CN110473507B - 一种双排键智能走谱方法及系统 - Google Patents

一种双排键智能走谱方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双排键智能走谱方法及系统，包括如下步骤：S1：将拟要演奏的乐谱信息转化成MusicXML格式的乐谱数据；S2：解析乐谱MuiscXML数据，生成五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列；S3：接受读取指令，同时读取五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列，实现五线谱光标和节拍标记的实时移动。本发明走谱提示除光标外，还有节拍标识，在走谱过程中，光标按照音符的时间序列推进，节拍标识按照谱面节拍序列推进，两者实时同步向前。

Description

一种双排键智能走谱方法及系统
技术领域
本发明涉及音乐基础教育技术领域，具体涉及一种双排键智能走谱方法及系统。
背景技术
双排键，起源于管风琴，具有近千种音色，音质接近真实乐器。并且可以根据乐曲需要编辑音色，如音头的强弱，如弦乐揉弦的快慢及幅度。每一排键盘可以叠加若干个不同音色。可演奏出一个乐队的效果，气势恢宏。操控一台双排键需要人体多部位配合，通常右手弹奏主旋律，左手弹奏副旋律或和弦，右脚控制音量踏板或延音踏板，左脚控制脚键盘发伴奏低音，双脚膝盖还可以控制切换音色效果等。演奏一曲需要全身运动，讲究的是身体各部位的统一协调。双排键的上述特点也对演奏者或学习者提出了更高的要求，在教学过程中，对演奏和节奏的把握尤为重要。
传统五线谱是纸质谱，演奏者通过视奏的方式，在五线谱上不断定位当前演奏进度，并进行相关演奏，类似阅读纸质书籍。演奏者需对演奏肢体(如演奏类：手，吹走类：嘴)、大脑、乐谱进行统一协调，以保证正确的演奏，对演奏者要求极高，同时也存在双排键学习识谱难的问题。
随着计算机技术应用到音乐行业，人们研发出了电子乐谱，即将传统的纸质乐谱电子化，生成通用的MusicXML格式的乐谱描述文件。然后对MusicXML乐谱数据进行解析，获得乐谱音符在谱面的位置，然后通过光标提示的形式，按照演奏时间序列推进乐谱的行进。
目前的自动走谱方案有以下缺点：
1、走谱都采用光标形式，按照音符逐个走谱，缺少节拍呈现，无法帮助演奏者协调节拍，如果需要节拍，演奏者还需要单独开节拍器，节拍器声音和演奏声音混合在一起，影响演奏效果。
2、适用场景单一，无法满足不同演奏场景的需求，比如：对于专业演奏者，不需要自动走谱，因为有些段落可能反复演奏，但又不想手动翻谱，现有的自动走谱无法满足上述需求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双排键智能走谱方法，该方法在走谱过程中加入了节拍进程，方便了双排键演奏者的使用。
本发明提供如下技术方案：
一种双排键智能走谱方法，包括如下步骤：
S1：将拟要演奏的乐谱信息转化成MusicXML格式的乐谱数据；
S2：解析乐谱MuiscXML数据，生成五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列；
S3：接受读取指令，同时读取五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列，实现五线谱光标和节拍标记的实时移动。
优选地，步骤S2包括如下步骤：
S21：通过XML解析库对五线谱MuiscXML文件进行解析，获取五线谱的电子化数据信息；
S22：提取五线谱每个声部的音符Note节点信息，所述节点信息包括音符的音高、时值、坐标和声部信息，形成Note节点信息序列；
S23：对Note节点信息进行逐一判断，生成五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列。
优选地，生成五线谱光标走谱序列包括如下步骤：
S231：对步骤S22中提取的Note节点信息进行判断，如果两个音符之间的X坐标差值在5个像素内，则认为这两个音符属于和弦组，将共用一个光标坐标点；如果大于5个像素，则认为是独立的光标点；
S232：对所有Note节点信息序列进行判断比对，统计Note节点信息在五线谱中的坐标数据，生成五线谱光标走谱序列。
优选地，生成节拍标记走谱序列包括如下步骤：
S233：从MusicXML文件中提取乐谱的节奏类型，确定每小节乐谱的拍数；
