專利名稱：：多元智力聽音練腦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種多元智力聽音練腦裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及借助音樂的聽音練習(xí)，培養(yǎng)使用者的注意力、記憶力、數(shù)學(xué)計算和空間智力的多元智力聽音練腦裝置
背景技術(shù)：
：八十年代，美國著名發(fā)展心理學(xué)家、哈佛大學(xué)教授霍華德加德納博士提出多元智力理論?；羧A德.加德納博士指出，人類的智力是多元化而非單一的，主要是由語言智力、數(shù)學(xué)邏輯智力、空間智力、身體運動智力、音樂智力、人際智力、自我認(rèn)知智力、自然認(rèn)知智力八項組成，每個人都擁有不同的智力優(yōu)勢組合。二十多年來，多元智力理論已經(jīng)廣泛應(yīng)用于歐美國家和亞洲許多國家的幼兒教育上，并且獲得了極大的成功。但是另一方面，現(xiàn)有的智力開發(fā)裝置和手段，尤其是面向少、幼兒的智力開發(fā)裝置和手段，主要是針對單一智力培養(yǎng)的，即被培養(yǎng)者通過練習(xí)音樂演奏培養(yǎng)音樂智力，通過學(xué)習(xí)算術(shù)培養(yǎng)數(shù)學(xué)智力等等。所以，基于多元智力的多種智力交叉培養(yǎng)的智力開發(fā)工具幾乎是空白。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種借助音樂練習(xí)來培養(yǎng)少、幼兒的注意力、記憶力、數(shù)學(xué)計算和空間想象力等的多元智力聽音練腦裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種多元智力聽音練腦裝置，包括一個樂器鍵盤，用于根據(jù)使用者的彈奏而產(chǎn)生對應(yīng)的音符信號；揚聲器，其特征在于所述多元智力聽音練腦裝置進(jìn)一步包括一個I/0控制器，其與所述樂器鍵盤和所述揚聲器相連；一個處理裝置，其與所迷I/0控制器相連；其中所述處理裝置按照預(yù)定的映射原則對經(jīng)所述i/o控制器從所述樂器鍵盤傳來的所述音符信號映射成對應(yīng)的數(shù)字和/或算符，對映射出的數(shù)字和/或算符進(jìn)行運算處理。圖l是本發(fā)明的多元智力聽音練腦裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是圖1中的處理器上裝載的程序的流程圖。具體實施例方式以下結(jié)合本發(fā)明的具體實施例。圖1所示的本發(fā)明的多元智力聽音練腦裝置的實施例包括一個樂器鍵盤108、與鍵盤108相連的一個I/O控制器106、被來自1/O控制器106的信號驅(qū)動的揚聲器107、與1/O控制器106相連的處理裝置102、以及與處理裝置102相連的顯示裝置101。在圖l所示的多元智力聽音練腦裝置的實施例的工作中，使用者敲擊樂器鍵盤108產(chǎn)生的音符信號經(jīng)I/O裝置106i^L送到處理裝置102。處理裝置102中的數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊IIOM擬的音符信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號。專用處理才莫塊104對音符信號進(jìn)行處理而生成用于驅(qū)動揚聲器107的音頻信號，該音頻信號經(jīng)I/O控制器106到達(dá)揚聲器107,從而發(fā)出所演奏的音樂聲響。音符/數(shù)字映射模塊109根據(jù)預(yù)定的程序(如結(jié)合圖2所要說明的)，對音符信號所表示的音符進(jìn)行音符-數(shù)字映射，從而確定音符信號所對應(yīng)的數(shù)字；映射所生成的數(shù)字由處理裝置102中的加/減器103進(jìn)行運算；該運算的結(jié)果經(jīng)顯示模塊112處理后被顯示在顯示裝置101上。