专利名称：：多元智力听音练脑装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种多元智力听音练脑装置。更具体地说，本发明涉及借助音乐的听音练习，培养使用者的注意力、记忆力、数学计算和空间智力的多元智力听音练脑装置
背景技术：
：八十年代，美国著名发展心理学家、哈佛大学教授霍华德加德纳博士提出多元智力理论。霍华德.加德纳博士指出，人类的智力是多元化而非单一的，主要是由语言智力、数学逻辑智力、空间智力、身体运动智力、音乐智力、人际智力、自我认知智力、自然认知智力八项组成，每个人都拥有不同的智力优势组合。二十多年来，多元智力理论已经广泛应用于欧美国家和亚洲许多国家的幼儿教育上，并且获得了极大的成功。但是另一方面，现有的智力开发装置和手段，尤其是面向少、幼儿的智力开发装置和手段，主要是针对单一智力培养的，即被培养者通过练习音乐演奏培养音乐智力，通过学习算术培养数学智力等等。所以，基于多元智力的多种智力交叉培养的智力开发工具几乎是空白。
发明内容本发明提供了一种借助音乐练习来培养少、幼儿的注意力、记忆力、数学计算和空间想象力等的多元智力听音练脑装置。根据本发明的一个方面，提供了一种多元智力听音练脑装置，包括一个乐器键盘，用于根据使用者的弹奏而产生对应的音符信号；扬声器，其特征在于所述多元智力听音练脑装置进一步包括一个I/0控制器，其与所述乐器键盘和所述扬声器相连；一个处理装置，其与所迷I/0控制器相连；其中所述处理装置按照预定的映射原则对经所述i/o控制器从所述乐器键盘传来的所述音符信号映射成对应的数字和/或算符，对映射出的数字和/或算符进行运算处理。图l是本发明的多元智力听音练脑装置的一个实施例的结构框图。图2是图1中的处理器上装载的程序的流程图。具体实施例方式以下结合本发明的具体实施例。图1所示的本发明的多元智力听音练脑装置的实施例包括一个乐器键盘108、与键盘108相连的一个I/O控制器106、被来自1/O控制器106的信号驱动的扬声器107、与1/O控制器106相连的处理装置102、以及与处理装置102相连的显示装置101。在图l所示的多元智力听音练脑装置的实施例的工作中，使用者敲击乐器键盘108产生的音符信号经I/O装置106i^L送到处理装置102。处理装置102中的数/模转换模块IIOM拟的音符信号转换成相应的数字信号。专用处理才莫块104对音符信号进行处理而生成用于驱动扬声器107的音频信号，该音频信号经I/O控制器106到达扬声器107,从而发出所演奏的音乐声响。音符/数字映射模块109根据预定的程序(如结合图2所要说明的)，对音符信号所表示的音符进行音符-数字映射，从而确定音符信号所对应的数字；映射所生成的数字由处理装置102中的加/减器103进行运算；该运算的结果经显示模块112处理后被显示在显示装置101上。根据本发明的具体实施例，显示装置101的显示方式既可以是显示数字，也可以是显示代表着该数字的直观画面元素，如个数与该数字对应的物体的图案。另外，图1所示的多元智力听音练脑装置的实施例还包括存储器111,用于使得键盘输入的音符号可以重复放。在根据本发明的一个具体实施例中，显示装置101还能够在专用处理模块104的控制下，显示加/减器103的运算结果之外的信息。图2用于描述图1所示的本发明装置的工作流程和输入方法。现在结合图2描述图l所示的本发明的实施例中的处理装置102所执行的运行程序。在步骤202,处理装置102的lt/模转换模块110把模拟的音符信号转换成相应的数字信号。在步骤203，由处理装置102中的音符/数字映射才莫块109才艮据预定的映射原则207进行音符-数字映射，即，由音符信号按照映射原则生成表示相应的数字或算符的信号；其间对映射库208进行调用。例如，在本发明的一个具体实施例中，映射原则是预先设定的，并可以选择、切换、或更新。基本音阶有dol、rei、mi、fa、sol、la、si七个，而大部分乐器的配置至少有低音、中音、高音区三个音区，共21个音阶。即使一个乐器只有两个音区，也有14个音阶。