樂器電子仿真學習工具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種樂器電子仿真學習工具，主要由2底線路，3隔板，4頂線路為三層fpc板軟線路材料，通過按壓2底線路和4頂線路板上的鍵線路接點透過隔板鍵孔20接觸開關(guān)，將信號通過usb接口6處理成數(shù)字信號輸入多媒體電腦，轉(zhuǎn)化成數(shù)字樂器樂譜對應的音，包括小提琴，鋼琴，口琴，二胡等樂器音色播放出來，通過螺釘8螺釘孔23把88個按鍵和三層fpc鍵盤線路板2，4，隔板3下壓固定在指板1表面，按鍵鈕的分布位置與弓弦樂器音位相對應，包輪軟件，終端仿真硬件和仿真毯三部分。
【專利說明】
樂器電子仿真學習工具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種樂器電子仿真學習工具。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的音樂樂器學習技術(shù)中，輔助分解練習學習工具很少，主要靠老師實琴上一手一個步驟慢慢練習教學的，學習過程非常的枯燥緩慢，學生學習的積極性非常低，學習時間通常高達幾年和十來年，大多數(shù)學生是半途而廢。其原因是:由于是由于小提琴的弦樂操作復雜，雙手同時配合，音位定位難，極難控制，弓弦樂器上的低把位兩個音間距離比較大，越往高把位音間距就越窄，再加上全音和半音的不同，再加上初學者音準識別聽力又不好，初學者音位識別難，樂理知識薄弱等，沒有專業(yè)老師指導是困難非常大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服以上缺點，向社會提供一種使弓弦樂器音位可看，可觸，可聽，可跟蹤回放，可校驗比對的電腦操作終端解決工具，便于初學者按音從單手到雙手逐步仿真學習練習弓弦樂器。
[0004]一種發(fā)明的技術(shù)方案是:這里以四弦的小提琴為例，由指板，鍵盤固定加緊裝置(通過螺釘固定到指板上)，三層鍵盤(底線路2，中帶按鍵孔的隔膜板3，頂線路4和按鍵標識17)，按鍵擠壓，usb轉(zhuǎn)換線路板，電腦軟件模擬回放跟蹤錄制矯正，音箱組成，三層鍵盤上設有按鍵鈕，按鍵鈕大小適合手指按音，三層鍵盤布局和按鍵鈕的分布位置與弓弦樂器音位相對應。這種仿真學習工具學習逼真，單手操作逐步過度到雙手操作，方便安裝，適用于家用多媒體電腦上簡單練習；其學習效果好，大大縮短高難度弦樂特別是小提琴的的學習時間，提升學習效果，增強學生學習信心，幾個小時就能熟練彈奏一首新歌；使初學者可以在很短的時間內(nèi)掌握基本的手型、音階和全音、半音的技巧和方法。
[0005]本發(fā)明具有的優(yōu)點
I學習過程仿真度高，使弓弦樂器音位可看，可觸，可聽，可跟蹤回放，可校驗比對。
[0006]1，仿真度高，提升了學習效果和速度，縮短了學習時間，提升學生的學習信心，新手幾個小時就可以仿真模式彈奏樂曲，大大節(jié)省學習成本，有利于樂器的普及。
[0007]2，本工具可以學校，家庭，甚至戶外使用，適合多種學習場合，解決大中強烈的學習熱情。
[0008]3，適用于家用多媒體電腦上簡單練習；其學習效果好，大大縮短高難度弦樂特別是小提琴的的學習時間，提升學習效果，增強學生學習信心，幾個小時就能熟練彈奏一首新歌；使初學者可以在很短的時間內(nèi)掌握基本的手型、音階和全音、半音的技巧和方法。
[0009]4，仿真小提琴智能伴奏可以減少學生的學習負擔，提升耳朵的樂感，提升左手的動手按鍵操作能力，同時提升學習者的學習熱情。
[0010]5，智能伴奏仿真小提琴毯除了可以降低小提琴學習成本，用腳來才操作還可以鍛煉身體，城市白領(lǐng)減壓，老人學音樂同時跳舞打太極全身心的運動，小孩子運動娛樂學習，非常實用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是一種多層fpc版軟鍵盤和線路板不意圖圖2是一種上下兩層fpc軟鍵盤線路板示意圖圖3是一種仿真小提琴簡譜示意圖圖4是一種仿真小提琴五線譜示意圖圖5是一種仿真小提琴背面示意圖圖6是一種仿真小提琴組合示意圖圖7是一種仿真小提琴樂器軟鍵盤按鍵示意圖圖8是一種仿真小提琴樂器鍵盤安裝結(jié)構(gòu)示意圖圖9是一種智能樂器程序控制文件協(xié)議示圖圖10是一種仿真小提琴樂器軟件練習功能布局示意圖圖11是一種智能伴奏仿真小提琴毯圖12是一種軟件按次管理cs方式圖13是一種仿真小提琴樂器終端鍵盤電路圖圖14是一種仿真小提琴樂器軟件橫豎布局功能圖圖15是一種智能樂器程序自動伴奏過程圖圖16是一種智能樂器程序精確匹配算法圖圖17是一種智能樂器程序容錯模糊匹配算法圖圖18是一種智能樂器程序和弦匹配算法圖
圖1中:1，指板2，底線路3，隔板4，頂線路5，鍵盤夾板6，usb接口 7，螺釘孔8，螺釘9，G拉弦健10，D拉弦健11，A拉弦健12，E拉弦健13，鋼琴14，二胡15小提琴，16，開關(guān)拉弦功能17，按鍵鈕18，按鍵孔19，頂鍵線路接點20，隔板鍵孔21，鍵線路22，底鍵線路接點23，螺釘孔24，長條型按鍵25，二胡鍵盤音位布局26，二胡拉弦健
圖2中:2，底線路 4，頂線路
圖3中:I，空弦雙手切換鍵2，GDAE弦簡譜鍵3，軟鍵盤線路插口 4，小提琴指示燈5，二胡指示燈6,鋼琴指示燈7, GDAE簡譜按鍵8,四弦標示9,小號或拓展10,鋼琴鍵11, 二胡鍵12，小提琴鍵13，琴頭14，指板15，箱體仿真16，螺孔圖4中:1，GDAE譜標示2，GDAE弦標示
圖5中:1，左手握琴桿2，箱體仿真3，右手握件4，usb接口盒5，usb線出口 6，三指不燈7, usb蓋螺檢
圖6中:1，電子鍵盤2，仿真支架3，usb蓋子
圖7中:1，下面2，按鍵下部分3，鍵盤凹槽4，按鍵上部5，pvc軟連接6，上面圖8中:1，琴頭枕凹槽2，槽面3，琴右卡槽4，槽面5，琴左卡槽圖10中:1，單雙三指導2，蚊子全出狀3，金手指動畫4，跟我學逐句練習5，蚊子初出狀6，蚊子半出狀7，曲子音符8，即時按音符9，時間線10，五線譜11，可變的金手指12，GDAE四弦鍵13，音色14，四弦凹槽15，單手雙手切換16，演奏播放17，個人簽名17，個人簽名18，簡譜標示19，練習考核20，個人演奏共享21，電腦鍵盤標示22，滾動五線譜看板
圖13中:1，電路接線角2，切塊3，上層線路圖4，下層線路圖5，線路6，按鍵接觸開關(guān)點
圖14中:1，莫扎特仿真小提琴軟件名2，暫停鍵3，手工斷句開關(guān)4，登錄次數(shù)提示5，自動斷句開關(guān)6，自動斷句最少音數(shù)7，重復次數(shù)8，重復自動停止開關(guān)9，橫豎開關(guān)切換10登錄11，收禮12送禮品13，橫放仿真小提琴14，亮白色圓點15，軌跡線16，節(jié)點17，防遮指示線18，待按小圓點19，當前移動軌跡20，坐標系xyz 21，90度22，豎向鍵盤23，45度24，仿真方向
圖9中:1，播放控制速率2，樂曲流媒體文件名3，音色4，調(diào)式5，音高6，流控制播放時間點7，音高操作狀態(tài)8，軌道9，音強
圖11中:1，GDAE四弦32按鍵2，按鍵簡譜3，小提琴毯4，上下左右選擇鍵5，確認鍵6，G弦音高7，開始鍵8，暫停鍵9，定位鍵。

【具體實施方式】
[0012]如圖3所示，樂器仿真小提琴工具主要由空弦雙手切換鍵I GDAE弦簡譜鍵2軟鍵盤線路插口 3小提琴指示燈4 二胡指示燈5鋼琴指示燈6GDAE簡譜按鍵7四弦標示8小號或拓展9鋼琴鍵10 二胡鍵11小提琴鍵12琴頭13指板14箱體仿真15螺孔16組成，箱體仿真16可以仿真左手持琴或按鍵姿勢，GDAE弦簡譜鍵左手狀態(tài)時為小號鋼琴二胡小提琴四個音色，GDAE簡譜按鍵7上面有簡譜音準或五線譜音準標示，便于小提琴音準簡譜常識和樂曲學習，按鍵呈長條橢圓形分布在弦上，中間比較高比較寬，兩頭窄小，最高處不能高出指板曲面，并帶有弧線形平滑凹槽，這樣的固定按鍵比普通電腦活動硅膠按鍵噪音少，按鍵距離短，且與周圍弧形平滑便于手指快速滑動可以輕松模擬小提琴滑弦操作，這種硬材料按鍵鍵盤fpc軟線路板粘在鍵盤上，用手按壓即可，每一個按鍵沿弦從琴頭低把位到高把位按鍵長度逐漸減小，按鍵每個半音音準距離逐漸減小，指板總廠約27cm，每個標準半音音準間距離差按0.0595倍遞減，軟鍵盤線路插口 3連接指板上的線路圖和usb接口線路，指示燈單獨亮指示小提琴二胡或鋼琴的音色狀態(tài)，如果兩個燈同時亮表示處于左右雙手彈奏小提琴音色狀態(tài)，指示燈不單獨亮指示小提琴二胡或鋼琴的音色狀態(tài)，空弦/雙手切換鍵I處于連續(xù)切換空弦/雙手狀態(tài)，雙手狀態(tài)時，小號或拓展9鋼琴鍵10 二胡鍵11小提琴鍵12可切換對應音色，而空弦時分別為GDAE空弦音準同時GDAE弦簡譜鍵2變?yōu)樾√柣蛲卣逛撉冁I二胡鍵小提琴鍵四功能鍵，小號或拓展9可以在電腦上自定義其他任何樂器的音色，比如古琴，口琴，箏的音色，指板14上有四弦標示8，四弦標示8上有弧線形平滑凹槽，同時按鍵上也有同樣高度的弦方向分布的弧線形平滑凹槽，當仿真琴安裝在真實琴體指板上時用于卡放四根琴弦通過，不放琴弦時也可以作為手指觸摸線或者標識，螺孔16主要將仿真電子鍵盤固定在仿真支架上，如圖6所示，仿真小提琴實體組合分電子鍵盤I仿真支架2 usb蓋子3，有了比較小的仿真支架，就可以不用真實小提琴方便攜帶放電腦桌上把玩，成本低不易損壞，當然電子鍵盤可以直接安裝在真實小提琴的琴弦與指板以及琴頭和琴枕之間。
[0013]如圖4所示,樂器仿真小提琴工具主要包括GDAE譜標示IGDAE弦標示2,GDAE譜標示為G G# A A# B C C# D D# E F F# G G# A A# B C C# D D# E F F# G ,D D# E F F#G G# A A# B C C# D D# E F F# G G# A A# B C C# D,A A# B C C# D D# E F F# G G# AA# B C C# D D# E F F# G G# A,E F F# G G# A A# B C C# D D# E F F# G G# A A# B C
