钢琴调律辅助系统及调律方法
阅读说明：本技术 钢琴调律辅助系统及调律方法 (Piano tuning auxiliary system and tuning method ) 是由 施伟宏 韩国芳 赵龙 张波 丁象峰 白文继 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种钢琴调律辅助系统及调律方法,包括：设置在钢琴按键上方,用于采集钢琴按键位移信息的钢琴按键采集器；用于播放钢琴按键相应标准音律的音频播放器；用于接收钢琴按键采集器采集到的钢琴按键位移信息,并控制音频播放器播放或停止播放标准音律的控制器,控制器分别连接钢琴按键采集器和音频播放器；用于将钢琴按键信息以及播放的标准音律匹配存储的存储单元,存储单元与控制器连接。通过调律扳手转动钢琴弦轴销,调节钢琴弦张力的大小,使钢琴弦的音律与相应钢琴按键的标准音律近似一致。本申请调律效率高,调律的一致性、稳定性好,调律方式简便,减轻了调律人员的劳动强度。(The application discloses piano tuning auxiliary system and tuning method includes: the piano key collector is arranged above the piano keys and used for collecting the displacement information of the piano keys; the audio player is used for playing corresponding standard temperament of the piano keys; the controller is used for receiving the piano key displacement information collected by the piano key collector and controlling the audio player to play or stop playing the standard temperament, and the controller is respectively connected with the piano key collector and the audio player; and the storage unit is used for matching and storing the piano key information and the played standard temperament, and is connected with the controller. The piano tuning pin is rotated through the tuning spanner, the tension of the piano string is adjusted, and the temperament of the piano string is approximately consistent with the standard temperament of the corresponding piano key. The method and the device have the advantages of high tuning efficiency, good tuning consistency and stability, simple tuning mode and reduced labor intensity of tuning personnel.)
技术领域
本申请涉及乐器技术领域，尤其是涉及一种钢琴调律辅助系统及调律方法。
背景技术
