CN204537682U - 一种钢琴手套 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢琴手套，包括手套本体，其特征在于该手套还包括手套检测模块、区域检测模块和中控模块；所述手套检测模块位于该手套本体的夹层中，分为左手手套检测模块和右手手套检测模块，且左右手上的手套检测模块中各部分的连接关系一致；所述中控模块通过蓝牙分别与左右手的手套检测模块相连，中控模块通过导线与区域检测模块相连；所述手套检测模块以单手右手为例包括五个LED灯、五个压力传感器、一个检测单片机和一个检测蓝牙单元；所述中控模块包括主控单片机、左辅单片机、右辅单片机、液晶、左语音单元、右语音单元、左蓝牙单元、右蓝牙单元和按键；所述区域检测模块包括十二个红外线反射式对管。

Description

一种钢琴手套

技术领域

本实用新型涉及穿戴式智能设备技术领域，具体是一种钢琴手套。

背景技术

现如今，许多人开始为培养自身的音乐修为而学习钢琴，但机械钢琴只能实现一对一的教学，存在着钢琴教师资源不足和教育成本较高等问题。随着智能穿戴设备逐渐被人们所关注，钢琴手套的问世极大地解决了上述问题。

市场上出现的许多仿钢琴的设备或软件，有些用于教学有些用于娱乐。但此类设备(如电钢琴)大都过于庞大，不方便携带。而此类软件大都基于智能手机，只能显示界面上有限的琴键，若用户对琴键数量有更高要求则需更换界面，更换界面的同时音乐也失去了连贯性；琴键较窄不适于双手弹奏，易造成单指弹琴的陋习；没有力度感应，缺乏演奏的真实感。

2015东京可穿戴设备技术博览会上，雅马哈公司发布了一款智能钢琴手套。该手套是由碳纳米材料制成，这双智能手套包含12个运动传感器，可以在用户弹电子琴或者钢琴的时候监测手指上纳米碳管的速度和动作，收集的信息可以用来改善用户的演奏风格和速度，时刻调控佩戴者弹钢琴的速度和键位，帮助弹奏者把握节奏。但是此款智能钢琴手套侧重于对演奏者演奏时手型的纠正，且不能脱离钢琴进行独立演奏。

目前，专利号为2010202962183的中国专利公开了一种音乐手套，此手套内装有感应器，当手指表面按下，手套内的感应器就会传导给钢琴手套配带的有线音响。此款手套可以弹奏出C大调中完整的8个音符，每个指尖一个音符；另外在手掌部位有感应器，当需要弹奏高音时，手掌向下按住同时手指弹动。但此款手套由于只有十个手指，只能弹奏10个音符，在音域上有限制，并且音响必须与手通过有线连接在一起，佩戴不方便。且其感应器不能检测压力信号只能检测开关信号，也就没有了钢琴因用户手指使力不同而造成琴槌敲击琴弦的力度不同从而琴弦发声强度也就不同的发声效果。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种钢琴手套。该手套克服了已有产品依赖钢琴等乐器实体进行演奏的问题，使用户可以随时随地进行演奏。还解决了已有产品演奏时受手指个数的限制而演奏音域较窄的问题。还解决了已有产品演奏时没有力度感应，不能模仿按钢琴琴键时的手感，缺乏演奏的真实感的问题。还解决了由于已有产品将音响和控制设备安装在手上而导致的演奏时手部活动受限制，演奏不自由的问题。

本实用新型解决所述技术问题所采取的技术方案是，提供一种钢琴手套，包括手套本体，其特征在于该手套还包括手套检测模块、区域检测模块和中控模块；所述手套检测模块位于该手套本体的夹层中，分为左手手套检测模块和右手手套检测模块，且左右手上的手套检测模块中各部分的连接关系一致；所述中控模块通过蓝牙分别与左右手的手套检测模块相连，中控模块通过导线与区域检测模块相连；

所述手套检测模块以单手右手为例包括五个LED灯、五个压力传感器、一个检测单片机和一个检测蓝牙单元；五个LED灯分别位于右手的五个手指指头的正面，五个压力传感器分别位于五个手指指头的背面,检测单片机和检测蓝牙单元位于手套手掌中心；五个LED灯和五个压力传感器均与检测单片机通过导线连接；所述检测蓝牙单元与检测单片机通过导线连接；