C# D D# E四弦100個全音和半音標示，便于初學者學習小提琴常識(其中D，A或2，6弦上標示可以作為二胡音準)識別音準。
[0014]如圖5所示，樂器仿真小提琴工具主要包括左手握琴桿I箱體仿真2右手握件3usb接口盒4 usb線出口 5三指示燈6 usb蓋螺栓7,左手握琴桿I箱體仿真2完全仿真實小提琴分別按1/4，1/2，3/4，4/4比例制作供不同年齡學生需要，usb接口盒4和usb線出口 5用來安裝usb接口板并連接軟線路圖板fpc
如圖7所示按鍵圖中:主要分下面的按鍵下部分2，鍵盤凹槽3，上面的按鍵上部4，pvc軟連接5構(gòu)成，鍵盤和按鍵上都有鍵盤凹槽3可以卡放琴弦，上面的按鍵上部4呈橢圓凸起比周圍鍵盤曲面高出一定距離可以輕松操作按鍵，pvc軟連接5使鍵容易按下,加上按鍵上部4和擠壓空氣容易使鍵反彈，這種按鍵適合于pvc等軟性材料鍵盤，鍵盤fpc軟線路板粘在下面的按鍵下部分2密封每個按鍵孔，按鍵下部分2呈橢圓形，這樣容易拉長按鍵操作距離，對于初學者容易操作準確，這種軟鍵盤容易做得很薄并嵌入小提琴指板和琴弦之間，有一定的觸感，按鍵距離短，聲音也不大。
[0015]如圖8所示安裝結(jié)構(gòu)圖中主要是弧形琴頭枕凹槽I用于卡在小提琴的琴頭弦枕上，四弦沿著弦槽壓住，琴右卡槽4位于琴箱體右邊的上方和指板右邊部位，8-13厘米長，不影響手持部位，內(nèi)側(cè)有槽面2，琴左卡槽5位于琴箱體的上方和指板左邊部位，1-3.5厘米長，內(nèi)側(cè)有槽面3，槽面2和3平行，糧槽面間距離和鍵盤下面弧形空間剛好可以插入小提琴指板尾部固定，開口處圓角便于順利將鍵盤插入到小提琴指板上，安裝固定和拆卸方便不需要任何螺釘和開孔。
如圖10所示，樂器仿真小提琴練習功能包括:單雙三指導I有三個選項，就是對應幾個蚊子爬出圖2、5和6提前指導，蚊子全出狀2是長度是1/2到最大長度時停，馬上即刻要按下的音高鍵，是可根據(jù)曲目當前音高圖漸漸由固定高度向上展出，就像蚊子爬出來或者樹漲出來樣子，蚊子全狀態(tài)圖2上部帶有手指標識食表示要食指按鍵(鍵盤上90L>8IK〈這8個鍵同樣如此)，5標識中表示中指按鍵(鍵盤上7UJM6YHN這8個鍵同樣如此)，6標識無表示無名手指按鍵(鍵盤上5TGB4RFV這8個鍵同樣如此)，鍵盤上3EDC2WSX這8個鍵的蚊子圖上顯示小手指的小字，金手指動畫3在指定曲子時有效,金手指長度是剛按下時起慢慢向后展長，該曲子當前音一半時到最長，然后慢慢變短到5mm-8mm，整個過程用戶可以很容易識別要練習音高的音長多少，起點中間結(jié)束狀態(tài)分明，跟我學逐句練習4可以讓自動識別將曲子各音高的音長分段成句，分播放和練習兩種狀態(tài)，播放時，一般發(fā)現(xiàn)4-12個音高中音長比較長的地方斷成句，并重復播放音高，包括按鍵金手指動畫和蚊子圖順序爬出動畫也同步展現(xiàn)出來，練習時也是斷成句可反復練習，并逐個音高等待用戶輸入后進入下一個音高，蚊子全出圖就是馬上要按鍵，半出圖和剛出圖就是接下兩個要按鍵，通過圖的向上長出高度和位置可以非常清楚識別確定要按的鍵位和先后序列，蚊子初出狀5長度3_到最大長度1/4停，蚊子半出狀6長度是1/4到最大長度1/2停，曲子音符7為圓的點，按曲子音高音長顯示在五線譜線和間的各對應位置上，即時按音符8是當前按音呈最亮色顯示練習時會暫停在等待的下一個按鍵音高位置，時間線9是隨著時間從五線譜左邊向右邊勻速滑動，練習時會暫停在等待的下一個按鍵音高位置，五線譜10上每次顯示一排10-18個音符點7不動，練習或播放完后顯示曲子下一屏音符點7,或者時間線左邊的音符點7根據(jù)曲子同步更新，可變的金手指11是最長狀態(tài)，整個練習過程就像一個拍蚊子游戲，將剛爬出來的蚊子趕緊怕死，為了提升整個練習的趣味性，可以將蚊子圖案換成十二生肖中的任何8個一組對應8個音高，可以用戶自定義圖案，GDAE四弦鍵12單手狀態(tài)時可以作為GDAE音高按鍵,雙手彈奏狀態(tài)時為右手四弦功能鍵,為右手操作(左側(cè)的健為左手操作)，即只有該弦上右手的這個功能鍵按下時為GDAE空弦鍵音，如果同時該弦上左手有鍵按下，就發(fā)該弦上的所按最高音即最左側(cè)被左手指按下的鍵音，該鍵音右邊的鍵音不發(fā)聲，電腦鍵盤標示14和簡譜標示18分別為G弦上按鍵(0987654321)對應音高(5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3)從低一個8度的5音高開始遞推如圖，D弦上按鍵([POIUYTREWQ)對應音高(2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7)，A 弦上按鍵(:LKJHGFDSA)對應音高(6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#)，E 弦上按鍵()對應音高(3、4、4#、5、5#、6、6#、
7、1、1#)從高3度開始遞推如圖所示，每一個按鍵被按鍵或者電腦屏幕上的鼠標位置按下時有金手指3圖示跟蹤指示顯示，反之松開按鍵和鼠標鍵金手指3指示不顯示，每個按鍵一般曲子要求用手指頭(食指中指無名指小指)給于跟蹤提示，金手指3練習指定曲子時進行糾錯提示，四弦凹槽5對應于實體終端仿真鍵盤，練習考核19該功能可以根據(jù)用戶的按鍵紀錄分析考核評估成績，主要指標有key設置和按鍵順序，時長間隔，出錯幾率紀錄進行評分，個人簽名17上姓名聯(lián)系方式和時間簽名信息用每個文案版本統(tǒng)一規(guī)定的公鑰加密，加密記錄添加到個人彈奏曲子文檔檔案里，同時個人彈奏曲子文檔用自己的簽名信息進行加密，這個文檔就不可更改(否則失效)便于長期記錄區(qū)分每個人的成績，驗證跟蹤，只要該文檔有效時，個人演奏共享20方便用戶將自己練習的優(yōu)秀彈奏作品記錄文件溝通交流使用，單手雙手切換15方便用戶左手單手練習或雙手操作兩種自由切換，該鍵盤利用常用的電腦鍵盤布局彈奏基本音高練習，增強興趣，學習樂理，如果利用仿真小提琴實體終端鍵盤可以拓展到圖3中的100個音高鍵，可以進行高仿真學習，演奏播放16可以單獨回訪自己彈奏的練習的曲子，也可以回放教案例曲子，包括加快和放慢速度(便于初學者學習)，還可以跟電腦或者自己以前錄制的曲子采用不同樂器合奏一首曲子變協(xié)奏曲，比如電腦演奏鋼琴曲，練習著同步彈奏小提琴曲，本軟件支持多通道演奏，可以同時16個不同種樂器合奏一個曲子，支持任意選擇電腦midi支持的128種樂器音色，以及128種音色中任意2-16種音色的挑選組合演奏，同時還可以拓展新的個性化的按鍵音色，最后達到高級樂器演奏的專業(yè)級水平，并根據(jù)曲子的每個地方音符音高的相對音量要求電腦做智能調(diào)節(jié)，每個教案曲子加密文檔里面可都有按鍵音高順序，時長和音量參數(shù)要求制作，還可以加入每個曲子的個性化音色參數(shù)信息，滾動五線譜看板22顯示標準教案曲子的時間線時長順序從右到左勻速滾動五線譜音符圖，音符間隔距離的等于音符時間長度，便于練習者識別時長，并對按鍵時長進行糾錯圖文跟蹤提示，單雙三指導I選第三時要設置訓練曲目文件，這時蚊子全出狀2可根據(jù)播放或正在訓練的曲目的音準按鍵序列對應提前展示，并標示有具體哪根手指標示(比如2處按鍵用食指標食字，5處按鍵用中指指標中，6處按鍵用無名指標無)，按鍵金手指3是等待即刻要按下的手指并發(fā)音，按錯將給于紅色警告提示，這個對于考核糾錯比較有用，音色13可以選擇128種以后電腦midi樂器音色，還有各種樂器組合音色，還可以添加自定義音色，單雙三指導I選第一項時在平時需要發(fā)音的按鍵單獨金手指顯示，電腦仿真小提琴軟件上的小提琴鍵盤放置的方向琴頭可以是如圖坐標90度，O度就是水平朝右，跟電腦鍵盤方向一致，琴頭范圍在0-135度，也可以立體方位0-135度擺放，電腦仿真小提琴軟件這樣就將小提琴學習分解成了五個階段，I樂曲演示欣賞，2樂曲跟蹤斷句反復指導練習，3樂曲左手練習(或智能伴奏練習)，4樂曲左右手練習，5樂曲實體琴練習，將整個學習過程變得簡單有趣，容易普及，如果在仿真小提琴鍵盤的各個按鍵上也安裝各色數(shù)字控制的指示燈就可以將軟件功能同步或移植到仿真鍵盤上，對于吹奏樂器比如笛子6個手指孔只需要6個按鍵位模擬，比如左右可以用電腦鍵盤上的BFD右手可以用HUI按鍵，這樣讓左手更靠近人胸部，手指擺放自然舒適。
