一种用自身电路连接的检测黑白键盘乐器弹奏音准和力度的辅助装置的制作方法

本实用新型涉及键盘乐器弹奏教学领域，尤其涉及一种用自身电路连接的黑白键盘乐器弹奏音准和力度的检测装置。

背景技术：

目前专利号为“201410426511.X”的专利，公开了一种钢琴键盘动作的光电检测装置及其检测方法，该光电检测装置把对射式红外光电器件、反射式红外光电器件和光电检测数据处理单元设置在光电传感器支架上，光电检测数据处理单元包括进行电气连接的光电传感器状态检测单元和钢琴琴键检测主控单元。具备琴键状态的自适应设置和钢琴琴键动作的实时自动检测的基本功能，解决了钢琴学习装置安装不方便等问题，减少硬件成本，且操作方便。

经过实践后，本申请人发现还有如下问题无法得到解决：

1.该光电检测装置局限在钢琴键盘上使用，在如手风琴、管风琴、电子琴等黑白键乐器上无法使用；

2.该专利中文字描述“对射式红外光电器件、反射式红外光电器件设置在光电传感器支架上”，具体是以何种连接方式设置在光电传感器支架上，从该专利申请文件中无法得到；

3.该专利中文字描述“对射式红外光电器件、反射式红外光电器件能够检测弹奏力度的数据”，具体是如何检测出琴键弹奏力度的数据，从该专利申请文件中无法得到；

4.该光电检测装置在钢琴键盘上的使用，也是只检测了84个琴键，即七组完整音组琴键的弹奏音准，在左侧3个不完整音组琴键和右侧1个不完整音组琴键上无法实现检测。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种用自身电路连接的检测黑白键盘乐器弹奏音准和力度的辅助装置。

本实用新型的解决方案为一种用自身电路连接的检测黑白键盘乐器弹奏音准和力度的辅助装置，包括黑键模块化检测装置、白键模块化检测装置和信号处理装置；

所述黑键模块化检测装置包括黑键检测功能电路、倒置的直角U型支架、黑键移动槽轨、黑键移动凸台、一个黑键红外发光器件，两个黑键光敏接收器件、黑键电路级联公口、黑键柔性电路和黑键电路级联母口，所述黑键检测功能电路安装在倒置的直角U型支架上，所述黑键移动槽轨有两个，分别垂直安装在倒置的直角U型支架的两侧的内侧，所述黑键移动凸台有三个且安装在黑键移动槽轨上，所述一个黑键红外发光器件和两个黑键光敏接收器件安装在各自的黑键移动凸台上，所述一个黑键红外发光器件和两个黑键光敏接收器件通过黑键柔性电路与黑键检测功能电路连接，所述黑键电路级联公口和与黑键电路级联母口分别与黑键检测功能电路连接；

所述白键模块化检测装置包括白键检测功能电路、方形支架、白键移动槽轨、白键移动凸台、一个白键发光器件，两个白键光敏接收器件、白键电路级联公口、白键柔性电路和白键电路级联母口，所述白键检测功能电路安装在方形支架上，所述白键移动槽轨平行安装在方形支架的内侧，所述白键移动凸台有三个且安装在白键移动槽轨上，所述一个白键发光器件和两个白键光敏接收器件安装在各自的白键移动凸台上，所述一个白键发光器件和两个白键光敏接收器件通过白键柔性电路与白键检测功能电路连接，所述白键电路级联公口和白键电路级联母口分别与白键检测功能电路连接；

所述白键模块化检测装置上的白键电路级联公口插入黑键模块化检测装置上的黑键电路级联母口内，实现电路导通；

或所述黑键模块化检测装置上的黑键电路级联公口插入白键模块化检测装置上的白键电路级联母口内，实现电路导通；

所述信号处理装置与黑键模块化检测装置上的黑键电路级联公口或白键模块化检测装置上的白键电路级联公口电连接；

所述信号处理装置包括电源、数据处理装置和通信装置，所述数据处理装置负责处理黑键模块化检测装置和白键模块化检测装置检测到的信号，并通过信号处理装置上的通信装置与外部设备进行信息交互，所述电源负责整个检测辅助装置的供电。

作为改进，所述用自身电路连接的检测黑白键盘乐器弹奏音准和力度的辅助装置，还包括电气线缆，所述信号处理装置通过电气线缆与黑键模块化检测装置或白键模块化检测装置电连接。

作为进一步的改进，所述黑键模块化检测装置还包括一个黑键遮光板和一个黑键移动凸台，所述黑键遮光板安装在黑键移动凸台上，所述黑键遮光板位于两个黑键光敏接收器件之间；

所述白键模块化检测装置还包括两个白键遮光板和两个白键移动凸台，所述两个白键遮光板分别安装在两个白键移动凸台上，一个白键遮光板位于两个白键光敏接收器件之间，另一个白键遮光板位于白键发光器件与白键光敏接收器件之间。

