WO2019147112A1 - Sistema integral de aprendizaje visual para guitarra electrica e instrumentos similares - Google Patents

Sistema integral de aprendizaje visual para guitarra electrica e instrumentos similares Download PDF

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WO2019147112A1
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Eric Damián ARELLANO NAVA
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Arellano Nava Eric Damian
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    • G10H2240/171—Transmission of musical instrument data, control or status information; Transmission, remote access or control of music data for electrophonic musical instruments
    • G10H2240/281—Protocol or standard connector for transmission of analog or digital data to or from an electrophonic musical instrument
    • G10H2240/321—Bluetooth

Definitions

  • Integral system of visual learning for electric guitar and similar instruments, to which the present invention refers is within the field of musical instruments.
  • Said integral visual learning system consists of; a) a learning method Integrated in an application for mobile devices, b) a display device on the instrument arm, c) an augmented reality device, d) a device for
  • the learning method is integrated into an application for mobile devices and contains the learning methodology and knowledge that will be transmitted to the user to develop the ability to play the instrument.
  • the display device on the arm of the instrument allows the user to visualize the information sent through the learning method by means of transparent resin lighting.
  • the augmented reality device is composed of augmented reality lenses that allow the user to show a virtual teacher, as well as superimposed images that are sent by the learning method and finally the feedback device evaluates the accuracy with which the user executes the exercises given in the learning method.
  • the learning method, the display device on the arm, the augmented reality device and the feedback device are connected by means of the bluetooth communication device and together and combined they form an integral visual learning system that allows the user send the information of notes, chords, scales and other knowledge necessary for learning the instrument from the mobile application, this information is displayed on the display device of the instrument arm so that the user identifies where the notes are and how Simultaneously the augmented reality device shows the user a virtual teacher and images with the position and shape of the fingers of his left / right hand to correctly play the notes, chords and musical scales and finally the feedback device identifies the notes / chords that the user played on the instrument oy compares them with the notes / chords requested in the exercises contained in the learning method, to obtain the precision with which the user performed the exercises and to ensure that this is gradually improving until obtaining the required domain at the different levels of learning (Figure 7).
  • the system has a recharge device for a lithium-ion battery that feeds the entire system.
  • the learning process of a musical instrument is mainly based on the transmission of knowledge through teachers or, where appropriate, through books and methods that help develop the ability to play the instrument .
  • Patent application / Publication number US9208783B2 that refers to a device to provide feedback to the user through sensors that detect the force with which the strings are pressed and combined with a camera detects the position of the finger that touched the rope to generate a comparison .
  • the main difference of the present invention is that it is an integral system that combines several elements or devices that together guarantee user learning.
  • the operation of the feedback device of the present invention is based on detecting the frequency and time of the note or notes that are executed by the user and comparing them with the practical exercises requested from the learning method contained in an application for mobile devices and with this to have an evaluation of the user when performing the exercises.
  • Patent application / Publication number U59679548B1 which refers to a flexible electronic display that is attached to an electronic device that is bent in an arc, this device contains a camera that detects the movement and allows mapping the movement of the external strings corresponding to virtual strings and generates as output the movement of the virtuous strings to produce a sound.
  • the present invention differs from this application, in that it is an integral system that combines several elements or devices and whose purpose is to show the user all the necessary information (from beginner level to master level) to develop the ability to play the Instrument, the request mentioned in this paragraph aims to identify movement to generate sounds.
  • Patent application / Publication number US20170125000A1 which refers to a method for controlling electronic string instruments, such as electronic midi guitars, video game guitars and tablets representing virtual guitars.
  • the present invention differs from this application in that it is an integral system that combines several elements or devices.
  • Some of the additional elements of the present invention vs. this application are for example; a feedback device that allows to evaluate the quality and precision of the user's execution, an augmented reality device that allows the user to show a virtual teacher and images superimposed with the instrument to position
  • Figure 2 Matrix of transparent or colored resins embedded in the Fingerboard of the instrument arm - top view, side view and perspective view
  • FIG. 3 Microcontroller and array of light emitting diodes - top view and perspective view
  • Figure 6 Example of illumination of the display device on the instrument arm to indicate the formation of a chord and a scale, with an instruction from the learning method
  • Figure 7 Elements of the integral visual learning system for electric guitar and similar instruments. Example of interaction of all devices
  • instrument arm display device instrument arm display device, augmented reality device, feedback device and learning method incorporated in mobile application
  • the learning method integrated in an application for mobile devices contains all the theoretical / practical information that the user will obtain through different levels of learning (beginner, intermediate, advanced and master).
  • the main element of the learning method is to facilitate the process of visualization of the user, by visually showing the information of notes, chords, scales and other information necessary for learning the instrument (through the devices of visualization and augmented reality).
  • the next element of the learning method is the theoretical / practical exercises that are found in each of the 4 levels of learning, in which the user receives theoretical information on each of the topics so that he subsequently performs the practical execution of the exercises which in turn are evaluated by the feedback device.
  • the learning method will require the user to meet a minimum of hours of practice and accuracy to unlock the following levels.
  • the type of practical exercises contained in the method can be, for example:
  • the learning method integrated in an application for mobile devices allows the user to visualize a virtual teacher through the augmented reality device that guides him through the different lessons and exercises.
