信号给琴声匹配系统，所述琴声匹配系统根据压力识别系统识别的笔锋压力信号匹配琴声。本发明能够促进文化融合，促进人文交流，提供新的交流模式。

Description

一种基于书法的古筝背景音乐控制系统
技术领域
本发明涉及音乐交互技术领域，具体为一种基于书法的古筝背景音乐控制系统。
背景技术
音乐是反映人类现实生活情感的一种艺术。而书法，是中国及深受中国文化影响过的周边国家和地区特有的一种文字美的艺术表现形式。书法又是一种能够表现文化的艺术，当情感融入了书法，又是一种新的艺术形式。
在现有的智能下发展下，结合智能化系统，通过将书法与音乐相互结合，能够促进人文交流，提供一种新的社会交流模式。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于书法的古筝背景音乐控制系统，能够促进文化融合，促进人文交流，提供新的交流模式。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于书法的古筝背景音乐控制系统，包括琴声匹配系统和用于识别毛笔压力的压力识别系统，所述压力识别系统与琴声匹配系统通信，以传输笔锋压力信号给琴声匹配系统，所述琴声匹配系统根据压力识别系统识别的笔锋压力信号匹配琴声。
作为本发明的进一步改进，还包括与琴声匹配系统通信的笔锋宽度识别系统，所述笔锋宽度识别系统识别笔锋在纸张上的线条粗细并反馈笔迹信号给琴声匹配系统，所述琴声匹配系统根据笔锋压力信号和笔迹信号匹配琴声。
作为本发明的进一步改进，还包括与琴声匹配系统通信的用于供用户选择毛笔规格的毛笔规格选择模块，所述毛笔规格选择模块中与对应毛笔规格预存有该毛笔规格的最大半径；所述笔锋宽度识别系统通过如下公式识别笔锋线宽，笔锋线宽＝2*对应毛笔规格的最大半径*压力值；所述压力值为笔锋压力识别系统识别产生的笔锋压力信号对应的压力数值；所述笔迹信号包括笔锋线宽，所述琴声匹配系统根据笔锋线宽匹配琴声。
作为本发明的进一步改进，所述琴声匹配系统内预设有多种与笔锋线宽相对应的节拍声调，当琴声匹配系统接收到笔迹信号时，琴声匹配系统根据该笔迹信号对应的笔锋线宽输出对应的节拍声调。
作为本发明的进一步改进，所述琴声匹配系统内还具有音量调节模块，所述音量调节模块控制输出的节拍声调的音量，其通过如下公式调节音量：音量＝笔锋线宽*0.7*原音量。
作为本发明的进一步改进，所述压力识别系统包括一供人写字的压力感应面板、与压力感应面板通信连接的控制器；所述压力感应面板获取笔锋压力信号，并发送给控制器；所述控制器与笔锋宽度识别系统通信连接，以发送笔锋压力信号给笔锋宽度识别系统。
作为本发明的进一步改进，还包括与琴声匹配系统通信连接的书法图像识别系统，所述书法图像识别系统用于接收用户输入的书法图像，并且识别该书法图像中的书法的笔锋角度并通过卷积神经网络分析当前书法图像中的书法风格和字样，所述书法图像识别系统发送书法风格给琴声匹配系统，所述书法图像识别系统根据其识别的字样获取外部云服务器中的字样笔画顺序；当书法图像识别系统识别书法图像时，所述琴声匹配系统根据字样笔画顺序对应的笔锋角度以及书法风格输出节拍声调。
作为本发明的进一步改进，当书法图像识别系统识别书法图像时，所述琴声匹配系统还根据笔画顺序的笔画数调整音速。
作为本发明的进一步改进，所述琴声匹配系统根据所述笔画顺序及笔画数输出古筝定音区音调，所述琴声匹配系统根据笔锋角度输出古筝弹奏区音调。