如此，按照本发明的一个具体实施例，可以把十进制数字O、1、2、3、4、5、6、7、8、9加上"+"、"-"、"x"、"+"四个基本运算符号，映射到有两个或更多音区的乐器的键位上，而具体的映射关系就构成了相应的映射规则。映射规则定义了音阶(键位)和数字及运算符号的对应关系。具体的对应关系可以由产品设计者、生产者或产品使用者定义/选择。比如，根据本发明的一个具体实施例，把低音区的dol对应数字1，rei对应数字2，mi对应数字3，依次类推fa、sol、la、si分别对应数字4、5、6、7，而高音区的dol、rei、mi、fa、sol、la、si分别对应8、9、0、"+"、"-"、"x"、根据本发明的一个具体实施例，映射原则存放在映射库208中，而映射库208可以被设在存储器111中。作为一种具体实施例，可以预先编制多套映射原则，由使用者等提供设定操作进行选择设定。在步骤204，由处理装置102的加/减器103根据预定的运算原则209,对映射出的数字和算符进行运算，并输出运算结果至显示装置101。运算原则是预先设定的。按照本发明的一个具体实施例，映射运算原则可以在预设的多套中选择、切换，或进行更新。在本发明的一个进一步的具体实施例中，本发明的多元智力听音练脑装置包括用于存储映射原则、运算规则的存储装置，该存储装置可以被包括在存储器lll中。具体例子1、基本配置基本配置(缺省配置)是从中央C(dol)开始的十四个音(中音区+高音区)，将dol、rei、mi、fa、sol、la、si、Dol、Rei、Mi、Fa、Sol、La、Si十四个连续音，分别对应数字l、2、3、4、5、6、7、8、9、0、+、x、+、-，即dol-l，rei=2,mi=3，fa=4,sol=5，la=6,si=7,Dol=8,Rei=9，Mi=0,Fa=+,Sol=x,La=+,Si=—。这个映射原则也可是人为定义的，目的是为了提高训练难度，具有更多样化的应变能力。例如dol=7,rei=6,mi=5，fa=4,sol=3,la=2,si=l等。2、采用基本映射原则的案例当用户按键盘"rei"、"La('加号，)，，、"sol"，输入完后这三个键后，显示器则显示7(即2+5=7)，喇叭则奏出"rei""La""sol"，系统同时把信号存放在存储器lll中，可回放，并可反复听，直到再次按键，进行下一组试听。关于本发明的多元智力听音练脑装置在训练多元智力上的实际效果本申请人对4-8岁儿童进行的对比测试，说明了本发明的多元智力听音练脑装置的使用效果。测试表明，这种训练方式对提高儿童以下四项智力具有显著效果，并将左脑与右脑的开发高度结合1、儿童的注意力明显提高；2、儿童的空间想象力更丰富；3、儿童的计算能力提高；4、儿童的记忆力增强。例如当听到"rei"、"La"、"sol"三个音时。a)首先，儿童需要集中注意力才能听辩出这三个音的音色，分别是"rei"、"La"、"sol"。(通过本申请人的考察，儿童在注意力集中的状态下，听辩音色的准确率几乎是80%，而注意力不集中的状态下，准确率几乎为0。)b)接着，需要在脑海里把听辩出的这三个音对应在五线谱的空间里，同时凭记忆调出与音符对应的数字空间，通过空间想象把音符用数字符号代换，rei=2，La=+，sol=5，并将音符彻底转换成算式模式"2+5"。c)最后，通过计算得出结果7。d)音乐是典型的右脑智力开发范畴，而数学是左脑智力开发的关键，该训练将两者成功的结合在一起，促进了儿童左右脑的开发。其过程为听—辨别音色—转换数字符号—计算得出结果在这样一个循序渐进的训练中，儿童会在一次次回答正确的基础上建立起自信心，同时也会增加集中注意力的时间，由开始的2分钟—3分钟—4分钟—……。之后，随着听音数量的增加和加快弹奏的速度，对记忆力的要求也越来越高，只有记住了每个音，才能进行下一步"音乐空间转换到数学空间"，使空间转换能力随之提高，而基础的计算能力也会在每次训练的基础上更加准确和迅速。