專利名稱：樂器光引導(dǎo)演奏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種音樂的演奏裝置或者是音樂教具，具體地是指樂器光引導(dǎo)演奏裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著物質(zhì)生活水平的提高，音樂越來越受到人們的重視和喜愛，各種樂器，特別是鋼琴等大型樂器也越來越多地走進(jìn)家庭，極大地豐富了人們的文化生活。但樂器的演奏是一門專門的技術(shù)，必須經(jīng)過長期、艱苦的訓(xùn)練才能演奏出優(yōu)美的樂曲，不然好的樂器也演奏不出好的樂曲，反而會帶來噪音。演奏樂曲要記憶大量復(fù)雜的樂譜，增加了人們使用樂器的難度。在音樂教學(xué)中，也只有依靠樂譜本和聽曲聲進(jìn)行教學(xué)，除了指法等操作要令以外，對樂曲的掌握主要還是要靠死記硬背。而現(xiàn)在的一些自動演奏技術(shù)和改良樂器，如電子琴的自動伴奏功能，合成器、音序器等樂器雖然都能很準(zhǔn)確地模擬各種樂器的音色，但它們削弱了人的參與性，使樂器失去了由人來操作演奏的功能，大大減少了演奏者使用樂器的趣味性，也不利于進(jìn)行音樂教學(xué)。中國專利公告號CN2255074X，公告日1997年5月28日，發(fā)明名稱《器樂教學(xué)顯示器》提出了采用與樂器音符位置對應(yīng)的音鍵開關(guān)，并將其連接燈泡的技術(shù)方案，教學(xué)者演奏樂器時，音鍵開關(guān)隨演奏者手指動作而開閉，使對應(yīng)的燈泡發(fā)光，提示學(xué)習(xí)者看清所顯示的音符和指法。該顯示器對學(xué)習(xí)者有較好的觀察和提示效果，但僅限于熟練掌握曲譜的教學(xué)者使用，對學(xué)習(xí)者實(shí)際的操作并無幫助；且教學(xué)中若演奏錯誤，則向?qū)W習(xí)者發(fā)出錯誤信號。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種樂器光引導(dǎo)演奏裝置。它結(jié)構(gòu)簡單，光信號對應(yīng)音階及聲音的強(qiáng)度、速度反映準(zhǔn)確，可減輕使用者記憶曲譜的腦力勞動，使用操作方便。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是樂器光引導(dǎo)演奏裝置，包括光顯示元件，光顯示元件分別設(shè)置在樂器按鍵或琴弦上各音符的對應(yīng)位置，或設(shè)置在樂器上的易觀察位置，有一處理器其輸入端連接外存儲器，其輸出端連接驅(qū)動器，驅(qū)動器的輸出端連接各光顯示元件。
本實(shí)用新型還可以在處理器的輸入端還連接有控制器，在其輸出端還連接有顯示器。
在外存儲器的存儲記錄中每一種樂器的聲音數(shù)據(jù)信息均占用一條獨(dú)立的存儲通道，并且各存儲通道的存儲記錄時間同步。
聲音有四種物理性質(zhì)即高低—音階、長短—速度、強(qiáng)弱—強(qiáng)度和音色。音色是由樂器自身的振動頻率所決定的，一般不會改變。而樂曲的演奏往往反映的是聲音其他三種性質(zhì)的變化和組合。與聲音對應(yīng)，當(dāng)我們將光顯示元件即發(fā)光源設(shè)置在琴鍵上，或設(shè)置在琴弦各音符所對應(yīng)的位置上后，就可以利用光信號來反映樂曲中聲音的高低、長短和強(qiáng)弱這三種性質(zhì)，進(jìn)而提示、引導(dǎo)演奏者按動發(fā)光的琴鍵或弦位，使樂器奏出樂曲。
