本發(fā)明涉及樂器教學輔助裝置，尤其鋼琴學習指導(dǎo)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

使用電子鼓或真鼓時，需要熟悉樂譜以及在敲打時要考慮節(jié)拍。要敲打得流程，必須經(jīng)過長期訓(xùn)練才能做到。初學者往往不熟悉樂譜，不會控制節(jié)奏，出錯的時候也得不到及時的糾正，導(dǎo)致敲打的過程枯燥乏味，也難能體會到敲打出動聽音樂的樂趣。

申請?zhí)枮?01420112807.X的中國實用新型專利為本申請人研發(fā)的一款產(chǎn)品，其能夠指導(dǎo)用戶打鼓。但是該實用新型專利提供的電子鼓是獨立的產(chǎn)品，并不是與其他樂器組合共同搭配使用起到教學效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供鋼琴學習指導(dǎo)系統(tǒng)，其能指導(dǎo)初學者掌握節(jié)奏，在不熟悉樂譜時也能演奏音樂。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

鋼琴學習指導(dǎo)系統(tǒng)，包括鋼琴和兩個手鼓，所述鋼琴包括控制電路、存儲模塊、第一LCD顯示屏、第二LCD顯示屏、第三LCD顯示屏、琴鍵收音麥克風和多個與鋼琴的琴鍵一一對應(yīng)的第一LED燈條，每個第一LED燈條由多個從上至下依次等間距排列的第一LED燈珠構(gòu)成；第一LED燈條用于指示用戶按壓相應(yīng)的琴鍵；存儲模塊、第一LED燈條、第一LCD顯示屏、第二LCD顯示屏、琴鍵收音麥克風均與控制電路電性連接；該琴鍵收音麥克風用于采集用戶按壓琴鍵的鋼琴音頻；

每個手鼓包括第二LED燈條和感應(yīng)電路，第二LED燈條由多個從上至下依次等間距排列的第二LED燈珠構(gòu)成，第二LED燈條用于指示用戶拍打手鼓；感應(yīng)電路用于采集用戶拍打手鼓的手鼓音頻；第二LED燈條和感應(yīng)電路與控制電路電性連接；

控制電路用于讀取存儲模塊中的MIDI文件，并根據(jù)該MIDI文件解析出兩份掉點指示文件或者解析出一份掉點指示文件和一份五線譜指示文件或者解析出兩份五線譜指示文件，根據(jù)掉點指示文件控制第一LED燈珠和第二LED燈珠從上至下的亮燈位置，根據(jù)五線譜指示文件控制第一LCD顯示屏和/或第三LCD顯示屏顯示對應(yīng)的五線譜，以指示用戶按壓琴鍵或拍打手鼓，并將接收到來自兩個感應(yīng)電路的手鼓音頻分別與MIDI文件比對，或者將接收到來自鋼琴收音麥克風的鋼琴音頻和MIDI文件比對。

優(yōu)選的，所述第一LED燈珠的數(shù)量為16顆。

優(yōu)選的，所述存儲模塊為SD卡。

優(yōu)選的，所述還包括揚聲器，該揚聲器與控制電路電性連接，控制電路用于將來自感應(yīng)電路的手鼓音頻或讀取存儲模塊中的MIDI文件進行處理后輸出至揚聲器播放。

優(yōu)選的，所述手鼓包括兩個拍打部，所述第二LED燈條的數(shù)量為兩個，第二LED燈條與拍打部一一對應(yīng)，該第二LED燈條用于指示用戶在對應(yīng)的拍打部拍打手鼓；所述控制電路用于根據(jù)其中一份掉點指示文件控制其中一個第二LED燈條的第二LED燈珠從上至下的亮燈位置，根據(jù)另外一份掉點指示文件控制另外一個第二LED燈條的第二LED燈珠從上至下的亮燈位置。

優(yōu)選的，所述鋼琴還包括琴蓋，所述第一LCD顯示屏、第二LCD顯示屏和第三LCD顯示屏均設(shè)在琴蓋上，且琴蓋打開時遠離琴鍵的一端設(shè)有與第一LCD顯示屏、第二LCD顯示屏、第三LCD顯示屏均垂直的凸條，凸條上設(shè)有若干個與琴鍵一一對應(yīng)的激光發(fā)射器，激光發(fā)射器與控制電路連接，所述控制電路用于根據(jù)MIDI文件控制相應(yīng)的激光發(fā)射器的工作，以指示用戶按壓與該激光發(fā)射器對應(yīng)的琴鍵。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明能夠幫助鋼琴初學者提升節(jié)奏感，并且對照LED燈珠的指示進行演奏，使學員輕松學習，提升興趣，加強互動。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的鋼琴學習指導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的鋼琴的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的手鼓的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實施方式，對本發(fā)明做進一步描述：

