共享数码云钢琴制造技术

共享数码云钢琴，集用琴、弹琴、学琴于一体，多人有偿共享使用。该装置包括若干共享数码钢琴端、若干用户端与云平台，采用云边端架构。共享数码钢琴端通过互联网挂载在云平台上，共享数码钢琴端在云平台上去获取演奏资源，上传演奏信息到云平台。用户端按照用户需求扫码使用共享数码钢琴端。共享数码云钢琴通过物联网技术以扫码方式实现多人不同时段付费共享使用；共享数码云钢琴提供面向用户的曲谱推送，以及音色库、曲谱等个性化推荐；共享数码云钢琴提供用户演奏分析评价功能，便于学琴。本发明专利技术共享使用，可大规模地应用到社区、学生宿舍等场所，给提供者、维护人员和用户开创共赢局面，让更多的人接触到钢琴，推进人人美育的进程。育的进程。育的进程。

【技术实现步骤摘要】
共享数码云钢琴


[0001]本专利技术主要涉及键盘弹奏乐器、电子技术及物联网技术，具体涉及一种扫码付费使用的共享数码云钢琴装置。

技术介绍

[0002]机械钢琴，是一种键盘乐器，演奏时按下琴键，通过乐器内的机械装置来产生声音。钢琴音域宽广，音量宏大，音色变化丰富，号称乐器之王，倍受作曲家们和音乐爱好者们的关注和喜爱。但是机械钢琴昂贵且笨重，占用面积大，普通钢琴的重量一般是在200多公斤左右，移动起来极为不便，并且移动有可能会改变琴弦的张力，使之发音的频率改变而需要调律。因此机械钢琴多为居家使用和用于专业演奏，普及率不高。
[0003]为了降低学琴的入门费用，大多数人会选择使用数码钢琴。它的发声原理如下：调用所按琴键在数码钢琴内置音色库中对应的采样信号，利用集成电路根据按键力度、按键时长、踏板情况等物理状况进行一定的运算，再通过数模转换，功率放大后由扬声器播放。由于发声通过电子设备来完成，因此数码钢琴与机械钢琴相比，结构小巧、方便安置、价格便宜。数码钢琴也可以配置88键的标准钢琴键盘，而且有多种音色可以选择，这对于钢琴入门者来说是不错的选择。
[0004]目前，国家大力提倡美育教育。美育在全面发展教育中不可缺少，是社会主义精神文明建设的一个重要组成部分。在人人美育的今天，乐器的全面普及，走进人们的生活日常可大大促进美育教育。数码钢琴虽然有走进千家万户的潜力，但是每家每户都配置并不现实，故对于想学琴的人面临没有琴可以练的难题。家里没有钢琴，若公共场所配置足够多可供使用那也可以解决无琴弹无琴练的困境。然而现在的公共场所却鲜有配置钢琴的，即使有配置也屈指可数，主要用于演出，而不是让人们随意使用。对于一些人群聚集的场所，比如商场、医院、机场等拥挤的场所，配置钢琴且让人们合理利用，其实可以舒缓情绪，缓解排队等候等压力。而对于学校、社区等场所，则可以推进人人美育，让家里没有琴，但是想学琴的人有机会接触到琴。数码钢琴虽然价格便宜，然而在公共场却没有大量配置的主要原因是，数码钢琴的投入、管理、维护成本较高。比如：学校为了发展学生的兴趣爱好，提高学生的美育素养，希望配置数码钢琴等乐器设备，但配置后如何高效、便捷、低成本的管理与维护仍是一个棘手的问题。数码钢琴的共享收费使用，类似共享单车，则有望在数码钢琴提供方、维护方和用户之间找到平衡点。批量数码钢琴在公共场合的使用，用户的微量付费使用，维护方的盈利分成，可以大大降低数码钢琴提供方的投入成本，提升维护质量，减少维护成本，形成一个良性的循环，普惠受益更多的人群。
[0005]由于学琴需要定期练习加以巩固，而钢琴老师人员有限，且不可能随时陪同练习，故亟需练琴的人工智能反馈。现在的技术基本上是通过摄像头获取弹奏者弹奏的音符，后台根据乐谱分析其弹奏是否正确。这就需要购置额外一套带有摄像头的设备来支撑。而对于数码钢琴，由于其本身是通过电子器件来工作的，故完全可以把采集弹奏者弹奏信息的工作交给数码键盘，再将所采集的信息传至云后台，云后台对照曲谱进行详细地智能分析，
则可完成对演奏的及时评价反馈。
[0006]另外，有了智能云作为后台，当数码钢琴成为互联网上的一员，则可以获取网上丰富的资源来使用，如随时下载各种丰富的音色库和曲谱；也可以将数码钢琴的使用情况，用户的弹奏情况上传到互联网上，云后台分析用户行为、弹奏技巧等，这相当于给每个用户配备了一个专职的云教练，这就会形成一个良好的学琴循环链，促进学员进步，推动人人美育的进程。
[0007]基于此，本专利技术提供一种扫码付费即可计时使用的共享数码云钢琴，可以大规模地应用到社区、学生宿舍等场所，让更多的人随时随地接触到钢琴，想练琴时就能练琴，且有专业的云教练指导。