  • the display device on the instrument arm ( Figure 1 and Figure 6) is composed of the following elements a) a microcontroller and auxiliary components b) a matrix of light emitting diodes and c) a matrix of transparent resins.
  • the microcontroller ( Figure 3a) is connected by means of the bluetooth communication device to the application that contains the learning method, said microcontroller has an embedded program whose function is to receive the instructions sent by the learning method and translate them, so that The information sent by the method is detached in the matrix of light emitting diodes that is inside the instrument arm ( Figure 3b and Figure 1) and this in turn illuminates the matrix of transparent resins ( Figure 2) that They are placed at each of the intersections of each fret of the Instrument arm with each of the strings of the instrument along 18 frets.
  • the display device on the instrument arm allows the user to show the information necessary for learning the instrument such as; notes, chords, musical scales, etc.
  • the matrix of transparent visualization resins are produced by methods known in the art as follows; Perforations are performed on the instrument's freetboard, with drill-type tools or numerical control machines at each of the fret vs. rope intersections, then a transparent or colored liquid resin that hardens after 24 hours is placed and finally carried out a sanding and polishing process on the surface such that the instrument arm
  • the microcontroller and the array of light emitting diodes are mounted on a PC8 (Printed Circuit Board) and are produced by methods and procedures known in the art as follows; First, the diagram or schematics are designed with the electronic elements necessary for the desired operation, then the circuit is printed on RGB cards where the electronic components are mounted and welded according to the electrical diagram designed to perform the function defined for each device.
  • PC8 Print Circuit Board
  • the augmented reality device ( Figure 7) is made up of augmented reality lenses that are connected via the bluetooth communication device to the mobile device application that contains the learning method and through which the instructions are sent that unfold in augmented reality lenses.
  • the augmented reality faith device allows the user to visualize a virtual teacher that provides theoretical information, as well as images superimposed with the instrument arm that align with the visual patterns shown by the display device on the instrument arm, to show the user how to position the fingers on the arm of the instrument and thus play notes correctly, form chords, musical scales and other knowledge necessary to learn to play the instrument (Figure 8 and Figure 7).
  • the augmented reality device is produced with methods known in the art that are distributed by companies such as; Googie, Epson (TEXA), Meta (yeta2), Apple (iGlass), as well as various softwares that allow you to program augmented reality systems; Argon (Augmentad Reality Browser) ARToolKit (Augmentad Reality Apps), Artico (Augmented Reality Apps), Goblin XNA (3D user interfaces platform), Mixare (mix Augmented Reality Engine), DroidAR (Augmented Reality Framework for Android), etc.
  • the feedback device ( Figure 4b and Figure 7) has the function of recognizing the frequency of the notes produced by the piezoelectric pickups to compare it with a database where the frequencies of all the notes and chords are defined and in this way identify the note or the notes that were executed by the user.
  • Piezoelectric pickups known in the art are incorporated in instruments such as electric guitars, electroacoustic guitars, electric basses and have the function of converting the mechanical waves produced by the vibration of the strings, into electrical signals with a certain frequency, said signal is used as input for the device
  • the feedback device which is connected by means of the bluetooth communication device to the application that contains the learning method and in this way the feedback device can send to the application the information of the notes that were executed by the user (accuracy and runtime) in order that the user receives through the application feedback on their accuracy with which they execute the practical exercises established in the method and that this will allow them to improve the performance of their exercises and accumulate practice hours to be able to Unlock the following levels.
  • the feedback device is mounted on a PCB (Printed Circuit Board) and is produced by methods and procedures known in the art as follows; First the diagram or schematics are designed with the electronic elements necessary for the desired operation, subsequently the circuit is printed on RGB cards where the electronic components are mounted and welded according to the electrical diagram designed to perform the function defined for each device.
  • PCB Print Circuit Board
  • the Bluetooth communication device ( Figure 4a) has a Bluetooth low energy module and auxiliary components, which allows communication to be received and sent between the display device, the feedback device, the augmented reality device and the mobile device application that contains the learning method and finally the comprehensive visual learning system for guitars and similar instruments has a charger device, ( Figure 4c) that contains a micro USB type connector to connect a USB type charger to the electric current which recharges a rechargeable lithium-ion battery, which in turn feeds all the devices mentioned above that are incorporated into the guitar or similar instrument,
  • the devices of; Bluetooth communication and charger are mounted on a
  • RGB Print Circuit Board
  • the comprehensive visual learning system for electric guitar and similar instruments referred to in the present invention provides the user with a system to develop the ability to play the instrument in an accelerated and self-taught way, because the process of facilitating visualization of notes, chords, musical scales, all theoretical information is provided to the user through different levels of learning, real-time feedback is provided on their performance and accuracy of the exercises performed and all this through a digital concept , modern and fun for the user.

