CN111415549A - 一种声乐教学演唱技能检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种声乐教学演唱技能检测系统，具体涉及音乐教学检测技术领域，包括用于数据处理分析的服务器，所述服务器输出端连接有用于演唱学生操作的学生端，所述学生端输入端连接有用于音频收录的声音采集模块、用于检测演唱时喉头位置情况的喉头检测模块和用于检测演唱时体腔呼吸打开情况的体腔检测模块，所述服务器输出端连接有用于声音对比检测评估的声音评估模块和用于结合采集到的喉头数据、体腔数据对演唱技能进行评估的技能评估模块。本发明通过声音评估模块进行声音评估，技能评估模块对体征信息与标准演唱体征信息进行对比，进行演唱技能的评估，评估结果更准确，方便后续进行针对性的练习。

Description

一种声乐教学演唱技能检测系统
技术领域
本发明实施例涉及音乐教学检测技术领域，具体涉及一种声乐教学演唱技能检测系统。
背景技术
在音乐教育的教学过程中，主要课程包括乐理、视唱、练耳、声乐、器乐、歌曲写作、舞台表演、心理学等，其中的声乐训练，音乐是反映人类现实生活情感的一种艺术。音乐可以分为声乐和器乐两大类型，又可以粗略的分为古典音乐、民间音乐、原生态音乐、现代音乐等。演唱歌曲对歌手的呼吸要求很高，通过检测表明待检查人体的呼吸肌的活动的信号，在肺部吸入空气或呼出空气时，人体的胸部汇根据呼吸变化变宽或变窄。
现有技术存在以下不足：平时的训练和检测，没有标准的检查方法，对应喉头位位置以及呼吸情况不了解，基本上依靠老师多年的经验来判断，难免存在错误，进而影响后续的演唱训练。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种声乐教学演唱技能检测系统，通过声音评估模块结合歌曲的标准发音进行声音评估，技能评估模块对演唱者在演唱过程中的体征信息与标准演唱体征信息进行对比，进行演唱技能的评估，两种评估方式使评估结果更准确，方便后续进行针对性的练习，以解决现有技术中由于只依靠老师多年的经验来判断，难免存在错误，影响演唱训练导致的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种声乐教学演唱技能检测系统，包括用于数据处理分析的服务器，所述服务器输出端连接有用于演唱学生操作的学生端，所述学生端输入端连接有用于音频收录的声音采集模块、用于检测演唱时喉头位置情况的喉头检测模块和用于检测演唱时体腔呼吸打开情况的体腔检测模块，所述服务器输出端连接有用于声音对比检测评估的声音评估模块和用于结合采集到的喉头数据、体腔数据对演唱技能进行评估的技能评估模块；
所述喉头检测模块包括用于固定于颈部位置的颈带，所述颈带内侧表面固定设置有薄膜传感器；
所述体腔检测模块包括检测盒，所述检测盒内部一侧固定设置有压力传感器，所述检测盒内部另一侧设置有活动压管，所述活动压管与压力传感器输出端之间固定设置有复位弹簧，所述检测盒一侧活动设置有第一胸带，所述第一胸带与活动压管固定连接，所述检测盒另一侧固定设置有第二胸带。
进一步的，所述服务器与学生端通过网络连接，所述声音采集模块、喉头检测模块和体腔检测模块与学生端通过蓝牙连接。
进一步的，所述颈带两端通过魔术贴进行连接，所述第一胸带与第二胸带通过魔术贴连接。
进一步的，所述学生端输出端连接有用于学生挑选练习演唱内容的练习选择模块，所述练习选择模块输出端连接有用于演唱时间记录的演唱计时模块。
进一步的，所述声音评估模块输入端连接有用于存储演唱音乐标准发音的标准发音存储模块，所述技能评估模块输入端连接有用于演唱体征标准状态的标准状态存储模块。
进一步的，所述服务器输出端连接有用于存储学生演唱检测数据的数据存储模块，所述服务器输出端连接有用于对学生评估检测结果进行判断给出相应教导意见的评估回馈教导模块，所述学生端输出端连接有用于接收回馈信息的会回馈查看模块。
