一种音乐智能学习系统及方法

技术领域

本申请涉及智能音乐教育技术领域，更具体地说，涉及一种音乐智能学习系统及方法。

背景技术

音乐是一种艺术形式和文化活动，在学习音乐或者展示音乐时，其节拍是非常重要的演奏节奏方式。

现有技术公开号为CN113902595A的文献提供一种音乐智能学习系统及装置，该装置通过包括学习资料库、兴趣模块以及学习内容推荐模块；还包括练习记录模块、练习判断模块以及纠错练习模块；所述装置搭载所述音乐智能学习系统；本发明提供的音乐智能学习系统及装置适用于多模态教学，智能交互辅助学生学习音乐，收集、统计、筛选学生喜欢的音乐类型，提供不同的节奏学习，并在学习过程中纠正并收集错误。

相关技术中，设置了学习资料库、兴趣模块以及学习内容推荐模块；还包括练习记录模块、练习判断模块以及纠错练习模块，用于帮助学生进行学习训练和纠错。

上述中的现有技术方案虽然通过学习资料库、兴趣模块以及学习内容推荐模块，以及练习记录模块、练习判断模块以及纠错练习模块可以实现学生自己学习和练习的效果，但是仍存在以下缺陷学生无法对节奏的节拍进行练习，使得对音乐的学医记忆效果较差，学生不易抓住音乐节奏中的节拍，就会导致音乐学习效率低下，此外在进行不同的节拍训练时需要进行反复的按键切换才能够实现在不同的踏板动作时进行调整，因此操作时需要进行低头或者脱离踏板进行繁琐操作。

鉴于此，我们提出一种音乐智能学习系统及方法。

发明内容

1.要解决的技术问题

本申请的目的在于提供一种音乐智能学习系统及方法，解决了脚踏节拍器和平板的技术问题，实现了学生可以对节拍进行训练，且智能提醒对于节拍的对错练习，达到更好的节拍训练，使学生可以对音乐的节奏节拍掌握更快更好的技术效果。

2.技术方案

本申请实施例提供了一种音乐智能学习系统及方法，包括

脚踏节拍器；

所述脚踏节拍器包括脚踏底板、踩踏板、凸台、橡胶块、信号传输器和压力传感器，所述脚踏节拍器的底端固定设置有凸台，所述凸台的底端固定设置有橡胶块，所述脚踏底板的顶端固定设置有信号传输器，所述信号传输器的顶端设置有压力传感器，所述橡胶块位于压力传感器的上方，所述踩踏板转动设置于脚踏底板的顶端一侧；

所述踩踏板的底端固定设置有立板，所述立板设置有四个，两个所述立板为一组，每组所述立板相互靠近的一侧转动设置有伸缩滑杆，所述伸缩滑杆的另一端的一侧固定设置有复位弹簧，所述脚踏节拍器的顶端另一侧开设有滑槽，所述复位弹簧固定设置于滑槽的一侧；

所述信号传输器与压力传感器电性连接，所述信号传输器通过连接线与电性连接，其中响应于所述压力传感器的单次按压使得显示器上的单次光条结束时刻得到中断显示提醒，响应于所述压力传感器的双次连击按压，使得显示器上的单次光条结束时刻提前，响应于所述压力传感器的双次连击按压，使得显示器上的单次光条结束时刻延后，其中所述显示器上的单次光条初始结束时刻由所述升降外壳的外侧设置有控制器上的控制按键设定。

通过采用上述技术方案，当踩踏板被踩踏时，伸缩滑杆会压缩，从而推动滑槽内侧的复位弹簧压缩，然后橡胶块就会靠近压力传感器，橡胶块防止压力传感器被破坏，对压力传感器达到保护的效果，然后橡胶块接触到压力传感器之后，压力传感器产生压力信号，压力信号通过信号传输器和连接线传输给内部的信号接收器，用于判定节拍训练是否合格，松开脚时，踩踏板会由于复位弹簧的弹力而回到原位，继续进行下一次的节拍训练。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述踩踏板的底端对称固定设置有防护滑壳，所述防护滑壳的内侧均滑动设置有稳固连杆，所述稳固连杆均转动设置于平板的顶端，所述踩踏板的顶端设置有防滑纹，所述脚踏底板的底端固定设置有防滑地垫。

