[發明專利]一種音樂教學輔助系統

在審

• 申請號: 201911029180.5
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110889787A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 戴黛琳;資利萍;蘭林濤;潘枝花;鄒勇松;趙羚
• 申請（專利權）人: 戴黛琳
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06F16/635;G06F16/638;G06F16/64;G06F16/68;G06Q10/06;G09B15/00
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 黃冠華

1.一種音樂教學輔助系統，其特征在于：包括曲庫管理模塊、教學模塊、視唱學習模塊、練耳學習模塊、用戶數據模塊、人機交互模塊、處理單元以及數據庫模塊；

所述曲庫管理模塊，用于曲目錄入以及曲目管理；所述教學模塊；用于選擇播放模式并播放MIDI文件；

視唱學習模塊；用于采集用戶的音頻數據，并進行特征提取獲得用戶視唱特征，將用戶視唱特征與MIDI文件的視唱特征進行匹配，將匹配結果進行打分，反饋給用戶；

所述練耳學習模塊，用于隨機選擇曲目供用戶進行練習和測驗，并將結果反饋給用戶；

所述用戶數據管理模塊包括用戶模塊和成績管理模塊；所述用戶模塊包括用戶登陸模塊、新建用戶模塊以及用戶管理模塊；所述成績管理模塊，用于個人視唱學習記錄查詢，個人練耳學習記錄查詢，所有測驗成績排行；

所述人機交互模塊，用于進行人機交互，輸入各種控制命令和數據調用命令；

所述處理單元，用于人機交互模塊輸入的各種控制命令，并按照預設的算法發送到對應的模塊；用于根據人機交互模塊輸入的數據調用命令在指定的數據庫內查詢相應的數據發送到顯示屏或指定的移動終端，用于用戶注冊，權限管理以及密碼的修改；

所述數據庫模塊，用于根據處理單元設定的權限實現各數據庫內數據的共享。

2.根據權利要求1所述的音樂教學輔助系統，其特征在于：所述曲目錄入為選擇曲目，將曲目的圖譜文件和聲音文件分別導入，在導入的過程中完善曲目描述信息，比如曲目的名稱、類別等，根據聲音文件提取曲目音頻特征，將相應文件按指定路徑進行存儲后，將曲目信息和特征信息存入數據庫，完成曲庫的建立。

3.根據權利要求1所述的音樂教學輔助系統，其特征在于：所述曲目管理為對曲目信息進行更新和刪除，曲目的刪除需要將數據庫中多張表的相關記錄一起刪除，保持數據的一致性。

4.根據權利要求1所述的音樂教學輔助系統，其特征在于：所述播放模式包括順序播放、隨機播放、選擇類型播放以及根據歷史成績播放。

5.根據權利要求1所述的音樂教學輔助系統，其特征在于：所述播放MIDI文件過程如下：a、檢測是否有設備來進行MIDI音頻的播放；b、在系統的內存中打開MIDI文件，將MIDI設備打開，使之與MIDI驅動程序聯通；c、將MIDI文件頭塊中的信息進行初始化有關的所有變量進行提取，并將MIDI設備也同時進行提取；d、將MIDI文件中所有音軌數據進行提取，同時對這些數據的解碼進行處理，也對MIDI信息進行處理，進入MIDI播放；在MIDI文件播放完畢后，必須將資源進行釋放并重新分配，關閉MIDI音頻輸出設備，關閉MIDI文件。

6.根據權利要求1所述的音樂教學輔助系統，其特征在于：所述視唱學習模塊基本步驟為：1、通過輸入設備，把用戶的視唱信號輸入計算機，該信號以PCM編碼的WAV音頻數據格式進行存儲；2、將用戶輸入的PCM信號經過直流偏移消除的預處理，去除其中的干擾信號；3、調用音頻特征提取方法對預處理后的音頻數據進行特征提取，得到所需要的音高特征序列；4、將得到的音高特征序列進行平滑處理，去除一些異常的噪音值；5、將已進行平滑處理的音高特征序列根據預設的算法轉換成半音格式；6、將視唱曲目對應的MIDI文件，經過特征提取和半音轉換，與用戶視唱特征進行匹配；7、將匹配結果進行打分，反饋給用戶。

7.根據權利要求1所述的音樂教學輔助系統，其特征在于：所述練耳學習模塊具體為：選擇待練耳曲目，得到待練耳曲目的MIDI文件和圖譜文件，同時隨機選擇多個其他曲目的圖譜文件，與待練耳曲目組成備選答案，播放待練耳曲目，用戶選擇答案，并將結果反饋給用戶。

8.根據權利要求1所述的音樂教學輔助系統，其特征在于：所述用戶登陸模塊，用于用戶輸入用戶名和密碼進行登陸，未正確登陸相關功能不可用，普通用戶不可使用用戶刪除等功能，管理員用戶可使用所有功能；所述新建用戶模塊，用于用戶輸入要創建的用戶名和密碼，密碼需要重復輸入兩次，只有兩次密碼輸入相同時，添加才能成功，當輸入的用戶名已經存在時應該提示用戶名已存在；所述用戶管理模塊，用于羅列顯示所有在線的用戶，對這些用戶進行深度的管理，對一般的用戶，只有瀏覽的權限，對于管理員，具有刪除用戶的權限；選定要刪除的用戶，點擊刪除后彈出確認窗口，當確認要刪除后，才刪除用戶信息，管理員也可以選定某一用戶進行密碼和用戶名的修改。