CN111161591A

CN111161591A - 一种钢琴教学用指法训练装置

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Publication number: CN111161591A
Application number: CN201911372251.1A
Authority: CN
Inventors: 唐庆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明公开了一种钢琴教学用指法训练装置，包括安装座、琴体、升降单元和手腕矫正单元；安装座：所述安装座的顶端开设有安装槽，安装座的底端平行设有U型架，所述升降单元连接在U型架上；琴体：所述琴体放置在安装槽内，琴体顶端的左侧设有显示屏与扩音器，琴体上设有琴键槽，琴键槽内设有琴键一和琴键二，所述琴键二平行安装在琴键槽内，所述琴键一位于相邻的两个琴键二之间，琴键二的底端通过第一伸缩杆与琴体连接，本发明提供一种钢琴教学用指法训练装置，装置的占地面积小，结构简单，耗费的经济少，适合教学使用，并且能够检测初学者是否存在弹错的现象，对初学者的指法训练帮助大。

Description

一种钢琴教学用指法训练装置

技术领域

本发明涉及钢琴练习设备技术领域，具体为一种钢琴教学用指法训练装置。

背景技术

钢琴（意大利语：pianoforte）是西洋古典音乐中的一种键盘乐器，有“乐器之王”的美称。由88个琴键（52个白键，36个黑键）和金属弦音板组成，钢琴音域范围从A0（27.5Hz）至C8（4186Hz），几乎囊括了乐音体系中的全部乐音，是除了管风琴以外音域最广的乐器，因此现在越来越多的人开设学习弹钢琴，学习时，一般选择在固定的教室内由钢琴老师教学，教室的空间有限，在教室内摆放大量钢琴比较不切实际，并且耗费的经费及空间面积大，不符合钢琴的日常教学要求，而对钢琴的学习者来讲，初期的指法训练又至关重要，现有的钢琴指法训练装置，不符合教学环境的需求，并且初学者意识不到自己有无弹错的现象，对初学者指法的实际帮助小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种钢琴教学用指法训练装置，装置的占地面积小，结构简单，耗费的经济少，适合教学使用，并且能够检测初学者是否存在弹错的现象，对初学者的指法训练帮助大，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钢琴教学用指法训练装置，包括安装座、琴体、升降单元和手腕矫正单元；

安装座：所述安装座的顶端开设有安装槽，安装座的底端平行设有U型架，所述升降单元连接在U型架上；

琴体：所述琴体放置在安装槽内，琴体顶端的左侧设有显示屏与扩音器，琴体上设有琴键槽，琴键槽内设有琴键一和琴键二，所述琴键二平行安装在琴键槽内，所述琴键一位于相邻的两个琴键二之间，琴键二的底端通过第一伸缩杆与琴体连接，所述第一伸缩杆的侧面套接有弹簧一，琴键一通过第二伸缩杆与琴体连接，所述第二伸缩杆的侧面套接有弹簧二，所述琴体上与琴键二对应的位置处设有第一限位开关，琴体上与琴键一对应的位置处设有第二限位开关，琴体的顶端设有琴盖；

手腕矫正单元：所述手腕矫正单元位于安装座的前侧面；

其中，还包括单片机，所述单片机安装在琴体的顶端，单片机的输入端与外部电源、第一限位开关和第二限位开关的输出端电连接，单片机的输出端与显示屏和扩音器的输入端电连接。

进一步的，所述琴体的顶端平行开设有滑槽，滑槽内滑动连接有滑块，所述滑块与琴盖转动连接，滑块的顶端设有三角支撑板，利用三角支撑板能够对琴盖进行支撑，利用滑块能够将琴盖沿着滑槽移动，使琴盖远离琴键区域。

进一步的，还包括磁铁块和磁板，所述磁板安装在琴盖上，所述磁铁块位于磁板上，并与磁板磁性连接，利用磁铁块和磁板磁性连接，便于固定琴谱，方便使用者观看琴谱。

进一步的，还包括彩色LED灯，所述彩色LED灯分别安装在各个琴键一和琴键二的中部，所述琴键一和琴键二为透光琴键，彩色LED灯的输入端与单片机的输出端电连接，利用彩色LED灯来提示初学者需要弹那个琴键，便于指法的训练，同时能够对弹错的琴键，进行反馈，直观察觉错误点。

进一步的，所述手腕矫正单元包含有矫正杆、活动块、导向杆和丝杠，所述丝杠与安装座转动连接，所述导向杆固定在安装座上，所述活动块与丝杠转动连接，且与导向杆滑动连接，活动块的端部设有连接槽，所述矫正杆的两端放置在两侧的活动块的连接槽内，通过转动丝杠能够带动活动块沿着导向杆上下移动，进而改变矫正杆的高度，对初学者的手的姿势进行矫正。