本實(shí)用新型的有益效果是1，將樂曲演奏中需要大量時間、精力完成的對樂譜的記憶和對樂曲關(guān)于音位、指位、節(jié)奏、速度、力度的掌握，通過用光信號的引導(dǎo)改變?yōu)楹啙?，直觀的視覺信號，方便演奏者記譜、識譜和掌握演奏技巧，使高難度的演奏變得很簡單。2，可把經(jīng)典樂曲通過樂器以各音符位置上的光信號顯示出來，引導(dǎo)使用者演奏該樂曲，將對樂曲的枯燥記憶改變?yōu)閷η冁I或?qū)η傧椅恢玫睦斫夂妥R別，其光信號就像永不出錯的指導(dǎo)老師一樣，提示、引導(dǎo)學(xué)習(xí)者親手操作樂器，奏出完整的樂章。減少了學(xué)習(xí)者記憶曲譜的環(huán)節(jié)，極大地提高了樂器學(xué)習(xí)者的積極性和主動性。對于音樂演奏家而言，經(jīng)典樂曲的音位、速度、節(jié)奏、力量等信息通過光信號以光顯位置、光顯時間和亮度反映出來，更有利于加深對樂曲及演奏技巧的理解，有利于自主發(fā)揮出演奏的水平。3，增加了樂器演奏的趣味性和群眾參與性。本實(shí)用新型裝置安裝在如鋼琴等樂器上以后，普通人均可直接操作樂器，演奏出難度較高的樂曲。即使是聾啞人也可根據(jù)光信號的提示和引導(dǎo)使用樂器，演奏出美妙的音樂，適于大眾娛樂和音樂教學(xué)。與卡拉OK引導(dǎo)人們唱歌一樣，本裝置的應(yīng)用將拓展現(xiàn)有的音樂學(xué)習(xí)和消費(fèi)空間，進(jìn)一步豐富人們的文化娛樂生活，提高全社會的音樂素質(zhì)和音樂的普及水平。
圖1是樂器光引導(dǎo)演奏裝置的原理框圖圖2是在鋼琴上應(yīng)用樂器光引導(dǎo)演奏裝置的示意圖圖3是在電子琴上應(yīng)用樂器光引導(dǎo)演奏裝置的示意圖圖4是在簡易電子琴上應(yīng)用樂器光引導(dǎo)演奏裝置的示意圖圖5是在吉它上應(yīng)用樂器光引導(dǎo)演奏裝置的示意圖圖6是在樂譜架上設(shè)置顯示器的示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述參見圖1，樂器光引導(dǎo)演奏裝置由外存儲器1、處理器2、控制器3、驅(qū)動器4、顯示器5和光顯示元件6組成。光顯示元件6分別設(shè)置在樂器按鍵或琴弦上各音符的對應(yīng)位置，或設(shè)置在樂器上的易觀察位置，處理器2其輸入端連接外存儲器1，其輸出端連接驅(qū)動器4，驅(qū)動器4的輸出端連接各光顯示元件6。在外存儲器1的存儲記錄中每一種樂器的聲音數(shù)據(jù)信息均占用一條獨(dú)立的存儲通道，并且各存儲通道的存儲記錄時間同步。外存儲器1采用公知的小型存儲設(shè)備，如軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)或閃存等存儲設(shè)備。它們可將樂曲的數(shù)據(jù)信息如樂曲的總譜表，各種樂器的分譜表數(shù)據(jù)分別存儲在外存儲器1內(nèi)不同的存儲通道中，由處理器進(jìn)行調(diào)用。處理器2可采用微處理器或單片機(jī)。控制器3可以根據(jù)需要采用公知技術(shù)專門制作，其上可設(shè)置播放、暫停、快進(jìn)、快退、選曲、變調(diào)、速度等工作狀態(tài)的選擇按鈕或開關(guān)，操縱處理器2進(jìn)行工作。也可采用現(xiàn)有設(shè)備中的控制器如采用DVD設(shè)備中的控制器。也可以將控制器3的控制電路設(shè)計(jì)到顯示器5中，采用遙控器來操縱顯示器5對整個裝置進(jìn)行控制，就像使用遙控器操縱電視機(jī)一樣。其實(shí)在微處理器或單片機(jī)上也有控制電路，可以對整個裝置的操作進(jìn)行控制，但不如專門的控制器方便。