专利名称：乐曲演奏提示仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种指导初学者练习演奏键盘乐器的电子装置。
目前已有几种乐曲演奏提示装置及带提示功能的电子乐器，但它们都不具备强度指示功能。有些装置虽有指法提示，但指法提示和键位提示各置一处，常常令操作者照顾不应，如美国专利US4，378，720。英国专利GB2，254，9554A给出了功能较完善的教学提示装置，但它需依赖模拟图形显示设备，因而受到诸多限制。
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种可供乐曲演奏的提示装置，该装置可依据乐曲的进程，连续给出一系列代表某一时刻需要演奏的一个到多个音名的强度或指法的指示，还可给出音高的提示，以指导练习者在乐器上完成相应的动作。
本实用新型的目的是这样实现的乐曲演奏提示仪有露光板和设置在露光板与乐器键盘之间的电路板，所说的露光板以其下突缘与乐器键盘后部联接，露光板上开有与乐器键盘相对应的通孔，所说的电路板中有存储、显示、发声、控制、数据处理诸部件，所说的电路板中还有包含一系列与乐器键盘在空间上相对应的、且对应每一键位至少有五个指示器的指示部件，所说的指示器设置在所说的露光板的通孔中。
所说的指示部件是可接受所说的数据处理部件传送的数据的寄存器，所说的指示器是从该寄存器输出端接出的发光二极管。
其中存储部件中存储了表示乐曲的音高、调式、节拍、速度、音强及指法等信息；指示部件根据存储部件给出的数据，依乐曲进程顺次地在乐器键盘的相应键位上给出视觉上的提示；显示部件根据存储部件给出的数据，显示乐曲的调式、节拍、提示速度及被选中的乐曲的序号等有关信息；发声部件根据存储部件给出的数据，产生相应音调的声音；控制部件控制乐曲提示的速度及调式、节拍、速度的显示，并决定是否需要声音提示，是选择指法还是强度提示等；与存储、指示、显示、发声及控制诸部件分别相连的数据处理部件，依乐曲进程自存储部件中取出代表当前时刻需要演奏的音阶的音高、音长、音强及指法数据，根据控制部件的控制信号，将上述乐曲数据的部分或全部转换成与指示部件相适应的代码后送到指示部件，并根据控制部件的声音允许信号，将上述乐曲数据中的音高数据送入发声部件，以及根据控制部件的相应的控制信号，将当前乐曲的提示速度及被选中的乐曲的序号、名称、调式、节拍等送到显示部件。
本实用新型的一个优点是，在根据乐曲演奏进程的需要而指示应弹压的键位的同时，还给出了弹奏此键应使用的力度；另一优点则是在应弹键位的指示中同时指出了弹奏该键时应使用那一个手指，使得练习者眼睛不必照顾过宽的范围就能按照提示的指法演奏乐器，因而对于不熟悉乐谱或没有受过演奏训练的人，只要根据露光板上指示器的指示，按压相应的琴键，就可以弹奏出正确的乐曲。
以下结合实施例对本实用新型作详细描述。
图1是本实用新型的电原理方框图；图2是本实用新型的指示部件与乐器键盘配合的局部结构图；图3为存储部件中数据的存储格式图；图4为本实用新型的电路原理图。
如
图1所示，本实用新型的电路包括数据处理部件1、控制部件2、存储部件3、指示部件4、发声部件5和显示部件6。数据处理部件1控制本装置的所有操作，它是单片机或计算机；控制部件2由一组开关组成，每一开关的状态由数据处理部件1扫描并进行处理；存储部件3存储乐曲演奏数据，其数据由数据处理部件1读出；指示部件4根据数据处理部件1的控制而点亮指示器；发声部件5根据数据处理部件1的控制发出声音；显示部件6在数据处理部件1的控制下，显示被选乐曲的演奏数据。
图2表示指示部件的指示器对应乐器键盘8的具体结构。本实用新型的电路板装在露光板7与乐器键盘8之间，露光板7以其下突缘与乐器键盘8的后部联接，露光板7上开有与乐器键盘8相对应的通孔，电路板上对应每一键位装有一列五个LED指示器A1～A5，并从露光板7的通孔中穿出。对应于键盘8的黑键与白键，指示器为不同的颜色，比如绿色与红色。作音阶强度提示时，每一列指示器自上而下被点亮，也可自下而上被点亮，被点亮的指示器的个数由强度确定；作指法提示时，每一列指示器自下而上定义为拇指、食指、中指、无名指及小指，也可作相反顺序的规定。
本实用新型的电路组成如图4所示。其中U1～U3组成数据处理部件，U4(27512)是存储部件，其中U1是8031单片机，U2是373地址锁存器，U3是2764程序存储器。U1的P0口接U2～U4的数据脚，U1的P2口接U3和U4的高位地址脚，U1的ALE、 脚分别接U2、U3、U4的G、 、OE脚，U2的输出接U3和U4的低八位地址脚。工作时U1不断地从U3中读入程序，并加以运行。
