CN205595062U - 一种带4g无线通信的智能电钢琴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带4G无线通信的智能电钢琴,包括琴板、脚踏板和机体，所述脚踏板固定安装在机体的底端，所述琴板固定安装在机体的正表面上，所述琴板设置有钢琴键盘，所述机体顶端设有系统CPU、显示操作屏和喇叭，所述系统CPU还连接有LTE模块、显示扫描电路驱动及LED矩阵和USB输入接口；所述脚踏板与所述系统CPU连接；所述钢琴键盘的底端设有电子弹片，所述电子弹片与钢琴控制器MCU电连接。本实用新型使用简单，实现了设备移动状态下的联网，携带方便。

Description

一种带4G无线通信的智能电钢琴

技术领域

本实用新型涉及乐器技术领域，尤其涉及一种带4G无线通信的智能电钢琴。

背景技术

随着生活水平的不断提高，学习钢琴的人越来越多，学习钢琴需要老师面对面指导，在家自主练习时困难较大智能钢琴，智能钢琴不同于延续百年的传统钢琴，也不同于大众眼中的电钢琴，它是一个互联网时代的全新概念。传统钢琴追求单调的练习，学琴者在学习过程中，除了要加强对音乐的领悟和技术的熟习外，还需为很多传统钢琴教学、功能设置上的繁琐不便买单，这种传统钢琴教育体验差，效率低，无法适应现代人的使用习惯。智能钢琴能以游戏化学习引导用户体验在线教程，在保持兴趣的基础上，因人施教，寓教于乐，把学钢琴变成玩钢琴。

现有的智能钢琴功能单一，主要是多种节奏和音乐，内置存储一些乐曲；同时现有的钢琴只能通过USB与PAD连接。户外移动使用无法联网，例如在移动教学中，无法联网。对批量出租电钢，无法进行远程管理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，公开了一种带4G无线通信的智能电钢琴，其能通过LTE模块使得智能电钢琴自带上网通信功能，可以随时连接网络更新教学内容，上传练琴的情况，同时远端的家长可以通过APP查看小孩的练琴的情况，也可以通过APP，控制电钢，进行互动教学控制。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带4G无线通信的智能电钢琴,包括琴板、脚踏板和机体，所述脚踏板固定安装在机体的底端，所述琴板固定安装在机体的正表面上，所述琴板设置有钢琴键盘，所述机体顶端设有系统CPU、显示操作屏和喇叭，所述系统CPU还连接有LTE模块、显示扫描电路驱动及LED矩阵和USB输入接口；所述脚踏板与所述系统CPU连接；

所述LTE模块包括WIFI模块、第一SPI接口、射频收发器、天线、天线开关和滤波器，所述WIFI模块、第一SPI接口分别与所述系统CPU输入端连接，所述射频收发器与所述系统CPU的输出端连接，所述天线与所述天线开关连接，所述天线开关通过滤波器与所述射频收发器的输入端连接，所述射频收发器的输出端通过一射频功放连接所述天线开关；

还包括钢琴控制模块，所述钢琴控制模块包括钢琴控制器MCU、第二SPI接口、钢琴键盘、节拍音频A/D、音频D/A和音频功放，所述钢琴控制器MCU的输入端与所述系统CPU的输出端连接；

所述钢琴控制器MCU的输入端还分别连接所述的第二SPI接口、钢琴键盘和节拍音频A/D的输出端，所述钢琴控制器MCU的输出端分别连接所述音频D/A和音频功放的输入端，所述音频D/A通过耳机运放连接耳机，所述音频功放连接喇叭；所述钢琴键盘的底端设有电子弹片，所述电子弹片与钢琴控制器MCU电连接。

在本实用新型的进一步改进中，所述机体上还设有开机按键、主音量调节按键、节拍器音量调节和节拍器开关；所述开机按键、主音量调节按键、节拍器音量调节和节拍器开关分别于所述系统CPU的输入端连接。

在本实用新型的进一步改进中，所述LTE模块还包括一电源，所述电源用于供电。

在本实用新型的进一步改进中，所述喇叭的表面设有防尘保护网。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

本实用新型通过LTE模块使得智能电钢琴自带上网通信功能，可以随时连接网络更新教学内容，上传练琴的情况，同时远端的家长可以通过APP查看小孩的练琴的情况，也可以通过APP，控制电钢，进行互动教学控制；

