CN112863503A - 一种节拍器及其控制方法和工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节拍器及其控制方法和工作方法，所述方法包括：拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行语音处理和识别，获得与之对应的控制信号；执行所述控制信号，完成操作使用者的命令。该控制方法解决轻触开关的按键噪声，解决轻触开关压次数限制；另外，解放双手，双手无需离开乐器即可操作节拍器，还可按照设定的加速率在节拍器运行过程中改变节拍速度，满足使用者练习音乐的需求。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备领域，特别涉及一种节拍器及其控制方法和工作方法。
背景技术
节拍器是音乐学习者的一种必备设备，它可以以相同的时间间隔发出声响，提示节拍。电子节拍器是利用电子设备精确控制时间间隔发出声响的设备。现有的电子节拍器通过按键来控制节拍器的速度、拍号、分拍类型、开始、停止等操作。现有的电子节拍器是需要用物理按键/编码轮进行控制。传统电子节拍器有人声喊拍功能，其原理是将人声录制成文件，在节拍器工作时按时间点播放相应文件。
现有的节拍器存在以下问题：一、传统电子节拍器采用轻触开关，容易损坏，有按压次数限制。且轻触按键在操控时有按键噪音；二、无论是电子节拍器还是机械节拍器，在演奏过程中，当乐器演奏者需要调节节拍器设置时，双手必须离开乐器，中断演奏才能去操控节拍器。三、操作本身不够方便。四、人声喊拍功能只采用一套语音采样文件。由于节拍速度不同、语速不同、重音出现的时间点因字而异，采用一套语音采样文件会导致在不同节拍速度下，听感不自然、不准确。五、现有节拍器在运行时只能匀速运行。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种节拍器及其控制方法和工作方法，解决传统节拍器使用轻触开关，有按键噪声，有按压次数寿命限制，同时解放双手，双手无需离开乐器即可操作节拍器。
为实现上述目的，本发明提出了一种节拍器的控制方法，所述方法包括：
拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；
将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别；
执行所述控制信号，完成操作使用者的指令。
进一步地，所述将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别的步骤包括：
对声音指令进行音频信号处理；
将处理好的声音指令与存储的标准声音指令进行对比，以识别声音信号的含义。
进一步地，在将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别之后，所述控制方法包括：
当对比结果为数据库中有符合数据，则执行指令转换，将声音指令转换成控制信号；
当对比结果为数据库中没有符合数据，则与互联网交互，进行模糊识别，识别到符合的声音指令之后执行命令转换，将声音指令转换成控制信号。
进一步地，在拾取声音指令之前，所述控制方法还包括：
预设不同速度的节拍速度区间以及用于播放的声音文件。
进一步地，所述控制方法还包括：
根据第一预设算法，对播放的声音文件的发声时间点进行修正，弥补时间差；
根据第二预设算法，以用户设定的“开始速度、结束速度和加速率”实现节拍器运行过程中节拍速度的改变。
一种实现所述控制方法的节拍器，所述节拍器包括：
拾取模块，用于拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；
识别模块，用于将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别；
执行模块，用于执行所述控制信号，完成操作使用者的命令。并播放声音通知使用者的执行情况。
更进一步地，所述识别模块包括：
音频信号处理单元，用于对声音指令进行音频信号处理；
对比单元，用于将处理好的声音指令与存储的标准声音指令进行对比，以识别声音信号的含义；
转换单元，用于与数据库对比，如有符合则执行命令转换，将声音指令转换成控制信号；
模糊识别单元，用于当对比结果在数据库中没有符合数据，则与互联网交互，进行模糊识别，识别到符合的声音指令之后执行命令转换，将声音指令转换成控制信号。
