CN114927027B - 一种演唱训练系统 - Google Patents

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Abstract

一种演唱训练系统，包括目光追踪机构、显示机构和控制器；所述目光追踪机构用于确定训练者视线；所述显示机构包括多个显示屏；所述控制器与所述目光追踪机构和所述显示机构均连接，所述控制器用于根据所述训练者视线控制其中若干个所述显示屏显示。本发明提供一种演唱训练系统，能够实时确定训练者视线，并且根据训练者视线选择位置最接近的一个显示屏显示乐谱等内容，使训练者在调整体态后也能够清晰地查看乐谱等内容，从而强化训练效果。

Description

一种演唱训练系统
技术领域
本发明涉及演唱教学设备领域，具体的说是一种演唱训练系统。
背景技术
演唱训练是很多音乐类学生需要进行的基础训练。现有技术中，大多采用一个固定的支架来支撑乐谱，训练者一边观看乐谱一边演唱，很多情况下，训练者需要调整自身的体态以便于控制发生，例如控制头部的朝向和俯仰角度等，当出现体态变化时训练者的视线发生变化，很容易看不到乐谱，导致训练失败，或者训练者为了保证能够看到乐谱以顺利进行演唱训练，需要固定自己的视线，导致训练效果不佳，并且身体僵硬不适。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种演唱训练系统，能够实时确定训练者视线，并且根据训练者视线选择位置最接近的一个显示屏显示乐谱等内容，使训练者在调整体态后也能够清晰地查看乐谱等内容，从而强化训练效果。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种演唱训练系统，包括目光追踪机构、显示机构和控制器；
所述目光追踪机构用于确定训练者视线；
所述显示机构包括多个显示屏；
所述控制器与所述目光追踪机构和所述显示机构均连接，所述控制器用于根据所述训练者视线控制其中若干个所述显示屏显示。
优选的，所述目光追踪机构包括至少一个与训练者的头部可拆卸连接的光线发射器和多个光敏电阻，多个所述显示屏呈矩阵分布，任意相邻的两个所述显示屏之间均设置有多个所述光敏电阻。
优选的，所述显示机构包括安装框，所述安装框的内侧固定设置有多个沿第一方向延伸的第一间隔条和多个沿第二方向延伸的第二间隔条，并且所述第一方向和第二方向相互垂直，所述第一间隔条和所述第二间隔条将所述安装框的内侧空间分割出多个用于容纳所述显示屏的安装空间，所述光敏电阻固定设置在所述第一间隔条或者所述第二间隔条上。
优选的，所述显示机构包括升降设置的调节框，所述调节框包括两个相互平行的水平支撑杆，两个所述水平支撑杆之间固定连接有两个垂直支撑杆，所述垂直支撑杆与所述安装框转动连接。
优选的，所述安装框固定连接有转动杆，所述转动杆上固定套设有硬质安装套管，所述硬质安装套管上固定套设有软质减震套管，所述软质减震套管上固定套设有摩擦套管，所述垂直支撑杆上开设有用于容纳所述摩擦套管的插孔，并且所述插孔的内壁上固定设置有与所述摩擦套管相接触的摩擦衬层。
优选的，所述显示机构包括用于支撑所述调节框的升降支撑组件，所述升降支撑组件包括底座，所述底座上垂直固设有固定套筒，所述固定套筒中升降设置有升降杆，所述升降杆的上端活动套设有升降套筒，所述升降套筒与位于下方的一个所述水平支撑杆固定连接。
优选的，所述固定套筒的下端的内部固定设置有电磁铁，所述升降杆中嵌设有永磁体棒，所述电磁铁通电时排斥所述永磁体棒，所述电磁铁与所述控制器相连接。
