CN103514866B - 一种乐器演奏评分的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种乐器演奏评分的方法及装置，方法包括步骤：1)曲目选择、2)播放起始拍、3)数据比对、4)播报得分；装置包括一种有微处理器CPU，ROM存储器，有曲目选择键、起始拍PLAY键的电子电路。本发明可应用于乐器的练琴学习和考级演奏，能够客观准确地予以评分。

Description

一种乐器演奏评分的方法及装置

技术领域

本发明涉及电子乐器领域，尤其涉及一种乐器演奏评分的方法及装置。

背景技术

乐器演奏可以让人感到愉悦，但是在初学时容易感到枯燥。尤其是独自练琴时更容易感到烦躁，大多数学琴半途而废的人往往都因此而放弃了继续学习。若能制作一种装置可以随时将练琴者的练习情况作出一种客观的判断，并给予评分以及鼓励、表扬或批评，相当于有个老师一直在评价他的练习。这不仅使练习者感到学琴更有兴趣，让不懂音乐的人也清楚知道自己练琴的情况，而且可以让乐器演奏考核更加客观。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种乐器演奏评分的方法，包括步骤：

1)曲目选择，2)播放起始拍，3)数据比对，4)播报得分。

本发明所提供的一种乐器演奏评分的方法，所述曲目选择指通过指令设置选择一个乐曲或一个练习曲或一种节奏音型练习；所述指令设置可以是但不限于按键的指令设置或语言语音口令的指令设置。

本发明的一种乐器演奏评分的方法，所述起始拍的时值至少有所述乐曲或练习曲或节奏音型的完整的一个小节。

本发明的一种乐器演奏评分的方法，所述起始拍是一种声音，或一种视觉信号，或一种触觉信号，或者三种信号的任一组合；所述声音是一种响器的一拍响一下的声音，或是一种人声语音口令，或是一段音乐，或是三种声音的任一组合；所述视觉信号是一拍闪亮一下的一种灯光，或是视频显示的一拍变动一下的动态显示；所述触觉信号是一拍震动一下的震动感应。

本发明的一种乐器演奏评分的方法，所述数据比对包括但不限于时值数据、音高数据的比对，即将乐器演奏的时值数据和音高数据与数据库中的时值数据和音高数据的比对。

本发明的一种乐器演奏评分的方法，所述播报得分是指以声音方式播报得分或以视频方式显示得分，或者以声音方式播报得分和以视频方式显示得分。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种乐器演奏评分的装置，包括一种电子电路，所述电子电路包括微处理器CPU控制单元、ROM存储器、按键单元、外部数据信号输入单元和信号输出单元电路；所述按键单元包括但不限于曲目选择键或曲目选择键和PLAY键；所述曲目选择键是设置选择乐曲或练习曲，或者设置选择乐曲或练习曲并同时启动起始拍的按键；所述PLAY键是启动起始拍的按键。

本发明的一种乐器演奏评分的装置，所述按键单元还包括难度系数选择键、起始拍模式键、回查键；所述回查键是装置播报结果后用于设置回放显示数据比对不一致的出处的按键。

本发明的一种乐器演奏评分的装置，所述装置的电路附属设计于电子乐器产品内部，或者独立设计于一个盒体内；所述电子乐器包括但不限于数码钢琴、电子琴、电鼓、电子哑鼓、电子吉它、电子沙槌、电子铃鼓、电子响板，以及电子节拍器、电子校音器、电子节拍校音器。

本发明的一种乐器演奏评分的装置，所述外部数据信号输入单元设计有电路插口，所述电路插口包括但不限于MIDI信号输入插口、USB插口或SD卡插口、音频输入插口和拾音器插口。

本发明的有益效果是：让习琴者与乐器互动，随时知道自己的练琴情况，有利于激发练琴者的学习兴趣，还可以让乐器演奏考核评分更加客观。

附图说明

图1是本发明的一种乐器演奏评分的方法的程序流程示意图。

图2是本发明的另一个实施例的时值比对程序流程示意图。

图3是本发明的一种乐器演奏评分的装置一个实施例的面板结构示意图。

图4是图3所示实施例的一个电路原理框图。

图5是本发明的一种乐器演奏评分的装置另一个实施例的面板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种乐器演奏评分的方法，包括如下步骤：

