一种钢琴采集力度校准系统及校准方法
技术领域
本发明涉及到钢琴校准技术领域,尤其涉及一种钢琴采集力度校准系统及校准方法。
背景技术
在当今社会,随着经济的快速发展,越来越多的人开始追求更高雅的精神生活,学习钢琴成为大多数人陶冶情操的首选。钢琴由大量木质组成,受温度、湿度环境因素变化的影响较大,长时间使用音律不准的钢琴会加快钢琴的老化与磨损,也会对人耳听觉系统造成一定的偏差。因此,定期对钢琴进行调律是确保钢琴音质的关键因素。随着钢琴使用的大众化,人们对钢琴调律的重视也愈加增强。
目前市面上的钢琴自动演奏系统所使用的自动校准功能普遍是借助一个外置控制盒来对自动演奏系统进行校准、设置和测试,这些校准功能都必须通过人工手动方式对自动演奏系统的参数进行设置,由于人工调音主要是调音人员依据人耳听到钢琴发音来判断钢琴的音准,再用调音工具调节琴弦,因此对调音人员的要求很高,需要具备很灵敏的钢琴音调识别能力,人为进行手动校准设置都带有很强的个人主观性,所有参数的设置完全取决于安装或维护此系统的技术人员自身的技术能力和经验,无法做到客观判断,特别是对钢琴每一个琴键的演奏效果从最大音量到最小音量逐一调试时,无法做到统一标准或以某一标准作为参照物进行校准,故对于校准后的钢琴来说,会存在一定的偏差,从而影响钢琴的音质。
鉴于此,研究一种结构简单、操作便捷且校准精度高的钢琴采集力度校准系统及校准方法是本技术领域人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢琴采集力度校准系统及校准方法,通过所述校准系统及校准方法,能够精准实现钢琴琴键采集力度和钢琴踏板采集力度的校准,具有结构简单、操作便捷和校准精度高的特点。
为解决上述技术问题,本发明提供一种钢琴采集力度校准系统,钢琴和移动终端,所述钢琴上设有控制器和多个光电传感器,所述控制器内设有第一无线通讯模块,光电传感器设于钢琴琴键下方并与钢琴琴键一一对应,且每个光电传感器均分别与控制器连接,所述移动终端上设有第二无线通讯模块和用于调节钢琴采集力度的应用程序客户端,所述应用程序客户端与控制器通过第一无线通讯模块和第二无线通讯模块匹配连接实现数据交互,所述应用程序客户端内设有用于校准过程中移动琴键位置的琴键按钮、用于调节钢琴琴键采集力度的力度调节按钮和用于保存调节或校准结果的确认按钮。
作为上述技术方案的进一步优化,所述应用程序客户端内还设有用于自动对钢琴采集力度进行校准的自动校准按钮。
作为上述技术方案的进一步优化,所述第一无线通讯模块和第二无线通讯模块为WIFI或蓝牙。
作为上述技术方案的进一步优化,所述移动终端为手机或平板电脑。
一种钢琴采集力度校准方法,包括上述的钢琴采集力度校准系统,所述校准方法包括以下步骤:
S1、通过第一无线通讯模块和第二无线通讯模块匹配实现应用程序客户端与控制器之间的连接,启动移动终端上的应用程序客户端进入钢琴采集力度的校准系统,然后点击琴键按钮,此时琴键按钮对应所述钢琴上左边的第一个琴键;
S2、利用所述力度调节按钮使钢琴上榔头恰好能够敲击到琴弦并发出最小且清晰的琴音,同时,通过控制器将此刻光电传感器所感应到的琴键下落速度与驱动琴键下落所对应的驱动电流进行保存,即找到该琴键的最小演奏力度;
S3、通过所述琴键按钮从左到右依次移动钢琴上的琴键并重复所述步骤S2,直至找到钢琴上所有琴键的最小演奏力度,然后点击确认按钮进行保存;
