专利名称：具有本地培训终端和远程监控站的音乐教学系统的制作方法
一般来说，本发明涉及一种音乐教学系统，该系统借助于网络支持对于具有演奏控制器如键盘的乐器的教学，本发明还涉及用于存储音乐培训程序的一种机器可读媒体。
传统上，人们通过下述各种方式来学习音乐，即，定期到提供音乐教学工具例如各种乐器的音乐学校或音乐教室上课，或者学习相应的课程，学生将记录有他的或她的音乐演奏的记录媒体如磁带寄送给教师，教师将修改过的演奏寄回给学生以供练习，或者利用教科书和听示范演奏来自学。
在传统的音乐教学系统中，没有使用网络进行教学，或者即使使用了网络，也局限于一定的空间如教室内。另一个问题是，因为音乐演奏完全依赖于人的感觉，单独使用音乐教学设备无助于学生学习音乐。
所以本发明的一个目的是提供能够通过网络例如国际互联网在家中或其它地点进行教学的一种音乐教学系统和一种音乐培训设备，和提供用于存储音乐培训程序的一种机器可读媒体。
本发明的另一个目的是提供能够主要根据人的感觉创建音乐课程的一种音乐教学系统和一种音乐培训设备，和提供用于存储音乐培训程序的一种机器可读媒体。
在实现本发明时，根据本发明的一个方面，提供一种音乐教学系统，该系统包括一个教员终端(教师终端)和至少一个学员终端(学生终端)，这些学员终端通过网络与该教员终端相连。学员终端包括可由学员(学生)手动操作以进行样本演奏的一种乐器、用于分析该学员的培训水平并制定出对应于其培训水平的教程的一个处理器装置、和由该处理器装置控制用于根据教程显示出教学乐谱从而使学员可以弹奏乐器进行样本演奏而再现教学乐谱的一个显示器装置。教员终端包括用于通过网络接收表示来自学员终端的样本演奏的数据的一个接收器装置、由教员(教师)控制用于根据接收到的数据评估样本演奏以便给出意见信息的一个处理器装置，学员终端不能给出这类信息，和将意见信息发送回学员终端的发送器装置。特别是，当通过网络从教员终端接收到意见信息时，学员终端控制显示器装置显示出教学乐谱的练习部分，和根据意见信息对于该练习部分的评述，从而提示学员按照评述演奏练习部分。
在实现本发明时，根据本发明的另一个方面，提供可以通过网络与一个培训中心通信的一种音乐教学设备或本地培训设备。这种本地培训设备包括可以由学员操作进行样本演奏的一种乐器、用于分析学员的培训水平并制定出相应于其培训水平的教程的一个处理器装置、由该处理器装置控制根据教程显示教学乐谱从而使学员可以弹奏乐器进行样本演奏而再现乐谱的一个显示器装置、用于通过网络将表示样本演奏的数据发射到培训中心从而使得培训中心能够根据接收到的数据评估样本演奏以给出意见信息的一个发送器装置，本地培训设备不能给出这类意见信息，和用于通过网络从培训中心接收意见信息的一个接收器装置。特别是，处理器装置在接收到意见信息时控制显示器装置显示教学乐谱的练习部分和根据意见信息对于练习部分的评述，从而提示学员根据评述弹奏练习部分。
可取的是，该处理器装置将表示由乐器产生的样本演奏的数据与表示显示在显示装置上的教学乐谱的数据进行比较，如果样本演奏与教学乐谱之间的偏差超过乐理上可以接受的程度，则该处理器装置给出教学乐谱的一段练习部分，在节奏上强调练习部分以便于练习弹奏乐器。
可取的是，本地培训设备还包括一个声源装置，其由处理器装置控制根据意见信息产生相应于教学乐谱练习部分的示范演奏，使得示范演奏按照详述加以修改以便以可听见的方式教导学员。
