CN116631264A - 一种辅助音乐教学的方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及音乐辅助教学技术领域，公开了一种辅助音乐教学的方法、系统及装置，首先获取拍号信息，多个音符信息；然后判断所述拍号、音符对应的组合属于高频率组合或者低频率组合；对于高频率组合，调取对应的音频，并播放；对于低频率组合，调取原始单一音频，并按照拍号、音符组合对应的声学模型，合成连续平滑的音频，并播放。其有益效果是：本发明通过设置可以自由组合的音符、拍号单元模块，结合声学模型合成技术，丰富了可以进行自主视唱练习的节奏内容，满足用户个性化需求；通过对不同频率的音符组合采用不同的音频处理方式，更好的平衡了处理复杂度与用户体验的关系。

Description

一种辅助音乐教学的方法、系统及装置

本申请是申请号为 202111230129.8、申请日为2021年10月22日、名称为一种节奏视唱可视化方法、系统及装置的中国发明专利申请的分案申请，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及音乐辅助教学技术领域，特别涉及一种辅助音乐教学的方法、系统及装置。

背景技术

节奏视唱是学习读谱的基本功。读谱有两个主要内容，一是音准，二是节奏。节奏视唱的目的是掌握各种时值的音符组合和不同拍子的强弱、快慢。

在音乐中，时间被分成均等的基本单位，每个单位叫做一个“拍子”或简称“一拍”。“拍子”的时值是以音符的时值来表示的，不同的音符对应不同的时值，一拍的时值可以是四分音符（即以四分音符为一拍），也可以是二分音符（以二分音符为一拍）或八分音符（以八分音符为一拍）。拍子的时值是一个相对的时间概念，比如当乐曲的规定速度为每分钟60拍时，每拍占用的时间是一秒，半拍是二分之一秒；当规定速度为每分钟120拍时，每拍的时间是半秒，半拍就是四分之一秒，依此类推。当拍子的基本时值确定之后，各种时值的音符就与拍子联系在一起。例如，以四分音符为一拍时，一个全音符相当于四拍，一个二分音符相当于两拍，八分音符相当于半拍，十六分音符相当于四分之一拍；如果以八分音符作为一拍，则全音符相当于八拍，二分音符是四拍，四分音符是两拍，十六分音符是半拍。

在节奏视唱中，常常通过击拍方法进行练习，即以手或脚一下和一上的动作定为一拍，每个音符按时值随击拍动作口念“哒”或某个发音，需将“哒”字发音和动作保持统一，稳定。

在现有节奏视唱训练中，以图1所示的说明图为例，图1第一行以阿拉伯数字表示音符序号，第二行表示一段节奏，由拍号，音符构成，并由小节间隔线划分，第二行的2/4表示拍号，其表征了不同的音乐节拍，强调的是强拍和弱拍的组合规律，具体是指在乐谱中每一小节的音符总长度，2/4指以四分音符为一拍，一小节有两拍，常见的有1/4拍、2/4拍、3/4拍、4/4拍、3/8拍、6/8拍、7/8拍、9/8拍、12/8拍等。第三行表示对应音符的击拍规则，第四行表示音符的发音强弱关系。在图1中，音符表示了音的长短，结合拍号，就可以清楚地确定对应节奏音的长短和强弱。但从图1中也可以发现，即使是相同发音时长的音符，由于其拍号不同或在小节中位置不同，音符对应的发音强弱也是不同的。常见的节拍发音强弱规则如表1所示。

在进行视唱节奏教学练习时，学生主要是在连续的节奏视唱中控制每个音符的发音长短以及强弱，根据拍号和音符，熟悉并确定音符的强弱音及发音的长短，并发出“哒、哒、哒……”音或 “1、2、3……”或者类似的声音来表示每个音符。对于初学者来说，精准的控制节奏中每个音符的发音时间以及强弱是比较困难的，一般老师会进行视唱发音演示，并且用手上下运动，用手的空间位置来指示每个音符在时域的发音位置，通过视觉、听觉的同步演示，使得初学者更加容易学习音乐节奏。

