一种钢琴考级评分系统技术方案

本发明专利技术提供一种钢琴考级评分系统，所述的考级评分系统通过接收弹奏钢琴的音频信号，根据所述音频信号在音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力方面分别进行打分和综合评价打分，辅助钢琴学习和考级，所述的考级评分系统包括曲目选择单元、信号接收单元、信息提取单元、演奏评分单元、报告输出单元。所述曲目选择单元用于选择进行演奏评分的曲目；所述信号接收单元接收演奏的音频信号；所述信息提取单元提取所述音频信号的演奏信息，并传递给演奏评分单元；所述演奏评分单元将所述的演奏信息与曲目选择单元选择的曲目对比，计算出评分结果；所述报告输出单元生成评分报告并输出。本发明专利技术将音色表现力纳入评价标准，能用于钢琴的考级评分。

【技术实现步骤摘要】
一种钢琴考级评分系统
本专利技术涉及一种乐器领域，尤其涉及一种钢琴考级评分系统。
技术介绍
音乐能够净化人类的灵魂，洗涤人类的心灵，能够开启人类智慧的大门。在众多的乐器中，钢琴以其众多的优越性，成为大众最喜爱的乐器之一，被称为“乐器之王”。钢琴具有以下几个优点：(1)音域宽广，钢琴的88个键几乎包含了音乐活动中所使用的乐音；(2)表现力丰富，钢琴力度可以从ppp(最弱)到fff(最强)，可以奏出不同的音色，可以表达各种各样的情绪与情感；(3)钢琴经常用于课堂教学，声乐、舞蹈伴奏等，是最常用的、效果最好的音乐教学工具；(4)学习钢琴是学习其它乐器的基础，特别是键盘乐器，如手风琴，电子琴，风琴等；(5)学习钢琴是学习其它音乐知识的基础，特别是乐理，和声、作品分析，音乐创作等；(6)学习钢琴是儿童早期音乐教育的最佳手段之一，许多音乐人才是从学钢琴开始的。因此，钢琴作为学习音乐的桥梁，越来越多的人学习钢琴来作为自己的兴趣爱好或者一门专业/业余的技术。传统的钢琴学习需要请专业的钢琴教师进行指导，不仅学习费用昂贵，并且由于时间和空间条件的限制，不能满足在弹奏钢琴时钢琴教师随时在旁进行指导的需求。钢琴的学习者在进行钢琴的学习时不能根据每一次的弹奏情况实时的考察自己的演奏水平；在准备钢琴的考级时，不能根据弹奏的情况给出一个客观的评价，模拟钢琴考级的评分，产生了辅助钢琴学习和考级的需求。随着科技的发展，人们对于钢琴学习设备的要求越来越高，出现了可以辅助钢琴学习的设备。如专利CN104036766A专利技术了一种智能钢琴及系统，在演奏时检测琴键的运动状况，将检测到的琴键的运动信号转换为演奏数据，将乐谱数据和演奏数据进行比较来实现纠错和评分。此种纠错评分方法需要在钢琴的按键或其他位置安装相应的传感器或其他设备，通过检测琴键的运动状况来获得演奏的数据，具有局限性。此外，现有的乐器评分方法只能对演奏的音高、节奏等数据来进行纠错评分，并不能对演奏的音乐表现力来进行评价。音乐的表现是指在演奏乐器时，除了手指弹出的音符之外，还给演奏者和听者带来的一种“东西”，它存在于乐音之间，和单纯的乐音不完全是一回事。它的具体表现就是人们所说的美感、情感、情绪、情调、联想、想象、音乐意境、音乐形象，以及音乐语言、音乐逻辑、音乐思维、音乐语调、音乐涵义、音乐趣味、音乐韵味、音乐哲理、音乐风格等，凡是由乐音引来的我们心理上任何类型、任何方面的意会、感受，都可涵括于音乐表现的范畴之中。通俗的说，弹琴不只是单纯地弹出声音，在声音之外，同时还要感觉到了什么，带给了听者什么，有了这个“什么”，就有了音乐表现。比如，作曲家写了一首表现雄伟场面的乐曲，我们也感到了音乐是雄伟的，这样就能表现得令人信服，甚至不必弄清是大海的雄伟、高山的雄伟，还是大地的雄伟、大江大河的雄伟。当然，如果作曲家本意是描写海洋的雄伟，我们也恰好感觉出是海洋的雄伟，肯定，这时我们的音乐表现就更加切合音乐的意境。音乐表现力在乐器的演奏中是非常重要的组成部分，指在演奏一个音乐作品时，能够表现出作品所要传达出的感情、意境。