一種基於DSP的鋼琴電子教學系統的製作方法

2023-05-21 18:16:41

本發明涉及電子教學技術領域，具體為一種基於DSP的鋼琴電子教學系統。

背景技術：

鋼琴是一種鍵盤樂器，用鍵拉動琴槌以敲打琴弦。從十八世紀末以來，在歐洲及美國，鋼琴一直是最主要的家庭鍵盤樂器。鋼琴發源於歐洲，十八世紀初，義大利人克裡斯多佛利發明的一種類似現代鋼琴的鍵盤式樂器。至今已有三百多年的歷史，鋼琴之所以成為樂器大家族中的「王者」，是人類的精神文明及科技文明的發展所賦於它的，鋼琴作為樂器的出現，是人類社會生活的需求，鋼琴的發展更從一個側面反映了人類社會精神生活不斷發展的狀態。鋼琴作為物質基礎，為音樂家的創作提供了條件，音樂家創造發展的鋼琴文化又促進鋼琴結構功能的進一步成熟。由此我們說鋼琴是鋼琴文化的不可分割的一部分，但是對於鋼琴的教學，國內外目前的教學模式還都是採用一種成本高的一對一教學方式，這種方式往往會帶給鋼琴學習者的很多不便，在科技發展的今天也出現了一種遠程教學系統，但其成本也過高，並且不能與學生實現課堂上的實時互動，課下學習也不方便，學習效率較低。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種基於DSP的鋼琴電子教學系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基於DSP的鋼琴電子教學系統，該基於DSP的鋼琴電子教學系統，包括DSP中央控制系統、操作反饋子系統、文件管理子系統、人機互動子系統、電源檢測子系統、顯示子系統、報警提示子系統和無線傳輸子系統，所述操作反饋子系統、文件管理子系統、人機互動子系統和電源檢測子系統均電性輸出連接DSP中央控制系統，所述DSP中央控制系統分別電性輸出連接顯示子系統、報警提示子系統和無線傳輸子系統。

優選的，所述操作反饋子系統包括反饋信息控制系統，所述反饋信息控制系統分別電性輸入連接聲音數據採集單元和壓力數據採集單元，所述聲音數據採集單元電性輸入連接聲音傳感器，所述壓力數據採集單元電性輸入連接壓力傳感器，所述反饋信息控制系統分別電性輸出連接反饋信息統計單元和反饋信息存儲單元。

優選的，所述人機互動子系統包括人機互動控制系統，所述人機互動控制系統分別電性輸入連接圖像處理單元、電容驅動單元和信息輸入單元，所述圖像處理單元電信輸入連接圖像採集單元，所述圖像採集單元電性輸入連接攝像頭單元，所述電容驅動單元電性輸入連接電熱感應單元，所述電熱感應單元電性輸入連接觸控螢幕單元，所述信息輸入單元電性輸入連接按鍵單元，所述人機互動控制系統電性輸出連接交互信息存儲單元。

優選的，所述電源檢測子系統包括電源檢測控制系統，所述電源檢測控制系統電性輸入連接特徵係數顯示單元，所述特徵係數顯示單元電性輸入連接模數轉換單元，所述模數轉換單元電性輸入連接電源單元，所述電源檢測控制系統分別電性輸出連接電源接口單元和電源信息存儲單元。

優選的，所述顯示子系統包括信息顯示控制系統，所述信息顯示控制系統分別電性輸入連接聲音信息統計單元、文件數據統計單元、圖像信息統計單元和數據信息存儲單元，所述信息顯示單元分別電性輸出連接數字轉換單元、自動截屏單元、錯誤提示單元和虛擬琴鍵顯示單元，所述數字轉換單元分別電性輸出連接揚聲器單元和顯示屏單元。

