KR102244293B1 - 모바일 기기와 연동되는 디지털 피아노 시스템 - Google Patents

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Abstract

모바일 기기와 연동되는 디지털 피아노 시스템은, 내장된 미디음원을 재생하거나 외부 데이터를 전송받아 재생하는 디지털 피아노와, 유선 또는 무선 네트워크를 통해 상기 디지털 피아노와 접속되어 데이터를 상호 간에 교환함에 있어서, 상기 디지털 피아노의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 상기 디지털 피아노의 동작설정을 제어하는 애플리케이션이 설치되는 스마트폰을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

모바일 기기와 연동되는 디지털 피아노 시스템{Digital piano system works with mobile devices}
본 발명은 디지털 피아노 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 모바일 기기와 연동되는 디지털 피아노 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 피아노 정면 부분에 악보를 거치하고 연주할 경우 연주자가 피아노를 연주하면서 일일이 악보를 넘겨야하는 불편함이 있었으며, 이로 인하여 연주의 질이 저하되기도 하였다.
또한, 연주자는 연주를 마친 후 자신의 연주가 악보대로 정확하게 연주되었는지 궁금한 경우가 많은데, 이를 위하여 자신의 연주를 매번 녹음하기도 번거로울 뿐만 아니라, 악보상의 어느 부분을 잘못 연주하였는지도 파악하기가 어려웠다.
또한, 작곡의 경우 전통적으로 악보에 수기로 작곡을 한 후 작곡된 악보를 연주해가면서 수정하는 방식으로 작곡을 해왔는데, 이러한 전통적인 방식의 작곡 방법은 디지털화된 음원만을 재생하는 최근의 음향기기에 직접적으로 연결하여 이용하기가 곤란한 단점이 있다.
한편, 디지털 피아노는 건반을 누를 때 물리적, 기계적인 작용에 의해 내부의 현을 때려서 소리를 내는 일반 피아노와는 달리 전기 스위치 작동에 의한 전자음을 발생시키는 악기로서 사운드를 일반 피아노와 거의 흡사하게 복제한 건반 악기이다.
디지털 피아노는 하드웨어에 저장된 디지털 사운드를 이용하기 때문에 조율할 필요가 없고 다른 장치들과 호환하여 사용할 수 있으며, 일반 피아노의 소리와는 다른 여러 형태의 사운드와 바이올린, 드럼, 색소폰 등 여러 악기의 사운드를 내장하고 있는 장점에 의하여 교육, 학습, 연습, 취미 등의 분야에 많이 활용되고 있다.
한편, 한국공개 제10-2017-0068916호는 디지털 피아노의 연주음을 스피커 및 헤드폰잭으로 출력할 수 있는 것은 물론이고 스마트폰 잭으로도 출력할 수 있어, 연주음을 직접 들으면서 녹음할 수 있는 구성을 제시하고 있다.
하지만, 이러한 종래의 구성은 스마트폰의 아날로그 오디오잭 연결에 의한 녹음방식이어서, 노이즈 및 왜곡이 심하게 발생하여 노이즈를 발생을 줄이기 위한 추가 회로가 필요한 단점이 있다.
KR 10-2017-0068916 A
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 디지털 피아노의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 디지털 피아노의 동작설정을 제어하는 애플리케이션이 설치된 스마트폰을 포함하는 디지털 피아노 시스템을 제공한다.
