CN106669134A - 生成用于运动训练的音乐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生成用于运动训练的音乐的方法，其包括：以运动者的运动频率作为指标设定训练计划，该训练计划包括一段或多段训练期间，以及每个训练期间的时长和运动频率；根据所述训练计划生成用于运动训练的音乐，该音乐包括了分别与所述各段训练期间对应的部分。根据本发明实施例的生成用于运动训练的音乐的方法，以运动频率为基准指标生成训练用的音乐，能够契合不同身体条件和运动习惯的运动者的个体差异，并且与以运动速度为指标生成训练用的音乐的方法相比，变化过渡更平滑，更易被运动者接受，运动效果更好，也更安全。

Description

生成用于运动训练的音乐的方法

技术领域

本发明涉及音乐生成方法，具体而言，涉及一种生成用于运动训练的音乐的方法。

背景技术

目前，越来越多的人参与到跑步健身中来，并且跑步健身者们也越来越关注锻炼的质量和效果。在跑步的时候听音乐，可以减少跑步时的枯燥感，并且已有人考虑用音乐来配合跑步训练或者增加跑步者与健身设备之间的互动。

例如，美国授权专利8,568,277。在该专利中，公开了一种用于生成运动训练计划和选择在训练计划期间播放的音乐的方法和系统，其中音乐的选择方式可以是用户手动选择也可以是系统自动选择，音乐的选择参数可以包括之前进行的运动量、歌曲之间的相似性、用户指定的艺术家等等，并且歌曲的自动选择还可以基于用户的步速(pace)来进行。

又例如，公开号为CN2712400Y的中国实用新型专利公开了一种“音乐互动跑步机”，该跑步机可以根据设置于跑步垫的传感器检测的使用者跑步的频率和力度来播放乐曲或歌曲，每跑一步发出一个拍节的音乐。

尽管上述现有技术涉及了将音乐与跑步相配合的方案，但是并没有提出如何用音乐本身来实现和加强运动效果的方法。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，根据本发明的一方面，提供了一种生成用于运动训练的音乐的方法，其包括：以运动者的运动频率作为指标设定训练计划，该训练计划包括一段或多段训练期间，以及每个训练期间的时长和运动频率；根据训练计划生成用于运动训练的音乐，该音乐包括了分别与各段训练期间对应的部分。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，音乐部分的节拍或者节奏与其对应的训练期间的运动频率相匹配。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，节拍为强弱交替重复的节拍。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，节拍为2/2拍或者4/4拍。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，节奏具有强弱交替重复的节拍，且每拍时值与运动频率的倒数相一致。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，，从音乐库中选择音乐或者音乐曲目，并组合所选择的音乐或者生成音乐曲目列表，来生成用于运动训练的音乐。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，在组合选择的音乐时对该音乐进行处理，包括对音乐的时长进行裁剪、拼接。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，对选择的音乐进行处理，通过混音的方式并入包含与运动频率匹配的节奏的音轨。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，对选择的音乐进行处理，通过改变每拍时值来调节该音乐的节奏，使得该节奏与运动频率相匹配。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，对选择的音乐进行处理，突出该音乐中与运动频率相匹配的节奏音乐部分或者减弱其它音乐部分。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，音乐中与运动频率相匹配的节奏音乐部分是鼓乐。

根据本发明实施例的音乐生成方法，可选地，运动频率是跑步或走步的步频、划船的频率、或踩自行车踏板的频率。

根据本发明实施例的生成用于运动训练的音乐的方法，以运动频率为基准指标生成训练用的音乐，能够契合不同身体条件和运动习惯的运动者的个体差异，并且与以运动速度为指标生成训练用的音乐的方法相比，变化过渡更平滑，更易被运动者接受，运动效果更好，也更安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1示出了根据本发明实施例的生成用于运动训练的音乐的方法的基本流程。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

