弓弦樂器彈奏指導裝置及其控制方法
【專利摘要】本發明涉及弓弦樂器彈奏指導裝置及其控制方法。該裝置包括觸摸屏、顯示屏、主控電路、存儲器、音源電路、控制按鍵、功率放大器和揚聲器，觸摸屏、顯示屏、存儲器、音源電路、控制按鍵和功率放大器均與主控電路電性連接，揚聲器與功率放大器電性連接；所述觸摸屏設置有第一感應區域和第二感應區域，所述顯示屏設置有第一顯示區域，第一顯示區域與第一感應區域的位置對應；所述第一感應區域設置有多個由左至右依次并排排列布置的虛擬音位區，并且每一虛擬音位區的底部顯示有一對應的音位標記。用戶只要根據指示塊的提示進行按壓、滑動操作，即可演奏出悅耳的弦樂曲子，并不需要進行大量和長時間的練習，操作十分簡單、方便。
【專利說明】弓弦樂器彈奏指導裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電子樂器領域。
【背景技術】
[0002] 小提琴是一種四條弦的弓弦樂器，是現代管弦樂隊弦樂組中最主要的樂器，但也 是具有高難度演奏技巧的樂器。小提琴由30多個零件組成，其主要構件有琴頭、琴身、琴 頸、弦軸、琴弦、琴馬、腮托、琴弓、面板、側板、音柱等。小提琴共有四根弦，分為：1弦（E弦）、 2弦（A弦）、3弦（D弦）和4弦（G弦）。在我國學習小提琴的人不在少數，在小提琴的學 習過程中，必須依靠手指按弦來確定音準，但由于小提琴的指板上沒有任何的標記，演奏者 無法明確地在指板上找出要演奏音符的實際位置，造成指法迷惑不清，也正因如此，小提琴 的演奏難度十分大，演奏者需要學習很長的時間才能演奏出稍微悅耳的曲子。然而，對于不 想深入學習小提琴，但又想演奏小提琴的人來說，要想演奏小提琴，是不可能的。因此，有必 要研發出一種演奏裝置，能讓該類人群也能演奏出悅耳的曲子。
[0003] 此外，弓弦樂器的發聲原理是相通的，也就是說，無論是小提琴、中提琴、大提琴、 低音提琴、二胡、板胡和京胡都存在演奏難度大的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提出一種弓弦樂器彈奏指導裝置，其能解決沒有學習過弓弦樂 器的人就無法演奏弓弦樂器的問題。
[0005] 為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：
[0006] 弓弦樂器彈奏指導裝置，其包括觸摸屏、顯示屏、主控電路、存儲器、音源電路、控 制按鍵、功率放大器和揚聲器，觸摸屏、顯示屏、存儲器、音源電路、控制按鍵和功率放大器 均與主控電路電性連接，揚聲器與功率放大器電性連接；
[0007] 所述觸摸屏設置有第一感應區域和第二感應區域，所述顯示屏設置有第一顯示區 域，第一顯示區域與第一感應區域的位置對應；
[0008] 所述第一感應區域設置有多個由左至右依次并排排列布置的虛擬音位區，并且每 一虛擬音位區的底部顯不有一對應的音位標記；
[0009] 所述主控電路，用于讀取存儲器中的MIDI文件，并預讀所述MIDI文件中指定的弓 弦樂器音軌的音符事件，根據預設的準備時間和弓弦樂器音軌控制每一虛擬音位區出現的 指示塊到達對應的音位標記的速度，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊 的底部至到達對應的音位標記的頂部的時間等于所述準備時間；以及根據對應的音符事件 設置對應的指示塊的長度和弦標記，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊 的底部到達對應的音位標記的頂部時，指示塊的頂部到達對應的音位標記的頂部的時間等 于對應的音符事件的控制參數中的持續時間；
[0010] 所述第二感應區域，用于接收用戶的手指于其上滑動而產生的滑動信號，以使所 述主控電路根據所述滑動信號、用戶的手指在第一感應區域按壓的一虛擬音位區以及對應 的虛擬音位區上的指示塊的弦標記，驅動音源電路、功率放大器和揚聲器工作，以輸出相應 的弦首；
