一种电子键盘乐器智能变奏方法和系统
阅读说明：本技术 一种电子键盘乐器智能变奏方法和系统 (Intelligent playing method and system for electronic keyboard musical instrument ) 是由 王晓伟 管伯良 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种电子键盘乐器智能变奏方法和系统,该方法包括：制作电子乐谱,变奏声部留空白,上传服务端,在移动终端展示电子乐谱以及变奏选项,根据不同的伴奏型组合,生成对应的纠错比对数据,将变奏数据存储在服务端,在电子乐谱不变的情况,用户可随时切换变奏数据,同时,采用智能纠错算法,对变奏进行多维度纠错,比如音高和节奏。通过本发明提供的电子键盘乐器智能变奏方法,无需变化乐谱,即可动态调整伴奏型,并可实时纠错打分,纠错纬度更完整,能够准确纠错出各种具体类型错误。(The invention provides an intelligent variation method and system of an electronic keyboard musical instrument, wherein the method comprises the following steps: the method comprises the steps of making an electronic music score, making a change part blank, uploading to a server, displaying the electronic music score and change options on a mobile terminal, generating corresponding error correction comparison data according to different accompaniment type combinations, storing the change data in the server, enabling a user to switch the change data at any time under the condition that the electronic music score is not changed, and meanwhile, carrying out multi-dimensional error correction on the change, such as pitch and rhythm, by adopting an intelligent error correction algorithm. By the intelligent variation method of the electronic keyboard musical instrument, the accompaniment type can be dynamically adjusted without changing the music score, the real-time error correction and scoring can be realized, the error correction latitude is more complete, and various specific types of errors can be accurately corrected.)
技术领域
本发明属于音乐教育领域，尤其是涉及一种电子键盘乐器重奏方法和系统。
背景技术
在器乐教育领域，有很多纠错陪练类软件，可以选择电子乐谱，然后根据用户演奏的数据和标准数据进行比对纠错及打分，但是每首曲子只能固定乐谱，一个乐谱可能有多个声部组成，无法动态的变化某个声部的乐谱，从而达到变奏的效果。传统电子键盘乐器创编教学依赖于老师的口述教学和纸质教材，老师通过纸质教材，指定变奏类型，然后学生演奏，整个过程严重依赖老师，效率较低。
现有的变奏类教学方法和系统有以下缺点：
1.通过纸质教材提示的变奏法，无法实现自动切换动态乐谱，无法进行纠错打分，对变奏进行客观量化的效果评估。
2.传统音乐陪练软件，可以对用户的演奏进行打分，但是乐谱及相关评判数据必须固定，无法动态变换乐谱声部的内容，从而无法达到变奏效果。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电子键盘乐器智能变奏方法和系统，以达到无需变化乐谱，即可动态调整伴奏型，并可实时纠错打分，达到不同伴奏型的变奏目的。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种电子键盘乐器智能变奏方法，所述方法包括：
S1：制作电子乐谱，变奏声部留空白，并上传服务端。
S2：制作变奏声部数据，一般为和声伴奏型，乐曲可分为A段和B段，每一段提供不同的伴奏型。
S3：打开App，选择要变奏的曲目，向服务端请求乐谱数据和变奏数据。
S4：接收服务端返回的乐谱数据和变奏数据，在移动终端展示电子乐谱以及变奏选项。
S5：用户给乐谱空白声部选择变奏用的伴奏型组合。