S4、将所述步骤S3中所有琴键的最小演奏力度所对应的驱动电流设为钢琴采集力度校准的最小电流,同时选取钢琴琴键最大演奏力度所对应的驱动电流为钢琴采集力度校准的最大电流,并根据钢琴演奏的所需级别数N将最大电流和最小电流之间的电流值分为N级驱动电流;
S5、任取所述步骤S4中N级驱动电流中的某一级驱动电流,然后利用琴键按钮从左到右依次移动钢琴上的琴键,此时所述控制器根据所选的驱动电流依次驱动钢琴琴键下落,同时通过点击确认按钮将光电传感器所感应的琴键下落速度与对应所选取的驱动电流进行保存,即完成所选驱动电流对应的钢琴琴键采集力度的校准;
S6、重复所述步骤S5,直至完成N级驱动电流中所有级别驱动电流对应的钢琴琴键采集力度的校准,从而完成钢琴采集力度的校准。
作为上述技术方案的进一步优化,所述步骤S1中启动移动终端上的应用程序客户端进入钢琴采集力度的校准系统后,可通过点击应用程序客户端上的自动校准按钮实现钢琴琴键采集力度的自动校准。
作为上述技术方案的进一步优化,所述钢琴采集力度的自动校准还可通过设于钢琴上的琴键组合快捷键进入自动校准系统并进行自动校准,所述琴键组合快捷键为钢琴左边第一个白键和右边最后一个黑键构成。
作为上述技术方案的进一步优化,所述步骤S4中钢琴演奏所需级别数N=128或N=256。
作为上述技术方案的进一步优化,还包括钢琴踏板采集力度校准,具体实现方式为:当完成所述步骤S3后,继续点击一次琴键按钮,此时琴键按钮对应钢琴的踏板,通过所述力度调节按钮可使钢琴止音器迅速顶起并达到合适力度,然后点击确认按钮进行保存。
作为上述技术方案的进一步优化,所述踏板采集力度校准还可通过设置钢琴不同琴键组合进行踏板采集力度的手动校准。
与现有技术比较,本发明所述校准系统中第一无线通讯模块和第二无线通讯模块匹配连接实现了应用程序客户端与控制器之间的数据交互,进而通过应用程序客户端找到钢琴琴键的最小演奏力度及其对应的驱动电流,然后再通过所述控制器从最大演奏力度对应的驱动电流和最小演奏力度对应的驱动电流之间选择不同的驱动电流值并找到对应的琴键下落速度进行保存,从而实现对钢琴采集力度的校准;所述校准方法首先通过找到所有琴键的最小演奏力度以及与琴键最小演奏力度对应的驱动电流,并将所找到的驱动电流设置为钢琴采集力度校准的最小电流,同时选取钢琴琴键最大演奏力度所对应的驱动电流为钢琴采集力度校准的最大电流,并根据钢琴演奏的所需级别数N将最大电流和最小电流之间的电流值分为N级驱动电流,然后分别选取N级驱动电流中所有级别的驱动电流对钢琴琴键进行采集力度校准,找出不同级别驱动电流和钢琴琴键下落速度之间的对应关系进行保存,从而实现钢琴采集力度的校准工作。有效保证了钢琴音色和使用者的体验感,具有结构简单、操作便捷和校准精度高的特点。
附图说明
图1是本发明一种钢琴采集力度校准系统的结构框图,
图2是本发明一种钢琴采集力度校准方法的流程图。
图中:1.钢琴,11.控制器,12.光电传感器,2.移动终端,31.第一无线通讯模块,32.第二无线通讯模块,4.应用程序客户端,5.琴键按钮,6.力度调节按钮,7.确认按钮,8.自动校准按钮。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示,一种钢琴采集力度校准系统,包括钢琴1和移动终端2,所述钢琴1上设有控制器11和多个光电传感器12,所述控制器11内设有第一无线通讯模块31,光电传感器12设于钢琴琴键下方并与钢琴琴键一一对应,且每个光电传感器12均分别与控制器11连接,所述移动终端2上设有第二无线通讯模块32和用于调节钢琴采集力度的应用程序客户端4,所述应用程序客户端4与控制器11通过第一无线通讯模块31和第二无线通讯模块32匹配连接实现数据交互,所述应用程序客户端4内设有用于校准过程中移动琴键位置的琴键按钮5、用于调节钢琴琴键采集力度的力度调节按钮6和用于保存校准结果的确认按钮7。
