CN107025814A - 一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统 - Google Patents

一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，主要包括同步控制数据中心、主端设备和从端设备，所述同步控制数据中心，是指采用云服务对音乐教学内容进行存储、处理及分析，同时对同步信号传递进行控制；所述主端设备是指音乐教学APP的承载设备；所述从端设备是指智能乐器设备。本发明支持学校一对多集体同步教学模式、家庭一对一教学模式和个人练习模式交互应用，极大增强了音乐教学平台系统的应用性，另外，该音乐教育平台系统中的智能乐器设备，不仅可以实现客户定制、进行硬件延伸，还可以实现调音功能，最大程度的接近原声乐器的使用环境，利于孩子真正的学会音乐，解决了当前音乐教学中一对多的集体同步教学难题。

Description

一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统
技术领域
本发明属于通信领域，涉及音乐教学，尤其涉及一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统。
背景技术
随着时代的发展，人们生活水平普遍上升。在生活水平提高的前提下，教育成为了国内热门议题，特别是在二胎政策下，望子成龙、望女成凤，每个父母都希望自己的孩子可以赢在起跑点，从幼儿园开始就让孩子上最好的学校。2017年两会中，立足于国家的文教发展，新教育政策正式出台，美术和音乐艺术教育正式纳入中考范围，因此现在全国各个地区已经陆续把音乐和美术纳入考试环节，并从2017秋学期正式开始实施。由此可见，音乐和美术教学至关重要，将会有一大批的学生面临音乐教学的选择及学习。
目前针对于音乐教学，市面上也出现了一些音乐教学产品，例如the one智能钢琴APP、弹弹吉他APP等及其配套使用的智能钢琴和智能吉他设备，这些音乐教学产品的使用，使音乐教学变得简单，使得孩子可以在家与顶级教师互动学习，就好比请了私人教师，增强了孩子音乐学习的兴趣，降低了音乐学习的门槛，使得每个孩子都能享受到音乐教学的机会。但是，目前的音乐教育平台系统主要定位的是一对一的教学模式，仅适用于家庭教学，而对于学校里的集体同步教学，不能很好的进行支持。
本发明针对当前音乐教学的现状，立足于游戏教学，以科技为工具，提出了一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，该音乐教育平台系统既可以实现家庭的一对一教学模式，又可以实现个人的练习模式，尤其是针对于学校的音乐教学，可以实现一对多的集体同步教学模式，极大增强了音乐教育平台系统的应用性。
发明内容
本发明专利公开了一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，主要解决当前音乐教学中一对多集体同步教学、智能乐器硬件延伸并实现调音的问题。本发明可有效降低音乐教学的学习门槛，学校集体同步教学模式、家庭一对一教学模式及个人练习模式的多交互应用模式，极大增强了音乐教育平台系统的应用性。另外，本发明音乐教育平台系统的智能乐器设备，不仅可以实现客户定制、进行硬件延伸，还可以实现调音功能，最大程度的接近原声乐器的使用环境，利于孩子真正的学会音乐。
本发明提出的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，主要包括同步控制数据中心、主端设备和从端设备，利用编解码和信号补偿模式来缩短信号传递时的时间差，从而实现学校一对多、家庭一对一及个人练习的多交互教学模式。
所述同步控制数据中心，主要是采用云服务，对音乐教学媒体格式的内容进行收集、存储、压缩处理及分析，同时对同步信号的传递进行控制。
所述主端设备是指音乐教学APP的承载设备，包括但不限于电视、电脑、平板、笔记本和手机等智能设备。通过无线技术将同步控制数据中心内被压缩过的多媒体内容下载传递至主端设备，并由主端设备硬件或音乐教学APP解压缩后进行媒体播放演示，或是将音乐教学APP自带的媒体教学内容在主端设备进行播放，并将同步信号以无线或有线方式传递至从端设备。