在现有的跑步健身设备中，例如，跑步机，通常是通过设置预定的速度或者预定的训练计划，并根据这些设置来控制跑步机的皮带运行速度、踏板倾角、配重等等参数，从而使得跑步训练者被动地适应当前的跑步机运行参数来调整自身的跑步速度和能量消耗。也可以通过监控跑步者的心率、脉搏和血液中氧气量等体征参数来选择或者调整训练计划。这里的训练计划是指一定时间段内的速度变化的组合方案，并可以辅之以模拟坡度(踏板倾角)和/或配重(跑步机皮带摩擦配重)。

类似地，室内自行车、划船机、椭圆机等健身设备也是采用速度作为训练指标和训练计划设定转速等参数，并辅之以模拟坡度和/或配重。

并且，跑步者可以在进行跑步训练的同时，聆听音乐。如前述的美国授权专利8,568,277所公开的，可以由计算设备基于用户指定的训练参数为用户生成运动活动训练进度表，并且由计算设备为音乐播放列表自动选择一首或多首歌曲，用于在对应于训练进度表的锻炼期间播放，并且该歌曲的选择可以基于运动锻炼的持续时间，用户之前进行的运动活动的量，用户在锻炼期间的地理位置，用户的步速，歌曲向用户提供的激励水平，歌曲已被选择用于锻炼的次数，第一首歌曲和第二首歌曲之间的相似性，歌曲的流行程度、流派、艺术家等因素来进行。

然而，这些方案仅仅提供了基于健身设备运行参数的被动的具体训练计划和训练条件，并未实现主观能动的训练过程；并且，仅仅提出了在跑步过程中听音乐可以起到放松或刺激的作用，而未揭示音乐(包括歌曲)本身对训练的主导作用。

根据本发明实施例的技术方案，提出用运动者的动作频率来作为运动训练的指标，并通过音乐本身来实现运动者的动作频率设定，可以获得更加准确的个性化训练计划，达到更好的训练效果。

例如，步频(stride frequency)，即脚步的频率，竞走或跑步时两腿在单位时间内交替的次数。步频是决定走、跑速度的重要因素之一，通常用步/秒表示。竞走步频可达3.5～3.7步/秒，短跑步频可达4.6～5.1步/秒。其快慢主要决定于人体神经过程的灵活性与快肌(白肌)纤维在肌肉中的百分比，运动器官的协调性，肌肉力量及收缩速度等，是一个先天性较强的因素，被列为田径运动员选材的重要指标之一，通常步频是很难通过后天训练显著提高的。一般来说高个子步频较慢，步幅(步长)大，矮个子步频较快，步幅小，所以太高太矮都跑不快。

由于运动者身高、腿长、性别、体重、跑步习惯等差异会造成步频和步幅的差异，而平均速度＝平均步幅×平均步频，因此在相同的跑步速度下，由于不同人的平均步幅不同，从而所要求达到的步频也不同。于是，仅用速度作为训练计划的基准指标，就要求在相同的训练方案下不同的人采用不同的步频来完成，并且在速度变化组合的方案下，步频的配合变化也有可能使得运动者达不到训练的效果。例如，速度提升20％，步幅不变，那么步频也需要提升20％，这对于运动者来说是很难的；同样，如果速度比较低，步幅大的跑步者可能无法适应低步频，因而会改变其步幅，从而达不到训练效果。而根据本发明的方案，以步频作为训练计划的基准指标，则可以顾及上述的运动者个体化差异，更好的实现锻炼目的。

而根据本方案，利用人潜意识中的将动作频率与音乐节拍相匹配的特性，通过设定和调节音乐节拍来设定和调节运动者的动作频率，从而实现训练计划的设定和执行。也就是说，步频是跑步的节拍，运动者会下意识地主动调整动作频率而使得步频与音乐的节拍相一致，并且可以随着节拍的变化而变化步频。

图1示出了根据本发明实施例的生成用于运动训练的音乐的方法的简单流程。

首先，在步骤S1，以运动者的运动频率作为指标设定训练计划，该训练计划包括一段或多段训练期间，以及每个训练期间的时长和运动频率；然后，在步骤S2，根据训练计划生成用于运动训练的音乐，该音乐包括了分别与各段训练期间对应的部分。

