CN105679296A - 乐器演奏评判的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种乐器演奏评判的方法和装置，其中，该乐器演奏评判的方法，包括以下步骤：获取待评判的演奏信息；对演奏信息进行特征点提取以生成演奏信息的待评价特征点集，其中，特征点为在预设时间段内强度值最大的点；根据待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及标准演奏信息对应的标准特征点集；根据待评价特征点集和标准特征点集进行演奏评价。本发明的乐器演奏评判的方法，能够将用户的演奏进行量化，为用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度，为用户演奏提供指导。

Description

乐器演奏评判的方法和装置
技术领域
本发明涉及演奏评判技术领域，特别涉及一种乐器演奏评判的方法和装置。
背景技术
随着社会经济的不断增长，老百姓生活水平日益提高，人们的需求由初级的温饱提高到了艺术学习和欣赏中来，很多用户存在对演奏的乐曲进行评判的需求。例如，由于家长没有学过相应的乐器，很了解自己孩子的弹钢琴的水平，例如，了解其演奏的优点和缺点，也不能给出监督和指导。但是，目前对演奏的评判需要由专业人士进行，这种专业的评判能力需要经过长期的培训才能养成，而普通用户则只能通过是否好听进行判断，缺乏科学的分析和理论依据。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种乐器演奏评判的方法，能够为用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度。
本发明的第二个目的在于提出一种乐器演奏评判的装置。
为达上述目的，根据本发明第一方面实施例提出了一种乐器演奏评判的方法，包括以下步骤：获取待评判的演奏信息；对所述演奏信息进行特征点提取以生成所述演奏信息的待评价特征点集，其中，所述特征点为在预设时间段内强度值最大的点；根据所述待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及所述标准演奏信息对应的标准特征点集；根据所述待评价特征点集和所述标准特征点集进行演奏评价。
本发明实施例的乐器演奏评判的方法，通过提取待评判的演奏信息在预设时间段内强度值最大的特征点，并与演奏数据库中的标准演奏信息的标准特征点进行比对，以得到演奏评价，能够将用户的演奏进行量化，为用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度，为用户演奏提供指导，提升用户的学习兴趣，有利于用户演奏水平的提高。
本发明第二方面实施例提出了一种乐器演奏评判的装置，包括：获取模块，用于获取待评判的演奏信息；特征提取模块，用于对所述演奏信息进行特征点提取以生成所述演奏信息的待评价特征点集，其中，所述特征点为在预设时间段内强度值最大的点；确定模块，用于根据所述待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及所述标准演奏信息对应的标准特征点集；评价模块，用于根据所述待评价特征点集和所述标准特征点集进行演奏评价。
本发明实施例的乐器演奏评判的装置，通过提取待评判的演奏信息在预设时间段内强度值最大的特征点，并与演奏数据库中的标准演奏信息的标准特征点进行比对，以得到演奏评价，能够将用户的演奏进行量化，为用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度，为用户演奏提供指导，提升用户的学习兴趣，有利于用户演奏水平的提高。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的方法的流程图；
图2a为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判应用的界面示意图；
图2b为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判应用的结果界面示意图
图3为根据本发明一个实施例提取的演奏信息的特征点的示意图；
图4为根据本发明一个实施例中图1中S104的具体实现流程图一；
图5为根据本发明一个实施例中图1中S104的具体实现流程图二；
图6为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的装置的结构示意图一
图7为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的装置的结构示意图二；
图8为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的装置的结构示意图三；
