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CN107507607A - 一种具有智能训练功能的简易电子琴 - Google Patents

一种具有智能训练功能的简易电子琴 Download PDF

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CN107507607A
CN107507607A CN201710833534.6A CN201710833534A CN107507607A CN 107507607 A CN107507607 A CN 107507607A CN 201710833534 A CN201710833534 A CN 201710833534A CN 107507607 A CN107507607 A CN 107507607A
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CN
China
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CN201710833534.6A
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殷春平
张晗祺
李婧婷
董巍
董一巍
尤延铖
武子瑜
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Xiamen University
Original Assignee
Xiamen University
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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Abstract

一种具有智能训练功能的简易电子琴，涉及电子乐器。设有显示模块、通信控制模块、按键模块、LED指示模块、发声模块和外壳；显示模块为LCD触摸显示屏，显示模块设有至少2个通信口；通信控制模块包括主控制模块、子控制模块和各通信信号线；按键模块通过触摸感应芯片将按键信号采集；LED指示模块包括12个LED指示灯；发声模块为无源喇叭。具有触屏按键、提示、判断、训练、记录、播放等功能。

Description

一种具有智能训练功能的简易电子琴
技术领域
本发明涉及电子乐器，尤其是涉及一种具有智能训练功能的简易电子琴。
背景技术
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。具有可裁剪性、强实时性、操作方便简单、固化代码等特点。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品具有较长的生命周期。
电子琴，是一种乐手通过特定手段触发电子信号，使其利用电子合成技术或是采样技术来通过电声设备发出声音的键盘乐器。电子琴作为一种乐器，在音乐制作、现场演奏等场合应用广泛。而简易电子琴具有电子琴的基本发音功能，价格也比较便宜，其本质是作为儿童玩的玩具，可为学习钢琴及电子琴打好基础。但目前未曾出现具备智能训练功能(包括提示功能、判断功能、训练功能、记录功能等)的产品及类似产品。
现有技术中，目前，已公开的技术如简易电子琴——CN200920316950.X专利，具备基于单片机、按键控制等特点；一种简易电子琴装置——CN201520437008.4专利，具备包含按键模块、时钟电路、复位电路、电源电路、发声模块、显示模块和微控制器模块等特点；一种基于单片机控制的电子琴——CN201220556288.7专利，具备在核心模块的输入端连接有按键模块，核心模块的输出端连接有发音模块和LED显示模块的特点,但这类简易电子琴大多仅具有发音功能和乐曲播放功能，初学者弹奏完整曲目并进行指法练习比较困难，对自身弹奏水平也很难把握，使很多曲目的演奏不能实现，使得学习电子琴的趣味性减少，从而影响用户体验。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有智能训练功能的简易电子琴。
本发明设有显示模块、通信控制模块、按键模块、LED指示模块、发声模块和外壳；
所述显示模块为LCD触摸显示屏，显示模块设有至少2个通信口，显示模块通过屏幕信号线与通信控制模块连接，实现模式选择及乐曲选择功能；
所述通信控制模块包括主控制模块、子控制模块和各通信信号线，子控制模块包括基本音控制芯片与升降音控制芯片，子控制模块与主控制模块连接；基本音控制芯片与基本音按键对应的LED灯连接，升降音控制芯片与升降音键对应的LED灯连接，各通信信号线将主控制模块、子控制模块与控制模块连接；
所述按键模块通过触摸感应芯片将按键信号采集，并通过按键模块输出端与子控制模块连接，使得触摸按键的同时能记录其信息。
所述LED指示模块包括12个LED指示灯，12个LED指示灯对应各按键分布，LED指示模块的输入端与子控制模块连接，当弹奏模式时会根据所按按键亮对应LED灯，训练模式时能根据记录下的弹奏信息控制LED灯的亮灭，从而实现训练功能。
所述发声模块为无源喇叭，无源喇叭通过无源喇叭通信线与主控制模块连接。
所述外壳用于保护电路部分，同时作为显示模块的支撑。
