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专利号: 2017101099677
申请人: 湖北工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钢琴自动演奏测试装置,应用于包括钢琴自动演奏装置和多个钢琴按键的钢琴,其特征在于,所述钢琴自动演奏测试装置包括:音符信号获取装置、第一控制器、第二控制器、存储器以及人机交互装置,所述第一控制器与所述音符信号获取装置连接,所述第二控制器与所述第一控制器、存储器、人机交互装置和钢琴自动演奏装置分别连接;

所述人机交互装置接收输入信号并发送至所述第二控制器,所述第二控制器根据所述输入信号从所述存储器中获取与该输入信号对应的琴谱信息并发送至所述第一控制器,所述琴谱信息包括多个按顺序排列的音符信息,所述第二控制器控制所述钢琴自动演奏装置根据所述多个按顺序排列的音符信息使对应的钢琴按键发出演奏音符;

在控制所述钢琴自动演奏装置进行琴谱自动演奏时,所述音符信号获取装置获取所述演奏音符得到演奏信息并发送至所述第一控制器,所述第一控制器将音符信息和与该琴谱信息对应的演奏信息进行匹配,当匹配不一致时,将该演奏信息发送至所述人机交互装置;

所述钢琴自动演奏装置包括驱动电路以及琴键控制装置,所述第二控制器与所述驱动电路连接,所述驱动电路与所述琴键控制装置连接,所述琴键控制装置包括多个电磁器件以及多个磁片,所述驱动电路与各所述电磁器件连接,所述电磁器件与所述磁片一一对应,所述磁片设置于所述钢琴按键靠近所述钢琴的键盘架的一侧,所述电磁器件设置于所述钢琴的键盘架与所述钢琴按键的对应位置处;

所述第二控制器根据所述琴谱信息通过所述驱动电路控制各所述电磁器件的通断电,各所述电磁器件通电时,吸附所述钢琴按键对应位置处的磁片,使设置该磁片的钢琴按键发出演奏音符。

2.根据权利要求1所述的钢琴自动演奏测试装置,其特征在于,所述音符信息包括音符频率及音符时长,所述演奏信息包括演奏频率和演奏时长,所述第一控制器将所述音符频率和与该音符频率对应的演奏频率进行匹配,将音符时长和与该音符时长对应的演奏时长进行匹配,当所述音符频率和该演奏频率匹配不一致和/或所述音符时长与该演奏时长匹配不一致时,将演奏信息及演奏信息对应的音符信息发送至所述人机交互装置,所述演奏信息包括钢琴按键信息。

3.根据权利要求1所述的钢琴自动演奏测试装置,其特征在于,所述音符信号获取装置包括话筒,所述话筒与所述第一控制器连接,所述话筒接收钢琴自动演奏时的钢琴按键的演奏音转化为演奏信息并发送至所述第一控制器。

4.根据权利要求3所述的钢琴自动演奏测试装置,其特征在于,所述音符信号获取装置还包括信号整形电路,所述话筒通过所述信号整形电路与所述第一控制器连接,所述话筒接收钢琴自动演奏时的琴键演奏音并转化为电信号后发送至所述信号整形电路,所述信号整形电路对所述电信号进行处理得到演奏信息并发送至所述第一控制器。

5.根据权利要求1所述的钢琴自动演奏测试装置,其特征在于,所述人机交互装置包括矩阵键盘和显示器,所述矩阵键盘和显示器分别与所述第二控制器连接。

6.根据权利要求1所述的钢琴自动演奏测试装置,其特征在于,所述第一控制器为数字信号处理器,所述第二控制器为单片机,所述数字信号处理器与所述单片机连接。

7.根据权利要求1所述的钢琴自动演奏测试装置,其特征在于,所述磁片为低碳钢片,所述电磁器件为吸盘式电磁铁,所述吸盘式电磁铁的长度与所述低碳钢片的长度相同。

8.一种钢琴自动演奏测试方法,应用于权利要求1-7任意一条所述的钢琴自动演奏测试装置,其特征在于,所述钢琴自动测试演奏方法包括:在钢琴自动演奏测试装置初始化完成后,人机交互装置接收输入信号并发送至第二控制器;

所述第二控制器根据所述输入信号从存储器中获取与该输入信号对应的琴谱信息后发送至第一控制器,所述琴谱信息包括多个按顺序排列的音符信息;

所述第二控制器控制钢琴自动演奏装置根据所述多个按顺序排列的音符信息使对应的钢琴按键发出演奏音符;

音符信号获取装置获取所述演奏音符得到演奏信息并发送至所述第一控制器;

所述第一控制器将音符信息和与该琴谱信息对应的演奏信息进行匹配,当匹配不一致时,将该演奏信息发送至所述人机交互装置;

所述第二控制器根据所述琴谱信息通过所述驱动电路控制各所述电磁器件的通断电,各所述电磁器件通电时,吸附所述钢琴按键对应位置处的磁片,使设置该磁片的钢琴按键发出演奏音符。

9.根据权利要求8所述的钢琴自动演奏测试方法,其特征在于,所述第一控制器将音符信息和与该琴谱信息对应的演奏信息进行匹配的步骤包括:对所述演奏信息进行模数转化并进行定时采样得到采样频率;

对所述采样频率进行快速傅里叶变换得到初始频率;

对所述初始频率进行选带傅里叶变换得到演奏频率;

所述音符信息包括音符频率和音符时长,所述演奏信息包括演奏时长,所述第一控制器将所述音符频率和与该音符频率对应的演奏频率进行匹配,将音符时长和与该音符时长对应的演奏时长进行匹配。