一种智能键盘乐器练习系统的制作方法

1.本发明涉及乐器辅助学习技术领域，涉及一种智能键盘乐器练习系统。


背景技术：

2.在现在这个物质丰富的时代，越来越多的家庭会在孩子年纪还小时，因为兴趣或其他原因，选择购置乐器。乐器包括钢琴、电子琴、风琴等，其中使用最多的为钢琴。通常钢琴培训方式是孩子由家长陪同前往培训机构，提前预约后与专业教师一对一指导练习。但这样的练习时间可能每周只有1-～2节课的时间，远远不够；平时在家中还需要大量时间练习。可是，专业的钢琴老师课程价格不菲，儿童又处于兴趣容易转变的阶段，在家中无人指导的情况下，很多孩子因为练习枯燥而放弃，高价购置的钢琴很快被闲置。
3.为解决以上问题，市场上出现了不少钢琴辅助练习装置产品，如一种称作“智能钢琴”的产品，其是在钢琴上配置一块平板电脑，练习钢琴时，屏幕上显示部分虚拟琴键图像，可以按照乐曲音符次序变色，但其存在不直观、需要判断时间的问题，这是因为练习时，人眼接收信息后，大脑根据图像判断推算，选择真琴上对应的琴键按动；整个切换、转换过程，大脑判断时会有时间迟滞，思维时刻处于打断、衔接的状态。此外，cn 208569922 u公开了一种钢琴辅助练习装置及系统，其是在一根长管内放置88个指示灯，长管安装在琴键上方，管内小灯按照音符次序发亮，练习者按照小指示灯提示，按动小灯对应的琴键。此外我们还在市面上发现类似产品，其主要是将cn 208569922 u中的单枚灯改为数枚灯串。该类方案虽然相比于屏幕智能钢琴直观，但指示灯设置在琴键远离人体侧，其距离人手按压琴键位置较远，在此情况下，人眼在看到灯亮后，需判断选择指示灯直线对应的琴键，而键盘上的黑色半音键是布置在两枚白键中间的，人眼看到灯后，大脑需要从灯部位起始，构建一条虚拟直线，判断灯光对应的是黑键还是白键，是偏左的白键还是偏右的白键，另外，黑键比白键要高出近一厘米，整个钢琴键盘区88个按键，从左到右约130厘米，人眼斜视时，黑键部分或全部遮挡了白键的后半部分，视线与远处的目标容易形成视觉误差，以上问题导致判断灯与直线对应按键时出错，或者迟滞大脑判断时间。另外，琴键键盘上附加装置过多，灯的数量过多，使键盘视觉杂乱无序。此外，上述方案仅提示琴键，并未提示应具体用哪根手指去按，而在弹琴的过程中练习者需要在极短的时间内出动手指，初学者可能会依照习惯便利性大量使用食指或中指，形成错误的指法习惯，或者频繁回忆学习过的用指顺序，经过大脑思索判断，选择手指，造成时间拖延。
4.因此，开发一种使用时直观且无需人主观意识判断的智能键盘乐器练习系统极具现实意义。