在实现本发明时，根据本发明的再一个方面，提供用于一种音乐培训设备的机器可读媒体，所说音乐培训设备包括一个CPU、一个显示器和一个可以由使用者用手操作以进行演奏，并可以通过网络与培训中心的监控计算机连接以根据使用者的技能水平进行远程培训的乐器。该媒体包括可由CPU执行的程序以使音乐培训设备实施包括以下步骤的方法，根据使用者的技能水平在显示器上显示一段教学乐谱，从而提示使用者弹奏乐器进行样本演奏以再现所显示的教学乐谱；将表示样本演奏的事件数据与表示教学乐谱的音符数据进行比较以对样本演奏进行定量评估；将表示样本演奏的事件数据通过网络发送到监控计算机，使得监控计算机可以根据事件数据对样本演奏给出定性评估结果，从而给出指示数据，定性评估与定量评估不同，无法从音乐培训设备获得；通过网络从监控计算机接收指示数据，根据由所接收的指示数据表示的定量估评或者定性估评改变教学乐谱以提高使用者的技能水平。
按照本发明，学员终端或学生终端作为一个用户机借助于一个广域网络例如国际互联网与作为一个服务器计算机或监控计算机的教员终端或教师终端相连。通过网络将音乐培训程序从教师终端上下载，并安装到学生终端上。或者，通过在学生终端中放入存储有这种程序的机器可读媒体或记录媒体来安装音乐培训程序。然后，在学生终端上，按照节拍练习诸如乐器指法一类的音乐课程，将这些教学的结果随时传送回教师终端。这使得能够在教师终端以专业感觉对教学成果进行可听估评。根据估评结果，教师给学生提出具有详细解释和阐述的意见信息或指示数据。所以本发明使得可以通过例如将音乐培训程序安装在个人计算机或客户计算机上而将学生终端设置在家中，从而在家中提供完善的音乐教学。此外，实际教学由学生终端在现场进行，而依赖于人的感觉的细致教学则由作为服务器的教师终端发出，从而有效地提供了基本的音乐教学。
图1为表示作为本发明的一个优选实施例的一种音乐教学系统的示意图；图2为指示在本发明的音乐教学系统的一个学生终端上安装的教学软件的引导流程图；图3为表示本发明的音乐教学系统中学生终端的硬件结构的一个方框图；图4为指示本发明的音乐教学系统中学生终端处理程序和教师终端处理程序的流程图；图5(a)、5(b)和5(c)为表示在本发明的音乐教学系统中创建的教程文件、个人信息数据文件、和意见文件的示意图；图6为表示用于本发明的音乐教学系统中的教程的示意图；图7为表示在本发明的音乐教学系统中执行的一种音乐培训程序的软件结构的示意图；图8为描述本发明的音乐教学系统中的一种教学模式生成算法的示意图；图9为表示在本发明音乐教学系统学生终端的显示器上所显示的教学屏面内容的一个实例的示意图。
图1所示为作为本发明的一个优选实施例的一种音乐教学系统的网络系统的概观。参见图1，参照标号1指示用作培训中心中的服务器计算机或监控计算机的一个教师终端或教员终端。参照标号2、3和4指示用作用户计算机或本地音乐培训设备的学生终端或学员终端。教师终端1与学生终端2、3和4通过网络5相互联接。网络5为广域网络例如国际互联网。在该示例中，包含三个学生终端2、3和4。但是显然在这个系统中可以包含三个以上的学生终端。学生终端2、3和4分别安装有音乐培训程序。学生终端2、3和4分别包括演奏控制器或乐器例如一个键盘，图中未示出。
在图1所示的总体结构中，本发明的音乐教学系统包括一个教员终端(教师终端1)和至少一个学员终端(学生终端2)，该学员终端通过网络5与教员终端联接。在每个学员终端，有一个乐器装置例如键盘可以由学员(学生)用手操作以进行一段样本演奏。用户计算机的处理器装置分析学员的培训水平，并制定与其培训水平相应的教程。该处理器装置控制用户计算机的显示器装置根据教程显示教学乐谱，以便学员通过操作乐器装置进行样本演奏来再现教学乐谱。另一方面，教员终端装备有一个接收器装置，该接收器装置通过网络5从学员终端接收表示样本演奏的数据。教员(教师)操作服务器计算机的处理器装置根据所接收的数据对样本演奏进行评估以便给出意见信息，这个信息无法由学员终端给出。一个发送器装置将意见信息发射回学员终端。特别是，当通过网络5从教员终端接收到意见信息时，学员终端控制显示器显示教学乐谱的练习部分和根据意见信息对于练习部分的评述，从而提示学员按照评述演奏练习部分。