可选地，音乐部分的节拍或者节奏与其对应的训练期间的运动频率相匹配；节拍为诸如2/2拍或者4/4拍的强弱交替重复的节拍；节奏具有强弱交替重复的节拍，且每拍时值与运动频率的倒数相一致。

如前，可选地，从音乐库中选择音乐或者音乐曲目，并组合所选择的音乐或者生成音乐曲目列表，来生成用于运动训练的音乐。并且，在组合所选择的音乐时可以对该音乐进行处理，包括对音乐的时长进行裁剪、拼接，还可以是通过混音的方式并入包含与运动频率匹配的节奏的音轨，或者通过改变每拍时值来调节该音乐的节奏，使得该节奏与运动频率相匹配，也可以是突出该音乐中与运动频率相匹配的节奏音乐部分(例如鼓乐)或者减弱其它音乐部分。

运动频率是跑步或走步的步频、划船的频率、或踩自行车踏板的频率等等重复性运动的频率。

如上述，可以通过选择音乐或音乐的组合或者通过音频处理来设定和调节训练用音乐的节拍和/或节奏。

具体而言，在音乐中，时间被分成均等的基本单位，每个单位叫做一个“拍子”或称一拍。拍子的时值是以音符的时值来表示的，一拍的时值可以是四分音符(即以四分音符为一拍)，也可以是二分音符(以二分音符为一拍)或八分音符(以八分音符为一拍)。拍子的时值是一个相对的时间概念，比如当乐曲的规定速度为每分钟60拍时，每拍占用的时间是一秒，半拍是二分之一秒；当规定速度为每分钟120拍时，每拍的时间是半秒，半拍就是四分之一秒，依此类推。拍子的基本时值确定之后，各种时值的音符就与拍子联系在一起。例如，当以四分音符为一拍时，一个全音符相当于四拍，一个二分音符相当于两拍，八分音符相当于半拍，十六分音符相当于四分之一拍；如果以八分音符作为一拍，则全音符相当于八拍，二分音符是四拍，四分音符是两拍，十六分音符是半拍。

并且，音乐总是由强拍和弱拍交替进行的，这种交替不能杂乱无章、任意安排，而是按照一定的规律构成最小的节拍组织一小节，然后以此为基础循环往复。音乐节拍即是指强拍和弱拍的组合规律，具体是指在乐谱中每一小节的音符总长度，常见的1/4(分母表示拍子的基本时值，也就是说以几分音符作为一拍，分子表示每小节中有几拍，1/4表示以四分音符为一拍，每小节有一拍)，2/4，3/4，4/4，3/8，6/8，7/8，9/8，12/8拍等等，每小节的长度是固定的。一首乐曲的节拍是作曲时就固定的，不会改变。一首乐曲可以是由若干种节拍相结合组成的。

比如，当两个强拍之间只有一个弱拍时称作“二拍子”，2/4节拍就是这种类型；当两个强拍之间有二个弱拍时称作“三拍子”，例如3/4和3/8；两个强拍之间有三个弱拍称“四拍子”，常见的是4/4。还有一种单拍子和复拍子的分类方式。每小节只有一个强拍的称为“单拍子”。所有的二拍子和三拍子都属于这一类，如2/2(强—弱)、2/4(强—弱)、3/4(强—弱—弱)、3/8(强—弱—弱)等。如果一小节中包含两个以上同种类的单拍子，出现两个以上的重音，就称为“复合拍子”或“复拍子”。最常见的复拍子是4/4(2/4+2/4)，其节奏感觉是强—弱—次强—弱；其余如6/8(3/8+3/8)是强—弱—弱—次强—弱—弱，6/4(3/4+3/4)亦为强—弱—弱—次强—弱—弱。复拍子中还有九拍子和十二拍子，值得注意的是，除了四拍子(如4/4)之外，复拍子的重音位置都是以三拍子为基础的，即每隔两个弱拍出现一个强拍。

对于跑步、骑自行车、划船等运动而言，运动频率的规律基本为发力—放松—发力—放松，这与音乐节拍中的强弱交替节拍相一致。也就是说，优选地，将2/4拍和4/4拍的音乐用于跑步、骑车等运动训练。