또한, 디지털 피아노의 건반에 의해 연주되는 데이터와, 디지털 피아노를 연주하는 연주자의 동영상을 실시간으로 저장할 수 있는 스마트폰을 포함하는 디지털 피아노 시스템을 제공한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 내장된 미디음원을 재생하거나 외부 데이터를 전송받아 재생하는 디지털 피아노와, 유선 또는 무선 네트워크를 통해 디지털 피아노와 접속되어 데이터를 상호 간에 교환함에 있어서, 디지털 피아노의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 디지털 피아노의 동작설정을 제어하는 애플리케이션이 설치되는 스마트폰을 포함하는 디지털 피아노 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명에 포함되는 스마트폰의 애플리케이션은, 디지털 피아노에 접속될 때마다, 디지털 피아노의 마스터볼륨, 선곡, 악기변경, 리듬, 템포, 메트로놈, 건반분할, 건반 레이어, 이퀄라이저 및 리버브 기능을 사용자 별로 자동 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 또한, 본 발명에 포함되는 스마트폰의 애플리케이션은, 디지털 피아노에 외부 미디음원을 전송하고 외부 미디음원에 대한 악보를 표시하되, 디지털 피아노의 페달의 동작에 연동되어 표시되는 악보의 페이지가 변경되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 포함되는 스마트폰의 애플리케이션은, 데이터 서버에 접속하여 데이터 서버에 저장된 미디음원을 디지털 피아노로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 포함되는 스마트폰의 애플리케이션은, 디지털 피아노의 건반에 의해 연주되는 데이터를 실시간으로 저장하여 관리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스마트폰의 애플리케이션은, 디지털 피아노의 건반에 의해 연주되는 데이터와, 디지털 피아노를 연주하는 연주자의 동영상을 실시간으로 저장하여 관리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템은, 스마트폰을 통해 디지털 피아노의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 디지털 피아노의 동작설정을 제어할 수 있다.
또한, 디지털 피아노 시스템은 스마트폰을 통해 디지털 피아노의 건반에 의해 연주되는 데이터와, 디지털 피아노를 연주하는 연주자의 동영상을 실시간으로 저장할 수 있다.
즉, 디지털 피아노와 모바일 기기가 연동되어 상호 간에 데이터를 교환할 수 있어 기능의 확장성이 보장된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템의 구성도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템의 구성도
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템의 구성도
도 4는 스마트폰과 디지털 피아노가 연동되어 동작되는 상태를 나타낸 예시도
도 5 및 도 6은 스마트폰에 설치된 애플리케이션의 유저 인터페이스를 나타낸 도면
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 디지털 피아노 시스템은 디지털 피아노(100)와, 모바일 단말기(200)를 포함하여 구성된다.
모바일 단말기(200)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 사용자가 휴대하면서 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 모바일 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.
디지털 피아노(100)는 내장된 미디음원을 재생하거나 외부 데이터를 전송받아 재생하도록 구성된다.
즉, 디지털 피아노(100)는 건반을 누를 때 물리적, 기계적인 작용에 의해 내부의 현을 때려서 소리를 내는 일반 피아노와는 달리 전기 스위치 작동에 의한 전자음을 발생시키는 악기로서 사운드를 일반 피아노와 거의 흡사하게 복제한 건반 악기이다.
디지털 피아노(100)는 하드웨어에 저장된 디지털 사운드를 이용하기 때문에 조율할 필요가 없고 다른 장치들과 호환하여 사용할 수 있으며, 일반 피아노의 소리와는 다른 여러 형태의 사운드와 바이올린, 드럼, 색소폰 등 여러 악기의 사운드를 내장하고 있는 장점에 의하여 교육, 학습, 연습, 취미 등의 분야에 많이 활용되고 있다.
디지털 피아노(100)는 각 건반 하단에 타건 스위치를 장착하여 스위칭이 감지되면 해당 음향을 출력하는 방식을 이용한다. 한편, 일반적으로 타건 스위치는 2개의 접점을 전기적으로 연결시키는데, 두 접점 사이의 스위칭 시점의 차이를 판별하여 그 차이에 따라 음향의 크기를 조절하고 있다.
예를 들어, 스위칭 시점의 차이가 작다는 것은 빠른 속도로 건반을 누른 것이기 때문에, 스위칭 시점의 차이가 큰 것에 비해서 상대적으로 음향이 크게 나도록 한다. 최근에는 2개 이상의 접점을 이용하여 보다 다양한 타건 형태에 대응하는 음향을 표현하는 기술을 사용하고 있다.
