一种古钢琴演奏动作的检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种古钢琴演奏动作的检测方法，包括：开启定时器，在第一预设时间内利用琴键扫描模块重复扫描琴键状态；若琴键按下，则位于琴键底部的导电模块导通定制电路传感器，定制电路传感器产生电信号并传递至琴键扫描模块；琴键扫描模块扫描并记录对应琴键按下的位置及时间，传递至采样信号处理模块；采样信号处理模块将位置转换成琴键数据信息，并将琴键数据信息暂存至第一存储模块；将第一存储模块内的琴键数据信息发送至第二存储模块；输出第二存储模块中的琴键数据信息。本发明专利技术可以准确检测记录古钢琴演奏信息规律和状态，利用矩阵形式电路传感器有效节省通信接口资源，根据TXT文档信息实现轻松读取数据。据TXT文档信息实现轻松读取数据。据TXT文档信息实现轻松读取数据。

【技术实现步骤摘要】
一种古钢琴演奏动作的检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及古钢琴演奏动作检测技术，特别涉及一种古钢琴演奏动作的检测方法及系统。

技术介绍

[0002]古钢琴是一种古老的钢琴种类，与钢琴一样都是通过敲击蹦紧的金属丝弦震动发音，但与钢琴引起震动的方式不同，因此古钢琴的音色相比钢琴的音色更加纤细。在古钢琴的弹奏、教学时常常需要记录古钢琴琴键的物理信息，尤其是在一些古钢琴的特殊演奏中，需要对其部分弹奏进行记录，以便于在后续的演奏中实现智能回放。
[0003]在现有技术中，记录钢琴演奏动作的方法主要利用光电片的遮光效应，当琴键被弹奏时，琴键带动遮光片向下运动，使遮住的光线逐步增加，光电管的电信号产生变化，得到琴键的物理位置，但该方法对光电传感器的要求高且不稳定，并且每个琴键都需要分别连接通信接口，连线复杂，对芯片接口数量要求也较高。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对以上问题，本专利技术目的是提供一种古钢琴演奏动作的检测方法及系统，通过嵌入式控制系统和定制电路传感器，实现了对古钢琴琴键状态的检测与记录。
[0005]技术方案：本专利技术一方面提供一种古钢琴演奏动作的检测方法，包括：
[0006]开启定时器，在第一预设时间内利用琴键扫描模块重复扫描琴键状态；
[0007]若琴键按下，则位于琴键底部的导电模块导通定制电路传感器，定制电路传感器产生电信号并传递至琴键扫描模块；
[0008]琴键扫描模块扫描并记录对应琴键按下的位置及时间，传递至采样信号处理模块；r/>[0009]采样信号处理模块将位置转换成琴键数据信息，并将琴键数据信息暂存至第一存储模块；
[0010]判断在第二预设时间内所有琴键是否全部抬起且没有新的琴键按下，若是，则将第一存储模块内的琴键数据信息发送至第二存储模块，且清空第一存储模块内暂存数据，否则继续将扫描到的琴键数据信息暂存至第一存储模块；
[0011]输出第二存储模块中的琴键数据信息，实现古钢琴弹奏动作的记录。
[0012]进一步，琴键扫描模块扫描并记录对应琴键按下的位置及时间，传递至采样信号处理模块包括：
[0013]琴键扫描模块扫描定制电路传感器的列线是否被导通，若其中至少某一列被导通时，则继续扫描行线是否被导通，并记录导通的列线n、行线m、按下时间t和持续时间，将列线n、行线m和按下时间t传递至采样信号处理模块。
[0014]进一步，采样信号处理模块将位置转换成琴键数据信息，并将琴键数据信息暂存至第一存储模块包括：
[0015]采样信号处理模块利用列线n和行线m计算键值d，表达式为：d＝(n
‑
1)
×
8+m，将键值d、按下时间t和持续时间暂存至第一存储模块。
[0016]本专利技术另一方面提供一种古钢琴演奏动作的检测系统，该系统包括：导电模块、定制电路传感器、琴键扫描模块、采样信号处理模块、中断记录模块、第二存储模块和定时模块，导电模块固定在每个古钢琴琴键下方，导电模块连接定制电路传感器，定制电路传感器连接琴键扫描模块，琴键扫描模块连接采样信号处理模块，采样信号处理模块连接中断记录模块，中断记录模块连接第二存储模块，定时器连接琴键扫描模块和采样信息处理模块。
[0017]进一步，定制电路传感器由七块结构相同的定制电路板构成，每块定制电路板之间通过导线连接。
[0018]进一步，每块定制电路板上设置间距相同的八个定制传感器，相邻定制传感器间隔为琴键间隔，定制传感器按照琴键位置进行排列。
[0019]进一步，定制电路板由矩阵形列线和行线构成。
