专利名称：一种电声乐器教练系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种乐器教练系统，尤其是一种电声乐器教练系统。
背景技术：
目前，传统的管乐器，如长笛、短笛、单簧管、双簧管、萨克斯管等，其发音原理大多 是通过空气振动来产生乐音。电子管乐器一般最大程度的模仿传统管乐器的外观，增加气 压/气流传感器、乐音发生装置、信号调理电路、控制器电路等部分组成。电声管乐器具有 多音色，音域宽，表现力丰富等优势。对于管乐器初学者在练习或演奏时，难免会发出较大的声音或难听的噪音，事实 上，传统管乐器由于其自身结构特点，即使演奏水平达到一定程度也会产生一定的噪声污 染，特别是在乐器教学过程中，产生的声音将会干扰相邻学生的练习或相邻教室的教学，当 多个学生集体练习或集体授课时，也会因相互干扰而无法进行。因此，目前管乐器教师在授 课时一般采用一对一的教学模式，存在教学效率很低、学习成本很高等问题。中国专利公开号CN101763847A这些专利所描述的方案可以模拟多种传统民族管 乐器的声音，基本保持传统管乐器的主要演奏习惯，包括举持姿势、吹气和按指方式。中国专利申请号200810125331. 2描述了一种电子民族管乐合成器，该合成器最 大限度地保留了中国民族管乐器外观形状、演奏技法、操作习惯。合成器包括管身和可以更 换的系列吹奏头，合成器内部封装了包含处理器的电路系统。合成器提供了由处理器进行 监控响应的各种控制接口，包括半音节口、八度节口、定调节口。中国专利公开号CN201130521描述了一种组合式管乐乐器，属于一种教学练习用 乐器，它由标准吹嘴、带音孔的管子及连接套组成，具有结构简单，成本低，制造方便等特 点，有利于管乐教学和学习的普及推广。上述发明分别从管子模拟声音处理及结构方面对 管乐器进行改进，但所有这些发明均不能解决管乐器在教学过程中出现的声音相互干扰问 题。
实用新型内容本实用新型的目的是为了解决传统管乐器在乐器教学过程中存在的相互声音干 挠，导致无法实现集体授课，提供一种电子管乐器教练系统，采用微电子技术、传感器技术、 音频处理技术和无线网络技术，使电子管乐器教练系统能够自练习和集体教学，无噪音污 染，满足相邻学生自主练习和集体授课事相互之间的互不干挠。本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案一种电声乐器教练系统，是由 电声乐器，音频合成器，从模式教学终端机，主模式教学终端机，PC机，信号线路构成；主模 式教学终端机的一侧设置输出、入端口与PC机一侧设置输出、入端口对应，两者之间的端 口中设置信号线路；主模式教学终端机的另一侧设置至少一组输出、入端口与至少一组从 模式教学终端机一侧设置的输出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路从模式教 学终端机的另一侧设置输出、入端口与音频合成器一侧设置的输出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路；音频合成器另一侧设置输出、入端口与电声乐器一侧设置的输出 端口对应，两者之间的端口中设置信号线路。所述的PC机上安装运行管乐教学软件，通过USB通讯接口与教学终端机实现数据 通讯和控制数据通讯。所述的教学终端机预留模式选择开关，分为主模式和从模式两种。教师使用的教 学终端机工作在主模式状态下，在组成的无线网络中作数据中心使用；学生使用的教学终 端机工作在从模式状态下，在网络中作为一个网络终端节点。在网络中只能有一个教学终 端机工作在主模式，其它均工作在从模式下。当教学终端机设定模式完成后，打开电源，教 学终端机自动组建网络，分配各自的通信信道和网络ID信息，其中数据信息和控制信息工 作于不同频段，既保证网络稳定可靠，又可保证网络中数据传输质量。所述的电声管乐器只是一个演奏载体，电声管乐器将不再依靠传统的空气振动发 声，而通过多组传感器对操作信号进行采集，然后将采信到信号送到音频合成器中处理，最 终模拟实现与传统管乐器相似的音质、音色和音效。管乐器的管身上装置多组传感器，用 以检测相应的人为操作信息，如按指孔按下、按全孔、按半孔等信息；在吹嘴处设置气压/ 气流检测传感器，检测人对管乐器吹嘴进行吹气时气流的大小，在吹嘴末端设置一个导气 孔，人体吹出的气流经气压/气流检测传感器后从该导气孔处流出，不再进入管身，因此不 会再推动空气发声，而是通过多传感器和气压/气流检测传感器的采集和处理进行声音信 息的合成。所述的音频合成器主要是将前端采集到的信号进行相应的信号调理，后经多通道 的高速A/D转换器后，送到音频DSP处理器，再由专用的音频编码器/解码器进行编解码后 输入/输出音频信息。