钢琴自动演奏教学系统技术方案

本发明专利技术提供一种钢琴自动演奏教学系统，包括钢琴，在钢琴内设置有自动演奏系统，自动演奏系统执行以下步骤的任一种或多种的组合：一、按照正常的方式演奏乐曲一遍以上，作为示范；二、按照升调或降调的方式演奏乐曲，以作为教学的引导；三、演奏乐曲的一部分，由演奏者演奏乐曲的另一部分，以作为合奏示范；优选的方案中，还包括由自动演奏系统播放内置的伴奏音乐的步骤。通过采用以上的步骤和装置，能够实现演奏者利用自动演奏钢琴进行学习，演奏者能够通过跟随弹奏，加快学习进度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢琴领域，特别是一种钢琴自动演奏教学系统。
技术介绍
现有的钢琴，演奏者提高演奏技巧较为困难，需要漫长的学习时间，耗费的精力和时间太多，在弹奏过程中需要老师多次的引导和纠错，而老师的精力有限，难以随时指导。对于纠错，也主要依靠老师的主观判断，存在纠错的不确定性，即弹奏是否正确，缺乏能够量化的指导或比较。这也是造成培训钢琴演奏的导师价格昂贵的原因。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种钢琴自动演奏教学系统，能够利用自动演奏钢琴进行教学，减少演奏者的学习时间，便于演奏者自学，在优选的方案中，能够量化出演奏者在演奏过程中与标准演奏之间的差异，以便于演奏者纠正。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种钢琴自动演奏教学系统，包括钢琴，在钢琴内设置有自动演奏系统，自动演奏系统执行以下步骤的任一种或多种的组合：一、按照正常的方式演奏乐曲一遍以上，作为示范；二、按照升调或降调的方式演奏乐曲，以作为教学的引导；演奏者跟随升调或降调的自动演奏，以正常的方式进行演奏；三、演奏乐曲的一部分，由演奏者演奏乐曲的另一部分，以作为合奏示范；通过以上步骤实现利用钢琴自动演奏进行教学。优选的方案中，还包括由自动演奏系统播放内置的伴奏音乐的步骤。优选的方案中，在钢琴上设有由操作部件所触发的光学感应装置，光学感应装置与主控装置电连接。优选的方案中，所述的操作部件包括琴键、踏板和与琴键和踏板连接的传动机构，在操作部件上设有触发杆，触发杆附近设有检测触发杆位置的光电传感器。优选的方案中，所述的光电传感器为两个，一个位于操作部件活动行程的起始位，另一个位于操作部件活动行程的终止位。优选的方案中，通过光学感应装置采集演奏者的弹奏数据，在主控装置中生成数据文件；通过数据文件的比对实现自动演奏与演奏者演奏的同步。优选的方案中，所述的数据文件为MIDI文件。优选的方案中，将弹奏生成的数据文件与标准的数据文件进行比对，将弹奏生成的数据文件与标准的数据文件不同的位置进行标注，并显示在显示装置上。优选的方案中，将弹奏生成的数据文件与标准的数据文件，转换成带时间轴和对比的键盘动画的图形，以查找差异。优选的方案中，采集演奏者的弹奏数据时，采集光学感应装置中的第一光电传感器的第一次触发信号，第二光电传感器的第一次和第二次触发信号，将第一光电传感器的第二次触发信号作为结束信号，从而获得操作部件的单次弹奏速度和保持时间。本专利技术提供的一种钢琴自动演奏教学系统，通过采用以上的步骤和装置，能够实现演奏者利用自动演奏钢琴进行学习，通过自动演奏系统以正常的方式演奏乐曲，演奏者能够通过跟随的虚拟弹奏，感受演奏的节奏和动作，从而加快学习进度。自动演奏系统按照升调或降调的方式演奏乐曲，演奏者跟随演奏，能够较好的引导演奏者进行弹奏，增加演奏者对乐曲的熟悉程度。自动演奏系统演奏乐曲的一部分，由演奏者演奏乐曲的另一部分，能够以单人完成多人乐曲的演奏，或者降低单人乐曲的演奏难度，加快演奏者的学习进度。优选的方案中，在钢琴上设有由操作部件所触发的光学感应装置，能够精确、量化的指出演奏者与标准之间的差异，实现较好的纠错效果，以提高学习效率。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术中光学感应装置的结构示意图。图2为本专利技术中操作部件按下时的结构示意图。图3为本专利技术中光学感应装置的另一种结构示意图。图4为为本专利技术中光学感应装置的另一种结构按下时的结构示意图。图中：琴键1，触发杆2，第一光电传感器3，第二光电传感器4，挡块5。具体实施方式实施例1：一种钢琴自动演奏教学系统，包括钢琴，在钢琴内设置有自动演奏系统，自动演奏系统执行以下步骤的任一种或多种的组合：一、按照正常的方式演奏乐曲一遍以上，作为示范；将课程的内容录制成MIDI和/或音频文件。其中MIDI文件用于控制自动演奏系统进行演奏，而音频文件则作为伴奏以音响的形式进行同步播放。