所述中控模块包括主控单片机、左辅单片机、右辅单片机、液晶、左语音单元、右语音单元、左蓝牙单元、右蓝牙单元和按键；所述主控单片机控制左辅单片机、右辅单片机、液晶和按键，左辅单片机分别控制左蓝牙单元和左语音单元，左蓝牙单元同时与左手的检测蓝牙单元无线连接；右辅单片机分别控制右蓝牙单元和右语音单元，右蓝牙单元同时与右手的检测蓝牙单元无线连接；

所述区域检测模块包括十二个红外线反射式对管，每相邻两个对管为一组，共六组，每个对管引出两个数据线分别通过导线与左辅单片机和右辅单片机相连，使左右辅单片机共同检测六组对管。

所述区域检测模块和中控模块均固定在软材料基底上，中控模块位于区域检测模块的左边，区域检测模块上的每个对管依次固定排列在软材料基底上。

所述每个对管上均设有一个对管LED灯，对管LED灯与主控单片机相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)可使用户脱离钢琴等乐器进行独立演奏。本实用新型解决了目前市场上各种“钢琴手套”依赖钢琴演奏的问题，并且本实用新型通过语音单元中的录音功能使得本产品可以模仿不同的乐器并发出相应的音调，可以让使用者在没有钢琴或者其他乐器的时候进行演奏。由于本实用新型脱离了钢琴等乐器本体使得本发明生产造价低，市场前景广阔。

(2)演奏音域不受手指个数的限制。本实用新型采用六组对管，拓宽了音域，弥补了目前市面上“魔音手套”必须进行切换才可以改变音调的缺陷，同时这也使得演奏者可以双手连续演奏。

(3)模仿钢琴按键原理，有力度感应，使用户在演奏时更有真实感。本实用新型的采用压力感应模拟了按键发声，具有真实感并且可以根据压力不同发出声音的大小不同，增添了演奏的真实感。

(4)本实用新型的另一个优点就是具有教学模块，不懂音乐的音乐爱好者可根据本模块自学，不仅解决了音乐教学资源紧张的问题还节约了教学成本，也使得“活到老学到老”变得容易。

(5)此外，本实用新型手套部分体积小，且不用将音响和控制设备安装在手上，在演奏时手部活动不会受限制，保证了手指的灵活度，同时本实用新型具有功耗低、方便携带等优点。

附图说明

图1本实用新型钢琴手套一种实施例的结构示意图；

图2本实用新型钢琴手套一种实施例的右手手套的正面结构示意图；

图3本实用新型钢琴手套一种实施例的右手手套的反面结构示意图；

图4本实用新型钢琴手套一种实施例的中控模块3的框架结构示意图；

图5本实用新型钢琴手套一种实施例的中控模块3和区域检测模块2固定在软材料基底上的结构示意图；

图中，1-手套检测模块、2-区域检测模块、3-中控模块、4-软材料基底、5-手套本体、11-LED灯、12-压力传感器、13-检测单片机、14-检测蓝牙单元、21-对管、22-对管LED灯、31-主控单片机、32-左辅单片机、33-右辅单片机、34-液晶、35-按键、36-左语音单元、37-右语音单元、38-左蓝牙单元、39-右蓝牙单元。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步解释本实用新型，但并不以此对本申请权利要求保护范围进行限定。

本实用新型钢琴手套(简称手套，参见图1-5)包括手套本体5、手套检测模块1、区域检测模块2和中控模块3；所述手套检测模块1位于该手套本体5的夹层中，分为左手手套检测模块和右手手套检测模块，且左右手上的手套检测模块中各部分的连接关系一致；所述中控模块3通过蓝牙分别与左右手的手套检测模块1相连，中控模块3通过导线与区域检测模块2相连；