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Abstract

En resumen, el sistema integral de aprendizaje, visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares, al que se refiere la presente invención cuenta con un método de aprendizaje que se encuentra integrado en una aplicación para dispositivos móviles y contiene toda la metodología de aprendizaje y el conocimiento que será transmitido al usuario para desarrollar la habilidad para tocar el instrumento, dicho método de aprendizaje se encuentra conectado a un dispositivo de visualización en el brazo del instrumento por medio de un dispositivo de comunicación Bluetooth y le permite al usuario visualizar por medio de la iluminación de resinas transparentes, la información de notas, acorde, escalas musicales, y demás información enviada desde el método de aprendizaje. El sistema cuenta también con un dispositivo de realidad aumentada que está compuesto por unos lentes de realidad aumentada que le permiten al usuario visualizar a un profesor virtual que le proporciona al usuario información teórica, así como imágenes superpuestas con la posición y forma de los dedos de su mano izquierda/derecha para tocar correctamente las notas, acordes y escalas musicales. Así mismo el sistema tiene incorporado un dispositivo de retroalimentación que identifica las notas y/o acordes que el usuario ejecutó en el instrumento y las compara con las notas y/o acordes solicitadas en los ejercicios contenidos en el método de aprendizaje, esto le permite al usuario identificar la precisión con la que ejecuto los ejercicios e ir mejorando de manera paulatina hasta obtener el dominio requerido en los diferentes niveles de aprendizaje. Finalmente, el sistema cuenta con un dispositivo de recarga para una batería de ion-litio que alimenta a todo el sistema.

Description

SISTEMA INTEGRAL DE APRENDIZAJE VISUAL PARA GUITARRA ELECTRICA E
INSTRUMENTOS SIMILARES
DESCRIPCIÓN
Sistema Integral de aprendizaje visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares, al que se refiere la presente invención se encuentra dentro deí campo da instrumentos musicales.
Dicho sistema integral de aprendizaje visual se compone de; a) un método de aprendizaje Integrado en una aplicación para dispositivos móviles, b) un dispositivo de visualización en el brazo del instrumento, c) un dispositivo de realidad aumentada, d) un dispositivo de
retroalimentación y finalmente e) un dispositivo de comunicación bluetooth y un dispositivo de recarga de batería.
El método de aprendizaje se encuentra integrado en una aplicación para dispositivos móviles y contiene la metodología de aprendizaje y el conocimiento que será transmitido al usuario para desarrollar la habilidad para tocar el instrumento. El dispositivo de visualización en el brazo del instrumento le permite visualizar al usuario por medio de la Iluminación de resinas transparentes, la información enviada por medio del método de aprendizaje. El dispositivo de realidad aumentada está compuesto por unos lentes de realidad aumentada que permiten mostrarle al usuario un profesor virtual, así como imágenes sobrepuestas que son enviadas por el método de aprendizaje y finalmente el dispositivo de retroalimentación evalúa la precisión con la que el usuario ejecuta los ejercicios dados en el método de aprendizaje.
El método de aprendizaje, el dispositivo de visualización en el brazo, el dispositivo de realidad aumentada y el dispositivo de retroalimentación se encuentran conectados por medio del dispositivo de comunicación bluetooth y en conjunto y combinados forman un sistema integral de aprendizaje visual que le permiten al usuario enviar desde la aplicación móvil la información de notas, acordes, escalas y demás conocimiento necesario para el aprendizaje del instrumento, dicha información se muestra en el dispositivo de visualización del brazo del instrumento para que el usuario identifique en donde se encuentran las notas y de manera simultánea el dispositivo de realidad aumentada muestra al usuario a un profesor virtual e imágenes con la posición y forma de los dedos de su mano izquierda/derecha para tocar correctamente las notas, acordes y escalas musicales y finalmente el dispositivo de retroalimentación identifica las notas / acordes que el usuario ejecutó en el instrumento y las compara con las notas / acordes solicitadas en ios ejercicios contenidos en el método de aprendizaje, para obtener la precisión con la que el usuario ejecuto los ejercicios y garantizar que este vaya mejorando de manera paulatina hasta obtener el dominio requerido en los diferentes niveles de aprendizaje (Figura 7). Finalmente, el sistema cuenta con dispositivo de recarga para una batería de ion-litio que alimenta a todo el sistema. ANTECEDENTES
En la actualidad el proceso de aprendizaje de un instrumento musical como la guitarra eíéctrica e instrumentos similares está basado principalmente en la transmisión de conocimiento por medio de profesores o en su caso por medio de libros y métodos que ayudan a desarrollar la habilidad para tocar el instrumento.
Observando que existe una evolución digital en muchos aspectos de nuestra cotidianidad, es que se pensó en desarrollar un sistema integral de aprendizaje visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares. Este sistema permite acelerar en el usuario el aprendizaje teórico práctico para tocar el instrumento, ya que se reduce el tiempo de memorización y aprendizaje de notas, acordes, escalas musicales y demás información teórica necesaria para tocar el instrumento y esto como consecuencia promueve el proceso de aprendizaje autodidacta.
Actualmente se encuentran en el estado de la técnica algunas solicitudes de patentes de dispositivos que realizan alguna función especifica que podría estar relacionada con la presente invención pero que se diferencian por lo siguiente:
Solicitud de patente / Numero de publicación US9208783B2 que se refiere a un dispositivo para proporcionar retroalimentacíón al usuario mediante sensores que detectan la fuerza con la que las cuerdas son presionadas y combinado con una cámara detecta la posición del dedo que toco la cuerda para generar una comparación. La principal diferencia de la presente invención radica en que es un sistema integral que combinas varios elementos o dispositivos que en conjunto permiten garantizar el aprendizaje del usuario. Por otro lado, el funcionamiento del dispositivo de retroalimentacíón de la presente invención esta basado en detectar la frecuencia y tiempo de la o las notas que son ejecutadas por el usuario y compararlas con ios ejercicios prácticos solicitados desde el método de aprendizaje contenido en una aplicación para dispositivos móviles y con esto poder tener una evaluación del usuario al realizar los ejercicios.
