技术领域
[0001] 本
发明整体上涉及用于音乐教育的计算机辅助方法和计算机系统，具体来说，涉及用于教导所有年龄的学生(特别是儿童)演奏具有
键盘的
乐器(例如钢琴)的计算机辅助方法和计算机系统。
背景技术
[0002] 大多数专业钢琴培训集中在五个主要技能领域：视奏、物理技术、理论、练
耳和表演(不一定按顺序)。这些领域中的每一个对于一个音乐家的全面发展而言都是重要的，但在传统的课程结构中却没有得到平等的对待。传统的钢琴培训主要集中在印刷乐谱的视奏、物理技术和表演准备上，而理论和练耳通常只在时间允许的情况下偶尔教授，或者在课外由其他教师教授。一个优质的音乐演奏艺术最重要的技巧之一就是对精于在真实演奏音乐前能预知如何运用适当的技巧达致演奏时所需的效果的一种内在听觉能
力(musical ear)的开发，但奇怪的是，这在重视读谱而轻视听觉开发的传统钢琴课程中似乎是缺失的。
[0003] 此外，传统钢琴课程的目标是从
音乐符号学习书面作品、获得必要的技术来克服这些作品中的任何技术障碍、幷演奏这些作品。这个过程可能需要4到6个月的时间，幷且完全是“目标导向”的，而几乎没有时间用于开发内部
节拍感、音高意识和内在听觉、好奇心、创造力或表达。学生在这个过程中感到沮丧和压力的情况幷不罕见，这可能会降低学生对钢琴演奏的热情。
[0004] 因此，需要一种用于钢琴教学的系统和方法，该系统和方法更多地侧重于对音乐听觉的训练，幷且能够使学习钢琴的过程变得有趣和愉快。
发明内容
[0005] 本发明的主要目的是提供一种用于音乐教育的系统和方法，特别是用于教学钢琴，其要求幷允许学生首先聆听音乐
片段，然后通过分析和模仿所听到的音乐片段来演奏音乐，以及阅读音乐符号。此外，本发明旨在提供一种用于音乐教育的系统和方法，特别是用于钢琴教学，该系统和方法使得学习钢琴的过程成为一种有趣和愉快的游戏。
[0006] 此外，本发明旨在使学生通过聆听、模仿和演奏本发明所提供的数百个声音提示来获得宝贵的合奏表演经验。值得再三强调的是，大多数音乐学生是在小型工作室中上课，幷以纯粹的独奏模式演奏的。本发明提供数以百计的机会以“与他人”合奏，幷发展合作独立、聆听他人同时演奏其他部分、以及如何平衡自己的声音与合奏伴奏等重要技能。音乐表演是一种社交活动，本发明旨在提供与他人合奏的“虚拟”环境。
[0007] 以上以及其他目的由本发明实现。在第一个方面，本发明提供一种用于教导学生演奏具有键盘的乐器的计算机辅助方法，包括：将多个音乐片段储存在储存装置上；使用声音播放装置播放所述音乐片段中的一个以供所述学生聆听；向所述学生提供演奏辅助装置，以便所述学生根据所播放的音乐片段在所述乐器上进行键盘动作，所述键盘动作在所述乐器上产生声音，所述键盘动作选自包括以下的组：多拍
滑行，单拍扫行，多拍停留，单拍轻敲，以及休止；通过计算装置将由所述键盘动作产生的声音的谱号、长度和音高方向与所播放的音乐片段的谱号、长度和音高方向分别进行比较；向所述学生提供多个
可视化物件，所述可视化物件包括关于所储存的音乐片段的谱号、长度和音高方向的信息，以供所述学生选择所述可视化物件中与所播放的音乐片段匹配的一个。
[0008] 优选地，所述方法适于教导所述学生演奏钢琴，所述乐器是钢琴。
[0009] 在本发明的一个
实施例中，所述音乐片段中的每一个是包括四拍的小节。
[0010] 在本发明的一个实施例中，每拍包括下行键、上行键或静态键，以及伴奏/背景音乐。
[0011] 在本发明的一个实施例中，所述声音播放装置是计算机，所述储存装置是所述计算机的
硬盘或USB记忆棒。
[0012] 在本发明的一个实施例中，所述声音播放装置是智能电话，所述储存装置是所述智能电话的一部分。
[0013] 在本发明的一个实施例中，所述演奏辅助装置包括适于被所述学生的手握持的握持部分，以及从所述握持部分延伸的扫刷部分。
