CN111653153A

CN111653153A - 基于线上打卡评分的音乐教学系统

Info

Publication number: CN111653153A
Application number: CN202010590101.4A
Authority: CN
Inventors: 周洁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2020-09-11

Abstract

本发明公开了一种基于线上打卡评分的音乐教学系统，属于音乐教学领域，其包括接收单元、评分单元和打卡单元；评分单元对上传的视频或者音频进行评分，并打卡单元对评分合格的视频进行打卡记录；既能起到督促网课时学生练习的作用，又能通过评分对每个学生的学习情况有明确的了解；同时评分单元通过音频的节奏、速度、音准程度自动评分，判断标准详细清楚；得到评分结果客观，参考价值较大。

Description

基于线上打卡评分的音乐教学系统

技术领域

本发明涉及音乐教学领域，具体涉及一种基于线上打卡评分的音乐教学系统。

背景技术

音乐教育，是通过基本技能及艺术实践知识的传授培养高等技术应用型人才，在目前的音乐教学中，往往是由专业老师进行理论知识的讲解和演示演奏方法；在特殊情况下，学校的学生也只能通过网课的形式学习，老师难以监督学生的练习情况；也难以根据学生的目前水平，针对性的给出教学计划；因此，如何在网课教学期间监督学生打卡，并实时了解学生的当前水平是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种基于线上打卡评分的音乐教学系统，通过上传音频或视频的形式完成打卡，且系统自动对上传文件进行测评，便于老师监督学生的上网课过程中的情况，并了解到每个学生的学习情况。

为实现上述目的，本发明提供一种基于线上打卡评分的音乐教学系统，包括

接收单元：接收上传的音频或者视频信息；

评分单元：对接收的视频或者视频信息进行自动评分；

打卡单元：对评分高于阈值的音频或者视频信息生成打卡记录；评分低于阈值的音频或者视频不记录。

其中，接收单元接收上传的视频信息后，提取视频中包含的全部的音频信息，得到MP3或者WAV格式的音频信号。

优选的方案，评分单元对接收的视频或者视频信息进行自动评分时，先识别该音频信息对应的曲目，再根据音频的准确度进行打分。

具体的，识别该音频信息对应的曲目时，先根据该音频信息生成曲谱；再根据曲谱从曲库中找寻曲目。

更具体的，根据该音频信息生成曲谱时，先识别乐器的类别，再根据乐器类别生成曲谱。

更具体的，根据乐器类别生成曲谱时，先将音频文件转化为待识别频谱图；再根据待识别频谱图中点的空间密度分布特征，对待识别频谱图进行特征提取，获得待转化特征向量；将待转化特征向量输入预设的曲谱转化模型中，以使曲谱转化模型根据待转化特征向量生成与待转化音频文件对应的曲谱。

具体的方案，根据音频的准确度进行打分时，通过将该音频信息与相应曲目之间的节奏、速度、音准程度进行对比进行打分。

更具体的，对比该音频信息与相应曲目之间的音准程度时，通过该音频旋律的和弦走向及经过音或变化音来确定调式；再将音频与该调式的相应曲目进行对比打分。

更具体的，获取该音频信息的最低音调之前，略去声音响度低于阈值的音频信息。

优选的方案，生成打卡记录时，记录该音频对应的曲目信息、节奏、速度、音准程度以及上传者的身份信息。

本发明的有益效果是：本发明提供的基于线上打卡评分的音乐教学系统，包括接收单元、评分单元和打卡单元；评分单元对上传的视频或者音频进行评分，并打卡单元对评分合格的视频进行打卡记录；既能起到督促网课时学生练习的作用，又能通过评分对每个学生的学习情况有明确的了解；同时评分单元通过音频的节奏、速度、音准程度自动评分，判断标准详细清楚；得到评分结果客观，参考价值较大。

附图说明

图1为本发明的整体流程图；

图2为本发明的评分单元匹配曲目流程图；

图3为本发明的评分打卡详细流程图。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

如背景技术所述，现有技术中对于当下音乐的网课教学形式，难以监督和了解学生水平的；基于此本发明提供了一种基于线上打卡评分的音乐教学系统，可以对音频或视频文件中包括的音乐内容进行自动评测，应用于网课教学中；请参阅图1-图3，本发明提供一种基于线上打卡评分的音乐教学系统，包括

接收单元：接收上传的音频或者视频信息；

评分单元：对接收的视频或者视频信息进行自动评分；

与现有技术相比，评分单元对上传的视频或者音频进行评分，且打卡单元对评分合格的视频进行打卡记录；既能起到督促网课时学生练习的作用，又能通过评分对每个学生的学习情况有明确的了解；同时评分单元通过音频的节奏、速度、音准程度自动评分，判断标准详细清楚；得到评分结果客观，参考价值较大。