[0016]圖12所示，為一種軟件按次管理cs方式主要包括10個過程，過程I客戶端加密(id進程隨機碼+機器碼)就是進程中隨機碼作為Id并保存整個進程生命周期，且不少于8位，否則容易破解，機器碼就是硬盤和網(wǎng)卡mac地址以及其他硬件序列號，當然這里還可以加上其他用戶個人信息一起加密，也可以動態(tài)加密，就是把加密時把時間毫米數(shù)作為秘鑰連接上公鑰密碼串對明文進行加密，然后把秘鑰時間部分按固定順序位數(shù)和序列的位置添加到被加密碼串中，解密相反，按固定順序位數(shù)和序列的位置取出時間秘鑰連同公鑰組成秘鑰，解密被加密部分，這樣每次生成的秘藥都是動態(tài)的序列號，這樣更加難以被破解，過程2客戶端序列密碼發(fā)送服務端就是加密后把該加秘串發(fā)送到服務器端如果失敗執(zhí)行過程10客戶端拒絕操作，過程3服務端接收并解碼如果失敗就執(zhí)行過程10拒絕操作，過程4檢查機器碼和ip作為用戶id按時間進行一對一管理授權(quán)，服務器端檢查發(fā)送客戶端ip和機器碼作為唯一用戶id對齊按授權(quán)時間和權(quán)限進行編碼輸出編碼代號，過程5服務端加密(id進程隨機碼+授權(quán)代號)返還密文，服務器端對授權(quán)編碼代號和客戶端發(fā)過來的進程隨機碼id進行加密處理并發(fā)送給該客戶端，如果檢查無權(quán)或無需授權(quán)可以不發(fā)送，不發(fā)送或發(fā)送失敗執(zhí)行過程10拒絕操作，過程6客戶端接收并解密，客戶端如果接受密碼失敗就過程10拒絕操作，過程7對比id進程隨機碼是否許可，跟本地保存并發(fā)送給服務器端的id進程隨機碼進行對比如果相同就開始過程8按授權(quán)代號開始授權(quán)，如果失敗就執(zhí)行過程10拒絕操作，過程8按授權(quán)代號開始授權(quán)就是按客服端服務器端預設操作權(quán)限代碼開始授權(quán)各個操作，授權(quán)失敗或者其他任何問題就執(zhí)行過程10拒絕操作，過程9客戶端開始授權(quán)操作，軟件正式開始該次進程生命周期的授權(quán)操作運行，客戶端啟動線程服務不間斷的檢查操作控制按鈕當前實際操作授權(quán)狀態(tài)是否有效，這樣防止匯編修改破解程序簡單破解，整個過程利用進程隨機碼id進行每次運行中的客戶端軟件按次授權(quán)識別，而且是唯一的，經(jīng)過加密后，很難以獲取和復制，不同運行進程中的進程隨機碼id是不一樣的，要重新聯(lián)網(wǎng)服務器端進行授權(quán)鑒權(quán)，機器碼和ip對用戶的唯一性進行識別和授權(quán)時間管理，只要保護了加解密過程或公鑰和服務器端就沒有辦法破解，無論修改客戶端機器碼，復制序列碼都不能正常運行，跟網(wǎng)絡授權(quán)一樣安全完全受保護，服務器端可以對客戶端按次或包時間段收費了。
[0017]圖13所示，仿真小提琴樂器終端鍵盤電路圖主要包括電路接線角1，切塊2，上層線路圖3，下層線路圖4與2按鍵相對應并與模型終端圖4的105個按鍵對應，剪掉切塊2后就可以插入usb盒子用電路接線角I連接usb板和線，上層線路圖3的線路5兩側(cè)的線可以比較多，這樣可以向下彎折90度時不會妨礙軟線路斷路，和按鍵接觸開關(guān)點6也是按弦方向呈橢圓型像仿真終端鍵盤按鍵一樣，圖上沒有畫成橢圓性，容易找準按鍵。
[0018]圖14所示:仿真小提琴樂器軟件橫豎布局功能圖包括莫扎特仿真小提琴軟件名1，暫停鍵2可以讓用戶隨時讓示范演奏的歌曲停下來一句一句的跟著記憶重復練習，手工斷句開關(guān)3開啟后用戶可以通過alt或ctrl快捷鍵設置正在播放的曲子在當前播放位置結(jié)束，并返回到上一個alt或ctrl鍵斷句位置重新反復播放，以供練習者反復參考學習或暫停后練習，重復播放次數(shù)可以選擇重復次數(shù)7列表數(shù)據(jù)，重復規(guī)則是重復單次為演奏聲音和金手指演示動畫蚊子序列圖一起重復，雙次是演奏播放聲音不重復，只重復金手指演示動畫和蚊子序列圖，登錄次數(shù)提示4顯示還剩余多少次軟件使用次數(shù)，自動斷句開關(guān)5開啟是電腦可以根據(jù)正在播放的曲子單音軌或多音軌曲子選擇的主音軌上的音高數(shù)量和音程距離大小自動斷句，如自動斷句最少音數(shù)6設置為6個音高，那么電腦會在后面1-9個音高的最大音程位置斷開，重復自動停止開關(guān)8是每次重復播放時自動暫停下來供練習不需要用戶手工暫停，橫豎開關(guān)切換9可讓仿真小提琴軟件橫豎圖切換，登錄10供用戶登錄服務器獲取當次使用授權(quán)，授權(quán)后開啟指定授權(quán)功能，收禮11用戶可以收取朋友贈送的仿真小提琴積分序列號增加使用次數(shù)，送禮品12用戶可以生成要贈送給朋友的積分序列號，橫放仿真小提琴13方便使用電腦鍵盤的初學用戶，按鍵順序跟鍵盤鍵位一致，按快捷鍵enter回車時播放未超過重復次數(shù)7未滿就繼續(xù)下一句練習段，按音高鍵同時按下shift鍵或鼠標滾輪可以開啟按鍵揉音pitchbend功能,相當于小提琴揉弦功能,在兩個不同音高鍵按shift時,兩音高切換順序即揉弦方向決定發(fā)送pitchbend序列值的增加或減小，時長為設定默認值用戶可自定義，揉弦時間長度與該兩音高的音程成正比，不同音高才會發(fā)生當方向揉弦，同一個音高按shift鍵時發(fā)送的pitchbend序列值是先增加后減小回來，時長也是為設定默認值用戶可自定義，另一種是用鼠標滾輪來實現(xiàn)，鼠標滾動的方向和速度以及時間長度與發(fā)送的pitchbend序列值變化方向，速度以及時間長度一一對應，音高按鍵序列軌跡用一個亮白色圓點14從當前音高按鍵按下時間向下一個音高按鍵坐標移動，移動時間為兩個音高鍵按下時間差，移動速度甴快變慢，另一種移動速度是開始慢中間快接近下一個音高鍵坐標時慢下來，這樣方便用戶視覺識別和記憶按鍵變化軌跡，對于和弦需要同時兩到四鍵按下時，將會同時有兩到四個音高按鍵序列運動軌跡線15指示，用戶在斷句練習時亮白色圓點14在音高按鍵序列移動時留下的軌跡15記錄在小提琴面板指板上，每段軌跡線用逐漸加深的顏色區(qū)別顯示，而且每一段軌跡線兩端節(jié)點16并不重合，沿著45度方向錯開以避免部分軌跡線完全重合不好識別區(qū)分，斷句練習時有各段軌跡線和移動的亮白色圓點的幫助用戶比較容易通過右腦圖像直觀記憶學習，減輕學習負擔，四根等長之間角度呈30度的指示線，防遮指示線17長度大于兩根GA弦的最大寬度，待按小圓點18即中間小圓點位于曲子對應的下一個音高按鍵上即四根防遮指示線17的中間，以區(qū)別曲的下一個按鍵的當前移動軌跡19另一端在金手指消失后表示待按的鍵，防遮指示線17跟隨按鍵按下時和金手指動畫同步在曲子對應的下一個音高按鍵上朝上角度均勻顯示，橫向鍵盤13跟電腦鍵盤方向同向更容易識別，坐標系xyz 20是方向說明，90度21是指豎向鍵盤22與13呈90度，45度23是指豎向鍵盤22與24呈45度，仿真方向24就是小提琴自然方向，最大45度，主要分三種鍵盤放置方向，立體圖示可以與z軸方向呈30-60度更加真實。
[0019]如圖15所示，智能樂器程序自動伴奏過程即搜索定位智能伴奏主要包括12個節(jié)點，首先是選定演奏曲目1，包括各種樂器演奏的曲目或多種樂曲同時演奏的協(xié)奏曲，文件格式包括wav, mp3, mp4, mid為主的所有常用的電腦多媒體樂曲格式。選擇midi主音軌2或者自定義的類midi演奏控制協(xié)議比如本軟件的quwww后綴格式文件，每一個軌道對應一種樂器演奏音色和音高，以及每個音高按鍵按下或松開的播放時間點和音長，延音，彎音pitch,音強，音量和節(jié)拍控制符，但智能樂器程序自動伴奏過程簡化初學者的演奏操作只需要用戶關(guān)心樂曲演奏的音高按鍵的時序無錯，其他音長，延音，彎音pitch，音強都無需演奏者處理，電腦程序會自動播放處理，就可以演奏出最專業(yè)的團隊才能協(xié)作演奏的協(xié)奏曲來，非midi音樂文件關(guān)聯(lián)主音高播放序列表3就是將mp3，wav等多媒體非演奏控制的樂曲文件通過人工編輯添加制作音高播放序列表4同步的音高時序列配置文件來控制曲子播放進度與智能樂器同步達到智能演奏的效果，這樣可以兼容海量的普通的樂曲文件格式，下一步就是搜索匹配定位開始5，搜索算法包括精確匹配算法7和容錯模糊匹配算法8，為了讓演奏者像普通樂器演奏那樣可以自動從任何地方開始智能演奏，演奏者選好樂曲鉤選上精確匹配定位選項按下開始智能演奏按鈕就可以開始精確匹配搜索了，連續(xù)按下樂曲的某段音高序列對應的按鍵，一旦匹配確定到唯一的樂曲位置，就開始智能播放了，當然不用搜索匹配定位也可以從曲開頭起6，演奏著每操作一個音高，電腦智能播放到相應的音高序列時間點，并等待后面新的音高所對應的按鍵按下，如果演奏者還沒等電腦播放到最后一個音高序列所在的時間點，那么智能演奏就無需暫停播放，演奏過程就完美了，演奏按鍵匹配并播放10就是定位搜索匹配后演奏著一邊按鍵，電腦一邊同步監(jiān)測按鍵是否與樂曲的音高序列先后順序匹配，一旦匹配相同，電腦的音高序列檢測計數(shù)就會通過等待下一個首聞序列檢測，那么電腦就會連續(xù)無等待的播放到檢測的最后一個首聞序列位置以等待新的音高對應按鍵按下，一旦遇到和弦音高組時啟用和弦匹配算法9匹配檢測，直到所有和弦組每個音高對應按鍵都按下過才開始播放和弦，最后演奏播放完成11或曲子結(jié)束，關(guān)閉智能伴奏按鈕停止伴奏進入普通midi控制按鍵演奏狀態(tài)，智能樂器程序的音高按鍵操作和對應的曲音高播放是不同步的，總是滯后按鍵操作過程一點，但對觀眾來看難以感覺分辨，但是仿真小提琴軟件的智能樂器程序的音高按鍵操作與仿真小提琴指板上金手指動畫指示是實時同步的，結(jié)合指版上的蚊子圖先導功能(參考仿真小提琴說明)可增加演奏者的實時按鍵操作體驗感，當然用戶練習時可以選擇按鍵匹配時錯誤提示短音，幫助識別錯誤，隨著演奏者熟練程度的增加，播放聲音和按鍵操作同步體驗感也會逐步增強，智能音樂演奏:通過曲子音高序列和演奏按鍵匹配操作來控制樂器音樂播放，簡化樂器操作要求，豐富樂器播放效果，通過簡單的樂曲音高的序列按鍵操作來完成豐富復雜的多軌midi音樂播放進程，達到半自動化的智能音樂演奏效果，通過主樂器的音高序列按鍵操作來實現(xiàn)播放控制，操作者無須關(guān)心演奏按鍵的時間點，延音，音長，彎音Pitch，音強，音量等，只需要樂曲的音高操作順序，并在曲的每個音高序列播放時間點到來之前完成音高按鍵操作，達到樂器仿真演奏效果，對于同一首樂曲設置多個版本感情色彩的演奏形式，有助于用戶不同情況下選擇練習演奏風格曲子，用戶可選擇自己喜歡的樂曲的個性化演奏風格多媒體文件來伴奏播放，主要適合于電子大中小提琴，鋼琴，二胡等樂器。