S6：App根据不同的伴奏型组合，生成对应的纠错比对数据。
具体的，生成对应的纠错比对数据，生成过程如下：
S6.1：首先获取电子乐谱每小节的时间序列；
S6.2：根据用户选择的伴奏型，解析伴奏型的音高，时值，节拍；
S6.3：然后将S6.2解析的伴奏数据填充到S6.1中设定好的时间序列数据结构，从而生成完整的纠错比对数据。
S7：用户根据选择的伴奏型，点击“开始”按钮进行变奏练习。
S8：电子键盘乐器将用户的演奏信息传输到移动终端变奏APP，将采集到的演奏数据对与当前选定的伴奏型比对数据，进行纠错比对，变奏App对节奏和音高进行纠错打分，最后将演奏结果提交到服务端进行存储。
具体的纠错打分过程如下：
演奏过程中程序将采集的演奏数据，表现为MIDI信息，包括：音高、按下时间点t1、松开时间点t2)，与示范演奏MIDI(音高、按下时间点T1，松开时间点T2)进行比对纠错，允许误差为Q，比对过程如下；
(1)如果音高不一致，则判定：错音；
(2)如果按下时间点t1-T1＞Q，则判定：弹晚；
(3)如果按下时间点T1-t1＞Q，则判定：弹早；
(4)如果松开时间点t2-T2＞Q，则判定：松晚；
(5)如果松开时间点T2-t2＞Q，则判定：松早；
(6)如果没有采集到对应的音高，则判定：漏弹；
(7)其它情况判定：正确；
演奏结束后，统计正确数与错误数，计算得分，得分按照如下公式计算：
其中，c为得分，a为正确数，b为总数。
第二方面，本发明还提供了一种电子键盘乐器智能变奏系统，所述系统包括变奏APP、服务端、电子键盘乐器、移动终端，其中移动终端中装有变奏APP，移动终端与电子键盘乐器相连，所述系统还包括：
乐谱制作模块：用于制作电子乐谱，变奏声部留空白，并上传服务端。
变奏制作模块：用于制作变奏声部数据，一般为和声伴奏型，乐曲可分为A段和B段，每一段提供不同的伴奏型。
请求模块：用于当打开App时，选择要变奏的曲目，向服务端请求乐谱数据和变奏数据。
接收模块，用于接收服务端返回的乐谱数据和变奏数据，在移动终端展示电子乐谱以及变奏选项。
选择模块：用于用户给乐谱空白声部选择变奏用的伴奏型组合。
纠错对比数据生成模块：用于根据不同的伴奏型组合，生成对应的纠错比对数据。
具体的，所述纠错对比数据生成模块生成对应的纠错比对数据，生成过程如下：
S6.1：首先获取电子乐谱每小节的时间序列；
S6.2：根据用户选择的伴奏型，解析伴奏型的音高，时值，节拍；
S6.3：然后将S6.2解析的伴奏数据填充到S6.1中设定好的时间序列数据结构，从而生成完整的纠错比对数据。
变奏练习模块：用于用户根据选择的伴奏型，点击“开始”按钮进行变奏练习。
纠错打分模块：用于电子键盘乐器将用户的演奏信息传输到移动终端的变奏APP，将采集到的演奏数据对与当前选定的伴奏型比对数据，进行纠错比对，变奏App对节奏和音高进行纠错打分，最后将演奏结果提交到服务端进行存储。
具体的纠错打分过程如下：
演奏过程中程序将采集的演奏数据，表现为MIDI信息，包括：音高、按下时间点t1、松开时间点t2)，与示范演奏MIDI(音高、按下时间点T1，松开时间点T2)进行比对纠错，允许误差为Q，比对过程如下；
(1)如果音高不一致，则判定：错音；
(2)如果按下时间点t1-T1＞Q，则判定：弹晚；
(3)如果按下时间点T1-t1＞Q，则判定：弹早；
(4)如果松开时间点t2-T2＞Q，则判定：松晚；
(5)如果松开时间点T2-t2＞Q，则判定：松早；
(6)如果没有采集到对应的音高，则判定：漏弹；
(7)其它情况判定：正确；
演奏结束后，统计正确数与错误数，计算得分，得分按照如下公式计算：
其中，c为得分，a为正确数，b为总数。
第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电子键盘乐器智能变奏方法。
相对于现有技术，本发明所述的电子键盘乐器智能变奏方法和系统，通过制作电子乐谱，将变奏声部留空白，并上传存储在服务端，用户给乐谱空白声部选择变奏用的伴奏型组合，在电子乐谱不变的情况下，用户可随时切换变奏数据，此外，采用智能纠错算法，对变奏进行多维度纠错，比如音高和节奏，纠错纬度更完整，能够准确纠错出各种具体类型错误，并且纠错比对的对象更科学合理，更加接近于实际现场演奏。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在附图中：
图1是本发明实施例提供的电子键盘乐器智能变奏方法流程图；
图2是本发明实施例提供的乐谱示例；
图3表示本发明实施例提供的电子键盘乐器智能变奏系统框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，第一方面，本发明提供了一种电子键盘乐器智能变奏方法，所述方法包括：
S1：制作电子乐谱，通过Finale软件制作乐谱，变奏声部留空白，并将乐谱导出MusicXML格式乐谱数据，并上传服务端。
S2：制作变奏声部数据，一般为和声伴奏型，乐曲可分为A段和B段，每一段提供不同的伴奏型，本实施例中，每一段提供4个不同的伴奏型，具体如图2所示，乐谱包含两个声部(即两行谱)，其中第二声部为空白，没有音符，整个乐谱分为A、B两段，用户可以在对话框中为A和B端选择不同的伴奏型，选择后A和B端的提示伴奏型也会相应改变，并生成对应声部的伴奏型比对数据，变奏时，根据对应的伴奏型数据进行纠错比对，实际变奏组合就是4*4＝16种变奏组合，但是电子乐谱还是用1份。