本发明的有益效果，在用户需要通过琴声匹配系统将书法与古筝音乐进行匹配时，可以利用压力识别系统对用户使用毛笔进行书法书写时所产生的压力进行检测，此时识别用户书写时所产生的力度，对应不同的力度意味着用户书写时所携带的情感不同，此时可以利用琴声匹配系统根据不同的力度来输出对应力度的古筝琴声效果。此时，用户书写不同的文字会生成不同的音乐，并且随着用户下笔的力度改变音乐，例如在用户书写较为狂野时，匹配对应铿锵有力的音调；又例如，用户在轻柔书写的途中进行转折，则匹配的音调从轻柔转折向狂放，伴随着用户书写的方式进行转折。
附图说明
图1为本发明的系统框架示意图；
图2为本发明的书法图像识别及配音流程示意图。
附图标号：1、琴声匹配系统；2、压力识别系统；21、压力感应面板；22、控制器；3、笔锋宽度识别系统；4、毛笔规格选择模块；5、音量调节模块；6、书法图像识别系统。
具体实施方式
下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。
参照图1-2所示，本实施例的一种基于书法的古筝背景音乐控制系统，包括琴声匹配系统1和用于识别毛笔压力的压力识别系统2，所述压力识别系统2与琴声匹配系统1通信，以传输笔锋压力信号给琴声匹配系统1，所述琴声匹配系统1根据压力识别系统2识别的笔锋压力信号匹配琴声。
首先，在用户需要通过琴声匹配系统1将书法与古筝音乐进行匹配时，可以利用压力识别系统2对用户使用毛笔进行书法书写时所产生的压力进行检测，此时识别用户书写时所产生的力度，对应不同的力度意味着用户书写时所携带的情感不同，此时可以利用琴声匹配系统1根据不同的力度来输出对应力度的古筝琴声效果。此时，用户书写不同的文字会生成不同的音乐，并且随着用户下笔的力度改变音乐，例如在用户书写较为狂野时，匹配对应铿锵有力的音调；又例如，用户在轻柔书写的途中进行转折，则匹配的音调从轻柔转折向狂放，伴随着用户书写的方式进行转折。
作为改进的一具体实施方式，还包括与琴声匹配系统1通信的笔锋宽度识别系统3，所述笔锋宽度识别系统3识别笔锋在纸张上的线条粗细并反馈笔迹信号给琴声匹配系统1，所述琴声匹配系统1根据笔锋压力信号和笔迹信号匹配琴声。
在该优选方案中，在用户书写文字时还会通过笔锋宽度识别系统3对笔锋进行识别，笔锋宽度对应用户的情调也不同，例如不同尺寸的毛笔对应相同压力的情况下，其产生的笔锋宽度也不同，此时对应不同尺寸的毛笔匹配不同的音调，例如小规格的毛笔对应整体较为轻柔的音调，而规格较大的毛笔则对应较为有力的音调，琴声匹配系统1利用笔锋压力信号和笔迹信号能够匹配更为合适的音调，提高情景匹配程度。
作为改进的一具体实施方式，还包括与琴声匹配系统1通信的用于供用户选择毛笔规格的毛笔规格选择模块4，所述毛笔规格选择模块4中与对应毛笔规格预存有该毛笔规格的最大半径；所述笔锋宽度识别系统3通过如下公式识别笔锋线宽，笔锋线宽＝2*对应毛笔规格的最大半径*压力值；所述压力值为笔锋压力识别系统2识别产生的笔锋压力信号对应的压力数值；所述笔迹信号包括笔锋线宽，所述琴声匹配系统1根据笔锋线宽匹配琴声。
在用户利用压力识别系统2进行压力识别之前，先通过毛笔规格选择模块4选择对应的毛笔规格，例如小白云、中白云、大白云、小古风、中古风、大古风等；在选择完成后，毛笔规格选择模块4会发生对应选择的毛笔规格给琴声匹配系统1，并通过琴声匹配系统1与笔锋宽度识别系统3进行通信，琴声识别系统将毛笔规格和压力识别系统2发送的笔锋压力信号发送给笔锋宽度识别系统3，笔锋识别系统智能识别对应的接收到的毛笔规格获取对应该毛笔规格的最大半径，此时笔锋宽度识别系统3通过计算得到当前压力状态下笔锋线宽，不同规格的毛笔在不同压力状态下所表现的书写粗细不同，琴声匹配系统1根据笔锋线宽能够直接进行琴声的匹配，并输出对应的琴声。此处笔锋压力信号结合进入笔迹信号，此时便于琴声匹配系统1的匹配，不需要独立对两组数据进行匹配，只需要通过一组数据的对应即可，便于处理速度的优化，在快速书写时减少音乐输出的延迟。