[0020]如圖16所示，智能樂器程序精確匹配算法主要包括9個節(jié)點，曲音高序列遍歷I從曲頭到尾搜索每一個音高開始的音高序列，同時遍歷按鍵音高序列遍歷2，也就是打開智能演奏開始演奏者在midi樂器鍵盤上輸入的每一個按鍵音高形成的序列，對比匹配曲序列和按鍵音高序列段是否完全相同，并統(tǒng)計相同地方的個數(shù)，精確匹配位置超兩個10時(如果按鍵音高序列段輸入的音高個數(shù)為4個以上，而且全部匹配正確，精確匹配位置超兩個就自動定位選擇第一個匹配位置)超兩個就繼續(xù)按鍵既增加按鍵音高序列，重新開始遍歷I匹配，匹配相同地方個數(shù)逐漸減少，精確匹配位置僅兩個3時電腦可根據(jù)演奏者預先設置(根據(jù)開始智能演奏開關(guān)按下時間，小于兩秒選擇前者匹配，大于等于兩秒選擇后者匹配)優(yōu)先選擇匹配第一個或者第二個位置定位初始開始位置，手工定位I或2并記錄音高位置6，以后的演奏按鍵就從已匹配的按鍵音高序列后面繼續(xù)單個匹配(和弦組情況除外)，音高按鍵序列順序播放9會根據(jù)成功定位的開始位置播放到結(jié)束位置以等待新的音高按鍵按下，精確匹配位置僅一個4就直接記錄匹配的按鍵序列第一個音高位7開始完成精確匹配定位而進入音高按鍵序列順序播放9，精確匹配位置零個5時按鍵序列匹配失效，等待新鍵按下時去掉按鍵音高序列的第一個音高8添加新的按鍵音高組成新的序列繼續(xù)曲音高序列遍歷I重新精確匹配。
[0021]如圖17所示，為一種智能樂器程序容錯模糊匹配算法主要包括14個處理節(jié)點，鉤選模糊匹配選項時，按鍵音高序列個數(shù)超過4個時自動啟動容錯模糊匹配1，4個以下按鍵首聞還是米取精確匹配算法，曲首聞序列遍歷2從曲頭到尾搜索每一個首聞開始的首聞序列，同時遍歷4-10個按鍵音高序列遍歷3,也就是打開智能演奏開始演奏者在midi樂器鍵盤上輸入的每一個按鍵音高形成的序列4-10個，超過10個重新開始匹配定位，對比匹配曲序列和按鍵音高序列段相同個數(shù)的占當前按鍵音高序列匹配總數(shù)的比例作為匹配度值，計算整曲每一個音高位置的模糊匹配度4的值，記錄最高的匹配度值和位置5包括開始和結(jié)束位置，當最高匹配度低于60% 6時，本匹配按鍵序列失效，去掉按鍵音高序列的第一個音高，繼續(xù)下一個匹配7，添加按鍵音高構(gòu)建新的按鍵音高序列，重新開始模糊匹配曲音高序列遍歷2，三次還匹配不到，就提示錯誤，要求重來8，即超過三次匹配最高匹配度低于60%就提示匹配出錯，要求重新開啟匹配，最高匹配度位置超兩個14相等，就繼續(xù)按鍵既增加按鍵音高序列，重新開始遍歷2匹配，匹配相同地方個數(shù)逐漸減少，最高匹配度位置僅兩個10相等時電腦可根據(jù)演奏者預先設置(根據(jù)開始智能演奏開關(guān)按下時間，小于兩秒選擇前者匹配，大于等于兩秒選擇后者匹配)優(yōu)先選擇匹配第一個或者第二個位置定位初始開始位置，手工定位I或2并記錄音高位置11，記錄成功匹配的曲序列第一個音高位置并播放已匹配的曲音高序列12會根據(jù)成功定位的開始位置播放到結(jié)束位置以等待新的音高按鍵按下，繼續(xù)匹配音高按鍵序列并播放13就是以后的演奏按鍵就從已匹配的按鍵音高序列后面繼續(xù)單個匹配(和弦組情況除外)，最高匹配度位置僅一個9就直接記錄成功匹配的曲序列第一個音高位置并播放已匹配的曲音高序列12。
[0022]如圖18所示，為一種智能樂器程序和弦匹配算法主要有8個節(jié)點，在搜索匹配定位時曲音高序列遍歷I過程中發(fā)現(xiàn)曲音高序列時間差值小于最小節(jié)拍周期時，即遇到和弦組2，此時跳過定位匹配3也就是搜索匹配定位時不跳過和弦組音高序列，因和弦組音高序列操作難以區(qū)分先后順序不處理，進入演奏按鍵匹配開始4將和弦組作為一個遍歷單元5整體處理，檢測和弦組內(nèi)所有音高均被按下過6，完成和弦組匹配，按鍵計數(shù)器一次通過所有和弦組首聞計數(shù)跳下一個等待接受首聞按鍵7，同時和弦首聞曲序列播放8的和弦首聞進入音高就緒播放隊列，智能樂器程序的音高按鍵操作和對應的曲音高播放是不同步的，總是滯后按鍵操作過程一點，但對觀眾來看難以感覺分辨。
如圖9所示，智能樂器程序控制文件協(xié)議主要包括播放控制速率1，樂曲流媒體文件名2，調(diào)式4，音色3，音高5，流控制播放時間點6，主要針對非midi格式的流媒體文件所對應的播放點控制和按鍵演示列表，播放控制速率I用來與仿真小提琴中按鍵和標示動畫速度匹配，樂曲流媒體文件名2指明本控制文件對應的要控制播放的非midi協(xié)議樂曲的流媒體文件，比如mp3, wav格式,音色3用來區(qū)別midi文件上多音軌樂曲上與仿真鍵盤控制的對應的主音軌音色，調(diào)式4指樂曲的實際調(diào)號，演奏時用來調(diào)整仿真鍵盤上樂曲的音高所在位置，第三列音高5指樂曲的midi音高數(shù)值，對應仿真鍵盤上的每一個按鍵，當演奏非midi多媒體樂曲時，與非midi多媒體第五列的流控制播放時間點6對應，來控制和演示仿真鍵盤上的按鍵操作和動畫指示動作，這里單位毫秒為每個音高對應的相對時間數(shù)，第二列音高操作狀態(tài)7分按下一和松開零兩種，第一列軌道8主要用于midi的16個軌道通道標示，第四列音強9為midi音高對應的音強。
[0023]除了上面的按鍵操作和音高播放時間異步方式外，為了增強智能樂器的實時響應功能和用戶演奏體驗效果，當前曲的音高序列的按鍵操作和播放是實時同步的，當選擇是實時響應選項時，按下按鍵該按鍵對應的所選擇當前曲的當前音高即刻開始播放和按鍵動畫指示，直到該按鍵所對應的當前曲的音高時間段播放完或者等到松開該按鍵立即停止播放(具體看哪個時間先到來，另外一種選擇設置就是播完時并不停止播放，而延續(xù)播放該音高鍵的尾音即該音高數(shù)據(jù)中最后一個聲音數(shù)據(jù)塊或者最后一微小段幾毫米的聲音的反復播放)，松開按鍵該按鍵對應的所選擇當前曲的當前音高即刻關(guān)閉播放，接著開始等待曲的下一個音高所對應的按鍵按下，當鼠標開啟重復播放選項，按下” I ”按鍵，記錄當前播放位置a，開始重復從開始到a處播放按鍵動畫指示，按下]按鍵停止重復往后播放，再次按下”1 ”按鍵記錄當前播放位置a2，開始重復從a處到a2處播放和按鍵動畫指示，按下空格鍵暫停播放，仿真播放器進入手工midi按鍵演奏狀態(tài)即用戶可以根據(jù)剛才重復演奏的動畫指示按鍵順序操作，重復手工演奏剛才的曲子達到迅速學習練習記憶的效果。
[0024]斷句重復練習智能伴奏，開啟重復播放選項，練習曲主音軌(即用戶按鍵操作對應的音軌)音高從開始音高位置a播放到第二個音高按下時刻，并暫停播放音高，等待練習者輸入該曲的下一個音高按鍵，按鍵所對應音高驗證(與當前曲中當前音高序列一致)正確開始播放(midi音高或者非midi的音高段，比如mp3對應的音高段)該音高到下一個音高按下時刻，如此直到音高位置b點結(jié)束，然后循環(huán)該a到b重復段，或當按下一句]按鍵退出a到b重復段循環(huán)進入曲的順序播放狀態(tài)。
[0025]仿真小提琴平板電腦采用多點觸屏鍵盤，鍵盤具有觸摸起點，離開終點用來操作音高按鍵的按下和松開動作，觸摸移動操作時，一旦進入到音高按鍵所在橢圓區(qū)域就發(fā)起按鍵按下動作播放音高，一旦離開音高按鍵所在橢圓區(qū)域就發(fā)起按鍵松開動作關(guān)閉音高，仿真小提琴按鍵在多點觸屏的電腦上將嚴格按照小提琴按鍵真實距離和比例布局顯示，即整個鍵盤長度270毫米，按弦方向連續(xù)每個標準相鄰全音半音音準間距離差按0.0595倍遞減。
[0026]如圖11所示，智能伴奏仿真小提琴毯是用腳來演奏小提琴的仿真工具，同仿真小提琴終端組成元件一樣包括電腦軟件，電腦usb接口連線和仿真小提琴毯，GDAE四弦32按鍵I共32個按鍵GDAE四弦，32個按鍵橢圓區(qū)域范圍內(nèi)分布有按鍵接觸開關(guān)(參考圖1)，每個按鍵上標示按鍵簡譜2分別為G弦上按鍵音高(5、5#、6、6#、7、1、1#、2)從低一個8度的5音高開始遞推如圖，D弦上按鍵音高(2、2#、3、4、4#、5、5#、6)，A弦上按鍵對應音高(6、6#、7、1、1#、2、2#、3)，E 弦上按鍵對應音高(3、4、4#、5、5#、6、6#、
7)，小提琴毯3是一種能用腳踩踏的pvc材料為主的軟毯，軟毯內(nèi)部夾有上下兩層fpc軟鍵盤線路板(參考圖2)，按鍵簡譜2上帶有數(shù)控的能發(fā)光并防踩踏的LED燈，LED燈的發(fā)光形狀為按鍵簡譜2標示的音高形狀，按鍵簡譜2的LED燈隨著當前要演奏的曲目的當前要播放的首聞所對應的按鍵發(fā)売光指不，并開始播放按鍵對應的首聞首(具體操作關(guān)系同智能伴奏仿真小提琴操作過程)，用腳按下后LED燈熄滅，同時下一個當前要播放的音高所對應的按鍵發(fā)亮光指示以等待腳下一個操作，以告知用戶下一個按鍵腳踏應該操作的位置，智能伴奏仿真小提琴毯大小為真實小提琴指板面積的25-900倍(分小孩，成人，巨人幾種規(guī)格)比例放大，四弦間按鍵的最小寬度約大于一個人腳掌的寬度，每個按鍵按弦的位置同真實小提琴一樣按比例分布，操作程序為首先按開始鍵7，軟件上開始選擇要播放的曲目，用腳操作上下左右選擇鍵4選擇電腦顯示屏上要演奏的曲目文件，最后按確認鍵5即可以從曲目頭開始智能演奏(參考智能演奏部分)，確認按下后確認鍵5變?yōu)橐舾逫所對應鍵，上下左右選擇鍵4也隨之按標示的按鍵簡譜2轉(zhuǎn)變?yōu)閷囊舾哝I，如果想從該曲目某個位置開始演奏，按定位鍵9搜索當前曲目的查找輸入音高進行定位(參考智能演奏定位部分)，按暫停鍵8暫停當前曲目智能演奏，當然當軟件上設置非智能演奏狀態(tài)時同樣可以midi演奏小提琴鋼琴等128種音色，演奏小提琴midi音需要開關(guān)按鍵兩種狀態(tài)以及時長，用腳比較難操作(雙腳同時離地抬起比較吃力)所以不推薦使用，但是鋼琴和智能伴奏通常只關(guān)注按鍵開關(guān)按下狀態(tài)，所以可以兩只腳交替按鍵操作，方便雙腳按鍵切換，G弦音高6為最低音高，總共可以同時演奏29個midi音高，最左邊的GDAE四個音高按鍵由于比較少使用(特別是DAE音高重復了)，為了節(jié)省毯的面積就緊挨著下一個音高設計布局，沒有按真實小提琴仿真比例設計。