본 실시예에서 모바일 단말기(200)는 무선 네트워크를 통해 디지털 피아노(100)와 접속되어 데이터를 상호 간에 교환할 수 있도록 구성된다. 본 실시예에서 디지털 피아노(100)와 모바일 단말기(200)는 블루투스 통신방식을 통해 접속되는데, 실시예에 따라 와이파이 등과 같은 근거리 통신방식을 통해서 상호간에 접속될 수도 있을 것이다.
모바일 단말기(200)는 디지털 피아노(100)의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 디지털 피아노(100)의 동작설정을 제어하는 애플리케이션이 설치되어 있다. 즉, 사용자는 애플리케이션을 이용하여 디지털 피아노(100)의 상태를 제어하거나 설정을 변경할 수 있다. 예를 들어 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은, 디지털 피아노(100)의 마스터볼륨, 선곡, 악기변경, 리듬, 템포, 메트로놈, 건반분할, 건반 레이어, 이퀄라이저 및 리버브 기능을 원격에서 설정할 수 있다.
이와 같이 디지털 피아노(100)와 모바일 단말기(200)가 연동되어 상호 간에 데이터를 교환할 수 있으므로, 디지털 피아노(100)에 내장되지 않은 새로운 음원을 모바일 단말기(200)를 통해 제공하거나 기존에 내장된 음원을 변경하거나 삭제할 수 있어 활용도가 높아지는 장점이 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 디지털 피아노 시스템은 디지털 피아노(100)와, 모바일 단말기(200)를 포함하여 구성된다.
모바일 단말기(200)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 사용자가 휴대하면서 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 모바일 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.
디지털 피아노(100)는 내장된 미디음원을 재생하거나 외부 데이터를 전송받아 재생하도록 구성된다.
모바일 단말기(200)는 유선 네트워크를 통해 디지털 피아노(100)와 접속되어 데이터를 상호 간에 교환할 수 있도록 구성된다. 본 실시예에서 디지털 피아노(100)와 모바일 단말기(200)는 USB OTG(Universal Serial Bus On-The-Go)를 통해 접속된다.
USB OTG(Universal Serial Bus On-The-Go)는 호스트 장치의 개입없이 PDA나 MP3 플레이어, 휴대폰과 같은 포터블 장치들 간에서도 동작될 수 있도록 수정된 USB 규격이다. 즉, 주변기기들 간의 점대점 통신이 가능하도록 각 장치가 제한적인 범위 내에서 호스트 기능을 수행할 수 있게 하는 HNP(Host Negotiation Protocol)와 장치들의 배터리 전력소모를 줄이기 위해 상대방 기기의 요청이 있을 경우에만 연결을 유지하는 SRP(Session Request Protocol) 등 두 가지 프로토콜이 추가되었다. 전송 속도는 LS(low speed) 모드(1.5Mbps), FS(full speed) 모드(12Mbps)로 사용된다.
모바일 단말기(200)와 디지털 피아노(100)가 USB OTG를 통해 접속될 경우, 무선 네트워크와는 달리 별도의 인증 절차 없이 모바일 단말기(200)의 애플리케이션을 통해 디지털 피아노(100)를 제어할 수 있도록 구성된다.
참고적으로 모바일 단말기(200)와 디지털 피아노(100)가 USB OTG를 통해 접속될 때 디지털 피아노(100)의 전력소모율에 따라 USB OTG 케이블을 통한 모바일 단말기(200)의 충전전류가 자동 조절되도록 구성될 수 있다.
즉, 디지털 피아노(100)의 제어부는 디지털 피아노(100)가 구동될 때 소모되는 전류에 따라 모바일 단말기(200)에 공급할 수 있는 충전전류를 단계적으로 자동설정할 수 있다. 예를 들어 0.5A 내지 2A의 충전전류를 모바일 단말기(200)에 공급할 수 있는데, 디지털 피아노(100)의 구동전류가 많이 필요 할수록 충전전류의 크기가 자동 감소하도록 동작한다.
