弹拨乐器指法自动识别教学系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及乐器教育技术领域，具体是指弹拨乐器指法自动识别教学系统。
【背景技术】
[0002]弹拨乐器的学习具有其特殊性，一般通过报名参加面授的形式实现。而一般的乐器培训班为了最大限度地利用教学资源，其具体上课时间和具体上课地点均有明确的规定，并据此给学习者带来沉重的学习金钱成本和学习时间成本，不利于弹拨乐器的进一步教育普及。同时，面授形式通常采用小班教学模式，对于每一学习者的学习细节无法一一兼顾，无法及时对其进行及时矫正，严重影响学习的效果。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型针对目前传统的乐器教学存在的受时间场地等制约、成本较高和教学针对性不强影响教学效果等问题，提供弹拨乐器指法自动识别教学系统，具有学习自由度高、学习模式智能化、矫正实时性强、矫正立体化和成本低廉的优点。
[0004]本实用新型可以通过以下技术方案来实现:
[0005]弹拨乐器指法自动识别教学系统包括信号采集子系统和矫正学习子系统，所述信号采集子系统为设置在弹拨乐器上的接触式信号采集子系统或乐器离体设置的非接触式信号采集子系统，所述矫正学习子系统设置在客户端，信号采集子系统接收矫正学习子系统发出的引导信号，所述信号采集子系统与矫正学习子系统通过无线信号实现远程比对提示矫正教学。
[0006]所述接触式信号采集子系统包括引导学习模块、ADC转换模块、压电薄膜传感采集模块、处理器MCU模块、信号放大模块和第一无线传输模块，所述压电薄膜传感模块与ADC转换模块连接，所述ADC转换模块、引导学习模块同时和处理器MCU模块连接，所述处理器MCU模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块与第一无线传输模块连接。
[0007]所述非接触式信号采集子系统包括引导学习模块、ADC转换模块、乐音采集模块、声音识别模块、处理器MCU模块、信号放大模块和第一无线传输模块，所述乐音采集模块与声音识别模块连接，所述声音识别模块与ADC转换模块连接，所述ADC转换模块、引导学习模块同时和处理器MCU模块连接，所述处理器MCU模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块与第一无线传输模块连接。
[0008]所述矫正学习子系统包括第二无线传输模块、信号解码模块、设置控制模块、存储模块、信号比对模块、设置控制模块、DAC转换模块、显示模块、声音模块和振动模块。所述第二无线传输模块与信号解码模块连接，信号解码模块与DAC转换模块连接，DAC转换模块、存储模块同时与设置控制模块连接，设置控制模块同时与显示模块、声音模块和振动模块连接。在实际设计上，所述矫正学习子系统为基于Android系统、Iinux系统或windows系统软件客户集成在客户端硬件上的智能系统。
[0009]所述信号采集子系统还包括身份配对模块，所述身份配对模块与处理器MCU模块连接。
[0010]所述信号采集子系统还包括输出接口模块，所述输出接口模块与信号放大模块连接。
[0011 ] 所述矫正学习子系统还包括输入接口模块，所述输入接口模块与信号解码模块连接。
[0012]所述弹拨乐器为吉他，所述压电薄膜传感模块为压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器分别设置在吉他的品位、下弦枕位和音孔。
[0013]所述弹拨乐器为尤克里里，所述压电薄膜传感模块为压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器分别设置在尤克里里的品位、下弦枕位和音孔。
[0014]所述弹拨乐器为贝司，所述压电薄膜传感模块为压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器分别设置在贝司的品位、下弦枕位和音孔。
[0015]所述弹拨乐器为古筝，所述压电薄膜传感模块为压电薄膜传感器，所述压电薄膜传感器分别设置在古筝的弦枕下方。
[0016]所述客户端包括智能手机、电脑和平板电脑。
[0017]所述第一无线传输模块和第二无线传输模块为蓝牙传输单元、红外传输单元或wifi传输单元。
[0018]所述显示模块为电视、显示器或触摸屏。