根據(jù)控制器3發(fā)出的指令，處理器2對外存儲器1中的數(shù)據(jù)信息采用公知的數(shù)碼音樂技術(shù)或多媒體影音技術(shù)進(jìn)行處理，并通過公知的電子樂器數(shù)碼聯(lián)接系統(tǒng)(MIDI)，通用序列匯流排(USB)或紅外傳輸?shù)葌鬏敿夹g(shù)，將應(yīng)由樂器演奏的樂曲數(shù)據(jù)信號傳輸給驅(qū)動器4和顯示器5，由驅(qū)動器4分別驅(qū)動樂器上音符所對應(yīng)的各光顯示元件6以發(fā)光的音位、發(fā)光時間的長短和發(fā)光的強(qiáng)弱等方式將樂曲的聲音表現(xiàn)出來；由顯示器5以滾動或翻頁的形式顯示樂譜和影音畫面。驅(qū)動器4還可向顯示器5發(fā)出光標(biāo)10顯示信號，同步指示樂器應(yīng)演奏的音符位置，以便在樂器的音符位置和顯示器5上同時實(shí)現(xiàn)對演奏者識譜、演奏的提示和引導(dǎo)。驅(qū)動器4可以采用公知的技術(shù)制作，也可對現(xiàn)有驅(qū)動器進(jìn)行改造，其主要目的是將經(jīng)處理器運(yùn)算過的樂器聲音數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)各光顯示元件6的電流通、斷及強(qiáng)弱等信號。顯示器5一般采用目前家用電腦所用的顯示器，采用液晶顯示器更好。在處理器2上可以另設(shè)置伴音信號輸出端口，通過揚(yáng)聲器播出外存儲器1中的伴音音樂，使樂器演奏出的音樂更加豐富、完整，更加優(yōu)美、動聽。在處理器2上還可以另設(shè)置信號輸入端口，以接受其它的音樂數(shù)據(jù)信息，在不使用外存儲器1的情況下演奏樂曲。圖1中所示的部件，除光顯示元件6外，在現(xiàn)有的家用電腦或DVD影音設(shè)備中均有配置。也就是說，只要將光顯示元件6設(shè)置在樂器上各音符的對應(yīng)位置或樂器上的易觀察位置，將其導(dǎo)線接入家用電腦或DVD影音設(shè)備，再對家用電腦或DVD影音設(shè)備略加改進(jìn)，使之將與該樂器對應(yīng)某一通道內(nèi)的聲音數(shù)據(jù)信號按音符轉(zhuǎn)換為驅(qū)動各光顯示元件6的開關(guān)信號，就可實(shí)現(xiàn)本裝置的使用功能。從理論上講，一套本裝置連接相應(yīng)的光顯示元件6和顯示器5，即可指揮，引導(dǎo)一場大型交響音樂會中全部樂器的演奏。
參見圖2，圖3，圖4，本裝置應(yīng)用于鋼琴8和電子琴上只需對樂器作出小的改動。如將琴鍵的指板改為透光板，在琴鍵內(nèi)部安裝光顯示元件6，光顯示元件6可采用發(fā)光二極管制成。將連接各光顯示元件6的導(dǎo)線接入驅(qū)動器4，即完成光顯示元件6的安裝。圖2中，在鋼琴8琴蓋的上方裝有顯示器5，在琴鍵上方的左右兩側(cè)分別設(shè)置有控制器3和光顯示元件7?？刂破?上有各種功能按鈕或開關(guān)，可供演奏者操作選擇，光顯示元件7設(shè)置在鋼琴8上的易觀察位置，三個光顯示元件7的設(shè)置是為了對應(yīng)提示、引導(dǎo)演奏者操作使用鋼琴8下方的三個腳踏板。根據(jù)這一思路，在其他一些樂器的易觀察位置上也可設(shè)置光顯示元件7，如在打擊樂器鼓的邊沿也可設(shè)置光顯示元件7。整套裝置可以安裝在鋼琴8的內(nèi)部，也可設(shè)置在鋼琴8的外部，并將導(dǎo)線接入鋼琴8中的各部件上。在圖3，圖4中，本裝置在電子琴上的設(shè)置與圖1中相似，如圖4，在簡易電子琴或鋼琴上也可取消顯示器5，只在琴鍵上設(shè)置光顯示元件6。