U6、U7与四位LED数码管构成显示部件。U6是LED译码器MC14499，U7是反相器7406。U6的 、D、CLK端分别接U1的P3.3～P3.5端，U6的a～g、DP端与LED数码管的a～g、DP端相连，U6的Ⅰ～Ⅳ端经U7接LED数码管的阴极端。
扬声器Y和三极管Q组成发声部件。扬声器Y接在三极管Q的集电极回路，该三极管的基极经电阻接U1的P3.6端。
指示部件由多个型号为74164的八位移位寄存器U8、U9…及发光二极管形式的指示器组成。移位寄存器及发光二极管的数目由乐器的键数确定。每个移位寄存器的输出端接发光二极管，这些发光二极管依序每五个一组地被安置于与乐器键位在空间上相对应的指示器的位置上。图中各移位寄存器的CP端接U1的串行口同步端TXD，第一个移位寄存器的输入端DSA和DSB接U1的串行口数据发送端RXD，此后的各移位寄存器的输入端DSA和DSB分别接其前一移位寄存器的输出端Q7。
CD4073与门U5、3×3按键S1～S9构成控制部件。3×3按键的行线接U1的P1.0～P1.2脚，列线接U1的P1.4～P1.6脚，U5的输入接U1的P1.4～P1.6脚，U5的输出接U1的 脚。各键定义成S1～S4分别为快进、慢进、快退、慢退选曲按键；S5为速度显示、选择按键，按下此键则数码管显示当前的演奏提示速度，若按此键的时间较长，则演奏提示速度将不断变化，直到符合演奏者的要求，演奏者不再按此键为止。演奏提示速度可分十档，在数码管上分别显示为0～9；S6为声音开／关按键；S7为提示开始／停止按键；S8为拍子显示按键；S9为强度提示／指法提示按键。
如图3所示，U4中的存储单元是这样组成的起始的几个单元中存储着存储部件的总体信息，如共存储有多少首乐曲、存储的格式等；随后的单元中存储着每首乐曲在存储部件中存储的起始地址、乐曲的调号、节拍等乐曲的总体信息；在这后面的所有单元都用于存储各首乐曲的具体信息，即每个音的音长、音强、音高、指法等。这些信息中，除音长和音高外，均为二进制格式。在音长字节中最高位若为“1”，表示乐曲到此结束；次高位为“1”表示乐曲进行到此处休止，音长或休止的时值由低六位表示，按二进制格式，1等于八分之一拍。在音高字节中最高位为“1”，表示此字节后的下两个字节为伴音音高；为“0”表示此时值的音高数据到此结束。
下面说明本装置的工作过程接通电源后，数据处理部件初始化，从存储部件中依次读入乐曲总曲数和第一首乐曲的起始地址、调号、节拍。在数据处理部件中设定一个定时器用于读入和显示信息，在此定时器溢出中断期间，数据处理部件首先读取控制部件的按键操作状态，然后进行相应的数据传送、转换及显示动作。
当数据处理部件获得的控制命令为“选曲”时，它先判断目前的工作状态，如果正处于“提示”状态，则选曲命令无效，否则将乐曲序号增1或减1并显示序号。
当数据处理部件获得的控制命令为“提示速度调节”时，将提示速度增1或减1。
当数据处理部件获得的控制命令为“提示开始”时，它将被选中的乐曲的起始地址读入操作数据指针，顺序读入每个音值的音长、音强、主音音高及指法、伴音音高及指法等数据，读入某一音值的数据后，要与控制部件的状态命令进行比较，如控制部件选择的是强度提示，则将指法信息舍去，若是指法提示，则将强度数据舍去，然后将其余数据处理后送往指示部件给出乐器演奏的提示。当一首乐曲结束后，数据处理部件便复位指示部件，将操作数据指针指向当前的乐曲地址，等待控制部件的下一步命令。
当数据处理部件获得的控制命令为“提示中止”时，它将停止提示，切断声音提示的输出。
权利要求1.一种乐曲演奏提示仪有露光板和设置在露光板与乐器键盘之间的电路板，所说的露光板以其下突缘与乐器键盘后部联接，露光板上开有与乐器键盘相对应的通孔，所说的电路板中有存储、显示、发声、控制、数据处理诸部件，其特征在于所说的电路板中还有包含一系列与乐器键盘在空间上相对应的、且对应每一键位至少有五个指示器的指示部件，所说的指示器设置在所说的露光板的通孔中。
2.根据权利要求1所述的乐曲演奏提示仪，其特征在于所说的指示部件是可接受所说的数据处理部件传送的数据的寄存器，所说的指示器是从该寄存器输出端接出的发光二极管。
专利摘要乐曲演奏提示仪有露光板和装在露光板与乐器键盘之间的电路板，露光板以其下突缘与乐器键盘后部联接，露光板上开有与乐器键盘相对应的通孔，电路板中有存储、显示、发声、控制、数据处理诸部件及一系列与乐器键盘在空间上相对应、且对应每一键位至少有五个指示器的指示部件，所说指示器设置在露光板的通孔中。它在乐曲演奏过程中指示应弹的键位的同时，还给出了弹奏此键应使用的力度和指法的提示。它可指导练习者弹奏出正确的乐曲。
文档编号G09B15/00GK2186422SQ9420372
公开日1994年12月28日 申请日期1994年2月26日 优先权日1994年2月26日
发明者劳德邦, 黄国钦 申请人:劳德邦, 黄国钦