[0019]本实用新型弹拨乐器指法自动识别教学系统，与现有技术相比，具有如下的有益效果:
[0020]第一、学习自由度高，不受场地、老师和时间制约，只要具备设置有信号采集子系的乐器和安装有矫正学习子系统的客户端即可随时随时进行学习；
[0021]第二、学习模式智能化，所述矫正学习子系统安装在客户端，所述客户端具备引导提示、比对打分、自由选择设置和矫正提示等功能，智能化程度高；
[0022]第三、矫正实时性强，信号采集子系统实时感应传输弹奏位置信号或识别具体的音符信号，矫正学习子系统实时接收并比对在错误情况下进行矫正提示，迅速进行错误矫正教学，实施保证学习效果；
[0023]第四、矫正立体化，通过在信号采集子系统设置引导学习模块和在矫正学习子系统设置显示模块进行可视化矫正，通过声音模块进行听觉矫正，通过振动模块形成触觉提示，形成立体化矫正，进一步学习效果；
[0024]第五、成本低廉，乐器的演奏学习无需投入过多的师资成本，无需为报班学习投入时间成本，大大降低学习的成本。
【附图说明】
[0025]附图1为本实用新型弹拨乐器指法自动识别教学系统的接触式信号采集子系统原理框图；
[0026]附图2为本实用新型弹拨乐器指法自动识别教学系统的非接触式信号采集子系统原理框图；
[0027]附图3为本实用新型弹拨乐器指法自动识别教学系统的矫正学习子系统原理框图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。
[0029]如图1、图2和图3所示，弹拨乐器指法自动识别教学系统包括接触式信号采集子系统和矫正学习子系统，所述信号采集子系统为设置在弹拨乐器上的接触式信号采集子系统或乐器离体设置的非接触式信号采集子系统，所述矫正学习子系统设置在客户端，所述信号采集子系统与矫正学习子系统通过无线信号实现远程比对提示矫正教学。学习者在引导信号的引导下对乐器的具体位置进行弹奏，信号采集子系统学习者具体弹奏的位置进行位置信号采集或音符信号识别后传输发出，矫正学习子系统接收信号采集子系统传输发出的位置信号或具体音符信号并于发出的引导信号进行比对，在比对失败的情况下发出矫正学习提示。
[0030]如图1所示，所述接触式信号采集子系统包括引导学习模块、ADC转换模块、压电薄膜传感采集模块、处理器MCU模块、信号放大模块和第一无线传输模块，所述压电薄膜传感模块与ADC转换模块连接，所述ADC转换模块、引导学习模块同时和处理器MCU模块连接，所述处理器MCU模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块与第一无线传输模块连接。在进行具体的学习时，引导学习模块为设置在弹奏乐器具体位置上不同颜色的微型LED灯，在进行弹奏学习时，第一无线传输模块接收矫正学习子系统发出的无线音符信号引导学习者进行弹奏练习，压电薄膜传感模块对学习者的具体弹奏位置进行感应，然后把感应到的位置信号传送到ADC转换模块进行模数转换，进而把感应到的具体位置的数字信号传送到处理器MCU模块，处理器MCU模块把感应到的位置数字信号通过信号放大模块进行放大，最终通过第一无线传输模块无线向外传输，方便后续进行比对矫正提示。
[0031]如图2所示，所述非接触式信号采集子系统包括引导学习模块、ADC转换模块、乐音采集模块、声音识别模块、处理器MCU模块、信号放大模块和第一无线传输模块，所述乐音采集模块与声音识别模块连接，所述声音识别模块与ADC转换模块连接，所述ADC转换模块、引导学习模块同时和处理器MCU模块连接，所述处理器MCU模块与信号放大模块连接，所述信号放大模块与第一无线传输模块连接。在进行具体的学习时，引导学习模块为设置在弹奏乐器具体位置上不同颜色的微型LED灯，在进行弹奏学习时，第一无线传输模块接收矫正学习子系统发出的无线音符信号引导学习者进行弹奏练习，乐音采集模块为高灵敏度的麦克风，乐音采集模块把学习者具体弹奏的乐音进行采集，然后传送到声音识别模块进行具体音符信号的识别，接着把识别到的具体音符信号传送到ADC转换模块进行模数转换，进而把识别到的具体音符的数字信号传送到处理器MCU模块，处理器MCU模块把识别到的具体音符数字信号通过信号放大模块进行放大，最终通过第一无线传输模块无线向外传输，方便后续进行比对矫正提示。
[0032]如图3所述，所述矫正学习子系统包括第二无线传输模块、信号解码模块、设置控制模块、存储模块、信号比对模块、设置控制模块、DAC转换模块、显示模块、声音模块和振动模块。所述第二无