在钢琴的考级要求中，明确的列出了关于音乐表现力的要求，具体描述如下：能正确表达乐曲内容，准确地把握乐曲的风格特点，有较强的音乐表现力。音乐的表现力在演奏中常常蕴含在音色当中。因此在进行演奏的评分和考级的评分中，音色表现力是一个非常重要的考察项。但现有技术中未见将音色表现力包含在评分标准中的系统、方法或设备。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种钢琴考级评分系统。本专利技术针对现有技术需要检测钢琴键盘运动状况，在评分时没有将音色表现力包含在评分标准中的问题，专利技术了一种钢琴考级评分系统，所述的钢琴考级评分系统通过接收钢琴弹奏的音频信号对演奏的音频信号在音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力方面分别进行评价打分和综合评价打分，将音色表现力纳入评价标准，更符合钢琴学习和考级的要求。本专利技术采用如下的技术方案：一种钢琴考级评分系统，所述的考级评分系统通过接收弹奏钢琴的音频信号，根据所述音频信号在音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力方面分别进行打分和综合评价打分，辅助钢琴学习和考级，所述的考级评分系统包括曲目选择单元、信号接收单元、信息提取单元、演奏评分单元、报告输出单元，其中：所述的曲目选择单元用于选择进行演奏评分的曲目；所述的信号接收单元用于接收演奏的音频信号；所述的信息提取单元用于提取所述音频信号的演奏信息，并传递给演奏评分单元；所述的演奏评分单元根据所述的演奏信息，与所述曲目选择单元选择的曲目对比，对所述音频信号的音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力和综合表现进行评价，计算出评分结果；所述的报告输出单元用于根据演奏评分单元的评分结果生成评分报告并输出。进一步地，所述的考级评分系统还进一步包括通信单元，所述的通信单元用于所述钢琴考级评分系统与其他设备和/或网络的交互。所述的其他设备指除自身以外的任意一种设备，可以是另一个钢琴考级评分系统，也可以是具有交互功能的任意一种设备或系统，例如手机、平板电脑、智能手表、话筒、音响等，所述的交互方式可以是传统的利用金属导线、光纤等有形媒介传送信息的有线方式，也可以是不通过有形媒介传送信息的无线方式，例如蓝牙、wifi、2G、2.5G、2.75G、3G、4G通信方式和后续代的通信方式(4G以上的版本)等；所述的网络包括互联网和物联网，既包括系统与云端的交互，也包括系统通过网络与其他设备的交互。进一步地，所述的通信方式选自有线方式和/或无线方式两种。所述的有线方式和/或无线方式是指通信选自有线方式、无线方式、有线方式和无线方式。所述的有线方式是指传统的利用金属导线、光纤等有形媒介传送信息的方式，所述的无线方式是指不通过有形媒介传送信息的方式，选自蓝牙、wifi、2G、2.5G、2.75G、3G、4G、5G通信方式和后续代的通信方式(包括5G以上的版本)中的任意一种或任意多种。进一步地，所述的钢琴评分系统还进一步包括社交分享单元和/或在线学习单元，其中，所述的社交分享单元用于实现评分报告分享、朋友圈排名、学习心得交流；所述的在线学习单元用于实现学习资源的下载和上传。所述的社交分享单元和/或在线学习单元是指所述的钢琴评分系统可以进一步包括社交分享单元，或进一步包括在线学习单元，或进一步包括社交分享单元和在线学习单元。所述的社交分享单元和/或在线学习单元需要通信单元进行所述钢琴考级评分系统与其他设备和/或网络的交互。进一步地，如前所述任何一种形式的钢琴考级评分系统，所述演奏评分的曲目来源方式选自以下的任意一种或任意多种：方式一：使用系统内部储存的曲目；方式二：通过网络下载的曲目；方式三：通过外部设备导入的曲目。