对于节奏视唱初学者特别是儿童或幼儿，在进行视唱节奏练习时，一般是由老师演示，或者看视频，或者通过辅助节拍器进行练习。而市场上的节拍器是通过多个按钮设定相关参数，对于儿童来说设置比较复杂，不容易使用；二方面，节拍器不能完全演示按照自己设定的音符组合的节奏，它往往是固定的几个模式；三方面，节拍器一般是将节拍固定的分段，然后发音，其显示部分也是分段的、离散的，不能像老师一样用手的连续变化的空间位置来指示每个音符在时域的发音位置。

发明内容

本发明内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的实施方式部分被详细描述。本发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本申请的目的在于提出一种辅助音乐教学的方法、系统及装置。

第一方面，本申请提出一种辅助音乐教学的方法，首先获取拍号信息，多个音符信息；然后判断拍号、音符对应的组合属于高频率组合或者低频率组合；对于高频率组合，调取对应的音频，并播放；对于低频率组合，调取原始单一音频，并按照拍号、音符组合对应的声学模型，合成连续平滑的音频，并播放。

在一实施例中，拍号、音符组合对应的声学模型包括以下信息，根据拍号确定节拍强弱，根据音符顺序确定节奏强弱，根据节拍强弱、节奏强弱确定每个音符的发音强弱；以及音频的基准响度。

在一实施例中，根据拍号、音符，以及节拍时值确定对应时间点指示模块的位置信息；按所述位置信息确定指示模块移动的轨迹线；每一段轨迹线的长度对应了每个音符的发音时长；指示模块按轨迹线匀速连续移动。

在一实施例中，通过音符卡片获取拍号、音符信息；音符卡片的长度比例关系与对应的音符时值比例关系相对应；音符卡片的长度与音符对应轨迹线的长度相对应。

第二方面，本申请提出一种辅助音乐教学的方法，首先获取拍号信息，多个音符信息；然后调取原始单一音频，并按照拍号、音符组合对应的声学模型，合成连续平滑的音频，并播放。

在一实施例中，拍号音符组合对应的声学模型包括以下信息，根据拍号确定节拍强弱，根据音符顺序确定节奏强弱，根据节拍强弱、节奏强弱确定每个音符的发音强弱；以及音频的基准响度。

在一实施例中，根据拍号、音符，以及节拍时值确定对应时间点指示模块的位置信息；按所述位置信息确定指示模块移动的轨迹线；每一段轨迹线的长度对应了每个音符的发音时长；指示模块按轨迹线匀速连续移动。

在一实施例中，通过音符卡片获取拍号、音符信息；音符卡片的长度比例关系与对应的音符时值比例关系相对应；音符卡片的长度与音符对应轨迹线的长度相对应。

第三方面，本申请提出一种辅助音乐教学的系统，基于第一方面，或者第二方面中的方法，包括信息获取模块，用于获取拍号信息，多个音符信息；信息处理模块用于处理所述拍号、音符对应的音频；发声模块，用于播放音频。

第四方面，本申请提出一种辅助音乐教学的系统，基于第一方面，或者第二方面中的方法，包括信息获取装置，用于获取拍号信息，多个音符信息；信息处理装置用于处理所述拍号、音符对应的音频；发声装置，用于播放音频。

本发明提出了，根据拍号确定节拍强弱，根据音符顺序确定节奏强弱，再根据节拍强弱、节奏强弱确定每个音符的发音强弱，也就是在整个音频中综合考虑了音符所在节拍的强弱关系，以及由音符间的顺序关系确定的节奏强弱关系，最终确定每个音符在整个音频中的强弱，因此合成的音频中每个音符的强弱层次更加丰富，而不是仅考虑音符所在节拍的强弱，更符合视唱节奏的要求。

本发明提出了，判断拍号、音符对应的组合属于高频率组合或者低频率组合，根据不同的情况分别进行对应的音频处理，满足用户个性化需求，也兼顾了处理复杂度与用户体验的关系；对于高频率组合直接调取对应的音频，保证了音频的质量；对于低频率组合，由于长尾效应，低频率的组合非常的多，采用合成的方案更加的便捷经济。