作为进一步的改进，所述黑键模块化检测装置有至少两个以上、白键模块化检测装置有至少两个以上，通过黑键电路级联公口、白键电路级联公口、黑键电路级联母口和白键电路级联母口的插接实现对各种黑白键盘乐器弹奏音准和力度的检测。

作为进一步的改进，所述通信装置采用无线或有线通信，所述通信装置为集成在数据处理装置内的功能模块或所述通信装置为独立部件与数据处理装置连通。

本实用新型的另一种技术方案为一种用自身电路连接的检测黑白键盘乐器弹奏音准和力度的辅助装置，包括黑键模块化检测装置、白键模块化检测装置和信号处理装置；

所述黑键模块化检测装置包括黑键检测功能电路、倒置的直角U型支架、黑键移动槽轨、黑键移动凸台、两个黑键激光发光器件，两个黑键光敏接收器件、黑键电路级联公口、黑键柔性电路和黑键电路级联母口，所述黑键检测功能电路安装在倒置的直角U型支架上，所述黑键移动槽轨有两个，分别垂直安装在倒置的直角U型支架的两侧的内侧，所述黑键移动凸台有四个且安装在黑键移动槽轨上，所述两个黑键激光发光器件和两个黑键光敏接收器件安装在各自的黑键移动凸台上，所述两个黑键激光发光器件和两个黑键光敏接收器件通过黑键柔性电路与黑键检测功能电路连接，所述黑键电路级联公口和与黑键电路级联母口分别与黑键检测功能电路连接；

所述白键模块化检测装置包括白键检测功能电路、方形支架、白键移动槽轨、白键移动凸台、一个白键发光器件，两个白键光敏接收器件、白键电路级联公口、白键柔性电路和白键电路级联母口，所述白键检测功能电路安装在方形支架上，所述白键移动槽轨平行安装在方形支架的内侧，所述白键移动凸台有三个且安装在白键移动槽轨上，所述一个白键发光器件和两个白键光敏接收器件安装在各自的白键移动凸台上，所述一个白键发光器件和两个白键光敏接收器件通过白键柔性电路与白键检测功能电路连接，所述白键电路级联公口和白键电路级联母口分别与白键检测功能电路连接；

所述白键模块化检测装置上的白键电路级联公口插入黑键模块化检测装置上的黑键电路级联母口内，实现电路导通；

或所述黑键模块化检测装置上的黑键电路级联公口插入白键模块化检测装置上的白键电路级联母口内，实现电路导通；

所述信号处理装置与黑键模块化检测装置上的黑键电路级联公口或白键模块化检测装置上的白键电路级联公口电连接；

所述信号处理装置包括电源、数据处理装置和通信装置，所述数据处理装置负责处理黑键模块化检测装置和白键模块化检测装置检测到的信号，并通过信号处理装置上的通信装置与外部设备进行信息交互，所述电源负责整个检测辅助装置的供电。

作为改进，所述用自身电路连接的检测黑白键盘乐器弹奏音准和力度的辅助装置，还包括电气线缆，所述信号处理装置通过电气线缆与黑键模块化检测装置或白键模块化检测装置电连接。

作为进一步的改进，所述黑键模块化检测装置还包括一个黑键遮光板和一个黑键移动凸台，所述黑键遮光板安装在黑键移动凸台上，所述黑键遮光板位于两个黑键光敏接收器件之间；

所述白键模块化检测装置还包括两个白键遮光板和两个白键移动凸台，所述两个白键遮光板分别安装在两个白键移动凸台上，一个白键遮光板位于两个白键光敏接收器件之间，另一个白键遮光板位于白键发光器件与白键光敏接收器件之间。

作为进一步的改进，所述黑键模块化检测装置有至少两个以上、白键模块化检测装置有至少两个以上，通过黑键电路级联公口、白键电路级联公口、黑键电路级联母口和白键电路级联母口的插接实现对各种黑白键盘乐器弹奏音准和力度的检测。

作为进一步的改进，所述通信装置采用无线或有线通信，所述通信装置为集成在数据处理装置内的功能模块或所述通信装置为独立部件与数据处理装置连通。

作为进一步的改进，所述光敏接收器件可以是红外光接收器件或激光接收器件，以匹配对应的发光器件，达到最佳的光线接收性能。

作为进一步的改进，所述发光器件和光敏接收器件可以根据检测精度和灵敏度的需要进行数量上的增加。

作为进一步的改进，所述遮光板可以根据发光器件和光敏接收器件数量的变化而作对应的增加，使光敏接收器件达到最佳的检测区分效果。

作为进一步的改进，所述模块化检测装置可以通过设置不同方式的电路级联接口直接与信号处理装置连接而无需采用所述的电气线缆。

作为进一步的改进，所述信号处理装置上的通信装置采用无线或有线通信，所述通信装置为集成在数据处理装置内的功能模块。

作为另一种的改进，所述信号处理装置上的通信装置采用无线或有线通信，所述通信装置为独立部件与数据处理装置连通。

作为进一步的改进，所述信号处理装置上的电源装置是普通干电池或可重复充电的电池或外接电源。

从以上描述可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过灵活的级联与乐器键盘上黑键、白键相对应的黑键模块化检测装置和白键模块化检测装置，可以实时的检测出黑白键盘类乐器在弹奏时哪个键被按下以及按下的力度大小等级，通过信号处理装置上的数据处理装置对模块化检测装置检测到的信息进行数据采集与分析处理，可以实现对黑白键盘类乐器弹奏时的音准和力度进行精确的检测。