[0027]如圖1所示，樂器仿真學習工具主要包括指板1、底線路2、隔板3、頂線路4、鍵盤夾板5、usb接口 6、螺釘孔7、螺釘8、G拉弦健9、D拉弦健10、A拉弦健11、E拉弦健12、鋼琴13、二胡14、小提琴15、開關(guān)拉弦功能16、按鍵鈕17、按鍵孔18、頂鍵線路接點
19、隔板鍵孔20、鍵線路21、底鍵線路接點22、螺釘孔23、長條型按鍵24、二胡鍵盤音位布局25，二胡拉弦健26，仿真小提琴還包涵仿真小提琴樂器軟件，2底線路、3隔板、4頂線路為三層fpc板軟線路材料，通過按壓2底線路和4頂線路板上的鍵線路接點透過隔板鍵孔20接觸開關(guān)，將信號通過usb接口 6處理成數(shù)字信號輸入多媒體電腦，轉(zhuǎn)化成數(shù)字樂器樂譜對應的音，包括小提琴，鋼琴，二胡等樂器音色播放出來，音色的切換通過13鋼琴(或者如圖3的鋼琴鍵10) 14 二胡(或者如圖3的二胡鍵11) 15小提琴功能健(或者如圖3的小提琴鍵12)，所有按鍵包括左手操作88個(按鍵個數(shù)也可以從最基本的36個到100個音準，本案例小提琴模型100個按鍵加4個右手弦鍵，可以仿真各個CGDA大調(diào)小調(diào)按鍵，四排按鍵包含 GABCDEFGABCDEFG，DEFGABCDEFGABCD，ABCDEFGABCDEFGA，EFGABCDEFGABCDE，每條弦上全音半音按鍵分布共25個五線譜健，或者簡譜鍵5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、
3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5 (從低一個 8 度 5 音高開始遞推如圖)和 2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、
6、6#、7、1、1#、2 和 6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6 #卩 3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3 (從高3度開始遞推如圖)共四根弦上100個，以下同)音高按鍵，和四個右手操作拉弦健G拉弦健9、D拉弦健10、A拉弦健11、E拉弦健12用來模擬右手拉弓弦(如圖3或4所示，即右手通過按鍵來模擬右手拉弓弦，同時配合左手按88個鍵來模擬小提琴左手操作來演奏樂譜，如果左手不按，四個鍵只有右手按下，將仿真GDAE空弦的四個音高)，模擬右手拉弓弦可以通過開關(guān)拉弦功能鍵16 (或者如圖3的空弦/雙手切換鍵I)來開啟和關(guān)閉右手操作(這樣仿真演奏樂器既可以分解成第一步左手單手練習和第二步左右手配合練習兩個階段)，二胡也有兩個右手操作拉弦健，88個左手按鍵分布如圖1所示GDAE弦的全音EFGAB⑶EFGAB⑶E及其沿弦左右兩鍵之間的半音分布，四弦的所有按鍵上下對齊，從左向右沿弦的把位兩個音間距離按真實弓弦樂器音位尺寸逐步減小，并按GDAE四弦的方向分布，88個按鍵用長條型按鍵24按弦方向分布排列，長條型按鍵手指容易定位(對于中提琴大提琴和四弦琵琶六弦的吉他二胡也是如此)，材質(zhì)堅硬的鍵盤夾板5的左邊形狀和小提琴指板表面曲面形狀一樣(鍵盤夾板5右邊安裝usb接口 6和線路)，通過螺釘8擰住螺釘孔23把88個按鍵和三層fpc鍵盤線路板2，4，隔板3下壓固定在指板I表面，用螺釘8或者扎帶鎖緊，如果指板上已有固定按鍵形狀(如圖3或4)，只需要將帶有簡譜或五線譜標示布局的軟鍵盤和軟線路圖共四層粘上指板上即可，樂器電子仿真學習工具操作方法左手同真實小提琴操作一樣:實物仿真學習終端安裝在真實小提琴上，手握仿真模擬鍵盤操作空間姿勢方位，按鍵鍵位布局、順序和比例長度都完全仿真的，而且88個按鍵鈕17上帶有按鍵標識EFGAB⑶方便初學者識別，這樣一來左手按弦的學習訓練和記憶過程腦圖是形象仿真的，學習過程大腦幾乎不需要空間轉(zhuǎn)換思維，按鍵方位仿真，切換到真實環(huán)境不需要位置改變調(diào)整，真是場景和仿真學習訓練過程沒有變化，這樣就大大減輕練習的難度和負擔，由于四弦并列，所以按鍵學習比像彈鋼琴還簡單，通過電腦軟件的功能還可以跟蹤記錄彈奏的數(shù)據(jù)，回放自己學習記錄數(shù)據(jù)樂譜音和按鍵標識EFGAB⑶，并根據(jù)記錄數(shù)據(jù)與標準樂譜數(shù)據(jù)對比校驗指導學習的失誤提示幫助快速提升學習效果，如圖2所示包含上下兩層線路板軟鍵盤按鍵布局圖，二胡的電子仿真鍵盤就按二胡鍵盤音位布局圖，操作按鍵方位同二胡至上而下(也就是這里從左低把位到右高把位按鍵沿弦的間距逐漸減小分布，對于中提琴大提琴和四弦琵琶六弦的吉他依此類推)。
[0028]以上所述本發(fā)明的實施實例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種樂器電子仿真學習工具，其特征在于多層fpc版軟鍵盤和線路板上有底線路，隔板，頂線路為三層fpc板軟線路材料，通過按壓底線路和頂線路板上的鍵線路接點透過隔板鍵孔接觸開關(guān)，將信號通過usb接口處理成數(shù)字信號輸入多媒體電腦，轉(zhuǎn)化成數(shù)字樂器樂譜對應的音，包括小提琴，鋼琴，口琴，二胡等樂器音色播放出來，通過螺釘擰住螺釘孔把88個按鍵和三層fpc鍵盤線路板(2)和(4)，隔板下壓固定在指板表面，用螺釘或者扎帶鎖緊，如果仿真小提琴上的指板上已有固定按鍵形狀，只需要將帶有簡譜或五線譜標示布局的軟鍵盤和軟線路圖共四層粘上指板上即可，樂器仿真小提琴工具主要由箱體仿真，GDAE弦簡譜鍵，軟鍵盤線路插口，小提琴指示燈，二胡指示燈，鋼琴指示燈，GDAE簡譜按鍵，四弦標示，小號或拓展，鋼琴鍵，二胡鍵，小提琴鍵，琴頭，指板，空弦雙手切換鍵組成，箱體仿真可以仿真左手持琴或按鍵姿勢，GDAE弦簡譜鍵左手狀態(tài)時為小號鋼琴二胡小提琴四個音色，GDAE簡譜按鍵上面有簡譜音準或五線譜音準標示，便于小提琴音準簡譜常識和樂曲學習，按鍵呈長條橢圓形分布在弦上，中間比較高比較寬，兩頭窄小，最高處不能高出指板曲面，并帶有弧線形平滑凹槽，這樣的固定按鍵比普通電腦活動硅膠按鍵噪音少，按鍵距離短，且與周圍弧形平滑便于手指快速滑動可以輕松模擬小提琴滑弦操作，這種硬材料按鍵鍵盤fpc軟線路板粘在鍵盤上，用手按壓即可，每一個按鍵沿弦從琴頭低把位到高把位按鍵長度逐漸減小，按鍵每個半音音準距離逐漸減小，指板總廠約27cm，每個標準半音音準間距離差按0.0595倍遞減，軟鍵盤線路插口 3連接指板上的線路圖和usb接口線路，指示燈單獨亮指示小提琴二胡或鋼琴的音色狀態(tài)，如果兩個燈同時亮表示處于左右雙手彈奏小提琴音色狀態(tài)，指示燈不單獨亮指示小提琴二胡或鋼琴的音色狀態(tài)，空弦/雙手切換鍵處于連續(xù)切換空弦/雙手狀態(tài)，雙手狀態(tài)時，小號或拓展鋼琴鍵二胡鍵小提琴鍵可切換對應音色，而空弦時分別為GDAE空弦音準同時GDAE弦簡譜鍵變?yōu)樾√柣蛲卣逛撉冁I二胡鍵小提琴鍵四功能鍵，小號或拓展9可以在電腦上自定義其他任何樂器的音色，比如古琴，口琴，箏的音色，指板上有四弦標示，四弦標示8上有弧線形平滑凹槽，同時按鍵上也有同樣高度的弦方向分布的弧線形平滑凹槽，當仿真琴安裝在真實琴體指板上時用于卡放四根琴弦通過，不放琴弦時也可以作為手指觸摸線或者標識，仿真小提琴上的左手握琴桿箱體仿真完全仿真實小提琴分別按1/4，1/2，3/4，4/4比例制作供不同年齡學生需要，usb接口盒和usb線出口用來安裝usb接口板并連接軟線路圖板fpc,仿真小提琴還包涵仿真小提琴樂器軟件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于多層fpc版軟鍵盤和線路板上有音色的切換通過鋼琴13 口琴14小提琴15功能健，所有按鍵包括左手操作88個音色按鍵，和四個右手操作拉弦健操作鍵G拉弦健9，D拉弦健10，A拉弦健11，E拉弦健12用來模擬右手拉弓弦，即右手通過按鍵來模擬右手拉弓弦，同時配合左手按88個鍵來模擬小提琴左手操作來演奏樂譜，如果左手不按，四個鍵只有右手按下，將仿真GDAE空弦的四個音高，模擬右手拉弓弦可以通過開關(guān)拉弦功能鍵16來開啟和關(guān)閉右手操作，二胡也有兩個右手操作拉弦健，多層fpc版軟鍵盤和線路板上有88個左手按鍵分布如多層fpc版軟鍵盤和線路板示意圖中GDAE弦的全音EFGABCDEFGABCDE及其沿弦的左右兩鍵之間的半音分布，按鍵個數(shù)也可以從最基本的36個到100個音準，可以仿真各個'CGDA大調(diào)小調(diào)按鍵，四排按鍵包含 GABCDEFGABCDEFG，DEFGABCDEFGABCD，ABCDEFGABCDEFGA，EFGABCDEFGABCDE，每條弦上全音半音按鍵分布共25個五線譜健，或者簡譜鍵5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5,2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2，6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6，3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3共四根弦上100個，四弦的所有按鍵上下對齊，從左向右沿弦的把位兩個音間距離按真實弓弦樂器首位尺寸逐步減小，并按GDAE四弦的方向分布，88個按鍵用長條型按鍵24按弦方向分布排列，長條型按鍵手指容易定位(對于中提琴大提琴和四弦琵琶六弦的吉他二胡也是如此)，材質(zhì)堅硬的鍵盤夾板5的左邊形狀和小提琴指板表面曲面形狀一樣，鍵盤夾板5右邊安裝usb接口 