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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 視唱練耳與樂(lè)器演奏評(píng)判輔助教學(xué)系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 隨著社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的人選擇學(xué)習(xí)音樂(lè)來(lái)滿足自己不斷增長(zhǎng)的精神需求。學(xué)習(xí)音樂(lè)要從基礎(chǔ)開(kāi)始，而視唱練耳是學(xué)習(xí)音樂(lè)的兩項(xiàng)必須的基礎(chǔ)課程。視唱是看譜即唱的技能，練耳是聽(tīng)覺(jué)的訓(xùn)練，通常是對(duì)鋼琴上彈奏出來(lái)的音進(jìn)行聽(tīng)辨，訓(xùn)練學(xué)習(xí)者靠聽(tīng)覺(jué)分辨音程。但是這兩項(xiàng)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中都要由教師為學(xué)習(xí)者演奏和評(píng)判視唱和練耳的準(zhǔn)確與否。本系統(tǒng)的作用就是用計(jì)算機(jī)來(lái)輔助專業(yè)的指導(dǎo)教師在視唱練耳教學(xué)中的指導(dǎo)作用。
- 詳細(xì)介紹：
- 下面將從視唱、樂(lè)器演奏、練耳評(píng)判這三個(gè)方面詳細(xì)的介紹本系統(tǒng)。 一、視唱 （一）本系統(tǒng)能夠提供豐富的五線譜樂(lè)譜 音樂(lè)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)音樂(lè)時(shí)，為了學(xué)習(xí)好視唱，需要大量的樂(lè)譜來(lái)練習(xí)視唱。所以為了滿足音樂(lè)學(xué)習(xí)者的這個(gè)需求，當(dāng)音樂(lè)學(xué)習(xí)者選擇視唱功能時(shí)，本系統(tǒng)可以提供豐富的五線譜樂(lè)譜。 在音樂(lè)學(xué)習(xí)者選擇視唱功能后，系統(tǒng)頁(yè)面將呈現(xiàn)五線譜的大的分類，如單音的視唱、節(jié)奏的視唱、旋律的視唱等，音樂(lè)學(xué)習(xí)者可根據(jù)自己的情況來(lái)自由選擇。 （二）在使用者視唱之前,提供標(biāo)準(zhǔn)音a 先解釋一下標(biāo)準(zhǔn)音a。為解決合唱、合奏的定音、作曲的定調(diào)和樂(lè)器制造的音高校正等而制訂的統(tǒng)一音高標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)行的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)音高為1939年5月國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)在倫敦通過(guò)的a1＝440赫茲，亦稱“第一國(guó)際音高”或“音樂(lè)會(huì)音高”。a1即標(biāo)準(zhǔn)音a。 音樂(lè)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)視唱時(shí)，往往都是由指導(dǎo)教師用鋼琴先彈標(biāo)準(zhǔn)音a，給音樂(lè)學(xué)習(xí)者提供一個(gè)辨音的依據(jù)，音樂(lè)學(xué)習(xí)者通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)音a再根據(jù)音程構(gòu)造來(lái)尋找所視樂(lè)譜的第一個(gè)音，然后進(jìn)行視唱練習(xí)。 由此看來(lái)，音樂(lè)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)視唱時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)音a是很有必要的。所以本系統(tǒng)在音樂(lè)學(xué)習(xí)者視唱即將開(kāi)始時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)音a。本系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)音a是音樂(lè)學(xué)習(xí)者點(diǎn)擊“標(biāo)準(zhǔn)音a”這個(gè)按鈕來(lái)發(fā)出的。因此音樂(lè)學(xué)習(xí)者可以自由的選擇標(biāo)準(zhǔn)音的播放次數(shù)。 （三）視唱內(nèi)容可包括音階及旋律 視唱練習(xí)的重要內(nèi)容有音階和旋律等，通過(guò)練習(xí)音階和旋律，音樂(lè)學(xué)習(xí)者可以很好地掌握視唱的技巧和規(guī)律，從而達(dá)到拿譜即唱的目的。因此很多學(xué)習(xí)音樂(lè)的人在練習(xí)視唱時(shí)都以大小調(diào)、五聲音階為基礎(chǔ)練習(xí)內(nèi)容。 本系統(tǒng)基于此需求，提供了音階和旋律的視唱練習(xí)內(nèi)容。音階包括大小調(diào)、五聲音階等，音樂(lè)學(xué)習(xí)者課根據(jù)自己的情況自主的選擇練習(xí)內(nèi)容以及練習(xí)次數(shù)。比如音樂(lè)學(xué)習(xí)者想練習(xí)大小調(diào)，其可以用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“大小調(diào)按鈕”，然后系統(tǒng)會(huì)提供一個(gè)大小調(diào)的五線譜，音樂(lè)學(xué)習(xí)者聽(tīng)完標(biāo)準(zhǔn)音a后點(diǎn)擊練習(xí)內(nèi)容開(kāi)始練習(xí)。 （四）提供實(shí)時(shí)的視唱校正 音樂(lè)學(xué)習(xí)者對(duì)視唱的校對(duì)有不同的要求，有的喜歡視自己唱完在看視唱的正確與否，有的喜歡實(shí)時(shí)的校對(duì)自己唱的是否正確。這種需求對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，因?yàn)橄到y(tǒng)要同時(shí)提供這兩種校對(duì)方式，其中最難的還是實(shí)時(shí)的校正。 在音樂(lè)學(xué)習(xí)者選擇視唱后，選擇其一個(gè)子按鈕如單音的視唱，系統(tǒng)會(huì)提供單音視唱的五線譜，音樂(lè)學(xué)習(xí)者聽(tīng)完標(biāo)準(zhǔn)音a后，點(diǎn)擊“開(kāi)始”按鈕，開(kāi)始視唱，系統(tǒng)自動(dòng)錄音，練習(xí)者唱完一個(gè)單音后，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一個(gè)評(píng)判聲音，根據(jù)此聲音音樂(lè)學(xué)習(xí)者可知道自己唱的是否標(biāo)準(zhǔn)，是否唱高了或是否唱低了。另外系統(tǒng)還會(huì)同時(shí)提供一個(gè)指示燈，此指示顯示燈紅色表示唱的有誤，顯示綠色表示唱的正確。提供指示燈是為了滿足有的音樂(lè)學(xué)習(xí)者不想聽(tīng)到提示音而設(shè)計(jì)的，音樂(lè)學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的喜好在“設(shè)置”中設(shè)置自己的偏好。 二、樂(lè)器演奏評(píng)判 （一）能夠提供豐富的五線譜樂(lè)譜 由于視唱和樂(lè)器演奏在音樂(lè)學(xué)習(xí)中有很大的相似性，兩者都是音樂(lè)學(xué)習(xí)者看樂(lè)譜來(lái)演唱或演奏，只是演唱發(fā)出的是人聲樂(lè)聲，演奏發(fā)出的是樂(lè)器樂(lè)聲。所以音樂(lè)學(xué)習(xí)者在練習(xí)樂(lè)器演奏時(shí)，對(duì)樂(lè)譜的需求同視唱是一樣的。 本系統(tǒng)在樂(lè)器演奏功能中提供了與視唱一樣的樂(lè)譜，音樂(lè)學(xué)習(xí)者在練習(xí)時(shí)可自由的選擇，在此不再贅述。 （二）在使用者演奏之前，提供相應(yīng)的節(jié)奏預(yù)備拍 音樂(lè)學(xué)習(xí)者在練習(xí)樂(lè)器演奏時(shí)，一般都是先自己彈幾拍，找一下演奏的感覺(jué)，然后根據(jù)樂(lè)譜進(jìn)行演奏。 本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)同樣考慮到這個(gè)需求，在使用者演奏之前，系統(tǒng)可提供相應(yīng)的節(jié)奏預(yù)備拍，讓演奏者有固定的起始速度，然后進(jìn)行演奏。 樂(lè)器演奏由于是要演奏一段樂(lè)曲，所以音樂(lè)學(xué)習(xí)者對(duì)實(shí)時(shí)校對(duì)要求不高。所以本系統(tǒng)提供了一個(gè)演奏結(jié)果選項(xiàng)，當(dāng)使用者演奏結(jié)束后，可點(diǎn)擊“演奏結(jié)果”按鈕來(lái)顯示自己的演奏正誤，其中紅色音符表示演奏錯(cuò)誤，綠色音符表示正確。由于樂(lè)器演奏和視唱的功能實(shí)現(xiàn)以及在使用中有很大的相似性，所以對(duì)樂(lè)器演奏評(píng)判的介紹比較簡(jiǎn)短。 三、練耳 （一）單音練習(xí) 任何學(xué)習(xí)都是由易到難，音樂(lè)學(xué)習(xí)也一樣。