Solicitud de patente / Numero de publicación U59679548B1 que se refiere a un display electrónico flexible que se encuentra unido a un dispositivo electrónico que se encuentra doblado en forma de arco, este dispositivo contiene una cámara que detecta el movimiento y que permite mapear el movimiento de las cuerdas externas correspondiente a unas cuerdas virtuales y genera como salida el movimiento de las cuerdas virtuaies para producir un sonido. Al igual que en el caso anterior la presente invención se diferencia de esta solicitud, en que es un sistema integral que combina varios elementos o dispositivos y que tienen como finalidad mostrar al usuario toda la información necesaria (desde nivel principiante hasta nivel master) para desarrollar la habilidad de tocar el Instrumento, la solicitud mencionada en este párrafo tiene como objetivo identificar movimiento para generar sonidos. Solicitud de patente / Numero de publicación US20170125000A1 que se refiere a un método para controlar instrumentos eiectrónicos de cuerda, taies como guitarras electrónicas midi, guitarras de videojuego y tabletas que representan guitarras virtuales.
De igual forma la presente invención se diferencia de esta solicitud en que es un sistema integral que combina varios eiementos o dispositivos. Aigunos de los elementos adicionales que tiene la presente invención vs esta solicitud son por ejemplo; un dispositivo de retroalimentación que permite evaluar la calidad y precisión de la ejecución del usuario, un dispositivo de realidad aumentada que permite mostrar al usuario un profesor virtual e imágenes sobrepuestas con el instrumento para posicionar
correctamente los dedos de las manos y un método de aprendizaje integrado en una aplicación que contiene el conocimiento y ejercicios prácticos que debe de desarrollar el usuario para obtener la habilidad de tocar el instrumento correctamente. Otra diferencia importante es que el método de la solicitud mencionada (US20170125G00A1 )se enfoca en enseñar los acordes de una canción, mientras que el método del sistema integral de aprendizaje visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares al que se refiere la presente invención se enfoca en proporcionar un conocimiento integral segmentado en cuatro niveles de aprendizaje (principiante, intermedio, avanzado y master) y que contiene técnicas de aprendizaje teórico prácticos, integrando la información de notas musicales, triadas, acordes, escalas, modos musicales, armonía, melodía, improvisación, etc y ejercicios prácticos para cada una de las secciones y subsecciones que son evaluados por el dispositivo de retroalimentación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURAS
Figura 1 - Dispositivo de visuaiización en brazo de instrumento - vista de ensamble
Figura 2 - Matriz de resinas transparentes o de color incrustadas en el Fingerboard del brazo del instrumento - vista superior, vista lateral y vista en perspectiva
Figura 3 Microcontrolador y matriz de diodos emisores de luz - vista superior y vista en perspectiva
Figura 4 - Dispositivo de comunicación bluetooth, dispositivo de retroalimentación, dispositivo de recarga de batería - vista en perspectiva
Figura 5 - Ensamble de dispositivo de comunicación bluetooth, dispositivo de
retroalimentación, dispositivo de recarga de batería con cuerpo de instrumento - vista de ensamble
Figura 6 - Ejempio de iluminación del dispositivo de visuaiización en el brazo del instrumento para indicar la formación de un acorde y una escala, con una instrucción desde el método de aprendizaje
Figura 7 - Elementos del sistema integral de aprendizaje visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares. Ejempio de interacción de todos ios dispositivos
(dispositivo de visuaiización en brazo de instrumento, dispositivo de realidad aumentada, dispositivo de retroalimentación y método de aprendizaje incorporado en aplicación móvil)
DESCRIPCIÓN DETALLADA
ES sistema integral de aprendizaje visual para guitarra eiéctrica e instrumentos similares al que se refiere la presente invención se compone de; a) un método de aprendizaje integrado en una aplicación para dispositivos móviles, b) un dispositivo de visuaiización en el brazo del instrumento, c) un dispositivo de realidad aumentada d) un dispositivo de retroalimentación y finalmente e) un dispositivo de comunicación bluetooth y un dispositivo de recarga de batería (Figura 7),
Ei método de aprendizaje integrado en una aplicación para dispositivos móviles contiene toda la información teórica / practica que el usuario obtendrá a través de diferentes niveles de aprendizaje (principiante, intermedio, avanzado y master). El principal elemento del método de aprendizaje consiste en facilitar el proceso de visuaiización del usuario, al mostrarle visualmente la información de notas, acordes, escalas y demás información necesaria para el aprendizaje del instrumento (por medio de los dispositivos de visuaiización y realidad aumentada). El siguiente elemento del método de aprendizaje son los ejercicios teórico / prácticos que se encuentran en cada uno de los 4 niveles de aprendizaje, en los cuales el usuario recibe información teórica de cada uno de los temas para que posteriormente realice la ejecución práctica de los ejercicios que a su vez son evaluados por el dispositivo de retroalimentación. El método de aprendizaje le requerirá al usuario cumplir con un mínimo de horas de práctica y precisión para poder desbloquear los siguientes niveles. El tipo de ejercicios prácticos contenidos en el método pueden ser, por ejemplo:
Ejecución y repetición de notas en diferentes partes del brazo.