本实施例中,通过将第一无线通讯模块31和第二无线通讯模块32进行匹配连接,实现了应用程序客户端4与控制器11之间的数据交互,从而可以通过应用程序客户端4上的琴键按钮5、力度调节按钮6和确认按钮7相互配合找到所有琴键的最小演奏力度及其对应的驱动电流,然后再通过所述控制器从最大演奏力度对应的驱动电流和最小演奏力度对应的驱动电流之间选择不同的驱动电流值并找到对应的琴键下落速度进行保存,从而实现对钢琴采集力度的校准,有效保证了钢琴音色和使用者的体验感,具有结构简单、操作便捷和校准精度高的特点。
如图1所示,所述应用程序客户端4内还设有用于自动对钢琴采集力度进行校准的自动校准按钮8。本实施例中,由于钢琴琴键采集力度校准需要较高的专业度,故使用者一般都无法实现,为了进一步提高使用者的体验感,方便使用者对钢琴采集力度进行校准,因此在所述应用程序客户端4上设置了用于自动对钢琴采集力度进行校准的自动校准按钮8。
如图1所示,所述第一无线通讯模块31和第二无线通讯模块32为相匹配WIFI或蓝牙。本实施例中,所述第一无线通讯模块31和第二无线通讯模块32为相匹配的WIFI,通过WIFI匹配实现钢琴1与移动终端2之间的连接。在其他实施例中,所述第一无线通讯模块31和第二无线通讯模块32为相匹配的蓝牙。
如图1所示,所述移动终端2为手机或平板电脑。本实施例中,所述移动终端2为手机,应用程序客户端4为手机APP,通过设于所述手机APP上的琴键按钮5、力度调节按钮6和确认按钮7对钢琴采集力度进行相应的校准操作。
如图2所示,一种钢琴采集力度校准方法,包括上述的钢琴采集力度校准系统,所述校准方法包括以下步骤:
S1、通过第一无线通讯模块和第二无线通讯模块匹配实现应用程序客户端与控制器之间的连接,启动移动终端上的应用程序客户端进入钢琴采集力度的校准系统,然后点击琴键按钮,此时琴键按钮对应所述钢琴上左边的第一个琴键;
S2、利用所述力度调节按钮使钢琴上榔头恰好能够敲击到琴弦并发出最小且清晰的琴音,同时,通过控制器将此刻光电传感器所感应到的琴键下落速度与驱动琴键下落所对应的驱动电流进行保存,即找到该琴键的最小演奏力度;
S3、通过所述琴键按钮从左到右依次移动钢琴上的琴键并重复所述步骤S2,直至找到钢琴上所有琴键的最小演奏力度,然后点击确认按钮进行保存;
S4、将所述步骤S3中所有琴键的最小演奏力度所对应的驱动电流设为钢琴采集力度校准的最小电流,同时选取钢琴琴键最大演奏力度所对应的驱动电流为钢琴采集力度校准的最大电流,并根据钢琴演奏的所需级别数N将最大电流和最小电流之间的电流值分为N级驱动电流;
S5、任取所述步骤S4中N级驱动电流中的某一级驱动电流,然后利用琴键按钮从左到右依次移动钢琴上的琴键,此时所述控制器根据所选的驱动电流依次驱动钢琴琴键下落,同时通过点击确认按钮将光电传感器所感应的琴键下落速度与对应所选取的驱动电流进行保存,即完成所选驱动电流对应的钢琴琴键采集力度的校准;
S6、重复所述步骤S5,直至完成N级驱动电流中所有级别驱动电流对应的钢琴琴键采集力度的校准,从而完成钢琴采集力度的校准。
