专利名称：五线谱全息直观示教装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种五线谱全息直观示教装置，属于音乐教学仪器领域。
在音乐教学中，教师在弹奏讲解时，无法使学生在听到音乐的同时又能直观地获得音符的琴键位置和音高等信息，造成在教学中的视、听脱节，教师往往奔波干乐器与黑板之间，同时增加了教师的工作强度。为改变这种状况，现有技术中已有多种音乐教学演示仪器，中国专利87204804公开了一种“多功能键盘五线谱教学示范器”由五线谱表、琴键位置平面图、键盘、电子线路元器件组成，其控制电路包括音响振荡器、音调选择器、谱表调号显示器、谱表音变位置显示、音量调节开关、音调选择开关、扬声器等，可直观显示琴键位置、音高、调号等，但它将音响部分纳入装置，使结构复杂，音响失去原乐器效果，显示方式单一，信号不具流动和静止的随意性。
本实用新型针对现有技术上述的不足，提供了一种可与任何琴键乐器方便地接装的五线谱全息直观示教装置，它能显示琴键位置、音高、和弦和变调，能流动显示，且随时让乐谱停留于示教板上，进行直观，生动地教学。
本实用新型的技术方案是此五线谱全息直观示教装置由示教板、传感器、发光二极管、数字电路和电源组成，示教板上有键盘示教图和五线谱示教图。本实用新型用磁铁和干簧管作传感器，利用磁铁的磁场接通干簧管电路实现传感，磁铁粘于每个琴键底部，干簧管装在键盘底板与每块磁铁相对应的位置上，磁铁与干簧管间留有距离。发光二极管作为显示器嵌在示教板上五线谱每个音符相应的线间位置和键盘琴键位置上。乐器琴键与对应的发光二极管通过变调显示电路和串入串出移位寄存器连接。
本装置各干簧管传感输入导线接电源母线，传感输出导线与键盘示教图中相应的琴键发光二极管连接。所有白键的干簧管输出导线都接出一根支线连接串入串出移位寄存器相应的DIS端输入信号，经寄存器信号处理后，由相应的DP端输出信号，再连接五线谱上相应的发光二极管。本装置中的串入串出移位寄存器还通过一只开关连接在一个脉冲振荡器上用于产生移位脉冲，脉冲振荡器由门电路和RC充放电电路组成。使五线谱上的亮点向左产生位移，并可通过关断开关使亮点停止移动而保留于示教板上。
本实用新型为了解决黑键升、降半音显示的问题，设计一个变调显示电路，由三位开关、与门、隔离二极管等组成，每个黑键干簧管的输出导线都分出一支路接一个三位开关，每个黑键涉及两个与门，它们的输出分别连接隔离二极管后再分两支路，一支路再串连一隔离二板管后接三位开关的一触头，另一支路接与该黑键相邻的白键干簧管的传感输出端支路；各与门的一个输入端分别相应接黑键升或降半音母线，每个黑键涉及的两个与门之间通过它们的另一个输入端共同连接黑键三位开关的第三个触头，此触头与地之间设一置零电阻。黑键升或降半音母线与电源导出线之间用三位开关连接，母线与地之间设一置零电阻。
本装置的磁铁与干簧管之间有一定距离，当不按琴键时磁场对干簧管电路接通不产生影响，而当按下琴键时，磁铁不接触干簧管，但磁场可使干簧管触头接通。
本实用新型的电路集中装干示教板后，的脉冲开关和变调显示电路集中装于一板上，靠近乐器放置，它与示教板通过导线接通，传感器可与任意键盘乐器相接。本实用新型的装置方式也可根据实际情况而定。
通过以上设计本五线谱全息直观教学装置不但可显示音符的琴键位置、音高，还能以不同音阶位置同时出出的几个亮点显示和弦，通过变调显示电路来实现变调显示，本装置五线谱上的亮点可以按音乐进行速度或按教学需要从右端向左端移动，直至移出教板，并且还随时可让乐谱停止移动，停留于示教板以便教学。
以下结合附图对本实用新型做进一步说明
图1为本实用新型工作原理图；图2为本实用新型数字电路连接图；图3为本实用新型变调显示电路连接图；图4为本实用新型键盘示教图发光二极管安装平面图；图5为本实用新型五线谱示教图发光二极管安装平面图；图6为本实用新型乐器琴键及传感器的安装结构图。
本实用新型的工作原理如
图1所示，乐器琴键的信号经琴键传感，将信号分送到数字电路中和键盘示教图上，经过数字电路处理过的信号再送入五线谱示教图中，实现演示。本实用新型的传感器的安装如图6所示，磁铁2粘于每个琴键的底部，干簧管3装在键盘底板相对应于每块磁铁2的位置上，磁铁2与干簧管3之留有距离，电源母线L连接干簧管的输入导线，输出导线向外送出信号，当琴键1按下，磁铁2靠近干簧管3，它的触头由于磁场的作用接通，送出传感信号。作为信号显示的发光二极管LED的安装如图4和图5所示，嵌在示教板上五线谱的线间位置和键盘示教图上的每个琴键位置中。