Ejecución y repetición de acordes y secuencias de acordes.
Ejecución y repetición de escalas en diferentes formas del brazo del instrumento (escala mayor, escala menor, escala pentatónica, escala menor melódica, etc).
Ejecución y repetición de fragmentos de escalas en dos, tres o cuatro cuerdas, en forma descendente, ascendente, izquierda-derecha, derecha-izquierda.
Ejecución y repetición de diferentes técnicas o formas de tocar el instrumento (ejemplo: altérnate picking, sweep picking, tapping, etc).
Reproducción de pistas musicales sobre las cuales el usuario puede ejecutar ejercicios de improvisación con escalas.
Adicionalmente el método de aprendizaje integrado en una aplicación para dispositivos móviles le permite al usuario visualizar a un profesor virtual a través del dispositivo realidad aumentada que lo guía a través de las diferentes lecciones y ejercicios. El dispositivo de visuaíización en el brazo del instrumento (Figura 1 y Figura 6) está integrado por los siguientes elementos a) un microcontrolador y componentes auxiliares b) una matriz de diodos emisores de luz y c) una matriz de resinas transparentes. El microcontrolador (Figura 3a) se encuentra conectado por medio del dispositivo de comunicación bluetooth a la aplicación que contiene el método de aprendizaje, dicho microcontrolador tiene un programa embebido que tiene como función recibir las instrucciones enviadas por el método de aprendizaje y traducirlas, para que la información enviada por el método, se despiiegue en la matriz de diodos emisores de luz que se encuentra en el interior del brazo del instrumento (Figura 3b y Figura 1 ) y esta a su vez ilumine la matriz de resinas transparentes (Figura 2) que se encuentran colocadas en cada una de las intersecciones de cada traste del brazo del Instrumento con cada una de las cuerdas del instrumento a lo largo de 18 trastes. De esta forma el dispositivo de visuaíización en el brazo del instrumento permite mostrar al usuario la información necesaria para el aprendizaje del instrumento tales como; notas, acordes, escalas musicales, etc. - La matriz de resinas transparentes de visuaíización se producen con métodos conocidos en la técnica de la siguiente manera; se realizan perforaciones en el freetboard del instrumento, con herramientas tipo taladro o máquinas de control numérico en cada una de las intersecciones traste vs cuerda, posteriormente se coloca una resina liquida transparente o de color que endurece después de 24 horas y finalmente se lleva a cabo un proceso de lijado y pulido sobre la superficie de tal manera que el brazo del instrumento
(freetboard) quede plano, pero con las resinas de visuaíización insertadas.
El microcontrolador y la matriz de diodos emisores de luz se encuentran montados en un PC8 (Printed Circuit Board por sus siglas en ingles) y se produce mediante métodos y procedimientos conocidos en la técnica de la siguiente manera; primero se diseña el diagrama o esquemáticos con los elementos electrónicos necesarios para el funcionamiento deseado, posteriormente se realiza la impresión del circuito en tarjetas RGB en donde se montan y se sueldan los componentes electrónicos de acuerdo al diagrama eléctrico diseñado para reaíizar la función definida para cada dispositivo.
El dispositivo de realidad aumentada (Figura 7) está compuesto por unos lentes de realidad aumentada que se encuentran conectados por medio del dispositivo de comunicación bluetooth a la aplicación para dispositivos móviles que contiene el método de aprendizaje y por medio de la cual se envían las instrucciones que se despliegan en los lentes de realidad aumentada. El dispositivo de realidad aumentada fe permite al usuario, visualizar a un profesor virtual que ie proporciona información teórica, asi como imágenes superpuestas con el brazo del instrumento que se alinean con los patrones visuales mostrados por el dispositivo de visualización en el brazo del instrumento, para mostrarte al usuario la forma de posicionar los dedos de la mano en el brazo del instrumento y así tocar correctamente notas, formar acordes, escalas musicales y demás conocimiento necesario para aprender a tocar el instrumento (Figura 8 y Figura 7).
El dispositivo de realidad aumentada se produce con métodos conocidos en la técnica que se distribuyen por compañías como; Googie, Epson (TEXA), Meta (yeta2), Apple (iGlass), así como diversos softwares que permiten programar sistemas de realidad aumentada; Argón (Augmentad Reality Browser) ARToolKit (Augmentad Reality Apps), Artico (Augmented Reality Apps), Goblin XNA (3D user íntefaces platform), Mixare (mix Augmented Reality Engine), DroidAR (Augmented Reality Framework for Android), etc.