즉, 모바일 단말기(200)는 디지털 피아노(100)의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 디지털 피아노(100)의 동작설정을 제어하는 애플리케이션이 설치되어 있다. 사용자는 애플리케이션을 이용하여 디지털 피아노(100)의 상태를 제어하거나 설정을 변경할 수 있다.
예를 들어 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은, 디지털 피아노(100)의 마스터볼륨, 선곡, 악기변경, 리듬, 템포, 메트로놈, 건반분할, 건반 레이어, 이퀄라이저 및 리버브 기능을 설정할 수 있다.
이와 같이 디지털 피아노(100)와 모바일 단말기(200)가 유선 케이블로 연동되어 상호 간에 데이터를 교환할 수 있으므로, 디지털 피아노(100)에 내장되지 않은 새로운 음원을 모바일 단말기(200)를 통해 제공하거나 기존에 내장된 음원을 변경하거나 삭제할 수 있어 활용도가 높아지는 장점이 있다. 또한, 유선 케이블로 데이터를 전송할 경우 고음질의 연주 데이터가 고속으로 전송될 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 디지털 피아노 시스템은 디지털 피아노(100)와, 모바일 단말기(200)와, 데이터 서버(300)를 포함하여 구성된다.
모바일 단말기(200)는 휴대폰, 스마트폰, 스마트 패드 등과 같이 사용자가 휴대하면서 사용할 수 있는 기기를 총칭하는 것이며, 본 실시예에서는 스마트폰으로 구성된 모바일 단말기로 가정하고 설명하기로 한다.
디지털 피아노(100)는 내장된 미디음원을 재생하거나 외부 데이터를 전송받아 재생하도록 구성된다.
모바일 단말기(200)는 무선 또는 유선 네트워크를 통해 디지털 피아노(100)와 접속되어 데이터를 상호 간에 교환할 수 있도록 구성된다. 본 실시예에서 디지털 피아노(100)와 모바일 단말기(200)는 USB OTG(Universal Serial Bus On-The-Go) 또는 블루투스 통신을 통해 접속된다.
참고적으로, USB OTG(Universal Serial Bus On-The-Go)는 호스트 장치의 개입없이 PDA나 MP3 플레이어, 휴대폰과 같은 포터블 장치들 간에서도 동작될 수 있도록 수정된 USB 규격이다. 즉, 주변기기들 간의 점대점 통신이 가능하도록 각 장치가 제한적인 범위 내에서 호스트 기능을 수행할 수 있게 하는 HNP(Host Negotiation Protocol)와 장치들의 배터리 전력소모를 줄이기 위해 상대방 기기의 요청이 있을 경우에만 연결을 유지하는 SRP(Session Request Protocol) 등 두 가지 프로토콜이 추가되었다. 전송 속도는 LS(low speed) 모드(1.5Mbps), FS(full speed) 모드(12Mbps)로 사용된다.
모바일 단말기(200)와 디지털 피아노(100)가 USB OTG를 통해 접속될 경우, 무선 네트워크와는 달리 별도의 인증 절차 없이 모바일 단말기(200)의 애플리케이션을 통해 디지털 피아노(100)를 제어할 수 있도록 구성된다.
참고적으로 모바일 단말기(200)와 디지털 피아노(100)가 USB OTG를 통해 접속될 때 디지털 피아노(100)의 전력소모율에 따라 USB OTG 케이블을 통한 모바일 단말기(200)의 충전전류가 자동 조절되도록 구성될 수 있다.
즉, 디지털 피아노(100)의 제어부는 디지털 피아노(100)가 구동될 때 소모되는 전류에 따라 모바일 단말기(200)에 공급할 수 있는 충전전류를 단계적으로 자동설정할 수 있다. 예를 들어 0.5A 내지 2A의 충전전류를 모바일 단말기(200)에 공급할 수 있는데, 디지털 피아노(100)의 구동전류가 많이 필요 할수록 충전전류의 크기가 자동 감소하도록 동작한다.