步骤1，曲目选择：

所有曲目数据预置存放在曲目数据库中，当用户通过按键设置选择好一首曲目的同时内置程序从数据库中调出该曲目的比对数据。

在图3所示实施例中，本发明的装置设计在一个独立的盒体内，用户通过操作界面的“曲目选择”两个上下查找按键选择设置所需曲目；本发明还可以将电路直接设计在数码钢琴、电子琴、电子鼓或电子沙槌中，在设计了本发明的电子乐器操作面板上也有曲目选择的按键设计，用户直接在电子乐器上按键设置选择曲目。

一些传统打击乐器如小军鼓、哑鼓、或单皮鼓等也可使用本发明：将拾音器(拾音器广泛应用于电子校音器等产品，所以本文附图中没有示出)插头插到如图3、图5所示实施例中的拾音器插座，再将拾音器设置到小军鼓等响器的边缘或支架上，再通过“曲目选择”按键(图5所示实施例的“曲目选择”在菜单的设计中)选择设置节奏音型。

选择曲目时，内置程序测评比对指针即同时指向数据库中该节奏音型比对数据、此时所有计数器都将计数复位到零，也各自对位于预置的该曲目的各项加分比例及每次的加分分值。

步骤2，播放起始拍：

用户确认开始演奏即按下“PLAY键”，此时信号输出单元喇叭即会响起“哒--哒--哒--”的起始拍声，这是电声乐队鼓手的鼓棍相互碰击声，是一种指挥的指令，演奏者按照这个起始拍的节奏速度的要求开始演奏乐器。

播放起始拍也可以设计为在设置选择曲目后即自动开始播放，这样可以省略一个操作环节，显得更紧凑，适合娱乐性较强的一些产品的设计。而对于较严谨的，通常演奏传统乐器乐曲的产品设计，则更多设计为用操作“PLAY键”启动起始拍较好，可以让演奏者有自由的一个进入演奏前的时间准备。

图1所示流程图的起始拍是要操作“PLAY键”开始启动。

图2所示流程图的起始拍是选择曲目即开始启动。

起始拍的速度和该乐曲的速度是一致的，拍子也与该乐曲或练习曲或节奏音型的拍子相同。

起始拍最少是该乐曲的一小节，3/4拍就是三拍，4/4拍就是4拍。

起始拍还可以设计有多种方式以方便不同用户的选择需要。

图3所示实施例中有一个“起始拍模式”键就可以设置选择不同的起始拍，最常用的是一拍一下的一小节“哒--哒--哒--哒”(4/4拍)的鼓棍敲击声，当然也可以设计为其它响器，如碰铃声，或碰铃和木鱼的交替各敲击两下的声音；另外还有敲击两小节的方式“哒——哒——，哒--哒--哒--哒”的起始拍，多一小节的起始拍可以让演奏者更清楚地感觉到即将演奏的音乐拍子和速度以便更准确把握速度和拍子开始演奏，比较适合节奏感不是很好的用户，或者适合于起始节奏比较复杂的乐曲；当然还可以将起始拍完全设计为一种节拍器的声音，起始后可以让习琴者从一小节后的任一个拍点上进入乐器演奏，这样可以让人更随意地进入演奏，但这就脱离了音乐节奏的严谨，而且没有了乐器合奏所应有的起始整齐的重要训练目的。所以，这不是本发明的优选实施方式。

起始拍还可以设置为人声语音，如“预备——(两拍)，起——(两拍)”或“一、二、三、走”这种起始拍更人性化，比较适合少儿的乐器练习或演奏，但由于语音起始拍的速度拍子感觉不如响器声那么明确，而且人们更多的习惯了电声乐队的鼓棍敲击声，所以本实施例将较优选的鼓棍声“哒--哒--哒--哒”作为开机默认的起始拍模式。

起始拍也可以设计为视频符号或图像的(如显示一个人的手势在指挥的图像)，或led灯四个(4/4)或三个(3/3)一拍一个逐一闪亮或逐一熄灭，这种方式的优点是没有声音，可以让演奏者安静地直接进入乐器演奏的音乐意境。

一些握在手上的体积较小电子响器，如电子响板，电子沙槌，电子铃鼓，还可以将起始拍设计为震动感应的：程序设置震动马达(在图4所示电路原理框图中没有出示震动马达)在每一拍拍点上短时间震动一下，连续一小节或两小节，同样可以达到传递拍子速度准备开始演奏的目的。在要求没有其它声音就直接进入演奏，而又不便看灯光显示的情况下这也是一种起始拍的方式。