本实用新型所述黑键为琴键被按下时运动轨迹是整体沉降式或接近整体沉降式的按键，所述白键为琴键被按下时运动轨迹是倾斜下降式的按键。

附图说明

图1为本实用新型在黑白键乐器上使用的示意图；

图2为本实用新型在黑白键乐器上使用的局部示意图；

图3为本实用新型信号处理装置直接连接黑键和白键模块化检测装置的示意图；

图4为本实用新型信号处理装置通过电气线缆连接黑键和白键模块化检测装置的示意图；

图5为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为一个时的正面剖视图；

图6为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为一个时的初始状态图；

图7为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为一个时的使用状态图1；

图8为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为一个时的使用状态图2；

图9为本实用新型黑键模块化检测装置一个发光器件一侧的正视图；

图10为本实用新型黑键模块化检测装置光敏接收器件一侧的正视图；

图11为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为一个时的斜视图1；

图12为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为一个时的斜视图2；

图13为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为两个时的正面剖视图；

图14为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为两个时的初始状态图；

图15为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为两个时的使用状态图1；

图16为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为两个时的使用状态图2；

图17为本实用新型黑键模块化检测装置两个发光器件一侧的正视图；

图18为本实用新型黑键模块化检测装置光敏接收器件一侧的正视图；

图19为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为两个时的斜视图1；

图20为本实用新型黑键模块化检测装置的发光器件为两个时的斜视图2；

图21为本实用新型白键模块化检测装置的侧面剖视图；

图22为本实用新型白键模块化检测装置的初始状态图；

图23为本实用新型白键模块化检测装置的使用状态图1；

图24为本实用新型白键模块化检测装置的使用状态图2；

图25为本实用新型白键模块化检测装置的俯视图；

图26为本实用新型白键模块化检测装置的斜视图1；

图27为本实用新型白键模块化检测装置的斜视图2；

附图标记：1、黑键模块化检测装置，2、白键模块化检测装置，3、信号处理装置，31、电源装置，32、数据处理装置，33、通信装置，4、电气线缆，11、黑键，12、黑键检测功能电路，13、倒置的直角U型支架，14、黑键移动槽轨，15、黑键移动凸台，161、黑键红外发光器件，162、黑键激光发光器件，17、黑键光敏接收器件，18、黑键遮光板，19、黑键电路级联公口，110、黑键柔性电路，111、黑键电路级联母口，21、白键，22、白键检测功能电路，23、方形支架，24、白键移动槽轨，25、白键移动凸台，26、白键发光器件，27、白键光敏接收器件，28、白键遮光板，29、白键电路级联公口，210、白键柔性电路，211、白键电路级联母口。

具体实施方式

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图21、图22、图23、图24，图25，图26和图27，详细说明本实用新型的第一个具体实施例，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1、图2和图3所示，所述黑键模块化检测装置1和白键模块化检测装置2分别通过黑键电路级联公口19、黑键电路级联母口111和白键电路级联公口29、白键电路级联母口211相互间公母接头配合的电气连接方式，实现构成完整检测辅助装置的电路级联功能。黑键模块化检测装置1获取的黑键弹奏检测信息和白键模块化检测装置2获取的白键弹奏检测信息通过各模块自身的级联电路传送至信号处理装置3，信号处理装置3上的数据处理装置32对检测信息进行算法处理，然后通过信号处理装置3上的通信装置33将数据与安装在外部设备上的应用软件进行交互，信号处理装置3上的电源装置31负责给整个检测设备提供电源。