모바일 단말기(200)는 디지털 피아노(100)의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 디지털 피아노(100)의 동작설정을 제어하는 애플리케이션이 설치되어 있다. 사용자는 애플리케이션을 이용하여 디지털 피아노(100)의 상태를 제어하거나 설정을 변경할 수 있다.
예를 들어 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은, 디지털 피아노(100)의 마스터볼륨, 선곡, 악기변경, 리듬, 템포, 메트로놈, 건반분할, 건반 레이어, 이퀄라이저 및 리버브 기능을 원격에서 설정할 수 있다.
이와 같이 디지털 피아노(100)와 모바일 단말기(200)가 무선통신 또는 유선 케이블로 연동되어 상호 간에 데이터를 교환할 수 있으므로, 디지털 피아노(100)에 내장되지 않은 새로운 음원을 모바일 단말기(200)를 통해 제공하거나 기존에 내장된 음원을 변경하거나 삭제할 수 있어 활용도가 높아지는 장점이 있다.
한편, 모바일 단말기(200)는 데이터 서버(300)에 저장된 미디음원을 검색한 후, 디지털 피아노(100)로 전송할 수 있다. 따라서 디지털 피아노(100)의 데모파일 등이 업데이트 될 경우, 제조사에서는 데이터 서버(300)에 새로운 데이터를 업로드만 하더라도, 사용자가 모바일 단말기(200)의 애플리케이션을 활용하여 새로운 데이터를 다운로드 한 후, 디지털 피아노(100)에 적용할 수 있다.
도 4는 스마트폰과 디지털 피아노가 연동되어 동작되는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은 디지털 피아노(100)와 동일한 건반을 터치 스크린에 표시하고 사용자가 터치 스크린의 건반을 터치할 경우, 터치된 상태를 디지털 피아노(100)로 전송하여 디지털 피아노(100)에서 터치한 음원을 재생하는 동작이 진행될 수 있다.
즉, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션에서 건반을 연주하면 음원이 디지털 피아노(100)에서 재생된다. 또한, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션에서 바이올린 등과 같은 타 악기를 표시하고 사용자가 터치 스크린을 통해 연주할 경우 음원이 디지털 피아노(100)에 전송되어 디지털 피아노(100)에서 재생될 수 있다. 이와 반대로 디지털 피아노(100)의 건반에서 연주되는 음원이 모바일 단말기(200)에서 재생되도록 설정될 수도 있다.
또한, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은 디지털 피아노(100)의 건반에 의해 연주되는 데이터를 실시간으로 저장하여 관리할 수 있다.
또한, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은, 디지털 피아노(100)의 건반에 의해 연주되는 데이터와, 디지털 피아노(100)를 연주하는 연주자의 동영상을 실시간으로 저장하여 관리할 수 있다.
특히 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은 디지털 피아노(100)를 연주하는 연주자의 손가락을 촬영한 후, 왼손 및 오른손의 각 손가락을 객체인식하여, 터치 스크린에 악보와 함께 건반을 누르는 각 손가락의 위치를 표시할 수 있다.
또한, 제1 사용자가 디지털 피아노(100)의 건반을 연주하고, 제2 사용자가 모바일 단말기(200)의 터치 스크린에 표시되는 건반을 연주할 경우 - 동일한 악보를 연주한다고 가정함 -,
모바일 단말기(200)의 애플리케이션은 제1 사용자와 제2 사용자의 연주의 차이를 터치 스크린에 시각적으로 표시하여 서로 비교할 수 있는 정보를 제공할 수도 있다.
또한, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은 디지털 피아노(100)에 외부 미디음원을 전송하고 외부 미디음원에 대한 악보를 표시하되, 디지털 피아노(100)의 페달의 동작에 연동되어 표시되는 악보의 페이지가 변경될 수 있다.
즉, 사용자가 모바일 단말기(200)의 애플리케이션에 표시되는 악보를 보면서, 디지털 피아노(100)의 건반을 연주하다가, 디지털 피아노(100)의 페달을 밟으면 다음 페이지의 악보로 전환되는 동작이 이루어진다.
