CN1624758A - 钢琴无线遥控自动演奏系统 - Google Patents
钢琴无线遥控自动演奏系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1624758A CN1624758A CN 200310112460 CN200310112460A CN1624758A CN 1624758 A CN1624758 A CN 1624758A CN 200310112460 CN200310112460 CN 200310112460 CN 200310112460 A CN200310112460 A CN 200310112460A CN 1624758 A CN1624758 A CN 1624758A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- piano
- hall element
- playing system
- automatic playing
- permanent magnet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 4
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 claims description 3
- QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N [B].[Fe].[Nd] Chemical compound [B].[Fe].[Nd] QJVKUMXDEUEQLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 2
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229940108890 emend Drugs 0.000 abstract 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009347 mechanical transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
本发明涉及了一种能自动检测和校正传感器的钢琴弹奏过程记录装置，本发明能够自动记录和自动播放钢琴演奏过程，通过传感器来检测钢琴琴键动作的时刻和力度并记录形成音频信号，并将音频信号转换为电压信号进行储存；无线遥控器对钢琴储存的曲目进行选择并重放。本发明与现有技术相比具有钢琴录音自适应能力强，失真小，录音效果好，维护简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种能自动检测和校正传感器的钢琴弹奏过程记录装置，特别适用于钢琴无线遥控自动演奏系统。
背景技术
钢琴自动演奏系统是一套能够自动记录和自动播放钢琴演奏过程的装置。这种装置通过传感器检测钢琴琴健动作的时刻和力度并记录形成音乐文件，即录音。放音时，由单片计算机根据乐曲内容控制电磁铁击打钢琴琴键，通过钢琴的机械传动部件最终敲击琴弦发出声音。
目前，公知的钢琴自动演奏系统录音装置采用光电传感器。钢琴琴健动作时，带动一个左右错开在垂直方向上成一阶梯形的金属挡光片一起运动，运动过程中挡光片分别挡住左右水平排开的两个光电传感器的光束的时刻不一样，这个时间差就代表了钢琴琴健动作的快慢，即弹琴力度。但是，钢琴在使用过程中，不可能不校音调整。这种必需的机械调节将影响挡光片和光电传感器的最佳相对位置，使得录音不准，甚至不能录音(挡光片挡不到光束)。
本发明的目的是提供一种钢琴自动演奏系统的录音装置，它采用线性霍尔元件来检测钢琴琴健动作，安装调试方便，尤其是能自动检测和校正录音传感器，录音相当准确。
发明内容
本发明的目的是这样实现的：本发明能够自动记录和自动播放钢琴演奏过程，通过传感器来检测钢琴琴健动作的时刻和力度并记录形成音频信号，并将音频信号转换为电压信号进行储存；无线遥控器对钢琴储存的曲目进行选择并重放。
本发明所述的琴键底面粘一块永磁铁，正对永磁铁的地方装有传感器。所述的永磁铁正对的电路板上装有霍尔传感器，霍尔元件的输出电压通过A/D转换器接入单片计算机。永磁铁为园片状钕铁硼强磁铁，霍尔元件为内含线性放大器和射极跟随器的线性霍尔元件，其输入是磁感应强度，输出是和输入量成正比的电压。单片计算机通过程序算法自动检测和校正传感器，并进行补偿。琴键未压下时，所述的永磁铁同霍尔元件的相对距离为12毫米，霍尔元件输出电压为3.52伏；琴键压到底时，永磁铁同霍尔元件的相对距离为2毫米，霍尔元件输出电压为2.55伏，两种状态下霍尔元件输出电压变化为970mV。
本发明的无线遥控器包括键盘、CPU、USB接口、无线模块、LCD显示器及存储器，存储器可记录钢琴演奏曲目，USB端口与PC机通讯，上传或下载曲目。键盘信号输入CPU，CPU通过USB按口从存储器取出音乐曲目，经无线模块调制发射输出。所述的无线模块与钢琴主机采用RF无线通讯，其频率为300-900MHZ。钢琴主机内的无线收发模块将接收的曲目音乐信号通过单片机输出驱动电磁铁。
本发明与现有技术相比具有钢琴录音自适应能力强，失真小，录音效果好，维护简单方便。
附图说明
图1是本发明钢琴主机的电路框图。
图2是本发明钢琴主机关健部份的电路图。
图3是霍尔元件、永磁铁的距离与电压的关系曲线图。
图4是钢琴主机工作流程图。
图5是本发明遥控器电路方框图。
图6是RF电路方框图。
图7是本发明RF电原理图。
图8是本发明遥控器电原理图。
具体实施例
下面结合附图说明对本发明作进一步详细的描述：如图1、图2所示，在钢琴主机中，每个琴键底面粘一块永磁铁，琴键下面有一电路板，在电路板上正对永磁铁的地方分别装有霍尔传感器。根据相对距离的不同，永磁铁会在霍尔元件处产生不同的磁场，霍尔元件将输出一个同磁场强度相对应的电压信号，该模拟信号经过模数转换，将数字信号输入单片计算机，单片计算机采集到此电压信号，通过一定的分析计算就能了解此时该永磁铁同霍尔元件的相对距离。由于永磁铁同琴键是粘在一起的，所以琴键的运动状态便得到记录。
在钢琴校音调整后，永磁铁同霍尔元件的相对距离发生变化，霍尔元件输出的电压信号随之发生变化。单片计算机能够检测到此电压信号的变化，通过一定的算法补偿，就能使钢琴录音效果不受校音调整的影响。
