乐器使用时长监测装置及方法制造方法及图纸

本公开提供了一种乐器使用时长监测装置，包括：单片机系统，包括：振动传感器，依次连接运放电路、比较电路，用于通过获取振动数据探测乐器是否进行弹奏；控制模块，与所述振动传感器信号连接，用于执行如下控制逻辑：接收振动传感器获取的振动数据，判断乐器是否开始演奏，并得到乐器每次弹奏的时长数据及总体使用时长数据。本公开利用振动传感器来获取乐器的使用时长等数据，使得人们能够对乐器的使用状态进行更为全面的监测与评估，可用于二手乐器市场对乐器使用状态进行定量评价，并可辅助乐器教学等领域。

【技术实现步骤摘要】
乐器使用时长监测装置及方法
本专利技术涉及一种乐器使用时长的监测方法及装置，属于乐器监测领域。特别是涉及一种利用振动传感器、运放电路、比较电路等模块的单片机系统，对乐器的使用时长进行记录与评估。
技术介绍
乐器通常指能够以各种方式发出乐音，并可进行音乐艺术创造的器具。传统的民族乐器分为四类：体鸣乐器、膜鸣乐器、气鸣乐器与弦鸣乐器；而西洋乐器则一般可用管弦乐器、弹弦乐器、键盘乐器及打击乐器来区分。无论上述何种乐器，发出的声音都是由物体振动产生，并通过介质传播而被人或动物听觉器官感知到的一种波动现象。随着科技、社会的发展，人们对智能化的乐器教学、演奏及监测系统研究不断深入，人们利用压力传感器记录钢琴受到敲击的琴键位置和力度，从而评估钢琴学习的进度、弹奏的曲目，此外，还可利用拉力传感器探测弦受到的拉力，来对乐器进行调音，然而对于乐器每次演奏的起始时刻、时长及总体使用时长等方面的统计数据却没有被很好地记录。另一方面，振动传感器可以用来捕捉乐器发声部位的振动，从而判断音色是否完美，此外，最主要的是它可用来感知乐器的使用状态，当人们敲鼓或是弹琴时，振动传感器可捕捉振动的发生，因此，需要利用振动传感器来获取乐器的使用时长等数据，使得人们能够对乐器的使用状态进行更为全面的监测与评估，可用于二手乐器市场对乐器使用状态进行定量评价，并可辅助乐器教学等领域。公开内容(一)要解决的技术问题本公开提供了一种乐器使用时长的监测方法及装置，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面，提供了一种乐器使用时长监测装置，包括：单片机系统，包括：振动传感器，依次连接运放电路、比较电路，用于通过获取振动数据探测乐器是否进行弹奏；控制模块，与所述振动传感器信号连接，用于执行如下控制逻辑：接收振动传感器获取的振动数据，判断乐器是否开始演奏，并得到乐器每次弹奏的时长数据及总体使用时长数据。在本公开一些实施例中，所述的比较电路连接到控制模块，用于将采集的振动信号与预定的阈值相比较，判断是否进行弹奏；所述比较电路采用控制模块外接的比较电路模块或采用控制模块实现。在本公开一些实施例中，所述控制模块片上集成有时钟信号控制器，通过振动传感器采集振动数据，由振动信号触发控制模块内部的实时时钟计时来获得弹奏时长数据。在本公开一些实施例中，所述振动传感器安装在乐器振动传导区域，所述的振动传导区域包括钢琴内壁、架子鼓侧面、古筝侧壁；所述的振动传感器的类型包括电动式振动传感器、压电式振动传感器、电容式振动传感器、电感式振动传感器。在本公开一些实施例中，所述的乐器使用时长监测装置，还包括：存储模块，连接到控制模块，用于存储时长数据；和/或电源模块，连接到控制模块，包括电源管理模块和电池；电源管理模块具有过充保护、过放保护、充电指示、充满电指示、低电量提醒功能；和/或传输模块，连接到控制模块，用于实现控制模块的数据收发；所述传输模块将控制模块获得的弹奏时长数据上传至终端设备，实现对监测结果进行显示和分析。在本公开一些实施例中，所述的存储模块类型包括SD卡、TF卡、NorFlash、NandFlash；和/或所述的电池的类型包括干电池、可充锂电池、纽扣电池；和/或所述传输模块为无线传输模块，其传输方式包括蓝牙、WIFI、Zigbee、eMTC、NB-IoT、LoRa；所述的终端设备的类型包括智能手机、电脑、平板。在本公开一些实施例中，所述的乐器使用时长监测装置适用的乐器包括钢琴、架子鼓、古筝。根据本公开的另一个方面，提供了一种乐器使用时长监测方法，包括以下步骤：实时监测振动信号，当振动未发生或振动产生的电信号经过运放电路放大后，经比较电路判断，当信号未达到阈值时，系统保持待机状态；当检测到的振动信号大小超过阈值时，系统唤醒；控制模块内部的实时时钟开始记录振动的时长，生成弹奏时长数据；将采集的弹奏时长数据实时保存到存储模块，并将上述数据上传至终端设备。在本公开一些实施例中，所述控制模块内部的实时时钟开始记录振动的时长进一步包括，生成的弹奏时长数据包含振动开始，即弹奏起始的具体日期、时刻，以及此时的弹奏时长、累计至此刻的总体使用时长数据，当振动信号消失或低于阈值时，结束计时。在本公开一些实施例中，还包括步骤：在相同环境下，利用不同大小的力度敲击乐器的发声部位，通过测试发出声音振动的大小为基准来将运放电路的放大倍数设置在合适的值。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本公开乐器使用时长的监测方法及装置至少具有以下有益效果其中之一：(1)由于利用振动传感器探测乐器发声时候产生的振动，例如：鼓面受到敲击时的振动，琴弦受到拨动时发出的振动等，并利用单片机内部的实时时钟记录下振动的持续时间，即乐器的使用时长，从而可以了解乐器每次使用的起始时刻、使用时长、总体使用时长等情况，可用于提醒乐器的定期养护工作，并可为二手乐器价值的评估提供一个量化的参考；(2)通过记录乐器每次的使用时长、总体使用时长等数据，还能用于评估乐器学习人员的学习进度，便于合理安排学习进度，制定学习计划。附图说明图1为本公开实施例乐器使用时长的监测装置的结构示意图。图2为本公开实施例乐器使用时长的监测方法的流程图。【附图中本公开实施例主要元件符号说明】1、单片机系统；2、乐器3、振动传感器；4、运放电路5、比较电路；6、存储模块7、传输模块；8、电源模块9、控制模块；10、终端设备具体实施方式本公开提供了一种乐器使用时长监测装置及方法，可以详尽、实时地记录不同乐器的总体使用时长、每次使用时长、使用频率等信息，并通过传输模块反馈给终端设备，所述监测装置具有结构简单，适用范围广的特点。为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。在本公开的第一个示例性实施例中，提供了乐器使用时长监测装置。图1为本公开第一实施例乐器使用时长的监测装置的结构示意图。如图1所示，本公开乐器使用时长监测装置包括：单片机系统1及终端设备10。以下分别对本实施例乐器使用时长监测装置的各个组成部分进行详细描述。所述单片机系统1包括：控制模块9、振动传感器3、运放电路4、比较电路5、存储模块6、传输模块7及电源模块8，其中：控制模块9片上集成有微处理器、存储器、模数转换器、时钟信号控制器等。用于通过采集到的振动数据，实现包括对乐器每次弹奏的使用时长情况的监测，并通过无线传输模块反馈给终端设备，实现对乐器的远程智能化管理。振动传感器3用于探测乐器是否开始弹奏获取振动数据，并进一步得到弹奏时长数据；通过振动传感器3采集振动数据，由振动信号触发控制模块9内部的实时时钟计时来获得弹奏时长数据。在不影响乐器正常工作的前提下，所述振动传感器3安装在乐器振动传导区域，并依次连接运放电路4、比较电路5、控制模块9的I/O接口。所述的振动传感器可以是电动式振动传感器、压电式振动传感器、电容式振动传感器、电感式振动传感器等。优选地，采用压电陶瓷作为振动传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乐器使用时长监测装置，包括：单片机系统(1)，包括：振动传感器(3)，依次连接运放电路(4)、比较电路(5)，用于通过获取振动数据探测乐器是否进行弹奏；控制模块(9)，与所述振动传感器(3)信号连接，用于执行如下控制逻辑：接收振动传感器(3)获取的振动数据，判断乐器是否开始演奏，并得到乐器每次弹奏的时长数据及总体使用时长数据。