通过采用上述技术方案，当踩踏板下压时，稳固连杆会在防护滑壳的内侧滑动，用于稳定踩踏板的下压不会倾斜，防滑纹防止学生在踩踏踩踏板时脚会滑落，防滑垫可以防止脚踏节拍器在使用时会滑动。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述脚踏节拍器的一侧设置有平板，所述平板的顶端固定设置有升降外壳，所述升降外壳的内部设置有升降机构，所述升降外壳的顶端固定设置有防护罩壳。

通过采用上述技术方案，升降机构可以用于对的升降，调节其使用高的高度，防护罩壳用于保护升降机构中的部分零件。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述升降机构包括升降螺杆和驱动齿轮，所述驱动齿轮的内侧螺纹设置有升降螺杆，所述驱动齿轮转动设置于升降外壳的顶端。

通过采用上述技术方案，驱动齿轮使升降螺杆开始升起，反向转动皮带轮A，即可使下降，若是当前激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度小于h，则升降机构达到上升的效果，反之则达到下降的效果，直到激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度与h相等，这样就能达到调节的高度的效果，使的高度便于学生观看和使用。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述升降螺杆的一端固定设置有激光测距接收器，所述激光测距接收器的下方设置有激光测距发射器，所述激光测距发射器固定设置于平板的顶端，所述升降外壳的外侧设置有控制器，所述激光测距发射器和激光测距接收器与控制器电性连接。

通过采用上述技术方案，激光测距发射器和激光测距接收器可以使升降机构调节的高度更加准确，更快，达到智能调节高度的效果。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述升降螺杆的另一端固定设置有顶板，所述顶板的顶端设置有。

通过采用上述技术方案，这样升降螺杆在升降时就能带动升降，从而调节显示器的使用高度。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述防护罩壳的顶端固定设置有伺服电机，所述伺服电机的驱动端固定设置有皮带轮A，所述皮带轮A通过同步带与皮带轮B传动连接，所述皮带轮B的一端固定设置有蜗杆，所述伺服电机与控制器电性连接，所述蜗杆啮合设置于驱动齿轮的外侧，所述蜗杆转动设置于防护罩壳的内部两侧。

通过采用上述技术方案，伺服电机使皮带轮A开始旋转，皮带轮A通过同步带带动皮带轮B开始转动，皮带轮B带动蜗杆开始转动，蜗杆使升降机构中的驱动齿轮开始转动，从而使升降机构开始运行。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述顶板的内侧滑动设置有固定滑杆，所述固定滑杆固定设置于平板的顶端一侧。

通过采用上述技术方案，这样升降螺杆在升级或者降落时，顶板就会在固定滑杆的外侧滑动，用于稳定升降螺杆的升起和降落。

作为本申请文件技术方案的一种可选方案，包括以下步骤：

S1、学生使用连接线插在信号传输器的一侧，然后将连接线的另一端插在显示器的背面，学生坐在显示器的前面；

S2、然后通过控制器来控制升降机构对显示器的升降；

S3、若是调节高度为h，则通过控制器设定激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度为h，然后控制器控制伺服电机启动，伺服电机使皮带轮A开始旋转，皮带轮A通过同步带带动皮带轮B开始转动，皮带轮B带动蜗杆开始转动，蜗杆使升降机构中的驱动齿轮开始转动，驱动齿轮使升降螺杆开始升起，反向转动皮带轮A，即可使显示器下降，若是当前激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度小于h，则升降机构达到上升的效果，反之则达到下降的效果，直到激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度与h相等，这样就能达到调节显示器的高度的效果，使显示器的高度便于学生观看和使用；