6和線路，仿真小提琴樂器終端鍵盤電路圖主要包括電路接線角1，切塊2，上層線路圖3，下層線路圖4與2按鍵相對應并與模型終端圖4的105個按鍵對應，剪掉切塊2后就可以插入usb盒子用電路接線角I連接usb板和線，上層線路圖3的線路5兩側(cè)的線可以比較多，這樣可以向下彎折90度時不會妨礙軟線路斷路，和按鍵接觸開關(guān)點6也是按弦方向呈橢圓型像仿真終端鍵盤按鍵一樣，容易找準按鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于實物仿真學習終端安裝在真實小提琴上，手握仿真模擬鍵盤操作空間姿勢方位，按鍵鍵位，順序，時長都完全按1/4，1/2，3/4，4/4比例仿真的，而且88個按鍵鈕17上帶有按鍵標識EFGAB⑶方便初學者識別，二胡的電子仿真鍵盤就按二胡鍵盤音位布局圖，操作按鍵方位同二胡至上而下，也就是這里圖上從左低把位到右高把位按鍵沿弦的間距逐漸減小分布，對于中提琴大提琴和四弦琵琶六弦的吉他依此類推，仿真小提琴樂器軟鍵盤按鍵上的鍵盤和按鍵上都有鍵盤凹槽3可以卡放琴弦，上面的按鍵上部4呈橢圓凸起比周圍鍵盤曲面高出一定距離可以輕松操作按鍵，Pvc軟連接5使鍵容易按下，加上按鍵上部4和擠壓空氣容易使鍵反彈，這種按鍵適合于pvc等軟性材料鍵盤,鍵盤fpc軟線路板粘在下面的按鍵下部分2密封每個按鍵孔，按鍵下部分2呈橢圓形，仿真小提琴安裝結(jié)構(gòu)圖中主要是弧形琴頭枕凹槽I用于卡在小提琴的琴頭弦枕上，四弦沿著弦槽壓住，琴右卡槽4位于琴箱體右邊的上方和指板右邊部位，8-13厘米長，不影響手持部位，內(nèi)側(cè)有槽面2，琴左卡槽5位于琴箱體的上方和指板左邊部位，1-3.5厘米長，內(nèi)側(cè)有槽面3，槽面2和3平行，糧槽面間距離和鍵盤下面弧形空間剛好可以插入小提琴指板尾部固定，開口處圓角便于順利將鍵盤插入到小提琴指板上，安裝固定和拆卸方便不需要任何螺釘和開孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于樂器仿真小提琴練習功能包括:單雙三指導I有三個選項，就是對應幾個蚊子爬出圖2、5和6提前指導，蚊子全出狀2是長度是1/2到最大長度時停，馬上即刻要按下的音高鍵，是可根據(jù)曲目當前音高圖漸漸由固定高度向上展出，就像蚊子爬出來或者樹漲出來樣子，蚊子全狀態(tài)圖2上部帶有手指標識食表示要食指按鍵(鍵盤上90L>8IK〈這8個鍵同樣如此)，5標識中表示中指按鍵(鍵盤上7UJM6YHN這8個鍵同樣如此)，6標識無表示無名手指按鍵(鍵盤上5TGB4RFV這8個鍵同樣如此)，鍵盤上3EDC2WSX這8個鍵的蚊子圖上顯示小手指的小字，金手指動畫3在指定曲子時有效，金手指長度是剛按下時起慢慢向后展長,該曲子當前音一半時到最長，然后慢慢變短到5_-8_，整個過程用戶可以很容易識別要練習音高的音長多少，起點中間結(jié)束狀態(tài)分明，跟我學逐句練習4可以讓自動識別將曲子各音高的音長分段成句，分播放和練習兩種狀態(tài)，播放時，一般發(fā)現(xiàn)4-12個音高中音長比較長的地方斷成句，并重復播放音高，包括按鍵金手指動畫和蚊子圖順序爬出動畫也同步展現(xiàn)出來，練習時也是斷成句可反復練習，并逐個音高等待用戶輸入后進入下一個音高，蚊子全出圖就是馬上要按鍵，半出圖和剛出圖就是接下兩個要按鍵，通過圖的向上長出高度和位置可以非常清楚識別確定要按的鍵位和先后序列，蚊子初出狀5長度3mm到最大長度1/4停，蚊子半出狀6長度是1/4到最大長度1/2停，曲子音符7為圓的點，按曲子音高音長顯示在五線譜線和間的各對應位置上，即時按音符8是當前按音呈最亮色顯示練習時會暫停在等待的下一個按鍵音高位置，時間線9是隨著時間從五線譜左邊向右邊勻速滑動，練習時會暫停在等待的下一個按鍵音高位置，五線譜10上每次顯示一排10-18個音符點7不動,練習或播放完后顯示曲子下一屏音符點7，或者時間線左邊的音符點7根據(jù)曲子同步更新，可變的金手指11是最長狀態(tài)，為了提升整個練習的趣味性，可以將蚊子圖案換成十二生肖中的任何8個一組對應8個音高，可以用戶自定義圖案，GDAE四弦鍵12單手狀態(tài)時可以作為GDAE音高按鍵，雙手彈奏狀態(tài)時為右手四弦功能鍵，為右手操作(左側(cè)的健為左手操作)，即只有該弦上右手的這個功能鍵按下時為GDAE空弦鍵音，如果同時該弦上左手有鍵按下，就發(fā)該弦上的所按最高音即最左側(cè)被左手指按下的鍵音，該鍵音右邊的鍵音不發(fā)聲，電腦鍵盤標示14和簡譜標示18分別為G弦上按鍵(0987654321)對應音高(5、5#、6、6#、7、1、1#、2、2#、3)從低一個8度的5音高開始遞推如圖，D弦上按鍵([POIUYTREWQ)對應音高(2、2#、3、4、4#、5、5#、6、6#、7)，A 弦上按鍵(:LKJHGFDSA)對應音高(6、6#、7、1、1#、2、2#、3、4、4#)，E 弦上按鍵(？>〈MNBVCXZ)對應音高(3、4、4#、5、5#、6、6#、7、1、1#)從高3度開始遞推如圖所示，每一個按鍵被按鍵或者電腦屏幕上的鼠標位置按下時有金手指3圖示跟蹤指示顯示，反之松開按鍵和鼠標鍵金手指3指示不顯示，每個按鍵一般曲子要求用手指頭(食指中指無名指小指)給于跟蹤提示，金手指3練習指定曲子時進行糾錯提示，四弦凹槽5對應于實體終端仿真鍵盤，練習考核19該功能可以根據(jù)用戶的按鍵紀錄分析考核評估成績，主要指標有key設置和按鍵順序，時長間隔，出錯幾率紀錄進行評分，個人簽名17上姓名聯(lián)系方式和時間簽名信息用每個文案版本統(tǒng)一規(guī)定的公鑰加密，加密記錄添加到個人彈奏曲子文檔檔案里，同時個人彈奏曲子文檔用自己的簽名信息進行加密，這個文檔就不可更改(否則失效)便于長期記錄區(qū)分每個人的成績，驗證跟蹤，只要該文檔有效時，個人演奏共享20方便用戶將自己練習的優(yōu)秀彈奏作品記錄文件溝通交流使用，單手雙手切換15方便用戶左手單手練習或雙手操作兩種自由切換，該鍵盤利用常用的電腦鍵盤布局彈奏基本音高練習，增強興趣，學習樂理，如果利用仿真小提琴實體終端鍵盤可以拓展到圖3中的100個音高鍵，可以進行高仿真學習，演奏播放16可以單獨回訪自己彈奏的練習的曲子，也可以回放教案例曲子，包括加快和放慢速度(便于初學者學習)，還可以跟電腦或者自己以前錄制的曲子采用不同樂器合奏一首曲子變協(xié)奏曲，比如電腦演奏鋼琴曲，練習著同步彈奏小提琴曲，本軟件支持多通道演奏，可以同時16個不同種樂器合奏一個曲子，支持任意選擇電腦midi支持的128種樂器音色，以及128種音色中任意2-16種音色的挑選組合演奏，同時還可以拓展新的個性化的按鍵音色，最后達到高級樂器演奏的專業(yè)級水平，并根據(jù)曲子的每個地方音符音高的相對音量要求電腦做智能調(diào)節(jié)，每個教案曲子加密文檔里面可都有按鍵音高順序，時長和音量參數(shù)要求制作，還可以加入每個曲子的個性化音色參數(shù)信息，滾動五線譜看板22顯示標準教案曲子的時間線時長順序從右到左勻速滾動五線譜音符圖，音符間隔距離的等于音符時間長度，便于練習者識別時長，并對按鍵時長進行糾錯圖文跟蹤提示，單雙三指導I選第三時要設置訓練曲目文件，這時蚊子全出狀2可根據(jù)播放或正在訓練的曲目的音準按鍵序列對應提前展示，并標示有具體哪根手指標示(比如2處按鍵用食指標食字，5處按鍵用中指指標中，6處按鍵用無名指標無)，按鍵金手指3是等待即刻要按下的手指并發(fā)音，按錯將給于紅色警告提示，這個對于考核糾錯比較有用，音色13可以選擇128種以后電腦midi樂器音色，還有各種樂器組合音色，還可以添加自定義音色，單雙三指導I選第一項時在平時需要發(fā)音的按鍵單獨金手指顯示，電腦仿真小提琴軟件上的小提琴鍵盤放置的方向琴頭可以是如圖坐標90度，O度就是水平朝右，跟電腦鍵盤方向一致，琴頭范圍在0-135度，也可以立體方位0-135度擺放，電腦仿真小提琴軟件這樣就將小提琴學習分解成了五個階段，I樂曲演示欣賞，2樂曲跟蹤斷句反復指導練習，3樂曲左手練習(或智能伴奏練習)，4樂曲左右手練習，5樂曲實體琴練習，將整個學習過程變得簡單有趣，容易普及，如果在仿真小提琴鍵盤的各個按鍵上也安裝各色數(shù)字控制的指示燈就可以將軟件功能同步或移植到仿真鍵盤上，對于吹奏樂器比如笛子6個手指孔只需要6個按鍵位模擬，比如左右可以用電腦鍵盤上的BFD右手可以用HUI按鍵，這樣讓左手更靠近人胸部，手指擺放自然舒適，通過電腦軟件的功能還可以跟蹤記錄彈奏的數(shù)據(jù)，回放自己學習記錄數(shù)據(jù)樂譜音和按鍵標識EFGABCD，并根據(jù)記錄數(shù)據(jù)與標準樂譜數(shù)據(jù)對比校驗指導學習的失誤提示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于仿真小提琴樂器軟件橫豎布局功能包括莫扎特仿真小提琴軟件名1，暫停鍵2可以讓用戶隨時讓示范演奏的歌曲停下來一句一句的跟著記憶重復練習，手工斷句開關(guān)3開啟后用戶可以通過alt或ctrl快捷鍵設置正在播放的曲子在當前播放位置結(jié)束，并返回到上一個alt或ctrl鍵斷句位置重新反復播放，以供練習者反復參考學習或暫停后練習，重復播放次數(shù)可以選擇重復次數(shù)7列表數(shù)據(jù)，重復規(guī)則是重復單次為演奏聲音和金手指演示動畫蚊子序列圖一起重復，雙次是演奏播放聲音不重復，只重復金手指演示動畫和蚊子序列圖，登錄次數(shù)提示4顯示還剩余多少次軟件使用次數(shù)，自動斷句開關(guān)5開啟是電腦可以根據(jù)正在播放的曲子單音軌或多音軌曲子選擇的主音軌上的音高數(shù)量和音程距離大小自動斷句，如自動斷句最少音數(shù)6設置為6個音高，那么電腦會在后面1-9個音高的最大音程位置斷