[发明专利]一种器乐指法展示以及智能评分的方法

权利要求书

1.一种器乐指法展示以及智能评分的方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

S10、音频采集，通过麦克风采集用于演奏的音频信息；

S20、音频数据处理，将采集的音频与模板音频采样率进行统一，将输入的音频信息转换为数字信息，得到每帧的采样率fs、总帧数fn以及音频时域信息；

根据音频时域信息绘制出随时间变化的波形图，该波形图包含音频信息中不同时刻的频率信息；

按照设定帧大小划分n段帧区间，选取每一帧区间中幅度最大的频率点，作为特征值的点，n段帧区间的特征值的点组成节奏特征值；

进行有效时长的提取，将音频时域信息中在连续的设定时间内的音频频率处于设定频率以下的音频帧过滤掉，用剩下的帧长度乘以帧时长，得到音频的有效时长；

S30、特征数据对比及总得分的输出，依次进行音准评分、节奏评分、完整性评分以及总得分的输出。

2.根据权利要求1所述的一种器乐指法展示以及智能评分的方法，其特征在于，所述步骤S10之前，还包括以下的步骤：

S100、用户选择曲目或导入musicxml文件后，系统生成相应乐谱并展示；

S200、乐谱播放时，根据播放进度，同步显示当前乐器的指法图；

S300、进行选段播放；

S400、选择原音与伴奏的切换，通过加载原音音频或伴奏音频信息进行即时播放。

3.根据权利要求2所述的一种器乐指法展示以及智能评分的方法，其特征在于，所述步骤S100包括以下的步骤：

S1001、读取musicxml文件信息；

S1002、按照musicxml文件的schema定义对文件进行解析，得到元素；

S1003、将解析后的元素与乐谱信息映射共同作用生成乐谱。

4.根据权利要求2所述的一种器乐指法展示以及智能评分的方法，其特征在于，所述步骤S200包括以下的步骤：

S2001、选取练习曲目；

S2002、按需加载音源库；

S2003、按照乐器孔位，进行分解为不同的图片；

S2004、根据乐器标准指法，将指法信息转化为图片的绑定信息；

S2005、按需加载当前声部的指法数据；

S2006、乐谱播放后，按照musicxml文件中音符持续时间与顺序，播放音源库中对应的音频；

S2007、播放中结合当前播放时间与曲谱中即时获取到的音符信息，通过音符指法表进行映射即可得到当前乐器指法。

5.根据权利要求2所述的一种器乐指法展示以及智能评分的方法，其特征在于，所述步骤S300包括以下的步骤：

S3001、选择练习曲目；

S3002、通过musicxml文件解析获取当前节拍信息，根据musicxml文件中记录的音符持续时间计算出每个音符处于正常速度下的时间刻度信息；

S3003、根据渲染出的曲谱SVG，查找出所有音符，获取节点，并创建方便点选的点击层，并绑定ID；

S3004、进入选段模式，点击任意音符，根据当前绑定的ID获取音符信息，并映射的开始时间标记，即可选择当前小节作为起始小节；

S3005、重复步骤S3004，即可获取结束时间信息完成选段；

S3006、进行播放时，将播放进度设置为开始时间标记；

S3007、播放进度过程中即时验证点选结束时间标记，如超出标记范围则回到步骤S3006。

6.根据权利要求1所述的一种器乐指法展示以及智能评分的方法，其特征在于，步骤S20中，通过ffmpeg将采集的音频与模板音频采样率统一成44.1kHz；采用开源工具TarsosDSP，将输入的音频信息转换为数字信息。

7.根据权利要求1所述的一种器乐指法展示以及智能评分的方法，其特征在于，步骤S20中，每帧的采样率fs＝1024，音频时域信息即为不同时刻各种频率叠加在一起的最终结果；

在进行有效时长的提取时，设定时间为3秒，设定频率为20Hz。