优选的，所述升降杆的上端固定设置有压力传感器，所述升降套筒中固定设置有压块，所述压块与所述压力传感器相接触，所述升降套筒的外壁固定连接有按压杆。
优选的，所述固定套筒的内壁上开设有至少一组定位插孔，每组所述定位插孔的数量为多个，并且同组的多个所述定位插孔沿所述固定套筒的轴向分布，所述升降杆的下端固定连接有安装管，并且所述安装管与所述固定套筒相互垂直，所述安装管中伸缩设置有用于与所述定位插孔配合固定所述升降杆位置的顶头。
优选的，所述定位插孔开设有两组，所述顶头设置有两个，两个所述顶头分别朝向所述安装管的两端，两个所述顶头之间连接有弹簧，所述安装管还固定连接有电机，所述电机驱动连接有椭圆轮，所述椭圆轮位于两个所述顶头之间。
本发明能够实时确定训练者视线，并且根据训练者视线选择位置最接近的一个显示屏显示乐谱等内容，使训练者在调整体态后也能够清晰地查看乐谱等内容，从而强化训练效果。
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获得其他的附图。
图1是本发明系统的整体结构图；
图2是安装框与调节框的连接方式示意图；
图3是升降杆的设置方式示意图；
图4是图3中A部分的放大图；
图5是压力传感器的设置方式示意图；
图6是光线发射器的设置方式示意图。
附图标记：1-底座，2-固定套筒，3-升降杆，4-升降套筒，5-按压杆，6-水平支撑杆，7-垂直支撑杆，8-转动杆，9-第一安装杆，10-第二安装杆，11-第一间隔条，12-第二间隔条，13-光敏电阻，14-显示屏，15-硬质安装套管，16-软质减震套管，17-摩擦套管，18-定位机构，19-定位插孔，20-安装管，21-顶头，22-滑动块，23-弹簧，24-椭圆轮，25-电机，26-压块，27-压力传感器，28-外壳，29-弧形杆，30-光线发射器，31-永磁体棒，32-电磁铁。
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至6，一种演唱训练系统，包括目光追踪机构、显示机构和控制器。
目光追踪机构用于确定训练者视线。
显示机构包括多个显示屏14。
控制器与目光追踪机构和显示机构均连接，控制器用于根据训练者视线控制其中若干个显示屏14显示。
在使用时，控制器实时通过目光追踪机构确定训练者视线，然后根据训练者视线控制位置最接近的一个显示屏14显示，显示的内容可以是乐谱等辅助训练者完成演唱训练的内容，训练者在演唱训练过程中，可以根据自身习惯或者训练需求调整体态，并且保证在任意体态都能够清晰地查看乐谱等内容，从而强化训练效果。
本发明能够实时确定训练者视线，并且根据训练者视线选择位置最接近的一个显示屏14显示乐谱等内容，使训练者在调整体态后也能够清晰地查看乐谱等内容，从而强化训练效果。
目光追踪机构地具体结构为：目光追踪机构包括至少一个与训练者的头部可拆卸连接的光线发射器30和多个光敏电阻13，光敏电阻13与控制器相连接，多个显示屏14呈矩阵分布，任意相邻的两个显示屏14之间均设置有多个光敏电阻13。在使用时，训练者将光线发射器30固定到头部上，并且使光线发射器30朝向前方，当患者头部转动时，光线发射器30随患者头部同步转动，发出的光线照射在不同的光敏电阻13上，使被照射的光敏电阻13的阻值发生变化，控制器感应到光敏电阻13的阻值变化即可根据光敏电阻13的位置确定光线的方向，进而确定训练者视线。考虑到训练者体态发生变化时，光线发射器30发出的光线无法准确地照射在光敏电阻13上，因此本发明在任意相邻的两个显示屏14之间均设置了光敏电阻13，当训练者的视线从一个显示屏14转移到另外一个显示屏14上的时候，光线发射器30发出的光线肯定会从至少一个光敏电阻13上扫过，从而保证光线发射器30和多个光敏电阻13的组合能够准确地确定巡礼拿着视线。