參加圖1至圖3，本發(fā)明提供一種鋼琴學習指導(dǎo)系統(tǒng)，包括鋼琴1和手鼓，鋼琴1和手鼓電性連接，由鋼琴1控制手鼓的電器件，本發(fā)明的手鼓選用為兩個。鋼琴1的機械結(jié)構(gòu)與市面上的普通鋼琴大致相同，具有琴鍵2、琴蓋3。本發(fā)明的鋼琴1為電子鋼琴，還包括有控制電路11、存儲模塊12、第一LCD顯示屏3、第二LCD顯示屏4、第三LCD顯示屏5、琴鍵收音麥克風13和第一LED燈條。第一LED燈條的數(shù)量為多個，與鋼琴的琴鍵一一對應(yīng)。本發(fā)明的第一LCD顯示屏4、第二LCD顯示屏5和第三LCD顯示屏6可以設(shè)置在琴蓋3的內(nèi)表面，當使用鋼琴1時，打開琴蓋3，從而琴蓋3的內(nèi)表面面向彈奏的用戶，用戶方便的觀看到第一LCD顯示屏4、第二LCD顯示屏5和第三LCD顯示屏6所顯示的數(shù)據(jù)或畫面。

本發(fā)明中的第一LCD顯示屏4和第三LCD顯示屏6實際為同樣功能的器件，分別對應(yīng)不同的用戶，如第一LCD顯示屏4對應(yīng)用戶A，第三LCD顯示屏6對應(yīng)用戶B，但是兩個顯示屏顯示的內(nèi)容可以完全一致，也可以一個顯示屏顯示五線譜，一個顯示屏顯示亮度位置，下面會具體講述。

本發(fā)明的存儲模塊12優(yōu)選為SD卡，用于存儲MIDI文件，用戶可通過第二LCD顯示屏5選取曲目，根據(jù)用戶選取的曲目控制電路11調(diào)取出相應(yīng)的MIDI文件，并解析出兩份掉點指示文件，或者解析出一份掉點指示文件和一份五線譜指示文件，或者解析出兩份五線譜指示文件。

第一LED燈條的安裝位置與第一LCD顯示屏4和第三LCD顯示屏6對應(yīng)，也就是第一LED燈條設(shè)置在第一LCD顯示屏4和第三LCD顯示屏6所形成的一個多邊形框中，但是第一LED燈條和第一LCD顯示屏4、第三LCD顯示屏6是分開的器件。每個第一LED燈條由多個從上至下依次等間距排列的第一LED燈珠構(gòu)成；第一LED燈條用于指示用戶按壓相應(yīng)的琴鍵2；存儲模塊12、第一LCD顯示屏4、第二LCD顯示屏5、第三LCD顯示屏6、琴鍵收音麥克風13均與控制電路11電性連接。該琴鍵收音麥克風13用于采集用戶按壓琴鍵2的鋼琴音頻。

每個手鼓7包括第二LED燈條8和感應(yīng)電路，第二LED燈條8由多個從上至下依次等間距排列的第二LED燈珠構(gòu)成，第二LED燈條用于指示用戶拍打手鼓；感應(yīng)電路用于采集用戶拍打手鼓的手鼓音頻；第二LED燈條和感應(yīng)電路與控制電路11電性連接。

控制電路11根據(jù)掉點指示文件控制第一LED燈珠和第二LED燈珠從上至下的亮燈位置，根據(jù)五線譜指示文件控制第一LCD顯示屏和/或第三LCD顯示屏顯示對應(yīng)的五線譜，以指示用戶按壓琴鍵2或拍打手鼓，當最后一個第一LED燈珠或者最后一個第二LED燈珠亮燈時，用戶則按壓琴鍵和2拍打手鼓；將接收到來自兩個感應(yīng)電路的手鼓音頻的時間分別與MIDI文件比對，或者將接收到來自鋼琴收音麥克風13的鋼琴音頻和MIDI文件比對。

具體來講，MIDI文件中具有對應(yīng)的多條音軌，可以根據(jù)這個音軌解析出兩份掉點指示文件?？刂齐娐?1根據(jù)掉點指示文件、每一個第一LED燈條的第一LED燈珠數(shù)量、每一個第二LED燈條7的第二LED燈珠的數(shù)量、第一LED燈珠之間的間距、第二LED燈珠之間的間距和預(yù)設(shè)準備時間，分別得到對應(yīng)第一LED燈珠的從上至下的亮燈位置和第二LED燈珠的從上至下的亮燈位置，也就是根據(jù)掉點指示文件控制具體對應(yīng)哪個時刻是哪一個第一LED燈珠亮和哪一個第二LED燈珠亮。