根據(jù)本發(fā)明的具體實施例，顯示裝置101的顯示方式既可以是顯示數(shù)字，也可以是顯示代表著該數(shù)字的直觀畫面元素，如個數(shù)與該數(shù)字對應(yīng)的物體的圖案。另外，圖1所示的多元智力聽音練腦裝置的實施例還包括存儲器111,用于使得鍵盤輸入的音符號可以重復(fù)放。在根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例中，顯示裝置101還能夠在專用處理模塊104的控制下，顯示加/減器103的運算結(jié)果之外的信息。圖2用于描述圖1所示的本發(fā)明裝置的工作流程和輸入方法?，F(xiàn)在結(jié)合圖2描述圖l所示的本發(fā)明的實施例中的處理裝置102所執(zhí)行的運行程序。在步驟202,處理裝置102的lt/模轉(zhuǎn)換模塊110把模擬的音符信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號。在步驟203，由處理裝置102中的音符/數(shù)字映射才莫塊109才艮據(jù)預(yù)定的映射原則207進(jìn)行音符-數(shù)字映射，即，由音符信號按照映射原則生成表示相應(yīng)的數(shù)字或算符的信號；其間對映射庫208進(jìn)行調(diào)用。例如，在本發(fā)明的一個具體實施例中，映射原則是預(yù)先設(shè)定的，并可以選擇、切換、或更新?；疽綦A有dol、rei、mi、fa、sol、la、si七個，而大部分樂器的配置至少有低音、中音、高音區(qū)三個音區(qū)，共21個音階。即使一個樂器只有兩個音區(qū)，也有14個音階。如此，按照本發(fā)明的一個具體實施例，可以把十進(jìn)制數(shù)字O、1、2、3、4、5、6、7、8、9加上"+"、"-"、"x"、"+"四個基本運算符號，映射到有兩個或更多音區(qū)的樂器的鍵位上，而具體的映射關(guān)系就構(gòu)成了相應(yīng)的映射規(guī)則。映射規(guī)則定義了音階(鍵位)和數(shù)字及運算符號的對應(yīng)關(guān)系。具體的對應(yīng)關(guān)系可以由產(chǎn)品設(shè)計者、生產(chǎn)者或產(chǎn)品使用者定義/選擇。比如，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，把低音區(qū)的dol對應(yīng)數(shù)字1，rei對應(yīng)數(shù)字2，mi對應(yīng)數(shù)字3，依次類推fa、sol、la、si分別對應(yīng)數(shù)字4、5、6、7，而高音區(qū)的dol、rei、mi、fa、sol、la、si分別對應(yīng)8、9、0、"+"、"-"、"x"、根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，映射原則存放在映射庫208中，而映射庫208可以被設(shè)在存儲器111中。作為一種具體實施例，可以預(yù)先編制多套映射原則，由使用者等提供設(shè)定操作進(jìn)行選擇設(shè)定。在步驟204，由處理裝置102的加/減器103根據(jù)預(yù)定的運算原則209,對映射出的數(shù)字和算符進(jìn)行運算，并輸出運算結(jié)果至顯示裝置101。運算原則是預(yù)先設(shè)定的。按照本發(fā)明的一個具體實施例，映射運算原則可以在預(yù)設(shè)的多套中選擇、切換，或進(jìn)行更新。在本發(fā)明的一個進(jìn)一步的具體實施例中，本發(fā)明的多元智力聽音練腦裝置包括用于存儲映射原則、運算規(guī)則的存儲裝置，該存儲裝置可以被包括在存儲器lll中。具體例子1、基本配置基本配置(缺省配置)是從中央C(dol)開始的十四個音(中音區(qū)+高音區(qū))，將dol、rei、mi、fa、sol、la、si、Dol、Rei、Mi、Fa、Sol、La、Si十四個連續(xù)音，分別對應(yīng)數(shù)字l、2、3、4、5、6、7、8、9、0、+、x、+、-，即dol-l，rei=2,mi=3，fa=4,sol=5，la=6,si=7,Dol=8,Rei=9，Mi=0,Fa=+,Sol=x,La=+,Si=—。