[发明专利]一种钢琴弹奏音准的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及钢琴弹奏教学领域，特别涉及一种钢琴弹奏音准的检测装置。

背景技术

钢琴是一种源自西洋古典音乐的键盘乐器。音域范围广，从A2(27.5Hz)至c5(4186Hz)，几乎包括了乐音体系中的全部乐音。钢琴普遍用于独奏、重奏、伴奏等演出，作曲和排练音乐十分方便。演奏者通过按下键盘上的琴键，牵动钢琴里面包着绒毡的小木槌，继而敲击钢丝弦发出声音。钢琴因为它宽广的音域，绝美的音色，被称为乐器之王，与小提琴、古典吉他并称为世界三大乐器。

钢琴是由键盘、弦列、共鸣板、支撑结构、踏脚机械系统和琴壳等部件的近万个零件组合而成，它的结构精密。钢琴的发音体是琴弦，钢琴是通过键盘的杠杆作用，将演奏者手指触键的能量传送给联动杠杆，再由联动杠杆在上升的同时，以推杆顶起小锤下方的凸轮，进而推动小锤借惯性冲力击弦，琴弦在小锤的力的作用下振动而发音。

钢琴是一种十二平均律制的乐器，其八度的音程(二倍频程)按频率等比例地分成十二等份，每一等份称为一个半音，即小二度。一个大二度则是两等份。半音是十二平均律组织中最小的音高距离。国际标准音规定，钢琴的a1(小字一组的a音，对应钢琴键是49A)的频率是为440Hz；又规定每相邻半音的频率比值为根据这一规定，就可以算出钢琴上88个琴键音(52个白键，36个黑键)的标准频率。

在目前的钢琴教育及学习过程中，被最广泛运用的传统钢琴(区别于电子琴、电钢琴等)是一种纯机械结构装置，不能在演奏者弹奏的过程中采集音准的数据，来对演奏者的演奏进行对比和分析，无法实现标准化、精细化和智能数字化的教学。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种钢琴弹奏音准的检测装置。

本发明提供了一种钢琴弹奏音准的检测装置，包括声音采集模块、音频采集模块、手形检测模块、显示模块、对比评价模块、警示模块、中央处理器以及无线通信模块；

所述声音采集模块用于接收钢琴的发音，同时把钢琴发音转变为音频电子信号发送到所述音频采集模块中；

所述音频采集模块用于接收所述声音采集模块发送来的音频电子信号，并将接收到的音频电子信号转换为高音数据发送给所述中央处理器；同时对接收到的音频电子信号进行检测和分析，获得音乐基本信息的检测数据，并将检测数据发送给所述中央处理器；

所述手形检测模块用于检测各手指的运动方向和运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度，并将检测到的各手指的运动方向、运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度实时数据发送给所述中央处理器；

所述中央处理器用于实时接收所述音频采集模块所发送的高音数据和检测数据并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的高音数据和检测数据发送给所述对比评价模块；

所述中央处理器还用于实时接收所述手形检测模块所发送的各手指的运动方向、运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度实时数据并发送给无线通信模块，中央处理器同时将所接收到的各手指的运动方向、运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度实时数据发送给所述对比评价模块；

所述对比评价模块用于实时接收所述中央处理器发送来的高音数据和检测数据，对比评价模块同时将所接收到的高音数据和检测数据与设定的高音数据和检测数据进行实时对比，若所接收到的高音数据和检测数据值高于设定值，所述对比评价模块向所述警示模块发送音频异常报警指令；

所述对比评价模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的各手指的运动方向、运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度实时数据，对比评价模块同时将所接收到的各手指的运动方向、运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度实时数据与设定数据对比，若所接收到的各手指的运动方向、运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度实时数据高于设定值，所述对比评价模块向所述警示模块发送手形异常报警指令；

所述警示模块包括第一报警器和第二报警器；所述第一报警器用于接收所述对比评价模块发送来的音频异常报警指令并发出第一报警声；所述第二报警器用于接收所述对比评价模块发送来的手形异常报警指令并发出第二报警声；

所述无线通信模块用于实时接收所述中央处理器发送来的高音数据和检测数据并发送给检测中心；所述无线通信模块还用于实时接收所述中央处理器发送来的各手指的运动方向、运动速度数值、各手指弯曲的程度以及钢琴弹奏时的按压力度实时数据并发送给检测中心。