[0014] 在本发明的一个实施例中，所述扫刷部分包括多个
刷毛，所述刷毛适于按压或扫过钢琴的键盘。
[0015] 在本发明的一个实施例中，所述计算装置是计算机或智能电话。
[0016] 在本发明的一个实施例中，所述计算装置进一步设置成确定所述学生选择的可视化物件是否与所播放的音乐片段匹配。
[0017] 在本发明的一个实施例中，所述可视化物件是卡片的形式，所述卡片上印有所述音乐片段的信息。
[0018] 在本发明的一个实施例中，每张所述卡片上印有包括四拍的小节的信息，所述信息包括每拍的谱号、长度和音高方向。
[0019] 在本发明的一个实施例中，所述方法还包括提供卡片架，用于容纳由所述学生正确选择的卡片。
[0020] 在本发明的一个实施例中，所述方法还包括假如由所述学生进行的键盘动作与所播放的音乐片段不匹配，则向所述学生提供进行所述键盘动作的指引。
[0021] 在本发明的一个实施例中，所述方法还包括假如由所述学生选择的可视化物件与所播放的音乐片段不匹配，则向所述学生提供选择匹配的可视化物件的指引。
[0022] 本发明的第二个方面提供一种用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统，包括：设置成储存多个音乐片段的储存装置；用于播放所述音乐片段中的一个以供学生聆听的声音播放装置；供所述学生根据所播放的音乐片段在所述乐器上进行键盘动作的演奏辅助装置，所述键盘动作在所述乐器上产生声音，所述键盘动作选自包括以下的组：多拍滑行，单拍扫行，多拍停留，单拍轻敲，以及休止；计算装置，所述计算装置设置成将由所述键盘动作产生的声音的谱号、长度和音高方向与所播放的音乐片段的谱号、长度和音高方向分别进行比较；多个可视化物件，所述可视化物件包括关于所储存的音乐片段的谱号、长度和音高方向的信息，以供所述学生选择所述可视化物件中与所播放的音乐片段匹配的一个。
[0023] 优选地，所述系统适于教导所述学生演奏钢琴，所述乐器是钢琴。
[0024] 在本发明的一个实施例中，所述音乐片段中的每一个是包括四拍的小节。
[0025] 在本发明的一个实施例中，每拍包括下行键、上行键或静态键，以及伴奏/背景音乐。
[0026] 在本发明的一个实施例中，所述声音播放装置是计算机，所述储存装置是所述计算机的硬盘或USB记忆棒。
[0027] 在本发明的一个实施例中，所述声音播放装置是智能电话，所述储存装置是所述智能电话的一部分。
[0028] 在本发明的一个实施例中，所述演奏辅助装置包括适于被所述学生的手握持的握持部分，以及从所述握持部分延伸的扫刷部分。
[0029] 在本发明的一个实施例中，所述扫刷部分包括多个刷毛，所述刷毛适于按压或扫过钢琴的键盘。
[0030] 在本发明的一个实施例中，所述计算装置是计算机或智能电话。
[0031] 在本发明的一个实施例中，所述计算装置进一步设置成确定所述学生选择的可视化物件是否与所播放的音乐片段匹配。
[0032] 在本发明的一个实施例中，所述可视化物件是卡片的形式，所述卡片上印有所述音乐片段的信息。
[0033] 在本发明的一个实施例中，每张所述卡片上印有包括四拍的小节的信息，所述信息包括每拍的谱号、长度和音高方向。
[0034] 在本发明的一个实施例中，所述系统还包括适于容纳由所述学生正确选择的卡片的卡片架。
[0035] 在本发明的一个实施例中，所述计算装置进一步设置成假如由所述学生进行的键盘动作与所播放的音乐片段不匹配，则向所述学生提供进行所述键盘动作的指引。
[0036] 在本发明的一个实施例中，所述计算装置进一步设置成假如由所述学生选择的可视化物件与所播放的音乐片段不匹配，则向所述学生提供选择匹配的可视化物件的指引。
附图说明
