一种基于颜色识别的MIDI音乐装置的制作方法

本实用新型涉及MIDI音乐领域，具体涉及一种基于颜色识别的MIDI音乐装置。
背景技术：
：“MIDI”是英文musicalinstrumentdigitalinterface(乐器的数字化接口)的缩写，它是由电脑多媒体技术在音频领域中的又一应用。整个MIDI系统包括合成器，电脑音乐软件，音源，电脑，MIDI连线，调音台，数码录音机等周边设备。电脑可以将来源于键盘乐器的声音转化为数字信息存入电脑。目前市场上的MIDI音乐设备包括有MIDI键盘、MIDI电鼓和MIDI控制器，其中MIDI键盘通过键盘单元识别相应的琴键，输出相应的MIDI演奏消息；MIDI电鼓通过拾音器单元，识别相应的鼓盘，并输出相应的MIDI演奏消息；MIDI控制器通过微动开关、电位器、旋转编码器等单元，识别相应的键、推子、旋钮等，并输出相应的MIDI控制消息。以上MIDI音乐设备部件均不能实现颜色识别，不能给用户多元化的试听感受。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种基于颜色识别的MIDI音乐装置，旨在解决MIDI音乐设备不能识别颜色，无法给用户多元化试听感受的问题。为实现上述目的，本实用新型提出的基于颜色识别的MIDI音乐装置，包括颜色传感器模块、加速度传感器和MIDI控制器；所述颜色传感器模块与所述MIDI控制器连接，用于识别颜色；所述加速度传感器与所述MIDI控制器连接，用于识别加速度信息；所述MIDI控制器包括存储器、MIDI数据包生成器和MIDI无线通信模块，所述存储器用于将颜色信息映射为MIDI音符字节，以及将加速度信息映射为MIDI力度字节；所述MIDI数据包生成器用于将所述MIDI音符字节和MIDI力度字节打包分组，并形成一个完整的MIDI数据包，所述MIDI数据包生成器通过所述MIDI无线通信模块将MIDI数据信息传输至外部终端设备。优选地，所述颜色传感器模块包括标准光发生器与颜色传感器，所述标准光发生器用于向有色物体发出标准光，所述颜色传感器用于接收有色物体的反射光，根据所述反射光输出相应的电参量，作为颜色识别结果。优选地，所述标准光发生器为LED发光二极管。优选地，所述LED发光二极管的光源为D50白色光源，色温为5000K。优选地，所述有色物体包括彩画、彩纸、彩贴、纸盒、布料、服装、木板、墙壁、灯具或显示屏幕中的一种或多种。优选地，所述MIDI音乐装置为套在手指上的指环。优选地，所述外部终端设备为PC电脑、手机或平板电脑中的任意一种。优选地，所述MIDI控制器上设有无线MIDI输入/输出接口。本实用新型技术方案中，所述颜色传感器模块用于识别颜色，所述加速度传感器用于识别加速度信息；所述存储器用于将颜色信息映射为MIDI音符字节，以及将加速度信息映射为MIDI力度字节；所述MIDI数据包生成器用于将所述MIDI音符字节和MIDI力度字节打包分组，并形成一个完整的MIDI数据包，再通过所述MIDI无线通信模块将所述MIDI数据包传输至外部终端设备。本实用新型不仅可以将颜色转化为MIDI音乐，还设有加速度传感器，通过舞动或者敲击MIDI音乐装置可以发出MIDI音符，简化了设计及生产工序，方便了音乐人现场演奏，同时也扩展了一种全新的交互演奏方式，将颜色转化为MIDI音乐，视觉和听觉相结合，给用户提供了一种多元化的视听感受。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型实施例基于颜色识别的MIDI音乐装置的结构框图。本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种基于颜色识别的MIDI音乐装置，包括颜色传感器模块、加速度传感器和MIDI控制器；颜色传感器模块与MIDI控制器连接，用于识别颜色；加速度传感器与MIDI控制器连接，用于识别加速度信息；MIDI控制器包括存储器、MIDI数据包生成器和MIDI无线通信模块，存储器中存储有映射表1，映射表1建立了颜色信息与MIDI音符字节的映射关系，并将颜色信息映射为MIDI音符字节，存储器中还设有映射表2，映射表2建立了加速度信息与MIDI力度字节的映射关系，并将加速度信息映射为MIDI力度字节；MIDI数据包生成器与存储器连接，用于将MIDI音符字节和MIDI力度字节打包分组，并形成一个完整的MIDI数据包，然后通过MIDI无线通信模块将MIDI数据信息传输至外部终端设备。其中，MIDI数据包生成器的通道消息封包格式共有三个字节，分别如下：字节1：MIDI通道字节，字节2：MIDI音符字节，字节3：MIDI力度字节。表1映射表1部分映射关系颜色MIDI音符字节音阶aqua(透明)0x3CC3black(黑色)0x3D#C3blue(蓝色)0x3ED3fuchsia(紫红色)0x3F#D3gray(灰色)0x40E3green(绿色)0x41F3lime(石灰)0x42#F3maroon(栗色)0x43G3navy(藏青色)0x44#G3olive(橄榄色)0x45A3purple(紫色)0x46#A3red(红色)0x47B3silver(银色)0x48C4在上述存储器中的映射表1中，如表1所示，使用W3CHTML4.0标准支持的16种颜色名，它们是：aqua(透明)、black(黑色)、blue(蓝色)、fuchsia(紫红色)、gray(灰色)、green(绿色)、lime(石灰)、maroon(栗色)、navy(藏青色)、olive(橄榄色)、purple(紫色)、red(红色)、silver(银色)、分别对应于MIDI数据包生成器中的通道消息封包的音符字节0x3C，0x3D，0x3E，0x3F，0x40，0x41，0x42，0x43，0x44，0x45，0x46，0x47，0x48，即音阶中的中央C开始的一个八度音阶:C3，#C3，D3，#D3，E3，F3，#F3，G3，#G3，A3，#A3，B3，C4。