【技术特征摘要】
1.一种乐器使用时长监测装置，包括：单片机系统(1)，包括：振动传感器(3)，依次连接运放电路(4)、比较电路(5)，用于通过获取振动数据探测乐器是否进行弹奏；控制模块(9)，与所述振动传感器(3)信号连接，用于执行如下控制逻辑：接收振动传感器(3)获取的振动数据，判断乐器是否开始演奏，并得到乐器每次弹奏的时长数据及总体使用时长数据。2.根据权利要求1所述的乐器使用时长监测装置，所述的比较电路(5)连接到控制模块(9)，用于将采集的振动信号与预定的阈值相比较，判断是否进行弹奏；所述比较电路(5)采用控制模块(9)外接的比较电路模块或采用控制模块(9)实现。3.根据权利要求2所述的乐器使用时长监测装置，所述控制模块(9)片上集成有时钟信号控制器，通过振动传感器(3)采集振动数据，由振动信号触发控制模块(9)内部的实时时钟计时来获得弹奏时长数据。4.根据权利要求3所述的乐器使用时长监测装置，所述振动传感器(3)安装在乐器振动传导区域，所述的振动传导区域包括钢琴内壁、架子鼓侧面、古筝侧壁；所述的振动传感器的类型包括电动式振动传感器、压电式振动传感器、电容式振动传感器、电感式振动传感器。5.根据权利要求1所述的乐器使用时长监测装置，还包括：存储模块(6)，连接到控制模块(9)，用于存储时长数据；和/或电源模块(8)，连接到控制模块(9)，包括电源管理模块和电池；电源管理模块具有过充保护、过放保护、充电指示、充满电指示、低电量提醒功能；和/或传输模块(7)，连接到控制模块(9)，用于实现控制模块(9)的数据收发；所述传输模块(7)将控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢宝莉，刘育梁，倪卫娟，
申请(专利权)人：江苏觉创科技有限公司，北京乐界乐科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32