技术实现要素：

5.由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种使用时直观且无需人主观意识判断的智能键盘乐器练习系统，克服了现有钢琴辅助练习装置直观性一般、仍需人主观意识辅助判断的缺陷。
6.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
7.一种智能键盘乐器练习系统，包括琴用件和手用件；
8.所述琴用件包括投射灯组及琴用件信号接收处理单元；
9.所述琴用件信号接收处理单元包括相互连接的琴用件通讯子单元和琴用件信号处理子单元，所述琴用件通讯子单元用于与外部通讯，所述琴用件信号处理子单元用于处理琴用件通讯子单元获取到的信号得出投射灯组的控制方案，所述琴用件信号处理子单元与投射灯组连接；
10.所述投射灯组包括若干个投射灯，若干个投射灯分别照射在乐器键盘上对应的琴键上；
11.所述手用件包括分别与每个手指对应的指示灯及手用件信号接收处理单元，所述手用件信号接收处理单元包括相互连接的手用件通讯子单元和手用件信号处理子单元，所述手用件通讯子单元用于与外部通讯，所述手用件信号处理子单元用于处理手用件通讯子单元获取到的信号得出指示灯的控制方案，所述手用件信号处理子单元与指示灯连接。手用件上的指示灯与投射灯组上的投射灯同步亮起，能为练习者提供清晰明了的提示信息，方便其练习。上述投射灯组的控制方案实际是根据练习曲目确定的，其具体实现方法为现有成熟技术，同时，在刚开始练琴时对于某一琴键而言，教练一般会给出最优按压的手指，即对于某一练习曲目而言，琴键与按压手指的对应关系是为本领域技术人员所公知的。投射灯组按指令次序射出光束，在对应琴键上形成直径5毫米左右光斑，练习者看到光斑后便可直接按动对应琴键，光斑依次出现，练习者也依次序按动琴键，完成练习。
12.本发明的智能键盘乐器练习系统，分为琴用件和手用件，其中琴用件利用投射灯照射在琴键上，在琴键上表面产生光斑以提示练习者，相比于现有技术在乐器琴键远离人体侧固定的指示灯，其提示效果更明确直观，练习者在观察到光斑信号后即可直接按下该琴键，无需人主观意识进行判断(减少了视觉-思维判断-手部动作这一频繁切换环节所需时间，光斑与按键一体化，所见即所得，人可以不假思索直接跟随光点按键，相比现有方案更加流畅，更容易形成大脑的肌肉记忆)，同时增设手用件，手用件上的指示灯能够提示练习者将琴键动作与手指配对，明确指示初学者用某手指按动某键，避免练习者错用乱用手指，形成错误习惯，避免练习者迟疑思索，选择手指动作，使初学者从一开始就能不假思索，用正确的手指去按压正确的琴键，形成流畅音乐，从而激发兴趣与信心，帮助练习者快速、正确地掌握指法，利用该智能键盘乐器练习系统能够大大减轻对钢琴老师的依赖，不仅能够提高练习效果，而且能大大降低钢琴老师陪练所需的成本，极具应用前景。
13.作为优选的技术方案：
14.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述琴用件还包括灯组架；
15.所述投射灯组通过灯组架固定在钢琴上。
16.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述灯组架整体呈管状且其管壁上开有用于限定投射灯位置的孔位；
17.所述灯组架的下方设有架托，灯组架通过架托固定在琴体的顶部。
18.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述灯组架固定在钢琴键盘所在平面的上方。
19.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述投射灯组与键盘所在平面的间距为
1～70厘米(当然间距及角度均可根据实际情况调整，只要能够保证光束投射在键表面合适位置并形成明显光斑即可)；
20.所述投射灯为激光灯或带透镜的led灯，当然，带透镜的其他灯组也可适用于本发明，此处仅给出一种可行的技术方案而已。
21.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述手用件包括与单手五手指一一对应的五个指示灯、五个手用件信号接收处理单元及五个指套，一指示灯、一手用信号接收处理单元及一指套集成，分别固定在五个手指上。指套可采用柔性材料制成，以提高佩戴舒适性。
22.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述手用件为半指手套，半指手套对应每个手指处均设有指示灯，半指手套上还设有手用件信号接收处理单元，手用件信号接收处理单元与该半指手套上的所有指示灯通过信号连接线a连接。
23.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述手用件包括与单手五手指一一对应的五个指示灯和手用件信号接收处理单元，五个指示灯分别通过指套固定在五个手指上，手用件信号接收处理单元通过腕带固定在手腕位置，手用件信号接收处理单元与五个指示灯通过信号连接线b连接。当然也可针对每个手指设置多个指示灯，甚至可以通过指示灯来提示按压力度，当然本领域技术人员可根据实际需求合理设计方案以满足不同的使用需求，上述指套及腕带可采用柔性材料制成，以提高佩戴舒适性。本发明给出了手用件的三种可行方案，当然本领域技术人员可根据实际情况调整手用件的实际设计。
24.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述外部为智能终端；
25.所述智能终端分别与手用件通讯子单元、琴用件通讯子单元无线通讯连接。通过智能终端即可完成对智能键盘乐器练习系统的控制，此处仅给出一种可行的技术方案而已，本领域技术人员可根据实际需求进行调整；
26.所述手用件共有两组，分别对应左手和右手；
27.左手和右手两组手用件的指示灯的颜色相同或者不同，且同一手用件的所有指示灯的颜色相同(同一颜色更方便区分)。也通过指示灯的形状、数量等区分左、右手，当然利用颜色实现区分，相比之下更为直观，使用体验相对更好。
28.如上所述的一种智能键盘乐器练习系统，所述投射灯组中与左手手用件对应的投射灯的颜色和与右手手用件对应的投射灯的颜色不一样；