作为改进的一具体实施方式，所述琴声匹配系统1内预设有多种与笔锋线宽相对应的节拍声调，当琴声匹配系统1接收到笔迹信号时，琴声匹配系统1根据该笔迹信号对应的笔锋线宽输出对应的节拍声调。
该节拍声调与弹古筝时左右手进行配合弹奏的音调进行对应，并存储在琴声匹配系统1中，通过该方案的匹配方式，能够让音调更加多样化。
又一实施方式中，所述琴声匹配系统1内还具有音量调节模块5，所述音量调节模块5控制输出的节拍声调的音量，其通过如下公式调节音量：音量＝笔锋线宽*0.7*原音量。
通过调节音量来输出节拍声调的音量，此时可以产生抑扬顿挫的琴声效果，根据用户书写的力度和毛笔规格进行调节，使得发出的琴声与场景的配合进一步得到提升。
具体的来说，所述压力识别系统2包括一供人写字的压力感应面板21、与压力感应面板21通信连接的控制器22；所述压力感应面板21获取笔锋压力信号，并发送给控制器22；所述控制器22与笔锋宽度识别系统3通信连接，以发送笔锋压力信号给笔锋宽度识别系统3。
在用户进行书写时，可以在压力感应面板21上进行压力感应，通过压力感应面板21来感应用户在书写时笔锋对压力感应面板21产生的实时压力，能够实时获取用户在书写时的力度，而通过控制器22可以将压力感应面板21上感应到的笔锋压力信号传输给笔锋宽度识别系统3，利用笔锋宽度识别系统3进行分析，通过压力感应面板21的设置，用户在书写时只需要将纸放在该压力面板上进行书写，或者直接通过在压力面板上书写的方式进行检测。
作为优选的另外一种实施例，本系统还包括与琴声匹配系统1通信连接的书法图像识别系统6，所述书法图像识别系统6用于接收用户输入的书法图像，并且识别该书法图像中的书法的笔锋角度并通过卷积神经网络分析当前书法图像中的书法风格和字样，所述书法图像识别系统6发送书法风格给琴声匹配系统1，所述书法图像识别系统6根据其识别的字样获取外部云服务器中的字样笔画顺序；当书法图像识别系统6识别书法图像时，所述琴声匹配系统1根据字样笔画顺序对应的笔锋角度以及书法风格输出节拍声调。
具体的来说，本实施例还提供了一种能够让用户直接导入图片进行文字识别并且匹配节拍声调的方式；用户可以直接将自己写好的字导入到书法图像识别系统6，该导入方式可以通过照片也可以通过扫描；具体的识别方式可以通过卷积神经网络进行识别，该深度学习算法为成熟的现有技术，并且《线条画风格转换与定制方法的研究》中也公开了如何识别文字的技术结合现有技术中的识别方案能够对书法图像进行文字识别，并通过云服务器中的字样进行比对获取该字样的笔画顺序，并且根据该笔画顺序进行节拍声调；根据题的说，笔画带有笔锋角度，一些笔画会有弯折部位，此时匹配书法的笔锋角度进行风格调整，在笔锋进行弯折时，输出较为有力的或者利用鼓点进行调节。书法图像识别系统6在完成识别后，获得书法风格，并且获得字样笔画顺序，琴声匹配系统1通过书法风格匹配整体的琴调，然后通过笔画顺序来进行对不同的笔画进行音调协调，在用户扫描完成长书法图像后，能够自动匹配节拍音调，能够作为背景音乐，让用户导出进行展示，便于为用户提供独创的背景音乐。
作为改进，当书法图像识别系统6识别书法图像时，所述琴声匹配系统1还根据笔画顺序的笔画数调整音速。
由于不同的笔画数，其对应书写时的速度也不同，并且不同的笔画数对应的整体感偏向急促风格，此时根据笔画数来调节整体的节拍音调输出的音速，能够让匹配程度更高，使得整体对应不同的文字具有更加流畅的琴声。
进一步优化，所述琴声匹配系统1根据所述笔画顺序及笔画数输出古筝定音区音调，所述琴声匹配系统1根据笔锋角度输出古筝弹奏区音调。