图3的方框图表示每个学生终端2、3和4的构造的一个示例。参照图3，一个CPU(中央处理器)11用作主控制器或处理器装置。在CPU11的控制下，执行音乐培训程序。同时，也可以执行其它应用程序。CPU11通过一条CPU总线24与一个ROM(只读存储器)12、一个RAM(随机存取存储器)13、一个显示接口(DISPLAYI/F)18、一个HDD(硬盘驱动器)16、一个CDROM驱动器(CD-ROM drv)19、和一个键盘(KEY BOARD)20相连，所说键盘具有假名(日文字母)键、数字键和符号键。
CPU11还通过CPU总线24与由硬件或软件构成的一个声源14、包括一个接收器和一个发送器以提供与一个网络例如国际互联网之间的通信接口的一个网络接口(NETWORK I/F)21、和用于传送MIDI信息的一个MIDI接口(MIDI I/F)22相连。声源14与一个DAC15相连，该DAC15在每个采样周期将从声源14接收到的数字音调数据转换成模拟音调信号并输出该模拟音调信号。MIDI I/F22与一个演奏控制器23或一个乐器例如键盘相连，或者与一个外部MIDI装置相连。
ROM12存储由CPU11执行的程序。在RAM13中，写入了教程文件、个人信息文件、意见文件，下文中介绍，和用于音乐教学的音乐数据和乐谱数据。此外，由CPU11使用的工作存储区域和其它区域设置在RAM13中。
一个显示监视器17和显示接口18构成一个显示器装置，使用者(就是学生或学员)通过该显示器装置与学生终端交互联系。HDD16存储操作系统OS(例如微软公司的Windows95(商标))、音乐培训程序、乐谱数据、音乐教学文件、和其它应用程序。在CD-ROM驱动器19中装有一张CD-ROM 19-1。从该CD-ROM 19-1中可以检索到多种应用程序和各种数据。将这些应用程序和数据安装或拷贝在HDD16上。在这种情况下，音乐培训程序存储在CD-ROM 19-1中，因此可以容易地安装和升级该程序。
声源14可以用硬件如声源板卡或软件如—种应用程序来实现。声源14可以是一种FM合成声源、一种PCM声源，其中音调采样数据从一个波形存储器中读出，或者是模拟声学乐器的一种VA声源。网络接口21通过例如一条电话线提供了学生终端与网络如国际互联网之间的一个双向接收器/发送器接口。借助于该网络接口，学生终端可以接收应用软件如音乐培训程序和各种数据。MIDI接口22在一个外部MIDI装置之间传送MIDI信息，从演奏控制器23如一个MIDI键盘接收MIDI事件数据。
在预定采样频率FS(例如44.1kHz)的每个周期从声源14传输到DAC15数字音调数据被转换成模拟音调数据，其输出标记为TONE OUTPUT。将这个音调信号输入到一个发声系统(未示出)中以发出声音。
上述构成与一台个人计算机或一台工作站的构成相当。所以，根据本发明构成的音乐教学系统的学生终端可以在一台个人计算机或一台工作站上实现。如附图中所示，由个人计算机或工作站实现的音乐教学设备或本地培训设备可以借助于网络接口21与一个远程培训中心通信。本地培训设备装备有一个乐器装置或演奏控制器23，其可由学员用手操作进行一段样本演奏。CPU11或处理器装置分析学员的培训水平，并制定与该培训水平相应的教程。处理器装置控制包括监视器17的显示器装置根据教程显示教学乐谱，以使学员能够通过操作乐器装置进行样本演奏来再现教学乐谱。网络接口21的一个发送器装置通过网络将表示样本演奏的数据发送到培训中心，使得培训中心能够根据这些数据评估该样本演奏以给出意见信息，这种信息无法从本地培训设备获得。网络接口21的—个接收器装置通过网络从培训中心接收意见信息。特别是，当接收到意见信息时处理器装置控制显示器装置显示教学乐谱的练习部分和根据意见信息对于该练习部分的评述，从而提示学员按照评述演奏练习部分。