附《测试结果分析报告》《测试结果分析报告》各年龄阶段的测试报告详见如下三个表-表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>提示正确率反应儿童的空间想象力、计算能力、记fc力的结果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>提示正确率反应儿童的空间想象力、计算能力、记'f乙力的结果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>提示正确率反应儿童的空间想象力、计算能力、记K力的结果。可见，本发明的装置使其使用者能够通过弹奏乐器，实现使用者音乐智力、数学智力、空间智力等多元智力之间的互动激励，从而实现这些智力领域的培养，并提供了与现有的智力培养方式不同的新颖的智力培养途径。另外，单一的智力培养过程往往有枯燥的一面，传统的算术练习和乐器练习尤其如此，这样的练习对儿童(尤其是学龄前儿童)往往造成畏惧感和厌倦感。本发明的装置则使得算术和乐器的学习变得更有趣味性、更丰富多彩、对儿童更具吸引力。在儿童智力的培养中，儿童的主动性对培养的效果乃至成败是至关重要的，本发明的装置极有助于提高儿童学习的主动性，因而具有很大的应有前景。权利要求1、一种多元智力听音练脑装置，包括一个乐器键盘(108)，用于根据使用者的弹奏而产生对应的音符信号，扬声器(107)，其特征在于所述多元智力听音练脑装置进一步包括一个I/O控制器(106)，其与所述乐器键盘(108)和所述扬声器(107)相连，一个处理装置(102)，其与所述I/O控制器(106)相连，以及其中所述处理装置按照预定的映射原则将经所述I/O控制器(106)从所述乐器键盘传来的所述音符信号映射成对应的数字和/或算符，并按照预定的运算规则对映射出的数字和/或算符进行运算处理。2、根据权利要求1所述的多元智力听音练脑装置，其中所述处理装置(102)进一步包括音符/数字映射模块(109)，用于按照预定的映射原则把所述音符信号映射成对应的数字和/或算符，加/减器(103),用于按照预定的运算原则对映射出的数字进行所述运算处理，以及一个显示装置(101),其与所述处理装置(102)相连，用于冲艮据所述I/0控制器(106)的处理结果进^f于显示。3、根据权利要求2所述的多元智力听音练脑装置，其中所述所述显示装置包括表示所述运算处理的结果的数字，代表该结果的直观画面元素。4、根据权利要求l所述的多元智力听音练脑装置，进一步包括存储器(lll),用于存储以下内容中的至少一项所述映射原则、所述运算规则。5、根据权利要求4所述的多元智力听音练脑装置，其中所述处理装置进行以下处理^t拟的音符信号转换成相应的数字音符信号；根据预定的映射原则对所述数字音符信号进行音符-数字映射，从而把所述数字音符信号映射成相应的数字或算符；根据预定的运算原则，对映射出的数字和算符进行运算；M算结果输出至所述显示装置。6、根据权利要求1-5中任何一项所述的多元智力听音练脑装置，其中所述乐器键盘包括与至少两个音区的音阶对应的键，所述映射原则把所述两个音区的两组dol、rei、mi、fa、sol、la、si音符分别映射成十进制数字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9及"+"、"-"、"x"、"+"四个基4^算符号。全文摘要本发明提供了一种多元智力听音练脑装置，包括一个乐器键盘，用于根据使用者的弹奏而产生对应的音符信号；扬声器，其特征在于所述多元智力训练装置进一步包括一个I/O控制器，其与所述乐器键盘和所述扬声器相连；一个处理装置，其与所述I/O控制器相连；以及，一个显示装置，其与所述处理装置相连，其中所述处理装置按照预定的映射原则对经所述I/O控制器从所述乐器键盘传来的所述音符信号映射成对应的数字和/或算符，对映射出的数字和/或算符进行运算处理，并把该运算的结果显示在所述显示装置上。文档编号G09B19/02GK101414415SQ20081022708公开日2009年4月22日申请日期2008年11月21日优先权日2008年11月21日发明者周一民申请人:北京亿伟华育科技有限公司