电声乐器与传统乐器的在外形上保持最大程度的相似，将信号送到音频合成器， 经音频合成器处理后有二路音频信号输出，一路输出驱动耳机发声，另一路送到教学网络 中，实现网络化数据通讯。教学系统终端机主要实现集体教学过程中教师与集体授课学生 的通讯调度，从而保证整个乐器教学过程中的正常有序上课和课堂有效互动。乐器教学软 件通过与教学终端机配合使用实现集体授课过程的通信调度，教学终端机单独工作时还具 有自主练习功能，方便管乐器初学者准确掌握基本操作技能。由三部分共同组成的电声器 教练系统将可以实现电声乐器教学的集体授课，同时满足相邻学生练习之间互不干挠；并 且还具有自主练习功能，使学习者准确、快速掌握操作技能。本实用新型具有如下有益效果1.本实用新型实现电声乐器教学的集体授课，从而改变传统乐器教学一对一的教 学模式，实现一对多的乐器教学，提高了教学效率；2.本实用新型对传统乐器的内部结构进行改造，改变其原有依靠空气振动来产生 乐音的发音结构，采用多组传感器和气压气流传感器采集声音信号，通过音频合成器进行 声音合成，模拟管乐器的音色、音质和音效；3.解决初学者入门练习时产生的噪声污染问题4.解决两个或多个初学者同时练习时相互之间声音干挠的问题；5.解决集体授课时学生相互之间干挠及教师通讯调度的问题；6.采用无线网络传输技术，网络中数据通道和控制通道独立，抗干挠能力强，网络稳定可靠；7.便于安装，布局灵活，普通教室便可满足要求，不需要专用教室。以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是一种电声乐器教练系统的组成结构图；
图1中电声乐器1，音频合成器2，从模式教学终端机3，主模式教学终端机4，PC 机5，信号线路6。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明如
图1所示主模式教学终端机4的一侧设置输出、入端口与PC机5 —侧设置输 出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路6 ；主模式教学终端机4的另一侧设置至 少一组输出、入端口与至少一组从模式教学终端机3 —侧设置的输出、入端口对应，两者之 间的端口中设置信号线路6 ；从模式教学终端机3的另一侧设置输出、入端口与音频合成器 2 —侧设置的输出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路6 ；音频合成器2另一侧设 置输出、入端口与电声乐器1 一侧设置的输出端口对应，两者之间的端口中设置信号线路 6。
权利要求1. 一种电声乐器教练系统，是由电声乐器(1)，音频合成器O)，从模式教学终端机(3)，主模式教学终端机G)，PC机(5)，信号线路(6)构成；其特征在于主模式教学终端机(4)的一侧设置输出、入端口与PC机(5)—侧设置输出、入端口对应，两者之间的端口中设 置信号线路(6)；主模式教学终端机(4)的另一侧设置至少一组输出、入端口与至少一组从 模式教学终端机C3) —侧设置的输出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路(6)； 从模式教学终端机C3)的另一侧设置输出、入端口与音频合成器( 一侧设置的输出、入端 口对应，两者之间的端口中设置信号线路(6)；音频合成器( 另一侧设置输出、入端口与 电声乐器⑴一侧设置的输出端口对应，两者之间的端口中设置信号线路(6)。
专利摘要一种电声乐器教练系统，由主模式教学终端机的一侧设置输出、入端口与PC机一侧设置输出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路；主模式教学终端机的另一侧设置至少一组输出、入端口与至少一组从模式教学终端机一侧设置的输出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路；从模式教学终端机的另一侧设置输出、入端口与音频合成器一侧设置的输出、入端口对应，两者之间的端口中设置信号线路；音频合成器另一侧设置输出、入端口与电声乐器一侧设置的输出端口对应，两者之间的端口中设置信号线路。解决初学者入门练习时产生的噪声污染问题；解决两个或多个初学者同时练习管乐器时相互之间声音干挠的问题。
文档编号G09B15/00GK201829075SQ20102056007
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者彭卫民, 杨数强, 杨杰慧, 熊中朝, 王军强, 赵志国 申请人:洛阳师范学院