一种乐器教学装置、远程互动教学系统、方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种乐器教学装置、远程互动教学系统及方法，控制器，用于控制所述教学系统的各个单元及设备；声卡单元，用于采集乐器的演奏声音和用户的说话声音数据；监视单元，用于采集用户演奏乐器的视频数据；传输单元，用于传输所述声音数据和视频数据；其中，所述声卡单元包括能够采集不同声音频率的声音采集设备，所述声音采集设备的安装位置与所述乐器的类型相关联。

A Instrument Teaching Device, Distance Interactive Teaching System, Method and Application

The invention relates to an instrument teaching device, a remote interactive teaching system and a method, a controller for controlling the units and devices of the teaching system, a sound card unit for collecting the playing sound of the instrument and the voice data of the user, a monitoring unit for collecting the video data of the user playing the instrument, and a transmission unit for transmitting the voice data and the video number. The sound card unit includes a sound acquisition device capable of acquiring different sound frequencies, and the installation position of the sound acquisition device is related to the type of the instrument.

【技术实现步骤摘要】
一种乐器教学装置、远程互动教学系统、方法及应用
本专利技术涉及远程教学
，特别涉及一种乐器教学装置、远程互动教学系统、方法及应用。
技术介绍
随着科学技术的日新月异，计算机技术和信息技术已经进入到众多的应用领域，例如近年来出现的网络教学模式。与传统的面授教学模式不同，网络教学模式一般采用音视频传输以及数据协同的方式，模拟面授的课堂环境，学生可以利用连接到互联网上的计算机参加教师提供的在线实时课程或录制的课程。现有的网络教学模式已经应用到多种类型的学科教育中，例如学历教育、继续教育或社会培训等。以乐器培训课程为例，现有的网络课程大部分采用的是以培训讲师的讲解和演示为录制对象的视频课程，还有一部分是与一般学科相类似的通过教师讲课时布置的摄像头实现的网络在线教学。由于乐器培训是一门与普通学科不同的特殊学科，特别是对于例如木质乐器等对演奏环境的声学条件要求较高的乐器来说，只采用简单的摄像头实现的网络在线教学，很难还原乐器演奏的真实场景，大幅度降低了乐器教学的效果，无法通过网络课程实现高级阶段的乐器教学。因此，目前需要一种适用于高级阶段的乐器教学的远程互动教学系统及方法。
技术实现思路
本专利技术提供一种乐器教学装置，包括用于控制所述教学系统的各个单元及设备的控制器；用于采集乐器的演奏声音和用户的说话声音数据的声卡单元；用于采集用户演奏乐器的视频数据的监视单元；用于传输所述声音数据和视频数据的传输单元；其中，所述声卡单元包括能够采集不同声音频率的声音采集设备，所述声音采集设备的安装位置与所述乐器的类型相关联。优选的，所述声卡单元包括至少一个用于采集乐器演奏声音数据的第一声音采集设备，所述第一声音采集设备的安装位置与所述乐器的发声部件的设置位置相关联。优选的，所述声卡单元还包括至少一个用于采集用户说话声音数据的第二声音采集设备，至少一个具有无修饰声音特征的监听设备以及至少一个具有修饰声音特征的音响设备。优选的，所述监视单元包括用于视频采集的摄像头套件，用于视频显示的显示器套件以及用于控制所述摄像头套件和所述显示器套件的监视控制器。优选的，所述监视控制器用于控制所述摄像头套件的拍摄角度，和用于控制所述显示器套件的显示画面。优选的，还包括用于录制、编辑和处理声音/视频的操作单元。优选的，所述乐器教学装置和所述乐器设置在具有声学建筑设计的演奏室中，所述声卡单元和所述监视单元分别固定/可移动的安装在所述演奏室中与所述乐器的摆放位置相关联的位置处。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种远程互动教学系统，包括至少一个客户端，以及在所述客户端设置的如权上所述的乐器教学装置。优选的，所述客户端包括教师客户端和学生客户端，所述教师客户端的所述乐器教学装置具有控制所述学生客户端的所述乐器教学装置的权限。优选的，所述教师客户端的所述乐器教学装置具有控制所述学生客户端的所述乐器教学装置中的所述监视单元的权限。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种利用如上所述教学系统进行远程互动教学方法，包括以下步骤：在客户端布置所述乐器教学装置，实现不同客户端之间的远程通信；利用所述声卡单元采集客户端的乐器演奏声音数据和用户说话声音数据，利用监视单元采集客户端的乐器演奏视频数据；利用传输单元实现不同客户端之间的所述声音数据和所述视频数据的传输。优选的，所述客户端包括教师客户端和学生客户端，所述教学方法进一步包括：教师利用所述教师客户端的乐器教学装置控制所述学生客户端的教学装置，实现对学生乐器演奏的指导和教学。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种用于钢琴课程的远程教学系统，包括分别设置在教师端和学生端的钢琴以及如上所述的乐器教学装置。优选的，所述声卡单元包括设置在所述钢琴内的发声器件处的用于采集钢琴演奏声音数据的第一组声音采集设备，设置在所述钢琴下方用于采集演奏声音数据和说话声音数据的第二组声音采集设备，以及设置在所述钢琴附近的可移动支架上的的可移动的第三组声音采集设备。优选的，所述监视单元包括设置在所述钢琴上方用于监视所述演奏者整体演奏或身体姿态的第一组摄像头，设置在琴键一侧和上方的用于监视所述演奏者手部姿态的第二组摄像头，以及设置在所述钢琴附近的可移动支架上的的可移动的第三组摄像头。优选的，所述监视单元还包括设置在所述钢琴谱架处的第一组显示设备和用于控制视频采集角度和显示画面的监视控制器。相对于现有技术，本专利技术取得了如下有益技术效果：本专利技术提供的乐器教学装置、远程互动教学系统、方法及应用，通过利用设置在具有特定声学条件的演奏环境下的，针对乐器类型布置的声音采集设备，针对乐器演奏方式布置的摄像头和显示器，实现了对乐器的演奏声音的真实还原，以及乐器演奏者演奏时的姿态等的实时监控，通过采用这种方式，使得原本因为对音色音质有较高要求而不适合通过网络传输导致声音失真的高级阶段的乐器演奏培训，能够通过远程网络教学来实现，为远距离(例如跨国境)的乐器学习和培训提供了便利。附图说明图1是本专利技术优选实施例提供的乐器教学装置的结构示意图。图2是本专利技术提供的乐器教学装置用于钢琴培训课程的布置示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图，对根据本专利技术的实施例中提供的乐器教学装置、远程互动教学系统及方法进一步详细说明。通常情况下，除电声乐器外，演奏环境的声学条件对于乐器的演奏效果及声音采集十分重要。例如，为了提高演奏效果以及观众的听觉体验，演奏厅或音乐厅都需经过特殊的声学建筑设计。基于上述对乐器演奏的特殊需求，专利技术人认为可以通过在适当的声学条件环境下，加强对演奏声音的采集来提高乐器培训的网络课程效果。为此，专利技术人经研究提出了一种适用于乐器网络培训课程的乐器教学装置，以及包括该装置的远程互动教学系统，该系统能够根据乐器的类型有针对性的对乐器的真实演奏声音进行还原采集并用于传输，并能够为教师和学生提供实时准确的教学互动。图1是本专利技术优选实施例提供的乐器教学装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：用于装置控制和数据处理的控制器1，与该控制器1相连并由该控制器1控制的声卡单元2、监视单元3、传输单元4以及操作单元5。其中，声卡单元2用于声音的采集，例如，培训教师或学生演奏乐器的声音以及讲话的声音。声卡单元2包括麦克风套件21(例如分别具有大小鼓膜的不同麦克风)、监听耳机套件22、监听音箱套件23以及音响套件24中的一种或多种类型的声音采集设备。麦克风套件21可用于采集讲师或学生说话的声音；监听耳机套件22和监听音箱套件23采用的是不带有声音修饰的监听设备，可用于监听乐器演奏时的声音细节；音箱套件24采用的是带有声音处理的声音播放设备，例如环绕立体声设备，可用于一般的音乐赏析。监视单元3包括摄像头套件31、显示器套件32以及监视控制器33。摄像头套件31和显示器套件32可安装在固定的或可移动的支架上，并用于培训教师或学生在课堂上的互动，监视控制器33用于控制摄像头套件31的拍摄角度和显示器套件32的显示画面。例如，当培训教师希望指导学生在演奏时的坐姿或演奏乐器时的手型，可控制摄像头套件31的摄像头转动，并利用显示器套件32放大显示以便更好的观察和指导。传输单元4用于音视频数据的网络传输。操作单元5用于声音及视频的录制、编辑或处理等。为了更好的说明上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乐器教学装置，其特征在于，包括控制器，用于控制所述教学系统的各个单元及设备；声卡单元，用于采集乐器的演奏声音和用户的说话声音数据；监视单元，用于采集用户演奏乐器的视频数据；传输单元，用于传输所述声音数据和视频数据；其中，所述声卡单元包括能够采集不同声音频率的声音采集设备，所述声音采集设备的安装位置与所述乐器的类型相关联。