[0020]有益效果：本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：本专利技术通过嵌入式系统控制，在古钢琴琴键按下时，利用定制电路传感器，记录其琴键的状态信息，可以实现多个琴键同时按下的检测及记录，并生成电脑可读的TXT文档；本专利技术根据行线列线的导通数据可直接确定琴键键值，利用15个IO口控制矩阵电路传感器的输出端，记录56个古钢琴琴键的按下，减少了占用检测IO口；对琴键按下的次序和数量没有限制，记录准确性高，稳定性好，配置简单，实现了古钢琴琴键的检测和记录；对于古钢琴的教学、演奏及练习均具有重要意义。
附图说明
[0021]图1为检测系统部分结构示意图；
[0022]图2为实施例二中定制电路传感器的PCB示意图。
具体实施方式
[0023]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。
[0024]实施例一
[0025]本实施例所述的一种古钢琴演奏动作的检测方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1，开启定时器，在第一预设时间内利用琴键扫描模块重复扫描琴键状态。
[0027]具体地，将定时器开启，琴键扫描模块按照预先设定的时间间隔开始扫描是否有电信号发送至琴键扫描模块。上述第一预设时间可以根据实际需要在定时器内预先设置，如20ms。
[0028]步骤2，若琴键按下，则位于琴键底部的导电模块导通定制电路传感器，定制电路传感器产生电信号并传递至琴键扫描模块。
[0029]每个琴键的底部都设置有导电模块，当琴键按下时，该琴键底部对应的导电块将向下运动导通定制电路传感器，定制电路传感器包括7块相同结构的定制电路板，定制电路板对应于相应的古钢琴琴键放置，由矩阵型行线和列线连接，对应琴键按下，触发相应行线和列线导通，使定制电路传感器产生电信号，该按下位置处对应的电信号会传输至琴键扫描模块。
[0030]步骤3，琴键扫描模块扫描并记录对应琴键按下的位置及时间，传递至采样信号处理模块。
[0031]上述琴键扫描模块对定制电路传感器进行扫描，扫描的规则为：先扫描列线是否被导通，若其中至少某一列被导通时，再扫描该列上的行线。
[0032]具体地，琴键扫描模块扫描并记录对应琴键按下的位置及时间，传递至采样信号处理模块包括：
[0033]琴键扫描模块扫描定制电路传感器的列线是否被导通，若其中至少某一列被导通时，则继续扫描行线是否被导通，并记录导通的列线n、行线m和按下时间t，将列线n、行线m、按下时间t以及持续时长传递至采样信号处理模块。
[0034]步骤4，采样信号处理模块将位置转换成琴键数据信息，并将琴键数据信息暂存至第一存储模块。
[0035]具体地，采样信号处理模块将位置转换成琴键数据信息，并将琴键数据信息暂存至第一存储模块包括：
[0036]采样信号处理模块利用列线n和行线m计算键值d，表达式为：d＝(n
‑
1)
×
8+m，将键值d、按下时间t和持续时长暂存至第一存储模块。
[0037]上述第一存储模块可以是采样信号处理模块中预设的数组，将键值d和按下时间t暂时存储在数组中，当满足预设条件后触发中断再将数组中的存储信息发送至第二存储模块中进行存储。
[0038]步骤5，判断在第二预设时间内所有琴键是否全部抬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种古钢琴演奏动作的检测方法，其特征在于，包括：开启定时器，在第一预设时间内利用琴键扫描模块重复扫描琴键状态；若琴键按下，则位于琴键底部的导电模块导通定制电路传感器，定制电路传感器产生电信号并传递至琴键扫描模块；琴键扫描模块扫描并记录对应琴键按下的位置及时间，传递至采样信号处理模块；采样信号处理模块将位置转换成琴键数据信息，并将琴键数据信息暂存至第一存储模块；判断在第二预设时间内所有琴键是否全部抬起且没有新的琴键按下，若是，则将第一存储模块内的琴键数据信息发送至第二存储模块，且清空第一存储模块内暂存数据，否则继续将扫描到的琴键数据信息暂存至第一存储模块；输出第二存储模块中的琴键数据信息，实现古钢琴弹奏动作的记录。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，琴键扫描模块扫描并记录对应琴键按下的位置及时间，传递至采样信号处理模块包括：琴键扫描模块扫描定制电路传感器的列线是否被导通，若其中至少某一列被导通时，则继续扫描行线是否被导通，并记录导通的列线n、行线m和按下时间t，将列线n、行线m、按下时间t和持续时间，传递至采样信号处理模块。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，采样信号处理模块将位置转换成琴...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞宗强，郭红俊，张方政，张丰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：