进一步的，所述检测盒顶部另一端固定设置有限位套，所述限位套内部活动套设有限位插销，所述限位插销呈U形设置，所述限位插销一端贯穿检测盒并与活动压管套接，所述限位插销另一端固定设置有限位块。
进一步的，所述声音采集模块输入端设置为耳麦，所述练习选择模块输出端连接有用于为演唱者提供演唱歌曲节奏的节奏提供模块，所述节奏提供模块输出端连接有耳机，所述耳麦与耳机固定设置。
本发明实施例具有如下优点：
1、本发明通过声音采集模块对演唱声音进行采集，利用喉头检测模块对演唱者演唱过程中喉头位置进行定位检测，利用体腔检测模块对演唱者演唱歌曲时肺部体腔打开情况进行检测，声音评估模块结合歌曲的标准发音进行声音评估，技能评估模块对演唱者在演唱过程中的体征信息与标准演唱体征信息进行对比，对整个演唱过程中演唱者的体征情况进行判断，进行演唱技能的评估，两种评估方式使评估结果更准确，方便后续进行针对性的练习；
2、本发明通过练习选择模块进行演唱歌曲自主选择，并利用节奏提供模块为演唱者提供演唱节奏，方便演唱者根据节奏进行演唱，方便演唱者找准发音，方便数据采集以及方便后续音色和演唱体征的数据对比，提高检测准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的拓扑结构示意图；
图2为本发明提供的系统结构示意图；
图3为本发明提供图1的A部结构示意图；
图4为本发明提供第一胸带和第二胸带的俯视结构示意图；
图5为本发明提供颈带的俯视结构示意图；
图6为本发明提供活动插销拔出状态的检测盒结构示意图；
图中：1服务器、2学生端、3声音采集模块、4喉头检测模块、5体腔检测模块、6声音评估模块、7技能评估模块、8颈带、9薄膜压力传感器、10检测盒、11压力传感器、12活动压管、13复位弹簧、14第一胸带、15第二胸带、16练习选择模块、17演唱计时模块、18标准发音存储模块、19标准状态存储模块、20数据存储模块、21评估回馈教导模块、22回馈查看模块、23限位套、24限位插销、25限位块、26耳麦、27节奏提供模块、28耳机。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
参照说明书附图1-6，该实施例的一种声乐教学演唱技能检测系统，包括用于数据处理分析的服务器1，所述服务器1输出端连接有用于演唱学生操作的学生端2，所述学生端2输入端连接有用于音频收录的声音采集模块3、用于检测演唱时喉头位置情况的喉头检测模块4和用于检测演唱时体腔呼吸打开情况的体腔检测模块5，所述服务器1输出端连接有用于声音对比检测评估的声音评估模块6和用于结合采集到的喉头数据、体腔数据对演唱技能进行评估的技能评估模块7，学生端2以手机APP的方式安装与学生手机上，通过蓝牙连接的方式接收声音采集模块3、喉头检测模块4和体腔检测模块5传回的信息；
所述喉头检测模块4包括用于固定于颈部位置的颈带8，所述颈带8内侧表面固定设置有薄膜压力传感器9，利用颈带8将薄膜压力传感器9固定在演唱者颈部，喉头的跳动使得对薄膜压力传感器9的压迫位置也跟随变化，从而实现对喉头位置的检测；
所述体腔检测模块5包括检测盒10，所述检测盒10内部一侧固定设置有压力传感器11，所述检测盒10内部另一侧设置有活动压管12，所述活动压管12与压力传感器11输出端之间固定设置有复位弹簧13，所述检测盒10一侧活动设置有第一胸带14，所述第一胸带14与活动压管12固定连接，所述检测盒10另一侧固定设置有第二胸带15，通过第一胸带14和第二胸带15将检测盒10固定在胸部，在进行演唱过程中，胸腔在呼吸之间，胸腔会因肺部空气的进出进行扩展以及收缩的过程，通过压力传感器11检测胸部的变宽和变窄即可得到体腔情况的数据。
进一步的，所述服务器1与学生端2通过网络连接，所述声音采集模块3、喉头检测模块4和体腔检测模块5与学生端2通过蓝牙连接，方便数据传输，方便学生演唱检测。