光敏电阻13和显示屏14具体的设置方式为：显示机构包括安装框，安装框的内侧固定设置有多个沿第一方向延伸的第一间隔条11和多个沿第二方向延伸的第二间隔条12，并且第一方向和第二方向相互垂直，第一间隔条11和第二间隔条12将安装框的内侧空间分割出多个用于容纳显示屏14的安装空间，光敏电阻13固定设置在第一间隔条11或者第二间隔条12上。通过第一间隔条11和第二间隔条12，可以对显示屏14进行加固，避免显示屏14晃动，提升显示屏14的安全性，同时也便于设置光敏电阻13，简化显示机构的结构。安装框具体包括两个相互平行的第一安装杆9，两个第一安装杆9之间固定连接有两个相互平行的第二安装杆10，并且第二安装杆10与第一安装杆9相互垂直，第一间隔条11固定连接在两个第二安装杆10之间并且与第一安装杆9平行，第二间隔条12固定连接在两个第一安装杆9之间并且与第二安装杆10平行。
为了提升显示机构的灵活性，便于使用者从不同的角度观看显示屏14上显示的内容，显示机构包括升降设置的调节框，调节框包括两个相互平行的水平支撑杆6，两个水平支撑杆6之间固定连接有两个垂直支撑杆7，垂直支撑杆7与安装框转动连接。因为调节框与两个垂直支撑杆7转动连接，因此当安装框转动时其俯仰角度会发生变化，进而改变所有显示屏14的俯仰角度，便于训练者观看。
安装框与垂直支撑杆7具体的转动连接方式为：安装框固定连接有转动杆8，转动杆8上固定套设有硬质安装套管15，硬质安装套管15上固定套设有软质减震套管16，软质减震套管16上固定套设有摩擦套管17，垂直支撑杆7上开设有用于容纳摩擦套管17的插孔，并且插孔的内壁上固定设置有与摩擦套管17相接触的摩擦衬层。通过摩擦套管17与摩擦衬层的配合，可以固定转动杆8的角度，进而固定安装框和调节框的相对角度，在安装框的俯仰角度调节好之后无需额外操作锁定部件就可以固定安装框，简单方便。安装框转动过程中可能会产生一些震动，软质减震套管16可以起到缓冲的作用，避免震动传递到显示屏14上，实现对显示屏14的保护。在本实施例中，硬质安装套管15可以采用不锈钢材质，软质减震套管16可以采用橡胶材质，摩擦套管17可以采用金属材质并且在外壁上附着碳化硅颗粒。
为了进一步提升显示机构的灵活性，便于不同身高的训练者使用，显示机构包括用于支撑调节框的升降支撑组件，升降支撑组件包括底座1，底座1上垂直固设有固定套筒2，固定套筒2中升降设置有升降杆3，升降杆3的上端活动套设有升降套筒4，升降套筒4与位于下方的一个水平支撑杆6固定连接。通过调节升降杆3的高度，可以改变升降套筒4的高度，进而改变调节框的高度，最终改变所有显示屏14的高度，不同的训练者可以根据自己的身高情况调节所有显示屏14的高度，从而能够清晰地观看显示屏14上的内容。
升降杆3高度具体的调节方式为：固定套筒2的下端的内部固定设置有电磁铁32，升降杆3中嵌设有永磁体棒31，电磁铁32通电时排斥永磁体棒31，电磁铁32与控制器相连接。训练者可以通过控制器控制电磁铁32的通电情况，进而控制电磁铁32产生的磁场强度，通过控制电磁铁32对永磁体棒31的斥力以及升降杆3及其上所有部件总共的重力之间的相对关系，即可控制升降杆3上升或者下降，并且升降杆3升降过程中运动平稳，不会出现顿挫，可以进一步对显示屏14进行保护。