进一步的，还包括绒布筒，所述绒布筒套接在矫正杆的侧面，提高舒适度。

进一步的，所述升降单元包含有支撑板、矩形框、齿轮、转轴和底座，所述底座的内部设有空槽，空槽的内壁设有滑动槽，所述矩形框的侧面设有滑条，滑条与滑动槽滑动连接，矩形框的顶端与支撑板连接，所述支撑板的顶端与U型架连接，底座的内壁通过转轴转动连接有齿轮，所述齿轮设有两组，且两组齿轮相互啮合，矩形框的内壁设有小齿，两侧的小齿分别与两个齿轮啮合，底座的侧面设有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与一根转轴连接，伺服电机的输入端与单片机的输出端电连接，利用伺服电机带动齿轮旋转，进而带动矩形框升降，实现对安装座的高度调节，便于不同身高的初学者使用。

进一步的，还包括连接轴和套筒，所述连接轴的一端与左侧的转轴连接，连接轴的另一端与右侧的一根转轴连接，所述套筒安装在两侧的底座上，且套筒套接在连接轴的侧面，利用连接轴，将两侧的升降单元联系在一起，无需一个一个调节，便于使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本钢琴教学用指法训练装置，具有以下好处：

1、本钢琴教学用指法训练装置利用第一限位开关与第二限位开关的触点闭合方式，来判断初学者是否摁压正确的琴键，取代传统的收音器音色判断方式，判断的方式更加准确，与扩音器配合使用，能够在弹错时发出警报，提高初学者的弹奏水平；

2、本钢琴教学用指法训练装置在琴键的内部安装有彩色LED灯，能够在琴体输入琴谱后，利用彩色LED灯亮起的方式，提醒初学者如何弹奏，并可在初学者熟练弹奏后，加快彩色LED灯亮起的速度达到对初学者指法的训练，便于进行钢琴教学；

3、本钢琴教学用指法训练装置的琴体与安装座分离，使琴体能够带回家使用，初学者能够自行练习，无需真正的钢琴，即可达到指法的训练，同时琴体的占用面积小，结构简单，耗费的经济低，非常适合教学使用，对初学者能够起到很好的训练作用；

4、本钢琴教学用指法训练装置设置有升降单元与手腕矫正单元，升降单元能够自动调节安装座的高度，不同身高的使用者在使用时可自行调节到舒适的高度进行弹奏，手腕矫正单元能够对初学者不正当的弹琴姿势进行矫正，改变不良的弹琴习惯，有助于初学者钢琴水平的提高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明正视结构示意图；

图3为本发明C-C面剖视结构示意图；

图4为本发明D-D面剖视结构示意图；

图5为本发明A处局部放大结构示意图；

图6为本发明B处局部放大结构示意图。

图中：1单片机、2显示屏、3升降单元、31支撑板、32矩形框、33齿轮、34转轴、35底座、4手腕矫正单元、41矫正杆、42活动块、43导向杆、44丝杠、5安装座、6琴壳、7琴键一、8琴键二、9磁铁块、10磁板、11绒布筒、12琴盖、13扩音器、14三角支撑板、15滑块、16伺服电机、17 U型架、18第一伸缩杆、19彩色LED灯、20第二伸缩杆、21第一限位开关、22第二限位开关、23连接轴、24套筒。

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。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种钢琴教学用指法训练装置，包括安装座5、琴体6、升降单元3和手腕矫正单元4；

安装座5：安装座5的顶端开设有安装槽，用于安装琴体6，安装座5的底端平行设有U型架17，U型架17对安装座5进行支撑，便于进行拆装，升降单元3连接在U型架17上，升降单元3能够调节高度，实现安装座5高度的改变，升降单元3包含有支撑板31、矩形框32、齿轮33、转轴34和底座35，底座35的内部设有空槽，空槽的内壁设有滑动槽，矩形框32的侧面设有滑条，滑条与滑动槽滑动连接，矩形框32能够沿着滑动槽滑动，矩形框32的顶端与支撑板31连接，支撑板31的顶端与U型架17连接，底座35的内壁通过转轴34转动连接有齿轮33，齿轮33设有两组，且两组齿轮33相互啮合，矩形框32的内壁设有小齿，两侧的小齿分别与两个齿轮33啮合，在转轴34转动时，会带动齿轮33旋转，进而通过小齿带动矩形框32沿着滑动槽上下移动，进而通过顶端的支撑板31带动U型架17及安装座5上下移动，底座35的侧面设有伺服电机16，伺服电机16的输出轴与一根转轴34连接，伺服电机16作为动力源带动转轴34转动，实现自动升降功能，还包括连接轴23和套筒24，连接轴23的一端与左侧的转轴34连接，连接轴23的另一端与右侧的一根转轴34连接，在左侧的伺服电机16的作用下，转轴34转动将带动连接轴23转动，进而带动右侧的升降单元3工作，实现同步上升或下降，套筒24安装在两侧的底座35上，且套筒24套接在连接轴23的侧面，保护连接轴23，避免连接轴23转动过程中碰伤他人；