所述从端设备是指智能乐器设备，数量可以为多个，包括但不限于智能钢琴设备、智能吉他设备、智能爵士鼓设备等，主要用于练习者的教学交互操作。从端设备接收到来自主端设备的信号同时，会通过I/O同步将信号传递至LEDs以便于使用者辨识，与此同时，在从端设备的人机交互操作中，支持使用者跟随主端设备上的教学视频或是自行演奏音乐，并将使用者的输入信号回传到主端设备进行练习纠正，或是直接通过从端设备的信号输出设备(例如喇叭)进行输出。所述从端设备具有调音功能，不同按压行程对应不同的结果输出，可实现智能乐器键盘类按键功能及摇杆类的输出功能。
所述多交互教学模式包括学校一对多集体同步教学模式、家庭一对一教学模式和个人练习模式。
其中，所述学校一对多集体同步教学模式表现为，同步控制数据中心、一个主端设备、多个从端设备。通过无线技术，直接从云端同步控制数据中心下载压缩过的音乐多媒体内容到主端设备，通过主端设备硬件或音乐教学APP解压缩后进行媒体播放，同时将同步信号以有线或无线的方式传递至与主端设备连接的多个从端设备，使得多名练习者可以同步跟随主端设备上的音乐教学APP进行学习。
所述家庭一对一教学模式表现为，一个主端设备、一个从端设备。练习者直接在主端设备上的音乐教学APP里播放多媒体自带的教学视频，同时跟随主端设备在从端设备上同步进行教学练习，实现一对一家庭教学模式。
所述个人练习模式表现为，仅需要一个从端设备。练习者在从端设备上进行交互操作和音乐练习，并实时通过无线技术把交互操作的输出结果信号上传到云端，实现错误结果的实施纠正。
作为优选的技术方案，所述交互模式还包括战游模式、亲子模式等。
本发明提出的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统操作流程包括以下步骤。
步骤1：确定音乐教学内容。
步骤2：下载音乐教学内容到主端设备，进行音乐教学APP设定。
步骤3：从端设备硬件设置及交互操作。
其中，所述步骤2中的音乐教学APP设定又具体包括以下步骤。
步骤21：根据原创音乐编写新曲子，其中包含旋律、节拍、力度大小等功能。
步骤22：音乐教学APP应用模式设定。其中包括教学模式、战游模式、亲子模式，教学模式又具体包括学校一对多集体同步教学模式、家庭一对一教学模式和个人练习模式。
步骤23：音乐教学APP矩阵扫描设定。包括将预练习的从端设备设定于特定位置，配合无线或有线扩充其乐器等级，将硬件升级或降级。
所述步骤3中的从端设备硬件设置又具体包括以下步骤。
步骤31：OTA搭配矩阵扫描。针对固件与键值重新做对应性设定。
步骤32：硬件延伸。将不同的从端设备通过无线技术或是硬件接口实现其扩展效果。
步骤33：固件自动扫描调整。对OTA矩阵扫描、硬件延伸及主从共存或多模工作模式进行有效的整合，自行扫描并调整到最合适的情况。
本发明的有益效果：本发明立足于游戏教学，以科技为工具，可有效降低音乐教学的学习门槛，实现最基本的音感训练，学校集体同步教学模式、家庭一对一教学模式及个人练习模式的多交互应用模式，极大增强了音乐教育平台系统的应用性。另外，本发明音乐教育平台系统的智能乐器设备，不仅可以实现客户定制、进行硬件延伸，还可以实现调音功能，最大程度的接近原声乐器的使用环境，利于孩子真正的学会音乐，解决了当前音乐教学中一对多集体同步教学、智能乐器硬件延伸并实现调音的问题。
附图说明：
图1为本发明音乐教育平台系统的学校集体同步教学模式示意图。
图2为本发明音乐教育平台系统的家庭一对一教学模式示意图。
图3为本发明音乐教育平台系统的个人练习模式示意图。
图4为本发明音乐教育平台系统的操作流程图。
图5为本发明实施例智能钢琴键盘人机交互同步系统示意图。
具体实施方式：
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进一步详细说明，显而易见的，此处描述的最优的实施例仅用于解释本发明，并不用来限定本发明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