永磁铁(直径8mm，厚度2mm)同霍尔元件(型号CS3503)的相对距离与霍尔元件输出电压的关系曲线如图3所示。当琴键未压下时，永磁铁同霍尔元件的相对距离为12毫米，霍尔元件输出电压为3.52伏。当琴键压到底时，永磁铁同霍尔元件的相对距离为2毫米，霍尔元件输出电压为2.55伏。两种状态下霍尔元件输出电压变化为970mV。最不利处灵敏度为20mV/mm，最利处灵敏度为200mV/mm。
霍尔元件输出电压通过8位A/D转换器按每5mV一个字转换后送入单片计算机。可检测到的电压变化为：
28*5mV
＝256*5mV
＝1280mV
比较合理地涵盖了霍尔元件的输出电压变化范围(970mV)。
能够检测最不利处的琴键位置变化为：
5mV/(20mV/mm)
＝0。25mm
能够检测最利处的琴键位置变化为：
5mV/(200mV/mm)
＝0.025mm
从以上的计算结果可以看出采用霍尔元件来检测钢琴琴健动作具有很高的准确性。
如图4所示，是自动检测流程图。
如图5所示，是本发明的遥控器电路方框图，遥控器包括CPU、无线模块、USB接口、16M闪存、4X4键盘和LCD显示器。无线模块将钢琴主机发射的曲目音乐信号接收后，通过CPU及USB接口存储在16M闪存。无线模块也可以将要选择存储在16M闪存的曲目音乐信号发射到钢琴主机，由钢琴主机接收后，通过钢琴主机控制电路控制钢琴重新播放演奏。选择输入至4X4的键盘，键盘信号通过CPU连接无线模块输出的同时，由LCD显示器进行显示。如图6所示，用户可通过端口与PC机通讯，上传或下载曲目。图7、图8为本发明遥控器的具体电路原理图。
钢琴自动演奏系统用遥控器有如下特点：
1、于本演奏系统无须在钢琴上外置控制盒，因此所有的操作规程都由遥控器完成，这些规程包括：
a.选择曲目播放。
b.连续播放。
c.录音。
d.录音重放。
e.录音存储。
f.曲目管理。
g.系统自检。
h.PC工具。
2、遥控器设有一个98×64的点阵液晶显示器，可以随时显示系统的工作状况，接收用户的输入信息。
3、遥控器与主机之采用RF无线通讯，通讯频率为各国通用的ISM频段(300-900MHZ)，并且可用软件更改频率，以满足不同国家的客户需求。RF通讯距离可达20M以上，并且不受周边障碍物的影响，数据传输稳定可靠，速率可达20kps。
4、内置大容量闪存(16M)，最大可存储500首钢琴曲目，用户可随时更新曲目或下载到钢琴欣赏。
5、具有USB接口，符合USB1.1标准，用户可通过此端口与PC机通讯，上传或下载曲目。
Claims (10)
1、一种钢琴无线自动演奏系统，能够自动记录和自动播放钢琴演奏过程，其特征在于通过传感器来检测钢琴琴健动作的时刻和力度并记录形成音频信号，并将音频信号转换为电压信号进行储存；无线遥控器对钢琴储存的曲目进行选择并重放。
2、根据权利要求1所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于所述的琴键底面粘一块永磁铁，正对永磁铁的地方装有传感器。
3、根据权利要求2所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于所述的永磁铁正对的电路板上装有霍尔传感器，霍尔元件的输出电压通过A/D转换器接入单片计算机。
4、根据权利要求3所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于的所述的永磁铁为园片状钕铁硼强磁铁，霍尔元件为内含线性放大器和射极跟随器的线性霍尔元件，其输入是磁感应强度，输出是和输入量成正比的电压。
5、根据权利要求3所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于的单片计算机通过程序算法自动检测和校正传感器，并进行补偿。
6、根据权利要求4所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于琴键未压下时，所述的永磁铁同霍尔元件的相对距离为12毫米，霍尔元件输出电压为3.52伏；琴键压到底时，永磁铁同霍尔元件的相对距离为2毫米，霍尔元件输出电压为2.55伏，两种状态下霍尔元件输出电压变化为970mV。
7、根据权利要求1所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于所述的无线遥控器包括键盘、CPU、USB接口、无线模块、LCD显示器及存储器，存储器可记录钢琴演奏曲目，USB端口与PC机通讯，上传或下载曲目。
8、根据权利要求7所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于所述的键盘信号输入CPU，CPU通过USB按口从存储器取出音乐曲目，经无线模块调制发射输出。
9、根据权利要求8所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于所述的无线模块与钢琴主机采用RF无线通讯，其频率为300-900MHZ。
10、根据权利要求9所述的钢琴无线自动演奏系统，其特征在于的所述的钢琴主机内的无线收发模块将接收的曲目音乐信号通过单片机输出驱动电磁铁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2003101124605A CN100561572C (zh) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 钢琴无线遥控自动演奏系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2003101124605A CN100561572C (zh) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 钢琴无线遥控自动演奏系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1624758A true CN1624758A (zh) | 2005-06-08 |
| CN100561572C CN100561572C (zh) | 2009-11-18 |