[0037] 图1是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的计算机辅助方法的
流程图。
[0038] 图2A是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统的可视化物件的平面图。
[0039] 图2B是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统的可视化物件的平面图。
[0040] 图2C是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统的可视化物件的平面图。
[0041] 图2D是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统的可视化物件的平面图。
[0042] 图3A是对应于图2A中所示的可视化物件的键盘动作的示意图。
[0043] 图3B是对应于图2B中所示的可视化物件的键盘动作的示意图。
[0044] 图3C是对应于图2C中所示的可视化物件的键盘动作的示意图。
[0045] 图3D是对应于图2D中所示的可视化物件的键盘动作的示意图。
[0046] 图4是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的计算机辅助方法的一个步骤中将储存在储存装置上的音乐片段重复播放四次的示意图。
[0047] 图5是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统的演奏辅助装置的示意图。
[0048] 图6是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统的卡片架的示意图。
[0049] 图7是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的系统的示意图。
[0050] 图8A是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的计算机辅助方法中使用的具有16个音乐小节的乐谱的示意图。
[0051] 图8B是根据本发明的一个实施例的用于教导学生演奏具有键盘的乐器的计算机辅助方法中使用的具有16个音乐小节的另一个乐谱的示意图。
具体实施方式
[0052] 本发明是旨在用于钢琴入
门课程的听觉训练方法。本发明的方法幷不是为了替代钢琴课程，而是设计为在课程中使用的增强模
块，在
基础音乐演奏艺术和技巧的一个经常被忽视的领域——快速、准确及分析性的精于在真实演奏音乐前能预知如何运用适当的技巧达致演奏时所需的效果的一种内在听觉能力(musical ear)的开发——中提供一系列强化的体验。此外，本发明的方法以有趣的教学游戏的形式提供早期音乐教育，学生对其乐此不疲，同时获得信心和技能。
[0053] 现参照附图，图1示出了根据本发明的一个实施例的用于钢琴教学的计算机辅助方法的流程。
[0054] 在步骤101中，多个音乐片段被储存在储存装置上。所述储存装置可以是本领域已知的任何数据储存装置，例如盒式磁带、CD、DVD、计算机的硬盘、USB记忆棒、智能电话的储存模块等。
[0055] 所述多个音乐片段(以下称为“音频Q”)中的每一个是长度为四拍的小节，每拍包括下行键、上行键或静态键，以及伴奏/背景音乐。如图2A-3D所示，所述音频Q包括由在钢琴的键盘上的四种不同类型的动作所产生的音乐：滑行(多拍滑奏)、扫行(单拍滑奏)、停留(按下琴键幷持续多拍)、轻敲(单拍按压)。所述音频Q还可包括多拍或单拍的休止，即无声拍。
