專利名稱：音樂學(xué)習(xí)與伴奏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子音樂、電視電聲技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自八十年代中期以來，陸續(xù)有"隨意電子琴"、"聲控自動伴奏機(jī)"、"數(shù)字化聲控樂 音發(fā)生器"、"聲控電子琴"、"視頻聲控音樂裝置"等電子音樂裝置的專利申請?zhí)岢錾踔劣诓?分產(chǎn)品問世。這些裝置除了能產(chǎn)生優(yōu)美的電子音樂外，突出的功能是具有自動識別歌唱者 旋律的功能，它們可以隨著歌唱者的聲音發(fā)出和諧的樂音進(jìn)行伴奏。它們或者用硬件對人 聲音的基頻進(jìn)行檢測，或者將人聲做A/D變換后用軟件對人聲進(jìn)行基頻檢測，然后通過對 該基頻進(jìn)行頻率分析確定它所屬的音階，再驅(qū)動一個(gè)音源發(fā)出與該音階和諧的電子樂音， 或?qū)⒃摌芬舻囊裘刃畔@示出來。這些裝置雖然已經(jīng)有不錯(cuò)的性能，但由于成果轉(zhuǎn)化中 的困難，更由于卡拉0K伴奏形式的存在，使其不能實(shí)現(xiàn)有效的產(chǎn)品化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型轉(zhuǎn)變思路，采用互動的方式，增加一些相應(yīng)的軟硬件，將這種裝置主要 定位于音樂學(xué)習(xí)用具，但仍可保留原有功能。 本實(shí)用新型在前述聲控電子音樂裝置的基礎(chǔ)上改進(jìn)。最近的聲控電子音樂裝置的 基本工作原理如附圖1所示，由信號調(diào)理(1) 、AD轉(zhuǎn)換(2)、微處理器系統(tǒng)(3)、圖象生成(4) 等單元組成。該裝置首先對輸入聲音進(jìn)行A/D變換，數(shù)字化的聲音信號送入微處理器系統(tǒng)， 由軟件進(jìn)行基頻檢測并分析確定該基頻所屬的音階，再輸出該音階相關(guān)的信息給一個(gè)音源 (通常是MIDI音源)產(chǎn)生與輸入聲音和諧的樂音信號；與此同時(shí)音階信息經(jīng)軟件轉(zhuǎn)換生成 與音調(diào)高低、音色、力度等相關(guān)的圖象，輸出不同格式的視頻信號，也可借助外部視頻信號 使顯示效果更豐富多彩。 本實(shí)用新型在此基礎(chǔ)上進(jìn)行并不復(fù)雜的改動，實(shí)現(xiàn)了互動功能。在硬件方面，增加 了一個(gè)功能切換開關(guān)7，它連接到微處理器10 口，當(dāng)開關(guān)位于伴奏機(jī)模式時(shí)維持原伴奏功 能不變，位于學(xué)習(xí)機(jī)模式時(shí)則進(jìn)入互動工作狀態(tài)。音樂教師在對學(xué)生進(jìn)行視唱練耳教學(xué)訓(xùn) 練時(shí)，通常先給出一段樂譜或者是音樂句、段的樂音，然后由學(xué)生視唱或模唱，最后由教師 給出評判。這些工作本裝置都可以做到，甚至做的更客觀，更實(shí)時(shí)，在實(shí)施例中將對此做進(jìn) 一步說明。
圖1是視頻聲控電子音樂裝置的基本工作原理框圖。 圖2是本實(shí)用新型的基本工作原理框圖。 圖3是增加外部存儲器的本實(shí)用新型原理框圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型加以說明。 實(shí)施例1功能切換式音樂學(xué)習(xí)裝置 這是在視頻聲控音樂裝置基礎(chǔ)上直接進(jìn)行改進(jìn)，如附圖2所示。它具有信號調(diào)理 模塊1、基頻檢測模塊6、 AD轉(zhuǎn)換模塊2、微處理器系統(tǒng)3、圖象生成模塊4、標(biāo)準(zhǔn)音源5等基 本單元。在硬件方面，這里增加了工作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)7，該開關(guān)位于伴奏機(jī)模式時(shí)維持原功 能不變，當(dāng)開關(guān)位于學(xué)習(xí)機(jī)模式時(shí)裝置將進(jìn)入互動工作狀態(tài)。圖中的模塊6并非必需，它是 一個(gè)硬件基頻檢測器，是可選的部件在必要時(shí)選擇接通，這是由于軟件基頻檢測即使在使 用優(yōu)選的算法例如自相關(guān)、平均幅度差等方法后仍有一定的時(shí)延，故在需要時(shí)可以切換到 硬件基頻檢測通路上。 在學(xué)習(xí)機(jī)模式中最主要的改變是在軟件部分，有兩項(xiàng)內(nèi)容 1、模唱或視唱練習(xí)開機(jī)后選擇好學(xué)習(xí)內(nèi)容，機(jī)器發(fā)出素材規(guī)定的聲音供使用者模 唱、或顯示素材規(guī)定的畫面(曲譜)供使用者視唱。然后機(jī)器轉(zhuǎn)入監(jiān)測狀態(tài)，監(jiān)測輸入的人 聲基頻并記錄下來。 2、模唱或視唱效果的評判將記錄到的人聲基頻與素材規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行比對，對其 音準(zhǔn)度及節(jié)奏性給出評判結(jié)果，該結(jié)果可以實(shí)時(shí)顯示出來，或者在學(xué)習(xí)后進(jìn)行綜合顯示。 實(shí)施例2具有外部存儲器的音樂學(xué)習(xí)裝置 在實(shí)施例1中提到的學(xué)習(xí)素材，可以有很多內(nèi)容，包括簡單或復(fù)雜的音階組合，簡 譜或五線譜的畫面，等等。如果這些內(nèi)容都預(yù)先寫入學(xué)習(xí)機(jī)內(nèi)部的ROM中，一則更改不便， 二則容量有限，限制了學(xué)習(xí)機(jī)的功能，所以這里采用了素材與主機(jī)分離的方式。