如图5、图9、图10、图11和图12所示，一种黑键弹奏的模块化检测装置1，包括黑键检测功能电路12，倒置的直角U型支架13，黑键移动槽轨14，黑键移动凸台15，黑键红外发光器件161，黑键光敏接收器件17、黑键遮光板18、黑键电路级联公口19、黑键柔性电路110和黑键电路级联母口111。所述黑键检测功能电路12安装在倒置的直角U型支架13上，所述黑键移动槽轨14安装在倒置的直角U型支架13的两侧支撑结构的内侧，所述黑键移动凸台15内嵌安装在黑键移动槽轨14的槽轨中，可以实现轨道范围内的自由移动，黑键移动槽轨14的轨道对黑键移动凸台15的移动有一定的阻尼效果，可以实现黑键移动凸台15在黑键移动槽轨14内可靠的定位。所述黑键红外发光器件161、黑键光敏接收器件17和黑键遮光板18都分别固定在对应的黑键移动凸台15上。所述黑键红外发光器件161和黑键光敏接收器件17电气连接到黑键柔性电路110上，黑键柔性电路110有足够的可弯曲的长度余量，通过其板材的可延展和弯曲特性，确保黑键红外发光器件161和黑键光敏接收器件17能够跟随黑键移动凸台15在黑键移动槽轨14内任意位置移动而保持与黑键柔性电路110的电气连接。所述黑键柔性电路110与黑键检测功能电路12电气连接，使黑键检测功能电路12可以对黑键红外发光器件161是否发光进行控制，也可以对黑键光敏接收器件17接收到的检测信号进行初步的信号调理。所述黑键红外发光器件161属于发射光束较发散的发光器件，最少需要一个，也可以根据应用需求设置多个黑键红外发光器件161，例如需要增加发射光的强度或扩大光照的范围。所述黑键光敏接收器件17最少需要两个，且两个黑键光敏接收器件17的固定位置必须在垂直方向上有一定的高度差，也可以根据应用需求设置多个黑键光敏接收器件17，例如提高接收的灵敏度或扩大接收的范围。所述黑键遮光板18用于分隔多个黑键光敏接收器件17，以确保不同的黑键光敏接收器件17可以有区别的接收到黑键红外发光器件161发出的光线，改善黑键光敏接收器件17的接收精准度，防止由于黑键红外发光器件161的发射光束太散导致散射的光线不可预测的被黑键光敏接收器件17接收到而形成数据的误判断和误处理。所述黑键电路级联公口19和黑键电路级联母口111分别设置在黑键检测功能电路12左右两侧，且与黑键检测功能电路12电气连接，可以实现黑键检测功能电路12构成完整的检测辅助装置的电路级联功能。黑键检测功能电路12通过黑键电路级联公口19、黑键电路级联母口111与其它黑键检测功能电路12或白键检测功能电路22相连接，灵活的级联多个黑键模块化检测装置1，可实现键盘乐器上黑键弹奏时完整的检测功能。

如图6、图7和图8所示，当使用所述黑键模块化检测装置1检测黑键11弹奏时，将黑键模块化检测装置1放置在黑键11本体上方，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧的黑键红外发光器件161和黑键光敏接收器件17正好位于待检测的黑键11本体两侧。当黑键11没有被按下时，黑键11会阻挡黑键光敏接收器件17接收黑键红外发光器件161发出的检测光线。当黑键11被按下一定高度时，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方的黑键光敏接收器件17可以接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线，此时只表示黑键11在被按下的过程中，不代表黑键11已经被有效的按下；当黑键11被有效按下时，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧下方的黑键光敏接收器件17才会接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线，此时才认为是确认黑键11被真正的按下。通过黑键模块化检测装置1下方的黑键光敏接收器件17是否接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线，可以判断出是哪个黑键11被按下，检测出黑键弹奏的音准。

根据物理定律，当一个外力施加到同一个物体上时，外力越大，物体的加速度就越大，由于黑键被按下的运动轨迹接近于整体沉降方式，所以黑键将施加在它本体上的外力体现在线速度上，外力越大，黑键通过同一段固定距离的时间就越短。

因此，通过记录设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方和下方的两个黑键光敏接收器件17接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线的时间间隔，就可以用算法将这个时间间隔的数值等同转换为对应的弹奏力度数值，实现黑键模块化检测装置1对黑键11弹奏时力度的检测。

由于不同的弹奏者对乐谱弹奏风格的理解不同，弹奏习惯也会有所差异，所以黑键模块化检测装置1对黑键11弹奏时力度的检测范围和精准度也是可以根据需要进行调节的。当需要将弹奏力度的检测范围扩大并更精细的划分力度检测的等级时，可以将设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方和下方的两个黑键光敏接收器件17通过黑键移动凸台15在黑键移动槽轨14内分别向上方和下方移动并定位，增大这两个黑键光敏接收器件17之间的距离。如果减小这两个黑键光敏接收器件17之间的距离，弹奏力度的检测范围会缩小，并且力度检测的等级划分也会减少。同样，如果通过黑键移动凸台15在黑键移动槽轨14内移动设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧的黑键红外发光器件161，也能影响两个黑键光敏接收器件17接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线的效果。如果黑键红外发光器件161被移到黑键移动槽轨14的最上方，在黑键11被按下时，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方的黑键光敏接收器件17接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线的时间最短，如果黑键红外发光器件161被移到黑键移动槽轨14的最下方，在黑键11被按下时，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方的黑键光敏接收器件17接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线的时间最长，即黑键红外发光器件161在黑键移动槽轨14内的具体位置能够影响设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方的黑键光敏接收器件17接收到黑键红外发光器件161发出的检测光线后的计时开始时间，配合黑键光敏接收器件17在黑键移动槽轨14内的具体位置，可以为不同弹奏风格的乐谱匹配一种最佳的黑键弹奏力度检测的标准。