參見圖5，本裝置應(yīng)用于吉它9上時，可按照吉它9琴弦練習(xí)指板的形式將各音符的光顯示元件6一并制作為一個整體，構(gòu)成一個吉它演奏光導(dǎo)板，將該光導(dǎo)板對應(yīng)裝在吉它9琴弦的下方，將導(dǎo)線引出或采用無線遙控的形式連接驅(qū)動器4，即可發(fā)出光信號，提示、引導(dǎo)演奏者。同理，在其他弦樂器上都可按此方式應(yīng)用本裝置。圖5中，控制器3設(shè)置在吉它9下方的共鳴腔內(nèi)，并通過遙控的方式操縱處理器2。其實(shí)控制器3和其他部件均可放在吉它9的外部，通過導(dǎo)線驅(qū)動光顯示元件6發(fā)出光信號。
參見圖6，本裝置中可將顯示器5設(shè)置在樂譜架11上，代替樂譜本供管樂器，打擊樂器和弦樂器演奏者們閱讀曲譜。當(dāng)然，在合奏時對于不同的樂器，各樂譜架11上顯示器5所顯示的曲譜是不同的，但由于外存儲器1各存儲通道的存儲記錄時間同步，所以各曲譜的演奏又是和諧和同步的。
以鋼琴8為例，本裝置的使用操作過程如下首先用光盤或磁盤單獨(dú)錄制標(biāo)準(zhǔn)鋼琴曲的音響，使鋼琴曲的聲音數(shù)據(jù)信息單獨(dú)占用光盤或磁盤上的一條存儲通道，然后將光盤或磁盤裝入外存儲器1，開啟顯示器5，開啟控制器3上的播放按鈕。這時本裝置播出的并不是鋼琴曲的聲音，而是由設(shè)置在各琴鍵內(nèi)的光顯示元件6分別發(fā)出的燈光信號。與此同時，顯示器5的屏幕中顯示出鋼琴曲的正在播出的一段曲譜，并有光標(biāo)10同步指示出發(fā)光的光顯示元件6所在的音符位置。演奏者可跟隨琴鍵上燈光的閃動，直接按動發(fā)出光信號的琴鍵，奏出鋼琴曲聲。如果在慌亂中少按了一、兩個琴鍵也沒有關(guān)系，僅少演奏一、兩個音而已，還可接著往下演奏。使用熟練后，還可根據(jù)琴鍵上燈光信號的亮度、亮燈時間來把握按動該琴鍵的力度和節(jié)奏，使演奏出的鋼琴曲更接近原錄制的標(biāo)準(zhǔn)鋼琴曲聲響。
權(quán)利要求1.樂器光引導(dǎo)演奏裝置，包括光顯示元件，其特征在于光顯示元件(6)、(7)分別設(shè)置在樂器按鍵或琴弦上各音符的對應(yīng)位置，或設(shè)置在樂器上的易觀察位置，有一處理器(2)其輸入端連接外存儲器(1)，其輸出端連接驅(qū)動器(4)，驅(qū)動器(4)的輸出端連接各光顯示元件(6)、(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樂器光引導(dǎo)演奏裝置，其特征在于在處理器(2)的輸入端還連接有控制器(3)，在其輸出端還連接有顯示器(5)。
專利摘要樂器光引導(dǎo)演奏裝置，涉及音樂的演奏裝置或者是音樂教具，光顯示元件分別設(shè)置在樂器按鍵或琴弦上各音符的對應(yīng)位置，或設(shè)置在樂器上的易觀察位置，有一處理器其輸入端連接外存儲器，其輸出端連接驅(qū)動器，驅(qū)動器的輸出端連接各光顯示元件?？砂呀?jīng)典樂曲通過樂器以各音符位置上的光信號顯示出來，引導(dǎo)使用者演奏該樂曲，方便演奏者記譜、識譜和掌握演奏技巧，使高難度的演奏變得很簡單。即使是聾啞人也可根據(jù)光信號的提示和引導(dǎo)使用樂器，演奏出美妙的音樂，增加了樂器演奏的趣味性和群眾參與性，可拓展現(xiàn)有的音樂學(xué)習(xí)和消費(fèi)空間，進(jìn)一步豐富人們的文化娛樂生活，適于大眾娛樂和音樂教學(xué)。
文檔編號G09B15/00GK2812170SQ20052009651
公開日2006年8月30日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者艾凱, 張武, 高毅 申請人:艾凱, 張武, 高毅