本发明提出了，使用实物卡片来承载音符信息，并且设置音符卡片的长度比例关系与对应的音符时值比例关系相对应，音符卡片的长度与音符对应轨迹线的长度相对应，当用户在使用时，结合轨迹线观察，用户可以确定卡片中的音符对应的时值比例关系。

附图说明

图1是节奏视唱训练要素示意图。

图2是本发明的方法流程图。

图3是第一音符卡的示意图。

图4是第二音符卡的示意图。

图5是第三音符卡的示意图。

图6是第一音符卡和第二音符卡的组合示意图。

图7是本发明的系统框图。

图8是本发明装置的第一实施例结构示意图。

图9是本发明装置的第二实施例结构示意图。

图10是本发明装置的第三实施例结构示意图。

图11是本发明装置的第四实施例结构示意图。

图12是本发明装置的第五实施例结构框图。

图13是本发明装置的第六实施例结构示意图。

图14(A)是本发明第七实施例的音符卡读取装置结构示意图。

图14(B)是本发明第七实施例的节奏可视化装置第一状态示意图。

图14(C)是本发明第七实施例的节奏可视化装置第二状态示意图。

图15是本发明的指示模块运动过程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。显然，下面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。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。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

为克服现有技术中的节拍器操作复杂、模式单一、不能实时体现音符的强弱关系和音符的连续变化的缺点，本发明设计了一种节奏视唱可视化方法、系统及装置，通过将音符的发音时长对应等比例的刻画出肉眼可见的音符比例线，然后控制指示模块连续匀速地沿音符比例线运动，同时控制发声装置同步发声，将抽象的音乐发声过程简化为直观的线性运动，大大降低了节奏视唱初学者的入门难度。

一种节奏视唱可视化方法如图2所示，S1，按顺序输入拍号和多个音符，并预设节拍时值和基准响度；S2，按所述顺序依次获取拍号和多个音符；S3，根据拍号确定节拍强弱，根据音符顺序确定每个音符的强弱，根据所述节拍强弱、所述音符强弱和基准响度合成对应的音频；S4，根据拍号、顺序输入的多个音符、节拍时值确定对应时间点指示模块的位置信息；按所述位置信息确定指示模块移动的轨迹线，所述轨迹线与所述顺序输入的多个音符的击拍线对应；所述指示模块在所述轨迹线的位置对应单个音符在击拍线的相对位置；S5，控制指示模块按所述轨迹线移动，控制发声模块按所述音频发声。

针对于现有节拍器模式单一的特点，本发明的节奏视唱可视化方法主要根据音符信息和拍号信息的传递方式不同，具有以下两种不同的方法。

第一种方法：1.通过手机、电脑等智能终端直接输入拍号和多个音符，并预设节拍时值和基准响度；节拍时值是指一拍对应的时间；基准响度是指音频的分贝大小，由于在节奏视唱练习中，需要区分节拍重音和节奏重音，单个音符的强弱由所处的节拍强弱和音乐小节中的位置共同确定，因此需要预先设定基准响度；在终端输入相关数据后，数据通过通信方式由中央处理器直接获取；需要说明的是，节拍时值和基准响度是由用户自主输入的，当用户没有选择输入时，可以使用系统默认值。

2.中央处理器合成对应的音频；中央处理器首先根据拍号确定节拍强弱，当拍号确定时，小节中的节拍强弱是固定不变的，可直接根据拍号确定单拍的强弱关系；然后根据输入的音符顺序确定每个音符的节奏强弱，节奏强弱是指在单拍中，由于音符的数量和位置不同所呈现出的有规律的强弱关系，此时可以确定单拍中每个音符的强弱；最后根据预设的基准响度，确定输入的每个音符的强弱关系，然后对应合成音频。在合成音频时有两种处理方式；方式一，系统中存储有对应的音符及节拍组合对应的原始音频，直接调取后进行下一步处理；方式二，系统中存储有单个音符卡片对应的单一原始音频，按照对应的发音强弱规律，以及音色，节拍时值，基准响度信息确定的声学模型，合成对应的连续平滑的音频，合成后进行下一步处理。