进一步的，所述颈带8两端通过魔术贴进行连接，所述第一胸带14与第二胸带15通过魔术贴连接，方便井颈带8的佩戴，方便第一胸带14与第二胸带15粘贴，实现检测盒10的佩戴。
进一步的，所述学生端2输出端连接有用于学生挑选练习演唱内容的练习选择模块16，所述练习选择模块16输出端连接有用于演唱时间记录的演唱计时模块17，方便学生自主选择演唱的歌曲，利用演唱计时模块17对演唱时间进行记录，方便根据时间线找出演唱出错的环节。
进一步的，所述声音评估模块6输入端连接有用于存储演唱音乐标准发音的标准发音存储模块18，所述技能评估模块7输入端连接有用于演唱体征标准状态的标准状态存储模块19，方便根据标准发音对演唱发音进行对比，进行评估判断，找出出错发音，利用存储的标准体征状态信息与演唱时的体征信息进行对比，可以得到演唱技巧不足的环节。
进一步的，所述服务器1输出端连接有用于存储学生演唱检测数据的数据存储模块20，所述服务器1输出端连接有用于对学生评估检测结果进行判断给出相应教导意见的评估回馈教导模块21，所述学生端2输出端连接有用于接收回馈信息的会回馈查看模块22，数据存储模块20方便存储检测的信息，进而放那边后续的查看，评估回馈教导模块21进行针对演唱出现的错误进行意见反馈，方便学生自我调整。
进一步的，所述检测盒10顶部另一端固定设置有限位套23，所述限位套23内部活动套设有限位插销24，所述限位插销24呈U形设置，所述限位插销24一端贯穿检测盒10并与活动压管12套接，所述限位插销24另一端固定设置有限位块25，提供限位插销24对活动压管12进行限制，方便体腔检测模块5的稳定使用，减低检测误差。
进一步的，所述声音采集模块3输入端设置为耳麦26，所述练习选择模块16输出端连接有用于为演唱者提供演唱歌曲节奏的节奏提供模块27，所述节奏提供模块27输出端连接有耳机28，所述耳麦26与耳机28固定设置，方便耳机28和耳麦26的佩戴，利用提供的节奏方便演唱者更加准确的演唱歌曲，方便后续数据的采集，以及数据对比判断。
实施场景具体为：本发明在使用系统进行演唱技能检测时，演唱者先佩戴好颈带8，颈带8将薄膜压力传感器9固定在演唱者颈部，喉头的跳动使得对薄膜压力传感器9的压迫位置也跟随变化，从而实现对喉头位置的检测，利用第一胸带14和第二胸带15将检测盒10固定在胸部，胸腔在呼吸之间，胸腔会因肺部空气的进出进行扩展以及收缩的过程，通过压力传感器11检测胸部的变宽和变窄即可得到体腔情况的数据，然后将限位插销24拔出，通过练习选择模块16进行演唱歌曲自主选择，演唱计时模块17进行演唱时间的记录，对着耳麦26进行歌曲演唱，声音采集模块3对演唱声音进行采集，喉头检测模块4对演唱者演唱过程中喉头位置进行定位检测，即喉头在演唱过程中的喉头上下跳动的位置变化，体腔检测模块5对演唱者的胸腔呼吸情况进行检测，声音评估模块6根据标准演唱音色进行声音评估，判断演唱发音是否标准，技能评估模块7对演唱过程中喉头的位置变化以及体腔是否对应歌曲打开进行技巧评估，两种评估方式使评估结果更准确，方便后续进行针对性的练习，数据存储模块20方便存储检测的信息，进而放那边后续的查看，评估回馈教导模块21进行针对演唱出现的错误进行意见反馈，方便学生自我调整。
工作原理：
参照附图1-6，在使用系统进行演唱技能检测时，演唱者先佩戴好颈带8，颈带8上的薄膜压力传感器9贴着颈部喉结位置，利用第一胸带14和第二胸带15将检测盒10固定在胸部，然后将限位插销24拔出，对着耳麦26进行歌曲演唱，声音采集模块3对演唱声音进行采集，喉头检测模块4对演唱者演唱过程中喉头位置进行定位检测，即喉头在演唱过程中的喉头上下跳动的位置变化，体腔检测模块5对演唱者的胸腔呼吸情况进行检测，声音评估模块6根据标准演唱音色进行声音评估，判断演唱发音是否标准，技能评估模块7对演唱过程中喉头的位置变化以及体腔是否对应歌曲打开进行技巧评估，两种评估方式使评估结果更准确，方便后续进行针对性的练习；