所述手套检测模块1(参见图2-3)以单手右手为例包括五个LED灯11、五个压力传感器12、一个检测单片机13和一个检测蓝牙单元14；五个LED灯分别位于右手的五个手指指头的正面，五个压力传感器12分别位于五个手指指头的背面,检测单片机13和检测蓝牙单元14位于手套手掌中心；五个LED灯11和五个压力传感器12均与检测单片机13通过导线连接；所述检测蓝牙单元14与检测单片机13通过导线连接；

所述中控模块3(参见图4)包括主控单片机31、左辅单片机32、右辅单片机33、液晶34、左语音单元36、右语音单元37、左蓝牙单元38、右蓝牙单元39和按键35；所述主控单片机31控制左辅单片机32、右辅单片机33、液晶34和按键35，左辅单片机32分别控制左蓝牙单元38和左语音单元36，左蓝牙单元38同时与左手的检测蓝牙单元14无线连接；右辅单片机33分别控制右蓝牙单元39和右语音单元37，右蓝牙单元39同时与右手的检测蓝牙单元14无线连接；

所述区域检测模块2(参见图5)包括十二个红外线反射式对管21，每相邻两个对管为一组，共六组，每个对管引出两个数据线分别通过导线与左辅单片机32和右辅单片机33相连，使左右辅单片机共同检测六组对管。

本实用新型的进一步特征在于所述区域检测模块2和中控模块3均固定在软材料基底4上，中控模块3位于区域检测模块2的左边，区域检测模块2上的每个对管21依次固定排列在软材料基底4上。

本实用新型的进一步特征在于所述每个对管21上均设有一个对管LED灯22，对管LED灯22与主控单片机31相连。

本实用新型手套检测模块1以右手为例，定义右手手背为正面，相反的一面为背面(或反面)，左手的手套检测模块1与右手的结构及连接关系相同。中控模块3的作用是：用于接收并处理手套检测模块1和区域检测模块2传出的数据；再由语音单元将音符的序号所对应的音符发出；同时控制按键35和液晶34，用户通过液晶上的文字的提示按下相应的按键进入相应的模式，同时显示所弹奏的音符。

本实用新型在使用时，使用者将该钢琴手套戴在双手上，区域检测模块2和中控模块3均固定于软材料基底4上，中控模块3位于区域检测模块2的左边，区域检测模块2和中控模块3可摆放于用户前方任意位置的水平面上,演奏时手套检测模块1应与区域检测模块2和中控模块3位于同一水平面上，双手应位于对管21前方水平面上做水平方向上的左右平移运动,携带时可将软材料基底卷起以减小占用空间。本实用新型中的软材料基底4为可折叠弯曲的薄长方形塑料垫。

本实用新型钢琴手套的工作原理是：以右手为例，右手每个手指肚上均安装有一个压力传感器12，且从拇指到小拇指依次编号从“压力传感器01”到“压力传感器05”，单手共五个的压力传感器，两只手共有十个压力传感器12，右手从拇指到小拇指的正面指头上分别安装有编号从“LED01”到“LED05”的五个LED灯；左右两只手共有十个LED灯，LED灯灯主要起提示作用。由于手指按下的压力大小不同，压力传感器12检测到的压力数据大小也就不同，不同的压力数据代表着语音单元(左语音单元36和右语音单元37)发出音符的声音强度的不同。当右手指按下,此手指所对应的LED灯11亮起,检测单片机13通过检测蓝牙单元14将此手指所对应的压力传感器12所检测到的数据传送给右蓝牙单元39；右蓝牙单元39将此手指上压力传感器12所检测到的信号和此手指所对应的压力传感器编号发送到右辅单片机33，右辅单片机33处理数据，并将处理后的数据传输给右语音单元37，右语音单元37根据传输的数据决定发出的音符和音符的声音强度。左手的硬件连接及其工作原理和右手的一样，左辅单片机32和左蓝牙单元38、左语音单元36之间的功能和右手的一样。主控单片机31通过控制液晶34和检测按键35引导用户进入相应的工作模式，并将相应工作模式下各个模块的工作顺序传递给左辅单片机32和右辅单片机33。