3.确定指示模块轨迹线。在本发明中，主要是将抽象的音乐发声过程表示为形象具体的指示模块运动过程。在确定轨迹线时，参考了原有击拍的过程。中央处理器根据数学模型将音符的发声时长对应投影在水平线或圆周线上，并根据预设时值判定出每个音符对应的标记点，此标记点即为该时刻指示模块的位置，最后通过曲线、折线、直线等其他形式具体确定轨迹线。轨迹线的具体形式如实施例中附图所示。

4.中央处理器最后控制指示模块按所述轨迹线移动，控制发声模块同步按所述音频发声。同步发声是指指示模块对应经过音符的标记点时，发声模块发出对应音符的音频，并在音符的时值范围内持续发声。

第二种方法：以实物形式承载拍号信息和音符信息，拍号信息和音符信息输入前，可基于训练目的，人为地调整拍号和对应音符。在拍号信息和音符信息的传递过程中增加了音符卡和感应装置之间的识别、转化过程。一种节奏视唱可视化方法，包括以下步骤。

1.用户按顺序拼接带有拍号信息的第一音符卡和多个带有音符信息的第二音符卡，将拼接后的第一音符卡和第二音符卡放入音符卡感应区内，并预设节拍时值和基准响度。

音符卡包括第一音符卡和第二音符卡，第一音符卡上印制有拍号信息，第二音符卡上印制有音符信息。音符卡包括但不限于为卡片、拼图、积木块等具体可拼接实物。在具体实施例中，第一音符卡的结构如图3所示，其上印制有拍号信息，拍号可以是但不限于分数、图案。拍号，表达了不同的音乐节拍，是指强拍和弱拍的规律组合，具体是指在乐谱中每一小节的音符总长度。在具体实施例中，第二音符卡如图4所示，印制有可视的音符信息，音符信息可以包括但不限于简谱音符或五线谱音符，一个音符卡可以对应一个音符，也可以对应多个组合音符，音符信息主要记录音符的时值。具体地，在图4中表示时值的音符卡从上至下依次是全音符音符卡、二分音符音符卡、四分音符音符卡、八分音符音符卡和十六分音符音符卡，还有对应的休止符卡，及组合音符卡，这里不再列举示意。另外要说明的是，虽然图4中表示时值的第二音符卡采用的是第二音符卡长度与对应的音符时值成比例，也可采用长度与音符时值不成比例的样式。

本发明中还提供了表征音乐音高的第三音符卡，第三音符卡如图5所示，为了便于组合使用，优选的其尺寸设置为不超过表示最小时值的第二音符卡的尺寸。在使用时，第三音符卡可以同第二音符卡拼接后一起使用；第三音符卡也可以设置为既包含音高、也包含音符时值信息的卡片单独使用。

由于节奏视唱中至少需要一个完整音乐小节才能表现出节拍的强弱关系，因此在音符卡拼接时如图6所示，多个音符卡应当包含至少一个第一音符卡和相应数量的第二音符卡构成的完整音乐小节。在拼接时，为准确完整的将音乐信息进行可视化表达，音符卡拼接可按照某一特定顺序依次顺序拼接，可以是但不限于从左至右的水平顺序、从上至下的竖直方向顺序或者顺时针顺序等。为便于音符卡的信息读取，优选地，音符卡的拼接形状和音符卡感应区的形状相一致。

2.所述音符卡感应区按所述顺序依次获取拍号和多个音符并转换传递至中央处理器。

在将音符卡拼接完成后，放置于音符卡感应区内，音符卡识别模块会根据拼接形状或远近关系识别音符卡上排列顺序、拍号信息和音符信息。在具体实施例中，第一音符卡和第二音符卡、第三音符卡上可设置射频模块、NFC模块、条码、识别编码洞、或图像识别信息，音符卡感应区通过识别对应的射频信息、条码、识别编码洞或图像识别信息来识别音符上的拍号信息和音符信息。更为具体地，音符卡识别模块在识别过程中记录音符卡的位置序号和编码，并将该位置序号和编码传递至中央处理器，中央处理器根据音符卡的编码从储存器中调取音符卡的相关数据。如以图5中的音符卡为例，音符卡识别模块识别该音符卡后可以以数据包进行数据传递，对应的数据包为（1，2/4），（2，16），（3，4），（4，8），（5，16），即以（X，Y）数据包的形式表示，其中X表示音符卡的位置序号，Y表示音符卡上的拍号信息或音符信息，（X，Y）数据包的编码规则可以根据需要设定，不同的编码表示了不同的音符信息和拍号信息，可适用于音符卡的组合和叠加。中央处理器根据（X，Y）数据包依次调取储存器中的相关数据。