S234：对步骤S22中的Note节点信息序列从头开始遍历，进行时值累加，如果时值累加满1拍，则当前Note标记为节拍点；如果时值累加不满1拍，则继续累加下一个；对于时值超过1拍的Note节点信息，需要切割步骤，即每满1拍，切割成1拍的节拍点，然后继续切割操作，直至完成整个Note节点信息的切割；
S235：统计Note节点信息序列中所有节拍点的坐标数据，生成节拍标记走谱序列。
优选地，步骤S3包括如下步骤：
S31：接受执行走谱流程指令；
S32：同时启动两个执行线程，分别读取五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列；
S321：五线谱光标走谱序列线程读取光标1的坐标和光标2的坐标，设定光标的移动的起始位置和结束位置，光标1和光标2的位移是s，同时根据光标1所在音符的时值，得到从光标1移动到光标2所需的时间t，计算出移动速度v＝s/t，按照速度v将光标从1的位置平移到光标2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个光标移动，直到最后一个；
S322：节拍标记走谱序列线程读取节拍1的坐标和节拍2的坐标，设定节拍的移动的起始位置和结束位置，节拍1和节拍2的位移是s，根据每一拍的时值，得到从节拍1移动到节拍2所需的时间t，这可以计算出移动速度v＝s/t，按照速度v将节拍标识从节拍1的位置移动到节拍2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个节拍移动，直到最后一个。
优选地，步骤S321中，在每一行的最后一个光标处有换行标记，遇到换行时，光标自动换到下一行，继续走谱。
优选地，步骤S322中，在每一行的最后一个节拍标识会有换行标记，遇到换行时，节拍标识自动换到下一行，继续走谱。
根据本发明另一方面，提供了一种双排键智能走谱系统，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行上述双排键智能走谱的方法。
优选地，所述处理器还接受来自双排键发送的翻谱请求MIDI指令，处理器对该MIDI指令进行识别，发出翻谱指令，将当前页乐谱切换到下一页乐谱。
与现有技术相比，本发明提供了不同的电子走谱模式，走谱提示除光标外，还有节拍标识，在走谱过程中，光标按照音符的时间序列推进，节拍标识按照谱面节拍序列推进，两者实时同步向前，这样就提供正常的走谱提示，也有节拍提示，而且不需要开节拍器声音，不会造成演奏干扰。同时，本发明还针对双排键的特点，设计了不同的功能，适用于不同的演出要求，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明实施例1中双排键智能走谱方法的流程示意图；
图2为本发明实施例1演奏初始阶段时的乐谱示意图；
图3为本发明实施例1演奏过程中的乐谱示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种双排键智能走谱方法，包括如下步骤：
S1：将拟要演奏的乐谱信息转化成MusicXML格式的乐谱数据；
S2：解析乐谱MuiscXML数据，生成五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列：
S21：通过XML解析库对五线谱MuiscXML文件进行解析，获取五线谱的电子化数据信息；
S22：提取五线谱每个声部的音符Note节点信息，所述节点信息包括音符的音高、时值、坐标和声部信息，形成Note节点信息序列；
S23：对Note节点信息进行逐一判断，生成五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列：
生成五线谱光标走谱序列包括如下步骤：
S231：对步骤S22中提取的Note节点信息进行判断，如果两个音符之间的X坐标差值在5个像素内，则认为这两个音符属于和弦组，将共用一个光标坐标点；如果大于5个像素，则认为是独立的光标点；
S232：对所有Note节点信息序列进行判断比对，统计Note节点信息在五线谱中的坐标数据，生成五线谱光标走谱序列。
生成节拍标记走谱序列包括如下步骤：
S233：从MusicXML文件中提取乐谱的节奏类型，确定每小节乐谱的拍数；
S234：对步骤S22中的Note节点信息序列从头开始遍历，进行时值累加，如果时值累加满1拍，则当前Note标记为节拍点；如果时值累加不满1拍，则继续累加下一个；对于时值超过1拍的Note节点信息，需要切割步骤，即每满1拍，切割成1拍的节拍点，然后继续切割操作，直至完成整个Note节点信息的切割；
S235：统计Note节点信息序列中所有节拍点的坐标数据，生成节拍标记走谱序列。