区域检测模块2用于检测手移动的位置，由六组红外反射式对管21组成，每两个对管为一组，负责检测一个区域，共有编号从“对管101”到“对管112”的12个对管，其中“对管101”和“对管102”组成第一组，“对管103”和“对管104”组成第二组，依次类推。当对管前没有障碍物时对管传出一个高电平信号，当对管前有障碍物时即手移动到对管前时对管传出一个低电平信号。当手移动到不同的对管组合前，相应对管组合里的对管会检测到低电平信号，并将此对管检测到的低电平信号和此对管所对应的编码发送到中控模块3，中控模块3中的左辅控单片机32和右辅控单片机33接收区域检测模块2传送来的数据并对其进行数据处理。

中控模块3的单手数据处理过程如下：由公式y＝x+5*z(y的值域为[1，30]，x的取值范围为[1，5]，z的取值范围为[0，5])求得音符的序号。其中y表示音符的序号，本产品可发出30个音，故音符的序号为从1到30；其中x表示手指的序号，一个手有5个手指，故手指的序号为从1到5；其中z表示区域的序号，本产品有6个区域，故区域的序号为从0到5。再由语音单元(左语音单元或右语音单元)将求得的音符的序号所对应的音符发出。由于左右手的语音单元是各自独立的,且数据处理过程为单手处理过程，左右手的语音单元可以通过录音功能分别存储不同的30个音符且左手语音单元存储的30个音符不同于右手语音单元存储的30个音符，这样即使是在同一个区域按下同一个手指,如果不是同一只手,最后发出的音符也会不同,这增加了发音的变化性,故本产品最多可演奏60个不同的音符。

左语音单元36和右语音单元37还有录音(线录和麦录)的功能。主控单片机31向左辅单片机32、右辅单片机33、液晶34通过导线发出命令。液晶34显示当前所处的工作模式(包括演奏模式和教学模式)并且显示按键35选择的结果即选择何种工作模式，同时液晶34能在教学模式时在主控单片机31的控制下显示要按下的音符。

本实用新型主要包括两种工作模式，即演奏模式和教学模式，其中演奏模式又细分为钢琴演奏模式和录音演奏模式，教学模式又细分为教学欣赏模式和教学练习模式。

钢琴演奏模式：在此模式下用户可进行自由演奏，以右手弹奏为例，该模式由右手手套检测模块1(参见图2-3)和区域检测模块2中的六组对管组合配合完成手上操作部分，演奏者戴上本实用新型右手手套，每当手指按下就会发出相应的音符，随手指力度的不同，发出音符的强度也不同。经检测蓝牙单元14和右蓝牙单元39传送操作的数据到右辅单片机33，右辅单片机33处理完数据后控制右语音单元37发出相应的声音，完成发声功能。左手演奏原理和右手演奏原理一样。本模式可以由左右手共十个手指和六组对管自由组合，在本模式的情况下可自由演奏60个音调。此演奏模式下的音色为系统自带的钢琴音色。

录音演奏模式：此演奏模式不为用户提供特定音色，用户可根据自身喜好自定义音色。此模式功能由左语音单元36和右语音单元37实现，提供麦录和线录两种录音方式，用户可将自己喜欢的音色录入。录入后便可自由演奏。

教学欣赏模式：此模式为用户提供两首完整曲子，用户可自由选择。该功能是由液晶34和按键35实现。在按键35选择“教学欣赏模式”后，液晶34会显示已初始装入的曲谱。这两首曲子与教学练习模式中的曲子相同，让用户在欣赏乐曲的同时进一步熟悉将要学习的曲子。

教学练习模式：此模式是用区域检测功能的六组红外线反射式对管和手上编号从“LED01”到“LED05”的小灯的亮灭引导用户将手移动到指定的位置按下指定的键完成操作部分。同时液晶34显示当前弹奏的音符。当按键正确，此次音符对应的对管组合上的对管LED灯22和手上的LED灯灭，液晶34显示下一个音符，下一个音符对应的对管和手上的LED灯亮；当按键错误，对管LED灯22和手上的LED灯闪烁，直到按键正确LED灯停止闪烁。

实施例1

本实施例手套包括手套本体5、手套检测模块1、区域检测模块2和中控模块3；所述手套检测模块1位于该手套本体5的夹层中，分为左手手套检测模块和右手手套检测模块，且左右手上的手套检测模块中各部分的连接关系一致；所述中控模块3通过蓝牙分别与左右手的手套检测模块1相连，中控模块3通过导线与区域检测模块2相连；