由于完整的音乐小节包括拍号和对应的小节音符，因此音符卡感应区在识别相应的拍号信息和音符信息后，会判定拼接的音符卡是否有效，当且仅当拼接的音符卡上至少包含一个第一音符卡和由多个第二音符卡构成的完整音乐小节时，音符卡有效，否则提示报错。

需要说明的是，由于第二音符卡自身即携带关联的音符信息，为便于用户更为直观地观察各个音符卡上音符的时长关系，可优选地将第二音符卡的尺寸设计成与承载的音符时值对应成比例，如当第二音符卡为矩形时，可将第二音符卡的长度同音符时值相对应，使得各音符卡的长度之比等于其上的音符时长之比。又如当第二音符卡为弧形时，可将第二音符卡的圆心角度数同音符时值相对应，使得各音符卡的圆心角度数之比等于其上的音符时长之比。也可将第一音符卡和第二音符卡用规格尺寸进行制造，此时，第二音符卡的尺寸与其上的音符时值不对应。

3.根据拍号确定节拍强弱，根据音符顺序确定节奏强弱，根据所述节拍强弱、所述节奏强弱和基准响度确定对应的音频；此步骤与第一种方法相同，在此需要说明的是，系统根据拍号和音符组合是高频出现的情况，还是低频出现的情况，进行分类，并分别采取不同的方案获取对应的音频；高频对应的组合可以根据现有音乐学习资料统计获取，也可以根据实际使用案例自动统计获取，并综合确定。由于传统的卡片识别发音技术，大多是根据对应播放音频的编码，在系统中查询对应的音频文件，然后进行播放，即前述第一种方法中的方式一；系统对于高频节奏组合，使用此方案，此方案可以保证音频的连续平滑性。但由于组合卡片的增加，卡片之间的组合会极大增加系统的内存，如以12个表示不同音符或组合音符的卡片为例，其组合方式由于音符位置不同，而具有不同的强弱，此时组合共有12的阶乘种方案；随着卡片数量的增大，显然穷尽这些组合并储存对应的音频文件并不切实可行。因此我们也采用音频文件合成技术，即前述第一种方法中的方式二，仅需准备单个卡片对应的音频，然后按照音符的发音强弱规律，通过声学模块进行实时合成，系统对于长尾低频的节奏组合，使用此方案，极大拓展了产品的实际应用。通过两种方法在系统中的灵活运用，既保证了高频音符组合节奏练习的音频质量，也满足了自由组合音符练习节奏的需求。

4.根据拍号、顺序输入的多个音符、节拍时值确定对应时间点指示模块的位置信息；按所述位置信息确定指示模块移动的轨迹线，所述轨迹线与所述顺序输入的多个音符的击拍线对应；所述指示模块在所述轨迹线的位置对应单个音符在击拍线的相对位置。

5.控制指示模块按所述轨迹线移动，控制发声模块按所述音频发声。需要说明的是，第二种方法主要有以下三个特点，第一，演示的节奏可通过卡片组合拼接的方式设定，非常适合儿童使用，使用的交互方式比较简单；第二，使用音符卡片可以自由拼接组合成多种节奏，而不是设定好的若干种节奏，可以训练的节奏组合更加丰富；第三，通过指示模块在空间的连续运动来指示每个音符在时域的发音位置，并且清晰的展示了每个音符发音的起始位置，给使用者充分的预判时间进行节奏视唱，有效避免了使用离散指示方式提示时，初学者总是慢一点的情况。