開，重復自動停止開關(guān)8是每次重復播放時自動暫停下來供練習不需要用戶手工暫停，橫豎開關(guān)切換9可讓仿真小提琴軟件橫豎圖切換，登錄10供用戶登錄服務器獲取當次使用授權(quán)，授權(quán)后開啟指定授權(quán)功能，收禮11用戶可以收取朋友贈送的仿真小提琴積分序列號增加使用次數(shù)，送禮品12用戶可以生成要贈送給朋友的積分序列號，橫放仿真小提琴13方便使用電腦鍵盤的初學用戶，按鍵順序跟鍵盤鍵位一致，按快捷鍵enter回車時播放未超過重復次數(shù)7未滿就繼續(xù)下一句練習段，按音高鍵同時按下shift鍵或鼠標滾輪可以開啟按鍵揉音pitchbend功能，相當于小提琴揉弦功能，在兩個不同音高鍵按shift時，兩音高切換順序即揉弦方向決定發(fā)送pitchbend序列值的增加或減小，時長為設定默認值用戶可自定義，揉弦時間長度與該兩音高的音程成正比，不同音高才會發(fā)生當方向揉弦，同一個音高按shift鍵時發(fā)送的pitchbend序列值是先增加后減小回來，時長也是為設定默認值用戶可自定義，另一種是用鼠標滾輪來實現(xiàn)，鼠標滾動的方向和速度以及時間長度與發(fā)送的Pitchbend序列值變化方向，速度以及時間長度一一對應，音高按鍵序列軌跡用一個亮白色圓點從當前音高按鍵按下時間向下一個音高按鍵坐標移動，移動時間為兩個音高鍵按下時間差，移動速度甴快變慢，另一種移動速度是開始慢中間快接近下一個音高鍵坐標時慢下來，這樣方便用戶視覺識別和記憶按鍵變化軌跡，對于和弦需要同時兩到四鍵按下時，將會同時有兩到四個音高按鍵序列運動軌跡線指示，用戶在斷句練習時亮白色圓點在音高按鍵序列移動時留下的軌跡記錄在小提琴面板指板上，每段軌跡線用逐漸加深的顏色區(qū)別顯示，而且每一段軌跡線兩端節(jié)點并不重合，沿著45度方向錯開以避免部分軌跡線完全重合不好識別區(qū)分，斷句練習時有各段軌跡線和移動的亮白色圓點的幫助用戶比較容易通過右腦圖像直觀記憶學習，減輕學習負擔，四根等長之間角度呈30度的指示線，防遮指示線17長度大于兩根GA弦的最大寬度，待按小圓點18即中間小圓點位于曲子對應的下一個音高按鍵上即四根防遮指示線17的中間，以區(qū)別曲的下一個按鍵的當前移動軌跡19另一端在金手指消失后表示待按的鍵，防遮指示線17跟隨按鍵按下時和金手指動畫同步在曲子對應的下一個音高按鍵上朝上角度均勻顯示，樂器仿真小提琴方位布局包括:橫向鍵盤13跟電腦鍵盤方向同向更容易識別，坐標系xyz 20是方向說明，90度21是指豎向鍵盤22與13呈90度，45度23是指豎向鍵盤22與24呈45度，仿真方向24就是小提琴自然方向，最大45度，主要分三種鍵盤放置方向，立體圖示可以與z軸方向呈30-60度更加真實，仿真小提琴平板電腦采用多點觸屏鍵盤，鍵盤具有觸摸起點，離開終點用來操作音高按鍵的按下和松開動作，觸摸移動操作時，一旦進入到音高按鍵所在橢圓區(qū)域就發(fā)起按鍵按下動作播放音高，一旦離開音高按鍵所在橢圓區(qū)域就發(fā)起按鍵松開動作關(guān)閉音高，仿真小提琴按鍵在多點觸屏的電腦上將嚴格按照小提琴按鍵真實距離和比例布局顯示，即整個鍵盤長度270毫米，按弦方向連續(xù)每個標準相鄰全音半音音準間距離差按0.0595倍遞減。
6.智能樂器程序控制文件協(xié)議主要包括播放控制速率1，樂曲流媒體文件名2，調(diào)式4，音色3，音高5，流控制播放時間點6，主要針對非midi格式的流媒體文件所對應的播放點控制和按鍵演示列表，播放控制速率I用來與仿真小提琴中按鍵和標示動畫速度匹配，樂曲流媒體文件名2指明本控制文件對應的要控制播放的非midi協(xié)議樂曲的流媒體文件，比如mp3，wav格式，音色3用來區(qū)別midi文件上多音軌樂曲上與仿真鍵盤控制的對應的主音軌音色，調(diào)式4指樂曲的實際調(diào)號，演奏時用來調(diào)整仿真鍵盤上樂曲的音高所在位置，音高5指樂曲的midi音高數(shù)值，對應仿真鍵盤上的每一個按鍵，當演奏非midi多媒體樂曲時，與非midi多媒體流控制播放時間點6對應，來控制和演示仿真鍵盤上的按鍵操作和動畫指示動作，這里單位毫秒為每個音高對應的相對時間數(shù)，音高操作狀態(tài)7分按下和松開零兩種，軌道8主要用于midi的16個軌道通道標示，音強9為midi音高對應的音強。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于智能樂器程序自動伴奏過程主要包括12個節(jié)點，首先是選定演奏曲目1，包括各種樂器演奏的曲目或多種樂曲同時演奏的協(xié)奏曲，文件格式包括wav, mp3, mp4, mid為主的所有常用的電腦多媒體樂曲格式，選擇midi主音軌2或者自定義的類midi演奏控制協(xié)議比如本軟件的quwww后綴格式文件，每一個軌道對應一種樂器演奏音色和音高，以及每個音高按鍵按下或松開的播放時間點和音長，延音，彎音Pitch，音強，音量和節(jié)拍控制符，但智能樂器程序自動伴奏過程簡化初學者的演奏操作只需要用戶關(guān)心樂曲演奏的音高按鍵的時序無錯，其他音長，延音，彎音Pitch，音強都無需演奏者處理，電腦程序會自動播放處理，就可以演奏出最專業(yè)的團隊才能協(xié)作演奏的協(xié)奏曲來，非midi音樂文件關(guān)聯(lián)主音高播放序列表3就是將mp3, wav等多媒體非演奏控制的樂曲文件通過人工編輯添加制作音高播放序列表4同步的音高時序列配置文件來控制曲子播放進度與智能樂器同步達到智能演奏的效果，這樣可以兼容海量的普通的樂曲文件格式，下一步就是搜索匹配定位開始5，搜索算法包括精確匹配算法7和容錯模糊匹配算法8，為了讓演奏者像普通樂器演奏那樣可以自動從任何地方開始智能演奏，演奏者選好樂曲鉤選上精確匹配定位選項按下開始智能演奏按鈕就可以開始精確匹配搜索了，連續(xù)按下樂曲的某段音高序列對應的按鍵，一旦匹配確定到唯一的樂曲位置，就開始智能播放了，當然不用搜索匹配定位也可以從曲開頭起6，演奏著每操作一個音高，電腦智能播放到相應的音高序列時間點，并等待后面新的音高所對應的按鍵按下，如果演奏者還沒等電腦播放到最后一個音高序列所在的時間點，那么智能演奏就無需暫停播放，演奏過程就完美了，演奏按鍵匹配并播放10就是定位搜索匹配后演奏著一邊按鍵，電腦一邊同步監(jiān)測按鍵是否與樂曲的音高序列先后順序匹配，一旦匹配相同，電腦的音高序列檢測計數(shù)就會通過等待下一個音高序列檢測，那么電腦就會連續(xù)無等待的播放到檢測的最后一個音高序列位置以等待新的音高對應按鍵按下，一旦遇到和弦音高組時啟用和弦匹配算法9匹配檢測，直到所有和弦組每個音高對應按鍵都按下過才開始播放和弦，最后演奏播放完成11或曲子結(jié)束，關(guān)閉智能伴奏按鈕停止伴奏進入普通midi控制按鍵演奏狀態(tài),智能樂器程序的音高按鍵操作和對應的曲音高播放是不同步的，總是滯后按鍵操作過程一點，但對觀眾來看難以感覺分辨，但是仿真小提琴軟件的智能樂器程序的音高按鍵操作與仿真小提琴指板上金手指動畫指示是實時同步的，結(jié)合指版上的蚊子圖先導功能可增加演奏者的實時按鍵操作體驗感，當然用戶練習時可以選擇按鍵匹配時錯誤提示短音，幫助識別錯誤，隨著演奏者熟練程度的增加，播放聲音和按鍵操作同步體驗感也會逐步增強，智能音樂演奏:通過曲子音高序列和演奏按鍵匹配操作來控制樂器音樂播放，簡化樂器操作要求，豐富樂器播放效果，通過簡單的樂曲音高的序列按鍵操作來完成豐富復雜的多軌midi音樂播放進程，達到半自動化的智能音樂演奏效果，通過主樂器的音高序列按鍵操作來實現(xiàn)播放控制，操作者無須關(guān)心演奏按鍵的時間點，延音，音長，彎音pitch，音強，音量等，只需要樂曲的音高操作順序，并在曲的每個音高序列播放時間點到來之前完成音高按鍵操作，達到樂器仿真演奏效果，對于同一首樂曲設置多個版本感情色彩的演奏形式，有助于用戶不同情況下選擇練習演奏風格曲子，用戶可選擇自己喜歡的樂曲的個性化演奏風格多媒體文件來伴奏播放，智能樂器程序精確匹配算法主要包括9個節(jié)點，曲音高序列遍歷I從曲頭到尾搜索每一個音高開始的音高序列，同時遍歷按鍵音高序列遍歷2，也就是打開智能演奏開始演奏者在midi樂器鍵盤上輸入的每一個按鍵音高形成的序列，對比匹配曲序列和按鍵音高序列段是否完全相同，并統(tǒng)計相同地方的個數(shù)，精確匹配位置超兩個10時(如果按鍵音高序列段輸入的音高個數(shù)為4個以上，而且全部匹配正確，精確匹配位置超兩個就自動定位選擇第一個匹配位置)超兩個就繼續(xù)按鍵既增加按鍵音高序列，重新開始遍歷I匹配，匹配相同地方個數(shù)逐漸減少，精確匹配位置僅兩個3時電腦可根據(jù)演奏者預先設置(根據(jù)開始智能演奏開關(guān)按下時間，小于兩秒選擇前者匹配，大于等于兩秒選擇后者匹配)優(yōu)先選擇匹配第一個或者第二個位置定位初始開始位置，手工定位I或2并記錄音高位置6，以后的演奏按鍵就從已匹配的按鍵音高序列后面繼續(xù)單個匹配(和弦組情況除外)，音高按鍵序列順序播放9會根據(jù)成功定位的開始位置播放到結(jié)束位置以等待新的音高按鍵按下，精確匹配位置僅一個4就直接記錄匹配的按鍵序列第一個音高位7開始完成精確匹配定位而進入音高按鍵序列順序播放9，精確匹配位置零個5時按鍵序列匹配失效，等待新鍵按下時去掉按鍵首聞序列的第一個首聞8添加新的按鍵首聞組成新的序列繼續(xù)曲首聞序列遍歷I重新精確匹配，智能樂器程序容錯模糊匹配算法主要包括14個處理節(jié)點，鉤選模糊匹配選項時，按鍵音高序列個數(shù)超過4個時自動啟動容錯模糊匹配1，4個以下按鍵音高還是采取精確匹配算法，曲音高序列遍歷2從曲頭到尾搜索每一個音高開始的音高序列，同時遍歷4-10個按鍵音高序列遍歷3，也就是打開智能演奏開始演奏者在midi樂器鍵盤上輸入的每一個按鍵音高形成的序列4-10個，超過10個重新開始匹配定位，對比匹配曲序列和按鍵音高序列段相同個數(shù)的占當前按鍵音高序列匹配總數(shù)的比例作為匹配度值，計算整曲每一個音高位置的模糊匹配度4的值，記錄最高的匹配度值和位置5包括開始和結(jié)束位置，當最高匹配度低于60% 