Family
ID=34759765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2003101124605A Expired - Fee Related CN100561572C (zh) | 2003-12-05 | 2003-12-05 | 钢琴无线遥控自动演奏系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100561572C (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103794199A (zh) * | 2014-02-07 | 2014-05-14 | 大连佳音科技有限公司 | 一种钢琴键盘动作检测装置 |
| CN104464704A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-25 | 赖志强 | 一种智能钢琴 |
| CN105741821A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-07-06 | 宜昌金宝乐器制造有限公司 | 钢琴自动演奏教学系统 |
| CN105741826A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-07-06 | 宜昌金宝乐器制造有限公司 | 交互式钢琴及交互方法 |
| CN106782459A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 湖南乐和云服网络科技有限公司 | 基于移动终端应用程序的钢琴自动演奏控制系统及方法 |
| CN107016983A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-04 | 易弹信息科技（上海）有限公司 | 一种钢琴操控方法、系统以及一种电子设备 |
| CN108731791A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-11-02 | 深圳市月白电子科技有限公司 | 一种采集钢琴按键动作的方法及装置 |
| CN109155125A (zh) * | 2016-01-15 | 2019-01-04 | 森兰信息科技（上海）有限公司 | 用于校准音乐装置的系统及方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE68929035T2 (de) * | 1988-01-29 | 2000-03-23 | Yamaha Corp., Hamamatsu | Automatisches Klavier mit Ermittlung der Anschlagsstärke |
| US6472589B1 (en) * | 1999-01-12 | 2002-10-29 | Overture Music Systems, Inc. | Method and apparatus for sensing, controlling and recording key motion in a keyboard musical instrument |
| JP4595193B2 (ja) * | 2000-11-17 | 2010-12-08 | ヤマハ株式会社 | ハンマ検出装置 |
| CN1218294C (zh) * | 2001-09-18 | 2005-09-07 | 武汉科恒工控工程有限责任公司 | 自动钢琴演奏系统 |
-
2003
- 2003-12-05 CN CNB2003101124605A patent/CN100561572C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103794199A (zh) * | 2014-02-07 | 2014-05-14 | 大连佳音科技有限公司 | 一种钢琴键盘动作检测装置 |
| CN104464704A (zh) * | 2014-12-17 | 2015-03-25 | 赖志强 | 一种智能钢琴 |
| CN105741821A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-07-06 | 宜昌金宝乐器制造有限公司 | 钢琴自动演奏教学系统 |
| CN105741826A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-07-06 | 宜昌金宝乐器制造有限公司 | 交互式钢琴及交互方法 |
| CN105741826B (zh) * | 2015-12-30 | 2024-04-19 | 宜昌金宝乐器制造有限公司 | 交互式钢琴及交互方法 |
| CN109155125B (zh) * | 2016-01-15 | 2021-05-11 | 森兰信息科技（上海）有限公司 | 用于校准音乐装置的系统及方法 |
| CN109155125A (zh) * | 2016-01-15 | 2019-01-04 | 森兰信息科技（上海）有限公司 | 用于校准音乐装置的系统及方法 |
| US10600399B2 (en) | 2016-01-15 | 2020-03-24 | Sunland Information Technology Co., Ltd. | Smart piano system |
| US10636402B2 (en) | 2016-01-15 | 2020-04-28 | Sunland Information Technology Co., Ltd. | Systems and methods for automatic calibration of musical devices |
| US10950137B2 (en) | 2016-01-15 | 2021-03-16 | Sunland Information Technology Co., Ltd. | Smart piano system |