更进一步地，所述节拍器还包括：
存储模块，用于存储多组预制好的声音文件；
播放模块，在多个节拍速度区间播放相对应的声音文件。
更进一步地，所述节拍器还包括：
修正模块，用于根据一预设的电子算法，弥补时间差，并对播放的所述声音文件的发声时间点进行修正。
更进一步地，所述节拍器还包括：
变速模块，用于根据已预设的电子算法，根据用户设定的“开始速度、结束速度和加速率”实现节拍速度的改变。
一种用于所述节拍器的工作方法：
在预设的多个不同的节拍速度区间，播放相应的声音文件。
进一步地，所述工作方法还包括：
根据一预设的电子算法，对播放的所述声音文件的发声时间点进行修正，以弥补不同声音文件重音出现或早或晚的时间差异。
更进一步地，所述工作方法还包括：
按照设定的加速率在节拍器运行过程中改变节拍速度。
采用上述技术方案后，本发明在使用时，其首先拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行语音处理和识别；执行所述控制信号，完成操作使用者的命令。该控制方法解决轻触开关的按键噪声，解决轻触开关压次数限制；另外，解放双手，双手无需离开乐器即可操作节拍器，还可按照设定的加速率在节拍器运行过程中改变节拍速度，满足使用者练习音乐的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一种节拍器控制方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例的节拍器的结构示意框图。
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。
请参照图1，本发明公开了一种节拍器的控制方法，所述方法包括：
S100：拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；
在本实施例中，所述声音指令主要是由使用者所发出的模拟人声的声音命令，节拍器上设置有拾音器，当然，也可为其他的声音获取装置或者声音获取设备，所述控制信号可为具有控制指令的信号。
S200：将拾取的声音信号发送至语音识别模块，以进行声音信号处理和识别；
在本实施例中，声音信号处理主要是对声音在声学参数方面进行处理，主要包括降噪、去除环境音杂音、调整幅度、调整频率等，以及对语音的线性预测参数、倒谱参数等分析。其中线性预测参数是语音的时域分析参数，它能准确地获得声道的传输特性，由时域与频域参数之间的确定关系，由线性预测参数可转换求得共振峰参数。功率谱的对数值的逆傅氏变换称为倒谱，又称作功率倒频谱。其广泛应用于语音信号处理。利用同态信号分析方法，对语音信号进行分析可以得到一组倒谱参数，倒谱参数被认为是最适用于语音识别的一组参数。
当然，在其他的实施例中，对声音的处理还可以包括语音的自动识别、机器合成以及语音感知等各种处理。
S300：执行所述控制信号，完成操作使用者的命令。
上述将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别的步骤包括：
对声音指令进行音频信号处理，获取声音信号；
通过声音信号与标准声音指令进行对比，确定声音指令的执行动作。
在本实施例中，在将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别之后，所述控制方法还包括：
当对比结果在数据库中存在符合数据，则执行命令转换，将声音指令转换成控制信号；
当对比结果在数据库中不存在符合数据，则与互联网交互，进行模糊识别，识别到符合的声音指令之后执行命令转换，将声音指令转换成控制信号。
在上述拾取声音指令之前，所述控制方法还包括：
预设不同速度的节拍速度区间以及用于播放的声音文件。
本实施例通过在不同速度区间预制相应的声音文件，解决了以往的电子节拍器只有一套声音采样文件，在任何节拍速度都播放这套语音，致使听感上不真实、不自然、不准确的问题。
日常生活中，真人在数拍的时候，读不同的数字以及在不同的速度上，会自然地修正发音的时间点，有时提前有时延后，从而使重音(通常是韵母)落在合适的时间点(相同的时间间隔)上。
以往电子节拍器在准确时间点上调取文件播放，但是声音文件通常从波形出现开始，到重音出现时长因字而异，导致人耳对重音时间的听感不准确。