如图21、图25、图26和图27所示，一种白键弹奏的模块化检测装置2，包括白键检测功能电路22，方形支架23，白键移动槽轨24，白键移动凸台25，白键发光器件26，白键光敏接收器件27、白键遮光板28、白键电路级联公口29、白键柔性电路210和白键电路级联母口211。所述白键检测功能电路22安装在方形支架23上，所述白键移动槽轨24安装在方形支架23支撑结构的内侧，所述白键移动凸台25内嵌安装在白键移动槽轨24的槽轨中，可以实现轨道范围内的自由移动，白键移动槽轨24的轨道对白键移动凸台25的移动有一定的阻尼效果，可以实现白键移动凸台25在白键移动槽轨24内可靠的定位。所述白键发光器件26、白键光敏接收器件27和白键遮光板28都分别固定在对应的白键移动凸台25上，且沿着白键纵深方向排列，所述白键发光器件26排列在纵深方向最前端，所述最前端是指远离弹奏者的那端。所述白键光敏接收器件27排列在纵深方向后端，所述后端是指靠近弹奏者的那端。所述白键发光器件26和白键光敏接收器件27电气连接到白键柔性电路210上，白键柔性电路210有足够的可弯曲的长度余量，通过其板材的可延展和弯曲特性，确保白键发光器件26和白键光敏接收器件27能够跟随白键移动凸台25在白键移动槽轨24内任意位置移动而保持与白键柔性电路210的电气连接。所述白键柔性电路210与白键检测功能电路22电气连接，使白键检测功能电路22可以对白键发光器件26是否发光进行控制，也可以对白键光敏接收器件27接收到的检测信号进行初步的信号调理。所述白键发光器件26最少需要一个，也可以根据应用需求设置多个白键发光器件26，例如需要增加发射光的强度或扩大光照的范围。所述白键光敏接收器件27最少需要两个，且两个白键光敏接收器件27的固定位置必须在沿着白键纵深方向有一定的距离差，也可以根据应用需求设置多个白键光敏接收器件27，例如提高接收的灵敏度或扩大接收的范围。所述白键遮光板28最少需要两个，分别用于分隔白键发光器件26和靠近它的那个白键光敏接收器件27以及分隔多个白键光敏接收器件27，以确保不同的白键光敏接收器件27可以有区别的接收到白键发光器件26发出的光线，改善白键光敏接收器件27的接收精准度，防止由于白键发光器件26的发射光束太散导致散射的光线不可预测的被白键光敏接收器件27接收到而形成数据的误判断和误处理。所述白键电路级联公口29和白键电路级联母口211分别设置在白键检测功能电路22左右两侧，且与白键检测功能电路22电气连接，可以实现白键检测功能电路22构成完整的检测辅助装置的电路级联功能。白键检测功能电路22通过白键电路级联公口29、白键电路级联母口211与其它白键检测功能电路22或黑键检测功能电路12相连接，灵活的级联多个白键模块化检测装置2，可实现键盘乐器上白键弹奏时完整的检测功能。

如图22、图23和图24所示，当使用所述白键模块化检测装置2检测白键21弹奏时，将白键模块化检测装置2放置在白键21本体上方，设置在方形支架23支撑结构内侧的白键发光器件26和白键光敏接收器件27正好位于待检测的白键21本体上方。当白键21没有被按下时，白键发光器件26发出的检测光线经过白键21处于水平位置的表面反射回自身的位置，同时通过调节白键遮光板28的位置，有效阻挡散射光线被白键光敏接收器件27接收到。当白键21被按下一定高度时，白键21的表面呈现一定的倾斜角度，靠近白键发光器件26的那个白键光敏接收器件27可以接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线，此时只表示白键21在被按下的过程中，不代表白键21已经被有效的按下；当白键21被有效按下时，白键21的表面呈现出比之前更大的倾斜角度，远离白键发光器件26的那个白键光敏接收器件27才会接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线，此时才认为是确认白键21被真正的按下。通过白键模块化检测装置2上远离白键发光器件26的白键光敏接收器件27是否接收到白键发光器件26发出的检测光线，可以判断出是哪个白键21被按下，检测出白键弹奏的音准。

根据物理定律，当一个外力施加到同一个物体上时，外力越大，物体的加速度就越大，由于白键被按下的运动轨迹属于倾斜下降方式，所以白键将施加在它本体上的外力体现在角速度上，外力越大，白键表面倾斜角度变化的时间就越短。

因此，通过记录设置在方形支架23支撑结构内侧的靠近和远离白键发光器件26的两个白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的时间间隔，就可以用算法将这个时间间隔的数值等同转换为对应的弹奏力度数值，实现白键模块化检测装置2对白键21弹奏时力度的检测。