参照附图1-2，在进行演唱测试前，学生通过练习选择模块16进行演唱歌曲自主选择，演唱计时模块17进行演唱时间的记录，节奏提供模块27为演唱者通过演唱节奏，方便演唱者根据节奏进行演唱，方便演唱者找准发音，避免演唱者因演唱失误，方便数据采集以及方便后续音色和演唱体征的数据对比，提高检测准确度。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种声乐教学演唱技能检测系统，包括用于数据处理分析的服务器(1)，其特征在于：所述服务器(1)输出端连接有用于演唱学生操作的学生端(2)，所述学生端(2)输入端连接有用于音频收录的声音采集模块(3)、用于检测演唱时喉头位置情况的喉头检测模块(4)和用于检测演唱时体腔呼吸打开情况的体腔检测模块(5)，所述服务器(1)输出端连接有用于声音对比检测评估的声音评估模块(6)和用于结合采集到的喉头数据、体腔数据对演唱技能进行评估的技能评估模块(7)；
所述喉头检测模块(4)包括用于固定于颈部位置的颈带(8)，所述颈带(8)内侧表面固定设置有薄膜压力传感器(9)；
所述体腔检测模块(5)包括检测盒(10)，所述检测盒(10)内部一侧固定设置有压力传感器(11)，所述检测盒(10)内部另一侧设置有活动压管(12)，所述活动压管(12)与压力传感器(11)输出端之间固定设置有复位弹簧(13)，所述检测盒(10)一侧活动设置有第一胸带(14)，所述第一胸带(14)与活动压管(12)固定连接，所述检测盒(10)另一侧固定设置有第二胸带(15)。
2.根据权利要求1所述的一种声乐教学演唱技能检测系统，其特征在于：所述服务器(1)与学生端(2)通过网络连接，所述声音采集模块(3)、喉头检测模块(4)和体腔检测模块(5)与学生端(2)通过蓝牙连接。
3.根据权利要求1所述的一种声乐教学演唱技能检测系统，其特征在于：所述颈带(8)两端通过魔术贴进行连接，所述第一胸带(14)与第二胸带(15)通过魔术贴连接。
4.根据权利要求1所述的一种声乐教学演唱技能检测系统，其特征在于：所述学生端(2)输出端连接有用于学生挑选练习演唱内容的练习选择模块(16)，所述练习选择模块(16)输出端连接有用于演唱时间记录的演唱计时模块(17)。
5.根据权利要求1所述的一种声乐教学演唱技能检测系统，其特征在于：所述声音评估模块(6)输入端连接有用于存储演唱音乐标准发音的标准发音存储模块(18)，所述技能评估模块(7)输入端连接有用于演唱体征标准状态的标准状态存储模块(19)。
6.根据权利要求1所述的一种声乐教学演唱技能检测系统，其特征在于：所述服务器(1)输出端连接有用于存储学生演唱检测数据的数据存储模块(20)，所述服务器(1)输出端连接有用于对学生评估检测结果进行判断给出相应教导意见的评估回馈教导模块(21)，所述学生端(2)输出端连接有用于接收回馈信息的会回馈查看模块(22)。
7.根据权利要求1所述的一种声乐教学演唱技能检测系统，其特征在于：所述检测盒(10)顶部另一端固定设置有限位套(23)，所述限位套(23)内部活动套设有限位插销(24)，所述限位插销(24)呈U形设置，所述限位插销(24)一端贯穿检测盒(10)并与活动压管(12)套接，所述限位插销(24)另一端固定设置有限位块(25)。
8.根据权利要求4所述的一种声乐教学演唱技能检测系统，其特征在于：所述声音采集模块(3)输入端设置为耳麦(26)，所述练习选择模块(16)输出端连接有用于为演唱者提供演唱歌曲节奏的节奏提供模块(27)，所述节奏提供模块(27)输出端连接有耳机(28)，所述耳麦(26)与耳机(28)固定设置。
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