S4、高度调节完成后，学生使用显示器开始选择节拍速度，选择节拍速度后确定即可；

S5、当学生选定训练学习的节奏节拍后，显示器会将节拍显示出一个光条，然后会有光点在光条上行走，光点走完光条即为一拍，在光点走到光条的最后阶段，学生脚踩下踩踏板，使橡胶块按压压力传感器，压力传感器就会获得压力信号，压力信号通过信号传输器传输到显示器内部的信号接收器，从而显示器上面显示的光条就会为绿色，若是无法在光点走完的结尾使压力传感器获得压力信号，或者提前使压力传感器获得压力信号，则当前节拍训练失败，重复此训练过程，使学生可以增强对节拍的记忆，可以对音乐更好的学习，且节拍训练智能化，提高训练效率。

S6、在显示器光条显示控制单元中预设一个时间阈值，在两次压力传感器之间的间隔时间小于该第一阈值时，则认定为双击，如果三次压力传感器之间的间隔时间小于该第二阈值时，则认定为三次连击，然后分别执行延长单次光条显示持续时间或者减少单次光条显示持续时间不同的操作，从而无需进行低头再去进行按键的反复调整，该种设计极大的方便了对于不同的选手进行不同节拍的反复练习后需要切换其他的节拍练习切换操作。

3.有益效果

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1.因此本申请中可以通过响应于不同的踏板动作处罚的压力传感器信号执行不同的训练模式和训练动作，无需低头就可以实现快速方便切换。

2.本申请由于采用了脚踏节拍器和平板，进而实现了帮助学生可以练习不同的节奏节拍，使学生可以更好的把握音乐的节奏，且通过脚踏节拍器的设置，使节拍学习训练更加的智能化，提高学习效率和质量。

3.本申请通过升降机构的设置，升降机构可以调节显示器的使用位置，而使用的学生可以坐在显示器的面前，将显示器调节到合适的角度即可开始节拍的训练学习，这样可以适合不同身高的学生进行训练学习。

4.本申请通过压力传感器的设置，当学生选定训练学习的节奏节拍后，显示器会将节拍显示出一个光条，然后会有光点在光条上行走，光点走完光条即为一拍，在光点走到光条的最后阶段，学生脚踩下踩踏板，使橡胶块按压压力传感器，压力传感器就会获得压力信号，从而显示器上面显示的光条就会为绿色，若是无法在光点走完的结尾使压力传感器获得压力信号，则当前节拍训练失败，重复此过程，使学生可以增强对节拍的记忆，且节拍训练智能化，提高训练效率；

5.本申请通过激光测距发射器和激光测距接收器的设置，通过控制器来调节升降机构需要调节的高度，若是调节高度为h，则通过控制器设定激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度为h，然后控制器控制伺服电机启动，使升降机构开始升降，若是当前激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度小于h，则升降机构达到上升的效果，反之则达到下降的效果，直到激光测距发射器和激光测距接收器之间的高度与h相等，这样就能达到调节的高度，使用方便，调节简单。

附图说明

图1为本申请一较佳实施例公开的音乐智能学习系统的整体结构示意图；

图2为本申请一较佳实施例公开的音乐智能学习系统中脚踏节拍器的整体结构示意图；

图3为本申请一较佳实施例公开的音乐智能学习系统中升降外壳内部的拆分结构示意图；

图4为本申请一较佳实施例公开的音乐智能学习系统中升降机构的整体结构示意图；

图5为本申请一较佳实施例公开的音乐智能学习系统为脚踏节拍器和平板的连接关系结构示意图；

图6为本申请一较佳实施例公开的音乐智能学习系统中控制器、激光测距发射器、激光测距接收器和伺服电机的连接关系及使用流程的结构示意图；

图中标号说明：1、脚踏节拍器；101、脚踏底板；102、踩踏板；103、立板；104、伸缩滑杆；105、复位弹簧；106、滑槽；107、防护滑壳；108、稳固连杆；109、凸台；110、橡胶块；111、信号传输器；112、压力传感器；2、平板；201、升降外壳；202、防护罩壳；203、固定滑杆；204、控制器；205、激光测距发射器；206、激光测距接收器；3、升降螺杆；301、驱动齿轮；302、蜗杆；4、伺服电机；401、皮带轮A；402、皮带轮B；403、同步带；5、显示器。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明。