音樂(lè)學(xué)習(xí)者在最初學(xué)習(xí)音樂(lè)時(shí)，都是由學(xué)習(xí)辨別單音開(kāi)始，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間地訓(xùn)練后掌握所有的單音識(shí)別。單音的練耳是為以后的音程、和弦、節(jié)奏的辨別做準(zhǔn)備。 鑒于此，本系統(tǒng)為音樂(lè)學(xué)習(xí)者提供了單音練耳功能。使用者點(diǎn)擊“單音”后進(jìn)入單音界面，系統(tǒng)會(huì)顯示練習(xí)單音的選項(xiàng)，使用者可根據(jù)情況自主選擇。在練習(xí)前，音樂(lè)學(xué)習(xí)者可以先點(diǎn)擊“標(biāo)準(zhǔn)音a”來(lái)作為練習(xí)的參考。系統(tǒng)發(fā)出特定的單音，然后音樂(lè)學(xué)習(xí)者用鼠標(biāo)選擇此單音是哪個(gè)單音，系統(tǒng)顯示音樂(lè)學(xué)習(xí)者選擇的正誤。 （二）音程的練習(xí) 音程的練習(xí)是在單音練習(xí)的基礎(chǔ)上，辨別多音。一般音程的練習(xí)有二度、三度、四度和五度、六度等。掌握音程辨別有助于音樂(lè)學(xué)習(xí)者把握節(jié)奏。 本系統(tǒng)提供音程的練習(xí)功能。系統(tǒng)中練習(xí)的音程包括二度、三度、四度和五度、六度、七度、九度等，音樂(lè)學(xué)習(xí)者在練耳主界面點(diǎn)擊“音程”，即可見(jiàn)到音程的練習(xí)選項(xiàng)。假如音樂(lè)學(xué)習(xí)者選擇二度，然后系統(tǒng)會(huì)發(fā)出一個(gè)二度的音，有可能是大二度也有可能是小二度，然后音樂(lè)學(xué)習(xí)者選擇是哪一個(gè)，最后系統(tǒng)顯示正誤。 （三）和弦的練習(xí) 本系統(tǒng)提供的和弦練習(xí)包括三和弦原位及轉(zhuǎn)位、七和弦原位及轉(zhuǎn)位。音樂(lè)學(xué)習(xí)者進(jìn)入練耳主界面后選擇“和弦”，然后可選擇三和弦或七和弦，在練習(xí)前可以先單擊“標(biāo)準(zhǔn)音a”作為練習(xí)的參考，然后點(diǎn)擊“開(kāi)始播放”，即可聽(tīng)到一個(gè)和弦音，音樂(lè)學(xué)習(xí)者聽(tīng)完后可以選擇答案，系統(tǒng)給出評(píng)判結(jié)果。 （四）節(jié)奏的練習(xí) 節(jié)奏是構(gòu)成樂(lè)曲旋律的基本元素，所以練耳中對(duì)于節(jié)奏的練習(xí)是必不可少的。 本系統(tǒng)提供的節(jié)奏練習(xí)分為簡(jiǎn)單的節(jié)奏練習(xí)和復(fù)雜的節(jié)奏練習(xí)。簡(jiǎn)單的節(jié)奏練習(xí)就是一次只放一個(gè)節(jié)奏型，讓音樂(lè)學(xué)習(xí)者來(lái)選擇此節(jié)奏型，然后系統(tǒng)給出評(píng)判結(jié)果。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本系統(tǒng)不僅提供了國(guó)外市場(chǎng)現(xiàn)有音樂(lè)軟件單一的練耳功能，還創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了視唱學(xué)習(xí)和樂(lè)器演奏的實(shí)時(shí)校對(duì)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。 基本思路是用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬真人教師，輔導(dǎo)音樂(lè)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)視唱練耳與樂(lè)器演奏評(píng)判等音樂(lè)基礎(chǔ)課程。 作品的創(chuàng)新點(diǎn)是填補(bǔ)了教學(xué)輔助軟件在視唱練耳和樂(lè)器演奏評(píng)判方面的空白。 單音基頻的提取與比對(duì)；技術(shù)關(guān)鍵是對(duì)于音頻的時(shí)域切割。 主要技術(shù)指標(biāo)是能夠識(shí)別人聲和樂(lè)器的單音演奏；能夠?qū)崿F(xiàn)練耳的單音、音程、和弦、節(jié)奏等四項(xiàng)練習(xí)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別在音樂(lè)的理論研究還處在起步階段，只能從理論上識(shí)別單音，對(duì)于和弦的識(shí)別還未有突破。 目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的音樂(lè)輔助教學(xué)軟件都是僅僅關(guān)于練耳方面的，只有Auralia 具有部分視唱功能，但Auralia并不具有樂(lè)器演奏評(píng)判功能，而且都是國(guó)外的。