[0011] 所述第一顯示區域，用于顯示音位標記和指示塊；
[0012] 其中，所述準備時間為所述音軌到達所述音符事件前的一段時間；所述虛擬音位 區與音符事件的音符參數中的音位參數對應；所述弦標記與音符事件的音符參數中的弦位 參數對應。
[0013] 優選的，所述顯示屏還設置有第二顯示區域，第二顯示區域與第一感應區域的位 置對應，所述第二顯示區域用于顯示一根或多根虛擬的弦。進一步優選的，所述觸摸屏包括 第一觸摸屏和第二觸摸屏，所述顯示屏包括第一顯示屏和第二顯示屏，第一觸摸屏用于形 成所述第一感應區域，第二觸摸屏用于形成所述第二感應區域，第一顯示屏用于形成所述 第一顯示區域，第二顯示屏用于形成所述第二顯示區域。第一顯示屏為IXD顯示屏，第二顯 示屏為LED顯示屏。
[0014] 優選的，所述觸摸屏包括第一觸摸屏和第二觸摸屏，第一觸摸屏用于形成所述第 一感應區域，第二觸摸屏用于形成所述第二感應區域。
[0015] 優選的，所述主控電路還電性連接一 USB接口。
[0016] 優選的，所述控制按鍵用于發送開關信號和/或音量調節信號和/或暫停信號至 所述主控電路。
[0017] 優選的，所述弦標記為顏色或圖案或數字。
[0018] 優選的，所述弓弦樂器為小提琴、中提琴、大提琴、低音提琴、二胡、板胡和京胡中 的一種。
[0019] 本發明還提出一種如上所述的弓弦樂器彈奏指導裝置的控制方法，其包括以下步 驟：
[0020] 步驟1、主控電路讀取存儲器中的MIDI文件，并預讀所述MIDI文件中指定的弓弦 樂器音軌的音符事件，根據預設的準備時間和弓弦樂器音軌控制每一虛擬音位區出現的指 示塊到達對應的音位標記的速度，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊的 底部至到達對應的音位標記的頂部的時間等于所述準備時間；以及根據對應的音符事件設 置對應的指示塊的長度和弦標記，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊的 底部到達對應的音位標記的頂部時，指示塊的頂部到達對應的音位標記的頂部的時間等于 對應的音符事件的控制參數中的持續時間；
[0021] 步驟2、第二感應區域接收用戶的手指于其上滑動而產生的滑動信號；
[0022] 步驟3、主控電路根據所述滑動信號、用戶的手指在第一感應區域按壓的一虛擬音 位區以及對應的虛擬音位區上的指示塊的弦標記，驅動音源電路、功率放大器和揚聲器工 作，以輸出相應的弦音；
[0023] 其中，所述準備時間為所述音軌到達所述音符事件前的一段時間；所述虛擬音位 區與音符事件的音符參數中的音位參數對應；所述弦標記與音符事件的音符參數中的弦位 參數對應。
[0024] 本發明具有如下有益效果：
[0025] 用戶只要根據指示塊的提示進行按壓、滑動操作，即可演奏出悅耳的弦樂曲子，并 不需要進行大量和長時間的練習，操作十分簡單、方便；本發明還具有通用性強的優點，采 用MIDI文件作為基礎數據，只要根據用戶的設置，就能夠模擬演奏出各種弦樂的聲音。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026] 圖1為本發明實施例一的弓弦樂器彈奏指導裝置的電路原理圖；
[0027] 圖2為本發明實施例一的弓弦樂器彈奏指導裝置的演奏原理示意圖；
[0028] 圖3為本發明的弓弦樂器彈奏指導裝置的旋轉示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本發明做進一步描述。
[0030] 結合圖1和圖2所示，一種弓弦樂器彈奏指導裝置，其包括觸摸屏、顯示屏、主控電 路、存儲器、音源電路、控制按鍵、功率放大器、揚聲器和USB接口。USB接口、觸摸屏、顯示 屏、存儲器、音源電路、控制按鍵和功率放大器均與主控電路電性連接，揚聲器與功率放大 器電性連接。所述存儲器存儲有MIDI文件，MIDI文件不是音樂文件，其存儲的是音符參數、 控制參數等指令。