由于不同的弹奏者对乐谱弹奏风格的理解不同，弹奏习惯也会有所差异，所以白键模块化检测装置2对白键21弹奏时力度的检测范围和精准度也是可以根据需要进行调节的。当需要将弹奏力度的检测范围扩大并更精细的划分力度检测的等级时，可以将设置在方形支架23支撑结构内侧的靠近和远离白键发光器件26的两个白键光敏接收器件27通过白键移动凸台25在白键移动槽轨24内分别向靠近和远离白键发光器件26的方向上移动并定位，增大这两个白键光敏接收器件27之间的距离。如果减小这两个白键光敏接收器件27之间的距离，弹奏力度的检测范围会缩小，并且力度检测的等级划分也会减少。同样，如果通过白键移动凸台25在白键移动槽轨24内移动设置在方形支架23支撑结构内侧的白键发光器件26，也能影响两个白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的效果。如果白键发光器件26被移到最靠近白键光敏接收器件27的位置，在白键21被按下时，靠近白键发光器件26的白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的时间最短，如果白键发光器件26被移到最远离白键光敏接收器件27的位置，在白键21被按下时，靠近白键发光器件26的白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的时间最长，即白键发光器件26在白键移动槽轨24内的具体位置能够影响设置在方形支架23支撑结构内侧靠近白键发光器件26的白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线后的计时开始时间，配合白键光敏接收器件27在白键移动槽轨24内的具体位置，可以为不同弹奏风格的乐谱匹配一种最佳的白键弹奏力度检测的标准。

如图3、图4所示，所述信号处理装置3与完整的检测辅助装置可以直接电路连接，也可以通过电气线缆4进行电路连接。所述通信装置33采用无线或有线通信，可以为独立部件与数据处理装置32连通，也可以为数据处理装置32内的集成功能模块。所述的电源装置31负责给整个装置提供稳定可靠的工作电源，可以是普通干电池或可重复充电的电池或外接电源。

结合图1、图2、图3、图4、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24，图25，图26和图27，详细说明本实用新型的第二个具体实施例，但不对本实用新型的权利要求做任何限定。

如图1、图2和图3所示，所述黑键模块化检测装置1和白键模块化检测装置2分别通过黑键电路级联公口19、黑键电路级联母口111和白键电路级联公口29、白键电路级联母口211相互间公母接头配合的电气连接方式，实现构成完整检测辅助装置的电路级联功能。黑键模块化检测装置1获取的黑键弹奏检测信息和白键模块化检测装置2获取的白键弹奏检测信息通过各模块自身的级联电路传送至信号处理装置3，信号处理装置3上的数据处理装置32对检测信息进行算法处理，然后通过信号处理装置3上的通信装置33将数据与安装在外部设备上的应用软件进行交互，信号处理装置3上的电源装置31负责给整个检测设备提供电源。

如图13、图17、图18、图19和图20所示，一种黑键弹奏的模块化检测装置1，包括黑键检测功能电路12，倒置的直角U型支架13，黑键移动槽轨14，黑键移动凸台15，黑键激光发光器件162，黑键光敏接收器件17、黑键遮光板18、黑键电路级联公口19，黑键柔性电路110和黑键电路级联母口111。所述黑键检测功能电路12安装在倒置的直角U型支架13上，所述黑键移动槽轨14安装在倒置的直角U型支架13的两侧支撑结构的内侧，所述黑键移动凸台15内嵌安装在黑键移动槽轨14的槽轨中，可以实现轨道范围内的自由移动，黑键移动槽轨14的轨道对黑键移动凸台15的移动有一定的阻尼效果，可以实现黑键移动凸台15在黑键移动槽轨14内可靠的定位。所述黑键激光发光器件162、黑键光敏接收器件17和黑键遮光板18都分别固定在对应的黑键移动凸台15上。所述黑键激光发光器件162和黑键光敏接收器件17电气连接到黑键柔性电路110上，黑键柔性电路110有足够的可弯曲的长度余量，通过其板材的可延展和弯曲特性，确保黑键激光发光器件162和黑键光敏接收器件17能够跟随黑键移动凸台15在黑键移动槽轨14内任意位置移动而保持与黑键柔性电路110的电气连接。所述黑键柔性电路110与黑键检测功能电路12电气连接，使黑键检测功能电路12可以对黑键激光发光器件162是否发光进行控制，也可以对黑键光敏接收器件17接收到的检测信号进行初步的信号调理。所述黑键激光发光器件162属于发射光束较集中的发光器件，最少需要两个，也可以根据应用需求设置多个黑键激光发光器件162，例如需要体现更精细的力度检测划分等级，两个或多个黑键激光发光器件162的固定位置必须在垂直方向上有一定的高度差。所述黑键光敏接收器件17的数量必须和黑键激光发光器件162的数量相同，确保激光收发器件的配对使用，且两个或多个黑键光敏接收器件17的固定位置必须在垂直方向上有一定的高度差，所设置的高度位置与配对的黑键激光发光器件162的高度位置也必须相同。所述黑键遮光板18用于分隔多个黑键光敏接收器件17，以确保不同的黑键光敏接收器件17可以有区别的接收到黑键激光发光器件162发出的光线，改善黑键光敏接收器件17的接收精准度，防止黑键光敏接收器件17误判断和误处理。所述黑键电路级联公口19和黑键电路级联母口111分别设置在黑键检测功能电路12左右两侧，且与黑键检测功能电路12电气连接，可以实现黑键检测功能电路12构成完整的检测辅助装置的电路级联功能。黑键检测功能电路12通过黑键电路级联公口19、黑键电路级联母口111与其它黑键检测功能电路12或白键检测功能电路22相连接，灵活的级联多个黑键模块化检测装置1，可实现键盘乐器上黑键弹奏时完整的检测功能。

