本发明专利技术公开了一种基于OMR技术的便携式钢琴伴奏装置，其特征在于，包括控制板、SD CARD、SPI转WIFI电路模块、LCD+触摸屏模块、USB转MIDI模块、高分辨率微型摄像头、大容量可充电电池、电源管理板、铝合金底板和塑胶外壳，控制板、SPI转WIFI电路模块、USB转MIDI模块、大容量可充电电池、电源管理板安装在铝合金底板上，所述铝合金底板固定在塑胶外壳的内部。本发明专利技术为声乐或其它相关音乐专业的练习者提供一个可以随时携带的自动钢琴伴奏装置，该装置可自动识别乐谱图片且可以在线更新和下载伴奏乐谱，方便练习者学习，且省去请钢琴伴奏人员的麻烦。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢琴教学领域，具体涉及一种基于OMR技术的便携式钢琴伴奏装置。
技术介绍
在声乐学习的基础培养阶段，仅学习单行谱。由于此时学生音乐基础差，缺乏与伴奏旋律的认知及配合，缺乏作品整体感，学生在练习作品时需要钢琴伴奏，或播放伴奏音乐。人力进行钢琴伴奏一般要求为钢琴水平较高的专业人员弹奏钢琴，需要耗费人力，费用高昂，且由于人力资源缺乏，不能满足实际需求；播放伴奏音乐是解决问题的一个方法，但因为伴奏音乐品种有限，有时很难找到合适的伴奏音乐；基于PC的作曲软件是另一个解决方案，但是尽管这类软件功能丰富，但价格高昂，而且安装复杂，操作麻烦，对于普通的声乐教学及自学来说，很不方便。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于OMR技术的便携式钢琴伴奏装置，采用嵌入式系统结合OMR(乐谱识别)技术以及专门开发的软件集合实现的声乐学习装置，具有从打印乐谱或 MIDI (Musical Instrument Digital Interface，乐器数字接口，一种协议)乐器生成伴奏电子乐谱、编辑电子乐谱、播放电子乐谱、录音、内置音乐学习资料等功能。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为:一种基于OMR技术的便携式钢琴伴奏装置，包括控制板、SD CARD、SPI转WIFI电路模块、LCD+触摸屏模块、USB转MIDI模块、高分辨率微型摄像头、大容量可充电电池、电源管理板、铝合金底板和塑胶外壳，控制板、SPI转WIFI电路模块、USB转MIDI模块、大容量可充电电池、电源管理板安装在铝合金底板上，所述铝合金底板固定在塑胶外壳的内部，控制板包括嵌入式核心板、音频输入输出插座、摄像头连接器、2个USB主控制器插座、SPI连接器、IXD+触摸屏模块连接器、SD CARD座以及电源插座；嵌入式核心板包括高性能应用处理器、大容量内存、FLASH存储器以及必要的外围电路；它为本装置的控制核心。IXD+触摸屏模块嵌入在塑胶壳顶部的方形开口上，通过电缆连接到控制板上的LCD+触摸屏模块连接器，为装置提供输入输出接口 ；控制板上设有用于录音及放音的音频编解码电路，控制板上还设有用于复位或开关系统的系统复位开关和系统开关；所述FLASH存储器内安装有移植好的LINUX系统，用于控制系统的工作；SD CARD座上安装有用于存储音乐教程及学习资料的SD CARD ;SPI转WIFI电路模块安装在SPI连接器上，用于使装置获得WIFI功能，可以访问网络资源，也能够被其他设备通过WIFI进行访问从而交换数据和文件；摄像头连接器上安装有用于获取乐谱图像的高分辨率摄像头模块，USB转MIDI模块安装在其中一个USB插座上，用于同MIDI乐器通讯，获取其弹奏的音乐乐谱或通过乐器播放音乐；另一个USB插座用于连接外部USB设备，电源管理板提供对电池的充电管理和系统各种电源生成，包括电池充电电路、自动电源切换电路、DC-DC电路以及电池连接器、电源输入连接器和