钢琴在出厂前以及在使用一段时间后都需要对钢琴进行调律，钢琴调律是维持钢琴准确音调和优美音色的必要手段，状态良好的钢琴才能弹奏出准确的音调。调律扳手是一种转动钢琴弦轴销，以调整钢琴弦张力的大小，使音升高或降低的专用工具。调律是一项很复杂的工作，不借助调律设备，调律完全达到熟练程度通常需要三年以上的时间，这使得钢琴调律的操作难度较大，工作效率低。
现有的辅助调律是采用调律辅助设备采集并识别操作人员触按钢琴按键或拨弦发出的声音，操作人员按屏幕显示情况，通过控制调律扳手调节琴弦张力，并按相应钢琴按键或拨弦发音，直至屏幕展示达到需要的值。该类设备对音律变化反应较慢，视觉上也很容易造成误差，调律难度大，培训周期长。
发明内容
为了提高调律的效率，降低调律难度，保证调律的一致性和稳定性，简化调律方式，减轻调律人员的劳动强度，本申请提供了一种调律辅助系统及调律方法。
本申请的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种钢琴调律辅助系统，包括；
钢琴按键采集器，设置在钢琴按键的上方，用于采集所述钢琴按键的位移信息；
音频播放器，用于播放所述钢琴按键相应的标准音律；
控制器，所述控制器分别连接钢琴按键采集器和音频播放器，用于接收钢琴按键采集器采集到的钢琴按键位移信息，并控制音频播放器播放或停止播放标准音律；若钢琴按键采集器获取所述钢琴按键位移数据大于规定的钢琴按键位移阈值，则生成控制信号启动音频播放器，所述音频播放器播放相应钢琴按键的标准音律；若钢琴按键采集器获取所述钢琴按键位移数据在规定的钢琴按键位移阈值内，则不生成控制信号，所述音频播放器不播放钢琴按键的标准音律；
存储单元，所述存储单元与控制器连接，用于将钢琴按键信息以及播放的标准音律匹配存储。
通过采用上述技术方案，若钢琴按键采集器检测钢琴按键的位移数据大于设定的钢琴按键位移阈值时，控制器依据钢琴按键采集器传送的位移信息控制音频播放器播放相应钢琴按键匹配的标准音律，调律人员通过调律扳手转动钢琴弦轴销，调节钢琴弦张力的大小，使钢琴弦的音律与相匹配钢琴按键的标准音律近似一致。该辅助系统的调律一致性好，调律方式简便，调律效率高。
优选的，所述控制器连接显示单元，若所述控制器接收钢琴按键采集器采集的钢琴按键位移数据大于规定的钢琴按键位移阈值，所述显示单元显示所述钢琴按键的编号。
通过采用上述技术方案，调律时，调律人员可以在显示单元上查看所调钢琴弦的对应钢琴按键的编号，使钢琴按键与钢琴弦相对应，提高调律的准确性和一致性。
优选的，所述钢琴按键采集器包括支架、定位板，安装条和位移检测模块，所述支架包括两个且分别设置在钢琴键盘框的两侧，每个所述支架的支杆上端螺纹连接上螺母和下螺母，两所述支架的支杆上分别穿设定位板，所述定位板位于两个下螺母的上方，所述定位板下方固定连接安装条，所述安装条的底面设置有多个位移检测模块，每个所述位移检测模块与其下方的钢琴按键相对应，所述位移检测模块连接控制器。
通过采用上述技术方案，下螺母可以调整定位板的位置，保证安装条与钢琴按键之间的距离在位移检测模块探测距离范围内，并使位移检测模块与其下的钢琴按键对应，使位移检测模块能够准确检测相应钢琴按键的按压状态，控制器依据位移检测模块检测的位移信息控制音频播放器播放与钢琴按键相匹配的标准音律，为调律人员提供调律所需的标准音律。
优选的，所述安装条前表面设有多个发光指示灯，所述发光指示灯与其下方的钢琴按键相对应，所述发光指示灯连接控制器。
通过采用上述技术方案，调律人员能够很明确的看到所调钢琴弦与相应钢琴按键的位置，提高调律的效率，避免误操作。
优选的，所述位移检测模块为雷达传感器。
通过采用上述技术方案，采用雷达传感器能够快速、准确检测钢琴按键的位移信息，保证调律过程中钢琴按键的位移信息能够及时提供给控制器进行分析判断。
优选的，所述音频播放器包括依次连接的音频处理单元、音频放大单元和音频输出单元，所述音频输出单元包括耳机输出接口和蓝牙传输模块。
通过采用上述技术方案，控制器接收位移检测模块检测的位移信息，分析判断钢琴按键的按压状态，从而控制音频播放器是否播放与钢琴按键匹配的标准音律；调律人员可以通过与音频输出单元连接的有线耳机或蓝牙耳机听取标准音律，同步听取标准音律以及调律扳手调节与标准音律匹配的钢琴弦的音律，并使两者的音律近似一致，达到调律目的。