優選的，所述報警提示子系統包括報警提示控制系統，所述報警提示控制系統分別電性輸入連接操作信息採集單元和檢測單元，所述報警提示控制系統分別電性輸出連接操作信息統計單元和驅動單元，所述操作信息統計單元電性輸出連接操作信息對比單元，所述驅動單元分別電性輸出連接蜂鳴器和LED燈。

優選的，所述無線傳輸子系統包括無線通訊單元，所述無線通訊單元分別電性輸出連接區域網單元和移動網際網路，所述區域網單元電性輸出連接學習終端單元，所述移動網際網路分別電性輸出連接遠程終端、移動終端和雲伺服器，所述雲伺服器電性輸出連接鋼琴教學下載中心。

優選的，所述電源接口單元包括電源插頭接口和USB接口。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該基於DSP的鋼琴電子教學系統，操作簡單，在傳統鋼琴的教學基礎上通過DSP中央控制系統來實現電子教學，通過DSP中央控制系統收集到操作反饋子系統、文件管理子系統、人機互動子系統和電源檢測子系統的信息，來將教學過程中所需要的信息傳輸到顯示子系統和報警提示子系統中，並且通過無線傳輸子系統來將數據傳遞到移動終端和遠程終端中，便於學生課上課下的學習，通過自動截屏單元、錯誤提示單元和虛擬琴鍵顯示單元的配合，來使得電子教學更加的完善，提高教學效率，通過操作信息統計單元和操作信息對比單元的配合工作，當檢測單元檢測到操作信息採集單元中的聲音和壓力的數據超出標準值，會通過驅動單元來啟動蜂鳴器和LED燈來提示學生在操作過程中出現的步驟，需要進行改正，有效的幫助學生學習，學生課上通過學習終端單元與老師進行學術交流和互動，課下通過遠程終端和移動終端來通過鋼琴教學下載中心來重溫課上學習不到的地方，提高學習效率。

附圖說明

圖1為本發明原理框圖；

圖2為本發明操作反饋子系統原理框圖；

圖3為本發明人機互動子系統原理框圖；

圖4為本發明電源檢測子系統原理框圖；

圖5為本發明顯示子系統原理框圖；

圖6為本發明報警提示子系統原理框圖；

圖7為本發明無線傳輸子系統原理框圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

請參閱圖1-7，本發明提供一種技術方案：一種基於DSP的鋼琴電子教學系統，該基於DSP的鋼琴電子教學系統，包括DSP中央控制系統、操作反饋子系統、文件管理子系統、人機互動子系統、電源檢測子系統、顯示子系統、報警提示子系統和無線傳輸子系統，所述操作反饋子系統、文件管理子系統、人機互動子系統和電源檢測子系統均電性輸出連接DSP中央控制系統，所述DSP中央控制系統分別電性輸出連接顯示子系統、報警提示子系統和無線傳輸子系統。

其中，所述操作反饋子系統包括反饋信息控制系統，所述反饋信息控制系統分別電性輸入連接聲音數據採集單元和壓力數據採集單元，所述聲音數據採集單元電性輸入連接聲音傳感器，所述壓力數據採集單元電性輸入連接壓力傳感器，所述反饋信息控制系統分別電性輸出連接反饋信息統計單元和反饋信息存儲單元；

所述人機互動子系統包括人機互動控制系統，所述人機互動控制系統分別電性輸入連接圖像處理單元、電容驅動單元和信息輸入單元，所述圖像處理單元電信輸入連接圖像採集單元，所述圖像採集單元電性輸入連接攝像頭單元，所述電容驅動單元電性輸入連接電熱感應單元，所述電熱感應單元電性輸入連接觸控螢幕單元，所述信息輸入單元電性輸入連接按鍵單元，所述人機互動控制系統電性輸出連接交互信息存儲單元；

所述電源檢測子系統包括電源檢測控制系統，所述電源檢測控制系統電性輸入連接特徵係數顯示單元，所述特徵係數顯示單元電性輸入連接模數轉換單元，所述模數轉換單元電性輸入連接電源單元，所述電源檢測控制系統分別電性輸出連接電源接口單元和電源信息存儲單元，所述電源接口單元包括電源插頭接口和USB接口；