电源输出连接器；所述LINUX系统包括OMR模块，为一个乐谱识别软件，用于高清摄像头获得PNG格式的乐谱图像，然后识别图像后写入电子乐谱文件；乐谱编辑模块，用于读取电子乐谱文件，然后检查及编辑修改乐谱文件，直到满足要求，最后可选的可以转化为各种格式的音频文件比如MP3文件；MIDI录制模块，为一个MIDI乐器录制软件，用于从MIDI乐器获得MIDI流，然后存储为MIDI文件，也可选的可以转为其他音频文件；WEB界面模块，为一个WEB应用，用于用户操作界面，从而调用OMR模块完成图像采集及电子乐谱生成；调用乐谱编辑模块进行乐谱编辑、修改及转化为音频文件格式，也可以直接调用乐谱编辑模块进行作曲；控制MIDI录制模块录制MIDI乐器获得MIDI文件及转为其他格式音频文件；把音频文件或MIDI文件通过内置的音频播放器发送到音频编解码器进行播放或使用内置的录音模块从音频编解码器录制音频并转存为音频文件^EMIDI文件直接通过MIDI接口连接的乐器演奏出来；浏览阅读音乐教程及学习资料；并用于访问网络(局域网或互联网)下载或上传音乐教程及学习资料，作为用户认证支持，使得只有具有正确的用户名和口令的用户才可以登陆进并且访问系统。优选的，乐谱编辑模块对电子乐谱的编辑修改包括:升降调、速度、力度调整以及乐谱本身的直接修改。对电子乐谱可以软件模拟后通过音频接口播放或直接连接MIDI乐器进行播放，直到满足要求。优选的，所述的IXD+触摸屏模块采用24位色IXD，1280*960分辨率的7 ”TFT液晶屏模块。优选的，所述的高分辨率摄像头模块为数字摄像头，摄像头芯片优选500万像素的0V5640芯片，以获得良好的乐谱图像分辨率，有利于乐谱识别软件的处理。优选的，SD CARD的容量为8GB以上。优选的，所述大容量可充电电池采用锂电池，并用适当的结构件固定在铝合金底板上。优选的，所述的音频编解码电路由音频编解码芯片及其外围电路和音频输入输出插座组成，连接到核心板的音频接口信号，音频编解码芯片优选WM8962芯片。优选的，控制板的MIPI接口连接到高分辨率摄像头模块连接器，控制板的I个GP1分别连接到系统开关按钮，控制板的复位引脚连接到复位按钮，控制板的24位LCD接口和触摸屏接口组合后通过接口电路连接到LCD+触摸屏模块连接器，接口电路包括用于触摸屏接口的触摸屏接口芯片TSC2007及其外围电路。优选的，控制板的电源稳压电路产生必要的电压，并且把这些电压分别提供给USB插座电源引脚、LCD+触摸屏模块连接器的电源引脚及控制板电源引脚和SPI插座，SPI插座包括SPI接口引脚及电源引脚，其电源引脚用于给SPI转WIFI模块供电，LCD+触摸屏模块连接器包括LCD视频信号、触摸屏信号及电源引脚，其电源引脚用于给模块供电。本专利技术具有以下有益效果:为声乐或其它相关音乐专业的练习者提供一个可以随时携带的自动钢琴伴奏装置，该装置可自动识别乐谱图片且可以在线更新和下载伴奏乐谱，方便练习者学习，且省去请钢琴伴奏人员的麻烦，具体的，本专利技术以高分辨率照相机来获取五线谱图像；内置OMR软件，采用OMR技术把五线谱图像转换为电子乐谱并存储；可以连接MIDI乐器来采集伴奏音乐并存储为电子乐谱及其他音乐文件格式；可以支持通过MIDI接口连接乐器播放MIDI音乐；内置乐谱编辑器，支持直接输入电子乐谱。乐谱编辑器可以对电子乐谱直接以“所见即所得的方法”进行编辑修改，直到满足要求，并以MIDI文件格式存放。对电子乐谱的编辑修改包括:升降调、速度、力度调整以及乐谱本身的直接修改。对电子乐谱可以软件模拟后通过音频接口播放或直接连接MIDI乐器进行播放，直到满足要求。内置音乐播放录制软件，支持录音和各种音频文件播放。可以在播放时动态显示乐谱，支持显示图像的缩放。存储有音乐术语词典、音乐演唱教育课程等资料，这些课程包含作品演唱提示，重点难点等。