二、按照升调或降调的方式演奏乐曲，以作为教学的引导；演奏者跟随升调或降调的自动演奏，以正常的方式进行演奏，即以未变化音调的方式进行演奏。以使初学者能够快速掌握演奏的技巧。三、演奏乐曲的一部分，由演奏者演奏乐曲的另一部分，以作为合奏示范；通过以上步骤实现利用钢琴自动演奏进行教学。优选的方案中，还包括由自动演奏系统播放内置的伴奏音乐的步骤。通过MIDI格式的自动演奏乐曲和音频格式的伴奏乐曲，例如MP3、ogg等格式文件进行播放，实现类似音乐会的效果。优选的方案如图1~4中，在钢琴上设有由操作部件所触发的光学感应装置，光学感应装置与主控装置电连接。所述的操作部件包括琴键1、踏板和与琴键1和踏板连接的传动机构，在操作部件上设有触发杆2，触发杆2附近设有检测触发杆2位置的光电传感器。即触发杆2可以是安装在琴键1上，或者与琴键连接的传动机构上，例如击弦机上，又或者安装在用于延音的踏板上，或者与踏板连接的传动机构上。优选的方案中，所述的光电传感器为两个，一个位于操作部件活动行程的起始位，另一个位于操作部件活动行程的终止位。优选的方案中，采集演奏者的弹奏数据时，采集光学感应装置中的第一光电传感器3的第一次触发信号，第二光电传感器4的第一次和第二次触发信号，将第一光电传感器3的第二次触发信号作为结束信号，从而获得操作部件的单次弹奏速度和保持时间。通过光学感应装置，将演奏的音阶、音符数据采集到主控装置中，转换成数据文件。优选的，利用设置在行程起始位和终止位两个光电传感器，本例中采用光电开关，触发杆2与光电开关之间为非接触式触发。光电开关的通、断信号构成两次触发信号，在操作部件例如琴键被按下或踏板被踩下时，触发杆2首先触发第一光电传感器3，获得一个截止信号，此时主控装置中单片机中的cpu根据第一光电传感器3的地址ID，即得到了操作部件的位置，从而获得音阶、音符数据；主控装置中的存储装置并记录第一光电传感器3被触发的时间t0。当触发杆2继续下行，触发第二光电传感器4，得到第二光电传感器4被触发的时间t1，触发杆2的行程为s,从而由vn=s/t1-t0,得到操作部件的运行速度值vn。根据速度vn，得到音强数据，即模拟击弦机敲击琴弦的力度得到的声音强度的数据，在主控装置中存储有转换表格，在该转换表格中不同的速度值vn对应不同的音强数据。因此，由本专利技术能够得到包含音阶、音符、节奏间隔和音强的数据文件，从而真实还原演奏者演奏的效果。对于踏板，当与踏板或其传动机构连接的触发杆抬起时，除了第一光电传感器3被触发的时间t0和第二光电传感器4被触发的时间t1，还包括触发杆离开第二光电传感器4的时间t2，即第二光电传感器4发送有触发杆压下时的截止信号以及触发杆离开时的重新连通信号，t2-t1即得到触发杆的保持时间，从而获得包括延音时间的数据。进一步优选的，为减少软件的复杂程度，对琴键的数据和踏板的数据采用不同的策略，即对于琴键的数据则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢琴自动演奏教学系统，包括钢琴，在钢琴内设置有自动演奏系统，其特征是自动演奏系统执行以下步骤的任一种或多种的组合：一、按照正常的方式演奏乐曲一遍以上，作为示范；二、按照升调或降调的方式演奏乐曲，以作为教学的引导；三、演奏乐曲的一部分，由演奏者演奏乐曲的另一部分，以作为合奏示范；通过以上步骤实现利用钢琴自动演奏进行教学。

【技术特征摘要】
1.一种钢琴自动演奏教学系统，包括钢琴，在钢琴内设置有自动演奏系统，其特征是自动演奏系统执行以下步骤的任一种或多种的组合：
一、按照正常的方式演奏乐曲一遍以上，作为示范；
二、按照升调或降调的方式演奏乐曲，以作为教学的引导；
三、演奏乐曲的一部分，由演奏者演奏乐曲的另一部分，以作为合奏示范；
通过以上步骤实现利用钢琴自动演奏进行教学。
2.根据权利要求1所述的一种钢琴自动演奏教学系统，其特征是：还包括由自动演奏系统播放内置的伴奏音乐的步骤。
3.根据权利要求1所述的一种钢琴自动演奏教学系统，其特征是：在钢琴上设有由操作部件所触发的光学感应装置，光学感应装置与主控装置电连接。
4.根据权利要求1所述的一种钢琴自动演奏教学系统，其特征是：所述的操作部件包括琴键（1）、踏板和与琴键（1）和踏板连接的传动机构，在操作部件上设有触发杆（2），触发杆（2）附近设有检测触发杆（2）位置的光电传感器。
5.根据权利要求4所述的一种钢琴自动演奏教学系统，其特征是：所述的光电传感器为两个，一个位于操作部件活动行程的起始位，另...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴天延，
申请(专利权)人：宜昌金宝乐器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42