音乐学习与伴奏装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种音乐学习与伴奏装置，它属于电子音乐技术领域，是对现有视频输出声控电子音乐装置的改进。装置由话筒、信号调理、基频检测、微处理器、标准音源及图像生成等单元组成，其特征是：还具有一个功能切换开关连接到微处理器ＩＯ口，可使装置由伴奏模式切换到音乐学习模式。本实用新型专利技术解决了视频声控伴奏机功能单一的问题，使之成为音乐学习与伴奏多功能装置，能够对使用者的视唱或模唱效果给出客观评判，可广泛用于学生自学或音乐教师的教学。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子音乐、电视电声

技术介绍
自八十年代中期以来，陆续有"随意电子琴"、"声控自动伴奏机"、"数字化声控乐 音发生器"、"声控电子琴"、"视频声控音乐装置"等电子音乐装置的专利申请提出甚至于部 分产品问世。这些装置除了能产生优美的电子音乐外，突出的功能是具有自动识别歌唱者 旋律的功能，它们可以随着歌唱者的声音发出和谐的乐音进行伴奏。它们或者用硬件对人 声音的基频进行检测，或者将人声做A/D变换后用软件对人声进行基频检测，然后通过对 该基频进行频率分析确定它所属的音阶，再驱动一个音源发出与该音阶和谐的电子乐音， 或将该乐音的音名等信息显示出来。这些装置虽然已经有不错的性能，但由于成果转化中 的困难，更由于卡拉0K伴奏形式的存在，使其不能实现有效的产品化。
技术实现思路
本技术转变思路，采用互动的方式，增加一些相应的软硬件，将这种装置主要 定位于音乐学习用具，但仍可保留原有功能。 本技术在前述声控电子音乐装置的基础上改进。最近的声控电子音乐装置的 基本工作原理如附图1所示，由信号调理(1) 、AD转换(2)、微处理器系统(3)、图象生成(4) 等单元组成。该装置首先对输入声音进行A/D变换，数字化的声音信号送入微处理器系统， 由软件进行基频检测并分析确定该基频所属的音阶，再输出该音阶相关的信息给一个音源 (通常是MIDI音源)产生与输入声音和谐的乐音信号；与此同时音阶信息经软件转换生成 与音调高低、音色、力度等相关的图象，输出不同格式的视频信号，也可借助外部视频信号 使显示效果更丰富多彩。 本技术在此基础上进行并不复杂的改动，实现了互动功能。在硬件方面，增加 了一个功能切换开关7，它连接到微处理器10 口，当开关位于伴奏机模式时维持原伴奏功 能不变，位于学习机模式时则进入互动工作状态。音乐教师在对学生进行视唱练耳教学训 练时，通常先给出一段乐谱或者是音乐句、段的乐音，然后由学生视唱或模唱，最后由教师 给出评判。这些工作本装置都可以做到，甚至做的更客观，更实时，在实施例中将对此做进 一步说明。附图说明图1是视频声控电子音乐装置的基本工作原理框图。 图2是本技术的基本工作原理框图。 图3是增加外部存储器的本技术原理框图。具体实施方式下面结合实施例对本技术加以说明。 实施例1功能切换式音乐学习装置 这是在视频声控音乐装置基础上直接进行改进，如附图2所示。它具有信号调理 模块1、基频检测模块6、 AD转换模块2、微处理器系统3、图象生成模块4、标准音源5等基 本单元。在硬件方面，这里增加了工作模式转换开关7，该开关位于伴奏机模式时维持原功 能不变，当开关位于学习机模式时装置将进入互动工作状态。图中的模块6并非必需，它是 一个硬件基频检测器，是可选的部件在必要时选择接通，这是由于软件基频检测即使在使 用优选的算法例如自相关、平均幅度差等方法后仍有一定的时延，故在需要时可以切换到 硬件基频检测通路上。 在学习机模式中最主要的改变是在软件部分，有两项内容 1、模唱或视唱练习开机后选择好学习内容，机器发出素材规定的声音供使用者模 唱、或显示素材规定的画面(曲谱)供使用者视唱。然后机器转入监测状态，监测输入的人 声基频并记录下来。 2、模唱或视唱效果的评判将记录到的人声基频与素材规定的内容进行比对，对其 音准度及节奏性给出评判结果，该结果可以实时显示出来，或者在学习后进行综合显示。 