El dispositivo de retroalimentación (Figura 4b y Figura 7) tiene como función reconocer la frecuencia de las notas producidas por las pastillas piezoeléctricas para compararla con una base de datos en donde se tienen definidas las frecuencias de todas las notas y acordes y de esta manera identificar la nota o las notas que fueron ejecutadas por el usuario. Las pastillas piezoeléctricas conocidas en la técnica, se encuentran incorporadas en instrumentos tales como guitarras eléctricas, guitarras electroacústicas, bajos eléctricos y tienen como función convertir las ondas mecánicas producidas por la vibración de las cuerdas, en señales eléctricas con una frecuencia determinada, dicha señal se utiliza como entrada para el dispositivo de
retroalimentación, el cual se encuentra conectado por medio del dispositivo de comunicación bluetooth a la aplicación que contiene el método de aprendizaje y de esta manera el dispositivo de retroalimentación puede enviar a la aplicación la información de las notas que fueron ejecutadas por el usuario (precisión y tiempo de ejecución) con la finalidad de que el usuario reciba a través de la aplicación retroalimentación sobre su precisión con la que ejecuto ios ejercicios prácticos establecidos en el método y que esto le permitirá mejorar el desempeño de sus ejercicios y acumular horas de practica para poder desbloquear los siguientes niveles.
El dispositivo de retroalimentación, se encuentra montado en un PCB (Printed Circuit Board por sus siglas en ingles) y se produce mediante métodos y procedimientos conocidos en la técnica de la siguiente manera; primero se diseña el diagrama o esquemáticos con los elementos electrónicos necesarios para el funcionamiento deseado, posteriormente se realiza la impresión del circuito en tarjetas RGB en donde se montan y se sueldan los componentes electrónicos de acuerdo al diagrama eléctrico diseñado para realizar la función definida para cada dispositivo.
El dispositivo de comunicación Bluetooth , (Figura 4a) cuenta con un módulo Bluetooth de baja energía y componentes auxiliares, que permite establecer la comunicación para recibir y enviar datos entre el dispositivo de visuaiización, el dispositivo de retroalimentación, el dispositivo de realidad aumentada y la aplicación para dispositivos móviles que contiene el método de aprendizaje y finalmente el sistema integral de aprendizaje visual para guitarras e instrumentos similares cuenta con un dispositivo cargador, (Figura 4c) que contiene un conector tipo micro USB para conectar a la corriente eléctrica un cargador tipo USB que realiza la recarga de una batería ion litio recargable, que a su vez aiimenta todos los dispositivos mencionados con anterioridad que se encuentran incorporados dentro de la guitarra o instrumento similar,
- Los dispositivos de; comunicación bluetooth y cargador se encuentran montados en un
RGB (Printed Circuit Board por sus siglas en ingles) y se producen mediante métodos y procedimientos conocidos en la técnica de la siguiente manera; primero se diseña el diagrama o esquemáticos con los elementos electrónicos necesarios para el funcionamiento deseado, posteriormente se realiza la impresión del circuito en tarjetas RCB en donde se montan y se sueldan los componentes electrónicos de acuerdo al diagrama eléctrico diseñado para realizar la función definida para cada dispositivo.
Como conclusión el sistema integral de aprendizaje visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares al que se refiere la presente invención provee al usuario de un sistema para desarrollar la habilidad para tocar el instrumento de una manera acelerada y autodidacta, debido a que se facilitan el proceso de visuaiización de notas, acordes, escalas musicales, se proporciona toda la información teórica al usuario a través de diferentes niveles de aprendizaje, se le proporciona retroalimentación en tiempo real sobre su desempeño y precisión de ios ejercicios realizados y todo esto a través de un concepto digital, moderno y divertido para el usuario.

Claims

REIVINDICACIONES Habiendo descrito la invención como antecede, se solicita como propiedad So contenido en las siguientes reivindicaciones.
1. Un sistema integral de aprendizaje visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares, que incorpora elementos que actualmente se encuentran en el estado de la técnica tales como; módulos de comunicación bluetooth, microcontroladores, componentes electrónicos, matriz de diodos emisores de luz, lentes de realidad aumentada y dispositivos móviles y que se caracteriza por:
a) un método de aprendizaje integrado en una aplicación para dispositivos móviles que contiene la metodología y conocimiento que será transmitido al usuario para desarrollar la habilidad de tocar el instrumento,
b) un dispositivo de visualización en el brazo del instrumento que está compuesto de; un microcontrolador y componentes auxiliares, una matriz de diodos emisores que se encuentra incorporada dentro del brazo del instrumento y que iluminan a una matriz de resinas transparentes colocadas en cada traste y cuerdas del brazo del instrumento, c) un dispositivo de realidad aumentada que está compuesto por unos lentes de realidad aumentada que permiten mostrarle al usuario un profesor virtual, información teórica e imágenes sobrepuestas,
d) un dispositivo de retroalimentación que tiene como función identificar las notas y acordes ejecutados por el usuario para comparar con los ejercicios solicitados desde el método de aprendizaje y con esto evaluar la precisión y avance del usuario.
