一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法及系统，应用于教学软件技术领域，包括以下步骤：考试信息录入步骤、标准乐谱上传至分析系统步骤、考卷下发步骤、考生试听考试曲目步骤、考生手动开启考试步骤、考试过程录音步骤、考生音频数据上传至系统步骤、音频数据解码步骤、音频数据预处理步骤、音频数据多维分析计算步骤、对比标准乐谱和考生唱奏音频步骤、各向评分和各测评项综合评分输出步骤和测评结果输出步骤。本发明专利技术使每一位学生都获得全面、客观、准确且具有一致性的测评结果，使教师将精力完全投入于艺术教育。使教师将精力完全投入于艺术教育。使教师将精力完全投入于艺术教育。

【技术实现步骤摘要】
一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法及系统


[0001]本专利技术涉及教学软件
，尤其涉及一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法及系统。

技术介绍

[0002]现行艺术测评唱奏测评部分评分准则一般由老师凭借专业知识及教学经验对学生的唱歌与乐器演奏进行评分。但此类方法主观性较强且效率低下，无法量化评分标准。由于人工打分过程中存在时间、考试人数、考试环境等多方面限制，使得从多方面对每位学生的唱奏进行准确评分这一要求执行起来有较大难度；同时测评过程打分主要依据教师的个人专业知识及经验，对于整个地区性/全校性的考试，学生成绩完全由老师决定，而教师教学水平和主观评判标注的差异将直接影响考试成绩，这在测评的公平性方面存在一定局限性。
[0003]并且在当前人工打分的条件下，艺术测评过程中学生的唱奏内容通常没有录音记录，这使得测评存在过程不透明且结果无法溯源等问题。考试后结果通常由教师手动记录或录入电子档案再对考生的成绩进行分析，以上工作量需耗费大量时间精力来完成，给教师带来极大的工作负担。
[0004]在目前国家重视包括声乐与多种乐器演奏在内的艺术教育，但在各年龄段学生数量庞大而艺术教师资源短缺且教学水平各异的情况下，难以使每一位学生都获得全面、客观、准确且具有一致性的测评结果，也无法使教师将精力完全投入于艺术教育。
[0005]因此，提供一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法及系统，克服现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法及系统，使每一位学生都获得全面、客观、准确且具有一致性的测评结果，使教师将精力完全投入于艺术教育。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法，包括以下步骤：
[0009]考试信息录入步骤，将考生基本信息以及考试信息录入系统；
[0010]标准乐谱上传至分析系统步骤，用于系统对标准乐谱进行解码分析，提取出标准数据备用；
[0011]考卷下发步骤，用于将试卷下发至各学生端，学生进行阅卷并检查系统运行情况；
[0012]考生试听考试曲目步骤，用于学生正式考试前熟悉考试内容；
[0013]考生手动开启考试步骤，用于学生开启正式考试；
[0014]考试过程录音步骤，用于将学生考试过程中的唱奏内容进行录音，形成考生音频数据；
[0015]考生音频数据上传至系统步骤，用于将学生考试音频数据上传至系统进行数据分析以及评分；
[0016]音频数据解码步骤，用于将导入的考生音频数据进行解码，并提取音频数据部分暂存在系统中；
[0017]音频数据预处理步骤，用于对音频数据做初步计算转换为分析类型数据；
[0018]音频数据多维分析计算步骤，用于对预处理后的音频数据依照不同分析单元的功能对音频进行分析，通过计算获得目标分析结果，并存储备用；
[0019]对比标准乐谱和考生唱奏音频步骤，用于读取标准乐谱上传至分析系统步骤内的标准数据组、考试信息录入步骤中的考试信息进行考生唱奏音频数据进行对比；
[0020]各项评分和各测评项综合评分输出步骤，用于将对比标准乐谱和考生唱奏音频步骤中分析结果依照考试信息进行单项评分，根据考试规范将所有单项评分按比例加权进行各项综合评分；
[0021]测评结果输出步骤，用于将综合评分、各项评分以及各分析项测评结果输出至学生端。
[0022]优选的，考试信息录入步骤中的考生信息包括姓名、学号、性别、年龄、班级、学校和考场；考试信息包括考试项目、考试曲目以及每项分析偏差值和评分规则。
[0023]优选的，标准乐谱上传至分析系统步骤中，标准数据包括音准、节奏、歌词、音调和韵律。
[0024]优选的，测评结果输出步骤中还包括将艺术测评中唱奏评分以及分析结果下发至老师端和学生端。
[0025]一种艺术测评中多维度唱奏分析测评系统，包括：信息预处理模块、音频分析模块和综合评分模块；
[0026]信息预处理模块，用于对考生信息、考试信息、唱奏音频的预处理；
[0027]音频分析模块，用于对音频数据进行音准、节奏、停顿、音调和韵律的分析，歌词的识别；
[0028]综合评分模块，用于对音频数据进行综合评分。
[0029]优选的，信息预处理模块包括：考生信息录入单元、唱奏录音单元、考试乐谱分析单元和唱奏音频预处理单元；