一种节奏视唱可视化系统，如图7所示，一终端，用于输入拍号和音符；一通信模块，用于分别与终端和中央处理器通信连接；多个音符卡，音符卡上设置有拍号和音符；一存储器，该存储器存储有与每一音符卡相对应的信息数据；一音符卡识别模块，该音符卡识别模块设置有音符卡感应区，所述音符卡别模块用于识别放置于所述音符卡感应区内的音符卡；一指示模块，用于沿音符比例线运动，实时表示发音音符的时域位置；一发声模块，用于播放音频；一中央处理器，根据音符比例线总长度和多个音符的总时值控制指示模块运动；根据拍号、多个音符和基准响度，确定每个音符的发音强弱，并调取或合成相应音频；根据拍号、顺序输入的多个音符、节拍时值确定对应时间点指示模块的位置信息；按所述位置信息确定指示模块移动的轨迹线并通过显示器显示可视的轨迹线，所述轨迹线与所述顺序输入的多个音符的击拍线对应；所述指示模块在所述轨迹线的位置对应单个音符在击拍线的相对位置；控制指示模块按所述轨迹线匀速连续移动，控制发声模块按所述音频发声。

具体地，音符卡可以是但不限于纸质卡片、纸质拼图、塑料卡片或积木块或使用其他材质制作的卡片、积木，音符卡上印制有拍号或音符，其中带有拍号信息的第一音符卡可以为统一标准尺寸。音符卡的形状可以是矩形、弧形或者其他不规则形状。优选地，矩形的第二音符卡长度与音符时值正相关，弧形的第二音符卡对应的圆心角与音符时值正相关。同时音符卡上设置有可被识别的与拍号或音符相对应的射频模块、NFC模块、条码、识别编码或图像识别信息，多点触控信息。

一种节奏视唱可视化装置，包括多个音符卡，带有音符卡感应区的音符卡识别模块，储存器，指示模块和发声模块，中央处理器。中央处理器分别与音符卡识别模块、储存器、指示模块和发声模块通信连接。

第一实施例，如图8所示，一种节奏视唱可视化装置包括矩形底板11、矩形音符卡12和圆塔形发声装置13，底板上设置有卡槽14，多张音符卡可拼接地嵌合于卡槽14内。底部内设置有音符卡识别模块，储存器，中央处理器。当音符卡嵌入卡槽后，装置进行分析处理，音符卡识别模块根据音符卡底部的条码获取对应的卡片信息，中央处理器经过数据处理，控制指示块从左至右运动，发声装置同步发声。发声装置13，同中央处理器通信连接，其外形不影响本发明的实现效果。在本实施例中，轨迹线10为带箭头的折线，指示模块20为圆形光标。轨迹线10和指示模块20均由显示屏显示，轨迹线10上的箭头由输入的最小时值的音符确定，然后在轨迹线10上依次标记。在本实施例中，轨迹线10的水平投影长度与音符时值对应。

第二实施例，如图9所示，在第一实施例的基础上增设了一条卡槽和指示块，此时不同的卡槽，发声装置可发出不同音色的声音。第一实施例适用于基础节奏的练习，第二实施例适用于组合节奏的熟悉。在第一实施例的单一卡槽中，可以插入不同节拍的音乐小节音符卡，但由于第二音符卡长度限制底板的长度，因此采用多卡槽的形式的可以满足较多音符卡的排列。同时不同卡槽的对应指示块可以同步或异步运动。在本实施例中，轨迹线10为带箭头的水平线，指示模块为箭头形光标，均由显示屏显示。此时轨迹线10的长度与音符的时值相对应。

第三实施例，如图10所示，在本实施例中，底板采用圆形底板，底板上开设有环形卡槽和同心设置的指针。音符卡对应设计为弧形，拼接后可嵌合于环形卡槽内。音符卡识别模块，储存器，发声模块，中央处理器均内置于底板内，音符卡识别模块通过音符卡内置的射频模块识别音符卡信息。该实施例相比于矩形底板，是将节奏展现为循环圆周运动，相对于单一音乐小节或音符卡拼接较少时更能形象直观的表现音乐节奏。在本实施例中，轨迹线10为圆弧段，指示模块为与轨迹线10同心的外置指针，此时，音轨迹线的圆心角与音符时值相对应。