为了便于训练者通过控制器对永磁体32进行控制，进而对升降杆3的位置进行控制，升降杆3的上端固定设置有压力传感器27，升降套筒4中固定设置有压块26，压块26与压力传感器27相接触，升降套筒4的外壁固定连接有按压杆5。当训练者不动作时，压力传感器27的数值稳定，当训练者需要使升降杆3下降以带动所有显示屏14下降时，向下按动按压杆5，利用按压杆5带动升降套筒4向下移动，进而通过压块26向压力传感器27施加压力，使压力传感器27的数值增加，反之，当训练者需要使升降杆3上升以带动所有显示器14上升的时候，向上推动按压杆5使按压杆5带动升降套筒4和压块26向上移动，使压力传感器27的数值减小，控制器通过感知压力传感器27数值的变化即可确定需要使升降杆3上升还是下降，训练者仅需要对按压杆5进行操作即可，简单方便。
为了在升降杆3的位置调整好之后将升降杆3的位置锁定，从而使电磁铁32可以断电，实现节能的效果，固定套筒2的内壁上开设有至少一组定位插孔19，每组定位插孔19的数量为多个，并且同组的多个定位插孔19沿固定套筒2的轴向分布，升降杆3的下端固定连接有安装管20，并且安装管20与固定套筒2相互垂直，安装管20中伸缩设置有用于与定位插孔19配合固定升降杆3位置的顶头21。当控制器感应到压力传感器27的数值发生变化时控制顶头21从定位插孔19中脱出，进而将升降杆3释放，保证能够通过电磁铁32控制升降杆3升降，当升降杆3到达满足训练者需求的位置后，控制器再控制顶头21移动顶头21均插入到定位插孔19中，即可利用顶头21和定位插孔19的配合将升降杆3的位置固定，之后可以控制电磁铁32断电，从而更加节能环保。
顶头21具体的设置方式为：定位插孔19开设有两组，顶头21设置有两个，两个顶头21分别朝向安装管20的两端，两个顶头21之间连接有弹簧23，安装管20还固定连接有电机25，电机25驱动连接有椭圆轮24，椭圆轮24位于两个顶头21之间。当控制器需要控制顶头21的时候，控制电机25动作，由电机25带动椭圆轮24动作，当椭圆轮24的短轴的两个顶点分别与两个顶头21接触的时候，弹簧23处于原长并且顶头21与定位插孔19分离，此时升降杆3能够灵活升降，当椭圆轮24转到到长轴的两个顶点分别与两个顶头21接触的时候，将顶头21推动到定位插孔19中，并且使弹簧23处于拉伸状态，此时升降杆3的位置被锁定。基于该结构，控制器仅需要控制电机25即可控制升降杆3是否能够升降，使控制过程更加简单。
为了强化顶头21与定位插孔19配合时的稳定性，顶头21还固定连接有滑动设置在安装管20中的滑动块22，滑动块22的直径与安装管20的内径相等，即滑动块22的周侧壁与安装管20的内壁贴合，相应的弹簧23连接在两个滑动块22之间，椭圆轮24与两个滑动块22相接触。通过设置滑动块22，可以避免顶头21与安装管20分离，保证顶头21能够稳定地插入到定位插孔19中将升降杆3的位置固定。安装管20、两个顶头21、两个滑动块22、弹簧23、椭圆轮24和电机25共同组成一个用于固定升降杆3位置的定位机构18。
为了便于训练者将光线发射器30放置在头部上，本系统还包括一个整体呈弧形的外壳28，外壳28可以悬挂在训练者的外耳廓上，外壳28中设置有一个用于向训练者播放音频的扬声器，外壳28还固定连接有一个弧形杆29，光线发射器30固定设置在弧形杆29上。训练者仅需要将外壳28悬挂在外耳廓上并且使光线发射器30朝向前方即可，简单方便。