[0031] 所述控制按鍵用于發送開關信號、音量調節信號和暫停信號中的一種或多種信號 至所述主控電路。也就是說，控制按鍵包括開關按鍵、音量調節按鍵和暫停按鍵。
[0032] 為了便于描述，下面以小提琴進行詳細描述。
[0033] 所述觸摸屏設置有第一感應區域和第二感應區域，所述顯示屏設置有第一顯示區 域和第二顯示區域，第一顯示區域與第一感應區域的位置對應，第二顯示區域與第一感應 區域的位置對應。具體的，所述觸摸屏包括第一觸摸屏1和第二觸摸屏2,所述顯示屏包括 第一顯示屏和第二顯示屏，第一觸摸屏1用于形成所述第一感應區域，第二觸摸屏2用于形 成所述第二感應區域，第一顯示屏用于形成所述第一顯示區域，第二顯示屏用于形成所述 第二顯示區域，即第一觸摸屏1疊置在第一顯示屏上，第二觸摸屏2疊置在第二顯示屏上。 第一顯示屏采用IXD顯示屏，第二顯示屏采用LED顯示屏，這樣就可以節省制作成本。
[0034] 所述第一感應區域設置有多個由左至右依次并排排列布置的虛擬音位區3,并且 每一虛擬音位區3的底部顯示有一對應的音位標記4。所述音位標記4可用阿拉伯數字1、 2、……、9標記，也可用其他符號標記。在圖2中，用虛線框表示虛擬音位區3,而在實際使 用中，本實施例的虛線框并不為用戶所見（根據設計需要，也可設計成用戶可見）。
[0035] 所述主控電路，用于讀取存儲器中的MIDI文件，并預讀所述MIDI文件中指定的弓 弦樂器音軌（本實施例為小提琴音軌）的音符事件，根據預設的準備時間（如2. 2秒）和 弓弦樂器音軌控制每一虛擬音位區3出現的指示塊5到達對應的音位標記4的速度，以使 與所述音符事件對應的虛擬音位區3出現的指示塊5的底部至到達對應的音位標記4的頂 部的時間等于所述準備時間；以及根據對應的音符事件設置對應的指示塊5的長度和弦標 記，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區3出現的指示塊5的底部到達對應的音位標記4 的頂部時，指示塊5的頂部到達對應的音位標記4的頂部的時間等于對應的音符事件的控 制參數中的持續時間。
[0036] 所述第二感應區域，用于接收用戶的手指于其上滑動而產生的滑動信號，以使所 述主控電路根據所述滑動信號、用戶的手指在第一感應區域按壓的一虛擬音位區3以及對 應的虛擬音位區3上的指示塊5的弦標記，驅動音源電路、功率放大器和揚聲器工作，以輸 出相應的弦音。另外，若手指滑動的速度快慢信號可由主控電路解析為聲音的緩急大小。
[0037] 所述第一顯示區域，用于顯示音位標記4和指示塊5。
[0038] 所述第二顯示區域，用于顯示四根虛擬的弦6,以模擬小提琴的四根弦。實際上，顯 示一根虛擬的弦也可以，第二顯示區域所顯示的弦僅用于提高模仿小提琴的感覺。
[0039] 其中，所述準備時間為所述音軌到達所述音符事件前的一段時間，例如，小提琴的 對應音軌為小提琴音軌，則預讀出小提琴音軌上的每一個音符事件的時間點，然后將該時 間點往前推2. 2秒作為準備時間。所述虛擬音位區3與音符事件的音符參數中的音位參數 對應；所述弦標記5與音符事件的音符參數中的弦位參數對應。音位參數表示按壓相應的 物理小提琴的音位，弦位參數表示拉動物理小提琴相應的弦，從而模擬物理小提琴發出的 聲音。
[0040] 本實施例的弦標記采用顏色表示（根據設計需要，還可以采用圖案或數字表示）。 這樣，第二顯示區域的四根弦6的顏色可設計成與指示塊5的弦標記的顏色匹配，以提示用 戶沿哪根弦6滑動。
[0041] 本實施例的控制方法如下：
[0042] 步驟1、用戶通過控制按鍵向主控電路輸入開機信號，弓弦樂器彈奏指導裝置進入 工作狀態。