系統(tǒng)的學(xué) 習(xí)素材被保存于一個(gè)外部的記憶體中，該記憶體可以是一個(gè)常用的標(biāo)準(zhǔn)存儲卡如SD卡、CF 卡，或者是更常用的U盤存儲器，也可以是一個(gè)由普通FLASH存儲芯片等構(gòu)成的本機(jī)專用存 儲卡。這時(shí)要求主機(jī)的微處理器系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)擴(kuò)展相應(yīng)的接口，以便讀取外部記憶體中的數(shù)據(jù)。 由于外部存儲器的存在，這種方式對于不斷更新素材甚至日后學(xué)習(xí)機(jī)的軟件升級都帶來了 便利。裝置的結(jié)構(gòu)如附圖3所示，其中微處理器系統(tǒng)及外圍功能模塊包含了圖2的內(nèi)容，新 增加了外部存儲器8。 由于外部存儲器可以有更大的容量，所以素材內(nèi)容能夠采用尺寸大的視頻等材 料，例如模唱素材可以是鋼琴、小提琴、或者樂隊(duì)的演奏錄象，等等，效果就更加豐富多彩。 在圖3中輸出部分分別是"視頻輸出或顯示器"，"音頻輸出或揚(yáng)聲器"，表示本機(jī)既 可以向音視頻系統(tǒng)輸出信號，也可以自成一體，構(gòu)成小型便攜式自帶顯示器和揚(yáng)聲器的整 機(jī)。通常高端ARM處理器中內(nèi)置有液晶顯示器驅(qū)動單元，在構(gòu)成便攜式整機(jī)時(shí)甚為方便，這 樣的產(chǎn)品為使用者提供了更多的選擇。 音樂學(xué)習(xí)裝置除了供學(xué)生使用外，教師也可用其進(jìn)行教學(xué)活動；除了聲樂的學(xué)習(xí)、 教學(xué)，也可以是器樂的學(xué)習(xí)、教學(xué)，此時(shí)話筒放在樂器旁。 這種具有視頻輸出的音樂學(xué)習(xí)裝置使用高端微處理器系統(tǒng)，這些處理器運(yùn)算速度 快、內(nèi)存容量大，運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)，具有擴(kuò)展以太網(wǎng)接口的基礎(chǔ)條件。通過網(wǎng)絡(luò)接口芯 片實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接入后，可以有效提升系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)資源共享，遠(yuǎn)程教學(xué)和娛樂等更多功 能。例如，遠(yuǎn)程互動教學(xué)時(shí)教師通過網(wǎng)絡(luò)向一個(gè)或多個(gè)學(xué)生發(fā)信息，學(xué)生的基頻及評判結(jié)果 通過網(wǎng)絡(luò)再反饋給教師。[0021] 由于擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口的資料(包括前述擴(kuò)展外部存儲器、擴(kuò)展USB接口 )的資料很 多，說明書中不再給出具體的電路結(jié)構(gòu)說明。
權(quán)利要求一種音樂學(xué)習(xí)與伴奏裝置，由信號調(diào)理(1)、AD轉(zhuǎn)換(2)、微處理器系統(tǒng)(3)、圖象生成(4)等單元組成，其特征是還具有一個(gè)功能切換開關(guān)(7)連接到微處理器系統(tǒng)的IO接。
2. 據(jù)權(quán)利要求1所述的音樂學(xué)習(xí)與伴奏裝置，其特征是它還具有一個(gè)硬件基頻檢測 模塊(6)連接到微處理器系統(tǒng)的IO接口。
3. 據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音樂學(xué)習(xí)與伴奏裝置，其特征是該裝置所發(fā)出的樂音信 息儲存在可插入的外部存儲介質(zhì)(8)中。
4. 據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音樂學(xué)習(xí)與伴奏裝置，其特征是該裝置的微處理器系統(tǒng) 擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口與外部互連網(wǎng)連接。
5. 據(jù)權(quán)利要求2所述的音樂學(xué)習(xí)與伴奏裝置，其特征是該裝置所發(fā)出的樂音信息儲存在可插入的外部存儲介質(zhì)(8)中，并且其微處理器系統(tǒng)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口與外部互連網(wǎng)連 接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種音樂學(xué)習(xí)與伴奏裝置，它屬于電子音樂技術(shù)領(lǐng)域，是對現(xiàn)有視頻輸出聲控電子音樂裝置的改進(jìn)。裝置由話筒、信號調(diào)理、基頻檢測、微處理器、標(biāo)準(zhǔn)音源及圖像生成等單元組成，其特征是還具有一個(gè)功能切換開關(guān)連接到微處理器IO口，可使裝置由伴奏模式切換到音樂學(xué)習(xí)模式。本實(shí)用新型解決了視頻聲控伴奏機(jī)功能單一的問題，使之成為音樂學(xué)習(xí)與伴奏多功能裝置，能夠?qū)κ褂谜叩囊暢蚰３Чo出客觀評判，可廣泛用于學(xué)生自學(xué)或音樂教師的教學(xué)。
文檔編號G09B7/04GK201549089SQ20092014748
公開日2010年8月11日 申請日期2009年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月12日
發(fā)明者嚴(yán)桂林, 盧佳庭, 趙云娥, 陳學(xué)煌 申請人:陳學(xué)煌