基于人工智能的音乐线上教育练习系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统。系统包括：学员掌控风格分析模块，用于根据学员跟唱歌曲时的掌控风格、对掌控风格的掌握程度以及目标风格得到学员对掌控风格的适应程度，并获取学员跟唱歌曲时的准确特征；线上教育练习模块，用于对学员掌控风格分析模块确定的所有学员的掌控风格聚类，得到若干类别的掌控风格；根据学员跟唱歌曲时的准确特征，获取所有学员对于每一类别掌控风格的准确特征差异程度；根据每一类别掌控风格的适应程度以及准确特征差异程度，得到参考风格集合并发送给教师。相较于现有技术，不但有助于帮助学员获取合适的歌唱风格，而且有助于辅助教师制定合适的教学方案，提高教师的教学效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
基于人工智能的音乐线上教育练习系统


[0001]本专利技术涉及人工智能领域，具体涉及一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统。

技术介绍

[0002]随着线上教育的快速发展，线上教育产品、教育科目与知识体系越来越多样化，越来越多的人愿意利用手机或电脑等终端设备在网络上学习知识或培养兴趣。音乐线上教育为喜欢音乐的人提供了一种方便快捷的学习平台，能够帮助人们有效利用碎片化的时间，同时为人们提供高质量的教学内容和知识体系。
[0003]学员可以通过线上教育学习音乐的基础知识和演唱技巧，例如，基础的乐理知识、音乐节奏、气息的运用、发音与和声的技巧等。但是线上教育教师同时教授的学员多，再加上学员的水平差异较大，教师不能针对每一个学员进行一对一教学，教师的教学速度和教学方法不能适应每一个学员，不能让每个学员短时间内学会相关知识。因此学员需要在课后多加练习才能消化和巩固所学知识以及进行更深入的知识理解，特别是对于音乐学习来说，练习是很有必要的。
[0004]音乐的练习虽然是一个知识巩固的过程，但是独自盲目的练习音乐会使学员因缺乏正确的引导而造成错误更正，音乐水平无法提高，不利于学员的学习以及音乐风格的养成，也不利于教师对学员学习和练习结果的把控。正确的做法是充分利用线上教育平台的数据资源以及终端设备的数据分析能力，通过正确的引导作用，尽可能地让学员短时间内掌握相关能力和知识，形成自己的音乐风格或学习方法，重要的一点是能够让教师对学员的练习成果进行把控，从而更好地辅助教学。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统，所采用的技术方案具体如下：
[0006]本专利技术的实施例提供了一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统。
[0007]学员掌控风格分析模块，用于根据学员跟唱歌曲时的掌控风格、对掌控风格的掌握程度以及目标风格得到学员对掌控风格的适应程度，并获取学员跟唱歌曲时的准确特征；
[0008]线上教育练习模块，用于对学员掌控风格分析模块确定的所有学员的掌控风格聚类，得到若干类别的掌控风格；根据学员跟唱歌曲时的准确特征，获取所有学员对于每一类别掌控风格的准确特征差异程度；根据每一类别掌控风格的适应程度以及准确特征差异程度，得到参考风格集合并发送给教师。
[0009]优选的，所述准确特征为学员跟唱歌曲的准确程度满足预设条件时的准确性向量的均值。
[0010]优选的，所述准确性向量具体为：学员跟唱音频为源音频，被跟唱的音频为目标音
频，确定源音频中与目标音频词汇时间段有交集的词汇，构成词汇集合；获取词汇集合中与目标音频差异最小的词汇，分析学员对该词汇的发音准确程度、节奏准确程度；目标音频所有词汇的发音准确程度的均值和节奏准确程度的均值构成的二维向量作为准确性向量。
[0011]优选的，所述根据学员跟唱歌曲时的准确特征，获取所有学员对于每一类别掌控风格的准确特征差异程度包括：获取准确特征的两个主成分方向；根据每一类别掌控风格下学员的准确特征与每个主成分方向所在单位向量的内积，得到该类别掌控风格下两个主成分方向上的内积集合；根据两个内积集合的信息熵，得到该类别掌控风格的准确特征差异程度。
[0012]优选的，所述学员掌控风格分析模块包括风格分析孪生网络，用于对学员跟唱歌曲的音频进行分析得到学员跟唱歌曲时的风格特征。
[0013]优选的，所述准确性向量的模长为准确程度。
[0014]优选的，所述学员对跟唱歌曲的掌控风格为：跟唱准确程度满足预设条件时，分析得到的风格特征的均值。
[0015]优选的，所述掌握程度为：所有满足跟唱准确程度预设条件的准确程度的均值。