通过映射表1，上述13种颜色被映射至MIDI音符字节，然后通过MIDI数据包生成器生成通道消息包。此外，teal(茶色)、yellow(黄色)分别对应于MIDI数据包生成器中的控制消息包的升八度、降八度字节，white(白色)作为保留用途使用。通过映射表1，teal(茶色)和yellow(黄色)被映射至MIDI控制字节，通过MIDI数据包生成器生成控制消息包。当然，在其它实施例中，也可以变换颜色与MIDI的对应数据。此外，上述MIDI音乐装置本身不发出音乐，需要通过无线通信模块与外部终端设备连接，通过外部终端设备播放MIDI音乐；当然，在其它实施例中，也可以采用MIDI线缆连接外部终端设备，或者采用MIDI线缆连接乐器，例如MIDI电子琴、MIDI电鼓等。上述映射表1和映射表2均可以通过电脑预先设定储存，可根据喜好和需求自定义设定和修改。上述颜色传感器模块与加速度传感器分别通过IIC接口与MIDI控制器连接。在其它实施例中，MIDI音乐装置除了可以识别颜色和运动方向，还可以识别敲击力度，将力度信息转化为MIDI音符。本实施例中的MIDI音乐装置能识别颜色，不同的颜色对应不同的MIDI音符，通过无线通信连接外部终端设备，播放MIDI音乐，将颜色与音乐结合，给观众/用户视觉上和听觉上一种新颖的多元化感受，还能为盲人或色盲患者识别颜色提供方便。颜色传感器模块包括标准光发生器与颜色传感器，标准光发生器用于向有色物体发出标准光，颜色传感器用于接收有色物体的反射光，根据反射光输出相应的电参量，作为颜色识别结果。在本实施例中，标准光发生器为LED发光二极管，标准光为D50光源(白色，色温5000K)。在其它实施例中，标准光还可以为D55光源(白色，色温5500K),也可以为D65光源(白色，色温6500K)。具体的，有色物体包括彩画、彩纸、彩贴、纸盒、布料、服装、木板、墙壁、灯具或显示屏幕中的一种或多种。例如儿童喜欢涂鸦，可以在画板上画画后，用本实施例中的MIDI音乐装置靠近手工画，将标准光对准某种颜色，就会让外部移动终端或乐器发出声音，连续用标准光扫描不同的颜色，就会产生音乐，对于儿童来说，是一种带有趣味性及探索性的玩具。当MIDI音乐装置的冲击检测事件(冲击检测算法由加速度传感器内置)发生时，延迟一个预设延迟周期如5ms以后，读取一个预设读取周期如5ms的加速度传感器俯仰轴的实时数据，选取它的最大值，在映射表2即力度映射表内查找，如表2，得到MIDI信息包中的力度字节，其中，FullScale表示最大值，Threshold表示临界阈值。表2映射表2当然，在其它实施例中，也可以设定不同的动作与MIDI音符对应关系，并不局限于上述一种方式。本实施例中的MIDI音乐装置不仅能识别颜色，而且可以通过特定的动作产生音乐，在大型音乐会上提供一种新型的演奏方式，或者能为儿童提供一种教育性、趣味性强的玩具，还能为盲人或色盲患者识别颜色提供方便。具体的，本实施例中的MIDI音乐装置为套在手指上的指环。指环小巧玲珑，套在手指上方便用户的操作，既可以将颜色转化为音乐，当手指活动时，也可以产生音乐。当然，在其它实施例中，也可以将MIDI音乐装置设置为套在手上的手环、或者供用户拿在手上的舞动音乐棒等，可根据具体需要设定不同形状的产品。上述外部终端设备为PC电脑、手机或平板电脑中的任意一种。MIDI控制器上设有无线MIDI输入/输出接口。外部终端设备也可以为具有无线MIDI输入/输出接口的MIDI合成器等。在本实施例中，MIDI控制器与外部终端设备通过MIDI无线通信模块可双向通信。本实施例的MIDI音乐装置使用方法包括以下步骤：将MIDI音乐装置靠近有色物体，颜色传感器模块识别颜色，存储器根据映射表1将颜色信息映射为MIDI音符字节，MIDI数据包生成器将MIDI音符字节打包分组，形成完整的MIDI协议消息包，再通过MIDI无线通信模块将MIDI数据信息传输至外部终端设备。其中，将MIDI音乐装置靠近有色物体，颜色传感器模块识别颜色的具体步骤包括：将颜色传感器模块上的标准光发生器发出的标准光对准有色物体照射，颜色传感器模块上的颜色传感器接收有色物体的反射光，根据反射光输出相应的电参量识别颜色。进一步地，还包括以下步骤：舞动或者敲击MIDI音乐装置，加速度传感器检测到其运动方向和速度，存储器根据映射表2，将加速度信息映射为MIDI力度字节，MIDI数据包生成器将MIDI力度字节打包分组，形成完整的MIDI协议消息包，再通过MIDI无线通信模块将MIDI数据信息传输至外部终端设备。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书所作的等效变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3