进一步地，如前所述任何一种形式的钢琴考级评分系统，所述的信息提取单元对所述音频信号进行降噪预处理，并根据所述音频信号的时域信息和频域信息进行分析，提取所述音频信号的演奏信息；所述的演奏信息包括音符的起始点、音高、时长、响度、音色特征信息。所述演奏信息的提取，首先根据所述音频信号的时域信息和频域信息分析每个音符的起始点，提取出单个的音符，再根据频域信息分析该音符的基频，即音符的音高，计算音符的时长，根据音符的时域信息和频域信息计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢琴考级评分系统，其特征在于，所述的考级评分系统通过接收弹奏钢琴的音频信号，根据所述音频信号在音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力方面分别进行打分和综合评价打分，辅助钢琴学习和考级，所述的考级评分系统包括曲目选择单元、信号接收单元、信息提取单元、演奏评分单元、报告输出单元，其中：所述的曲目选择单元用于选择进行演奏评分的曲目；所述的信号接收单元用于接收演奏的音频信号；所述的信息提取单元用于提取所述音频信号的演奏信息，并传递给演奏评分单元；所述的演奏评分单元根据所述的演奏信息，与所述曲目选择单元选择的曲目对比，对所述音频信号的音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力和综合表现进行评价，计算出评分结果；所述的报告输出单元用于根据演奏评分单元的评分结果生成评分报告并输出。

【技术特征摘要】
1.一种钢琴考级评分系统，其特征在于，所述的考级评分系统通过接收弹奏钢琴的音频信号，根据所述音频信号在音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力方面分别进行打分和综合评价打分，辅助钢琴学习和考级，所述的考级评分系统包括曲目选择单元、信号接收单元、信息提取单元、演奏评分单元、报告输出单元，其中：所述的曲目选择单元用于选择进行演奏评分的曲目；所述的信号接收单元用于接收演奏的音频信号；所述的信息提取单元用于提取所述音频信号的演奏信息，并传递给演奏评分单元；所述的演奏评分单元根据所述的演奏信息，与所述曲目选择单元选择的曲目对比，对所述音频信号的音高和节奏的准确性、曲目完整性、音色表现力和综合表现进行评价，计算出评分结果；所述的报告输出单元用于根据演奏评分单元的评分结果生成评分报告并输出。2.如权利要求1所述的钢琴考级评分系统，其特征在于，所述的考级评分系统还进一步包括通信单元，所述的通信单元用于所述钢琴考级评分系统与其他设备和/或网络的交互。3.如权利要求1或2所述的钢琴考级评分系统，其特征在于，所述的通信方式选自有线方式和/或无线方式两种。4.如权利要求2所述的钢琴考级评分系统，其特征在于，所述的钢琴评分系统还进一步包括社交分享单元和/或在线学习单元，其中，所述的社交分享单元用于实现评分报告分享、朋友圈排名、学习心得交流；所述的在线学习单元用于实现学习资源的下载和上传。5.如权利要求1-4任一项所述的钢琴考级评分系统，其特征在于，所述演奏评分的曲目来源方式选自以下的任意一种或任意多种：方式一：使用系统内部储存的曲目；方式二：通过网络下载的曲目；方式三：通过外部设备导入的曲目。6.如权利要求1-4任一项所述的钢琴考级评分系统，其特征在于，所述的信息提取单元对所述音频信号进行降噪预处理，并根据所述音频信号的时域信息和频域信息进行分析，提取所述音频信号的演奏信息；所述的演奏信息包括音符...

【专利技术属性】
技术研发人员：厉小润，窦亚星，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33