所述手套检测模块1以单手右手为例包括五个LED灯11、五个压力传感器12、一个检测单片机13和一个检测蓝牙单元14；五个LED灯分别位于右手的五个手指指头的正面，五个压力传感器12分别位于五个手指指头的背面,检测单片机13和检测蓝牙单元14位于手套手掌中心；五个LED灯11和五个压力传感器12均与检测单片机13通过导线连接；所述检测蓝牙单元14与检测单片机13通过导线连接；

所述中控模块3(参见图4)包括主控单片机31、左辅单片机32、右辅单片机33、液晶34、左语音单元36、右语音单元37、左蓝牙单元38、右蓝牙单元39和按键35；所述主控单片机31控制左辅单片机32、右辅单片机33、液晶34和按键35，左辅单片机32分别控制左蓝牙单元38和左语音单元36，左蓝牙单元38同时与左手的检测蓝牙单元14无线连接；右辅单片机33分别控制右蓝牙单元39和右语音单元37，右蓝牙单元39同时与右手的检测蓝牙单元14无线连接；

所述区域检测模块2(参见图5)包括十二个红外线反射式对管21，每相邻两个对管为一组，共六组，每个对管引出两个数据线分别通过导线与左辅单片机32和右辅单片机33相连，使左右辅单片机共同检测六组对管。

本实施例所述的手套具有钢琴演奏模式、录音演奏模式和教学欣赏模式三种模式。

实施例2

本实施例采用实施例1所述的连接关系，其区别在于本实施例中所述区域检测模块2和中控模块3均固定在软材料基底4上，中控模块3位于区域检测模块2的左边，区域检测模块2上的每个对管21依次固定排列在软材料基底4上，软材料基底4选用可折叠弯曲的薄长方形塑料垫。

实施例3

本实施例采用实施例2所述的连接关系，其区别在于本实施例中的每个对管21上均设有一个对管LED灯22，对管LED灯22与主控单片机31相连。本实施例中的手套具有钢琴演奏模式、录音演奏模式、教学欣赏模式和教学练习模式四种模式。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (3)

1.一种钢琴手套，包括手套本体，其特征在于该手套还包括手套检测模块、区域检测模块和中控模块；所述手套检测模块位于该手套本体的夹层中，分为左手手套检测模块和右手手套检测模块，且左右手上的手套检测模块中各部分的连接关系一致；所述中控模块通过蓝牙分别与左右手的手套检测模块相连，中控模块通过导线与区域检测模块相连；

所述手套检测模块以单手右手为例包括五个LED灯、五个压力传感器、一个检测单片机和一个检测蓝牙单元；五个LED灯分别位于右手的五个手指指头的正面，五个压力传感器分别位于五个手指指头的背面,检测单片机和检测蓝牙单元位于手套手掌中心；五个LED灯和五个压力传感器均与检测单片机通过导线连接；所述检测蓝牙单元与检测单片机通过导线连接；

所述中控模块包括主控单片机、左辅单片机、右辅单片机、液晶、左语音单元、右语音单元、左蓝牙单元、右蓝牙单元和按键；所述主控单片机控制左辅单片机、右辅单片机、液晶和按键，左辅单片机分别控制左蓝牙单元和左语音单元，左蓝牙单元同时与左手的检测蓝牙单元无线连接；右辅单片机分别控制右蓝牙单元和右语音单元，右蓝牙单元同时与右手的检测蓝牙单元无线连接；

所述区域检测模块包括十二个红外线反射式对管，每相邻两个对管为一组，共六组，每个对管引出两个数据线分别通过导线与左辅单片机和右辅单片机相连，使左右辅单片机共同检测六组对管。

2.根据权利要求1所述的钢琴手套，其特征在于所述区域检测模块和中控模块均固定在软材料基底上，中控模块位于区域检测模块的左边，区域检测模块上的每个对管依次固定排列在软材料基底上。

3.根据权利要求1所述的钢琴手套，其特征在于所述每个对管上均设有一个对管LED灯，对管LED灯与主控单片机相连。