为了解决上述问题，在本实施例中，所述控制方法还包括：
根据第一预设算法，对播放的声音文件的发声时间点进行修正，弥补时间差。
上述第一预设算法：T0–Tn＝T调，其中T0为一个固定值作为基准时间，如50毫秒；tn为重音出现距波形开始的时间，因字而异、因语速而异。需通过分析波形定义给每一个采样文件；T调为与基准时间相比需要调整的时间。
T正＝T+T调，其中,T正是修正后需要发声的时间点；T为标准时间点。即标准时间点通过T调计算后得以修正，弥补不同节拍速度，不同语速的时间差。
根据第二预设算法，以用户设定的“开始速度、结束速度和加速率”实现节拍器运行过程中节拍速度的改变。
上述第二预设算法：V结＝at+V始，其中V始为开始速度，V结为结束速度，a为加速率，t为设定的时间长度。能够满足音乐学习者练习的要求。比如一个音乐片段的速度要求很高，那么可以设定节拍器在运行中从慢速逐渐提高速度，以达到目标速度要求。
在本实施例中，识别结束后，将使用者的指示通过播放模块进行声音反馈，即以声音的方式送出，用于给用户提示：比如，你说：“速度160。”系统识别并执行命令后回复说：“已调速度到160”；除此之外，这个模块还可以作为故事机:比如，命令系统讲一个故事,系统会从网络搜索一个故事讲给你。
请参照图2，本发明还公开了一种实现上述控制方法的节拍器，所述节拍器包括：
拾取模块10，用于拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；
在本实施例中，所述声音指令主要是由使用者所发出的模拟人声的声音命令，节拍器上设置有拾音器，当然，也可为其他的声音获取装置或者声音获取设备，所述控制信号可为具有控制指令的信号。
识别模块20，用于将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别；
执行模块30，用于执行所述控制信号，完成操作使用者的命令。
在本实施例中，所述识别模块包括：
音频信号处理单元21，用于对声音指令进行音频信号处理；
对比单元22，用于将处理好的声音指令与存储的标准声音指令进行对比，以识别声音信号的含义；
转换单元23，用于当对比结果在数据库中有符合数据，则执行命令转换，将声音指令转换成控制信号；
模糊识别单元24，用于当对比结果在数据库中没有符合数据，则与互联网交互，进行模糊识别，识别到符合的声音指令之后执行命令转换，将声音指令转换成控制信号。
在本实施例中，所述节拍器控制装置还包括：
存储模块40，用于存储多组预制好的声音文件；
播放模块50，在多个节拍速度区间播放相对应的声音文件。
在本实施例中，所述节拍器还包括：
修正模块60，用于根据第一预设算法，对播放的声音文件的发声时间点进行修正，弥补时间差，并对播放的所述声音文件的发声时间点进行修正。
在本实施例中，所述节拍器还包括：
变速模块70，用于根据第二预设算法，以用户设定的“开始速度、结束速度和加速率”实现节拍器运行过程中节拍速度的改变。
综上，在本实施例中，本发明公开了一种节拍器，所述节拍器包括节拍器控制装置，所述节拍器控制装置包括：拾取模块，用于拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；识别模块，用于将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别；执行模块，用于执行所述控制信号，完成操作使用者的命令。
该节拍器解决了轻触开关的按键噪声，轻触开关压次数限制的问题；另外，解放了双手，双手无需离开乐器即可操作节拍器，还可按照设定的加速率在节拍器运行过程中改变节拍速度，满足使用者练习音乐的需求。
在发明还公开了一种用于用所述节拍器的工作方法，包括：
在预设的多个不同的速度区间，播放相应的声音文件。
在其中一个实施例中，所述工作方法采用了一种算法，模拟人的自然修正，使重音落在合适的时间点上，具体包括：
根据一预设的电子算法，弥补时间差，并对播放的所述声音文件的时间点进行修正，以弥补不同声音文件重音出现或早或晚的时间差异。
在本实施例中，所述工作方法还包括：
用户设定好某个加速率，节拍器在运行过程中按照此加速率改变速度，在不同速度区域，播放不同的声音文件，用较接近实际发音情况来达到听感的准确。