本申请公开了一种调律方法，所述调律方法基于上述钢琴调律辅助系统，并包括以下步骤：
1） 将钢琴按键采集器安装在钢琴按键上方，位移检测模块和发光指示灯分别与其下方的相应钢琴按键对应，调整支架的下螺母位置，使安装条与钢琴按键之间的距离在位移检测模块探测距离范围内，旋转上螺母将定位板进行固定；
2） 将钢琴按键信息以及播放的标准音律匹配存储在存储单元，将钢琴按键位移阈值存储在存储单元；
3） 触按首个钢琴按键，音频播放器播放与首个钢琴按键匹配的标准音律；
4） 持续触按步骤3）中的首个钢琴按键，通过调律扳手转动钢琴弦轴销，调节与首个钢琴按键匹配的钢琴弦张力的大小，使该钢琴弦的音律与首个钢琴按键的标准音律近似一致；
5）首个所述钢琴按键调律完毕；
6）重复步骤3）～步骤5），对下一个钢琴按键进行调律,直至完成所有钢琴按键的调律。
通过采用上述技术方案，若位移检测模块检测钢琴按键的位移数据大于设定的钢琴按键位移阈值，控制器依据位移检测模块检测的位移信息控制音频播放器播放相应钢琴按键匹配的标准音律，通过调律扳手转动钢琴弦轴销，调节钢琴弦张力的大小，使钢琴弦的音律与相匹配钢琴按键的标准音律近似一致，重复上述操作，完成所有钢琴按键的调律。该调律方法简单实用，调律效率高，调律一致性好。
优选的，调律时，若所述钢琴按键触按两次以上，所述显示单元将所述钢琴按键进行颜色标注。
通过采用上述技术方案，可以区分没有调律和已经调律的钢琴按键，提高调律的效率，避免重复劳动。
综上所述，本申请的有益技术效果为：
通过调律人员触按钢琴按键，实现同步听取钢琴弦所发出的音律与音频播放器播放的标准音律，通过调控调律扳手，使钢琴弦的音律与音频播放单元的标准音律近似一致。该系统能够提高调律的效率，保证调律的一致性和稳定性，简化调律方式，减轻了调律人员的劳动强度。
本申请通过设置显示单元和发光指示灯，调律者可以通过显示单元查看播放的标准音律匹配的钢琴按键的编号，通过发光指示灯可以方便快捷确定播放标准音律所对应的钢琴按键，方便调律者快速确定所要调律的钢琴按键位置，调律过程更加便捷。
附图说明
图1是本申请的结构框图；
图2是本申请钢琴按键采集器结构示意图；
图3是图2的侧视图。
图示，1、钢琴按键采集器；11、支架；111、下螺母；112、上螺母；12、定位板；13、安装条；131、位移检测模块；132、发光指示灯；2、钢琴按键；3、音频播放器；31、音频处理单元；32、音频放大单元；33、音频输出单元；4、控制器；5、存储单元；6、显示单元。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
如图1所示，一种钢琴调律辅助系统，包括；
钢琴按键采集器1，设置在钢琴按键2的上方，用于采集钢琴按键2的位移信息。
音频播放器3，用于播放钢琴按键2相应的标准音律。
控制器4，控制器4分别连接钢琴按键采集器1和音频播放器3，用于接收钢琴按键采集器1采集到的钢琴按键2位移信息，并控制音频播放器3播放或停止播放标准音律；若钢琴按键采集器1获取钢琴按键2位移数据大于规定的钢琴按键位移阈值，则生成控制信号控制音频播放器3启动，音频播放器3播放相应钢琴按键2的标准音律；若钢琴按键采集器1获取钢琴按键2位移数据在规定的钢琴按键位移阈值内，则控制器4不生成控制信号，音频播放器3不播放钢琴按键2的标准音律。
存储单元5，存储单元5与控制器4连接，用于将钢琴按键2编号信息以及音频播放器3播放的标准音律匹配存储。
调律人员按压钢琴按键2后，位移检测模块131检测钢琴按键2位移数据大于设定的钢琴按键位移阈值时，控制器4依据接收到的位移检测模块131检测的钢琴按键2的位移信息，控制音频播放器3播放相应钢琴按键2匹配的标准音律，调律人员通过调律扳手转动钢琴弦轴销，调节钢琴弦张力的大小，使钢琴弦的音律与相匹配钢琴按键2的标准音律近似一致，从而达到便捷、快速调节音律的目的。