[0016]优选的，所述目标风格的获取方式包括：获取风格分析孪生网络训练数据集上所有音频的风格特征和学员对跟唱歌曲的掌控风格，分别计算学员掌控风格与所有音频的风格特征之间的欧式距离，选取欧式距离最小的风格特征为学员掌控风格对应的目标风格。
[0017]优选的，所述参考风格集合的获取方式包括：获取每一类别掌控风格下所有学员掌控风格的适应程度之和，得到第一系数；根据每个掌控风格类别的第一系数与准确特征差异程度，选取合适类别的掌控风格为参考风格集合。
[0018]本专利技术具有如下有益效果：
[0019](1)本专利技术根据学员跟唱练习时发音和节奏准确性以及学员对不同风格的适应程度，获得参考风格集合，用于辅助教师的教学并对学员进行有效引导，能够让教师掌握大多数学员最适应且发音和节奏差异最大的风格特征，能够辅助教师以适当的教学和引导方法让大多数学员用自己较为擅长的风格来提高发音与节奏的准确性；一方面有助于对学员的发音和节奏感的培养以及风格的养成，另一方面有助于提高教师的教学效率。
[0020](2)本专利技术通过学员跟唱练习时的音频数据，获取学员的发音和节奏准确性，能够让学员准确地知道自己发音和节奏的准确性和掌握程度，避免盲目练习，而是让学员有方向地跟唱练习歌曲。
[0021](3)本专利技术通过学员跟唱的风格特征获取学员对不同风格的适应程度，有助于教师对学员风格的掌控，使得教师掌握学员的学习情况，培养学员的歌唱风格。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它附图。
[0023]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于人工智能的线上教育练习系统结构图。
具体实施方式
[0024]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0025]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0026]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统的具体方案。
[0027]具体实施例：
[0028]本实施例提供一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统。
[0029]本实施例针对的具体场景为：
[0030](1)本专利技术所述的音乐练习是歌唱练习。
[0031](2)本专利技术学员的音乐练习方法是跟唱教师教授的歌曲或者教师推荐的需要学员课下跟唱学习的歌曲。本专利技术将学员的跟唱音频数据称为源音频数据,被跟唱的音频数据称为目标音频数据。
[0032](3)本专利技术在实施时不再考虑歌曲的背景音乐或伴奏，因为歌曲的伴奏是可以去掉的且本专利技术不对其进行分析。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统，其特征在于，该系统包括：学员掌控风格分析模块，用于根据学员跟唱歌曲时的掌控风格、对掌控风格的掌握程度以及目标风格得到学员对掌控风格的适应程度，并获取学员跟唱歌曲时的准确特征；线上教育练习模块，用于对学员掌控风格分析模块确定的所有学员的掌控风格聚类，得到若干类别的掌控风格；根据学员跟唱歌曲时的准确特征，获取所有学员对于每一类别掌控风格的准确特征差异程度；根据每一类别掌控风格的适应程度以及准确特征差异程度，得到参考风格集合并发送给教师。2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统，其特征在于，所述准确性特征为：学员跟唱歌曲的准确程度满足预设条件时的准确性向量的均值。3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统，其特征在于，所述准确性向量具体为：学员跟唱音频为源音频，被跟唱的音频为目标音频，确定源音频中与目标音频词汇时间段有交集的词汇，构成词汇集合；获取词汇集合中与目标音频差异最小的词汇，分析学员对该词汇的发音准确程度、节奏准确程度；目标音频所有词汇的发音准确程度的均值和节奏准确程度的均值构成的二维向量作为准确性向量。4.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的音乐线上教育练习系统，其特征在于，所述根据学员跟唱歌曲时的准确特征，获取所有学员对于每一类别掌控风格的准确特征差异程度包括：获取准确特征的两个主成分方向；根据每一类别掌控风格下学员的准确特征与每个主成分方向所在单位向量的内积，得到该类...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶晓翔，
申请(专利权)人：郑州师范学院，
类型：发明
国别省市：