琴体6：琴体6放置在安装槽内，琴体6顶端的左侧设有显示屏2与扩音器13，显示屏2用于选择琴谱信息，琴体6上设有琴键槽，琴键槽内设有琴键一7和琴键二8，琴键二8平行安装在琴键槽内，并与琴键槽上下滑动连接，琴键一7位于相邻的两个琴键二8之间，其分布的位置与钢琴的黑键位置相同，琴键二8的底端通过第一伸缩杆18与琴体6连接，第一伸缩杆18的侧面套接有弹簧一，琴键一7通过第二伸缩杆20与琴体6连接，第二伸缩杆20的侧面套接有弹簧二，利用弹簧一与弹簧二能够在按压琴键一7和琴键二8后，使琴键一7和琴键二8复位，琴体6上与琴键二8对应的位置处设有第一限位开关21，琴体6上与琴键一7对应的位置处设有第二限位开关22，当按压琴键一7或琴键二8时，会使第二限位开关22或第一限位开关21的触点闭合，信息传递至单片机1，判断按压的键位是否正确，当发生错误时，扩音器13响起，提示初学者出现错误，还包括彩色LED灯19，彩色LED灯19分别安装在各个琴键一7和琴键二8的中部，琴键一7和琴键二8为透光琴键，能够在选择弹奏的琴谱后进行键位提示，便于初学者了解指法顺序，琴体6的顶端设有琴盖12，琴体6的顶端平行开设有滑槽，滑槽内滑动连接有滑块15，滑块15与琴盖12转动连接，琴盖12能够进行移动，滑块15的顶端设有三角支撑板14，使琴盖12能够靠在三角支撑板14上，还包括磁铁块9和磁板10，磁板10安装在琴盖12上，磁铁块9位于磁板10上，并与磁板10磁性连接，可利用磁铁块9将琴谱纸张固定在磁板10上，方便进行观看；

手腕矫正单元4：手腕矫正单元4位于安装座5的前侧面，能够使初学者养成良好的弹琴习惯，手腕矫正单元4包含有矫正杆41、活动块42、导向杆43和丝杠44，丝杠44与安装座5转动连接，导向杆43固定在安装座5上，活动块42与丝杠44转动连接，且与导向杆43滑动连接，丝杠44转动能够带动活动块42沿着导向杆43上下移动，实现高度调整，活动块42的端部设有连接槽，矫正杆41的两端放置在两侧的活动块42的连接槽内，还包括绒布筒11，绒布筒11套接在矫正杆41的侧面，提高弹琴舒适度；

其中，还包括单片机1，单片机1安装在琴体6的顶端，单片机1的输入端与外部电源、第一限位开关21和第二限位开关22的输出端电连接，单片机1的输出端与显示屏2、彩色LED灯19、伺服电机16和扩音器13的输入端电连接。

在使用时：将琴体6放置在安装座5的安装槽内，然后在显示屏2上利用单片机1选择弹奏的琴谱，并将琴谱纸张利用磁铁块9固定在磁板10上，用手拧动两侧的丝杠44，带动活动块42沿着导向杆43移动至合适的位置，并在活动块42上放置矫正杆41，启动伺服电机16，带动转轴34转动，进而带动两个齿轮33转动，左侧的转轴34转动带动连接轴23转动，进而带动右侧的转轴34转轴，因此带动右侧底座35内的两个齿轮33转动，在齿轮33的作用下，两侧的矩形框32均沿着底座35内的滑动槽上下滑动至合适的位置处，并带动顶端的支撑板31、U型架17以及安装座5移动至合适的高度，弹琴时，根据琴谱彩色LED灯19会按顺序亮起，以提醒初学者该摁那个键位，摁动琴键一7时，琴键一7挤压到第二限位开关22，第二限位开关22的触点闭合，信息传递至单片机1中，判断该键位是否按压正确，同理当摁动琴键二8时，琴键二8挤压第一限位开关21，第一限位开关21的触点闭合，信息传递至单片机1中，当琴键摁错时，单片机1控制扩音器13响起，提醒初学者弹错琴谱。