本实施例中,首先通过找到所有琴键的最小演奏力度以及与琴键最小演奏力度对应的驱动电流,并将所找到的驱动电流设置为钢琴采集力度校准的最小电流,同时选取一个大于最小电流的驱动电流设为钢琴采集力度校准的最大电流,并根据钢琴演奏的所需级别数N将最大电流和最小电流之间的电流值分为N级驱动电流,然后分别选取N级驱动电流中所有级别的驱动电流对钢琴琴键进行采集力度校准,找出不同级别驱动电流和钢琴琴键下落速度之间的对应关系进行保存,从而实现钢琴采集力度的校准工作,有效保证了钢琴的音色和使用者的体验感。本实施例中,钢琴演奏所需级别数为128,所述最大电流也可以根据钢琴演奏时所需要的发音音量进行实时调整,如在进行钢琴力度校准时,可优先选取最大驱动电流进行琴键采集力度的校准,如果选取的该驱动电流所对应的琴键下落速度带来的钢琴演奏发音太小,则需要将设置的最大电流调大;若选取的该驱动电流所对应的琴键下落速度带来的钢琴演奏发音太大,则需要将设置的最大电流调小。
如图1、图2所示,所述步骤S1中启动移动终端上的应用程序客户端进入钢琴采集力度的校准系统后,可通过点击应用程序客户端上的自动校准按钮实现钢琴琴键采集力度的自动校准。
如图1、图2所示,所述钢琴采集力度的自动校准还可通过设于钢琴上的琴键组合快捷键进入自动校准系统并进行自动校准,所述琴键组合快捷键为钢琴左边第一个白键和右边最后一个黑键构成。
本实施例中,由于钢琴琴键采集力度校准需要较高的专业度,故使用者一般都无法实现,为了进一步提高使用者的体验感,方便使用者对钢琴采集力度进行校准,因此可通过自动校准按钮实现钢琴琴键采集力度的校准工作,同时为了进一步方便使用者的校准工作,可通过设置钢琴上的琴键组合快捷键实现自动校准工作,而从钢琴琴键的自身作用方面来考虑,本实施例中,将钢琴左边第一个白键和右边最后一个黑键组合设置为琴键组合快捷键。在其他实施例中,也可以是其他琴键之间的相互组合,只需要保证不影响钢琴的正常使用即可。
如图2所示,所述步骤S4中钢琴演奏所需级别数N=128或N=256。本实施例中,钢琴演奏所需级别数N设为128,故钢琴采集力度校准的最大电流与最小电流分为128级,通过控制器和光电传感器即可分别找出128级驱动电流和对应钢琴琴键下落速度之间的关系,从而实现钢琴采集力度的校准工作。
所述钢琴采集力度校准方法还包括钢琴踏板采集力度校准,当完成所述步骤S3后,继续点击一次琴键按钮,此时琴键按钮对应钢琴的踏板,通过所述力度调节按钮可使钢琴止音器迅速顶起并达到合适力度,然后点击确认按钮进行保存。。本实施例中,当找到琴键最小演奏力度后,可通过琴键按钮和力度调节按钮的配合调节实现钢琴踏板采集力度的校准,在实际校准过程中,所述力度调节按钮不能对踏板采集力度调至过大,否则会造成撞击声过大。
所述踏板采集力度校准还可通过设置钢琴不同琴键组合进行踏板采集力度的手动校准。本实施例中,所述踏板手动校准具体实现方式为:首先,按住钢琴左边第一个白键,同时连续点击左边第一个黑键八次,开启踏板采集力度的校准;然后,继续按住钢琴左边第一个白键,通过点击左边第二个黑键减弱踏板采集力度或点击左边第三个黑键增强踏板采集力度将踏板采集力度调整到合适程度;最后,同时按住钢琴左边第一个白键和右边最后一个白键,对踏板采集力度的校准进行保存,从而完成踏板采集力度的手动校准。
以上对本发明所提供的一种钢琴采集力度校准系统及校准方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。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的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。