6時，本匹配按鍵序列失效，去掉按鍵音高序列的第一個音高，繼續(xù)下一個匹配7，添加按鍵音高構(gòu)建新的按鍵音高序列，重新開始模糊匹配曲音高序列遍歷2，三次還匹配不到，就提示錯誤，要求重來8，即超過三次匹配最高匹配度低于60%就提示匹配出錯，要求重新開啟匹配，最高匹配度位置超兩個14相等，就繼續(xù)按鍵既增加按鍵音高序列，重新開始遍歷2匹配，匹配相同地方個數(shù)逐漸減少，最高匹配度位置僅兩個10相等時電腦可根據(jù)演奏者預先設置(根據(jù)開始智能演奏開關(guān)按下時間，小于兩秒選擇前者匹配，大于等于兩秒選擇后者匹配)優(yōu)先選擇匹配第一個或者第二個位置定位初始開始位置，手工定位I或2并記錄音高位置11，記錄成功匹配的曲序列第一個音高位置并播放已匹配的曲音高序列12會根據(jù)成功定位的開始位置播放到結(jié)束位置以等待新的音高按鍵按下，繼續(xù)匹配音高按鍵序列并播放13就是以后的演奏按鍵就從已匹配的按鍵音高序列后面繼續(xù)單個匹配(和弦組情況除外)，最高匹配度位置僅一個9就直接記錄成功匹配的曲序列第一個音高位置并播放已匹配的曲音高序列12，智能樂器程序和弦匹配算法主要有8個節(jié)點，在搜索匹配定位時曲音高序列遍歷I過程中發(fā)現(xiàn)曲音高序列時間差值小于最小節(jié)拍周期時，即遇到和弦組2，此時跳過定位匹配3也就是搜索匹配定位時不跳過和弦組音高序列，因和弦組音高序列操作難以區(qū)分先后順序不處理，進入演奏按鍵匹配開始4將和弦組作為一個遍歷單元5整體處理，檢測和弦組內(nèi)所有音高均被按下過6，完成和弦組匹配，按鍵計數(shù)器一次通過所有和弦組首聞計數(shù)跳下一個等待接受首聞按鍵7，同時和弦首聞曲序列播放8的和弦音高進入音高就緒播放隊列，智能樂器程序的音高按鍵操作和對應的曲音高播放是不同步的，總是滯后按鍵操作過程一點，但對觀眾來看難以感覺分辨。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于當前曲的音高序列的按鍵操作和播放是實時同步的，當選擇是實時響應選項時，按下按鍵該按鍵對應的所選擇當前曲的當前音高即刻開始播放和按鍵動畫指示，直到該按鍵所對應的當前曲的音高時間段播放完或者等到松開該按鍵立即停止播放(具體看哪個時間先到來，另外一種選擇設置就是播完時并不停止播放，而延續(xù)播放該音高鍵的尾音即該音高數(shù)據(jù)中最后一個聲音數(shù)據(jù)塊或者最后一微小段幾毫米的聲音的反復播放)，松開按鍵該按鍵對應的所選擇當前曲的當前音高即刻關(guān)閉播放，接著開始等待曲的下一個音高所對應的按鍵按下，當鼠標開啟重復播放選項，按下” I ”按鍵，記錄當前播放位置a，開始重復從開始到a處播放按鍵動畫指示，按下]按鍵停止重復往后播放，再次按下” I ”按鍵記錄當前播放位置a2，開始重復從a處到a2處播放和按鍵動畫指示，按下空格鍵暫停播放，仿真播放器進入手工midi按鍵演奏狀態(tài)即用戶可以根據(jù)剛才重復演奏的動畫指示按鍵順序操作，重復手工演奏剛才的曲子達到迅速學習練習記憶的效果，斷句重復練習智能伴奏，開啟重復播放選項，練習曲主音軌(即用戶按鍵操作對應的音軌)音高從開始音高位置a播放到第二個音高按下時刻，并暫停播放音高，等待練習者輸入該曲的下一個音高按鍵，按鍵所對應音高驗證(與當前曲中當前音高序列一致)正確開始播放(midi音高或者非midi的音高段，比如mp3對應的音高段)該音高到下一個音高按下時刻，如此直到音高位置b點結(jié)束，然后循環(huán)該a到b重復段，或當按下一句]按鍵退出a到b重復段循環(huán)進入曲的順序播放狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于軟件按次管理cs方式主要包括10個過程，過程I客戶端加密(id進程隨機碼+機器碼)就是進程中隨機碼作為Id并保存整個進程生命周期，且不少于8位，否則容易破解，機器碼就是硬盤和網(wǎng)卡mac地址以及其他硬件序列號，當然這里還可以加上其他用戶個人信息一起加密，也可以動態(tài)加密，就是把加密時把時間毫米數(shù)作為秘鑰連接上公鑰密碼串對明文進行加密，然后把秘鑰時間部分按固定順序位數(shù)和序列的位置添加到被加密碼串中，解密相反，按固定順序位數(shù)和序列的位置取出時間秘鑰連同公鑰組成秘鑰，解密被加密部分，這樣每次生成的秘藥都是動態(tài)的序列號，這樣更加難以被破解，過程2客戶端序列密碼發(fā)送服務端就是加密后把該加秘串發(fā)送到服務器端如果失敗執(zhí)行過程10客戶端拒絕操作，過程3服務端接收并解碼如果失敗就執(zhí)行過程10拒絕操作，過程4檢查機器碼和ip作為用戶id按時間進行一對一管理授權(quán)，服務器端檢查發(fā)送客戶端ip和機器碼作為唯一用戶id對齊按授權(quán)時間和權(quán)限進行編碼輸出編碼代號，過程5服務端加密(id進程隨機碼+授權(quán)代號)返還密文，服務器端對授權(quán)編碼代號和客戶端發(fā)過來的進程隨機碼id進行加密處理并發(fā)送給該客戶端，如果檢查無權(quán)或無需授權(quán)可以不發(fā)送，不發(fā)送或發(fā)送失敗執(zhí)行過程10拒絕操作，過程6客戶端接收并解密，客戶端如果接受密碼失敗就過程10拒絕操作，過程7對比id進程隨機碼是否許可，跟本地保存并發(fā)送給服務器端的id進程隨機碼進行對比如果相同就開始過程8按授權(quán)代號開始授權(quán)，如果失敗就執(zhí)行過程10拒絕操作，過程8按授權(quán)代號開始授權(quán)就是按客服端服務器端預設操作權(quán)限代碼開始授權(quán)各個操作，授權(quán)失敗或者其他任何問題就執(zhí)行過程10拒絕操作，過程9客戶端開始授權(quán)操作，軟件正式開始該次進程生命周期的授權(quán)操作運行，客戶端啟動線程服務不間斷的檢查操作控制按鈕當前實際操作授權(quán)狀態(tài)是否有效，這樣防止匯編修改破解程序簡單破解，整個過程利用進程隨機碼id進行每次運行中的客戶端軟件按次授權(quán)識別，而且是唯一的，經(jīng)過加密后，很難以獲取和復制，不同運行進程中的進程隨機碼id是不一樣的，要重新聯(lián)網(wǎng)服務器端進行授權(quán)鑒權(quán)，機器碼和ip對用戶的唯一性進行識別和授權(quán)時間管理，只要保護了加解密過程或公鑰和服務器端就沒有辦法破解。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器電子仿真學習工具，其特征在于智能伴奏仿真小提琴毯是用腳來演奏小提琴的仿真工具，同仿真小提琴終端組成元件一樣包括電腦軟件，電腦usb接口連線和仿真小提琴毯，GDAE四弦32按鍵I共32個按鍵GDAE四弦，32個按鍵橢圓區(qū)域范圍內(nèi)分布有按鍵接觸開關(guān)(參考圖1)，每個按鍵上標示按鍵簡譜2分別為G弦上按鍵音高(5、5#、6、6#、7、1、1#、2)從低一個8度的5音高開始遞推如圖，D弦上按鍵音高(2、2#、3、4、4#、5、5#、6)，A 弦上按鍵對應音高(6、6#、7、1、1#、2、2#、3)，E弦上按鍵對應音高(3、4、4#、5、5#、6、6#、7)，小提琴毯3是一種能用腳踩踏的pvc材料為主的軟毯，軟毯內(nèi)部夾有上下兩層fpc軟鍵盤線路板(參考圖2)，按鍵簡譜2上帶有數(shù)控的能發(fā)光并防踩踏的LED燈，LED燈的發(fā)光形狀為按鍵簡譜2標示的音高形狀，按鍵簡譜2的LED燈隨著當前要演奏的曲目的當前要播放的音高所對應的按鍵發(fā)亮光指示，并開始播放按鍵對應的音高音(具體操作關(guān)系同智能伴奏仿真小提琴操作過程)，用腳按下后LED燈熄滅，同時下一個當前要播放的音高所對應的按鍵發(fā)亮光指示以等待腳下一個操作，以告知用戶下一個按鍵腳踏應該操作的位置，智能伴奏仿真小提琴毯大小為真實小提琴指板面積的25-900倍(分小孩，成人，巨人幾種規(guī)格)比例放大，四弦間按鍵的最小寬度約大于一個人腳掌的寬度，每個按鍵按弦的位置同真實小提琴一樣按比例分布，操作程序為首先按開始鍵7，軟件上開始選擇要播放的曲目，用腳操作上下左右選擇鍵4選擇電腦顯示屏上要演奏的曲目文件，最后按確認鍵5即可以從曲目頭開始智能演奏(參考智能演奏部分)，確認按下后確認鍵5變?yōu)橐舾逫所對應鍵，上下左右選擇鍵4也隨之按標示的按鍵簡譜2轉(zhuǎn)變?yōu)閷囊舾哝I，如果想從該曲目某個位置開始演奏，按定位鍵9搜索當前曲目的查找輸入音高進行定位(參考智能演奏定位部分)，按暫停鍵8暫停當前曲目智能演奏，當然當軟件上設置非智能演奏狀態(tài)時同樣可以midi演奏小提琴鋼琴等128種音色，演奏小提琴midi音需要開關(guān)按鍵兩種狀態(tài)以及時長，用腳比較難操作(雙腳同時離地抬起比較吃力)所以不推薦使用，但是鋼琴和智能伴奏通常只關(guān)注按鍵開關(guān)按下狀態(tài)，所以可以兩只腳交替按鍵操作，方便雙腳按鍵切換，G弦音高6為最低音高，總共可以同時演奏29個midi音高，最左邊的GDAE四個音高按鍵由于比較少使用(特別是DAE音高重復了)，為了節(jié)省毯的面積就緊挨著下一個音高設計布局，沒有按真實小提琴仿真比例設計。
【文檔編號】G09B15/08GK104134380SQ201310158463
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】張勝祥 申請人:張勝祥