這個映射原則也可是人為定義的，目的是為了提高訓(xùn)練難度，具有更多樣化的應(yīng)變能力。例如dol=7,rei=6,mi=5，fa=4,sol=3,la=2,si=l等。2、采用基本映射原則的案例當(dāng)用戶按鍵盤"rei"、"La('加號，)，，、"sol"，輸入完后這三個鍵后，顯示器則顯示7(即2+5=7)，喇叭則奏出"rei""La""sol"，系統(tǒng)同時把信號存放在存儲器lll中，可回放，并可反復(fù)聽，直到再次按鍵，進(jìn)行下一組試聽。關(guān)于本發(fā)明的多元智力聽音練腦裝置在訓(xùn)練多元智力上的實際效果本申請人對4-8歲兒童進(jìn)行的對比測試，說明了本發(fā)明的多元智力聽音練腦裝置的使用效果。測試表明，這種訓(xùn)練方式對提高兒童以下四項智力具有顯著效果，并將左腦與右腦的開發(fā)高度結(jié)合1、兒童的注意力明顯提高；2、兒童的空間想象力更豐富；3、兒童的計算能力提高；4、兒童的記憶力增強。例如當(dāng)聽到"rei"、"La"、"sol"三個音時。a)首先，兒童需要集中注意力才能聽辯出這三個音的音色，分別是"rei"、"La"、"sol"。(通過本申請人的考察，兒童在注意力集中的狀態(tài)下，聽辯音色的準(zhǔn)確率幾乎是80%，而注意力不集中的狀態(tài)下，準(zhǔn)確率幾乎為0。)b)接著，需要在腦海里把聽辯出的這三個音對應(yīng)在五線譜的空間里，同時憑記憶調(diào)出與音符對應(yīng)的數(shù)字空間，通過空間想象把音符用數(shù)字符號代換，rei=2，La=+，sol=5，并將音符徹底轉(zhuǎn)換成算式模式"2+5"。c)最后，通過計算得出結(jié)果7。d)音樂是典型的右腦智力開發(fā)范疇，而數(shù)學(xué)是左腦智力開發(fā)的關(guān)鍵，該訓(xùn)練將兩者成功的結(jié)合在一起，促進(jìn)了兒童左右腦的開發(fā)。其過程為聽—辨別音色—轉(zhuǎn)換數(shù)字符號—計算得出結(jié)果在這樣一個循序漸進(jìn)的訓(xùn)練中，兒童會在一次次回答正確的基礎(chǔ)上建立起自信心，同時也會增加集中注意力的時間，由開始的2分鐘—3分鐘—4分鐘—……。之后，隨著聽音數(shù)量的增加和加快彈奏的速度，對記憶力的要求也越來越高，只有記住了每個音，才能進(jìn)行下一步"音樂空間轉(zhuǎn)換到數(shù)學(xué)空間"，使空間轉(zhuǎn)換能力隨之提高，而基礎(chǔ)的計算能力也會在每次訓(xùn)練的基礎(chǔ)上更加準(zhǔn)確和迅速。附《測試結(jié)果分析報告》《測試結(jié)果分析報告》各年齡階段的測試報告詳見如下三個表-表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>提示正確率反應(yīng)兒童的空間想象力、計算能力、記fc力的結(jié)果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>提示正確率反應(yīng)兒童的空間想象力、計算能力、記'f乙力的結(jié)果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>提示正確率反應(yīng)兒童的空間想象力、計算能力、記K力的結(jié)果。可見，本發(fā)明的裝置使其使用者能夠通過彈奏樂器，實現(xiàn)使用者音樂智力、數(shù)學(xué)智力、空間智力等多元智力之間的互動激勵，從而實現(xiàn)這些智力領(lǐng)域的培養(yǎng)，并提供了與現(xiàn)有的智力培養(yǎng)方式不同的新穎的智力培養(yǎng)途徑。另外，單一的智力培養(yǎng)過程往往有枯燥的一面，傳統(tǒng)的算術(shù)練習(xí)和樂器練習(xí)尤其如此，這樣的練習(xí)對兒童(尤其是學(xué)齡前兒童)往往造成畏懼感和厭倦感。本發(fā)明的裝置則使得算術(shù)和樂器的學(xué)習(xí)變得更有趣味性、更豐富多彩、對兒童更具吸引力。在兒童智力的培養(yǎng)中，兒童的主動性對培養(yǎng)的效果乃至成敗是至關(guān)重要的，本發(fā)明的裝置極有助于提高兒童學(xué)習(xí)的主動性，因而具有很大的應(yīng)有前景。