图9为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的装置的结构示意图四。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“多个”指两个或两个以上；术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面参考附图描述根据本发明实施例的乐器演奏评判的方法和装置。
本发明提出了一种乐器演奏评判的方法，包括以下步骤：获取待评判的演奏信息；对演奏信息进行特征点提取以生成演奏信息的待评价特征点集，其中，特征点为在预设时间段内强度值最大的点；根据待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及标准演奏信息对应的标准特征点集；根据待评价特征点集和标准特征点集进行演奏评价。
图1为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的方法的流程图。
如图1所示，根据本发明实施例的乐器演奏评判的方法，包括：
S101，获取待评判的演奏信息。
其中，演奏信息为用户通过乐器演奏的音频信息。
在本发明的实施例中，客户端可通过声音采集装置采集用户通过乐器演奏的音频信息，并将采集到的演奏信息上传到服务器。
举例来说，图2a为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判应用的界面示意图。如图2a所示，当用户点击按钮A时，进入信息采集状态，以采集用户演奏的乐曲，即演奏信息。当用户完成演奏时，可点击按钮B，停止采集。此时，即获取了等待评判的演奏信息。
在本发明的其他实施例中，还可通过有线或者无线导入的方式获取待评判的演奏信息。
S102，对演奏信息进行特征点提取以生成演奏信息的待评价特征点集，其中，特征点为在预设时间段内强度值最大的点。
由于在音乐的演奏过程中，可能是多用乐器一齐发声的，因而，演奏信息中可能包括主旋律和辅旋律。为了能够对演奏信息进行有效识别以进行评价，可提取演奏信息中的主旋律。主旋律要比辅旋律更响，因此，在预设时间段内强度值最大的点即为主旋律的特征点。
具体地，服务器中的乐纹识别引擎可通过声纹特征提取技术提取演奏信息中的特征点。演奏信息可存储为数字音频格式，数字音频中存储的是该演奏信息对应的声波频谱，可包括时间、强度以及音调等信息。因此，可确定声波频谱中某一比较小的预设时间段强度值最大的点，由此可提取出演奏信息的特点。图3为根据本发明一个实施例提取的演奏信息的特征点的示意图。其中，横轴为时间轴，纵轴为频率轴(1K＝1000赫兹)，图中的点即为演奏信息的特征点。
S103，根据待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及标准演奏信息对应的标准特征点集。
其中，演奏数据库为预先建立的。演奏数据库是以声纹特征为索引、包括该声纹特征对应的标准演奏信息和标准特征点集的数据库。
其中，标准演奏信息为标准弹奏音乐的歌曲名称、词曲作者、歌词等信息。标准特征点集为从标准弹奏音乐中提取出的特征点集。
举例来说，演奏数据库中可存储了大量专业的弹奏曲目的演奏信息以及其对应的特征点集。当获取待评判的演奏信息后，可根据待评判的演奏信息的声纹特征与演奏数据库中的声纹特征一一进行匹配，以找到匹配的声纹特征，从而确定该匹配的声纹特征对应的标准演奏信息及相应的标准特征点集。
S104，根据待评价特征点集和标准特征点集进行演奏评价。
在本发明的一个实施例中，可通过图4所示的方法根据待评价特征点集和标准特征点集进行演奏评价。
具体地，如图4所示，S104可具体包括以下步骤。
S401，判断待评价特征点集中的特征点与标准特征点集中的特征点的位置差和/或高度差。
具体地，可将待评价特征点集中的每个特征点一一与标准特征点集中的每个特征点的位置、高度进行比对，以得到每个特征点对应的位置差和高度差。
S402，根据位置差和/或高度差进行演奏评价。
具体地，可对每个特征点对应的位置差和高度差分别进行汇总，例如对位置差和高度差分别求和或者加权求和。进而可根据位置差量化为演奏评价得分，或者根据高度差量化为演奏评价得分，或者根据位置差和高度差加权量化为演奏评价得分。
在本发明的另一个实施例中，可通过图5所示的方法根据待评价特征点集和标准特征点集进行演奏评价。
具体地，如图5所示，S104可具体包括以下步骤。
S501，根据待评价特征点集生成待评价音调波形。
具体地，可根据待评价特征点集中的各个特征点之间的位置关系拟合出波形曲线，及可得到待评价音调波形。
S502，将待评价音调波形与标准特征点集对应的标准音调波形进行比对，并根据比对结果进行演奏评价。
具体地，可将待评价音调波形与标准音调波形的波峰值、波谷值以及拐点等位置进行比对，如果比对结果中待评价音调波形与标准音调波形的各项差别及对应的权重计算演奏评价得分。
或者，可计算待评价音调波形对应的曲线与标准特征点集对应的标准音调波形对应的曲线之间的几何距离，并将该几何距离量化为演奏评价得分。
