[发明专利]一种基于光电信息的木钢琴弹奏检测方法

说明书

本申请涉及钢琴教学技术领域，尤其涉及一种基于光电信息的木钢琴弹奏检测方法。包括：安装传感器；通过传感器对对照弹奏过程进行采样，得到光电对照信号集；分别对每个光电对照信号进行强弱分析和节奏分析，得到光电对照信号分析结果，以及建立弹奏检测模型；通过传感器对实际弹奏过程进行采样，得到光电实际信号集；输入光电实际信号集至弹奏检测模型，所述弹奏检测模型以光电对照信号集为检测依据对光电实际信号集中每个光电实际信号进行强弱检测和节奏检测，输出弹奏过程中基于时序的关于琴键的检测结果。本申请的弹奏检测模型对是否准确按动琴键，以及按动琴键后时相应的光电实际信号的强弱和节奏进行检测，由此可实现全面检测。

技术领域

本申请涉及钢琴教学技术领域，尤其涉及一种基于光电信息的木钢琴弹奏检测方法。

背景技术

在钢琴教育领域中，演奏者在独自练习或是在课上练习时，常常难以定量地把握弹奏时琴键的正确度、强弱和节奏等要素。为此，市面上出现了一些通过琴键对弹奏是否正确进行检测的检测技术装置。

然而，市面上的同领域产品大部分集中在电钢琴与电子琴的装置上；而木钢琴因其制造工艺的特殊性，导致难以在上面增添相关的检测装置，即使将相关的检测装置勉强增添到木钢琴上，存在以下缺陷：

1、检测装置与木钢琴原有机械结构耦合度过高。在改造木钢琴时，可能存在破坏木钢琴原有机械结构的风险。

2、采集的信息要素较少。当前的木钢琴或电子琴琴键检测技术只能对琴音的正确度与节奏进行反馈，不能检测出强弱与情感色彩等信息要素。

发明内容

本申请提供了一种基于光电信息的木钢琴弹奏检测方法，能够解决现有的应用到木钢琴上弹奏检测装置存在的与木钢琴耦合度过高以及采集的信息要素较少的问题。

本申请的技术方案是一种基于光电信息的木钢琴弹奏检测方法，所述方法包括：

S1：根据木钢琴中的琴键安装传感器；

S2：确定若干个目标曲目，以及基于预设的采样周期，通过传感器对木钢琴正确弹奏目标曲目时的对照弹奏过程进行采样，得到每个目标曲目的对照弹奏过程中基于时序的关于被按压的琴键的光电对照信号集；

S3：分别对光电对照信号集中的每个光电对照信号进行强弱分析和节奏分析，得到光电对照信号分析结果，以及基于光电对照信号分析结果建立基于若干个目标曲目的弹奏检测模型；

S4：基于预设的采样周期，通过传感器对木钢琴实际弹奏目标曲目时的实际弹奏过程进行采样，得到实际弹奏过程中基于时序的关于被按压的琴键的光电实际信号集；

S5：输入光电实际信号集至弹奏检测模型，所述弹奏检测模型以光电对照信号集为检测依据对光电实际信号集中每个光电实际信号进行强弱检测和节奏检测，输出弹奏过程中基于时序的关于琴键的检测结果。

可选地，所述步骤S1包括：

S11：根据木钢琴中的琴键安装传感器，每个琴键对应两个传感器；

以及，所述步骤S2包括：

S21：确定目标曲目，以及基于预设的采样周期，通过传感器对木钢琴正确弹奏目标曲目时的对照弹奏过程进行采样，得到对照弹奏过程中基于时序的关于被按压的琴键的包括若干个初始光电对照信号的初始光电对照信号集；

每个初始光电对照信号包括：在预设的采样周期中，弹奏过程中被按压的琴键对应的两个传感器分别得到的初始光电对照子信号；

S22：依次对初始光电对照信号集中的若干个初始光电对照子信号进行去噪处理、标准化处理和整合处理，得到若干个光电对照信号，以及相应地得到光电对照信号集；

以及，所述步骤S4包括：