第四实施例，如图11所示，在本实施例中，包括带有一定造型设计的外壳，在外壳上设置有可供音符卡插入的插槽，音符卡识别模块通过音符卡底部的编码洞识别卡片对应的信息，插槽下端设置有用于放置对应音符轨迹线图案的区域，该区域下方有一行LED灯带；以不同音符为一拍的节奏，都有印制好的对应轨迹线参考图案块，放置在该区域，可以根据拍号设置的不同更换不同的参考图案块，例如以四分音符为一拍，使用者放置四分音符为一拍对应的轨迹线图案块在该区域作为参照即可。在本实施例中，采用插槽结构代替原有凹槽设计，利用LED灯带作为指示模块。具体地，当音符卡插入后，LED灯带控制LED灯从左至右逐次亮起，使用者结合轨迹线参考图案作为参照。中央处理器控制发声装置与LED灯同步发声。需要说明的是，为保证视觉上的连续性，灯带采用柔性LED灯带，同时LED的排列需紧凑，以保证产生连续运动的视觉效果。在本实施例中，采用带波峰或波谷的曲线作为轨迹线，利用LED灯带作为指示模块，此时轨迹线的水平投影与音符时值相对应。

第五实施例，系统结构如图12所示，本实施例在原有结构基础上增加了点击模块或声音拾取模块。点击模块可以是按钮、按键等，通过用户根据音乐节奏进行点击操作；声音输入模块可以是麦克风等声音拾取设备。用户根据音符卡设置的节奏，进行点击或发声；通过用户点击数据或声音数据的输入及识别处理，中央处理器比对对应音符的标准发音数据，给出与标准发音的偏差，处理后输出结果。

第六实施例，结构如图13所示，本实施例在第一实施例基础上增加了第三音符卡15的卡合槽，在原有训练节奏的基础上，增加了音高的训练学习；同时圆塔形发声装置13的顶部安装有摄像头30作为音符卡的识别装置，摄像头采集矩形底板11上的第一音符卡12、第二音符卡14和第三音符卡15的图像信息，在识别分析处理后，获取对应的拍号、音符时值和音符音高，经数据处理后，中央处理器控制指示块从左至右运动，同时控制发声装置同步发声。

第七实施例，结构如图14所示，由音符卡读取装置部分与节奏可视化装置部分两个分体部分构成，两者通信连接；其中音符卡读取装置部分，如图14(A)所示，主要由通信模块、音符卡识别模块和储存器构成；节奏可视化装置部分，如图14(B)所示，主要由指示模块、发声模块、储存器和中央处理器构成。相较于第三实施例，在本实施例中，音符卡读取装置通过多点触控的方式获取卡片对应的信息，每个卡片底部有多个触控点，触控点之间不同的相对位置关系对应了不同的编码，不同的编码对应不同的卡片信息内容，如图14(A)所示，放置音符卡的底板为一多点触控屏，不同信息的卡片放置在在该屏上即可根据卡片底部触点的位置相对关系识别出对应的编码，从而确定卡片对应的节拍或音符信息；通过放置音符卡，可以一次设置可视化装置多圈对应的节奏信息，每一圈可以对应不同的内容；音符卡读取装置获取卡片对应的内容后，将相关信息通过通信模块传递至节奏可视化装置。节奏可视化装置也可以直接接收手机或其他终端的输入的拍号音符等信息。

节奏可视化装置部分采用圆形底板，底板上设置有显示屏，下方设有发声模块和中央处理器模块。节奏可视化装置通过计算分析，确定显示及播放的内容，并进行显示与播放。在使用过程中，节奏可视化装置先显示第一圈节奏对应的内容，包括音符卡图像、闪动的指示块、轨迹线等相关信息，如图14(B)所示，节奏可视化装置上的显示屏按音符时值比例显示对应的音符标记，该音符标记所占的圆心角度数与音符时值对应成比例。指示模块采用闪烁的图标在音符标记下方沿环形移动，该图是装置显示第一圈节奏的可视化示意图；当第一排的音符卡显示完毕后，显示屏会根据第二圈节奏对应的音符卡内容，显示第二排音符卡对应的相关可视化信息，如图14(C)所示，该图是装置显示第二圈节奏的可视化示意图；根据传递的音符等信息，显示屏可以依次显示多圈的可视化内容。可以看出，在本实施例中，音符卡读取装置可以采用多点触控的方案，音符卡读取装置可设置多排音符卡并通过通信将识别信息发送给节奏可视化装置部分，也可以通过手机或其他终端发送拍号音符等信息给节奏可视化装置部分，进一步满足不同音乐小节的组合需求，而节奏可视化装置按读取顺序可依次顺序显示多个音乐小节的节奏可视化过程，对应多圈不同的可视化内容。