值得注意的是，本实施例中所公开的单片机1，具体型号为STC12C5410AD，彩色LED灯19优选的型号为LM561A，伺服电机16优选的型号为230TXB5820E，扩音器13优选的型号为M707，第一限位开关21和第二限位开关22优选的型号为CM-1703，单片机1控制彩色LED灯19、伺服电机16和扩音器13工作采用现有技术中常用的方法。

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

1.一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：包括安装座（5）、琴体（6）、升降单元（3）和手腕矫正单元（4）；

安装座（5）：所述安装座（5）的顶端开设有安装槽，安装座（5）的底端平行设有U型架（17），所述升降单元（3）连接在U型架（17）上；

琴体（6）：所述琴体（6）放置在安装槽内，琴体（6）顶端的左侧设有显示屏（2）与扩音器（13），琴体（6）上设有琴键槽，琴键槽内设有琴键一（7）和琴键二（8），所述琴键二（8）平行安装在琴键槽内，所述琴键一（7）位于相邻的两个琴键二（8）之间，琴键二（8）的底端通过第一伸缩杆（18）与琴体（6）连接，所述第一伸缩杆（18）的侧面套接有弹簧一，琴键一（7）通过第二伸缩杆（20）与琴体（6）连接，所述第二伸缩杆（20）的侧面套接有弹簧二，所述琴体（6）上与琴键二（8）对应的位置处设有第一限位开关（21），琴体（6）上与琴键一（7）对应的位置处设有第二限位开关（22），琴体（6）的顶端设有琴盖（12）；

手腕矫正单元（4）：所述手腕矫正单元（4）位于安装座（5）的前侧面；

其中，还包括单片机（1），所述单片机（1）安装在琴体（6）的顶端，单片机（1）的输入端与外部电源、第一限位开关（21）和第二限位开关（22）的输出端电连接，单片机（1）的输出端与显示屏（2）和扩音器（13）的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：所述琴体（6）的顶端平行开设有滑槽，滑槽内滑动连接有滑块（15），所述滑块（15）与琴盖（12）转动连接，滑块（15）的顶端设有三角支撑板（14）。

3.根据权利要求1所述的一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：还包括磁铁块（9）和磁板（10），所述磁板（10）安装在琴盖（12）上，所述磁铁块（9）位于磁板（10）上，并与磁板（10）磁性连接。

4.根据权利要求1所述的一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：还包括彩色LED灯（19），所述彩色LED灯（19）分别安装在各个琴键一（7）和琴键二（8）的中部，所述琴键一（7）和琴键二（8）为透光琴键，彩色LED灯（19）的输入端与单片机（1）的输出端电连接。

5.根据权利要求1所述的一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：所述手腕矫正单元（4）包含有矫正杆（41）、活动块（42）、导向杆（43）和丝杠（44），所述丝杠（44）与安装座（5）转动连接，所述导向杆（43）固定在安装座（5）上，所述活动块（42）与丝杠（44）转动连接，且与导向杆（43）滑动连接，活动块（42）的端部设有连接槽，所述矫正杆（41）的两端放置在两侧的活动块（42）的连接槽内。

6.根据权利要求5所述的一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：还包括绒布筒（11），所述绒布筒（11）套接在矫正杆（41）的侧面。

7.根据权利要求1所述的一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：所述升降单元（3）包含有支撑板（31）、矩形框（32）、齿轮（33）、转轴（34）和底座（35），所述底座（35）的内部设有空槽，空槽的内壁设有滑动槽，所述矩形框（32）的侧面设有滑条，滑条与滑动槽滑动连接，矩形框（32）的顶端与支撑板（31）连接，所述支撑板（31）的顶端与U型架（17）连接，底座（35）的内壁通过转轴（34）转动连接有齿轮（33），所述齿轮（33）设有两组，且两组齿轮（33）相互啮合，矩形框（32）的内壁设有小齿，两侧的小齿分别与两个齿轮（33）啮合，底座（35）的侧面设有伺服电机（16），所述伺服电机（16）的输出轴与一根转轴（34）连接，伺服电机（16）的输入端与单片机（1）的输出端电连接。

8.根据权利要求7所述的一种钢琴教学用指法训练装置，其特征在于：还包括连接轴（23）和套筒（24），所述连接轴（23）的一端与左侧的转轴（34）连接，连接轴（23）的另一端与右侧的一根转轴（34）连接，所述套筒（24）安装在两侧的底座（35）上，且套筒（24）套接在连接轴（23）的侧面。