在本实施例中，接收单元接收的音频信息包括mp3、wav和APE格式，但不限于此；接收单元接收上传的视频信息后，提取视频中包含的全部的音频信息，并将提出的全部音频信息生成MP3格式的音频信号；例如上传的视频为MP4或者avi或者wmv或者flv格式时，接收单元将该视频信息或者非MP3格式音频信息转换为MP3格式文件；因为MP3格式文件占用内存小，易于被评分单元快速读取。

例如根据音频信息生成的曲谱为某种简谱，再从曲库中找寻与该简谱相似程度最高的曲目，并认定该相似程度最高的曲目为与该音频信息对应的曲目；若无法找寻到与该中简谱相似度高于50%的曲目，则认定曲库中不存在与该音频信息相对应的曲目；此时直接提示该音频信息非教学曲目，打卡单元不对其进行记录；音视频上传者可以通过互联网更新曲库，下载更多曲目至曲库中。

例如上传的音频信息为钢琴弹奏的《钢琴快速联系曲》时，评分单元先识别出该音频信息为钢琴曲；又例如上传的音频信息为吉他弹奏的《天空之城》时评分单元先识别出该音频信息为吉他曲；又例如上传的音频信息为通过葫芦丝演奏《草原的梦》时，评分单元先识别出该音频信息为葫芦丝曲。

在识别乐器类别的过程中，评分单元先提取该音频信息的特征文件，该特征文件通过算法得到训练模块；通过对比训练模型与预先存储的模型得到乐器的类型。

在本实施例中，曲谱转化模型与乐器种类有关；例如乐器为钢琴时，曲谱转化模型为五线谱的曲谱转换模型；乐器为吉他时曲谱转化模型为六线谱曲谱转换模型；乐器为葫芦丝时曲谱转化模型为简谱转换模型。

在本实施例中，音频文件即是生成对应曲目的文件，也是打分过程中用于与对应曲目进行对比的文件；所以音频文件用于寻找对应曲目的特征量中至少包含有打分过程未参与的特征量；这样既能保证音频文件找到的相应曲目的准确性高，且降低后续打分与匹配曲目两者之间的关联度。

例如，可以设定节奏40分、速度30分、音准30分；根据音频文件中整首曲子的节奏、速度、音准与相应曲目的固定节奏、速度、音准作比对以两者之间的吻合程度对，三个项目进行评分；三项最终评分之和可以认定为该音频文件的评分值。

更具体的，对比该音频信息与相应曲目之间的音准程度时，通过该音频旋律的和弦走向及经过音或变化音来分析具体是什么调式，确定相应曲目的基本调式后；再将音频与该调式的相应曲目进行对比打分。

在本实施例中，确定音频的调式时，先判断该音频对用的曲谱中是否存在升降调，再判断曲谱中和弦的整体走向，最后判断该曲谱的开头、中间和结尾处的音；通过上述三个步骤确定该曲谱的调式；在判断整体和弦走向过程中，以曲谱中多数和弦为该曲谱的和弦；以《春天圆舞曲》的音频信息为例，该音频信息对应的曲谱无升降调，则可以排除旋律大小调及和声大小调，并确定该曲谱为C大调或者a小调，再进一步看该曲谱的和弦分布走向，若和弦以“do、mi、sol”为主，则可判断该曲谱为C调的1级和弦；若和弦大部分以“la、do、mi”为主，则可判断该曲谱为a小调的I级和弦；最后判断该曲谱的开头和结尾音；若结尾音为C大调1级，和弦为C调的I级和弦，则可确定该曲谱为C大调。

对于同一首歌，由于演奏时的调式不同，整首歌的曲谱也有改变；对于同一首歌不同调式的练习是十分常见的练习方式之一，因此为了准确的获取该音频文件对用的曲目，需要对调试进行识别；避免出现一首曲目库中存在，但因为调式的区别导致无法别识别；通过该音频旋律的和弦走向及经过音或变化音来具体分析是什么调式。

详细的判断方式：西洋大小调的判断：

第一步：看调号，确定是什么调。

第二步：看结尾和弦的根音，确定主音，从而确定是什么调式。

第三步：看Ⅵ、Ⅶ级音的升降情况，确定是自然调、和声调还是旋律调。

中国民族调式判断：

第一步：看调号，确定是什么调。

第二步：看结束音，确定主音，从而确定是什么调式。

第三步：看乐曲中的偏音情况，确定是五声调式、六声调式还是七声调式，如果是六声调式则应在分析结果中注明加的是什么偏音，如果是七声调式则应在判断结果中说明是清乐、燕乐还是雅乐。

