本发明属于音乐器材技术领域，具体涉及一种电子琴谱及电子琴谱的自动翻页方法。
背景技术：
为了方便在弹奏钢琴时观看琴谱，钢琴的盖板上通常设置有摆放琴谱的琴谱板，琴谱板倾斜设置在电钢琴的盖板上，但常规的琴谱架多为固定式结构，难以调节观看角度，并且占用空间很大，不方便进行携带，而遇到一些特殊情况如放置的平面为斜面时，琴谱架往往难以进行固定，需要使用另外的设备对琴谱架进行固定，使用不便且影响琴谱的观看；同时钢琴练习者多将乐谱放在钢琴的自有的放置乐谱的位置，在练习过程中存在诸多不便之处，一是乐谱很薄时，比如只有几张纸，其乐谱不易竖直在钢琴放乐谱的位置处，二是乐谱很厚时，比如是一本较厚的书，易向下滑动，有时会发生书自动合上的情况，影响训练；而且纸质材料的琴谱，演奏过程中需要手工翻页，纸质琴谱的页数有限，容量较小，演奏者往往要准备许多本纸质琴谱，携带不便。
由于以上诸多不足电子琴谱开始普及，而传统的电子琴谱在使用时需要对琴谱进行翻页或者以幻灯片的形式播放。采用手动翻页的方式需要演奏者停止演奏进行翻页容易影响演奏者的节奏，而通过幻灯片的形式虽然无需演奏者停止演奏，但幻灯片的播放速度以及演奏者的演奏速度难以匹配，特别是在学习新曲目流畅演奏的时候尤为明显。
技术实现要素：
基于上述背景技术中提到的问题，本发明提供了一种电子琴谱，它能存放大量曲谱，可根据演奏者不同的需求任意调节琴谱的角度和高度，携带方便，同时还能根据演奏进度自动翻页。
本发明采用的技术方案如下：
一种电子琴谱，包括琴谱架，所述琴谱架为u形结构，所述琴谱架为金属框架，所述琴谱架右端外壁中部开设有安装孔，所述安装孔内安装有橡胶环，所述橡胶环内穿设有调节轴，所述琴谱架左端内壁中部设有连接柱，所述琴谱架上安装有显示装置，所述显示装置包括外框体和显示器，所述外框体左右两端均开设有连接孔，所述外框体左端连接孔套设在连接柱上，所述外框体右端连接孔套设在调节轴上与调节轴固定连接，所述琴谱架底端开设有收纳槽，所述琴谱架前后两端于收纳槽底部开设有缺口，所述收纳槽内安装有支架，所述支架的左右两侧均开设有磁钢槽，所述磁钢槽内镶嵌有磁钢块，所述支架下端开设有安装槽，所述安装槽的的宽度尺寸等于缺口的宽度尺寸，所述支架底端安装有基座板，所述基座板上设有耳板，所述耳板铰接在安装槽内，所述显示器包括显示屏、微处理器、显示卡、存储器、拾音器、usb接口和电池，所述显示屏、显示卡、存储器、拾音器、usb接口和电池分别与微处理器电连接，所述存储器与usb接口电连接，所述显示屏与显示卡电连接；所述usb接口设置在显示屏的下面，所述微处理器、显示卡、存储器设置在显示屏的背面。
采用上述技术方案的发明，显示装置铰接安装在琴谱架上，琴谱架右端设有调节轴和调节轮，调节轴左端固定安装在外框体内，通过旋转调节轮带动调节轴转动可控制显示装置的角度以满足使用者的需求，琴谱架底端开设有收纳槽，收纳槽内滑动穿设有支架，支架上安装有磁钢块，通过拉动支架调节琴谱架的高度，而磁钢块的设计使得调节后琴谱架不会由于自身重力而下滑，支架底端铰接有基座板，通过基座板对琴谱架进行置放，防止出现琴谱架放置不稳的问题；使用完毕后将基座板、支架和显示装置还原，避免空间占用同时方便携带，微处理器、显示卡、存储器、拾音器的设置使得，通过拾音器接收演奏发出的声音通过微处理器的处理控制自动翻页，翻页的进度与演奏进度一致，同时存储器还可存储大量曲谱。
进一步限定，所述调节轴左端安装齿轮盘，所述齿轮盘与调节轴一体成型，所述外框体右端连接孔内壁上开设有与齿轮盘齿相匹配的齿槽，所述齿轮盘卡设于齿槽内,这样的结构设计，调节轴通过齿轮盘卡设在外框体内对外框体进行径向固定，同时在拆卸维修时更加方便。
进一步限定，所述调节轴右端设有调节轮，所述调节轮的圆周上一体成型设有柱体凸起，这样的结构设计，通过柱体凸起增加调节轮圆周表面的摩擦力，使调节更加轻松，这样的结构设计，通过柱体凸起增加调节轮圆周表面的摩擦力，使调节更加轻松。
进一步限定，所述调节轮右端端面设有刻度环，所述刻度环的0°、90°、180°、270°位置设有角度标，这样的结构设计，通过角度标的知识可大致清楚旋转调节的角度，方便使用。
进一步限定，所述显示器后端安装有三维显示屏，所述三维显示屏与微处理器电连接，这样的结构设计，通过使用三维显示屏还可将曲谱的内容进行三维显示。
另外本发明还公开了一种电子琴谱的自翻页方法：