节奏是指在节拍的基础上，由各种不同时值的音符组合在一起形成的多样化形态，体现了音乐旋律中的音阶、音符或者音节的长短和强弱。由于音乐节奏包含了节拍和拍子时值的信息，因此与动作频率更加匹配。

如前所述，拍子的时值是一个相对的时间概念，也就是说，可以根据需要来选择不同速度的乐曲，设定不同的乐曲速度，或者用音频处理软件来调整乐曲的速度，从而改变音乐的节奏。

另一方面，因为乐曲或者歌曲中可能包含了不同乐器演奏的旋律，并且这些旋律可能具有不同的节奏。可以通过混音的方式并入包含与步频匹配的节奏的音轨，以形成新的旋律，并且在该旋律中包括可以用于运动训练的节奏音乐部分。例如，有节奏的鼓声是人耳较易识别的，且鼓声在乐曲中也常起到定节拍和节奏的作用，因此可以将含有预定节奏鼓声的音轨与原始音乐的音轨文件合并，从而使得运动者在聆听混音后的乐曲或者歌曲时，能够听到鼓声所体现的预定节奏，从而将其步频与该预定节奏相匹配，通过控制步频来实现训练计划。

可选地，也可以用音频处理手段突出原始音乐中用于运动训练的节奏音乐部分。例如，提高上述鼓声(鼓乐)部分的音量(响度、音强)。对于电子合成乐来说，可以通过改变鼓声部分音轨的音量参数来实现；对于实际乐器演奏乐而言，也可以通过滤波的方式，选择并加强与鼓声对应的声音频率部分的音量或者选择和减弱鼓声对应声音频率部分之外的频率范围的音量。

前述的改变音乐节奏的处理等可以在服务器端实现，也可以在诸如手机、跑步机、蓝牙设备等移动端实现。

通过选择或者强化被设定为与运动频率相匹配的节奏来生成用于运动训练的音乐，并可以通过设定这种音乐的组合来制定训练计划，使得运动者可以找到与自己的运动频率更加一致的音乐，这样，在运动时听这些音乐，可以让运动者感觉更轻松，从而可以加大运动量，获得更好的运动效果。

在实际训练时，运动者在训练开始阶段，不必关注速度，而是根据音乐的节奏提高和稳定动作频率，使得动作频率逐渐与音乐节奏一致。例如，起跑阶段可以先降低步幅，提高步频，待步频相对稳定且身体适应后，再加大步幅，提高速度。

如果长时间保持相同的运动频率进行运动，运动者的心肺功能就会逐渐适应该运动频率，心肺负担也会降低，于是降低运动和训练效能。因此，专业训练中常有变速跑的训练方式，而根据本发明的实施例，可以通过生成具有不同预定节奏的音乐的组合来提供变奏，引导运动者改变当前的步频，以跟上音乐节奏的变化。这种节奏的变化仅仅要求运动者调整其运动频率以与音乐节奏相配合，而无需要求运动速度的配合。例如，对于跑步而言，当音乐节奏加快10％，运动者逐渐提高自己的步频，在提高步频的过程中，可以减小步幅。对比而言，如果跑步时要求速度加快10％，运动者在适应该速度的过程中往往需要同时调整步频和步幅，由于步频的提高很难，因此往往会提高步幅，这样实际上很难达到通过训练提高运动者动作频率的目的，而且速度太高可能会使得运动者跟不上，造成精神紧张。对于利用诸如跑步机的健身设备的被动锻炼方式，如果速度增加过快，则还可能发生摔倒和跌落的情况，而如果通过调整音乐节奏来调节步频，即使调高步频，也可以先减小步幅，然后再恢复步幅，并相应地提高设定的速度，这样不会发生摔倒和跌落的危险。