技术实现思路

[0008]针对目前机械钢琴体积庞大，不便在公共场所大量安置使用的问题，本专利技术结合物联网技术，实现多人不同时段共享使用、扫码付费、随时陪练的云钢琴，可大规模地应用于社区、学生宿舍等场所。本专利技术通过如下技术方案实现：
[0009]共享数码云钢琴，其特征在于装置包括若干共享数码钢琴端、若干用户端与云平台，采用“云边端”架构，其中“云”为云平台，“边”为用户端，“端”为共享数码钢琴端。共享数码钢琴端通过互联网挂载在云平台上，在云平台上获取演奏资源，上传演奏信息到云平台。用户端按照用户需求扫码使用共享数码钢琴端；共享数码钢琴端、用户端与云平台各自在物理上是独立的；共享数码云钢琴提供面向用户的曲谱推送，以及音色库、曲谱、教学课件的个性化推荐，用户按需下载；共享数码云钢琴提供用户演奏分析评价功能。
[0010]所述共享数码钢琴端包括控制模块、共享模块和演奏模块。其中共享模块包括通信单元和人机交互单元；演奏模块包括音源单元、键盘、演奏信息合成单元和键盘发声单元。控制模块负责控制共享模块和演奏模块的工作，包括共享模块和云平台、用户端的交互。共享模块负责和云平台交互，当确认该共享数码钢琴端可以共享使用后，演奏模块才启用工作。演奏模块负责让用户弹奏使用和发出弹奏音。
[0011]所述云平台负责管理若干个与云平台连接的共享数码钢琴端，支持音色库、曲谱管理与搜索；以及负责用户端的管理，建立用户信息管理和计费管理系统，包含但不限于管理共享数码钢琴端的ID码，用户使用时间段等。音色库指多种乐器的演奏声音和利用软件编辑过的声音以及伴奏文件等形成的音色文件，进而形成的音色库；由于云平台具有无限的存储能力和编辑能力，音色库放在云平台可以不断扩充，从而更加丰富。
[0012]所述用户端负责扫码：扫描共享数码钢琴端ID码；另外，在通信方面可充当共享数码钢琴端与云平台的数据中继，在计算方面可充当微云角色，进行一些辅助计算反馈给共享数码钢琴端；用户端可以但是不局限于用手机实现。用户端和共享数码钢琴端是多对多的关系，一个用户端可以不同时段使用多个不同的共享数码钢琴端；而一个共享数码钢琴端可以在不同时段供多个用户端使用。
[0013]所述共享模块的通信单元负责与云平台、用户端通信，以实现共享使用的功能，完成共享数码钢琴端身份验证、解锁使用，曲谱文件、相关示范课件、演奏效果反馈结果等的传送。曲谱文件有声音数据流文件和声音格式文件。通信技术可以选用4G、5G、WIFI、蓝牙等。
[0014]所述共享模块的人机交互单元，实现人与琴的人机交互，主要显示共享数码钢琴端的本机物理信息以及被搜索曲谱、相关示范课件、演奏效果反馈结果等的显示；用户的设置输入。所述本机物理信息是共享数码钢琴端ID码，这是唯一的。为了简便，共享数码钢琴端ID码也可以同时贴在该共享数码钢琴端上。
[0015]另外，人机交互单元可以再配置简易喇叭，通过控制模块和人机交互单元结合工作实现曲谱文件的解析和播放。
[0016]所述演奏模块的音源单元负责对云平台下载的音色库进行存储和管理。
[0017]所述演奏模块的键盘负责采集弹奏的按键信息和在键盘上的各种控制信息，然后传给演奏信息合成单元。按键信息包括按键序号，按键时长，按键力度和脚踏板延音等；控制信息如音量、伴奏等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.共享数码云钢琴，其特征在于该琴集用琴、弹琴、学琴于一体，多人有偿共享使用；装置包括若干共享数码钢琴端、若干用户端与云平台，采用云边端架构；共享数码钢琴端通过互联网挂载在云平台上，共享数码钢琴端在云平台上去获取演奏资源，上传演奏信息到云平台；用户端按照用户需求扫码使用共享数码钢琴端；共享数码钢琴端、用户端与云平台各自在物理上是独立的；共享数码云钢琴通过物联网技术，以扫码共享的方式，实现多人不同时段计费共享使用；共享数码云钢琴提供面向用户的曲谱推送，以及音色库、曲谱、教学课件的个性化推荐，用户按需下载；共享数码云钢琴提供用户演奏分析评价功能。