[0056] 在步骤102中，通过声音播放装置播放储存在所述储存装置上的音频Q中的一个以供学生聆听。所述声音播放装置可以是本领域已知的能够播放所储存的音乐片段的任何装置，例如盒式录放机、CD播放器、DVD播放器、计算机、智能电话等。播放所选择的音频Q的方式如图4所示。基本上,每一个音频Q是一个8小节长度的播放。一个音频Q包含两种不同类别的小节内容：(1)只有伴奏/背景音乐的一个小节，(2)同时有伴奏/背景音乐及键盘动作发出的钢琴声音部份的一个小节。这两种不同类别的小节交替播放各四次。
[0057] 在聆听步骤102中播放的音频Q之后，学生可以尝试通过进行相应的键盘动作来模仿所播放的音频Q(步骤103)。优选地，向学生提供演奏辅助装置以模仿所播放的音频Q。如图5所示，演奏辅助装置5(以下称为“扫键器”)包括适于被学生的手握持的握持部分7和从所述握持部分7延伸的扫刷部分8。所述扫刷部分8包括多个刷毛9，所述刷毛9适于按压或扫过钢琴的键盘。
[0058] 扫键器至少提供了以下好处：它能创造平滑、轻松和流畅的滑奏，保护学生的
手指不会受伤，保护键盘免受过度的震动、刮擦和碰撞，幷消除了对弹错键的恐惧。此外，扫键器还有助于将学生的手掌塑造成杯状拱形，这在以后有助于形成对基本钢琴技术有利的手形。
[0059] 可以为学生提供两个分别用于左手和右手的扫键器。学生将两个扫键器握在手掌中，幷代替手指在键盘上使用。它们以柔和的滑行动作沿着白键左右移动，类似于给桌面上漆或熨烫衬衫。刷子的宽面与白键平行。
[0060] 在聆听首次播放的音频Q后，学生可以判断所述音频Q中包含高音谱号的键(由右手的键盘动作模仿)还是低音谱号的键(由左手的键盘动作模仿)、键的长度(多拍或单拍)以及键的音高方向(下行键、上行键或静态键)。
[0061] 在这一步骤中，声音被立即转换成键盘上的身
体模仿动作，导致集中和认知意识的提高。学生必须判断声音的音域(高音/低音)，幷由此决定要使用哪只手——右手还是左手。学生还必须判断音频Q是上行键、下行键还是静态键(既非上行键也非下行键)，以及哪个拍子(如果有的话)是无声的(没有声音但身体上感受得到)。此外，学生还必须辨别四种不同类型的键盘动作：滑行、扫行、停留、以及轻敲。
[0062] 钢琴的键盘大致分为高音区(大约从中央C到最高音的最右键)和低音区(大约从中央C到最低音的最左键)。在活动进行时，学生最初将扫键器尽可能靠近音频Q中听到的起始键
位置。例如，如果音频Q从中央C附近开始，幷上行键跨越整个高音区直至最右键，则学生应该在中央C上或附近开始——高几个音或低几个音幷不重要。
[0063] 在步骤104中，判定学生对所播放的音乐片段的模仿是否正确。该判定可由教师或安装有专门设计的
软件的计算装置(诸如计算机或智能电话)进行。该判定根据关于每个拍子的谱号、长度和音高方向的一组预先设定的标准来进行。应当注意，所述预先设定的标准幷不要求学生在钢琴的键盘上准确地演奏正确的琴键。相反，学生只需要判断音频Q的谱号、长度和音高方向。只要学生在这三个方面正确地判断和模仿音频Q，即使学生未能演奏与音频Q中完全相同的键，学生的模仿也判定为正确。
[0064] 如果学生未能正确地模仿所播放的音频Q，教师或计算装置可通过提供如何模仿所播放的音频Q的指引来帮助学生。例如，教师可以向学生演示手臂的手势，幷可以提出引导性的问题，例如：“声音是越来越高还是越来越低？”，“是右手还是左手？”，“是长音还是一系列短音？”。在以计算装置取代教师的情况下，计算装置可以在其显示器上显示这些手臂的手势和/或播放预录的引导性问题以供学生聆听。
[0065] 音频Q可以重复播放，直到学生按照预先设定的标准正确地模仿它。然后，在步骤105中，向学生提供多个可视化物件，以供学生选择所述可视化物件中对应于所播放的音频Q的一个。在本实施例中，可视化物件是卡片的形式(以下称为“乐谱卡”)，其上印有音乐片段的信息。如图2A-2D所示，每个乐谱卡上印有包括四个拍子的小节的信息，所述信息包括每个拍子的谱号、长度和音高方向。每个乐谱卡10是由纸或塑料、或本领域任何其它常用的材料制成的长方形卡片。高音符号或低音符号印在乐谱卡10的表面15的左部14中，数字1、