参照图1和图2，本申请实施例公开一种音乐智能学习系统及方法，包括脚踏节拍器1；

脚踏节拍器1包括脚踏底板101、踩踏板102、凸台109、橡胶块110、信号传输器111和压力传感器112，脚踏节拍器1的底端固定设置有凸台109，凸台109的底端固定设置有橡胶块110，脚踏底板101的顶端固定设置有信号传输器111，信号传输器111的顶端设置有压力传感器112，橡胶块110位于压力传感器112的上方，踩踏板102转动设置于脚踏底板101的顶端一侧；

踩踏板102的底端固定设置有立板103，立板103设置有四个，两个立板103为一组，每组立板103相互靠近的一侧转动设置有伸缩滑杆104，伸缩滑杆104的另一端的一侧固定设置有复位弹簧10显示器5，脚踏节拍器1的顶端另一侧开设有滑槽106，复位弹簧10显示器5固定设置于滑槽106的一侧；

信号传输器111与压力传感器112电性连接，信号传输器111通过连接线与显示器5电性连接，其中响应于所述压力传感器112的单次按压使得显示器5上的单次光条结束时刻得到中断显示提醒，响应于所述压力传感器112的双次连击按压，使得显示器5上的单次光条结束时刻提前，响应于所述压力传感器112的双次连击按压，使得显示器5上的单次光条结束时刻延后，其中所述显示器5上的单次光条初始结束时刻由所述升降外壳201的外侧设置有控制器204上的控制按键设定，该种设计使得能够通过单一脚踏动作实现多个不同功能的实施和切换，具体为在显示器光条显示控制单元中预设一个时间阈值，在两次压力传感器之间的间隔时间小于该第一阈值时，则认定为双击，如果三次压力传感器之间的间隔时间小于该第二阈值时，则认定为三次连击，然后分别执行延长单次光条显示持续时间或者减少单次光条显示持续时间不同的操作，从而无需进行低头再去进行按键的反复调整，该种设计极大的方便了对于不同的选手进行不同节拍的反复练习后需要切换其他的节拍练习切换操作。

当踩踏板102被踩踏时，伸缩滑杆104会压缩，从而推动滑槽106内侧的复位弹簧10显示器5压缩，然后橡胶块110就会靠近压力传感器112，橡胶块110防止压力传感器112被破坏，对压力传感器112达到保护的效果，然后橡胶块110接触到压力传感器112之后，压力传感器112产生压力信号，压力信号通过信号传输器111和连接线传输给显示器5内部的信号接收器，用于判定节拍训练是否合格，松开脚时，踩踏板102会由于复位弹簧10显示器5的弹力而回到原位，继续进行下一次的节拍训练。

参照图1和图2踩踏板102的底端对称固定设置有防护滑壳107，防护滑壳107的内侧均滑动设置有稳固连杆108，稳固连杆108均转动设置于平板2的顶端，踩踏板102的顶端设置有防滑纹，脚踏底板101的底端固定设置有防滑地垫。

当踩踏板102下压时，稳固连杆108会在防护滑壳107的内侧滑动，用于稳定踩踏板102的下压不会倾斜，防滑纹防止学生在踩踏踩踏板102时脚会滑落，防滑垫可以防止脚踏节拍器1在使用时会滑动。