并且練耳軟件并未涉及計(jì)算機(jī)識(shí)別音樂(lè)的技術(shù)。本作品是基于音樂(lè)基礎(chǔ)理論、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、數(shù)字信號(hào)處理等學(xué)科的交叉的應(yīng)用，結(jié)合音樂(lè)學(xué)習(xí)教輔規(guī)律，通過(guò)自主的尋峰算法能夠準(zhǔn)確地提取出單音基頻來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的視唱與樂(lè)器演奏評(píng)判功能。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 暫無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利獨(dú)家許可。
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示和視頻
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 視唱練耳與樂(lè)器演奏評(píng)判輔助教學(xué)系統(tǒng)不僅能提供市場(chǎng)現(xiàn)有音樂(lè)軟件單一的練耳功能，而且能夠?qū)崿F(xiàn)視唱學(xué)習(xí)和樂(lè)器演奏的實(shí)時(shí)校對(duì)，填補(bǔ)了當(dāng)前市場(chǎng)視唱和樂(lè)器演奏實(shí)時(shí)交互方面的空白。 該系統(tǒng)能夠用于音樂(lè)學(xué)習(xí)者特別是初學(xué)者對(duì)于基礎(chǔ)樂(lè)理知識(shí)和基本樂(lè)器演奏的理解與掌握，可以代替專業(yè)教師在視唱練耳和樂(lè)器演奏技術(shù)方面的指導(dǎo)工作，減輕教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)，為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)更為自由的學(xué)習(xí)方式。 由于目前市場(chǎng)尚未出現(xiàn)與本系統(tǒng)類似的軟件，所以在技術(shù)上具有領(lǐng)先性和獨(dú)創(chuàng)性。隨著社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的人加入了學(xué)習(xí)音樂(lè)的行列，本系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 目前國(guó)際上對(duì)于計(jì)算機(jī)語(yǔ)音識(shí)別在音樂(lè)的理論研究還停留在單音上，對(duì)于計(jì)算機(jī)識(shí)別和弦還沒(méi)有突破性進(jìn)展。 在練耳方面，國(guó)內(nèi)沒(méi)有練耳軟件。 在國(guó)外，有兩款著名的練耳軟件—EarMaster和GNU Solfege。這兩款軟件基本上都可以滿足音樂(lè)學(xué)習(xí)者對(duì)練耳的需求，但是只能僅有練耳功能而沒(méi)有視唱和樂(lè)器演奏評(píng)判功能。而在現(xiàn)實(shí)的音樂(lè)學(xué)習(xí)中，練耳和視唱是有著緊密聯(lián)系的，因此單一的練耳軟件還不能滿足音樂(lè)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)音樂(lè)的需求。 視唱與樂(lè)器演奏評(píng)判方面。 在國(guó)內(nèi)外并未出現(xiàn)樂(lè)器演奏評(píng)判的產(chǎn)品。 中央音樂(lè)學(xué)院副教授趙易山寫有一本《視唱練耳》著作，書中提到了一款名叫Auralia的視唱與練耳軟件，這款軟件視唱功能單一，不具有實(shí)時(shí)的評(píng)判功能，不能實(shí)時(shí)的用五線譜顯示學(xué)習(xí)者的演奏正確與否。且識(shí)別的正確率不高，另外還沒(méi)有樂(lè)器演奏評(píng)判功能。國(guó)外，有一款軟件CakeWalk。這款軟件是通過(guò)MIDI設(shè)備來(lái)采集音樂(lè)的電信號(hào)，如通過(guò)MIDI來(lái)采集電吉他的演奏過(guò)程；CakeWalk有部分的樂(lè)器演奏評(píng)判功能，其評(píng)判原理是通過(guò)MIDI采集電信號(hào)，然后處理電信號(hào)，在與標(biāo)準(zhǔn)的樂(lè)譜比較，最后得出評(píng)判結(jié)果。但是對(duì)于非電樂(lè)器如鋼琴、小提琴等，CakeWalk就無(wú)能為力了。 國(guó)內(nèi)有些游戲涉及音樂(lè)節(jié)奏方面的練耳練習(xí)，但是這些游戲是娛樂(lè)性質(zhì)的，并不是把音樂(lè)教學(xué)理論作為出發(fā)點(diǎn)。