【技术特征摘要】
1.一种乐器教学装置，其特征在于，包括控制器，用于控制所述教学系统的各个单元及设备；声卡单元，用于采集乐器的演奏声音和用户的说话声音数据；监视单元，用于采集用户演奏乐器的视频数据；传输单元，用于传输所述声音数据和视频数据；其中，所述声卡单元包括能够采集不同声音频率的声音采集设备，所述声音采集设备的安装位置与所述乐器的类型相关联。2.根据权利要求1所述的乐器教学装置，其特征在于，所述声卡单元包括至少一个用于采集乐器演奏声音数据的第一声音采集设备，所述第一声音采集设备的安装位置与所述乐器的发声部件的设置位置相关联。3.根据权利要求1所述的乐器教学装置，其特征在于，所述声卡单元还包括至少一个用于采集用户说话声音数据的第二声音采集设备，至少一个具有无修饰声音特征的监听设备以及至少一个具有修饰声音特征的音响设备。4.根据权利要求1所述的乐器教学装置，其特征在于，所述监视单元包括用于视频采集的摄像头套件，用于视频显示的显示器套件以及用于控制所述摄像头套件和所述显示器套件的监视控制器。5.根据权利要求4所述的乐器教学装置，其特征在于，所述监视控制器用于控制所述摄像头套件的拍摄角度，和用于控制所述显示器套件的显示画面。6.根据权利要求1所述的乐器教学装置，其特征在于，还包括用于录制、编辑和处理声音/视频的操作单元。7.根据权利要求1所述的乐器教学装置，其特征在于，所述乐器教学装置和所述乐器设置在具有声学建筑设计的演奏室中，所述声卡单元和所述监视单元分别固定/可移动的安装在所述演奏室中与所述乐器的摆放位置相关联的位置处。8.一种远程互动教学系统，其特征在于，包括至少一个客户端，以及在所述客户端设置的如权利要求1-7任一项所述的乐器教学装置。9.根据权利要求8所述的教学系统，其特征在于，所述客户端包括教师客户端和学生客户端，所述教师客户端的所述乐器教学...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘津金，
申请(专利权)人：刘津金，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23