CN111710213A - 一种可量化的音乐教学系统 - Google Patents

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王琨
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Abstract

本发明公开了一种可量化的音乐教学系统，属于音乐教学设备领域，包括声音信号采集模块，用于采集被检测者的声音数据；传输模块，用于将声音信号传输至分析平台；分析平台包括去声音信号处理模块、声音内容识别模块和声音分析模块；信号处理模块，用于减少噪声对声音信号的干扰；声音内容识别模块，用于对去噪后的声音信号中的内容进行识别；声音分析模块，用于对去噪后的声音信号进行分析；本发明能够对声音进行采集和识别，实现量化。

Description

一种可量化的音乐教学系统
技术领域
本发明涉及音乐教学设备技术领域，具体涉及一种可量化的音乐教学系统。
背景技术
音乐教学系统是音乐教学中不可或缺的辅导工具，我国于2002年成立了数字化音乐教育学会，从此数字化音乐教育的发展进入了新的时代，虽然在国内数字化进入音乐教育领域已有十余年，但是数字化在音乐教育领域的发展却没有取得较大的突破性进展。目前的音乐教学系统只是为了输出教学内容，而忽略了学生学习后反馈，例如在声乐上，无法对学生的表现进行量化，导致老师无法针对性的进行纠正和教学。
发明内容
本发明的目的在于：本发明为了解决现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种可量化的音乐教学系统。
本发明采用的技术方案如下：
一种可量化的音乐教学系统，包括
声音信号采集模块，用于采集被检测者的声音数据；
传输模块，用于将声音信号传输至分析平台；
分析平台包括去声音信号处理模块、声音内容识别模块和声音分析模块；
信号处理模块，用于减少噪声对声音信号的干扰；
声音内容识别模块，用于对去噪后的声音信号中的内容进行识别；
声音分析模块，用于对去噪后的声音信号进行分析。
进一步的，所述传输模块为无线传输和有线传输中的一种，无线传输包括wifi信号传输、4G信号传输和5G信号传输。
进一步的，所述声音信号处理模块利用最小递归平均算法来估计噪声方差，并结合对数谱最小均方误差来增强声音信号。
进一步的，所述声音内容识别模块将识别出的内容与标准内容进行比对，得出准确率。
进一步的，所述声音分析模块分析的内容包括音质、音高和音量，并将音高和音量数据实时与标准数据进行对比，得出准确率。
进一步的，还包括显示系统，用于对声音内容识别模块得到的内容识别结果和声音分析模块得到的分析结果进行实时显示。
进一步的，还包括动作检测系统，动作检测系统包括动作采集模块和动作识别模块；
动作采集模块，用于实时采集被检测者的肢体动作；
动作识别模块，用于对所述肢体动作进行识别。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明能够对声音信号进行采集和识别，实现量化。对声音信号进行增强，有效的去除环境噪声对声音信号带来的影响。
本发明能够对声音信号中的内容进行识别，并与标准数据进行对比，有效的判断出该次表演中歌词的正确率。
所述声音分析模块能检测出音质，以供老师参考。同时能够对音高和音量数据进行实时检测，并与标准数据进行对比，得出准确率。
由于动作直接影响到了被检测者是否正确，发力是否正确，因此本发明的动作检测模块，能够检测出被检测者的动作是否规范，为教学提供参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明的整体架构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的一种可量化的音乐教学系统，包括声音信号采集模块，用于采集被检测者的声音数据；采集头为麦克风，通过麦克风对声音进行采集，一套教学系统可设置多个麦克风。
传输模块，用于将声音信号传输至分析平台；传输模块为无线传输和有线传输中的一种，无线传输包括wifi信号传输、4G信号传输和5G信号传输。本实施例采用的传输模块为wifi信号传输。
分析平台包括去声音信号处理模块、声音内容识别模块和声音分析模块；信号处理模块，用于减少噪声对声音信号的干扰；所述声音信号处理模块利用最小递归平均算法来估计噪声方差，并结合对数最小均方误差来增强声音信号，消除噪声。
声音内容识别模块，用于对去噪后的声音信号中的内容进行识别；所述声音内容识别模块将识别出的内容与标准内容进行比对，得出准确率，其中识别方法即为常规的语音识别方法，能将声音信号转化为文字，即将被检测者唱出的内容转化为相应的文字，通过与标准的歌词进行对比，判断是否缺词缺字。
声音分析模块，用于对去噪后的声音信号进行分析；所述声音分析模块分析的内容包括音质、音高和音量，并将音高和音量数据实时与标准数据进行对比，得出准确率，采用的分析软件可以为praat软件。
该系统还包括显示系统，用于对声音内容识别模块得到的内容识别结果和声音分析模块得到的分析结果进行实时显示，使老师和同学能够直观的了解该次表演存在的问题，进行针对性的训练。
实施例2
由于唱歌的时候表演者的动作会影响发声，还有某些演出对表演者的动作会有要求，例如合唱团，因此对其动作进行检测很有必要。因此本发明还包括动作检测系统，包括动作采集模块和动作识别模块；其中动作采集模块为摄像机，能够实时采集被检测者的肢体动作；动作识别模块用于对所述肢体动作进行识别。当识别出的动作与标准动作差别过大时，会进行标注，以备老师进行针对性教学。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可量化的音乐教学系统，其特征在于：包括
声音信号采集模块，用于采集被检测者的声音数据；
传输模块，用于将声音信号传输至分析平台；
分析平台包括去声音信号处理模块、声音内容识别模块和声音分析模块；
信号处理模块，用于减少噪声对声音信号的干扰；
声音内容识别模块，用于对去噪后的声音信号中的内容进行识别；
声音分析模块，用于对去噪后的声音信号进行分析。
2.根据权利要求1所述的一种可量化的音乐教学系统，其特征在于：所述传输模块为无线传输和有线传输中的一种，无线传输包括wifi信号传输、4G信号传输和5G信号传输。
3.根据权利要求1所述的一种可量化的音乐教学系统，其特征在于：所述声音信号处理模块利用最小递归平均算法来估计噪声方差，并结合对数谱最小均方误差来增强声音信号。
4.根据权利要求1所述的一种可量化的音乐教学系统，其特征在于：所述声音内容识别模块将识别出的内容与标准内容进行比对，得出准确率。
5.根据权利要求1所述的一种可量化的音乐教学系统，其特征在于：所述声音分析模块分析的内容包括音质、音高和音量，并将音高和音量数据实时与标准数据进行对比，得出准确率。
6.根据权利要求1所述的一种可量化的音乐教学系统，其特征在于：还包括显示系统，用于对声音内容识别模块得到的内容识别结果和声音分析模块得到的分析结果进行实时显示。
7.根据权利要求1所述的一种可量化的音乐教学系统，其特征在于：还包括动作检测系统，动作检测系统包括动作采集模块和动作识别模块；
动作采集模块，用于实时采集被检测者的肢体动作；
动作识别模块，用于对所述肢体动作进行识别。
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