由于古筝是通过弹奏区和定音区进行配合调整输出的音调的，此时古筝左边定音区通过笔画顺序及笔画数进行定音区整体音调的调节，而通过笔锋角度进行弹奏区的调节，例如一些转折通过扫弦进行转折，能够突出强烈的转折效果，通过该方案能够音调的组合效果更多，能够匹配出更多的独特音乐，让匹配模式更加多样化，避免音调单一。
以上提到的笔锋宽度识别系统3、琴声匹配系统1均可以为计算机软件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于书法的古筝背景音乐控制系统，其特征在于，包括琴声匹配系统(1)和用于识别毛笔压力的压力识别系统(2)，所述压力识别系统(2)与琴声匹配系统(1)通信，以传输笔锋压力信号给琴声匹配系统(1)，所述琴声匹配系统(1)根据压力识别系统(2)识别的笔锋压力信号匹配琴声；
还包括与琴声匹配系统(1)通信连接的书法图像识别系统(6)，所述书法图像识别系统(6)用于接收用户输入的书法图像，并且识别该书法图像中的书法的笔锋角度并通过卷积神经网络分析当前书法图像中的书法风格和字样，所述书法图像识别系统(6)发送书法风格给琴声匹配系统(1)，所述书法图像识别系统(6)根据其识别的字样获取外部云服务器中的字样笔画顺序；当书法图像识别系统(6)识别书法图像时，所述琴声匹配系统(1)根据字样笔画顺序对应的笔锋角度以及书法风格输出节拍声调；
当书法图像识别系统(6)识别书法图像时，所述琴声匹配系统(1)还根据笔画顺序的笔画数调整音速；
所述琴声匹配系统(1)根据所述笔画顺序及笔画数输出古筝定音区音调，所述琴声匹配系统(1)根据笔锋角度输出古筝弹奏区音调。
2.根据权利要求1所述的基于书法的古筝背景音乐控制系统，其特征在于，还包括与琴声匹配系统(1)通信的笔锋宽度识别系统(3)，所述笔锋宽度识别系统(3)识别笔锋在纸张上的线条粗细并反馈笔迹信号给琴声匹配系统(1)，所述琴声匹配系统(1)根据笔锋压力信号和笔迹信号匹配琴声。
3.根据权利要求2所述的基于书法的古筝背景音乐控制系统，其特征在于，还包括与琴声匹配系统(1)通信的用于供用户选择毛笔规格的毛笔规格选择模块(4)，所述毛笔规格选择模块(4)中与对应毛笔规格预存有该毛笔规格的最大半径；所述笔锋宽度识别系统(3)通过如下公式识别笔锋线宽，笔锋线宽＝2*对应毛笔规格的最大半径*压力值；所述压力值为笔锋压力识别系统(2)识别产生的笔锋压力信号对应的压力数值；所述笔迹信号包括笔锋线宽，所述琴声匹配系统(1)根据笔锋线宽匹配琴声。
4.根据权利要求3所述的基于书法的古筝背景音乐控制系统，其特征在于，所述琴声匹配系统(1)内预设有多种与笔锋线宽相对应的节拍声调，当琴声匹配系统(1)接收到笔迹信号时，琴声匹配系统(1)根据该笔迹信号对应的笔锋线宽输出对应的节拍声调。
5.根据权利要求4所述的基于书法的古筝背景音乐控制系统，其特征在于，所述琴声匹配系统(1)内还具有音量调节模块(5)，所述音量调节模块(5)控制输出的节拍声调的音量，其通过如下公式调节音量：音量＝笔锋线宽*0.7*原音量。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的基于书法的古筝背景音乐控制系统，其特征在于，所述压力识别系统(2)包括一供人写字的压力感应面板(21)、与压力感应面板(21)通信连接的控制器(22)；所述压力感应面板(21)获取笔锋压力信号，并发送给控制器(22)；所述控制器(22)与笔锋宽度识别系统(3)通信连接，以发送笔锋压力信号给笔锋宽度识别系统(3)。
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