2、3和4印在乐谱卡10的表面15的上部16中，表示该小节的拍数。乐谱卡10的表面15的右下部17中印有具有不同方向和/或长度的箭头或横条，表示对应的音乐片段的长度和音高方向。例如，在图2A所示的乐谱卡中印有指向乐谱卡10的表面15的右上
角的箭头，表示高音谱号中的单个4拍上行键滑行(即，如图3A所示的由右手进行的键盘动作)；在图2B所示的乐谱卡中依次印有4个指向乐谱卡10的表面15的右下角的箭头，表示低音谱号中的4个单拍下行键扫行(对应于如图3B所示的左手键盘动作)；在图2C所示的乐谱卡中，在表面15的右下部
17的上部印有
水平横条，表示高音谱号中的单个4拍停留(对应于如图3C所示的右手键盘动作)；在如图2D所示的乐谱卡中，在表面15的右下部17的下部印有4个单拍横条，表示低音谱号中的4个单拍轻敲(对应于如图3D所示的左手键盘动作)。
[0066] 如果学生正确地选择了与所播放的音频Q相对应的乐谱卡，则正确选择的乐谱卡将被放置在卡片架的相应卡槽上(如图6所示)。否则(由教师或计算装置)向学生提供选择对应的乐谱卡的指引。
[0067] 卡片架11包括16个卡槽18，用于容纳对应于16个音频Q的16个乐谱卡10。在卡片架11上放置了16张乐谱卡后，也就是说，在学生正确地模仿了一组16个音频Q之后，可以根据它们被放置在卡片架上的顺序连续播放这16个乐谱卡对应的音频Q。连续播放的16个音频Q对应的乐谱卡被称为“乐谱”。每一个乐谱可由6个“演奏Q”的其中一个作伴奏。有两种类型的演奏Q：一种同时包括16个乐谱卡的演奏及伴奏/背景音乐(称为“跟随演奏Q”)，另一种仅有伴奏/背景音乐(称为“独立演奏Q”)。当跟随演奏Q播放时，学生视奏乐谱。如这演奏是成功的，学生便用独立演奏Q来重复演奏。这样，学生会觉得他或她已经学会演奏一个完整的音乐作品，因此有一种成就感，这将提高他或她对学习钢琴的兴趣。
[0068] 例如，图8A示意性地示出了具有对应于四种类型的键盘动作——滑行、扫行、停留和轻敲——的16个音频Q的乐谱，图8B示出了具有对应于轻敲的键盘动作以及休止(无声拍，在图8B中以附图标记19表示)的16个音频Q的另一个乐谱。
[0069] 当学生能够演奏整个乐谱时，焦点便从“听-奏”转为“看-奏”，即与常见的看乐谱演奏的方式十分不同。本发明的方法提供了良好的练习，以学习如何以聚焦、集中和连续的方式视奏。一旦一个演奏Q开始，学生就应该演奏全部16个小节而不中断。如果他们失去了节拍，也不应该停下来，而是应该重新跟上节拍，幷按时完成第十六个小节。
[0070] 在学生成功完成乐谱中的16个音频Q后，放置在卡片架上的卡片可以重新排列成许多新的组合，以创造更具挑战性的乐谱和视奏体验。此外，当全部16个乐谱完成后，所有的乐谱卡可以混合在一起，以创造出一系列新的超级乐谱和超级挑战。任何独立演奏Q都可用于为这些非常具有挑战性的乐谱伴奏。
[0071] 表1示出储存在储存装置上的多个音乐片段的完整集合，包括四叠乐谱卡(A叠-D叠)，每叠包括4个乐谱。这四叠乐谱卡按照难度逐渐增加的顺序排列。每个乐谱包括16个音频Q和6个演奏Q(3个不同速度的跟随演奏Q和3个不同速度的独立演奏Q)。因此，整套音乐包括352个音乐片段。从表1可以看出，A叠乐谱卡对应于多拍滑行和单拍扫行的键盘动作。A叠的前两个乐谱对应于由右手(表1中以“RH”表示)或左手(表1中以“LH”表示)进行的键盘动作，而A叠的后两个乐谱对应于采用由右手和左手进行的键盘动作，从而形成上升的难度梯度。相同的设计也应用于对应于多拍停留和单拍轻敲的键盘动作的B叠，以及包括与所有四种类型的键盘动作相对应的乐谱的C叠。D叠包括与所有上述四种类型的键盘动作以及休止(即空拍)相对应的乐谱。在表1中也可以看出，除了16个音频Q之外，每个乐谱还包括3个跟随演奏Q(速度从慢到快)和3个独立演奏Q(速度从慢到快)。
