音樂讀譜筆設計

劉胡靖

設計內容：音樂讀譜筆

一、 設計背景

1.社會背景

當前，隨著社會的發展，人們的素質越來越高，生活品味越來越提升，音樂作為生活的一部分，越來越受到人們的重視和青睞，為此，喜歡并學習音樂的人越來越多。而譜子作為音樂的基本載體，是所有“音樂人”離不開的。

就專門學樂器的初學者來說，他們在讀譜方面欠缺，并且對音高的認識非常模糊；就大眾式的“音樂人”來說，他們想提高自己的生活品質，音樂作為一種高雅的文化，越來越被他們所接受，他們不僅僅局限于跟他人學唱，隨著他們對音樂知識的加深，他們會主動找份譜子試唱，由于沒有一定的音樂基礎，所以需要有一個“好老師”，而讀譜筆正是這位“好老師”。但是，目前在市面上根本就沒有類似的讀譜筆。

讀譜筆可以幫助他們解決在學音樂中遇到的一些困難。

2.個人背景

我，作為一名音樂愛好者，在初學的時候，也遇到了一些困難，如：音高薄弱、音色模糊、識譜困難等，我發現大多數初學者也有類似的情況，所以為了解決這些問題而設計了這種讀譜筆。

綜上所述，我所設計的這種讀譜筆在一定程度上可以幫助他們解決學音樂過程中所遇到的困難。

二、 設計理念與方向

設計理念：實用、新穎、方便、高效。

設計方向：對于“條目一”中出現的問題做解決且添加更方便的功能。

三、 讀譜筆的設計原理及使用方法

一設計原理：首先有主板，主板內包括輸入和輸出的控制芯片；芯片內有通過計算機語言可實現的識別，計算，轉換等一系列的數據程序處理器。芯片1為音譜及其精準發音的存儲；芯片2為掃描筆（或者攝像頭）處理器，實現對音譜的掃描（或者攝像）和識別。芯片3音譜轉換處理器，通過將來升級后的OCR文字識別技術軟件進行圖形識別制成電子版譜子，然后通過和芯片1、2的鏈接傳輸，根據芯片1中的標準音譜發音對芯片2中的已被掃描（或者攝像）識別的音譜進行匹配處理，形成音節。芯片4為顯示屏處理器，連接芯片1，顯示屏會根據芯片內譜調顯示存儲類型（里面有樂器如小號、小提琴、馬林巴等和其對應的高、中、低音譜號），用戶根據自己的需求擇一種樂器和譜號。芯片6為播音喇叭處理器，和芯片3、4相連，把芯片3處理出的音節根據芯片4用戶的選擇發出準確音節。芯片7為翻頁處理器，通過USB接口實現遙控電腦屏幕的翻頁功能。芯片8測距警報處理器，與芯片6相連，通過和附件（方便學員攜帶的感應器）的距離的自動測算，當達到一定的距離是實現警報功能。芯片9藍牙處理器，實現音樂電子譜或者樂曲和電腦的無線傳輸。

這樣把所有音譜及其精準發音全部存儲在讀譜筆中，用筆身帶的攝像頭進行掃描或用小面積攝像頭進行掃描識別，識別后再通過語音軟件轉換成音調，然后自動讓用戶選擇試唱。此筆將自動分辨五線譜或簡譜。從而解決音高、音色等問題。

反過來，通過各個功能處理器的方向推理，如果想要確定自己發出的音調是否精準，可以通過讀譜筆進行錄音，然后轉換成相應類別的音譜并以可讀文件方式輸出，以此和標準音譜比對，找出錯誤并對錯誤發音進行糾正。

2.讀譜筆可以充電或直接用干電池，該組件通過和主板的鏈接為主板提供動力功能。

3.解決了對于識譜困難和音高不明確的問題，彌補了識譜過程中的不足，提高了音樂學習的效果，有助于音樂初學者的快速成長。

補充：

（1）讀譜筆上有相應的USB端口，譜子被掃描后在讀譜筆里自動轉成電子版后，用戶可以選擇性的用藍牙將電子譜發送至電腦（也可以用USB端口傳送至電腦）和其他的移動設備，其電子譜可以在相應設備和讀譜筆里進行雙份保存，避免丟失。

（2）讀譜筆的一端可以安裝一個LED燈和一支激光燈，實現在光線條件不是很好的情況下的精準掃描。

（3）讀譜筆也可以有防丟失功能，上邊安裝相應距離傳感器的組件，其中一個組件添加在讀譜筆里，另一個作為成品用戶可以放在如書包或者其他常用不易丟失的地方。當讀譜筆超出預設的安全距離后，成品會發出提示聲響。

（4）在實際應用過程中，可以設計出另外使演奏更加流暢翻譜器，讀譜筆里的音頻和對應的電子譜可一塊用藍牙發送至翻譜器，翻譜器會根據已存儲內容自動識別音樂演湊進度并自動進入下一頁或者下一曲，這樣當人們正在演奏時，翻譜器將在用戶演奏完本頁最后一個音之前自動翻頁。在樂器演奏當中，由于手動翻頁會影響彈奏的連續性，導致個人演奏效果不佳、樂曲演奏斷裂。因此自動翻頁功能確保了曲子演奏的完整性，提高演奏效果。

四、 讀譜筆功能及使用

（1）能夠對紙質和網頁音譜進行掃描、記錄、存儲；

（2）掃描音譜后根據類別進行自動播放；

（3）錄音功能，把錄音轉換音譜；

（4）與讀普筆配套使用的附件有翻頁功能；

（5）預防丟失功能；

（6）照明功能，方便攜帶的優勢。

五、可實現性

從小孩開始，家長越來越注重孩子的綜合文化素養的提升，很多家長送孩子學音樂。很多喜歡音樂的年輕人追隨著音樂潮流，學習新曲。也包括很多老年人，一個大社區老年人在一起學習音樂，增加他們的幸福感豐富了精神世界。所以我相信未來音樂學習的市場需求只增不減。精神文化的需求提高，越來越多的人接觸學習音樂，音樂學習不局限于課堂，實現隨時隨地學音樂，成為半個音樂人，我作為一個音樂愛好者，同時也是電子產品癡迷者，希望讓音樂伴隨更多的人，帶給人們越來越多幸福感。同時隨著相關模塊的技術性日趨成熟，他的可實現性也越來越高，未來就可以直接做成APP軟件放在現有平臺上，例如手機，平板，電腦，提高更多音樂愛好者的學習的便捷性。未來當我們走進森林，聽見集中鳥兒的歌唱，然后打開手機軟件，幾分鐘后，一個譜子出來了。在非洲大草原上，我們用當地人采集的動物聲音，來編曲，做個真實版的動物大合唱。在海邊，小溪邊，有高山流水的地方，可以讓大自然作曲，聆聽大自然的歌唱。真希望這一天早一點到來。

進入大學我立志深入學習硬件設計和編程，希望通過我的努力，讓這些不在只是一個設想。

（作者單位：北京市陳經綸中學，北京 100000）