如前所述，动作频率是一种先天性较强的因素，很难通过后天的训练提高。如果能够提高动作频率，再配合动作幅度，也就能提高动作速率，从而提升运动能力，实现训练效果。

基于根据本发明实施例的前述的生成用于运动训练的音乐的方法，可以生成以运动速率为基准指标的训练计划。该训练计划可以包括具有相同或者不同节拍或节奏的多段音乐。例如，某身高176的男性准专业运动者在未热身的情况下在跑步机上达到10-12公里/小时的速度所对应的步频为170-192步/分钟，在热身的情况下在跑步机上达到10-12公里/小时的速度所对应的步频为175-196步/分钟，其路跑达到10-12公里/小时的速度所对应的步频为166-188步/分钟，因而其在常规锻炼情况下的步频范围在166-196步/分钟。于是，可以将对应的音乐的节奏范围设定在150拍/分钟至198拍/分钟。在为该运动者建立跑步训练计划时，首先根据训练的需求确定所需的音乐节奏组合及持续时间长度，接下来，可以从现有的音乐库中选择2.5拍/秒和3拍/秒的音乐(分别对应于150拍/分钟和180拍/分钟)，然后，将所选择的音乐进行拼接以生成用于训练的音乐。例如，2.5拍/秒×3首+3拍/秒×2首。

可选地，先生成音乐列表，然后逐一调用生成所述的训练用音乐。此外，可以将所选择的具体音乐的时长与训练需求的逐段音乐时长进行匹配，并可以进行重复或裁减，例如，2.5拍/秒×18分钟，3拍/秒×12分钟。对于特殊节奏需求，例如，160拍/分钟或198拍/分钟，可能在现有音乐库中检索不到具有与之相同节奏的乐曲，可以选择节奏接近的现有音乐，例如，用150拍/分钟代替160拍/分钟，更进一步，可以通过音频处理来调整现有音乐的节奏，例如，通过计算机软件来改变某乐曲或歌曲的节奏，例如，将原180拍/分钟的加快到198拍/分钟。

这种变速跑训练计划可以由系统根据运动者的具体情况预先设定，也可以由运动者选择确定，并且在训练中途进行调整。

除了上述的变速跑训练计划之外，根据本发明实施例的训练方法，还可以是针对提高运动者动作频率的训练方法。例如，可以通过在训练中自动加快节奏来促使运动者加快动作频率，从而达到逐渐训练加快动作频率，提高运动成绩的效果。这种节奏的加快可以通过自动选择节奏更快的音乐或者通过处理提高原始调用的音乐的节奏。

根据本发明实施例的生成用于运动训练的音乐的方法，以运动频率为基准指标生成训练用的音乐，能够契合不同身体条件和运动习惯的运动者的个体差异，并且与以运动速度为指标生成训练用的音乐的方法相比，变化过渡更平滑，更易被运动者接受，运动效果更好，也更安全。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (12)

1.一种生成用于运动训练的音乐的方法，

其特征在于，包括：

以运动者的运动频率作为指标设定训练计划，该训练计划包括一段或多段训练期间，以及每个训练期间的时长和运动频率；

根据所述训练计划生成用于运动训练的音乐，该音乐包括了分别与所述各段训练期间对应的部分。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述音乐部分的节拍或者节奏与其对应的所述训练期间的运动频率相匹配。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述节拍为强弱交替重复的节拍。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述节拍为2/2拍或者4/4拍。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述节奏具有强弱交替重复的节拍，且每拍时值与所述运动频率的倒数相一致。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从音乐库中选择音乐或者音乐曲目，并组合所选择的音乐或者生成音乐曲目列表，来生成所述用于运动训练的音乐。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在组合所述选择的音乐时对该音乐进行处理，包括对音乐的时长进行裁剪、拼接。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述选择的音乐进行处理，通过混音的方式并入包含与所述运动频率匹配的节奏的音轨。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述选择的音乐进行处理，通过改变每拍时值来调节该音乐的节奏，使得该节奏与所述运动频率相匹配。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述选择的音乐进行处理，突出该音乐中与所述运动频率相匹配的节奏音乐部分或者减弱其它音乐部分。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述音乐中与所述运动频率相匹配的节奏音乐部分是鼓乐。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动频率是跑步或走步的步频、划船的频率、或踩自行车踏板的频率。