例如，兩個手鼓，一個為手鼓A，一個為手鼓B，用戶A使用手鼓A，用戶B使用手鼓B，當進行指導(dǎo)練習時，鋼琴中的控制電路11控制手鼓A和手鼓B的第二LED燈珠同步亮燈，分別指示用戶A和用戶B拍打手鼓，手鼓A和手鼓B的亮燈時間點和對應(yīng)具體燈珠的位置完全一致。用戶A和用戶B拍打手鼓后分別產(chǎn)生手鼓音頻A和手鼓音頻B，分別將手鼓音頻A和手鼓音頻B的與MIDI文件比對，分別得到用戶A的準確率和用戶B的準確率，比較用戶A的準確率和用戶B的準確率，從而得到用戶A和用戶B的同步率，例如，用戶A的連續(xù)準確率為100％，用戶B的連續(xù)準確率為100％，則用戶A與用戶B的同步率為100％。兩人都必須同時敲擊正確，同步率才會提升，可以設(shè)置為連續(xù)10秒以上敲擊正確，同步率為上升為100％。準確率100％也就是敲擊正確。同步率最終顯示在第二LCD顯示屏5。

根據(jù)上述設(shè)置，可以同時對用戶A和用戶B實現(xiàn)樂器指導(dǎo)作用，對于初學者而言，其節(jié)奏感不強，通過手鼓的拍打練習，加強初學者的節(jié)奏感。

另一種使用方式是：用戶A和用戶B都使用鋼琴彈奏，用戶A對應(yīng)第一LCD顯示屏4，用戶B對應(yīng)第三LCD顯示屏6，進行彈奏練習時，控制電路11可解析出兩份掉點指示文件，這里需要提出的是，并不是第一LCD顯示屏4對應(yīng)一份掉點指示文件，第三LCD顯示屏6對應(yīng)另一份掉點指示文件，可以理解彈奏鋼琴需要兩個手，因而這里的兩份掉點指示文件是對應(yīng)同一個LCD顯示屏的左右兩個位置，分別指示用戶A和用戶B的左手和右手對琴鍵的按壓。

使用鋼琴彈奏時，控制電路11也可以根據(jù)MIDI文件解析出一份五線譜指示文件和一份掉點指示文件，例如第一LCD顯示屏4對應(yīng)五線譜指示文件，第三LCD顯示屏6對應(yīng)掉點指示文件，也就是說，用戶A是根據(jù)第一LCD顯示屏4上顯示的五線譜進行彈奏，用戶B是根據(jù)第三LCD顯示屏6上顯示的亮燈位置進行彈奏，并且分別將用戶A彈奏的鋼琴音頻和用戶B彈奏的鋼琴音頻與MIDI文件進行比對，得到用戶A的準確率和用戶B的準確率，再計算用戶A和用戶B的同步率。兩人都必須同時彈奏正確，同步率才會提升。兩個用戶可以對換位置練習。當同步率為100％且維持該同步率一段時間后，可以進入再下一階段，也就是兩個用戶都對照著五線譜進行彈奏，此時，控制電路11控制第一LCD顯示屏4和第三LCD顯示屏6都顯示五線譜。第一LCD顯示屏4為五線譜和第三LCD顯示屏6為亮燈指示時，兩者信息是同步的，只是表現(xiàn)方式有所不同。

當然，在使用鋼琴指導(dǎo)訓(xùn)練時，還可以用戶A和用戶B都對應(yīng)五線譜指示文件進行操作練習。此階段為一個用戶對應(yīng)五線譜一個用戶對應(yīng)亮燈的下一階段。對于五線譜演奏練習，也可以解析出掉點文件，對應(yīng)到用戶需要彈奏的五線譜的位置上可以通過加粗或者亮燈的方式展示，以供用戶更加清楚演奏進度。

作為優(yōu)選，手鼓7包括兩個拍打部9，所述第二LED燈條8的數(shù)量為兩個，第二LED燈條8與拍打部9一一對應(yīng)，該第二LED燈條9用于指示用戶在對應(yīng)的拍打部9拍打手鼓；所述控制電路用于根據(jù)其中一份掉點指示文件控制其中一個第二LED燈條8的第二LED燈珠從上至下的亮燈位置，根據(jù)另外一份掉點指示文件控制另外一個第二LED燈條8的第二LED燈珠從上至下的亮燈位置。