步骤一，将一曲谱分为1、2、3、4……n页，并以每一页曲谱记载内容进行演奏记录音高和音强为一个固定音长序列单元进行存储；
步骤二，通过数字拾音器对演奏时发出的声音的音强和音高进行采集、并将音强和音高信号分别转换为数字信号作为实时音长序列传向后端设备微处理器，微处理器按顺序提取存储的固定音长序列单元与拾音器接收到的声音进行对比、匹配；
步骤三，微处理器完成一个固定音长序列单元的对比后，发出一个控制信号控制显示屏播放下一页琴谱，然后再次进行步骤b进行下一个固定音长序列单元的对比。
进一步限定，所述曲谱第n页的第一段音符，在第n-1页最后一行都有重复体现，且在第n页的重复部分不记录在固定音长序列单元中。
进一步限定，所述音高序列提取时，使用wave文件进行音高提取，通过对声乐信号加窗分帧，并通过自相关函数acf(τ)＝计算，去掉过高或者过低的峰值，并利用semitone＝12*log2frequency/440+69计算极值点，提取出基音周期，得到音高序列。
进一步限定，所述音强序列提取时，先对每个音乐数据段的声乐信号加窗分帧，读取每帧信号的平均幅值作为此帧的音强值，设定的声音信号采样率为6-8khz采样点数为256，每帧长为12-15ms，帧移为0，对每页曲谱的每个音符提取音强特征，得到音强序列。
进一步限定，在对比评判时，以固定音长序列单元内的音强和音高作为基准，将表演者演奏部分音强序列和音高序列的算术平均值规整到与固定音长序列单元内的音强和音高的算术平均值同一水平线上，利用余弦相似度公式
进一步限定，设定暂停判断值b，将一个音长序列以曲谱的音拍划分为多个音节，并将乐谱每个小节内的音节作为一个小节序列，然后对比小节序列，同样利用余弦相似度公式得到相似度比例b％，通过以b值为判读依据选择是否暂停音长序列对比，当b值未达到上限b时暂停。
本发明通过声音控制琴谱翻页，首先以琴谱内容的标准音进行记录，再通过提取标准音中的音强和音高进行存储作为参考标准模板，然后在练习、演奏时通过拾音器获演奏音并进行缓存，然后提取缓存音中的音高和音强与标准音高音强进行对比判断，通过相识度判断演奏内容控制翻页，识别度较好，通过翻转页值a对比控制翻页，避免在家演奏练习中断离开时，他人随意操作琴谱翻页的情况出现，同时可通过设定翻页值a的大小对自身进行检测，a值越大翻页时需要相识度a％越高，可激发练习兴趣以及使演奏者自身能更好的掌握；
在制作标准音高音强模板时，以电子乐谱正常显示页面内容作为一个单元是为一个音长序列，通过获取的演奏音强和音高与音长序列的音强和音高进行对比，通过相似度进行判断演奏内容，并按顺序与音长序列内容进行对比，使翻页时间与演奏进度同步；
通过小节序列的设置，在练习时出不满意需要反复练习的小节时，由于曲谱中相邻的小节大致差异较大，通过相识度b％和暂停判断值b，可判断演奏者在演奏完当前小节后是否进入下一小节的演奏，从而暂停音长序列的识别，可对不满意部分反复练习。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种电子琴谱实施例中的展开结构示意图；
图2为图1中a处的放大结构示意图；
图3为本发明一种电子琴谱实施例中调节轮部分的结构示意图；
图4为本发明一种电子琴谱实施例中琴谱架的结构示意图；
图5为图4中b处的放大结构示意图；
图6为本发明一种电子琴谱实施例中收纳后结构示意图；
主要元件符号说明如下：
琴谱架1、安装孔11、连接柱12、外框体21、显示器22、收纳槽3、缺口31、支架4、安装槽41、基座板5、耳板51、调节轮61、调节轴62、齿轮盘63、角度标64、柱体凸起65、橡胶环7。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1～6所示，一种电子琴谱，包括琴谱架1，琴谱架1为u形结构，琴谱架1为金属框架，琴谱架1右端外壁中部开设有安装孔11，安装孔11内安装有橡胶环7，橡胶环7内穿设有调节轴62，琴谱架1左端内壁中部设有连接柱12，琴谱架1上安装有显示装置，显示装置包括外框体21和显示器22，外框体21左右两端均开设有连接孔，外框体21左端连接孔套设在连接柱12上，外框体21右端连接孔套设在调节轴62上与调节轴62固定连接，琴谱架1底端开设有收纳槽3，琴谱架1前后两端于收纳槽3底部开设有缺口31，收纳槽3内安装有支架4，支架4的左右两侧均开设有磁钢槽，磁钢槽内镶嵌有磁钢块，支架4下端开设有安装槽41，安装槽41的的宽度尺寸等于缺口31的宽度尺寸，支架4底端安装有基座板5，基座板5上设有耳板51，耳板51铰接在安装槽41内，显示器22包括显示屏、微处理器、显示卡、存储器、拾音器、usb接口和电池，显示屏、显示卡、存储器、拾音器、usb接口和电池分别与微处理器电连接，存储器与usb接口电连接，显示屏与显示卡电连接；usb接口设置在显示屏的下面，微处理器、显示卡、存储器设置在显示屏的背面。