在一实施例中，控制器4连接显示单元6，若控制器4接收钢琴按键采集器1采集的钢琴按键2位移数据大于规定的钢琴按键位移阈值，显示单元6显示该钢琴按键2的编号。调律时，调律人员通过显示单元6能够看到与调律的钢琴弦所对应的钢琴按键编号，在调律过程中，钢琴按键2与钢琴弦相对应，提高调律的准确性和一致性。
如图2、3所示，本实施例的钢琴按键采集器1包括支架11、定位板12，安装条13和位移检测模块131。支架11包括两个，两个支架11分别设置在钢琴键盘框的两侧，每个支架11的竖直支杆上端螺纹连接上螺母112和下螺母111，两支架11的支杆上分别穿设定位板12，定位板12两端分别位于上螺母112和下螺母111之间；定位板12下方固定连接安装条13，安装条13的底面设置有多个位移检测模块131，每个位移检测模块131与其下方的钢琴按键2相对应，位移检测模块131连接控制器4。调节下螺母111在支架11的支杆上的位置，可以调整安装条13与钢琴按键2之间的距离，保证位移检测模块131与钢琴按键2之间的距离在有效探测距离范围内。
位移检测模块131能够准确检测相应钢琴按键2的按压状态，控制器4依据位移检测模块131检测的钢琴按键位移信息，控制音频播放器3是否播放与钢琴按键2相匹配的标准音律，调律人员依据标准音律进行钢琴的调律。
为了提高调律的效率，保证调律人员重复触按钢琴按键2的准确性，安装条13前表面设有多个发光指示灯132，发光指示灯132与其下方的钢琴按键2相对应，发光指示灯132连接控制器4；当控制器4依据钢琴按键采集器1获取钢琴按键2的位移数据大于规定的钢琴按键位移阈值时，控制器4控制该钢琴按键2上方的发光指示灯132发光，发光指示灯132点亮时长可以通过控制器4进行控制，发光指示灯132为调律者指示调律所要触按的钢琴按键2。
本实施例的音频播放器3包括依次连接的音频处理单元31、音频放大单元32和音频输出单元33，音频输出单元33包括扬声器、耳机输出接口和蓝牙传输模块。
控制器4依据位移检测模块131检测的钢琴按键2的位移信息，分析判断钢琴按键2的按压状态，从而控制音频播放器3是否播放与钢琴按键2匹配的标准音律，调律人员可以通过扬声器、有线耳机或蓝牙耳机听取钢琴弦所对应的钢琴按键2的标准音律，调律人员转动调律扳手调节钢琴弦的音律，通过耳朵同步听取标准音律和调律扳手调整的钢琴弦的音律，并使两者的音律近似一致，达到调律目的。
本申请公开了一种调律方法，调律方法基于上述钢琴调律辅助系统，并包括以下步骤：
1） 将钢琴按键采集器1安装在钢琴按键2上方，位移检测模块131和发光指示灯132分别与其下方的相应钢琴按键2对应，调整支架11的下螺母111位置，使安装条13与钢琴按键2之间的距离在位移检测模块131探测距离范围内，旋转上螺母112将定位板12进行固定。
2） 将钢琴按键2信息以及播放的标准音律匹配存储在存储单元5，将钢琴按键位移阈值存储在存储单元5。
3） 触按首个钢琴按键2，音频播放器3播放与首个钢琴按键2匹配的标准音律。
4） 持续触按步骤3）中的首个钢琴按键2，通过调律扳手转动钢琴弦轴销，调节与首个钢琴按键2匹配的钢琴弦张力的大小，使该钢琴弦的音律与相应钢琴按键2的标准音律近似一致。
5） 首个钢琴按键2调律完毕。
6）重复步骤3）～步骤5），对下一个钢琴按键2进行调律,直至完成所有钢琴按键2的调律。
本申请调律人员通过触按钢琴按键2，实现同时听取该钢琴按键2的标准音律以及钢琴按键2相应钢琴弦发出的音律，通过调律扳手调节钢琴弦轴销，使钢琴弦发出的音律与该钢琴按键2匹配的标准音律近似一致，实现调律目的。
调律时，若钢琴按键2触按两次以上，显示单元6将该钢琴按键2进行颜色标注。通过带有颜色标识的钢琴按键2，可以区分没有调律和已经调律的钢琴按键2，提高调律的效率，同时，可以区分是否是误触碰到钢琴按键，如果是单次触碰到钢琴按键2，则显示单元6不会对该钢琴按键2不进行颜色标注。
本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
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