最后，在本发明中，光线发射器30的结构可以选择普通激光笔的结构，属于现有技术，在此不再赘述。控制器可以采用X86处理器或者ARM处理器，控制器与所有的显示屏14均连接，并且控制器还通过无线或者有线的方式与训练者的手机或者便携式电脑通信，使训练者能够通过控制器控制显示屏14上显示的内容，更加实用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种演唱训练系统，其特征在于：包括目光追踪机构、显示机构和控制器；
所述目光追踪机构用于确定训练者视线；
所述显示机构包括多个显示屏(14)；
所述控制器与所述目光追踪机构和所述显示机构均连接，所述控制器用于根据所述训练者视线控制其中若干个所述显示屏(14)显示；
所述目光追踪机构包括至少一个与训练者的头部可拆卸连接的光线发射器(30)和多个光敏电阻(13)，多个所述显示屏(14)呈矩阵分布，任意相邻的两个所述显示屏(14)之间均设置有多个所述光敏电阻(13)；
所述显示机构包括安装框，所述安装框的内侧固定设置有多个沿第一方向延伸的第一间隔条(11)和多个沿第二方向延伸的第二间隔条(12)，并且所述第一方向和第二方向相互垂直，所述第一间隔条(11)和所述第二间隔条(12)将所述安装框的内侧空间分割出多个用于容纳所述显示屏(14)的安装空间，所述光敏电阻(13)固定设置在所述第一间隔条(11)或者所述第二间隔条(12)上；
所述显示机构包括升降设置的调节框，所述调节框包括两个相互平行的水平支撑杆(6)，两个所述水平支撑杆(6)之间固定连接有两个垂直支撑杆(7)，所述垂直支撑杆(7)与所述安装框转动连接；
所述显示机构包括用于支撑所述调节框的升降支撑组件，所述升降支撑组件包括底座(1)，所述底座(1)上垂直固设有固定套筒(2)，所述固定套筒(2)中升降设置有升降杆(3)，所述升降杆(3)的上端活动套设有升降套筒(4)，所述升降套筒(4)与位于下方的一个所述水平支撑杆(6)固定连接；
所述固定套筒(2)的下端的内部固定设置有电磁铁(32)，所述升降杆(3)中嵌设有永磁体棒(31)，所述电磁铁(32)通电时排斥所述永磁体棒(31)，所述电磁铁(32)与所述控制器相连接；
所述升降杆(3)的上端固定设置有压力传感器(27)，所述升降套筒(4)中固定设置有压块(26)，所述压块(26)与所述压力传感器(27)相接触，所述升降套筒(4)的外壁固定连接有按压杆(5)；
所述固定套筒(2)的内壁上开设有至少一组定位插孔(19)，每组所述定位插孔(19)的数量为多个，并且同组的多个所述定位插孔(19)沿所述固定套筒(2)的轴向分布，所述升降杆(3)的下端固定连接有安装管(20)，并且所述安装管(20)与所述固定套筒(2)相互垂直，所述安装管(20)中伸缩设置有用于与所述定位插孔(19)配合固定所述升降杆(3)位置的顶头(21)；
所述定位插孔(19)开设有两组，所述顶头(21)设置有两个，两个所述顶头(21)分别朝向所述安装管(20)的两端，两个所述顶头(21)之间连接有弹簧(23)，所述安装管(20)还固定连接有电机(25)，所述电机(25)驱动连接有椭圆轮(24)，所述椭圆轮(24)位于两个所述顶头(21)之间。
2.如权利要求1所述的一种演唱训练系统，其特征在于：所述安装框固定连接有转动杆(8)，所述转动杆(8)上固定套设有硬质安装套管(15)，所述硬质安装套管(15)上固定套设有软质减震套管(16)，所述软质减震套管(16)上固定套设有摩擦套管(17)，所述垂直支撑杆(7)上开设有用于容纳所述摩擦套管(17)的插孔，并且所述插孔的内壁上固定设置有与所述摩擦套管(17)相接触的摩擦衬层。
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