S3：接受读取指令，同时读取五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列，实现五线谱光标和节拍标记的实时移动：
包括如下步骤：
S31：接受执行走谱流程指令；
S32：同时启动两个执行线程，分别读取五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列；
S321：五线谱光标走谱序列线程读取光标1的坐标和光标2的坐标，设定光标的移动的起始位置和结束位置，光标1和光标2的位移是s，同时根据光标1所在音符的时值，得到从光标1移动到光标2所需的时间t，计算出移动速度v＝s/t，按照速度v将光标从1的位置平移到光标2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个光标移动，直到最后一个。在每一行的最后一个光标处有换行标记，遇到换行时，光标自动换到下一行，继续走谱。
S322：节拍标记走谱序列线程读取节拍1的坐标和节拍2的坐标，设定节拍的移动的起始位置和结束位置，节拍1和节拍2的位移是s，根据每一拍的时值，得到从节拍1移动到节拍2所需的时间t，这可以计算出移动速度v＝s/t，按照速度v将节拍标识从节拍1的位置移动到节拍2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个节拍移动，直到最后一个。在每一行的最后一个节拍标识会有换行标记，遇到换行时，节拍标识自动换到下一行，继续走谱。
实施例1
本实施例的方法包括如下步骤：
1.通过Finale软件制作乐谱(包括五线谱和节奏谱)，并打印的乐谱导出MusicXML格式乐谱数据。
2.将乐谱的MuiscXML格式数据上传到服务端。
3.iPad打开应用，选择某首乐曲，向服务端请求乐谱数据。
4.服务端收到请求后，开始解析乐谱MuiscXML数据，生成光标和节拍小球的走谱数据，生成过程如下：
a)通过Python的XML解析库对五线谱MuiscXML文件进行解析，获取五线谱的电子化的数据信息。
b)从MusicXML文件中提取乐谱的节奏类型，确认是几几拍的，假设当前节奏型是4/4拍，即以四份音符为一拍，每小节四拍。
c)提取五线谱每个声部的音符Note节点，该节点包含音符的：音高、时值、坐标、声部等信息。
d)五线谱光标走谱序列判定：对步骤c)中提取的Note节点进行逐一判断，如果两个音符之间的X坐标差值在5个像素之间，则认为这两个音符属于和弦组，将共用一个光标坐标点；如果大于5个像素，则认为是独立的光标点。对所有Note节点进行判断比对，从而生成五线谱光标走谱序列。
e)节拍标记走谱序列判定(本实施例中，节拍标记采用小球的标记)：对步骤c)中的Note序列从头开始遍历，进行时值累加，如果时值累加满1拍，则当前Note标记为节拍点(即该点为节拍小球的起跳或者落点位置)，如果时值累加不满1拍，则继续累加下一个。对于时值超过1拍的Note，需要切割，比如一个二分音符，包含两拍，所以需要切割成2个节拍点。
f)针对步骤d每个Note在五线谱中的坐标(x，y)，生成五线谱光标走谱序列。
g)针对步骤e)标记的节拍小球坐标(x，y)，生成节拍小球走谱序列。
操作时，结合图1和图2所示，走谱的具体步骤如下：
a)用户选定走谱模式后，点击开始按钮，程序开始执行走谱流程。
b)程序此刻同时启动两个执行线程，分别读取光标序列和小球序列，如图1。
c)光标序列线程读取光标1的坐标和光标2的坐标，设定光标的移动的起始位置和结束位置，光标1和光标2的位移是s，同时根据光标1所在音符的时值，得到从光标1移动到光标2所需的时间t，这可以计算出移动速度v＝s/t，然后光标执行程序调用系统动画库，按照速度v将光标从1的位置平移到光标2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个光标移动，直到最后一个。在每一行的最后一个光标会有换行标记，遇到换行时，光标自动换到下一行，继续走谱。
d)节拍序列线程读取节拍1的坐标和节拍2的坐标，设定节拍的移动的起始位置和结束位置，节拍1和节拍2的位移是s，根据每一拍的时值，得到从节拍1移动到节拍2所需的时间t，这可以计算出移动速度v＝s/t，然后节拍执行程序调用系统动画库，按照速度v将节拍小球从节拍1的位置跳跃到节拍2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个节拍跳跃，如图2所示，直到最后一个。在每一行的最后一个小球会有换行标记，遇到换行时，小球自动换到下一行，继续走谱。
实施例2