e) un dispositivo de comunicación bluetooth que permite establecer la comunicación entre la aplicación que contiene el método de aprendizaje, eí dispositivo de visualización en el brazo del instrumento, el dispositivo de reaíidad aumentada y el dispositivo de retroalimentación,
f) un dispositivo de recarga de batería que permite la alimentación de todos los sistemas mencionados con anterioridad y movilidad al usuario,
g) así mismo se caracteriza por que el método integrado en la aplicación, el dispositivo de visualización, el dispositivo de realidad aumentada y el dispositivo de retroalimentación se encuentran conectados por medio del dispositivo de comunicación bluetooth y en conjunto y combinados forman un sistema integral de aprendizaje visual que le permiten al usuario enviar desde la aplicación móvil la información de notas, acordes, escalas y demás conocimiento necesario para el aprendizaje del instrumento y dicha información se muestra en el dispositivo de visualización del brazo del instrumento para que el usuario identifique en donde se encuentran las notas y de manera simultánea el dispositivo de realidad aumentada muestra al usuario a un profesor virtual que le proporciona información teórica y también imágenes de la posición y forma de los dedos de su mano ízquierda/derecha para tocar correctamente las notas, acordes y escalas, finalmente el dispositivo de retroalimentación identifica las notas, acordes y escalas musicales que el usuario ejecuto en el instrumento y las compara con las notas, acordes y escalas musicales soiicitadas en los ejercicios contenidos en el método de aprendizaje, para obtener la precisión con la que el usuario ejecuto ios ejercicios y garantizar que vaya mejorando la ejecución práctica de manera paulatina hasta obtener el dominio requerido en ios diferentes niveles de aprendizaje. En conjunto este sistema integral de aprendizaje visual para guitarra eléctrica e instrumentos similares le permite al usuario lograr un aprendizaje acelerado vs los métodos tradicionales.
h) y finalmente se caracteriza porque se implementa en guitarras eléctricas e instrumentos similares.
2. Un método de aprendizaje integrado en una aplicación para dispositivos móviles y que se caracteriza por:
a) contener toda la información teórica / practica para el usuario en diferentes niveles de aprendizaje, los cuales son; principiante, intermedio, avanzado y master, a su vez cada uno de los niveles de aprendizaje están divididos en 3 o más subniveles. En cada subnivei el usuario podrá obtener y acumular puntos mediante la realización de ios ejercicios prácticos establecidos en cada subnivel, a mayor precisión en la ejecución de ios ejercicios mayor cantidad de puntos obtenidos, dichos ejercicios prácticos son evaluados por medio del dispositivo de retroalimentación que se describe en la reivindicación 5, El usuario podrá desbloquear los siguientes niveles en el momento en que acumuie la cantidad de puntos necesarios que garantizan la adquisición deí conocimiento en cada subnivel de aprendizaje.
b) contar con un profesor virtual que el usuario puede observar a través del dispositivo de realidad aumentada descrito en la reivindicación 4, el cual proporciona al usuario información teórica en cada uno de los subniveles, asi como información visual sobre ei poslcionamiento correcto de los dedos de la mano izquierda/derecha para tocar notas, acordes, escalas, ejercicios prácticos y demás conocimiento necesario para aprender ei instrumento.
c) contar con técnicas de aprendizaje teórico / practico, en donde el usuario recibe información teórica de cada uno de ios temas y posteriormente realiza prácticas por medio de la ejecución de los siguientes tipos de ejercicios;
o Ejecución y repetición de notas en diferentes partes del brazo,
o Ejecución y repetición de acordes y secuencias de acordes,
o Ejecución y repetición de escalas en diferentes formas del brazo del instrumento (escala mayor, escala menor, escala pentatónica, escala menor metódica, etc), o Ejecución y repetición de fragmentos de escalas en dos, tres o cuatro cuerdas, en forma descendente, ascendente, izquierda-derecha, derecha-izquierda. o Ejecución y repetición de diferentes técnicas o formas de tocar el instrumento ejemplo: altérnate picking, sweep picking, tapping, etc,
o Reproducción de pistas musicales sobre las cuales el usuario puede ejecutar ejercicios de canciones, secuencias de acordes, improvisación con escalas, etc. o Ejercicios con metrónomo incorporado y ejercicios con pistas de batería a
diferentes velocidades.
d) contar con un protocolo de comunicación bluetooth que le permite conectarse con el dispositivo de visuaiización en el brazo del instrumento y por medio del cual se envían códigos de caracteres, que son interpretado por el sistema de visuaiización del brazo del instrumento para mostrar por medio de la iluminación de la matriz de resinas transparentes la ubicación de las notas, acordes, escalas y demás información. En cada uno de los subniveles del método, el usuario podrá seleccionar; botones o comandos que muestran información teórica al usuario directamente en la aplicación, botones o comandos que envían información al sistema de visuaiización del brazo del instrumento y botones o comandos que envían información al sistema de realidad aumentada.
e) contar con la funcionalidad de reconocimiento de voz, que ie permite al usuario interactuar con la aplicación por medio de la voz, para poder avanzar dentro del método y poder ejecutar ejercidos prácticos manteniendo sus manos en el instrumento.
f) contar con la funcionalidad de poder personalizar el avance de cada uno de los usuarios, registrando en una base de datos de internet, la información de avance de cada uno de ios usuarios para poder proporcionar reíroalimentación periódica a cada uno de ios usuarios sobre su desempeño, recordatorios para que puedan dar seguimiento a su aprendizaje en el instrumento y recomendaciones de ejercicios específicos de acuerdo con su nivel y gustos musicales.
g) y finalmente se caracteriza por que se implementa en la reivindicación número 1.