本发明还包括用于为简易电子琴供电的电源接口。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明所述电子琴将同时具备以下功能：1、触屏按键功能，所以按键为触屏传感器，电子发声无机械结构，可降低维护率；2、提示功能，LED灯可根据对应触屏按键是否被按而亮灭，LED灯亮灯时间随按键时间同步亮灯，若按键没有被触摸，则LED灯灭；3、判断功能，当演奏者根据显示器提示乐谱演奏时，若演奏者错误按键，则单片机会记录该键所对应音符，并使得该音符同步在显示屏幕中以亮色显示，这样可以提示演奏者错误演奏的音段，帮助演奏者加强该段音乐训练；4、训练功能，可根据不同曲目改变LED灯发光的顺序及亮灯时间，提示初学者应该按键及时间，有利于初学者更好地掌握演奏曲目的技巧，增加演奏学习的乐趣；5、记录功能，在创作音乐时，电子琴可根据创作者所按键的顺序和时间记录下曲谱，将曲谱显示在电子屏，帮助演奏者记录乐谱；6、播放功能，电子琴的喇叭可播放已存曲谱，指示灯也会根据曲谱中的音符而亮灭。
附图说明
图1为本发明的内部结构俯视示意图。
图2为本发明的内部结构主视示意图。
图3为本发明的总体外形结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的详细说明。
如图1～3所示，本发明实施例主要由显示模块、按键模块、LED指示模块、通信控制模块、发声模块和外壳组成。
一、显示模块：为LCD触摸显示屏27，具有多个通信口，使其能与通信控制模块相连接，实现模式选择及乐曲选择功能。
二、按键模块：包含12个具有触摸感应芯片的按键，分别为C#键11、D#键12、C键13、D键14、E键15、F键16、G键17、A键18、B键19、F#键20、G#键21、A#键22，其中C键13、D键14、E键15、F键16、G键17、A键18、B键19为基本音键，从左至右依次一排放置；C#键11、D#键12、F#键20、G#键21、A#键22为升降音键，从左至右依次一排放置。升降音键整体位于基本音键的前排，C#键11位于C键13与D键14的前排中间，D#键12位于D键14和E键15的前排中间，F#键20位于F键16和G键17的前排中间，G#键21位于G键17和A键18的前排中间，A#键22位于A键18和B键19的前排中间，升降音键整体和基本音键分别与通信控制模块连接，以实现弹奏信号的传输及记录。
三、LED指示模块：如图为LED指示灯9，对应各按键分布，当弹奏模式时会根据所按按键亮对应LED灯，训练模式时能根据记录下的弹奏信息控制LED灯的亮灭，从而实现训练功能。
四、发声模块：为无源喇叭2，通过无源喇叭信号线1与通信控制模块连接实现简易电子琴声音的控制。
五、通信控制模块：包括无源喇叭信号线1、总开关4、稳压模块5、升降音控制芯片6、升降音LED灯信号线7、升降音控制芯片信号线8、按键信号线10、基本音LED灯信号线23、基本音控制芯片24、基本音控制芯片信号线25、主控制芯片26以及屏幕信号线28。无源喇叭信号线1与无源喇叭2连接，用于控制无源喇叭；总开关4与主控制芯片26连接，用于控制本发明的总通断；稳压模块5与主控制芯片26连接，用于保护电路；升降音控制芯片6通过升降音控制芯片信号线8与主控制芯片26连接，同时通过升降音LED灯信号线7与升降音区的LED灯9连接，从而实现升降音按键对应LED灯的控制；基本音控制芯片24通过基本音控制芯片信号线25与主控制芯片连接，同时通过基本音LED灯信号线23与基本音区的LED灯9连接，从而实现基本音按键对应LED灯的控制；按键信号线10将按键模块与主控制芯片26连接，实现各按键输入信息的记录及处理；屏幕信号线28连接主控制芯片26与LCD触摸显示屏27，通过主控制芯片26、升降音控制芯片6以及基本音控制芯片24实现屏幕信息与全部按键、LED灯的互动。
六、外壳：见图3总体外形结构示意图，外壳29用于保护电路部分，同时作为显示模块的支撑。
七、主控制芯片26可以是单片机、DSP、ARM或者微型电脑等控制系统。
八、主控制芯片26内置6种工作模式的程序，可通过触屏显示器来选择不同的工作模式，六种模式分别对应以下功能：1、触屏按键功能，电子琴根据按键发声；2、提示功能，LED灯可根据对应触屏按键是否被按而亮灭，LED灯亮灯时间随按键时间同步亮灯，若按键没有被触摸，则LED灯灭；3、判断功能，当演奏者根据显示器提示乐谱演奏时，若演奏者错误按键，则电子琴记录该键所对应音符，并使得该音符同步在显示屏幕中以亮色显示；4、训练功能，根据不同曲目改变LED灯发光的顺序及亮灯时间，提示初学者应该的按键及时间；5、记录功能，在创作音乐时，电子琴可根据创作者所按键的顺序和时间记录下曲谱，将曲谱显示在电子屏，记录乐谱；6、播放功能，电子琴的喇叭可播放已存曲谱，指示灯根据曲谱中音符而亮灭。
在图1～3中，标记3为电源接口。

Claims (2)

1.一种具有智能训练功能的简易电子琴，其特征在于设有显示模块、通信控制模块、按键模块、LED指示模块、发声模块和外壳；
所述显示模块为LCD触摸显示屏，显示模块设有至少2个通信口，显示模块通过屏幕信号线与通信控制模块连接，用于模式选择及乐曲选择；
所述通信控制模块包括主控制模块、子控制模块和各通信信号线，子控制模块包括基本音控制芯片与升降音控制芯片，子控制模块与主控制模块连接；基本音控制芯片与基本音按键对应的LED灯连接，升降音控制芯片与升降音键对应的LED灯连接，各通信信号线将主控制模块、子控制模块与控制模块连接；
所述按键模块通过触摸感应芯片将按键信号采集，并通过按键模块输出端与子控制模块连接；
所述LED指示模块包括12个LED指示灯，12个LED指示灯对应各按键分布，LED指示模块的输入端与子控制模块连接；
所述发声模块为无源喇叭，无源喇叭通过无源喇叭通信线与主控制模块连接；
所述外壳用于保护电路部分，同时作为显示模块的支撑。
2.如权利要求1所述一种具有智能训练功能的简易电子琴，其特征在于设有电源接口。
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