步骤3，数据比对：

随起始拍之后演奏乐器开始，也同时开始数据比对。

图3、图5的实施例设计有MIDI信号输入插口，MDI数据线将电子乐器演奏的MIDI数据信号传输到本发明装置，程序直接检测按键操作演奏数据比对数据库中该曲目数据；

若是小军鼓或哑鼓练习器等传统的打击乐器的节奏音型练习，则是通过拾音器将传统打击乐器的演奏信号传送到本发明的装置由CPU程序检测比对数据。

不同的乐器演奏比对数据也有不同。比如就时值比对而言，可分为独奏类或伴奏类的时值比对：演奏钢琴乐曲、练习曲或小军鼓的技巧练习就是独奏类，演奏时可以有速度的变化处理；

图2所示时值比对程序流程示意图就是针对有较高水准音乐表现的独奏类的时值数据测评，在演奏过程中允许有一定的速度变化：当检测到演奏速度有偏快或偏慢时，若是在允许范围内，计数器加分同时预置程序将拍点基准位置做同步的偏快或偏慢调整，使后面的时值比对有应有的速度变化；若检测到演奏速度偏快或偏慢超出了允许范围，计数器不加分但程序指令要将拍点基准位置做同方向偏快或偏慢的最大允许调整范围的调整，使后面的数据比对可以顺利流畅合理地继续进行。

非独奏类的时值数据比对用于有恒定的节奏速度的音乐伴奏或合奏，如对一则背景音乐的伴奏练习，由于背景音乐的节奏速度是固定的，所以其时值数据比对以背景音乐的节奏速度为标准而不会有变化，不会因演奏者的速度变化而变化。

图1所示程序流程示意图中，可以看出是节奏速度恒定的时值数据比对，当程序检测到时值比对一致时(这里的一致通常也有一个偏差范围的设定，在规定偏差范围内的偏差也算一致)即给分，若偏差超出规定范围，计数器不加分。无论演奏的速度是否有变化，程序都不做速度的调整，因为背景音乐乐曲的速度是固定的不会因为演奏者的速度变化而变化速度。

除了时值数据比对外，对于数码钢琴和电子琴演奏乐曲或练习曲，自然要有音高的要求，即音高比对。

音高的比对一是一，二是二，没有偏差许可范围设定。

时值比对一致计数器1加分，比对不一致不加分；

音高比对一致计数器2加分；比对不一致不加分；

在有一定难度的乐曲或练习曲的演奏时还有其它一些数据比对，如表情数据信号的比对：数码钢琴琴键的力度控制、延音踏板的操作，电子琴音色的选择、滑音轮的使用等数据比对；

有时即使在同一个乐器的同一首乐曲的同一个音符也可能有不同的数据比对要求，如电子琴演奏的一个全音符G5尾音下滑一个小二度的数据比对：第一拍——时值比对，音高比对-G5，表情比对(力度)-75-85％力度音量，第二拍——时值比对-无，音高比对-无，力度比对-无；第三拍——时值比对-无，音高比对-无，力度比对-无；第四拍——时值比对-无，音高比对-无，表情比对-后半拍滑音轮下滑一个小二度。在有数据比对的时候若数据比对一致(时值的一致通常都不是完全的相同，而是指其正负差异不超过规定范围就算一致)即给与加分，否则，没有数据比对或数据比对不一致程序都不指令计数器加分。

步骤4，播报结果：

当已没有数据比对的时候，即乐曲或练习曲或节奏音型演奏结束，此时程序将各计数器的计分按预置得分分配比例加以总合。

所述各项得分的比例是指在具体乐曲或练习曲中根据时值，音高或其它数据的难度而预置的得分比例。如一首乐曲的时值、音高、表情的分值比例为40∶50∶10，若时值的得分有80％，汇总时40的80％：32分。而另一首乐曲的时值、音高、表情的分值比例则可能为30∶60∶10，若时值得了80％，则为24分。

最后得分可以是装置的声音播放：您得了。。。分，或视频显示出得分，在一些主要针对少儿的产品中，还同时可以配以对应各个分数段预置的批评、鼓励、赞扬等语音或文字。如“82分，你真棒！”、“95分，啊——你太厉害了！”等等，还可以加上鼓掌、欢呼等音效，有利于提升少儿乐器学习兴趣。

图3实施例还设计有“难度系数”按键，该按键的作用在于可以设置不同的难度级别来给乐器演奏评分。比如时值数据比对就可以设置有四个难度级别：1级为最初级，容错范围最大，时值误差小于1/2拍算比对一致；2级稍难一些，时值误差大于1/4拍才算比对不一致；3级更难一些，时值误差达到1/8拍时值就算比对不一致；4级最难，时值误差大于1/12拍就算比对不一致不得分。

