[发明专利]一种键盘乐器示教系统和示教方法

说明书

技术领域

本发明涉及乐器示教技术，具体涉及一种键盘乐器示教系统和示教方法。

背景技术

乐器为广大人民大众所喜爱，但是对于新手来说，乐器弹奏培训花费时间长且费用昂贵；对于教师来说，传统的教学模式显得效率低下，因此智能示教系统的开发很有必要。美国专利US 20120064498A1报道了一种基于计算机实现的交互式的乐器示教系统，它由乐器、接口、计算机组成，乐器里面需要嵌入视觉标识器，计算机通过软件接收接口信号的同时给出示教的控制信号，控制乐器里面的视觉标识器，为使用者的演奏提示视觉上的信号提示，以达到示教的功能。但该发明涉及的乐器示教系统需要加入视觉标识器，比如针对吉他，需要在吉他的每一根弦增加相应的视觉标识器，因此为了实现交互式的示教需要对乐器本身进行改造，无法广泛地运用到现有的乐器中。

美国专利US2005005761A1报道了一种教授音乐的系统，它实现了乐器弹奏的可视化指示，但是在实现的过程中，指示灯位于乐器附近的地方，如专利的说明书附图的图1所示，指示灯位于乐器按键的上方。由于视觉的指示信号并未准确地显示在乐器的按键上，弹奏过程中需要人为地将信号指示与相应的按键进行对应，增加了弹奏者的学习难度。另外，这样的实现也需要大量的指示灯嵌入到乐器表面，难以广泛地运用到现有的乐器中。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种键盘乐器示教系统和示教方法。

本发明采用如下的技术方案来实现：

一种键盘乐器示教系统，其特征在于：所述的系统包括信息采集单元，信号处理单元和信息输出单元。

本发明的系统的基本工作原理是信息采集单元采集使用者弹奏乐器时的指法和使用者的操作指令，信号处理单元处理信息采集单元采集到的信息，信息输出单元接收信号处理单元发送的信号，从而输出相应的提示信息。

所述的信息采集单元用于采集外界信息，并将采集到的信息以信号方式发送到信号处理单元。所述的外界信息包括音乐信息，人体部位的空间坐标信息、压力信息、声音信息。

所述的人体部位的空间坐标信息是人体部位的空间坐标。所述的空间坐标是3D的立体坐标(x,y,z)或2D的平面坐标(x,y)的，所述的人体部位是指弹奏键盘乐器的人体器官，包括手指、脚趾等。该信息既可以用于分析指法还可以作为使用者的空间指令；例如，人看到投影装置投影出来的空间界面，系统通过识别人体部位在空间界面的位置，从而获得指令信息；例如，人看到投影装置投影到墙上的界面，界面上有一个按钮，手指点上去，系统识别到手指位于该按钮上，则系统针对该按钮对应的操作做出相应的行为。

所述的采集的压力信息是使用者按键的力度大小。

所述的声音信息是使用者的语音指令；例如，人发出声音，告诉系统切换到某工作模式，那么系统识别人的声音，切换到相应的工作模式；

所述的信号处理单元用于接收信息采集单元发送的信号，并且进行处理，将处理后的信号发送到信号输出单元；

所述的信息输出单元用于接收信号处理单元发送的信号，并将信号转换为相应的提示信息。所述的提示信息包括视觉信息，压力信息，声音信息。

所述的提示的视觉信息是系统的图像提示信息；所述的系统的图像提示信息包括投影出空间界面和直接投影出指示信息到琴键上。例如，投影出空间界面到墙上，空间界面上显示出指法提示界面，评价界面，报错界面，操作界面等等。例如投影出不同颜色的激光到琴键上，提示指法。

所述的提示的声音信息是系统的语音提示信息；所述的系统的语音提示信息包括当前系统的工作状态和对使用者的评价。例如，使用者弹奏乐器的时候，人体辅助装置发出声音，说明当前音量大小，工作模式等工作状态；使用者弹完之后，人体辅助装置发出声音，评价使用者弹奏水平的高低。

所述的提示的压力信息是人体辅助装置反馈给人体部位的压力；例如，当使用者按到到错误的按键或者按键与提示指法不一致的时候，对人体部位施加一个作用力，阻碍使用者按键，使用者知道按键有误。

所述的键盘乐器是有固定排列顺序的琴键、并且每个琴键有固定音高的乐器。

所述的键盘乐器包括钢琴、管风琴、手风琴或电子琴。

所述的信息采集单元可以包含以下三种组成方式：

(1)   音乐采集装置和图像采集装置；

(2)   音乐采集装置和人体辅助装置；

(3)   音乐采集装置、图像采集装置和人体辅助装置。

所述的信息输出单元可以包含以下二种组成方式：

(1)   投影装置；