本实用新型的系统CPU通过与钢琴控制器MCU和钢琴键盘底端的电子弹片连接，钢琴控制器MCU的芯片接收来自钢琴键盘的敲击信号，比对内部音源，然后输出音乐给数字音频功放驱动喇叭发声；同时还接受来自系统CPU主控芯片的控制，来自互联网下载的乐谱将以MIDI格式，输入该电路，完成乐谱的播放。

本实用新型公开的智能电钢琴，实现了设备移动状态下的联网，具有便携性；实现了超远程管理设备，可以统一管理电钢琴，尤其对电钢琴出租应用非常方便管理全部设备。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种具体实施方式的主控电路框图；

图2为本实用新型提出的一种具体实施方式的LTE模块与系统CPU连接的电路框图；

图3为本实用新型提出的一种具体实施方式的钢琴控制模块的电路框图；

图4为本实用新型提出的一种带4G无线通信的智能电钢琴的结构示意图。

附图标记说明：

1-琴板；101-钢琴键盘；102-电子弹片；2-脚踏板；3-机体；4-系统CPU；5-喇叭；6-LTE模块；7-显示扫描电路驱动及LED矩阵；8-USB输入接口；9-WIFI模块；10-第一SPI接口；11-射频收发器；12-天线；13-天线开关；14-滤波器；15-射频功放；16-钢琴控制器MCU；17-第二SPI接口；18-节拍音频A/D；19-音频D/A；20-音频功放；21-耳机运放；22-耳机；23-开机按键；24-主音量调节按键；25-节拍器音量调节；26-节拍器开关；27-电源；28-防尘保护网；29-显示操作屏。

具体实施方式

下面结合附图及实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1～4所示，其示出了本实用新型的具体实施方式；如图所示，本实用新型公开的一种带4G无线通信的智能电钢琴,包括琴板1、脚踏板2和机体3，所述脚踏板2固定安装在机体3的底端，所述琴板1固定安装在机体3的正表面上，所述琴板1设置有钢琴键盘101，所述机体3顶端设有系统CPU4、显示操作屏29和喇叭5，所述系统CPU4还连接有LTE模块6、显示扫描电路驱动及LED矩阵7和USB输入接口8；所述脚踏板2与所述系统CPU4连接；在具体实施例中，所述系统CPU4可以选择系统CPUMDM92254。同时，所述系统CPU4的左端设有插槽，所述插槽4内安插有乐曲的内存卡，方便用户使用。联网后，也可以通过智能电钢琴进行乐曲的下载和存储，不仅仅是传统只有USB接口进行传送的单一方式。

所述LTE模块6包括WIFI模块9、第一SPI接口10、射频收发器11、天线12、天线开关13和滤波器14，所述WIFI模块9、第一SPI接口10分别与所述系统CPU4输入端连接，所述射频收发器11与所述系统CPU4的输出端连接，所述天线12与所述天线开关13连接，所述天线开关13通过滤波器14与所述射频收发器11的输入端连接，所述射频收发器11的输出端通过一射频功放15连接所述天线开关13；本部分中，所述WIFI模块9可以选用WIFIAR6003，所述射频收发器11可以选用WTR1605L射频收发器，所述射频功放可以选用S303射频功放。LTE模块6即为通讯部分，其作用是通过该模块，与运营商的网络相连，接入internet，进行远程通讯。系统主控部分完成系统输入输出的控制，如一些输入开关。

该部分产品，原理上包含了MDM9225通信处理器即系统CPU4，WTR1605L射频收发器11，S303射频功放15，系统CPU4带有的存储器，天线开关13，射频滤波器14，天线11等。通信信号为来自天线12的电信号，经过天线开关13切换，进入接收滤波器14，然后进入WTR1605L射频收发器11，经过变频解调，还原成基站发出的数据，系统CPU4收到数据做相应的控制。另外还自带了WIFI功能，也可以通过WIFI模块9连接家用路由器进行上网,手机也可以连接WIFI，通过APP对电钢琴进行控制。

还包括钢琴控制模块，所述钢琴控制模块包括钢琴控制器MCU16、第二SPI接口17、钢琴键盘101、节拍音频A/D18、音频D/A19和音频功放20，所述钢琴控制器MCU16的输入端与所述系统CPU4的输出端连接；所述钢琴控制模块通过钢琴控制器MCU16，本实施例选用Medeli A2控制芯片，完成电子钢琴的功能。