또한, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션을 이용하여 임의의 악보를 영상 촬영할 경우, 촬영된 영상이 데이터 서버(300)로 전송된다. 이때, 데이터 서버(300)는 악보를 영상 인식하여 가장 유사한 악보 데이터들과 매칭작업을 진행하고, 유사도를 백분율로 표시한 후 복수의 악보 데이터를 모바일 단말기(200)로 전송한다.
모바일 단말기(200)의 애플리케이션에 전송된 복수의 악보 데이터는 사용자의 선택에 의해서 디지털 피아노(100)로 전송되어 디지털 피아노(100)의 디스플레이에 전송되거나, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션에 표시되면서 디지털 피아노(100)의 페달의 동작에 의해 악보의 페이지가 전환되는 동작이 이루어진다.
한편, 상술한 바와 같이, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션에 표시되는 악보는, 기본적으로 디지털 피아노(100)의 페달의 동작에 의해 페이지가 전환되는데, 인식보조모드가 설정될 경우 모바일 단말기(200)에서 디지털 피아노(100)의 연주음을 인식하여 페이지 전환을 보조할 수 있다. 사용자가 페달을 연속적으로 누를 경우 자동인식모드에 의한 페이지 전환은 자동 해제되고 이전 페이지로 자동 복귀한다.
모바일 단말기(200)의 애플리케이션은 악보의 각 페이지 마다 초반영역, 중반영역, 후반영역의 식별 멜로디에 대한 정보를 저장하고 있으므로,
모바일 단말기(200)의 스피커로 입력되는 디지털 피아노(100)의 연주음을 인식한 후, 페이지별 식별 멜로디와의 비교를 통해서 현재 페이지를 구분한다. 각각의 식별 멜로디는 페이지 정보까지 포함하고 있으므로, 이웃하지 않은 페이지의 식별 멜로디가 모두 동일하더라도 현재 페이지를 기준으로 페이지를 구분할 수 있다.
또한, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션이 연주자의 손가락을 인식하는 방식의 예시를 설명하면 다음과 같다.
본원발명의 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은 손가락을 영상 인식할 때, 소정의 크기로 설정된 탐색 윈도우 내의 픽셀 값의 변화를 감지하여 손가락의 위치 변화를 검출한다.
특히, 손을 원형이라고 가정한 후, 원의 중심점을 기준으로 반지름의 특정 비율만큼 거리 기준을 설정하여 직사각형 모양의 탐색 윈도우의 크기(세로방향 길이)를 조절할 수 있으므로, 각 손가락의 길이를 고려하여 탐색 윈도우의 크기를 효율적으로 조절할 수 있다.
즉, 탐색 윈도우의 크기가 너무 클 경우, 영상처리를 할 영역이 과도하게 커질 수 있으므로, 손가락의 길이에 따라 탐색 윈도우의 크기(세로방향 길이)를 조절함으로써 처리속도를 빠르게 할 수 있다.
또한, 원의 방정식에 따라 특정 각도만큼 탐색 윈도우를 이동시키고 복수의 탐색 윈도우를 이웃하게 나열시킨 후, 각 탐색 윈도우 내에 픽셀 변화값이 특정 값 이상일 경우 손가락이 이동한 것으로 결정할 수 있다.
즉, 본원발명은 각 손가락의 현재위치 주변으로 복수의 탐색 윈도우를 이웃하게 나열시킨 후, 각 탐색 윈도우의 픽셀 값 변화량을 인식하는 방식이므로, 인식영역이 상대적으로 작아져서 빠른 영상처리가 가능하다.
손가락의 위치를 검출할 때 위치가 초기화가 되어 있으면 계속해서 손가락의 위치를 트레킹하고, 초기화가 되어 있지 않으면 예측상태에서 손가락의 위치를 트레킹하는 방식을 사용한다.
즉, 초기화가 되어 있다는 것은 바로 직전에 손가락의 위치가 확인된 상태에서 다시 시작하는 것을 의미하므로, 탐색 윈도우를 초기화 위치 주변에 작은 면적으로 배치할 수 있어 영상처리 할 영역이 감소하여 처리속도가 빨라지는 장점이 있다.