如图14、图15和图16所示，当使用所述黑键模块化检测装置1检测黑键11弹奏时，将黑键模块化检测装置1放置在黑键11本体上方，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧的黑键激光发光器件162和黑键光敏接收器件17正好位于待检测的黑键11本体两侧。当黑键11没有被按下时，黑键11会阻挡黑键光敏接收器件17接收黑键激光发光器件162发出的检测光线。当黑键11被按下一定高度时，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方的黑键光敏接收器件17可以接收到设置在对应高度位置与之配对的黑键激光发光器件162发出的检测光线，此时只表示黑键11在被按下的过程中，不代表黑键11已经被有效的按下；当黑键11被有效按下时，设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧下方的黑键光敏接收器件17才会接收到设置在对应高度位置与之配对的黑键激光发光器件162发出的检测光线，此时才认为是确认黑键11被真正的按下。通过黑键模块化检测装置1下方的黑键光敏接收器件17是否接收到设置在对应高度位置与之配对的黑键激光发光器件162发出的检测光线，可以判断出是哪个黑键11被按下，检测出黑键弹奏的音准。

根据物理定律，当一个外力施加到同一个物体上时，外力越大，物体的加速度就越大，由于黑键被按下的运动轨迹接近于整体沉降方式，所以黑键将施加在它本体上的外力体现在线速度上，外力越大，黑键通过同一段固定距离的时间就越短。

因此，通过记录设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方和下方的两个黑键光敏接收器件17接收到设置在对应高度位置与之配对的黑键激光发光器件162发出的检测光线的时间间隔，就可以用算法将这个时间间隔的数值等同转换为对应的弹奏力度数值，实现黑键模块化检测装置1对黑键11弹奏时力度的检测。

由于不同的弹奏者对乐谱弹奏风格的理解不同，弹奏习惯也会有所差异，所以黑键模块化检测装置1对黑键11弹奏时力度的检测范围和精准度也是可以根据需要进行调节的。当需要将弹奏力度的检测范围扩大并更精细的划分力度检测的等级时，可以将设置在倒置的直角U型支架13侧面支撑结构内侧上方和下方的两个黑键光敏接收器件17通过黑键移动凸台15在黑键移动槽轨14内分别向上方和下方移动并定位，增大这两个黑键光敏接收器件17之间的距离。如果减小这两个黑键光敏接收器件17之间的距离，弹奏力度的检测范围会缩小，并且力度检测的等级划分也会减少。同样，每个黑键激光发光器件162在黑键移动槽轨14内的高度位置必须设置成和与之配对的黑键光敏接收器件17的高度位置相同，以确保最精准的激光收发器件配对使用效果。

如图21、图25、图26和图27所示，一种白键弹奏的模块化检测装置2，包括白键检测功能电路22，方形支架23，白键移动槽轨24，白键移动凸台25，白键发光器件26，白键光敏接收器件27、白键遮光板28、白键电路级联公口29、白键柔性电路210和白键电路级联母口211。所述白键检测功能电路22安装在方形支架23上，所述白键移动槽轨24安装在方形支架23支撑结构的内侧，所述白键移动凸台25内嵌安装在白键移动槽轨24的槽轨中，可以实现轨道范围内的自由移动，白键移动槽轨24的轨道对白键移动凸台25的移动有一定的阻尼效果，可以实现白键移动凸台25在白键移动槽轨24内可靠的定位。所述白键发光器件26、白键光敏接收器件27和白键遮光板28都分别固定在对应的白键移动凸台25上，且沿着白键纵深方向排列，所述白键发光器件26排列在纵深方向最前端，所述最前端是指远离弹奏者的那端。所述白键光敏接收器件27排列在纵深方向后端，所述后端是指靠近弹奏者的那端。所述白键发光器件26和白键光敏接收器件27电气连接到白键柔性电路210上，白键柔性电路210有足够的可弯曲的长度余量，通过其板材的可延展和弯曲特性，确保白键发光器件26和白键光敏接收器件27能够跟随白键移动凸台25在白键移动槽轨24内任意位置移动而保持与白键柔性电路210的电气连接。所述白键柔性电路210与白键检测功能电路22电气连接，使白键检测功能电路22可以对白键发光器件26是否发光进行控制，也可以对白键光敏接收器件27接收到的检测信号进行初步的信号调理。所述白键发光器件26最少需要一个，也可以根据应用需求设置多个白键发光器件26，例如需要增加发射光的强度或扩大光照的范围。所述白键光敏接收器件27最少需要两个，且两个白键光敏接收器件27的固定位置必须在沿着白键纵深方向有一定的距离差，也可以根据应用需求设置多个白键光敏接收器件27，例如提高接收的灵敏度或扩大接收的范围。所述白键遮光板28最少需要两个，分别用于分隔白键发光器件26和靠近它的那个白键光敏接收器件27以及分隔多个白键光敏接收器件27，以确保不同的白键光敏接收器件27可以有区别的接收到白键发光器件26发出的光线，改善白键光敏接收器件27的接收精准度，防止由于白键发光器件26的发射光束太散导致散射的光线不可预测的被白键光敏接收器件27接收到而形成数据的误判断和误处理。所述白键电路级联公口29和白键电路级联母口211分别设置在白键检测功能电路22左右两侧，且与白键检测功能电路22电气连接，可以实现白键检测功能电路22构成完整的检测辅助装置的电路级联功能。白键检测功能电路22通过白键电路级联公口29、白键电路级联母口211与其它白键检测功能电路22或黑键检测功能电路12相连接，灵活的级联多个白键模块化检测装置2，可实现键盘乐器上白键弹奏时完整的检测功能。