權(quán)利要求1、一種多元智力聽音練腦裝置，包括一個樂器鍵盤(108)，用于根據(jù)使用者的彈奏而產(chǎn)生對應(yīng)的音符信號，揚聲器(107)，其特征在于所述多元智力聽音練腦裝置進(jìn)一步包括一個I/O控制器(106)，其與所述樂器鍵盤(108)和所述揚聲器(107)相連，一個處理裝置(102)，其與所述I/O控制器(106)相連，以及其中所述處理裝置按照預(yù)定的映射原則將經(jīng)所述I/O控制器(106)從所述樂器鍵盤傳來的所述音符信號映射成對應(yīng)的數(shù)字和/或算符，并按照預(yù)定的運算規(guī)則對映射出的數(shù)字和/或算符進(jìn)行運算處理。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元智力聽音練腦裝置，其中所述處理裝置(102)進(jìn)一步包括音符/數(shù)字映射模塊(109)，用于按照預(yù)定的映射原則把所述音符信號映射成對應(yīng)的數(shù)字和/或算符，加/減器(103),用于按照預(yù)定的運算原則對映射出的數(shù)字進(jìn)行所述運算處理，以及一個顯示裝置(101),其與所述處理裝置(102)相連，用于沖艮據(jù)所述I/0控制器(106)的處理結(jié)果進(jìn)^f于顯示。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的多元智力聽音練腦裝置，其中所述所述顯示裝置包括表示所述運算處理的結(jié)果的數(shù)字，代表該結(jié)果的直觀畫面元素。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的多元智力聽音練腦裝置，進(jìn)一步包括存儲器(lll),用于存儲以下內(nèi)容中的至少一項所述映射原則、所述運算規(guī)則。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的多元智力聽音練腦裝置，其中所述處理裝置進(jìn)行以下處理^t擬的音符信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字音符信號；根據(jù)預(yù)定的映射原則對所述數(shù)字音符信號進(jìn)行音符-數(shù)字映射，從而把所述數(shù)字音符信號映射成相應(yīng)的數(shù)字或算符；根據(jù)預(yù)定的運算原則，對映射出的數(shù)字和算符進(jìn)行運算；M算結(jié)果輸出至所述顯示裝置。6、根據(jù)權(quán)利要求1-5中任何一項所述的多元智力聽音練腦裝置，其中所述樂器鍵盤包括與至少兩個音區(qū)的音階對應(yīng)的鍵，所述映射原則把所述兩個音區(qū)的兩組dol、rei、mi、fa、sol、la、si音符分別映射成十進(jìn)制數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9及"+"、"-"、"x"、"+"四個基4^算符號。全文摘要本發(fā)明提供了一種多元智力聽音練腦裝置，包括一個樂器鍵盤，用于根據(jù)使用者的彈奏而產(chǎn)生對應(yīng)的音符信號；揚聲器，其特征在于所述多元智力訓(xùn)練裝置進(jìn)一步包括一個I/O控制器，其與所述樂器鍵盤和所述揚聲器相連；一個處理裝置，其與所述I/O控制器相連；以及，一個顯示裝置，其與所述處理裝置相連，其中所述處理裝置按照預(yù)定的映射原則對經(jīng)所述I/O控制器從所述樂器鍵盤傳來的所述音符信號映射成對應(yīng)的數(shù)字和/或算符，對映射出的數(shù)字和/或算符進(jìn)行運算處理，并把該運算的結(jié)果顯示在所述顯示裝置上。文檔編號G09B19/02GK101414415SQ20081022708公開日2009年4月22日申請日期2008年11月21日優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日發(fā)明者周一民申請人:北京億偉華育科技有限公司