综上，在本实施例中，本发明公开了一种节拍器的控制方法，所述方法包括：拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别；执行所述控制信号，完成操作使用者的命令。该控制方法解决轻触开关的按键噪声，解决轻触开关压次数限制；另外，解放双手，双手无需离开乐器即可操作节拍器，还可按照设定的加速率在节拍器运行过程中改变节拍速度，满足不同曲目的不同需求。
本发明的节拍器还可包括触摸键，该触摸键包括保护层、铜箔面和印刷电路板，还包括感应器基本电容。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)等。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (13)
1.一种节拍器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；
将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别，获得与之对应的控制信号；
执行所述控制信号，完成操作使用者的指令。
2.根据权利要求1所述的节拍器的控制方法，其特征在于，所述将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别的步骤包括：
对声音指令进行音频信号处理，获取声音信号；
将声音信号与标准声音指令进行对比，确定声音指令的执行动作。
3.根据权利要求2所述的节拍器的控制方法，其特征在于，在将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别之后，所述控制方法包括：
当对比结果在数据库中存在符合数据，则执行指令转换，将声音指令转换成控制信号；
当对比结果在数据库中不存在符合数据，则与互联网交互，进行模糊识别，识别到符合的声音指令之后执行命令转换，将声音指令转换成控制信号。
4.根据权利要求3所述的节拍器的控制方法，其特征在于，在拾取声音指令之前，所述控制方法还包括：
预设不同速度的节拍速度区间以及用于播放的声音文件。
5.根据权利要求4所述的节拍器的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
根据第一预设算法，对播放的声音文件的发声时间点进行修正，弥补时间差；
根据第二预设算法，以用户设定的“开始速度、结束速度和加速率”实现节拍器运行过程中节拍速度的改变。
6.一种实现权利要求1-5任一所述控制方法的节拍器，其特征在于，所述节拍器包括：
拾取模块，用于拾取由使用者发出的携带有控制信号的声音指令；
识别模块，用于将拾取的声音指令发送至语音识别模块，以进行声音处理和识别；
执行模块，用于执行所述控制信号，完成操作使用者的命令，并播放声音通知使用者的执行情况。
7.根据权利要求6所述的节拍器，其特征在于，所述识别模块包括：
音频信号处理单元，用于对声音指令进行音频信号处理；
对比单元，用于将处理好的声音指令与存储的标准声音指令进行对比，以识别声音信号的含义；
转换单元，用于与数据库对比，如有符合则执行命令转换，将声音指令转换成控制信号；
模糊识别单元，用于当对比结果在数据库中没有符合数据，则与互联网交互，进行模糊识别，识别到符合的声音指令之后执行命令转换，将声音指令转换成控制信号。
8.根据权利要求7所述的节拍器，其特征在于，所述节拍器还包括：
存储模块，用于存储多组预制好的声音文件；
播放模块，在多个节拍速度区间播放相对应的声音文件。
9.根据权利要求8所述的节拍器，其特征在于，所述节拍器还包括：
修正模块，用于根据第一预设电子算法，弥补时间差，并对播放的所述声音文件的发声时间点进行修正。
10.根据权利要求9所述的节拍器，其特征在于，所述节拍器还包括：
变速模块，用于根据第二预设电子算法，根据用户设定的“开始速度、结束速度和加速率”实现节拍器运行过程中节拍速度的改变。
11.一种权利要求6-10任一项所述节拍器的工作方法，其特征在于：
在预设的多个不同的节拍速度区间，播放相应的声音文件。
12.根据权利要求11所述的工作方法，其特征在于，所述工作方法还包括：
根据第一预设电子算法，对播放的所述声音文件的发声时间点进行修正。
13.根据权利要求12所述的工作方法，其特征在于，所述工作方法还包括：
按照设定的加速率在节拍器运行过程中改变节拍速度。
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