上述判断均可在音频文件生成的乐谱后，均可在乐谱中被识别，从而实现音频文件的调式判断；通过上述步骤得到准确的音频文件的调式，从而提高评分单元评分的准确性。

更具体的，获取该音频信息的最低音调之前，略去声音响度低于阈值的音频信息；即滤除杂音；因为在实际录音频或者视频过程中难免会有外部杂音被一同录入，所以需要滤除杂音的干扰，提高音频匹配相应曲目的准确性。

在本实施例中，打卡单元先通过音频自动生成曲谱，再根据曲谱配对到相应的曲目；在配对曲目的过程中需要先对乐器类型进行识别，以提高匹配曲目的准确性；打分过程中对先滤除杂音，再对曲谱的调式进行识别；进一步提高音频文件与曲目之间的高匹配性；从而保证打卡单元的评分的客观性和可靠性，打卡单元评分的客观性和可靠性也正是解决网课环境下监督学生练习困难和检测学生当前水平难的问题的关键所在。

优选的方案，生成打卡记录时，记录该音频对应的曲目信息、节奏、速度、音准程度以及上传者的身份信息；从而得到音频或者视频上传者身份与音频文件之间的对应关系；当该身份上传的音频文件评分过低，则无法通过打卡记录；老师可以得知该名学生的学习未合格；该名学生只能通过再次练习，并上传新的音频文件进行打开，直至评分高于阈值后，才能完成打卡，起到督促学生的作用；同时老师可以通过打卡的评分，找到学生在节奏、速度、音准程度上的优势或劣势。

该基于线上打卡评分的音乐教学系统，还声音获取模块，声音获取模块可以直接获取该系统播放音乐，评分单元根据获取的声音直接生成相应的曲谱；同时还可以将该曲谱翻译成各种乐器的谱子；同时曲库内还可以录入其他音乐人的原创或者改变乐谱。

在本实施例中，该乐谱还包括调音器和和节拍器；各类调音器随意选择；曲库中包括流行音乐、考级曲谱、歌剧、音乐剧和艺考曲目；以及考级题库、艺考题库、艺考资讯等。

在本实施例中，还包括打谱模块，打谱模块可以将自己弹唱、或者哼唱的旋律生成乐曲。

本发明的优势在于：

1、评分单元对上传的视频或者音频进行评分，并打卡单元对评分合格的视频进行打卡记录；既能起到督促网课时学生练习的作用，又能通过评分对每个学生的学习情况有明确的了解。

2、打卡单元先通过音频自动生成曲谱，再根据曲谱配对到相应的曲目；在配对曲目的过程中需要先对乐器类型进行识别，以提高匹配曲目的准确性；打分过程中对先滤除杂音，再对曲谱的调式进行识别；进一步提高音频文件与曲目之间的高匹配性；从而保证打卡单元的评分的客观性和可靠性。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，包括

接收单元：接收上传的音频或者视频信息；

评分单元：对接收的视频或者视频信息进行自动评分；

2.根据权利要求1所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，接收单元接收上传的视频信息后，提取视频中包含的全部的音频信息，得到MP3格式的音频信号。

3.根据权利要求1所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，评分单元对接收的视频或者视频信息进行自动评分时，先识别该音频信息对应的曲目，再根据音频的准确度进行打分。

4.根据权利要求3所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，识别该音频信息对应的曲目时，先根据该音频信息生成曲谱；再根据曲谱从曲库中找寻曲目。

5.根据权利要求4所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，根据该音频信息生成曲谱时，先识别乐器的类别，再根据乐器类别生成曲谱。

6.根据权利要求5所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，根据乐器类别生成曲谱时，先将音频文件转化为待识别频谱图；再根据待识别频谱图中点的空间密度分布特征，对待识别频谱图进行特征提取，获得待转化特征向量；将待转化特征向量输入预设的曲谱转化模型中，以使曲谱转化模型根据待转化特征向量生成与待转化音频文件对应的曲谱。

7.根据权利要求3所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，根据音频的准确度进行打分时，通过将该音频信息与相应曲目之间的节奏、速度、音准程度进行对比进行打分。

8.根据权利要求7所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，对比该音频信息与相应曲目之间的音准程度时，通过该音频旋律的和弦走向及经过音或变化音来确定调式；再将音频与该调式的相应曲目进行对比打分。

9.根据权利要求8所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，获取该音频信息的最低音调之前，略去声音响度低于阈值的音频信息。

10.根据权利要求1所述的基于线上打卡评分的音乐教学系统，其特征在于，生成打卡记录时，记录该音频对应的曲目信息、节奏、速度、音准程度以及上传者的身份信息。