[0030]考生信息录入单元，用于从考试系统中读取考生个人信息；
[0031]唱奏录音单元，用于在考试过程中接收考生唱奏内容并存储为待分析音频文件；
[0032]考试乐谱分析单元，用于导入标准乐谱文件并解码分析，提取评分所需信息，包括乐谱节拍类型、唱奏速度，乐谱小节内音符音调、时值、装饰音、强弱变化及对应歌词信息，乐谱内空拍时值信息，乐谱内音符强弱变化信息，建立标准乐谱数据组；
[0033]唱奏音频预处理单元，用于对考生唱奏音频进行分析前预处理，包括高频增强处理用于补偿录音过程中损失的高频部分音频数据、重点分析频段滤波处理用于滤除分析频段外音频数据以及分帧加窗处理用于将音频进行切割为帧并整合为数据组。
[0034]优选的，音频分析模块包括：停顿分析单元、音准分析单元、节奏分析单元、歌词识别单元、音调分析单元和韵律分析单元；
[0035]停顿分析单元，用于计算考生唱奏音频数据组，获得每帧音频的能量值、过零率值
以及谱熵值，确定唱奏过程中每处停顿及其持续时间；
[0036]音准分析单元，用于计算预处理后考生音频数据组，获得每帧音频数据的频域值；
[0037]节奏分析单元，用于计算预处理后考生音频数据组，获得唱奏音频内音符的时域信息；
[0038]歌词识别单元，用于识别预处理后考生音频数据组中语音信息，确定声乐测评演唱音频内的歌词；
[0039]音调分析单元，用于分析每帧音频数据的频域值，获得唱奏音频内音调变化信息；
[0040]韵律分析单元，用于分析预处理后考生音频数据组中数值变化，确定唱奏音频的强弱变化规律。
[0041]优选的，综合评分模块包括：音准评分单元、节奏评分单元、歌词评分单元、旋律评分单元、韵律评分单元和综合容错评分单元；
[0042]音准评分单元，用于对比标准乐谱和考生唱奏音频的音符音调信息，计算获得音准评分；
[0043]节奏评分单元，用于对比标准乐谱和考生唱奏音频的空拍及音符时域信息，综合音符与空拍两个维度，计算获得节奏评分；
[0044]歌词评分单元，用于在声乐测评中对比标准乐谱和考生演唱音频的歌词，计算获得歌词评分；
[0045]旋律评分单元，用于对比标准乐谱和考生唱奏音频的音调变化信息，计算获得旋律评分；
[0046]韵律评分单元，用于对比标准乐谱和考生唱奏音频的强弱变化规律，计算获得韵律评分；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法，其特征在于，包括以下步骤：考试信息录入步骤，将考生基本信息以及考试信息录入系统；标准乐谱上传至分析系统步骤，用于系统对标准乐谱进行解码分析，提取出标准数据备用；考卷下发步骤，用于将试卷下发至各学生端，学生进行阅卷并检查系统运行情况；考生试听考试曲目步骤，用于学生正式考试前熟悉考试内容；考生手动开启考试步骤，用于学生开启正式考试；考试过程录音步骤，用于将学生考试过程中的唱奏内容进行录音，形成考生音频数据；考生音频数据上传至系统步骤，用于将学生考试音频数据上传至系统进行数据分析以及评分；音频数据解码步骤，用于将导入的考生音频数据进行解码，并提取音频数据部分暂存在系统中；音频数据预处理步骤，用于对音频数据做初步计算转换为分析类型数据；音频数据多维分析计算步骤，用于对预处理后的音频数据依照不同分析单元的功能对音频进行分析，通过计算获得目标分析结果，并存储备用；对比标准乐谱和考生唱奏音频步骤，用于读取标准乐谱上传至分析系统步骤内的标准数据组、考试信息录入步骤中的考试信息进行考生唱奏音频数据进行对比；各项评分和各测评项综合评分输出步骤，用于将对比标准乐谱和考生唱奏音频步骤中分析结果依照考试信息进行单项评分，根据考试规范将所有单项评分按比例加权进行各项综合评分；测评结果输出步骤，用于将综合评分、各项评分以及各分析项测评结果输出至学生端。2.根据权利要求1所述的一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法，其特征在于，考试信息录入步骤中的考生信息包括姓名、学号、性别、年龄、班级、学校和考场；考试信息包括考试项目、考试曲目以及每项分析偏差值和评分规则。3.根据权利要求1所述的一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法，其特征在于，标准乐谱上传至分析系统步骤中，标准数据包括音准、节奏、歌词、音调和韵律。4.根据权利要求1所述的一种艺术测评中多维度唱奏分析测评方法，其特征在于，测评结果输出步骤中还包括将艺术测评中唱奏评分以及分析结果下发至老师端和学生端。5.一种艺术测评中多维度唱奏分析测评系统，其特征在于，包括信息预处理模块、音频分析模块和综合评分模块；信息预处理模块，用于对考生信息、考试信息、唱奏音频的预处理；音频分析模块，用于对音频数据进行音准、节奏、停顿、音调和韵律的分析，歌词的识别；综合评分模块，用于对音频数据进行综合评分。6.根据权利要求5所述的一种艺术测评中多维度唱奏分析测评系统，其特征在于，信息预处...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐漪荃，
申请(专利权)人：南京新知艺测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：