| US11328618B2 (en) | 2016-01-15 | 2022-05-10 | Sunland Information Technology Co., Ltd. | Systems and methods for calibrating a musical device |
| CN107016983A (zh) * | 2016-01-28 | 2017-08-04 | 易弹信息科技（上海）有限公司 | 一种钢琴操控方法、系统以及一种电子设备 |
| CN106782459B (zh) * | 2016-12-22 | 2022-02-22 | 湖南卡罗德钢琴有限公司 | 基于移动终端应用程序的钢琴自动演奏控制系统及方法 |
| CN106782459A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-31 | 湖南乐和云服网络科技有限公司 | 基于移动终端应用程序的钢琴自动演奏控制系统及方法 |
| CN108731791A (zh) * | 2018-03-22 | 2018-11-02 | 深圳市月白电子科技有限公司 | 一种采集钢琴按键动作的方法及装置 |
| CN108731791B (zh) * | 2018-03-22 | 2020-07-28 | 深圳市月白电子科技有限公司 | 一种采集钢琴按键动作的方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100561572C (zh) | 2009-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1188810C (zh) | 带有压敏按键的遥控装置以及娱乐仪器 | |
| KR100435211B1 (ko) | 악음을 정확히 발생시키는 키보드 악기와 해머의 물리량을정확히 나타내는 출력신호를 변화시키는 해머 센서 | |
| KR20080027760A (ko) | 현악기 | |
| US20120036982A1 (en) | Digital and Analog Output Systems for Stringed Instruments | |
| EP1727122A1 (en) | Guitar pedal | |
| CN1679445A (zh) | 内容再现装置及其方法 | |
| CN200969209Y (zh) | 多功能数码小提琴 | |
| CN1624758A (zh) | 钢琴无线遥控自动演奏系统 | |
| US5237125A (en) | Method and apparatus for measuring velocity of key motion in a keyboard operated musical instrument | |
| CN101341529A (zh) | 便携式媒体播放器 | |
| CN1218294C (zh) | 自动钢琴演奏系统 | |
| CN104598016A (zh) | 一种用于音频播放的控制方法、装置以及体感控制器 | |
| CN1878428A (zh) | 记录设备和记录设备的调整方法 | |
| EP1204203A3 (en) | Musical signal processing apparatus | |
| CA2512638C (en) | Method and system for synchronizing information specific to a location on a surface with an external source | |
| CN1993730A (zh) | 用于声学/电吉他的自动演奏及记录装置 | |
| CN2870074Y (zh) | 一种键盘乐器自动演奏装置 | |
| CN213935631U (zh) | 加振拾音器 | |
| CN1617182A (zh) | 门铃系统中录制和播放激光唱盘音质声音的方法及接收器 | |
| CN1231916C (zh) | 便携可录音式卡拉ok装置的工作方法 | |
| CN110895920A (zh) | 一种琴码和弹拨类乐器 | |
| US10482858B2 (en) | Generation and transmission of musical performance data | |
| CN205541902U (zh) | 一种训练表演两用电子钢琴 | |
| CN1138264C (zh) | 刻写光学记录媒质的方法和装置 | |
| CN1892813A (zh) | 应用于卡拉ok即时听、唱、录的方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHANG WENGE Free format text: FORMER OWNER: SHENZHEN SANGHAIWEI INDUSTRIAL DEVELOPMENT CO., LTD. Effective date: 20050408 |
|
| C06 | Publication | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| PB01 | Publication | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20050408 Address after: No. 17, Wenhua Road, Heping District, Shenyang, 1 Applicant after: Zhang Wenge Address before: Shennan Road Shenzhen city of Guangdong province Fu Road Nanguang building 1301 Applicant before: Shenzhen Sanghaiwei Industrial Development Co., Ltd. |
|
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091118 Termination date: 20121205 |