本发明实施例的乐器演奏评判的方法，通过提取待评判的演奏信息在预设时间段内强度值最大的特征点，并与演奏数据库中的标准演奏信息的标准特征点进行比对，以得到演奏评价，能够将用户的演奏进行量化，为用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度，为用户演奏提供指导，提升用户的学习兴趣，有利于用户演奏水平的提高。
在本发明的一个实施例中，在进行演奏评价后，将演奏评价结果反馈至用户。
举例来说，当用户点击图2a中的按钮C时，服务器可将待评价演奏信息对应的标准演奏信息反馈至客户端，并显示给用户(如图2b中区域M所示)。进一步地，当用户点击图2a中的按钮D时，服务器可将待评价演奏信息对应的评价结果反馈至客户端，并显示给用户(如图2b中区域N所示)。
由此，当用户进行演奏时，能够根据演奏的乐曲提供乐曲对应的歌曲名称、词曲作者、歌词等信息，并能够给用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度，为用户演奏提供指导，提升用户的学习兴趣，有利于用户演奏水平的提高。
为了实现上述实施例，本发明还提出一种乐器演奏评判的装置。
一种乐器演奏评判的装置，包括：获取模块，用于获取待评判的演奏信息；特征提取模块，用于对演奏信息进行特征点提取以生成演奏信息的待评价特征点集，其中，特征点为在预设时间段内强度值最大的点；确定模块，用于根据待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及标准演奏信息对应的标准特征点集；评价模块，用于根据待评价特征点集和标准特征点集进行演奏评价。
图6为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的装置的结构示意图。
如图6所示，根据本发明实施例的乐器演奏评判的装置，包括：获取模块10、特征提取模块20、确定模块30和评价模块40。
具体地，获取模块10用于获取待评判的演奏信息。
其中，演奏信息为用户通过乐器演奏的音频信息。
在本发明的实施例中，客户端可通过声音采集装置采集用户通过乐器演奏的音频信息，并将采集到的演奏信息上传到服务器的获取模块10。
举例来说，图2a为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判应用的界面示意图。如图2a所示，当用户点击按钮A时，进入信息采集状态，以采集用户演奏的乐曲，即演奏信息。当用户完成演奏时，可点击按钮B，停止采集。此时，即获取了等待评判的演奏信息。
在本发明的其他实施例中，还可通过有线或者无线导入的方式获取待评判的演奏信息。
特征提取模块20用于对演奏信息进行特征点提取以生成演奏信息的待评价特征点集，其中，特征点为在预设时间段内强度值最大的点。
由于在音乐的演奏过程中，可能是多用乐器一齐发声的，因而，演奏信息中可能包括主旋律和辅旋律。为了能够对演奏信息进行有效识别以进行评价，特征提取模块20可提取演奏信息中的主旋律。主旋律要比辅旋律更响，因此，在预设时间段内强度值最大的点即为主旋律的特征点。
具体地，特征提取模块20可通过声纹特征提取技术提取演奏信息中的特征点。演奏信息可存储为数字音频格式，数字音频中存储的是该演奏信息对应的声波频谱，可包括时间、强度以及音调等信息。因此，可确定声波频谱中某一比较小的预设时间段强度值最大的点，由此可提取出演奏信息的特点。图3为根据本发明一个实施例提取的演奏信息的特征点的示意图。其中，横轴为时间轴，纵轴为频率轴(1K＝1000赫兹)，图中的点即为演奏信息的特征点。
确定模块30用于根据待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及标准演奏信息对应的标准特征点集。
其中，演奏数据库为预先建立的。演奏数据库是以声纹特征为索引、包括该声纹特征对应的标准演奏信息和标准特征点集的数据库。
其中，标准演奏信息为标准弹奏音乐的歌曲名称、词曲作者、歌词等信息。标准特征点集为从标准弹奏音乐中提取出的特征点集。
举例来说，演奏数据库中可存储了大量专业的弹奏曲目的演奏信息以及其对应的特征点集。当获取待评判的演奏信息后，确定模块30可根据待评判的演奏信息的声纹特征与演奏数据库中的声纹特征一一进行匹配，以找到匹配的声纹特征，从而确定该匹配的声纹特征对应的标准演奏信息及相应的标准特征点集。
评价模块40用于根据待评价特征点集和标准特征点集进行演奏评价。
在本发明的一个实施例中，如图7所示，在该实施例中，评价模块40可包括：判断单元41和第一评价单元42。
判断单元41用于判断待评价特征点集中的特征点与标准特征点集中的特征点的位置差和/或高度差；
具体地，判断单元41可将待评价特征点集中的每个特征点一一与标准特征点集中的每个特征点的位置、高度进行比对，以得到每个特征点对应的位置差和高度差。
第一评价单元42用于根据位置差和/或高度差进行演奏评价。