2.根据权利要求1所述的共享数码云钢琴，其特征在于共享数码钢琴端是云边端架构中的“端”，包括控制模块、共享模块和演奏模块；其中共享模块包括通信单元和人机交互单元；演奏模块包括音源单元、键盘、演奏信息合成单元和键盘发声单元；控制模块负责控制共享模块和演奏模块的工作，包括共享模块和云平台、用户端的交互；共享模块负责和云平台交互，当确认共享数码钢琴端可以共享使用后，演奏模块才启用工作；演奏模块负责让用户弹奏使用和发出弹奏音。3.根据权利要求1所述的共享数码云钢琴，其特征在于云平台是云边端架构中的“云”，负责管理若干个与云平台连接的共享数码钢琴端，支持音色库、曲谱管理与搜索；建立用户信息管理和计费管理系统；包含但不限于管理共享数码钢琴ID码、用户使用时间段；用户端是云边端架构中的“边”，负责扫码，在通信方面可以充当共享数码云钢琴与云平台的数据中继，在计算方面可以充当微云角色，进行一些辅助计算反馈给共享数码钢琴端；用户端可以但是不局限于用手机实现。4.根据权利要求2所述的共享数码云钢琴，其特征在于共享数码钢琴端共享模块的通信单元负责与云平台、用户端通信，以实现共享使用的功能；完成共享数码云钢琴身份验证、解锁使用，曲谱文件、相关示范课件、演奏效果反馈结果的传送；曲谱文件有声音数据流文件和声音格式文件；通信技术可以选用4G、5G，WIFI，蓝牙；共享数码钢琴端共享模块的人机交互单元，实现人与琴的人机交互，主要显示共享数码钢琴端的本机物理信息以及被搜索曲谱、相关示范课件、演奏效果反馈结果的显示；用户的设置输入；所述本机物理信息是共享数码钢琴端ID码，这是唯一的，为了简便，共享数码钢琴端ID码也可以同时贴在该共享数码钢琴端上；另外，人机交互单元可以配置简易喇叭，控制模块和人机交互单元协同工作实现曲谱文件的解析和播放。5.根据权利要求2所述的共享数码云钢琴，其特征在于共享数码钢琴端演奏模块的音源单元负责对云平台下载的音色库进行存储和管理；演奏模块的键盘负责采集弹奏的按键信息和在键盘上的各种控制信息，然后传给演奏信息合成单元，按键信息包括但不限于按键序号，按键时长，按键力度和脚踏板延音等；控制信息包括但不限于音量、伴奏等；演奏模块的演奏信息合成单元负责根据按键信息和控制信息，结合音色库合成演奏声音，编辑形成声音数据流文件和声音格式文件；演奏模块的键盘发声单元对声音数据流文件进行播放、录音；播放可以有多种方式，扬声器、耳机、蓝牙播放；上述声音数据流文件是指音色库里面的音色文件经过组合叠加形成的比特流二进制文件，可以直接经过键盘发声单元的数模转换，功率放大之后变成声音；
上述声音格式文件是指记录按键信息和控制信息的文件。6.根据权利要求1所述的共享数码云钢琴，其特征在于共享数码云钢琴实现共享功能的过程：1)共享数码钢琴端开机：某个共享数码钢琴端打开电源键，开机后，控制模块控制共享模块的通信单元和人机交互单元开始工作；通信单元和云平台建立通信连接；人机交互单元显示共享数码钢琴端ID码；2)用户通过用户端扫码发出使用请求：用户通过用户端扫描共享数码钢琴端ID码，选择使用时长，提交使用请求，请求包含共享数码钢琴端ID码、使用时长、和用户信息，如手机号码、用户名等；通信单元和用户端建立通信连接；3)云平台计算费用，用户缴费：云平台对用户信息、共享数码钢琴端的信息进行登记核查，如果可用，则根据用户提交的使用时长，计算使用费用，然后通过用户端提醒用户缴费；用户收到缴费提醒后，缴纳相应费用；如果不可用，则通过用户端提醒用户；4)云平台授权使用：云平台确认缴...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦岗，曹燕，王一歌，
申请(专利权)人：广州丰谱信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：