这些资料以目录方式组织，以WEB界面呈现。可以连接到普通wifi网络同其他网络终端(如PC)交换文件及数据，也可以直接通过移动通讯模块连接到互联网进行文件的上传和下载。以WEB应用的方式提供外部访问接口，以用户名-口令方式作为安全手段，使用简单。可以根据需要通过预留的高速480Mbps USB2.0本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于OMR技术的便携式钢琴伴奏装置，其特征在于，包括控制板、SD CARD、SPI转WIFI电路模块、LCD+触摸屏模块、USB转MIDI模块、高分辨率微型摄像头、大容量可充电电池、电源管理板、铝合金底板和塑胶外壳，控制板、SPI转WIFI电路模块、USB转MIDI模块、大容量可充电电池、电源管理板安装在铝合金底板上，所述铝合金底板固定在塑胶外壳的内部，控制板包括嵌入式核心板、音频输入输出插座、摄像头连接器、2个USB主控制器插座、SPI连接器、LCD+触摸屏模块连接器、SD CARD座以及电源插座；嵌入式核心板包括高性能应用处理器、大容量内存、FLASH存储器以及必要的外围电路；LCD+触摸屏模块嵌入在塑胶壳顶部的方形开口上，通过电缆连接到控制板上的LCD+触摸屏模块连接器，为装置提供输入输出接口；控制板上设有用于录音及放音的音频编解码电路，控制板上还设有用于复位或开关系统的系统复位开关和系统开关；所述FLASH存储器内安装有移植好的LINUX系统，用于控制系统的工作；SD CARD座上安装有用于存储音乐教程及学习资料的SD CARD；SPI转WIFI电路模块安装在SPI连接器上，用于使装置获得WIFI功能，可以访问网络资源，也能够被其他设备通过WIFI进行访问从而交换数据和文件；摄像头连接器上安装有用于获取乐谱图像的高分辨率摄像头模块，USB转MIDI模块安装在其中一个USB插座上，用于同MIDI乐器通讯，获取其弹奏的音乐乐谱或通过乐器播放音乐；另一个USB插座用于连接外部USB设备，电源管理板提供对电池的充电管理和系统各种电源生成，包括电池充电电路、自动电源切换电路、DC‑DC电路以及电池连接器、电源输入连接器和电源输出连接器；所述LINUX系统包括OMR模块，为一个乐谱识别软件，用于高清摄像头获得PNG格式的乐谱图像，然后识别图像后写入电子乐谱文件；乐谱编辑模块，用于读取电子乐谱文件，然后检查及编辑修改乐谱文件，直到满足要求，最后可选的可以转化为各种格式的音频文件比如MP3文件；MIDI录制模块，为一个MIDI乐器录制软件，用于从MIDI乐器获得MIDI流，然后存储为MIDI文件，也可选的可以转为其他音频文件；WEB界面模块，为一个WEB应用，用于用户操作界面，从而调用OMR模块完成图像采集及电子乐谱生成；调用乐谱编辑模块进行乐谱编辑、修改及转化为音频文件格式，也可以直接调用乐谱编辑模块进行作曲；控制MIDI录制模块录制MIDI乐器获得MIDI文件及转为其他格式音频文件；把音频文件或MIDI文件通过内置的音频播放器发送到音频编解码器进行播放或使用内置的录音模块从音频编解码器录制音频并转存为音频文件；把MIDI文件直接通过MIDI接口连接的乐器演奏出来；浏览阅读音乐教程及学习资料；并用于访问网络(局域网或互联网)下载或上传音乐教程及学习资料，作为用户认证支持，使得只有具有正确的用户名和口令的用户才可以登陆进并且访问系统。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金楠，张芳，
申请(专利权)人：西安音乐学院，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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