[0043] 步驟2、主控電路讀取存儲器中的MIDI文件，并預讀所述MIDI文件中指定的弓弦 樂器音軌的音符事件，而MIDI文件中的其他音軌正常播放，以發出其他樂器的伴奏（根據 用戶的選擇，也可以禁止伴奏），根據預設的準備時間和弓弦樂器音軌控制每一虛擬音位區 出現的指示塊到達對應的音位標記的速度，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的 指示塊的底部至到達對應的音位標記的頂部的時間等于所述準備時間；以及根據對應的音 符事件設置對應的指示塊的長度和弦標記，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的 指示塊的底部到達對應的音位標記的頂部時，指示塊的頂部到達對應的音位標記的頂部的 時間等于對應的音符事件的控制參數中的持續時間；
[0044] 步驟3、第二感應區域接收用戶的手指于其上滑動而產生的滑動信號；
[0045] 步驟4、主控電路根據所述滑動信號、用戶的手指在第一感應區域按壓的一虛擬音 位區以及對應的虛擬音位區上的指示塊的弦標記，驅動音源電路、功率放大器和揚聲器工 作，以輸出相應的弦音。
[0046] 簡單而言，請結合圖2所示，當指示塊5出現并掉落至音位標記4時，用戶的左手 需按壓在與所述指示塊5對應的虛擬音位區3,同時，指示塊5在音位標記4上繼續下落并 最終消失的過程中，用戶的右手需配合所述持續時間在第二感應區域持續滑動，才能發出 相應的弦音。
[0047] 需要說明的時，物理小提琴的發聲原理是需要用戶按壓四條弦中的其中一條弦的 音位，同時還需要拉動對應的弦才能發出聲音。而本實施例還將該發聲原理簡化了，將四條 弦的音位合成一條弦的音位，用戶在演奏時并不需要區分正在按壓的音位是否與拉動的弦 對應。
[0048] 實施例二
[0049] 本實施例與實施例一的區別在于不設置第二顯示區域，即取消第二顯示屏。用戶 在演奏時，無需觀察虛擬的弦，直接在第二感應區域滑動即可。
[0050] 實施例三
[0051] 本實施例與實施例一的區別在于第一感應區域和第二感應區域用同一個觸摸屏 實現，第一顯示區域和第二顯示區域用同一個顯示屏實現。但這樣會增加制作成本。
[0052] 此外，如圖3所示，實施例一的第一觸摸屏和第二觸摸屏直接還可通過一旋轉機 構100連接，以使第二觸摸屏相對第一觸摸屏調整角度，從而使用戶在第二觸摸屏上的滑 動方向與物理小提琴的拉弓方向一致。
[0053] 此外，上述各實施例還可以通過電子筆、形狀類似于琴弓的器具等對第二感應區 域進行操作。
[0054] 對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各 種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發明權利要求的保護范 圍之內。
【權利要求】
1. 弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，包括觸摸屏、顯示屏、主控電路、存儲器、音源 電路、控制按鍵、功率放大器和揚聲器，觸摸屏、顯示屏、存儲器、音源電路、控制按鍵和功率 放大器均與主控電路電性連接，揚聲器與功率放大器電性連接； 所述觸摸屏設置有第一感應區域和第二感應區域，所述顯示屏設置有第一顯示區域， 第一顯示區域與第一感應區域的位置對應； 所述第一感應區域設置有多個由左至右依次并排排列布置的虛擬音位區，并且每一虛 擬音位區的底部顯示有一對應的音位標記； 所述主控電路，用于讀取存儲器中的MIDI文件，并預讀所述MIDI文件中指定的弓弦樂 器音軌的音符事件，根據預設的準備時間和弓弦樂器音軌控制每一虛擬音位區出現的指示 塊到達對應的音位標記的速度，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊的底 部至到達對應的音位標記的頂部的時間等于所述準備時間；以及根據對應的音符事件設置 對應的指示塊的長度和弦標記，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊的底 部到達對應的音位標記的頂部時，指示塊的頂部到達對應的音位標記的頂部的時間等于對 應的音符事件的控制參數中的持續時間； 所述第二感應區域，用于接收用戶的手指于其上滑動而產生的滑動信號，以使所述主 控電路根據所述滑動信號、用戶的手指在第一感應區域按壓的一虛擬音位區以及對應的虛 擬音位區上的指示塊的弦標記，驅動音源電路、功率放大器和揚聲器工作，以輸出相應的弦 音； 所述第一顯示區域，用于顯示音位標記和指示塊； 其中，所述準備時間為所述音軌到達所述音符事件前的一段時間；所述虛擬音位區與 音符事件的音符參數中的音位參數對應；所述弦標記與音符事件的音符參數中的弦位參數 對應。