一种双排键智能走谱系统，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行实施例1的方法。所述处理器还接受来自双排键发送的翻谱请求MIDI指令，处理器对该MIDI指令进行识别，发出翻谱指令，将当前页乐谱切换到下一页乐谱。
具体来说，将双排键与运行该系统的装置(例如ipad等智能移动终端)进行连接，将双排键的踏板左键设置为翻页指令发送装置，当演奏时需要翻页时，脚踩踏板左键，此时将发送翻谱指令给iPad，iPad收到该指令后，会进行翻一页谱，类似于手动翻一页纸质谱。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双排键智能走谱方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将拟要演奏的乐谱信息转化成MusicXML格式的乐谱数据；
S2：解析乐谱MuiscXML数据，生成五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列，包括如下步骤：
S21：通过XML解析库对五线谱MuiscXML文件进行解析，获取五线谱的电子化数据信息；
S22：提取五线谱每个声部的音符Note节点信息，所述节点信息包括音符的音高、时值、坐标和声部信息，形成Note节点信息序列；
S23：对Note节点信息进行逐一判断，生成五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列，包括如下步骤：
S231：对步骤S22中提取的Note节点信息进行判断，如果两个音符之间的X坐标差值在5个像素内，则认为这两个音符属于和弦组，将共用一个光标坐标点；如果大于5个像素，则认为是独立的光标点；
S232：对所有Note节点信息序列进行判断比对，统计Note节点信息在五线谱中的坐标数据，生成五线谱光标走谱序列；
S233：从MusicXML文件中提取乐谱的节奏类型，确定每小节乐谱的拍数；
S234：对步骤S22中的Note节点信息序列从头开始遍历，进行时值累加，如果时值累加满1拍，则当前Note标记为节拍点；如果时值累加不满1拍，则继续累加下一个；对于时值超过1拍的Note节点信息，需要切割步骤，即每满1拍，切割成1拍的节拍点，然后继续切割操作，直至完成整个Note节点信息的切割；
S235：统计Note节点信息序列中所有节拍点的坐标数据，生成节拍标记走谱序列；
S3：接受读取指令，同时读取五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列，实现五线谱光标和节拍标记的实时移动。
2.根据权利要求1所述的一种双排键智能走谱方法，其特征在于，步骤S3包括如下步骤：
S31：接受执行走谱流程指令；
S32：同时启动两个执行线程，分别读取五线谱光标走谱序列和节拍标记走谱序列；
S321：五线谱光标走谱序列线程读取光标1的坐标和光标2的坐标，设定光标的移动的起始位置和结束位置，光标1和光标2的位移是s，同时根据光标1所在音符的时值，得到从光标1移动到光标2所需的时间t，计算出移动速度v=s/t，按照速度v将光标从1的位置平移到光标2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个光标移动，直到最后一个；
S322：节拍标记走谱序列线程读取节拍1的坐标和节拍2的坐标，设定节拍的移动的起始位置和结束位置，节拍1和节拍2的位移是s，根据每一拍的时值，得到从节拍1移动到节拍2所需的时间t，这可以计算出移动速度v=s/t，按照速度v将节拍标识从节拍1的位置移动到节拍2的位置，以此类推按照时间顺序，逐个往下一个节拍移动，直到最后一个。
3.根据权利要求2所述的一种双排键智能走谱方法，其特征在于，步骤S321中，在每一行的最后一个光标处有换行标记，遇到换行时，光标自动换到下一行，继续走谱。
4.根据权利要求2所述的一种双排键智能走谱方法，其特征在于，步骤S322中，在每一行的最后一个节拍标识会有换行标记，遇到换行时，节拍标识自动换到下一行，继续走谱。
5.一种双排键智能走谱系统，包括处理器和存储器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述处理器运行时用于执行权利要求1-4中任一项所述的双排键智能走谱的方法。
6.根据权利要求5所述的一种双排键智能走谱系统，其特征在于，所述处理器还接受来自双排键发送的翻谱请求MIDI指令，处理器对该MIDI指令进行识别，发出翻谱指令，将当前页乐谱切换到下一页乐谱。
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