参照图1和图4，脚踏节拍器1的一侧设置有平板2，平板2的顶端固定设置有升降外壳201，升降外壳201的内部设置有升降机构，升降外壳201的顶端固定设置有防护罩壳202，升降机构包括升降螺杆3和驱动齿轮301，驱动齿轮301的内侧螺纹设置有升降螺杆3，驱动齿轮301转动设置于升降外壳201的顶端，升降螺杆3的一端固定设置有激光测距接收器206，激光测距接收器206的下方设置有激光测距发射器205，激光测距发射器205固定设置于平板2的顶端，升降外壳201的外侧设置有控制器204，激光测距发射器205和激光测距接收器206与控制器204电性连接，升降螺杆3的另一端固定设置有顶板，顶板的顶端设置有显示器5。

驱动齿轮301使升降螺杆3开始升起，反向转动皮带轮A401，即可使显示器5下降，若是当前激光测距发射器205和激光测距接收器206之间的高度小于h，则升降机构达到上升的效果，反之则达到下降的效果，直到激光测距发射器205和激光测距接收器206之间的高度与h相等，这样就能达到调节显示器5的高度的效果，使显示器5的高度便于学生观看和使用。

参照图1和图4，防护罩壳202的顶端固定设置有伺服电机4，伺服电机4的驱动端固定设置有皮带轮A401，皮带轮A401通过同步带403与皮带轮B402传动连接，皮带轮B402的一端固定设置有蜗杆302，伺服电机4与控制器204电性连接，蜗杆302啮合设置于驱动齿轮301的外侧，蜗杆302转动设置于防护罩壳202的内部两侧。

伺服电机4使皮带轮A401开始旋转，皮带轮A401通过同步带403带动皮带轮B402开始转动，皮带轮B402带动蜗杆302开始转动，蜗杆302使升降机构中的驱动齿轮301开始转动，从而使升降机构开始运行。

参照图1和图3，顶板的内侧滑动设置有固定滑杆203，固定滑杆203固定设置于平板2的顶端一侧。

这样升降螺杆3在升级或者降落时，顶板就会在固定滑杆203的外侧滑动，用于稳定升降螺杆3的升起和降落。

学生使用连接线插在信号传输器111的一侧，然后将连接线的另一端插在显示器5的背面，学生坐在显示器5的前面，然后通过控制器204来控制升降机构对显示器5的升降，若是调节高度为h，则通过控制器204设定激光测距发射器205和激光测距接收器206之间的高度为h，然后控制器204控制伺服电机4启动，伺服电机4使皮带轮A401开始旋转，皮带轮A401通过同步带403带动皮带轮B402开始转动，皮带轮B402带动蜗杆302开始转动，蜗杆302使升降机构中的驱动齿轮301开始转动，驱动齿轮301使升降螺杆3开始升起，反向转动皮带轮A401，即可使显示器5下降，若是当前激光测距发射器205和激光测距接收器206之间的高度小于h，则升降机构达到上升的效果，反之则达到下降的效果，直到激光测距发射器205和激光测距接收器206之间的高度与h相等，这样就能达到调节显示器5的高度的效果，使显示器5的高度便于学生观看和使用；

高度调节完成后，学生使用显示器5开始选择节拍速度，选择节拍速度后确定即可，当学生选定训练学习的节奏节拍后，显示器5会将节拍显示出一个光条，然后会有光点在光条上行走，光点走完光条即为一拍，在光点走到光条的最后阶段，学生脚踩下踩踏板102，使橡胶块110按压压力传感器112，压力传感器112就会获得压力信号，压力信号通过信号传输器111传输到显示器5内部的信号接收器，从而显示器5上面显示的光条就会为绿色，若是无法在光点走完的结尾使压力传感器112获得压力信号，或者提前使压力传感器112获得压力信号，则当前节拍训练失败，重复此训练过程，使学生可以增强对节拍的记忆，可以对音乐更好的学习，且节拍训练智能化，提高训练效率。