[发明专利]一种基于电子乐谱的乐器演奏水平精准评判的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电子乐谱的乐器演奏水平精准评判的系统和方法，通过将电子乐谱中的音符信息进行提取并转化成可以用于显示和评判的信息。当演奏者演奏的时候，通过音频采集或者数字采集，对其演奏效果进行实时、精准的评判。本发明中设计的评判系统可以使得评判精确到每个音符，达到专业评判水平，解决了复音评判，和弦评判等重大难题。

背景技术

音乐作为人类文明的重要部分，已经有几百年的发展历史。音乐这种艺术形式为人类带来了美好的精神享受。其中，器乐演奏是音乐的重要形式。演奏者可以运用各类乐器，如钢琴、小提琴等，演奏出各种形式的美妙音乐。随着音乐的发展，一方面，音乐形式不断地丰富，器乐演奏技巧不断地被充实。另一方面，由于音乐的丰富，音乐学习和器乐学习的教学环节变得越来越困难。这导致了很多音乐学习者都在学习音乐的过程中半途而废。

计算机的发展为现实生活的数字化提供了平台。现实生活中的很多领域都采用计算机的数字化能力来提高工作效率，改善工作环境。音乐在计算机中的数字化也有一段历史。这包括了计算机中数字音乐序列MIDI，以及本系统中运用的电子乐谱。

所谓的电子乐谱，是指在计算机中存储了乐谱排版信息的文件。电子乐谱的种类繁多，数量巨大，包括ove，gtp，mjp等，可以说现有的各类电子乐谱包含了大量有价值的音乐信息。乐谱种类含括了五线谱；简谱；六线谱等等。遗憾的是，这么海量的乐谱信息仅仅包含了排版信息，只能用于浏览乐谱，而无法用于更加专业的教学过程来解决实际教学中的问题。

对于音乐学习的器乐学习过程中，其中最为重要的两个环节是识谱学习和节奏学习。因此，如果能将电子乐谱的信息进行提取转化，让学习者跟随乐谱按照指定速度演奏，并且对其演奏进行精确评判和纠错的话，这样的方法同时可以提高学习者的识谱能力和节奏感，将能够大大提高学习者的学习效率。

另一方面，将演奏者的演奏评判结果进行实时输出，演奏结束后对其演奏过程进行评分，并且可以回顾演奏者的演奏情况，仔细核对自己的错误并加以改正。这种方法不仅能够快速纠正自身的问题，而且可以大大提高学习乐趣。

这样的精准评判和纠错的方法产生后，在很大程度上能够减轻老师和家长的负担。让低龄学习者在没有人监督的情况下都可以了解自身演奏的情况。并且可以将演奏者的演奏评判结果和演奏录音保留下来，可以让老师回头再进行人为点评。

除此之外，有了一个客观的评分结果后，还可以将评分结果转化为虚拟的积分，用积分来进行特定的娱乐游戏激励。这种方法将对低龄学习者产生极其积极的激发作用，让其能够自觉主动地进行学习。

发明内容

本发明的主要目的是设计一种基于电子乐谱的乐器演奏水平精准评判的系统，主要是为了提供一种利用计算机来进行全自动的专业化的评判和纠错的功能，提高学习者学习效率和兴趣。其主要功能是：一、将普通的各类格式的电子乐谱信息进行提取和转化，让其可以方便地用于各类设备上进行显示和对比评分；二、显示过程中，乐谱光标将跟随着节拍走动，演奏者跟随者光标演奏，同时系统将根据演奏者的演奏情况进行实时地评判，显示出演奏的对错。完全正确的标记为五角星，音准正确节奏错误的标记为对勾，音准错误的标记为叉。三、乐曲演奏结束后，对整个演奏过程进行客观计算评分。演奏者可以选择浏览整个乐谱来观察自身的演奏情况，也可以将错误部分单独提取进行重新练习。四、评判得到的积分可以用于参与排名游戏，宠物道具交换等配套娱乐游戏。五、评判标记和演奏录音全部加以保存，可以随时调出进行观赏和分析。

本发明的另一目的是提供一种基于电子乐谱的乐器演奏水平精准评判的方法。

实现本发明目的一所采用的技术方案如下：一种基于电子乐谱的乐器演奏水平精准评判的系统主要包含了下述模块：存储设备；电子乐谱格式解析系统；音符信息重新组合并计算其声学频谱的系统；主控系统；伴奏输出系统；乐谱排版显示系统；乐曲演奏分析评判系统；音频采集系统；评分计算系统；配套娱乐系统。

上述的存储设备是用来存储各类电子乐谱信息以及转化后各类文件的信息。包括：ove，GTP，MJP等电子乐谱排版文件、音符信息、midi音频信息文件、包含乐谱排版，伴奏和频谱信息的合成文件、评判结果文件等。