所述顯示子系統包括信息顯示控制系統，所述信息顯示控制系統分別電性輸入連接聲音信息統計單元、文件數據統計單元、圖像信息統計單元和數據信息存儲單元，所述信息顯示單元分別電性輸出連接數字轉換單元、自動截屏單元、錯誤提示單元和虛擬琴鍵顯示單元，所述數字轉換單元分別電性輸出連接揚聲器單元和顯示屏單元；

所述報警提示子系統包括報警提示控制系統，所述報警提示控制系統分別電性輸入連接操作信息採集單元和檢測單元，所述報警提示控制系統分別電性輸出連接操作信息統計單元和驅動單元，所述操作信息統計單元電性輸出連接操作信息對比單元，所述驅動單元分別電性輸出連接蜂鳴器和LED燈；

所述無線傳輸子系統包括無線通訊單元，所述無線通訊單元分別電性輸出連接區域網單元和移動網際網路，所述區域網單元電性輸出連接學習終端單元，所述移動網際網路分別電性輸出連接遠程終端、移動終端和雲伺服器，所述雲伺服器電性輸出連接鋼琴教學下載中心。

該基於DSP的鋼琴電子教學系統中，通過DSP中央控制系統收集到操作反饋子系統、文件管理子系統、人機互動子系統和電源檢測子系統的信息，來將教學過程中所需要的信息傳輸到顯示子系統和報警提示子系統中，並且通過無線傳輸子系統來將數據傳遞到移動終端和遠程終端中，便於學生課上課下的學習，在操作反饋子系統中安裝在鋼琴上的聲音傳感器和壓力傳感器將聲音數據和壓力數據分別通過聲音數據採集單元和壓力數據採集單元傳輸到反饋信息控制系統中，並且將採集到信息經反饋信息統計單元統計後存入到反饋信息的存單元中，通過攝像頭單元和觸控螢幕單元來實現人機互動的功能，攝像頭單元將老師教學和學生練習過程中的指法通過圖像採集單元和圖像處理單元把信息傳輸到人機互動控制系統中，同時通過觸控螢幕單元中的電熱感應單元和電容驅動單元來實現對控制裝置的操控，並且便隨有按鍵單元的輔助配合觸控螢幕將信息傳遞到人機互動控制系統中的交互信息存儲單元中，電源檢測子系統中電源單元通過模數轉換單元和特徵係數顯示單元將電源數據及時的通過電源檢測控制系統傳遞到電源信息存儲單元中，避免因為電能的缺少而影響到教學，並且電源接口單元中的電源插頭接口和USB接口也防止因為停電或是外界電力問題而斷電影響到教學，信息顯示控制系統將數據信息存儲單元中的數據、聲音信息統計單元中的數據、文件數據統計單元中的數據和圖像信息統計單元中的數據一併通過數字轉換單元來傳輸到揚聲器單元和顯示屏單元中，並且通過自動截屏單元、錯誤提示單元和虛擬琴鍵顯示單元的配合，來使得電子教學更加的完善，提高教學效率，通過操作信息統計單元和操作信息對比單元的配合工作，當檢測單元檢測到操作信息採集單元中的聲音和壓力的數據超出標準值，會通過驅動單元來啟動蜂鳴器和LED燈來提示學生在操作過程中出現的步驟，需要進行改正，有效的幫助學生學習，教學過程中的數據信息經無線通訊單元通過區域網單元傳遞到學習終端單元上，同時經移動網際網路傳遞給遠程終端和移動終端上，經雲伺服器上傳至鋼琴教學下載中心，學生課上通過學習終端單元與老師進行學術交流和互動，課下通過遠程終端和移動終端來通過鋼琴教學下載中心來重溫課上學習不到的地方，提高學習效率。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的範圍由所附權利要求及其等同物限定。