兩個拍打部9，一個左拍打部，一個為右拍打部，兩份掉點指示文件一份是對應(yīng)左，一份是對應(yīng)右?？梢岳斫?，用戶左手根據(jù)左拍打部對應(yīng)的第二LED燈條8的亮燈指示拍打左拍打部，右手根據(jù)右拍打部對應(yīng)的第二LED燈條8的亮燈指示拍打右拍打部。一般來講，鋼琴曲是根據(jù)左右手需要彈奏的琴鍵2編排的，鋼琴曲中左手需要彈兩個鍵，手鼓上就需要拍兩下，如此類推。通過手鼓進行節(jié)奏感的練習，會降低后續(xù)對鋼琴的琴鍵2的練習的演奏難度，并增加準確率，提升自信心。拍打部9的位置對應(yīng)感應(yīng)電路的安裝位置，也就是說，感應(yīng)電路可以安裝在拍打部9的區(qū)域，以更好的感應(yīng)到用戶的拍打。

本發(fā)明的使用是針對兩個學員同時進行，第一LCD顯示屏4對應(yīng)一個用戶，第三LCD顯示屏6對應(yīng)另外一個用戶，一個用戶需要使用左手和右手進行彈奏，其中第一LCD顯示屏4可以通過分左右兩個區(qū)域?qū)煞莶煌牡酎c指示文件進行掉點提示用戶按壓，可以將這兩個區(qū)域理解為第一LCD顯示屏4的左LCD顯示屏和右LCD顯示屏，也可以根據(jù)兩份不同的掉點指示文件顯示不同的亮燈顏色指示用戶的左手、右手按壓。第三LCD顯示屏6也同樣如此。而如果是對應(yīng)控制電路根據(jù)MIDI文件解析出的為五線譜指示文件，則五線譜指示文件可以直接是第一LCD顯示屏4的左右兩個屏幕一樣，同樣，在五線譜指示文件的情況下，第三LCD顯示屏6的左右兩個屏幕一樣。

其中一個第一LCD顯示屏4的左LCD顯示屏對應(yīng)用戶A的左手彈奏琴鍵區(qū)域，右LCD顯示屏對應(yīng)用戶A的右手彈奏琴鍵區(qū)域。同理，另外一個LCD顯示屏對應(yīng)用戶B，其第一左LCD顯示屏對應(yīng)用戶B的左手彈奏琴鍵區(qū)域，第一右LCD顯示屏對應(yīng)用戶B的右手彈奏琴鍵區(qū)域。第三LCD顯示屏6同樣的原理。

兩份掉點指示文件，一份對應(yīng)左LCD顯示屏，一份對應(yīng)右LCD顯示屏，或者兩份掉點指示文件分別對應(yīng)不同顏色的亮燈，以指示用戶A和用戶B用左手或右手按壓相應(yīng)的琴鍵。用戶在鋼琴上進行演奏時，比對過程與手鼓相同。同樣的，兩人都必須彈奏正確，同步率才會提升，連續(xù)10秒以上彈奏正確，同步率會升到100％。保持同步率為100％一段時間后，可以結(jié)束教程。

本發(fā)明中，第一LED燈珠的數(shù)量優(yōu)選但不限于16顆。第一LED燈珠的數(shù)量和第二LED燈珠的數(shù)量根據(jù)實際情況設(shè)定。

另外，鋼琴學習指導(dǎo)系統(tǒng)還包括有揚聲器14，該揚聲器14與控制電路11電性連接，控制電路11用于將來自感應(yīng)電路的手鼓音頻或讀取存儲模塊中的MIDI文件進行處理后輸出至揚聲器14播放。手鼓可以通過用戶敲擊拍打部后發(fā)出聲音，也可以由揚聲器播放聲音。而MIDI文件可以解析出多條音軌，可以針對某一條作為掉點指示文件或者五線譜指示文件作為主音符，其他音軌可以作為伴奏通過揚聲器進行輸出。

本發(fā)明中鋼琴的琴蓋2打開時遠離琴鍵1的一端設(shè)有與第一LCD顯示屏4、第二LCD顯示屏5、第三LCD顯示屏6均垂直的凸條10，凸條10位于琴鍵2的上方，凸條10上設(shè)有若干個與琴鍵2一一對應(yīng)的激光發(fā)射器，激光發(fā)射器與控制電路11連接，所述控制電路用于根據(jù)MIDI文件控制相應(yīng)的激光發(fā)射器的工作，以指示用戶按壓與該激光發(fā)射器對應(yīng)的琴鍵2。一般琴鍵2有88個，那么激光發(fā)射器的數(shù)量也是為88個，激光發(fā)射器所發(fā)射的光正好投射在對應(yīng)的琴鍵2上，從而很直觀的指示用戶。在圖2中從下往上看至凸條，則為激光發(fā)射器的安裝位置。

通過本發(fā)明的設(shè)置，用戶可以輕松愉快的學習鋼琴曲的演奏，幫助學員盡快掌握鋼琴曲的彈奏手法、節(jié)奏等，加強培養(yǎng)興趣。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。