29.所述投射灯组中与左手手用件对应的投射灯的颜色与左手手用件的指示灯颜色一致；
30.所述投射灯组中与右手手用件对应的投射灯的颜色与右手手用件的指示灯颜色一致。即投射灯与指示灯的颜色一致，能够更为直观方便地对练习者进行提示。
31.以上技术方案仅为本发明的一种可行的技术方案而已，本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。
32.上述发明具有如下优点或者有益效果：
33.(1)本发明的智能键盘乐器练习系统，其中的琴用件利用投射灯照射在琴键上，在琴键表面产生光斑以提示练习者，相比于现有技术在乐器琴键远离人体侧固定的指示灯，其提示效果直观，练习者在观察到光斑信号后即可直接按下该琴键，无需人主观意识进行判断；
34.(2)本发明的智能键盘乐器练习系统，手用件上的指示灯能够提示练习者将琴键动作与手指配对，明确指示初学者用某手指按动某键，避免练习者错用乱用手指，形成错误习惯，避免练习者迟疑判断动作，初学者从一开始就能正确弹奏，形成流畅音乐，从而激发兴趣与信心，帮助练习者快速、正确地掌握指法；
35.(3)本发明的智能键盘乐器练习系统，能够大大减轻对现场指导老师的依赖，不仅能够提高练习效果，而且能大大降低老师陪练所需的成本，极具应用前景。
附图说明
36.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
37.图1～2分别为安装实施例1的琴用件后的钢琴的主视图及右视图；
38.图3～4分别为安装实施例2的琴用件后的钢琴的主视图及右视图；
39.图5为投射灯作业的示意图；
40.图6为投射灯照射到键盘上的示意图；
41.图7为实施例1的手用件使用状态的示意图；
42.图8为实施例2的手用件使用状态的示意图；
43.图9为实施例5的手用件使用状态的示意图；
44.其中，1为琴体，2为灯组架，3为键盘，4为光束，5为指示灯，6为信号连接线a，7为半指手套，8为手用件信号接收处理单元，9为信号连接线b， 10为指套，11为腕带，12为指示灯、手用信号接收处理单元集成模块。
具体实施方式
45.下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
46.实施例1
47.一种智能键盘乐器练习系统，包括如图1～2所示的琴用件和如图7所示的手用件；
48.琴用件包括灯组架2、投射灯组及琴用件信号接收处理单元，投射灯组包括88个投射灯(激光灯或带透镜的led灯)，88个投射灯分别照射在钢琴键盘上的88个琴键上(投射灯照射如图5和6所示)，灯组架整体呈管状且其管壁上开有用于固定投射灯的孔位，投射灯通过灯组架2固定在钢琴琴体1上，灯组架2固定在钢琴键盘3所在平面的正上方，琴用件信号接收处理单元包括相互连接的琴用件通讯子单元和琴用件信号处理子单元，琴用件通讯子单元用于与外部(智能终端)无线通讯，琴用件信号处理子单元用于处理琴用件通讯子单元获取到的信号得出投射灯组的控制方案，琴用件信号处理子单元与投射灯组连接；
49.手用件为半指手套7，半指手套7对应每个手指处均设有指示灯5，半指手套7的手背处还设有手用件信号接收处理单元8(手用件信号接收处理单元 8包括相互连接的手用件通讯子单元和手用件信号处理子单元，手用件通讯子单元用于与智能终端无线通讯，手用件信号处理子单元用于处理手用件通讯子单元获取到的信号得出指示灯5的控制方案，手用件信号处理子单元与指示灯5 连接)，手用件信号接收处理单元8与该半指手套上的所
有指示灯5通过信号连接线a 6连接；
50.手用件共有两件，分别对应左手和右手，两件手用件的指示灯的颜色不一样且同一手用件的所有指示灯的颜色相同，投射灯组中与左手手用件对应的投射灯的颜色和与右手手用件对应的投射灯的颜色不一样，投射灯组中与左手手用件对应的投射灯的颜色与左手手用件的指示灯颜色一致，投射灯组中与右手手用件对应的投射灯的颜色与右手手用件的指示灯颜色一致。
51.实施例2
52.一种智能键盘乐器练习系统，其与实施例1基本相同，不同在于，其琴用件如图3～4所示，其灯组架的下方设有架托，灯组架通过架托固定在琴体的顶部且投射灯组与钢琴键盘所在平面的间距为40～70厘米，此外，手用件如图8 所示，包括与单手五手指一一对应的五个指示灯5和手用件信号接收处理单元 8，五个指示灯5分别通过指套10固定在五个手指上，手用件信号接收处理单元8通过腕带11固定在手腕位置，手用件信号接收处理单元8与五个指示灯5 通过信号连接线b 9连接。
53.实施例3
54.一种智能键盘乐器练习系统，其与实施例1基本相同，不同在于，其手用件与实施例2相同。
55.实施例4
56.一种智能键盘乐器练习系统，其与实施例2基本相同，不同在于，其手用件与实施例1相同。
57.实施例5
58.一种智能键盘乐器练习系统，其与实施例1基本相同，不同在于，其手用件如图9所示，其包括与单手五手指一一对应的五个指示灯、五个手用件信号接收处理单元及五个指套，一指示灯、一手用信号接收处理单元及一指套集成 (具体为指示灯、手用信号接收处理单元集成模块12集成在指套10上)，分别固定在五个手指上。
59.实施例6
60.一种智能键盘乐器练习系统，其与实施例5基本相同，不同在于，其琴用件与实施例2相同。
61.经验证，本发明的智能键盘乐器练习系统，其中的琴用件利用投射灯照射在琴键上，在琴键上产生光斑以提示练习者，相比于现有技术在乐器琴键远离人体侧固定的指示灯，其提示效果直观，练习者在观察到光斑信号后即可直接按下该琴键，无需人主观意识进行判断；手用件上的指示灯能够提示练习者将琴键动作与手指配对，明确指示初学者用某手指按动某键，避免练习者错用乱用手指，形成错误习惯，避免练习者迟疑判断动作，初学者从一开始就能正确弹奏，形成流畅音乐，从而激发兴趣与信心，帮助练习者快速、正确地掌握指法；能够大大减轻对钢琴老师的依赖，不仅能够提高练习效果，而且能大大降低钢琴老师陪练所需的成本，极具应用前景。
62.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
63.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实
施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。