彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及樂器教育技術(shù)領(lǐng)域，具體是指彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]彈撥樂器的學(xué)習(xí)具有其特殊性，一般通過報(bào)名參加面授的形式實(shí)現(xiàn)。而一般的樂器培訓(xùn)班為了最大限度地利用教學(xué)資源，其具體上課時(shí)間和具體上課地點(diǎn)均有明確的規(guī)定，并據(jù)此給學(xué)習(xí)者帶來沉重的學(xué)習(xí)金錢成本和學(xué)習(xí)時(shí)間成本，不利于彈撥樂器的進(jìn)一步教育普及。同時(shí)，面授形式通常采用小班教學(xué)模式，對于每一學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)無法一一兼顧，無法及時(shí)對其進(jìn)行及時(shí)矯正，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)的效果。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對目前傳統(tǒng)的樂器教學(xué)存在的受時(shí)間場地等制約、成本較高和教學(xué)針對性不強(qiáng)影響教學(xué)效果等問題，提供彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)，具有學(xué)習(xí)自由度高、學(xué)習(xí)模式智能化、矯正實(shí)時(shí)性強(qiáng)、矯正立體化和成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)包括信號采集子系統(tǒng)和矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，所述信號采集子系統(tǒng)為設(shè)置在彈撥樂器上的接觸式信號采集子系統(tǒng)或樂器離體設(shè)置的非接觸式信號采集子系統(tǒng)，所述矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)設(shè)置在客戶端，信號采集子系統(tǒng)接收矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)發(fā)出的引導(dǎo)信號，所述信號采集子系統(tǒng)與矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)通過無線信號實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程比對提示矯正教學(xué)。
[0006]所述接觸式信號采集子系統(tǒng)包括引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊、ADC轉(zhuǎn)換模塊、壓電薄膜傳感采集模塊、處理器MCU模塊、信號放大模塊和第一無線傳輸模塊，所述壓電薄膜傳感模塊與ADC轉(zhuǎn)換模塊連接，所述ADC轉(zhuǎn)換模塊、引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊同時(shí)和處理器MCU模塊連接，所述處理器MCU模塊與信號放大模塊連接，所述信號放大模塊與第一無線傳輸模塊連接。
[0007]所述非接觸式信號采集子系統(tǒng)包括引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊、ADC轉(zhuǎn)換模塊、樂音采集模塊、聲音識別模塊、處理器MCU模塊、信號放大模塊和第一無線傳輸模塊，所述樂音采集模塊與聲音識別模塊連接，所述聲音識別模塊與ADC轉(zhuǎn)換模塊連接，所述ADC轉(zhuǎn)換模塊、引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊同時(shí)和處理器MCU模塊連接，所述處理器MCU模塊與信號放大模塊連接，所述信號放大模塊與第一無線傳輸模塊連接。
[0008]所述矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)包括第二無線傳輸模塊、信號解碼模塊、設(shè)置控制模塊、存儲模塊、信號比對模塊、設(shè)置控制模塊、DAC轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、聲音模塊和振動(dòng)模塊。所述第二無線傳輸模塊與信號解碼模塊連接，信號解碼模塊與DAC轉(zhuǎn)換模塊連接，DAC轉(zhuǎn)換模塊、存儲模塊同時(shí)與設(shè)置控制模塊連接，設(shè)置控制模塊同時(shí)與顯示模塊、聲音模塊和振動(dòng)模塊連接。在實(shí)際設(shè)計(jì)上，所述矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)為基于Android系統(tǒng)、Iinux系統(tǒng)或windows系統(tǒng)軟件客戶集成在客戶端硬件上的智能系統(tǒng)。
[0009]所述信號采集子系統(tǒng)還包括身份配對模塊，所述身份配對模塊與處理器MCU模塊連接。
[0010]所述信號采集子系統(tǒng)還包括輸出接口模塊，所述輸出接口模塊與信號放大模塊連接。
[0011 ] 所述矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)還包括輸入接口模塊，所述輸入接口模塊與信號解碼模塊連接。
[0012]所述彈撥樂器為吉他，所述壓電薄膜傳感模塊為壓電薄膜傳感器，所述壓電薄膜傳感器分別設(shè)置在吉他的品位、下弦枕位和音孔。
[0013]所述彈撥樂器為尤克里里，所述壓電薄膜傳感模塊為壓電薄膜傳感器，所述壓電薄膜傳感器分別設(shè)置在尤克里里的品位、下弦枕位和音孔。
[0014]所述彈撥樂器為貝司，所述壓電薄膜傳感模塊為壓電薄膜傳感器，所述壓電薄膜傳感器分別設(shè)置在貝司的品位、下弦枕位和音孔。
[0015]所述彈撥樂器為古箏，所述壓電薄膜傳感模塊為壓電薄膜傳感器，所述壓電薄膜傳感器分別設(shè)置在古箏的弦枕下方。
[0016]所述客戶端包括智能手機(jī)、電腦和平板電腦。
[0017]所述第一無線傳輸模塊和第二無線傳輸模塊為藍(lán)牙傳輸單元、紅外傳輸單元或wifi傳輸單元。
[0018]所述顯示模塊為電視、顯示器或觸摸屏。
[0019]本實(shí)用新型彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的有益效果:
[0020]第一、學(xué)習(xí)自由度高，不受場地、老師和時(shí)間制約，只要具備設(shè)置有信號采集子系的樂器和安裝有矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)的客戶端即可隨時(shí)隨時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)；
[0021]第二、學(xué)習(xí)模式智能化，所述矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)安裝在客戶端，所述客戶端具備引導(dǎo)提示、比對打分、自由選擇設(shè)置和矯正提示等功能，智能化程度高；