本实用新型所有的传感输出导线(y)都与键盘示教图中相应的发光二极管LED连接，而所有白键的输出导线都接出一支线(x)连接串入串出移位寄存器，如图3和图2所示，分别由相应的DIS端输入高电平，经串入串出移位寄存器处理后，再分别由相应的DP端输出高电平，然后连接五线谱上相应的发光二极管LED。串入串出移位寄存器4还通过开关6连接一个脉冲振荡器5，产生移位脉冲信号，它由门电路和RC充放电电路组成，脉冲振荡器5与串入串出移位寄存器4共同作用使五线谱上的亮点由右向左产生移位，开关6可关断脉冲振荡器5，使亮点停留于示教板上。
本实用新型为解决黑键升、降半音显示的问题，还设计了如图3所示的变调显示电路，每个黑键干簧管3的输出导线都分一支路接一三位开关K1，每黑键涉及两个与门7和8，与门7和8的输出分别连接隔离二极管9和10，然后再分两支路，一支路再串接隔离二极管17和18后，接三位开关K1的一触头13和11，另一支路接与该黑键相邻的白键干簧管的传感输出端支路。与门7的一个输入端接黑键降半音母线11，与门8的一个输入端接黑键升半音母线1s，与门7和8的另一个输入端相接后再接三位开关K1的第三个触头12。黑键升半音母线1S和黑键降半音母线1J与电源导线之间用三位开关K2连接。此变调显示电路可实现对所有黑键升、降半音同时显示，也可实现对个别黑键升(降)半音显示的显示。例如当所有黑键显示需升半音显示时，图中三位开关K1应与触头12接通，三位开关K2与触头14接通；所有黑键需降半音时，三位开关K1与触头12接通，而三位开关K2与触16接通；当个别黑键需升显示(或降)半音显示时，可将三位开关K2接触头15，三位开关K1分别接通触头11或触头13。
权利要求1.一种五线谱全息直观示教装置，由示教板、传感器、发光二极管、数字电路和电源组成，示教板上有键盘示教图和五线谱示教图，其特征是传感器由磁铁和干簧管组成，磁铁粘于每个琴键底部，干簧管装在键盘底板与每块磁铁相对应的位置上，磁铁与干簧管间留有距离；示教板的五线谱上每个音符相对应的线间位置和键盘示教图的每个琴键位置上都嵌有发光二极管，琴键与示教板上对应的发光二极管遇过变调显示电路和串入串出移位寄存器连接。
2.根据权利要求1所述的五线谱全息直观示教装置，其特征在于各干簧管的传感输入导线接通电源母线，传感输出导线与键盘示教图中相应琴键发光二极管连接。
3.根据权利要求1所述的五线谱全息直观示教装置，特征在于所有白键的干簧管输出导线都接出一根支线连接串入串出移位寄存器相应的DIS端输入信号，相应的DP端输出信号，再连接五线谱上相应的发光二极管。
4.根据权利要求1所述的五线谱全息直观示教装置，其特征在干所述的变调显示电路是由三位开关、与门、隔离二极管等组成的与门电路，其连接关系是每个黑键干簧管的输出导线都接一个三位开关，每个黑键涉及两个与门，它们的输出分别串接隔离二极管后再分两支路，一支路再串接一隔离二极管后连接三位开关的一触头，另一支路接与该黑键相邻的白键干簧管的传感输出端支路；各与门的一个输入端分别相应接黑键升或降半音母线，每个黑键涉及的两个与门之间通过两与门的另一个输入端共同连接黑键三位开关的第三个触头，此触头与地之同设一置零电阻，黑键升或降半音母线与电源导线之间用三位开关连接，黑键升或降半音母线与地之间设一置零电阻。
5.根据权利要求1所述的五线谱全息直观示教装置，其特征在于还有一脉冲振荡器通过开关连接串入串出移位寄存器，它由门电路及RC充放电电路组成。
6.根据权利要求1所述的五线谱全息直观示教装置，其特征在于磁铁与干簧管之间的距离为当不按琴键时，磁场对干簧管电路接通不产生影响，而当按下琴键时磁铁虽不接触干簧管，但在磁场作用下干簧管触头可接通。
专利摘要一种五线谱全息直观示教装置，由带有键盘示教图和五线谱示教图的示教板、传感器、发光二极管、数字电路和电源组成，它用磁铁和干簧管装于琴键下作传感器，发光二极管装于示教图上作显示器，在传感器与显示器之间接有串入串出移位寄存器和变调显示电路，本装置能与任何键盘乐器方便地接装，能显示琴键位置、音高和和弦，实现变调显示、能流动显示，且随时让乐谱停留于示教板上，进行直观、生动地教学。
文档编号G09B15/08GK2270253SQ9620668
公开日1997年12月10日 申请日期1996年3月28日 优先权日1996年3月28日
发明者黄宗贤, 陈宝才 申请人:黄宗贤