另外需要说明的是，虽然在上述实施例1-7中，指示模块采用的是指针或LED灯带或显示器直接显示数字图像，也可以采用其他如光标、卡尺、或移动滑块等形式。音符卡感应区可设置卡槽、凹槽或磁铁，第一、第二、第三音符卡与音符卡感应区可通过卡合、凹凸配合或磁吸连接。在本发明中，指示模块的匀速连续运动有以下但不限于两种方式，如图15所示，指示模块从A到B的时间为一拍；指示模块可以连续不间断地匀速由A运动到B；也可以跳跃式的从A位置快速移动到1位置、然后停顿一会，再快速移动到2位置、再停顿一会，以此类推，直至B位置。在本发明中，中央处理器可以是但不限于CPU、MCU、MPU、DSP等计算控制单元及必要配件。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种辅助音乐教学的方法，其特征在于，

获取拍号信息，多个音符信息；

判断所述拍号、音符对应的组合属于高频率组合或者低频率组合；

对于高频率组合，调取对应的音频，并播放；

对于低频率组合，调取原始单一音频，并按照拍号、音符组合对应的声学模型，合成连续平滑的音频，并播放。

2.根据权利要求1所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

所述拍号、音符组合对应的声学模型包括以下信息，

根据拍号确定节拍强弱，

根据音符顺序确定节奏强弱，

根据所述节拍强弱、所述节奏强弱确定每个音符的发音强弱；

以及音频的基准响度。

3.根据权利要求1或2所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

根据所述拍号、音符，以及节拍时值确定对应时间点指示模块的位置信息；

按所述位置信息确定指示模块移动的轨迹线；

每一段轨迹线的长度对应了每个音符的发音时长；

指示模块按所述轨迹线匀速连续移动。

4.根据权利要求3所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

通过音符卡片获取拍号、音符信息；

音符卡片的长度比例关系与对应的音符时值比例关系相对应；

音符卡片的长度与音符对应轨迹线的长度相对应。

5.一种辅助音乐教学的方法，其特征在于，

获取拍号信息，多个音符信息；

调取原始单一音频，并按照拍号、音符组合对应的声学模型，合成连续平滑的音频，并播放。

6.根据权利要求5所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

所述拍号音符组合对应的声学模型包括以下信息，

根据拍号确定节拍强弱，

根据音符顺序确定节奏强弱，

根据所述节拍强弱、所述节奏强弱确定每个音符的发音强弱；

以及音频的基准响度。

7.根据权利要求5或6所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

根据所述拍号、音符，以及节拍时值确定对应时间点指示模块的位置信息；

按所述位置信息确定指示模块移动的轨迹线；

每一段轨迹线的长度对应了每个音符的发音时长；

指示模块按所述轨迹线匀速连续移动。

8.根据权利要求7所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

通过音符卡片获取拍号、音符信息；

音符卡片的长度比例关系与对应的音符时值比例关系相对应；

音符卡片的长度与音符对应轨迹线的长度相对应。

9.一种辅助音乐教学的系统，根据权利要求1-8中任一项所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

包括信息获取模块，用于获取拍号信息，多个音符信息；

信息处理模块用于处理所述拍号、音符对应的音频；

发声模块，用于播放音频。

10.一种辅助音乐教学的装置，根据权利要求1-8中任一项所述的辅助音乐教学的方法，其特征在于，

包括信息获取装置，用于获取拍号信息，多个音符信息；

信息处理装置用于处理所述拍号、音符对应的音频；

发声装置，用于播放音频。