[0022]第三、矯正實(shí)時(shí)性強(qiáng)，信號采集子系統(tǒng)實(shí)時(shí)感應(yīng)傳輸彈奏位置信號或識別具體的音符信號，矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收并比對在錯(cuò)誤情況下進(jìn)行矯正提示，迅速進(jìn)行錯(cuò)誤矯正教學(xué)，實(shí)施保證學(xué)習(xí)效果；
[0023]第四、矯正立體化，通過在信號采集子系統(tǒng)設(shè)置引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊和在矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)設(shè)置顯示模塊進(jìn)行可視化矯正，通過聲音模塊進(jìn)行聽覺矯正，通過振動(dòng)模塊形成觸覺提示，形成立體化矯正，進(jìn)一步學(xué)習(xí)效果；
[0024]第五、成本低廉，樂器的演奏學(xué)習(xí)無需投入過多的師資成本，無需為報(bào)班學(xué)習(xí)投入時(shí)間成本，大大降低學(xué)習(xí)的成本。
【附圖說明】
[0025]附圖1為本實(shí)用新型彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)的接觸式信號采集子系統(tǒng)原理框圖；
[0026]附圖2為本實(shí)用新型彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)的非接觸式信號采集子系統(tǒng)原理框圖；
[0027]附圖3為本實(shí)用新型彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)的矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型產(chǎn)品作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029]如圖1、圖2和圖3所示，彈撥樂器指法自動(dòng)識別教學(xué)系統(tǒng)包括接觸式信號采集子系統(tǒng)和矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)，所述信號采集子系統(tǒng)為設(shè)置在彈撥樂器上的接觸式信號采集子系統(tǒng)或樂器離體設(shè)置的非接觸式信號采集子系統(tǒng)，所述矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)設(shè)置在客戶端，所述信號采集子系統(tǒng)與矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)通過無線信號實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程比對提示矯正教學(xué)。學(xué)習(xí)者在引導(dǎo)信號的引導(dǎo)下對樂器的具體位置進(jìn)行彈奏，信號采集子系統(tǒng)學(xué)習(xí)者具體彈奏的位置進(jìn)行位置信號采集或音符信號識別后傳輸發(fā)出，矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)接收信號采集子系統(tǒng)傳輸發(fā)出的位置信號或具體音符信號并于發(fā)出的引導(dǎo)信號進(jìn)行比對，在比對失敗的情況下發(fā)出矯正學(xué)習(xí)提示。
[0030]如圖1所示，所述接觸式信號采集子系統(tǒng)包括引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊、ADC轉(zhuǎn)換模塊、壓電薄膜傳感采集模塊、處理器MCU模塊、信號放大模塊和第一無線傳輸模塊，所述壓電薄膜傳感模塊與ADC轉(zhuǎn)換模塊連接，所述ADC轉(zhuǎn)換模塊、引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊同時(shí)和處理器MCU模塊連接，所述處理器MCU模塊與信號放大模塊連接，所述信號放大模塊與第一無線傳輸模塊連接。在進(jìn)行具體的學(xué)習(xí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊為設(shè)置在彈奏樂器具體位置上不同顏色的微型LED燈，在進(jìn)行彈奏學(xué)習(xí)時(shí)，第一無線傳輸模塊接收矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)發(fā)出的無線音符信號引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行彈奏練習(xí)，壓電薄膜傳感模塊對學(xué)習(xí)者的具體彈奏位置進(jìn)行感應(yīng)，然后把感應(yīng)到的位置信號傳送到ADC轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而把感應(yīng)到的具體位置的數(shù)字信號傳送到處理器MCU模塊，處理器MCU模塊把感應(yīng)到的位置數(shù)字信號通過信號放大模塊進(jìn)行放大，最終通過第一無線傳輸模塊無線向外傳輸，方便后續(xù)進(jìn)行比對矯正提示。
[0031]如圖2所示，所述非接觸式信號采集子系統(tǒng)包括引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊、ADC轉(zhuǎn)換模塊、樂音采集模塊、聲音識別模塊、處理器MCU模塊、信號放大模塊和第一無線傳輸模塊，所述樂音采集模塊與聲音識別模塊連接，所述聲音識別模塊與ADC轉(zhuǎn)換模塊連接，所述ADC轉(zhuǎn)換模塊、引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊同時(shí)和處理器MCU模塊連接，所述處理器MCU模塊與信號放大模塊連接，所述信號放大模塊與第一無線傳輸模塊連接。在進(jìn)行具體的學(xué)習(xí)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)模塊為設(shè)置在彈奏樂器具體位置上不同顏色的微型LED燈，在進(jìn)行彈奏學(xué)習(xí)時(shí)，第一無線傳輸模塊接收矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)發(fā)出的無線音符信號引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行彈奏練習(xí)，樂音采集模塊為高靈敏度的麥克風(fēng)，樂音采集模塊把學(xué)習(xí)者具體彈奏的樂音進(jìn)行采集，然后傳送到聲音識別模塊進(jìn)行具體音符信號的識別，接著把識別到的具體音符信號傳送到ADC轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，進(jìn)而把識別到的具體音符的數(shù)字信號傳送到處理器MCU模塊，處理器MCU模塊把識別到的具體音符數(shù)字信號通過信號放大模塊進(jìn)行放大，最終通過第一無線傳輸模塊無線向外傳輸，方便后續(xù)進(jìn)行比對矯正提示。
[0032]如圖3所述，所述矯正學(xué)習(xí)子系統(tǒng)包括第二無線傳輸模塊、信號解碼模塊、設(shè)置控制模塊、存儲模塊、信號比對模塊、設(shè)置控制模塊、DAC轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、聲音模塊和振動(dòng)模塊。所述第二無