本发明提出的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，主要包括同步控制数据中心、主端设备和从端设备，利用编解码和信号补偿模式来缩短信号传递时的时间差，从而实现学校一对多、家庭一对一及个人练习的多交互教学模式。
图1为本发明音乐教育平台系统的学校集体同步教学模式示意图。如图1所示，学校一对多集体同步教学模式表现为同步控制数据中心、一个主端设备、多个从端设备。通过无线技术，直接从云端同步控制数据中心下载压缩过的音乐多媒体内容到主端设备，通过主端设备硬件或音乐教学APP解压缩后进行媒体播放，同时将同步信号以有线或无线的方式传递至与主端设备连接的多个从端设备，使得多名练习者可以同步跟随主端设备上的音乐教学APP进行学习。
图2为本发明音乐教育平台系统的家庭一对一教学模式示意图。如图2所示，家庭一对一教学模式表现为，一个主端设备、一个从端设备。练习者直接在主端设备上的音乐教学APP里播放本地多媒体教学视频，同时跟随主端设备在从端设备上同步进行教学练习，实现一对一家庭教学模式。
图3为本发明音乐教育平台系统的个人练习模式示意图。如图3所示，个人练习模式表现为，仅需要一个从端设备。练习者在从端设备上进行交互操作和音乐练习，并实时通过无线技术把交互操作的输出结果信号上传到云端，实现错误结果的实施纠正。
实施例1。
本实施例为一智能钢琴键盘人机交互同步系统，应用场景为学校进行集体同步教学钢琴。作为优选的技术方案，实施例中系统的同步控制数据中心采用云端服务来实现，主端设备选取为电视，从端设备选取为智能钢琴键盘，依照教学学生人数，智能钢琴键盘个数选取为15个，电视和智能钢琴键盘均具备无线/有线联网和双向传输功能。
图4为本发明音乐教育平台系统的操作流程图，下面结合附图对本实施例智能钢琴键盘人机交互同步系统的操作步骤进行详细说明。
步骤1：云端内容建立，确定音乐教学内容。包括音乐制作、音乐打谱、音频转档、根据制作音乐建立有声书。
步骤2：下载音乐教学内容到电视设备。
步骤3：电视设备端进行音乐教学APP设定。
步骤31：根据原创音乐编写新曲，其中包含旋律、节拍、力度大小等功能。
步骤32：音乐教学APP应用模式设定，本实施例选择教学模式中的学校集体同步教学模式。
步骤33：音乐教学APP矩阵扫描设定。将欲练习的智能钢琴键盘设备分别置于特定位置，根据需求扩展其音乐等级，将其硬件升级或降级；电视设备和智能钢琴键盘设备分别与预设定矩阵进行自动配对，并自行扫描其内存内容。
步骤4：智能钢琴键盘设备端进行硬件设置。
步骤41：OTA搭配矩阵扫描，针对固件与键值重新做对应性设定。
步骤42：硬件延伸。将几个智能钢琴键盘通过无线技术或是硬件接口进行扩展，可以根据需求将基本的25键扩展成49键或是88键。
步骤43：固件自行扫描调试。对OTA矩阵扫描、硬件延伸及主从共存或多模工作模式进行有效的整合，自行扫描并调整到最合适的情况。
步骤5：智能钢琴键盘设备端跟随电视进行同步交互操作，实现同步教学练习。
实施例2。
本实施例为智能钢琴键盘人机交互同步系统的家庭一对一模式，作为优选的技术方案，本实施例中主端设备选定为iPad，从端设备为一个智能钢琴键盘设备。智能钢琴键盘与iPad进行无线或有线连接后，便可以通过iPad上的音乐教学APP播放教学视频，练习者可以跟随视频在智能钢琴上进行按键的交互操作。
图5为本发明实施例智能钢琴键盘人机交互同步系统示意图。由图5可知，附图上半部分是主端设备iPad的视频播放演示界面，下半部分是从端设备智能钢琴键盘的示意图。本实施例中的智能钢琴键盘从端设备具有调音功能，每个按键划分成三段行程，按键按压行程有对应的线型数据输出，智能钢琴键盘按键上具有与行程同步的指示灯提示。在主端设备iPad上播放音乐教学视频时，iPad按键上有方块图形出现并按照音乐节奏下滑，在下滑到最底端的同时，从端设备智能钢琴键盘对应按键上出现相应的指示灯提示，练习者只要根据指示灯操作按键即可跟随iPad进行学习。其中iPad按键上方块数量为1到3个，智能钢琴键盘上指示灯数量也为1到3个，两者相互对应，分别代表按键的三段行程。