具体地，第一评价单元42可对每个特征点对应的位置差和高度差分别进行汇总，例如对位置差和高度差分别求和或者加权求和。进而可根据位置差量化为演奏评价得分，或者根据高度差量化为演奏评价得分，或者根据位置差和高度差加权量化为演奏评价得分。
在本发明的另一个实施例中，如图8所示，在该实施例中，评价模块40可包括：生成单元43和第二评价单元44
生成单元43用于根据待评价特征点集生成待评价音调波形；
具体地，生成单元43可根据待评价特征点集中的各个特征点之间的位置关系拟合出波形曲线，及可得到待评价音调波形。
第二评价单元44用于将待评价音调波形与标准特征点集对应的标准音调波形进行比对，并根据比对结果进行演奏评价。
具体地，第二评价单元44可将待评价音调波形与标准音调波形的波峰值、波谷值以及拐点等位置进行比对，如果比对结果中待评价音调波形与标准音调波形的各项差别及对应的权重计算演奏评价得分。
或者，第二评价单元44可计算待评价音调波形对应的曲线与标准特征点集对应的标准音调波形对应的曲线之间的几何距离，并将该几何距离量化为演奏评价得分。
本发明实施例的乐器演奏评判的装置，通过提取待评判的演奏信息在预设时间段内强度值最大的特征点，并与演奏数据库中的标准演奏信息的标准特征点进行比对，以得到演奏评价，能够将用户的演奏进行量化，为用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度，为用户演奏提供指导，提升用户的学习兴趣，有利于用户演奏水平的提高。
图9为根据本发明一个实施例的乐器演奏评判的装置的结构示意图。
如图9所示，根据本发明实施例的乐器演奏评判的装置，在图6所示基础上还包括：反馈模块50。
反馈模块50用于将演奏评价结果反馈至用户。
举例来说，当用户点击图2a中的按钮C时，服务器可将待评价演奏信息对应的标准演奏信息反馈至客户端，并显示给用户(如图2b中区域M所示)。进一步地，当用户点击图2a中的按钮D时，服务器可将待评价演奏信息对应的评价结果反馈至客户端，并显示给用户(如图2b中区域N所示)。
由此，当用户进行演奏时，能够根据演奏的乐曲提供乐曲对应的歌曲名称、词曲作者、歌词等信息，并能够给用户提供演奏评价，以便于用户了解弹奏的掌握程度，为用户演奏提供指导，提升用户的学习兴趣，有利于用户演奏水平的提高。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种乐器演奏评判的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取待评判的演奏信息；
对所述演奏信息进行特征点提取以生成所述演奏信息的待评价特征点集，其中，所述特征点为在预设时间段内强度值最大的点；
根据所述待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及所述标准演奏信息对应的标准特征点集；
根据所述待评价特征点集和所述标准特征点集进行演奏评价。
2.如权利要求1所述的乐器演奏评判的方法，其特征在于，所述根据所述待评价特征点集和所述标准特征点集进行演奏评价具体包括：
判断所述待评价特征点集中的特征点与所述标准特征点集中的特征点的位置差和/或高度差；
根据所述位置差和/或高度差进行演奏评价。
3.如权利要求1所述的乐器演奏评判的方法，其特征在于，所述根据所述待评价特征点集和所述标准特征点集进行演奏评价具体包括：
根据所述待评价特征点集生成待评价音调波形；
将所述待评价音调波形与所述标准特征点集对应的标准音调波形进行比对，并根据比对结果进行演奏评价。
4.如权利要求1所述的乐器演奏评判的方法，其特征在于，还包括：
将演奏评价结果反馈至用户。
5.一种乐器演奏评判的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待评判的演奏信息；
特征提取模块，用于对所述演奏信息进行特征点提取以生成所述演奏信息的待评价特征点集，其中，所述特征点为在预设时间段内强度值最大的点；
确定模块，用于根据所述待评价特征点集查询演奏数据库以确定对应的标准演奏信息，及所述标准演奏信息对应的标准特征点集；
评价模块，用于根据所述待评价特征点集和所述标准特征点集进行演奏评价。
6.如权利要求5所述的乐器演奏评判的装置，其特征在于，所述评价模块具体包括：
判断单元，用于判断所述待评价特征点集中的特征点与所述标准特征点集中的特征点的位置差和/或高度差；
第一评价单元，用于根据所述位置差和/或高度差进行演奏评价。
7.如权利要求5所述的乐器演奏评判的装置，其特征在于，所述评价模块具体包括：
生成单元，用于根据所述待评价特征点集生成待评价音调波形；
第二评价单元，用于将所述待评价音调波形与所述标准特征点集对应的标准音调波形进行比对，并根据比对结果进行演奏评价。
8.如权利要求5所述的乐器演奏评判的装置，其特征在于，还包括：
反馈模块，用于将演奏评价结果反馈至用户。
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