所述钢琴控制器MCU16的输入端还分别连接所述第二SPI接口17、钢琴键盘101和节拍音频A/D18的输出端，所述钢琴控制器MCU16的输出端分别连接所述音频D/A19和音频功放20的输入端，所述音频D/A19通过耳机运放21连接耳机22，所述音频功放20连接喇叭5；所述钢琴键盘101的底端设有电子弹片102，所述电子弹片102与钢琴控制器MCU16电连接。

在本实用新型的进一步改进中，所述机体3上还设有开机按键23、主音量调节按键24、节拍器音量调节25和节拍器开关26；所述开机按键23、主音量调节按键24、节拍器音量调节25和节拍器开关26分别于所述系统CPU4的输入端连接。通过开机按键23、主音量调节按键24、节拍器音量调节25和节拍器开关26向系统CPU4发送命令，进而实现开机、主音量调节、节拍器音量调节和节拍器开关等功能。

在本实用新型的进一步改进中，所述LTE模块6还包括一电源27，所述电源27用于供电。

在本实用新型的进一步改进中，所述喇叭5的表面设有防尘保护网28，通过防尘保护网28保护喇叭5，避免灰尘落入。

本实用新型的原理为：系统主控即系统CPU完成对系统的管理控制，控制开关机过程，控制节拍器，控制整机音量的调节，控制WIFI功能的开关，以及显示电路的工作；主控CPU与通信部分CPU共用，都是MDM9225芯片。

使用时，通过LTE模块6实现无线上网模块，使得智能电钢琴自带上网通信功能，可以随时连接网络更新教学内容，上传练琴的情况，同时远端的家长可以通过APP查看小孩的练琴的情况，也可以通过APP，控制电钢，进行互动教学控制。同时，学生练琴时，芯片接收来自钢琴键盘101的敲击信号，通过显示扫描电路驱动及LED矩阵7对钢琴键盘101输入的信号进行扫描，比对内部音源，然后输出音乐给数字音频功放驱动喇叭5发声。同时还接受来自MDM9225主控芯片的控制。来自互联网下载的乐谱将以MIDI格式，输入该电路，完成乐谱的播放。

上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (4)

1.一种带4G无线通信的智能电钢琴,包括琴板、脚踏板和机体，所述脚踏板固定安装在机体的底端，所述琴板固定安装在机体的正表面上，所述琴板设置有钢琴键盘，其特征在于：所述机体顶端设有系统CPU、显示操作屏和喇叭，所述系统CPU还连接有LTE模块、显示扫描电路驱动及LED矩阵和USB输入接口；所述脚踏板与所述系统CPU连接；

所述LTE模块包括WIFI模块、第一SPI接口、射频收发器、天线、天线开关和滤波器，所述WIFI模块、第一SPI接口分别与所述系统CPU输入端连接，所述射频收发器与所述系统CPU的输出端连接，所述天线与所述天线开关连接，所述天线开关通过滤波器与所述射频收发器的输入端连接，所述射频收发器的输出端通过一射频功放连接所述天线开关；

还包括钢琴控制模块，所述钢琴控制模块包括钢琴控制器MCU、第二SPI接口、钢琴键盘、节拍音频A/D、音频D/A和音频功放，所述钢琴控制器MCU的输入端与所述系统CPU的输出端连接；

所述钢琴控制器MCU的输入端还分别连接所述的第二SPI接口、钢琴键盘和节拍音频A/D的输出端，所述钢琴控制器MCU的输出端分别连接所述音频D/A和音频功放的输入端，所述音频D/A通过耳机运放连接耳机，所述音频功放连接喇叭；所述钢琴键盘的底端设有电子弹片，所述电子弹片与钢琴控制器MCU电连接。

2.根据权利要求1所述的一种带4G无线通信的智能电钢琴,其特征在于：所述机体上还设有开机按键、主音量调节按键、节拍器音量调节和节拍器开关；所述开机按键、主音量调节按键、节拍器音量调节和节拍器开关分别与所述系统CPU的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种带4G无线通信的智能电钢琴,其特征在于：所述LTE模块还包括一电源，所述电源用于供电。

4.根据权利要求1所述的一种带4G无线通信的智能电钢琴,其特征在于：所述喇叭的表面设有防尘保护网。