S3：打开App，选择要变奏的曲目，向服务端请求乐谱数据和变奏数据。
S4：接收服务端返回的乐谱数据和变奏数据，在移动终端展示电子乐谱以及变奏选项。
S5：用户给乐谱空白声部选择变奏用的伴奏类型组合。
S6：App根据不同的伴奏型组合，生成对应的纠错比对数据。
具体的，生成对应的纠错比对数据，生成过程如下：
S6.1：首先获取电子乐谱每小节的时间序列；
S6.2：根据用户选择的伴奏型，解析伴奏型的音高，时值，节拍；
S6.3：然后将S6.2解析的伴奏数据填充到S6.1中设定好的时间序列数据结构，从而生成完整的纠错比对数据。
S7：用户根据选择的伴奏型，点击开始按钮进行变奏练习。
S8：电子键盘乐器将用户的演奏信息传输到移动终端变奏APP，将采集到的演奏数据对与当前选定的伴奏型比对数据，进行纠错比对，变奏App对节奏和音高进行纠错打分，最后将演奏结果提交到服务端进行存储。
具体的纠错打分过程如下：
演奏过程中程序将采集的演奏数据，表现为MIDI信息，包括：音高、按下时间点t1、松开时间点t2)，与示范演奏MIDI(音高、按下时间点T1，松开时间点T2)进行比对纠错，允许误差为Q，比对过程如下；
(1)如果音高不一致，则判定：错音；
(2)如果按下时间点t1-T1＞Q，则判定：弹晚；
(3)如果按下时间点T1-t1＞Q，则判定：弹早；
(4)如果松开时间点t2-T2＞Q，则判定：松晚；
(5)如果松开时间点T2-t2＞Q，则判定：松早；
(6)如果没有采集到对应的音高，则判定：漏弹；
(7)其它情况判定：正确；
演奏结束后，统计正确数与错误数，计算得分，得分按照如下公式计算：
其中，c为得分，a为正确数，b为总数。
图2显示了一种电子键盘乐器智能变奏系统，所述系统包括变奏APP、服务端、电子键盘乐器、移动终端，其中移动终端中装有变奏APP，移动终端与电子键盘乐器相连，所述系统还包括：
乐谱制作模块：用于制作电子乐谱，通过Finale软件制作乐谱，变奏声部留空白，并将乐谱导出MusicXML格式乐谱数据，并上传服务端。
变奏制作模块：用于制作变奏声部数据，一般为和声伴奏型，乐曲可分为A段和B段，每一段提供不同的伴奏型，本实施例中，每一段提供4个不同的伴奏型，具体如图2所示，乐谱包含两个声部(即两行谱)，其中第二声部为空白，没有音符，整个乐谱分为A、B两段，用户可以在对话框中为A和B端选择不同的伴奏型，选择后A和B端的提示伴奏型也会相应改变，并生成对应声部的伴奏型比对数据，变奏时，根据对应的伴奏型数据进行纠错比对，实际变奏组合就是4*4＝16种变奏组合，但是电子乐谱还是用1份。
请求模块：用于当打开App时，选择要变奏的曲目，向服务端请求乐谱数据和变奏数据。
接收模块，用于接收服务端返回的乐谱数据和变奏数据，在移动终端展示电子乐谱以及变奏选项。
选择模块：用于用户给乐谱空白声部选择变奏用的伴奏型组合。
纠错对比数据生成模块：用于根据不同的伴奏型组合，生成对应的纠错比对数据。
具体的，所述纠错对比数据生成模块生成对应的纠错比对数据，生成过程如下：
S6.1：首先获取电子乐谱每小节的时间序列；
S6.2：根据用户选择的伴奏型，解析伴奏型的音高，时值，节拍；
S6.3：然后将S6.2解析的伴奏数据填充到S6.1中设定好的时间序列数据结构，从而生成完整的纠错比对数据。
变奏练习模块：用于用户根据选择的伴奏型，点击“开始”按钮进行变奏练习。
纠错打分模块：用于电子键盘乐器将用户的演奏信息传输到移动终端的变奏APP，将采集到的演奏数据对与当前选定的伴奏型比对数据，进行纠错比对，变奏App对节奏和音高进行纠错打分，最后将演奏结果提交到服务端进行存储。
具体的纠错打分过程如下：
演奏过程中程序将采集的演奏数据，表现为MIDI信息，包括：音高、按下时间点t1、松开时间点t2)，与示范演奏MIDI(音高、按下时间点T1，松开时间点T2)进行比对纠错，允许误差为Q，比对过程如下；
(1)如果音高不一致，则判定：错音；
(2)如果按下时间点t1-T1＞Q，则判定：弹晚；
(3)如果按下时间点T1-t1＞Q，则判定：弹早；
(4)如果松开时间点t2-T2＞Q，则判定：松晚；
(5)如果松开时间点T2-t2＞Q，则判定：松早；
(6)如果没有采集到对应的音高，则判定：漏弹；
(7)其它情况判定：正确；
演奏结束后，统计正确数与错误数，计算得分，得分按照如下公式计算：
其中，c为得分，a为正确数，b为总数。
第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的电子键盘乐器智能变奏方法。
本发明所述的电子键盘乐器智能变奏方法和系统，通过制作电子乐谱，将变奏声部留空白，并上传存储在服务端，用户给乐谱空白声部选择变奏用的伴奏型组合，在电子乐谱不变的情况下，用户可随时切换变奏数据，此外，采用智能纠错算法，对变奏进行多维度纠错，比如音高和节奏，纠错纬度更完整，能够准确纠错出各种具体类型错误，并且纠错比对的对象更科学合理，更加接近于实际现场演奏。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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