设置多个评分难度级别的好处是可以适应不同级别的，尤其是不同年龄段的用户。年龄小的琴童或初学者，当然就可以选择1级来练习，待琴艺有所进步在逐渐增加级别；而对于比较有学琴经验的用户当然就可以选择较高级别来练琴。本发明的装置优选将2级定为开电默认难度级别。

图3装置中，还设计有“速度设置”按键，可以在选择曲目后将速度设置得更慢以便初学者的练习，或者设置得更快以适应适应学琴程度更高的练琴者。

图3装置中还有设计有“示范试听”按键，这是在选择曲目后按键自动播放所选曲目，方便用户听一遍正确的演奏，便于更好的学习。

图3中小节设置键便于设置节奏音型练习时的小节数，即时值数据比对的长短，利于不同级别的练习者的需要。

图3和图5所示装置中还有设计有“回查”按键，每次学习演奏评分后按该键即可以播放录音形式将乐器演奏的过程回放一遍，凡数据比对不一致时，图3视频上方的红灯(100)即闪烁红光提示，图5的视频(101)则会在整个乐谱显示的过程中注明显示数据比对不一致的具体出处，便于使用者清楚自己演奏问题所在，有利于之后的学习进步。

图4所示本发明的图3所示实施例的一个电路原理框图中可以看出，信号输出单元包括视频信号输出单元和音频信号输出单元，线路连接到微处理器CPU控制单元，微处理器CPU控制单元连接有一个ROM存储器，所有曲目有关数据存储于ROM存储器，按键单元接收到设置指令后给微处理器CPU做出相应处理，从ROM存储器中调出该曲目数据，指令音频信号输出单元播放该乐曲起始拍，检测从外部数据信号接收单元接收的乐器演奏数据，与预置的存储于ROM存储器该曲目的有关数据进行比对，根据比对是否一致而命令各个计数器加分还是不加分。

数据比对结束后CPU程序即汇总各计数器的计分，计算出得分，再传送信号给信号输出单元的视频显示分数或由音频输出单元播报分数；

外部数据信号接收单元包括有MIDI输入插口、U盘插口及拾音器输入插口，有线路连接到MCU处理器单元；数码钢琴、电子琴或电子鼓的乐器演奏信号通过MIDI数据线连接到MIDI输入插口再传送给CPU微处理器进行数据测评；小军鼓，哑鼓练习器、单皮鼓或其它传统打击乐器的练习信号通过拾音器经过拾音器输入插口将信号传送给CPU微处理器进行数据测评；CPU微处理器自带有或外挂有ROM存储器(图中没有示出)，ROM存储器中存储有各种乐器的各种曲目，包括乐曲、练习曲或节奏音型练习等。

图4所示电路原理框图中CPU微处理器外挂有ROM存储器，也可以是CPU自带有ROM存储器，但ROM存储空间都有限，而各种乐器的乐曲，练习曲种类繁多，所以本发明装置在外部数据信号接收单元设计了移动存储设备的USB插口，可接插U盘或直接连接电脑下载或更新数据库，可满足各种用户的需要。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细的说明，并不能据此而认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种乐器演奏评分的方法，特征在于，包括步骤：1)曲目选择，2)播放起始拍，3)数据比对，4)播报得分；

所述起始拍的时值至少有乐曲或练习曲或节奏音型的完整的一个小节，随所述起始拍之后演奏乐器开始，同时开始数据比对；

所述起始拍是一种声音，或一种视觉信号，或一种触觉信号，或者三种信号的任一组合；所述声音是一种响器的一拍响一下的声音，或是一种人声语音口令，或是一段音乐，或是三种声音的任一组合；所述视觉信号是一拍闪亮一下的一种灯光，或是视频显示的一拍变动一下的动态显示；所述触觉信号是一拍震动一下的震动感应。

2.如权利要求1所述的一种乐器演奏评分的方法，特征在于，所述曲目选择指设置一首乐曲或练习曲的选择，或者是指设置一首乐曲或练习曲的选择并同时设置启动起始拍。

3.如权利要求1所述的一种乐器演奏评分的方法，特征在于，所述数据比对包括但不限于时值数据的比对，或者时值数据和音高数据的比对。

4.如权利要求1所述的一种乐器演奏评分的方法，特征在于，所述播报得分是指以声音形式的播报得分或以视频方式的显示得分，或者以声音方式播报得分和以视频方式显示得分。