3. Un dispositivo de visuaiización en el brazo del instrumento que se caracteriza por:
a) contar con una matriz de resinas transparentes o de color que se encuentran colocadas en cada una de las intersecciones de; cada traste del brazo del instrumento, con cada una de las cuerdas del instrumento a lo largo de 18 trastes, dichas resinas se iluminan para mostrar al usuario ios puntos en el brazo del instrumento en donde se encuentra la información que es enviada por el método de aprendizaje descrito en la reivindicación 2, las resinas se encuentran ubicadas en la parte superior del brazo (Fingerboard) a la vista del usuario.
b) contar con una matriz de diodos emisores de luz, que se encuentran montados en un
PCB (Printed Circuit Board por sus siglas en ingles) que a su vez se encuentra incorporado en el interior del brazo del instrumento. Dicha matriz de diodos emisores de iuz tiene la misma alineación y coincidencia con la matriz de resinas transparentes y queda posicionada justo debajo de la matriz de resinas, de tal manera que cuando alguno de los diodos emisores de luz se enciende, la luz se proyecta a la resina que se encuentra en la parte superior y está también se muestra iluminada,
c) contar con un microconírolador y componentes electrónicos auxiliares que se encuentran montados en el mismo PCB (Printed Circuit Board) en donde se encuentra montada la matriz de diodos emisores de luz. Dicho mlcrocontrolador contiene un programa embebido que se encarga de interpretar el código de caracteres enviado por el método de aprendizaje descrito en la reivindicación 2 y traducirlo para enviado a la matriz de diodos emisores de luz de tal manera que se enciendan los diodos correspondientes a la información que se envió desde el método de aprendizaje en secuencias o patrones específicos. El microcontrolador se encuentra conectado al dispositivo de comunicación bluetooth para el envío y recepción de información.
c) y finalmente se caracteriza por que se implementa en la reivindicación número 1.
4. Un dispositivo de realidad aumentada que se caracteriza por:
a) contar con unos lentes de realidad aumentada que permiten mostrar al usuario a un profesor virtual que le proporciona información teórica y también imágenes de la posición y forma de los dedos de su mano izqulerda/derecha para tocar correctamente las notas, acordes y escalas y demás información necesaria para el aprendizaje del instrumento. Las imágenes que se observan en los lentes de realidad aumentada son imágenes superpuestas con el brazo del instrumento, y se alinean con ios patrones visuales que son mostrados por el dispositivo de vísualización en el brazo del instrumento que se describe en la reivindicación número 3, de tal manera que cuando el dispositivo de vísuaüzación muestra un acorde específico, los lentes de realidad aumentada detectaran dicho acorde y mostraran una imagen superpuesta con la forma en que la mano izquierda ejecuta dicho acorde. El dispositivo de realidad aumentada se encuentra conectada al método de enseñanza contenido en la aplicación móvil por medio del dispositivo de comunicación bluetooth.
b) y finalmente se caracteriza por que se implementa en la reivindicación número 1.
5. Un dispositivo de retroaíímentación que se caracteriza por:
a) contar con unas pastillas piezoeléctricas o electromecánicas que tienen como función convertir el movimiento producido por las cuerdas del instrumento al ser tocadas, en pequeñas señales eléctricas. Las pastillas están formadas por un Imán permanente rodeado por un bobinado de alambre de cobre, cuando las cuerdas del instrumento que tienen un núcleo de hierro o de níquel se mueven dentro del campo magnético del imán permanente, se provoca una corriente eléctrica inducida en el bobinado, proporcional a la amplitud del movimiento y de frecuencia igual a la de la oscilación de la cuerda en movimiento, la señal eléctrica obtenida de las pastillas es una señal análoga. b) así mismo se caracteriza por contar con un circuito eíectrónico que tiene como función: hacer el procesamiento de la señal analógica obtenida en las pastillas piezoeléctricas ó electromecánicas para convertirla en una señal digital o cuadrada que servirá de entrada al microcontrolador para su interpretación, este procesamiento se realiza amplificando la señal, eliminando el ruido e interferencias captadas, desplazando el punto de referencia de la señal y eliminando los valores negativos para que finalmente se pueda obtener la señal digital.
c) también se caracteriza por contar con un microcontrolador y componentes electrónicos auxiliares que tiene como fundón determinar la frecuencia de la señal digital y compararla con un banco de datos de frecuencias que contiene la frecuencia de cada una de las notas y las posibles combinaciones de notas. Este proceso se realiza por medio de un programa embebido dentro deí microcontrolador que contiene las funciones matemáticas que transforman la función de la señal que se encuentra en el dominio deí tiempo al dominio de la frecuencia y con esto determinar la frecuencia de la señal, una vez que 1a frecuencia de la señal se ha determinado, se compara en el banco de datos de frecuencias contenido en la memoria del microcontrolador, para determinar que nota o notas se ejecutaron en el instrumento y su duración, el microcontrolador envía esta información a la aplicación por medio del dispositivo de comunicación bluetooth, para que el método de aprendizaje compare vs los ejercicios que se solicitaron ejecutar. Este último paso le permite al método de aprendizaje identificar si el usuario realizo ios ejercicios con la precisión que el método de aprendizaje solicito y poder establecer una calificación para cada uno de los ejercidos
d) y finalmente se caracteriza porque se implementa en la reivindicación número 1.
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