2. 如權利要求1所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，所述顯示屏還設置有第 二顯示區域，第二顯示區域與第一感應區域的位置對應，所述第二顯示區域用于顯示一根 或多根虛擬的弦。
3. 如權利要求2所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，所述觸摸屏包括第一觸 摸屏和第二觸摸屏，所述顯示屏包括第一顯示屏和第二顯示屏，第一觸摸屏用于形成所述 第一感應區域，第二觸摸屏用于形成所述第二感應區域，第一顯示屏用于形成所述第一顯 示區域，第二顯示屏用于形成所述第二顯示區域。
4. 如權利要求3所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，第一顯示屏為LCD顯示 屏，第二顯示屏為LED顯示屏。
5. 如權利要求1所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，所述觸摸屏包括第一觸 摸屏和第二觸摸屏，第一觸摸屏用于形成所述第一感應區域，第二觸摸屏用于形成所述第 二感應區域。
6. 如權利要求1所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，所述主控電路還電性連 接一 USB接口。
7. 如權利要求1所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，所述控制按鍵用于發送 開關信號和/或音量調節信號和/或暫停信號至所述主控電路。
8. 如權利要求1所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，所述弦標記為顏色或圖 案或數字。
9. 如權利要求1所述的弓弦樂器彈奏指導裝置，其特征在于，所述弓弦樂器為小提琴、 中提琴、大提琴、低音提琴、二胡、板胡和京胡中的一種。
10. 如權利要求1-9任一項所述的弓弦樂器彈奏指導裝置的控制方法，其特征在于，包 括以下步驟： 步驟1、主控電路讀取存儲器中的MIDI文件，并預讀所述MIDI文件中指定的弓弦樂器 音軌的音符事件，根據預設的準備時間和弓弦樂器音軌控制每一虛擬音位區出現的指示塊 到達對應的音位標記的速度，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊的底部 至到達對應的音位標記的頂部的時間等于所述準備時間；以及根據對應的音符事件設置對 應的指示塊的長度和弦標記，以使與所述音符事件對應的虛擬音位區出現的指示塊的底部 到達對應的音位標記的頂部時，指示塊的頂部到達對應的音位標記的頂部的時間等于對應 的音符事件的控制參數中的持續時間； 步驟2、第二感應區域接收用戶的手指于其上滑動而產生的滑動信號； 步驟3、主控電路根據所述滑動信號、用戶的手指在第一感應區域按壓的一虛擬音位區 以及對應的虛擬音位區上的指示塊的弦標記，驅動音源電路、功率放大器和揚聲器工作，以 輸出相應的弦音； 其中，所述準備時間為所述音軌到達所述音符事件前的一段時間；所述虛擬音位區與 音符事件的音符參數中的音位參數對應；所述弦標記與音符事件的音符參數中的弦位參數 對應。
【文檔編號】G10H1/34GK104091589SQ201410312842
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月1日 優先權日:2014年7月1日
【發明者】馮山 申請人:馮山