实施例2具有外部存储器的音乐学习装置 在实施例1中提到的学习素材，可以有很多内容，包括简单或复杂的音阶组合，简 谱或五线谱的画面，等等。如果这些内容都预先写入学习机内部的ROM中，一则更改不便， 二则容量有限，限制了学习机的功能，所以这里采用了素材与主机分离的方式。系统的学 习素材被保存于一个外部的记忆体中，该记忆体可以是一个常用的标准存储卡如SD卡、CF 卡，或者是更常用的U盘存储器，也可以是一个由普通FLASH存储芯片等构成的本机专用存 储卡。这时要求主机的微处理器系统应当扩展相应的接口，以便读取外部记忆体中的数据。 由于外部存储器的存在，这种方式对于不断更新素材甚至日后学习机的软件升级都带来了 便利。装置的结构如附图3所示，其中微处理器系统及外围功能模块包含了图2的内容，新 增加了外部存储器8。 由于外部存储器可以有更大的容量，所以素材内容能够采用尺寸大的视频等材 料，例如模唱素材可以是钢琴、小提琴、或者乐队的演奏录象，等等，效果就更加丰富多彩。 在图3中输出部分分别是"视频输出或显示器"，"音频输出或扬声器"，表示本机既 可以向音视频系统输出信号，也可以自成一体，构成小型便携式自带显示器和扬声器的整 机。通常高端ARM处理器中内置有液晶显示器驱动单元，在构成便携式整机时甚为方便，这 样的产品为使用者提供了更多的选择。 音乐学习装置除了供学生使用外，教师也可用其进行教学活动；除了声乐的学习、 教学，也可以是器乐的学习、教学，此时话筒放在乐器旁。 这种具有视频输出的音乐学习装置使用高端微处理器系统，这些处理器运算速度 快、内存容量大，运行嵌入式操作系统，具有扩展以太网接口的基础条件。通过网络接口芯 片实现网络的接入后，可以有效提升系统功能，实现资源共享，远程教学和娱乐等更多功 能。例如，远程互动教学时教师通过网络向一个或多个学生发信息，学生的基频及评判结果 通过网络再反馈给教师。 由于扩展网络接口的资料(包括前述扩展外部存储器、扩展USB接口 )的资料很 多，说明书中不再给出具体的电路结构说明。权利要求一种音乐学习与伴奏装置，由信号调理(1)、AD转换(2)、微处理器系统(3)、图象生成(4)等单元组成，其特征是还具有一个功能切换开关(7)连接到微处理器系统的IO接。2. 据权利要求1所述的音乐学习与伴奏装置，其特征是它还具有一个硬件基频检测 模块(6)连接到微处理器系统的IO接口。3. 据权利要求1或2所述的音乐学习与伴奏装置，其特征是该装置所发出的乐音信 息储存在可插入的外部存储介质(8)中。4. 据权利要求1或2所述的音乐学习与伴奏装置，其特征是该装置的微处理器系统 扩展网络接口与外部互连网连接。5. 据权利要求2所述的音乐学习与伴奏装置，其特征是该装置所发出的乐音信息储存在可插入的外部存储介质(8)中，并且其微处理器系统扩展网络接口与外部互连网连 接。专利摘要本技术是一种音乐学习与伴奏装置，它属于电子音乐
，是对现有视频输出声控电子音乐装置的改进。装置由话筒、信号调理、基频检测、微处理器、标准音源及图像生成等单元组成，其特征是还具有一个功能切换开关连接到微处理器IO口，可使装置由伴奏模式切换到音乐学习模式。本技术解决了视频声控伴奏机功能单一的问题，使之成为音乐学习与伴奏多功能装置，能够对使用者的视唱或模唱效果给出客观评判，可广泛用于学生自学或音乐教师的教学。文档编号G09B7/04GK201549089SQ20092014748公开日2010年8月11日 申请日期2009年4月12日 优先权日2009年4月12日专利技术者严桂林, 卢佳庭, 赵云娥, 陈学煌 申请人:陈学煌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种音乐学习与伴奏装置，由信号调理（１）、ＡＤ转换（２）、微处理器系统（３）、图象生成（４）等单元组成，其特征是：还具有一个功能切换开关（７）连接到微处理器系统的ＩＯ接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学煌，严桂林，卢佳庭，赵云娥，
申请(专利权)人：陈学煌，
类型：实用新型
国别省市：63[中国|青海]