音樂在人們的生活已是不可或缺的一項要素，不僅能調適心情、安撫情緒，對精神上的治療也有一定的成效。過去的研究證實音樂能有效地刺激失智症者腦神經，達到減緩症狀的效果。
　　本研究結合電腦與鐵琴開發一套互動式音樂輔具。硬體部份，我們利用Arduino微控器與全彩LED燈條，設計一套互動式鐵琴演奏系統，並使用電腦作為編輯曲目及硬體控制之平台。實際演奏使用時，電腦會將音樂的節拍與音階訊息，透過UART傳輸方式傳送至鐵琴演奏系統。此系統將音樂中所對應的琴鍵敲擊位置和節拍，以LED燈條顏色及跑馬燈方式，提示使用者進行節拍與音階的敲擊訓練，此外在電腦端也開發了樂曲編輯模式，讓使用者進行音樂的編輯及儲存。經過數次現場實測和實際試用後，我們驗證此論文中所設計的互動式鐵琴演奏系統，除了有效地提升使用者在音樂上的學習動機，更能利用此系統的編輯曲目功能，讓使用者藉由熟悉旋律及敲擊本系統的樂趣，不斷重覆地練習，有效地刺激失智症者的大腦，達到減緩失智症狀效果。

Nowadays, music is indispensable in our life. It not only placates our moods and sentiments, but also has good effects upon the mental sickness. There are several researches indicate that the music stimulates efficaciously the cranial nerve, to ease the symptoms off of the Dementia patient.
In this theme, we develop a interactive musical assistive devices with the computer and glockenspiel. The play system is made up of Arduino an LED light, and connects with the computer to edits the melodies. When it starts, the rhythms and musical scales will be sent by UART. The LED shows the rhythms and hitting position of the song, instructs the user to play. Besides, the user can put their favorite songs into this system by melody edit mode. After test, this research investigates how interactive musical assistive devices may helps the Dementia patients to stimulate their brain.

致謝                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      I
圖目錄                                                                                                                                                                                                                                                                                                      VII
表目錄                                                                                                                                                                                                                                                                                                          IX
第一章 緒論                                                                                                                                                                                                                                                                          1
1    1 研究動機                                                                                                                                                                                                                                                                                  1
1    2 研究目的                                                                                                                                                                                                                                                                                  2
第二章 文獻探討                                                                                                                                                                                                                                          4
2    1 失智症                                                                                                                                                                                                                                                                                                  4
2    1    1 退化性失智症                                                                                                                                  5
2    1    2 血管性失智症                                                                                                                                  7
2    1    3 其他原因引起之失智症                                                                                                  7
2    2 失智症患者治療及復健的方法                                                                                                                                  8
2    2    1 藥物治療                                                                                                                                                  8
2    2    2 非藥物治療                                                                                                                                          9
2    3 失智症家屬的訪談                                                                                                                                                                                                                  9
2    4 音樂療法的成效                                                                                                                                                                                                                          10
第三章 系統架構                                                                                                                                                                                                                                  13
3    1 硬體設計                                                                                                                                                                                                                                                                          14
3    1    1 Arduino Mega2560                                                                                                              16
3    1    2 個人電腦                                                                                                                                              18
3    2 軟體介面                                                                                                                                                                                                                                                                          21
3    2    1 通訊功能                                                                                                                                              23
3    2    2 編輯功能                                                                                                                                              24
3    2    3 檔案功能                                                                                                                                              25
3    2    4 播放功能                                                                                                                                              26
第四章 使用互動式鐵琴於失智症者復健                                                                  27
4    1 節奏感知                                                                                                                                                      30
4    2 旋律辨識                                                                                                                                                      30
4    3 演奏能力                                                                                                                                                      30
第五章 系統測試                                                                                                                                                                                                                                  31
5    1 系統功能與穩定性測試                                                                                                                                                                          31
5    1    1 測試目的                                                                                                                                              31
5    1    2 測試重點                                                                                                                                              31
5    1    3 測試結果                                                                                                                                              31
5    2 系統人機介面互動性測試                                                                                                                                                          32
5    2    1 測試目的                                                                                                                                              32
5    2    2 測試結果                                                                                                                                              32
5    2    2 測試重點                                                                                                                                              35
5    2    3 問卷結果                                                                                                                                              35
第六章 結論與未來展望                                                                                                                                                                                  40
第七章 參考文獻                                                                                                                                                                                                                                  41
附錄一 系統操作回饋問卷                                                                                                                                                                      43
第一階段：受測者基本資料                                                                                                      43
第二階段：使用性比較表                                                                                                              44

圖目錄
圖2    1正常與萎縮腦的腦部                    6
圖2    2額顳葉型失智症                      6
圖3    1系統架構圖                           14
圖3    2硬體架構圖                           15
圖3    3 Arduino Mega2560                            16
圖3    4 個人電腦                        18
圖3    5 燈條落下顯示示意圖                      19
圖3    6 LED燈條運作簡易流程圖                        20
圖3    7軟體操作介面                             21
圖3    8軟體流程圖                              22
圖3    9通訊介面                               23
圖3    10鐵琴琴片                                   24
圖3    11選擇檔案介面                                    25
圖4    1 歌曲選擇介面                         28
圖4    2 歌曲選擇介面                         28
圖5    1 Maker Faire Taipei 2016實測照片                  33
圖5    2 Maker Faire Taipei 2016實測照片                  34
圖5    3問卷統計圖表                          35

表目錄
表3    1系統硬體元件簡表                           15
表3    2 Arduino Mega2560詳細規格表                   17
表5    1 問卷統計表                       36
表5    2 一般人員問卷統計表                   44
表5    3 特教人員問卷統計表                                      45

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[16]	ATMEL ATmega2560 datasheet。http://www.atmel.com/devices/atmega2 560.aspx
[17]	華碩ASUS ZenBook UX305FA https://www.asus.com/tw/Notebooks/AS US-ZenBook-UX305FA/
[18]	互動式鐵琴demo影片網址。http://youtu.be/J0sfOwcFDkw