本发明提出的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，立足于游戏教学，以科技为工具，可有效降低音乐教学的学习门槛，实现最基本的音感训练，学校集体同步教学模式、家庭一对一教学模式及个人练习模式的多交互应用模式，极大增强了音乐教育平台系统的应用性。另外，本发明音乐教育平台系统的智能乐器设备，不仅可以实现客户定制、进行硬件延伸，还可以实现调音功能，最大程度的接近原声乐器的使用环境，利于孩子真正的学会音乐，解决了当前音乐教学中一对多集体同步教学、智能乐器硬件延伸并实现调音的问题。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动得到的部分功能的变化或替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，其特征在于，主要包括同步控制数据中心、主端设备和从端设备，利用编解码和信号补偿模式来缩短信号传递时的时间差，实现平台系统的多交互教学模式。
2.根据权利要求1所述的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，其特征在于，所述同步控制数据中心，主要是采用云服务，对音乐教学媒体格式的内容进行收集、存储、压缩处理及分析，同时对同步信号的传递进行控制。
3.根据权利要求1所述的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，其特征在于，所述主端设备是指音乐教学APP的承载设备，具备无线/有线联网和双向传输功能，包括但不限于电视、电脑、平板、笔记本和手机等智能设备。
4.根据权利要求1所述的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，其特征在于，所述从端设备是指智能乐器设备，数量可以为多个，具备无线/有线联网和双向传输功能，包括但不限于智能钢琴设备、智能吉他设备、智能爵士鼓设备等。
5.根据权利要求1或4所述的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，其特征在于，所述从端设备具有调音功能。
6.根据权利要求1所述的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，其特征在于，所述多交互教学模式包括学校一对多集体同步教学模式、家庭一对一教学模式和个人练习模式。
7.根据权利要求1所述的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统，其特征在于，所述交互模式还包括战游模式、亲子模式等。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种支持多交互应用模式的音乐教育平台系统的操作流程包括以下步骤：
步骤1：确定音乐教学内容；
步骤2：下载音乐教学内容到所述主端设备，进行音乐教学APP设定；
步骤3：所述从端设备硬件设置及交互操作。
9.根据权利要求8所述的系统操作流程，其特征在于，所述步骤2中的音乐教学APP设定又具体包括以下步骤：
步骤21：根据原创音乐编写新曲；
步骤22：音乐教学APP应用模式设定，其中包括教学模式、战游模式、亲子模式，所述教学模式又具体包括学校一对多集体同步教学模式、家庭一对一教学模式和个人练习模式；
步骤23：音乐教学APP矩阵扫描设定，包括将预练习的从端设备设定于特定位置，配合无线或有线扩充其乐器等级，将硬件升级或降级。
10.根据权利要求8所述的系统操作流程，其特征在于，所述步骤3中的从端设备硬件设置又具体包括以下步骤：
步骤31：OTA搭配矩阵扫描，针对固件与键值重新做对应性设定；
步骤32：硬件延伸，将不同的从端设备通过无线技术或是硬件接口实现其扩展效果；
步骤33：固件自动扫描调整，对OTA矩阵扫描、硬件延伸及主从共存或多模工作模式进行有效的整合，自行扫描并调整到最合适的情况。
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