또한, 초기화가 되어 있지 않다는 것은, 바로 직전에 손가락의 위치가 확인되지 않은 상태인데, 모든 영역을 탐색하지 않고 탐색 윈도우를 예측 되는 위치에만 배치하여 영상처리 할 영역을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 5 및 도 6은 스마트폰에 설치된 애플리케이션의 유저 인터페이스를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 모바일 단말기(200)의 애플리케이션은, 사용자 설정 메뉴, 디지털 피아노 접속메뉴, 설정메뉴 등과 같이 디지털 피아노(100)의 마스터볼륨, 선곡, 악기변경, 리듬, 템포, 메트로놈, 건반분할, 건반 레이어, 이퀄라이저 및 리버브 기능을 설정할 수 있는 유저 인터페이스를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 피아노 시스템은, 스마트폰을 통해 디지털 피아노의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 디지털 피아노의 동작설정을 제어할 수 있다.
또한, 디지털 피아노 시스템은 스마트폰을 통해 디지털 피아노의 건반에 의해 연주되는 데이터와, 디지털 피아노를 연주하는 연주자의 동영상을 실시간으로 저장할 수 있다.
즉, 디지털 피아노와 모바일 기기가 연동되어 상호 간에 데이터를 교환할 수 있어 기능의 확장성이 보장된다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 디지털 피아노
200: 모바일 단말기
300 : 데이터 서버

Claims (6)

  1. 내장된 미디음원을 재생하거나 외부 데이터를 전송받아 재생하는 디지털 피아노; 및
    유선 또는 무선 네트워크를 통해 상기 디지털 피아노와 접속되어 데이터를 상호 간에 교환함에 있어서, 상기 디지털 피아노의 동작 상태를 실시간으로 전송받아 표시하고, 상기 디지털 피아노의 동작설정을 제어하는 애플리케이션이 설치되는 스마트폰;을 포함하고,
    상기 스마트폰이 상기 디지털 피아노와 USB OTG를 통해 접속될 때 상기 디지털 피아노의 전력소모율에 따라 USB OTG 케이블을 통한 상기 스마트폰의 충전전류의 크기가 자동조절되고,
    상기 스마트폰의 애플리케이션은 상기 디지털 피아노를 연주하는 연주자의 손가락을 촬영한 후, 왼손 및 오른손의 각 손가락을 객체인식하여, 터치 스크린에 악보와 함께 건반을 누르는 각 손가락의 위치를 표시하고, 상기 애플리케이션은 손가락을 영상 인식할 때, 소정의 크기로 설정된 탐색 윈도우 내의 픽셀 값의 변화를 감지하여 손가락의 위치변화를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스마트폰의 애플리케이션은,
    상기 디지털 피아노에 접속될 때마다, 상기 디지털 피아노의 마스터볼륨, 선곡, 악기변경, 리듬, 템포, 메트로놈, 건반분할, 건반 레이어, 이퀄라이저 및 리버브 기능을 사용자 별로 자동 설정하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스마트폰의 애플리케이션은,
    상기 디지털 피아노에 외부 미디음원을 전송하고 상기 외부 미디음원에 대한 악보를 표시하되, 상기 디지털 피아노의 페달의 동작에 연동되어 표시되는 악보의 페이지가 변경되는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스마트폰의 애플리케이션은,
    데이터 서버에 접속하여 상기 데이터 서버에 저장된 미디음원을 상기 디지털 피아노로 전송하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스마트폰의 애플리케이션은,
    상기 디지털 피아노의 건반에 의해 연주되는 데이터를 실시간으로 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스마트폰의 애플리케이션은,
    상기 디지털 피아노의 건반에 의해 연주되는 데이터와, 상기 디지털 피아노를 연주하는 연주자의 동영상을 실시간으로 저장하여 관리하는 것을 특징으로 하는 디지털 피아노 시스템.
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