[0072]
[0073] 表1音频Q和演奏Q
[0074] 本发明的第二个方面提供了一种用于教导学生演奏具有键盘的乐器(特别是钢琴)的系统。如图7所示，系统1包括设置成储存多个音乐片段3的储存装置2、用于播放所述音乐片段3中的一个以供学生聆听的声音播放装置4、供学生用于根据所播放的音乐片段在乐器上进行键盘动作的演奏辅助装置5(参见图5)、以及计算装置6。所述乐器上的键盘动作选自包括以下的组：多拍滑行，单拍扫行，多拍停留，单拍轻敲(参见图2A-3D)，以及休止(参见图8B中的附图标记19)，幷相应地在乐器上产生声音。计算装置6设置成将由所述键盘动作产生的声音的谱号、长度和音高方向分别与所播放的音乐片段的谱号、长度和音高方向进行比较。
[0075] 所述音乐片段3中的每一个是包括四个拍子的小节，每拍包括下行键、上行键或静态键。优选地，所述存储装置2、声音播放装置4和计算装置6被集成在单个装置中。例如，计算装置6可以是计算机，其包括用于执行由学生的键盘动作产生的声音与所播放的音乐片段之间的比较的处理器。声音播放装置4可以是所述计算机中负责播放声音的模块，例如声卡，而储存装置2可以是所述计算机中负责储存数据的另一模块，例如计算机的硬盘。又例如，计算装置6可以是智能电话，其包括用于执行由学生的键盘动作产生的声音与所播放的音乐片段之间的比较的处理器。声音播放装置4可以是所述智能电话中负责播放声音的模块，而储存装置2可以是所述智能电话中负责储存数据的另一模块。
[0076] 或者，储存装置2也可以是本领域的任何其他储存装置，而声音播放装置4也可以是本领域中能够播放储存在储存装置2上的音乐片段3的任何其他装置。例如，储存装置2可以是光盘(CD)，相应地，声音播放装置4可以是CD播放器。
[0077] 本发明的系统1还包括多个可视化物件10。在该实施例中，可视化物件10是卡片的形式(也称为“乐谱卡”)。如图2A-2D所示，在每个乐谱卡10上印有关于储存在储存装置2上的音乐片段3中的一个的谱号、长度和音高方向的信息。
[0078] 此外，系统1包括卡片架11(也称为“乐谱板”)。如图6所示，乐谱板11是平板的形式，其包括布置成四排的16个卡槽12。每个卡槽12适于容纳一张乐谱卡10。在学生聆听幷成功地模仿所播放的音乐片段之后，学生需要选择所述乐谱卡10中包括与所播放的音乐片段匹配的信息(谱号、长度、音高方向)的一个，幷将所选择的乐谱卡10放入乐谱板11中的一个卡槽12。此过程重复15次，从而将16个所选择的乐谱卡依次放置在乐谱板11上的16个卡槽12中。然后，播放跟随演奏Q，学生在阅读放置在乐谱板11上的16个乐谱卡10的同时随着跟随演奏Q演奏。最后，播放独立演奏Q，学生必须在只有放置在乐谱板11上的16个乐谱卡10作为指引的情况下演奏包含16个小节的整个乐谱(即使用扫键器5进行相应的键盘动作)。
[0079] 此外，系统1还可包括如何使用系统1教导学生演奏具有键盘的乐器(特别是钢琴)的说明18。所述说明18可以是手册、教学视频或音频文件、或本领域已知的任何其它形式。
[0080] 虽然结合目前被认为是最实际和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，幷且旨在
覆盖包括在
权利要求的范围中的各种
修改和等效布置。在不脱离如权利要求书所限定的本发明的新颖方面的情况下，可以对本发明进行修改和变化，幷且本
申请仅由权利要求的范围限制。具体地说，尽管在上述实施例中已经将本发明描述为一种用于钢琴教学的方法和系统，但是应当注意，本发明的原理也可以应用于任何其他乐器的教学，甚至应用于歌唱的教学。
