音乐读谱笔设计

刘胡靖

设计内容：音乐读谱笔

一、 设计背景

1.社会背景

当前，随着社会的发展，人们的素质越来越高，生活品味越来越提升，音乐作为生活的一部分，越来越受到人们的重视和青睐，为此，喜欢并学习音乐的人越来越多。而谱子作为音乐的基本载体，是所有“音乐人”离不开的。

就专门学乐器的初学者来说，他们在读谱方面欠缺，并且对音高的认识非常模糊；就大众式的“音乐人”来说，他们想提高自己的生活品质，音乐作为一种高雅的文化，越来越被他们所接受，他们不仅仅局限于跟他人学唱，随着他们对音乐知识的加深，他们会主动找份谱子试唱，由于没有一定的音乐基础，所以需要有一个“好老师”，而读谱笔正是这位“好老师”。但是，目前在市面上根本就没有类似的读谱笔。

读谱笔可以帮助他们解决在学音乐中遇到的一些困难。

2.个人背景

我，作为一名音乐爱好者，在初学的时候，也遇到了一些困难，如：音高薄弱、音色模糊、识谱困难等，我发现大多数初学者也有类似的情况，所以为了解决这些问题而设计了这种读谱笔。

综上所述，我所设计的这种读谱笔在一定程度上可以帮助他们解决学音乐过程中所遇到的困难。

二、 设计理念与方向

设计理念：实用、新颖、方便、高效。

设计方向：对于“条目一”中出现的问题做解决且添加更方便的功能。

三、 读谱笔的设计原理及使用方法

一设计原理：首先有主板，主板内包括输入和输出的控制芯片；芯片内有通过计算机语言可实现的识别，计算，转换等一系列的数据程序处理器。芯片1为音谱及其精准发音的存储；芯片2为扫描笔（或者摄像头）处理器，实现对音谱的扫描（或者摄像）和识别。芯片3音谱转换处理器，通过将来升级后的OCR文字识别技术软件进行图形识别制成电子版谱子，然后通过和芯片1、2的链接传输，根据芯片1中的标准音谱发音对芯片2中的已被扫描（或者摄像）识别的音谱进行匹配处理，形成音节。芯片4为显示屏处理器，连接芯片1，显示屏会根据芯片内谱调显示存储类型（里面有乐器如小号、小提琴、马林巴等和其对应的高、中、低音谱号），用户根据自己的需求择一种乐器和谱号。芯片6为播音喇叭处理器，和芯片3、4相连，把芯片3处理出的音节根据芯片4用户的选择发出准确音节。芯片7为翻页处理器，通过USB接口实现遥控电脑屏幕的翻页功能。芯片8测距警报处理器，与芯片6相连，通过和附件（方便学员携带的感应器）的距离的自动测算，当达到一定的距离是实现警报功能。芯片9蓝牙处理器，实现音乐电子谱或者乐曲和电脑的无线传输。

这样把所有音谱及其精准发音全部存储在读谱笔中，用笔身带的摄像头进行扫描或用小面积摄像头进行扫描识别，识别后再通过语音软件转换成音调，然后自动让用户选择试唱。此笔将自动分辨五线谱或简谱。从而解决音高、音色等问题。

反过来，通过各个功能处理器的方向推理，如果想要确定自己发出的音调是否精准，可以通过读谱笔进行录音，然后转换成相应类别的音谱并以可读文件方式输出，以此和标准音谱比对，找出错误并对错误发音进行纠正。

2.读谱笔可以充电或直接用干电池，该组件通过和主板的链接为主板提供动力功能。

3.解决了对于识谱困难和音高不明确的问题，弥补了识谱过程中的不足，提高了音乐学习的效果，有助于音乐初学者的快速成长。

补充：

（1）读谱笔上有相应的USB端口，谱子被扫描后在读谱笔里自动转成电子版后，用户可以选择性的用蓝牙将电子谱发送至电脑（也可以用USB端口传送至电脑）和其他的移动设备，其电子谱可以在相应设备和读谱笔里进行双份保存，避免丢失。

（2）读谱笔的一端可以安装一个LED灯和一支激光灯，实现在光线条件不是很好的情况下的精准扫描。

（3）读谱笔也可以有防丢失功能，上边安装相应距离传感器的组件，其中一个组件添加在读谱笔里，另一个作为成品用户可以放在如书包或者其他常用不易丢失的地方。当读谱笔超出预设的安全距离后，成品会发出提示声响。

（4）在实际应用过程中，可以设计出另外使演奏更加流畅翻谱器，读谱笔里的音频和对应的电子谱可一块用蓝牙发送至翻谱器，翻谱器会根据已存储内容自动识别音乐演凑进度并自动进入下一页或者下一曲，这样当人们正在演奏时，翻谱器将在用户演奏完本页最后一个音之前自动翻页。在乐器演奏当中，由于手动翻页会影响弹奏的连续性，导致个人演奏效果不佳、乐曲演奏断裂。因此自动翻页功能确保了曲子演奏的完整性，提高演奏效果。

四、 读谱笔功能及使用

（1）能够对纸质和网页音谱进行扫描、记录、存储；

（2）扫描音谱后根据类别进行自动播放；

（3）录音功能，把录音转换音谱；

（4）与读普笔配套使用的附件有翻页功能；

（5）预防丢失功能；

（6）照明功能，方便携带的优势。

五、可实现性

从小孩开始，家长越来越注重孩子的综合文化素养的提升，很多家长送孩子学音乐。很多喜欢音乐的年轻人追随着音乐潮流，学习新曲。也包括很多老年人，一个大社区老年人在一起学习音乐，增加他们的幸福感丰富了精神世界。所以我相信未来音乐学习的市场需求只增不减。精神文化的需求提高，越来越多的人接触学习音乐，音乐学习不局限于课堂，实现随时随地学音乐，成为半个音乐人，我作为一个音乐爱好者，同时也是电子产品痴迷者，希望让音乐伴随更多的人，带给人们越来越多幸福感。同时随着相关模块的技术性日趋成熟，他的可实现性也越来越高，未来就可以直接做成APP软件放在现有平台上，例如手机，平板，电脑，提高更多音乐爱好者的学习的便捷性。未来当我们走进森林，听见集中鸟儿的歌唱，然后打开手机软件，几分钟后，一个谱子出来了。在非洲大草原上，我们用当地人采集的动物声音，来编曲，做个真实版的动物大合唱。在海边，小溪边，有高山流水的地方，可以让大自然作曲，聆听大自然的歌唱。真希望这一天早一点到来。

进入大学我立志深入学习硬件设计和编程，希望通过我的努力，让这些不在只是一个设想。

（作者單位：北京市陈经纶中学，北京 100000）