优选地，调节轴62左端安装齿轮盘63，齿轮盘63与调节轴62一体成型，外框体1右端连接孔内壁上开设有与齿轮盘63齿相匹配的齿槽，齿轮盘63卡设于齿槽内，这样的结构设计，调节轴62通过齿轮盘63卡设在外框体1内对外框体1进行径向固定，同时在拆卸维修时更加方便。实际上，可根据具体情况考虑调节轴62与外框体1之间的连接结构。
优选地，调节轴62右端设有调节轮61，调节轮61的圆周上一体成型设有柱体凸起65，这样的结构设计，通过柱体凸起65增加调节轮圆周表面的摩擦力，使调节更加轻松。实际上，可根据具体情况考虑调节轮61的其它结构。
优选地，调节轮6右端端面设有刻度环，刻度环的0°、90°、180°、270°位置设有角度标64，这样的结构设计，通过角度标64的知识可大致清楚旋转调节的角度，方便使用。实际上，可根据具体情况考虑调节轮64的其它结构。
优选地，显示器22后端安装有三维显示屏，三维显示屏与微处理器电连接，这样的结构设计，通过使用三维显示屏还可将曲谱的内容进行三维显示。实际上，可根据具体情况考虑显示器22的其它结构。
采用上述技术方案的发明，在使用转动基座板5，根据需求使基座板5与琴谱架1之间形成以夹角，将基座板5放在钢琴的谱架上，然后转动调节轮61改变显示装置与琴谱架1之间的夹角，根据使用者自身的需求将进行调节；在高度需要调节时，将支架4从收纳槽3内拉出，即可调节琴谱架1的高度，进而对显示装置的高度进行调节，调节完成后打开电子琴谱电源即可使用电子琴谱，电子琴谱根据演奏进度自动翻页，无需演奏者手动进行。
本实施例中琴谱自动翻页方法如下：
1)将一曲谱分为1、2、3、4……10页，并以每一页曲谱记载内容进行演奏记录音高和音强为一个固定音长序列单元进行存储；
2)通过数字拾音器对演奏时发出的声音的音强和音高进行采集、并将音强和音高信号分别转换为数字信号作为实时音长序列传向后端设备微处理器，微处理器按顺序提取存储的固定音长序列单元与拾音器接收到的声音进行对比、匹配；
3)微处理器完成一个固定音长序列单元的对比后，发出一个控制信号控制显示屏播放下一页琴谱，然后再次进行步骤b进行下一个固定音长序列单元的对比；
曲谱自第2页起，每一页的第一段音符在前一页最后一行都有重复体现，进而避免在翻页时不知道下页曲谱内容，而出现演奏出出错的问题；
音高序列提取时，使用wave文件进行音高提取，通过对声乐信号加窗分帧，并通过自相关函数acf(τ)＝计算，去掉过高或者过低的峰值，并利用semitone＝12*log2frequency/440+69计算极值点，提取出基音周期，得到音高序列；
音强序列提取时，先对每个音乐数据段的声乐信号加窗分帧，读取每帧信号的平均幅值作为此帧的音强值，设定的声音信号采样率为6-8khz采样点数为256，每帧长为12-15ms，帧移为0，对每页曲谱的每个音符提取音强特征，得到音强序列；
在对比评判时，以固定音长序列单元内的音强和音高作为基准，将表演者的音强序列和音高序列的算术平均值规整到与固定音长序列单元内的音强和音高的算术平均值同一水平线上，利用余弦相似度公式simij＝cosθ计算在二维空间向量中两组数据的趋势，根据相似度的比例a％，微处理器以a值作为判定依据对演奏内容进行识别，设定a＝70，当音长序列显示度未达到70％时不进行翻页操作，当相似度大于或等于70％时，微处理器发出控制信号控制显示屏翻页；在练习过程中，由于有大量的小节需要反复练习，设定b＝50，当小节序列的音高音强相识度未达到50％时，微处理器发出暂停信号，系统暂停音长序列的对比，小节序列对比持续但停留在暂停节点的后一小节持续对比该小节，直到b值大于或等于50，说明演奏者重复练习前面内容完毕已进入暂停节点的下一小节，微处理器再次启动音长序列的对比。
以上对本发明提供的一种电子琴谱进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。