如图22、图23和图24所示，当使用所述白键模块化检测装置2检测白键21弹奏时，将白键模块化检测装置2放置在白键21本体上方，设置在方形支架23支撑结构内侧的白键发光器件26和白键光敏接收器件27正好位于待检测的白键21本体上方。当白键21没有被按下时，白键发光器件26发出的检测光线经过白键21处于水平位置的表面反射回自身的位置，同时通过调节白键遮光板28的位置，有效阻挡散射光线被白键光敏接收器件27接收到。当白键21被按下一定高度时，白键21的表面呈现一定的倾斜角度，靠近白键发光器件26的那个白键光敏接收器件27可以接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线，此时只表示白键21在被按下的过程中，不代表白键21已经被有效的按下；当白键21被有效按下时，白键21的表面呈现出比之前更大的倾斜角度，远离白键发光器件26的那个白键光敏接收器件27才会接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线，此时才认为是确认白键21被真正的按下。通过白键模块化检测装置2上远离白键发光器件26的白键光敏接收器件27是否接收到白键发光器件26发出的检测光线，可以判断出是哪个白键21被按下，检测出白键弹奏的音准。

根据物理定律，当一个外力施加到同一个物体上时，外力越大，物体的加速度就越大，由于白键被按下的运动轨迹属于倾斜下降方式，所以白键将施加在它本体上的外力体现在角速度上，外力越大，白键表面倾斜角度变化的时间就越短。

因此，通过记录设置在方形支架23支撑结构内侧的靠近和远离白键发光器件26的两个白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的时间间隔，就可以用算法将这个时间间隔的数值等同转换为对应的弹奏力度数值，实现白键模块化检测装置2对白键21弹奏时力度的检测。

由于不同的弹奏者对乐谱弹奏风格的理解不同，弹奏习惯也会有所差异，所以白键模块化检测装置2对白键21弹奏时力度的检测范围和精准度也是可以根据需要进行调节的。当需要将弹奏力度的检测范围扩大并更精细的划分力度检测的等级时，可以将设置在方形支架23支撑结构内侧的靠近和远离白键发光器件26的两个白键光敏接收器件27通过白键移动凸台25在白键移动槽轨24内分别向靠近和远离白键发光器件26的方向上移动并定位，增大这两个白键光敏接收器件27之间的距离。如果减小这两个白键光敏接收器件27之间的距离，弹奏力度的检测范围会缩小，并且力度检测的等级划分也会减少。同样，如果通过白键移动凸台25在白键移动槽轨24内移动设置在方形支架23支撑结构内侧的白键发光器件26，也能影响两个白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的效果。如果白键发光器件26被移到最靠近白键光敏接收器件27的位置，在白键21被按下时，靠近白键发光器件26的白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的时间最短，如果白键发光器件26被移到最远离白键光敏接收器件27的位置，在白键21被按下时，靠近白键发光器件26的白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线的时间最长，即白键发光器件26在白键移动槽轨24内的具体位置能够影响设置在方形支架23支撑结构内侧靠近白键发光器件26的白键光敏接收器件27接收到白键发光器件26发出并经过白键21倾斜表面反射的检测光线后的计时开始时间，配合白键光敏接收器件27在白键移动槽轨24内的具体位置，可以为不同弹奏风格的乐谱匹配一种最佳的白键弹奏力度检测的标准。

如图3、图4所示，所述信号处理装置3与完整的检测辅助装置可以直接电路连接，也可以通过电气线缆4进行电路连接。所述通信装置33采用无线或有线通信，可以为独立部件与数据处理装置32连通，也可以为数据处理装置32内的集成功能模块。所述的电源装置31负责给整个装置提供稳定可靠的工作电源，可以是普通干电池或可重复充电的电池或外接电源。

综上所述，本实用新型通过灵活的级联与乐器键盘上黑键、白键相对应的黑键模块化检测装置和白键模块化检测装置，可以实时的检测出黑白键盘类乐器在弹奏时哪个键被按下以及按下的力度大小等级，通过信号处理装置上的数据处理装置对模块化检测装置检测到的信息进行数据采集与分析处理，可以实现对黑白键盘类乐器弹奏时的音准和力度进行精确的检测。

本实用新型所述黑键为琴键被按下时运动轨迹是整体沉降式或接近整体沉降式的按键，所述白键为琴键被按下时运动轨迹是倾斜下降式的按键。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果，但都在本实用新型的保护范围之内。