可取的是，处理器装置将表示由乐器装置产生的样本演奏的数据与表示在显示器装置上显示的教学乐谱的数据进行比较，如果样本演奏与教学乐谱之间的偏差超过乐理上可以接受的程度，则处理器装置给出教学乐谱的一段练习部分，并在节奏上强调练习部分以便于练习弹奏乐器。
可取的是，本地培训装置设备有声源装置14，并由处理器装置控制根据意见信息产生相应于教学乐谱练习部分的示范演奏，使得示范演奏按照评述加以修改以便以可听见的方式教导学员。
应当指出，培训中心或教师终端的构成也等同于一台个人计算机或一台工作站，并且与学生终端基本相同。所以，从图3所示可以很容易理解教师终端的详细构造。教师终端或中央培训设备可以通过网络与本地培训设备相互传递信息，所说本地培训设备包括可由学员用手操作进行一段样本演奏的一个乐器、用于分析学员培训水平和制定相应于培训水平的教程的一个处理器装置、和由处理器装置控制根据教程显示教学乐谱以使学员可以通过操作乐器装置进行样本演奏来再现教学乐谱的一个显示器装置。中央培训设备装备有一个接收器装置，用于通过网络从本地培训设备中接收表示样本演奏的数据。教员控制一个处理器装置或CPU根据所接收的数据估评样本演奏，以便给出意见信息，这类信息无法从本地培训设备中获得。一个发送器装置将意见信息发送回本地培训设备，从而使本地培训设备能够显示教学乐谱的练习部分和对于该练习部分的评述，以提示学员根据评述演奏该练习部分。
安装在学生终端中的音乐培训程序具有如图7所示的结构。明确地讲，这个程序包括教学软件、音乐教学数据、对应于音乐数据的乐谱数据、和包括教程数据和下述意见数据的一个批处理文件。执行批处理文件启动教学软件。以下参照图2所示流程图介绍教学软件引导处理程序。应当指出，以下描述是把使用者视为学生给出的。
当在学生终端上执行音乐培训程序的批处理文件时，教学软件启动。在步骤S1,CPU11在学生终端的存储器装置中检索教学历史。如果在HDD16中找到一个教程文件或一个个人信息文件，则认为使用者有过教学历史，据此处理程序进入步骤S2。在步骤S2中，通过例如打开一个窗口，在这个窗口下教学软件引导程序结束，在学生终端的监视器上显示出一个课程选择菜单，以供选择继续教学和进行新的教学。如果没有发现教学历史，则处理程序进入步骤S3，在该步骤中，通过例如打开一个窗口，在这个窗口下教学软件引导程序结束，在学生终端的监视器上显示出一个课程选择菜单。
教学软件提供若干课程，学生可以根据他的或她的技能水平选择适当的课程。在这种情况下，根据教学课程水平学习不同的音乐片段或不同的音乐程式。例如，在初学者课程中，可以由教学软件设定相对容易表现的音乐片段。而在高级课程中，音乐片段可以修改为具有与初学者不同的程式。
然后，在教学软件启动之后，当学生看着显示监视器17上的显示屏幕选择继续以前的课程或者选择新的课程时，学生终端处理程序开始运行。下面参照图4所示流程图介绍学生终端处理程序和教师终端处理程序。
当学生终端处理程序开始时，在步骤S10进行使用者水平确定处理。如果已经选择了继续进行以前的教学，则选择上次教学的当前课程。如果学生已经作过课程选择，学生选择高级课程、中级课程和初级课程之一，或者请求教师终端选择适合的课程。在后一种情况，教师终端从音乐数据文件中选择一个测验片段进行评估，指示使用者用在手边的乐器装置演奏测验曲目的预定片段或者整个测验曲目。当使用者使用键盘演奏测验曲目时，该键盘为演奏控制器23或乐器装置，从键盘输出的演奏信息或事件数据被与测验曲目的音乐数据比较，以确定它们之间在触键时间、选通时间(释放键时间)、音调(音符)、和压键力(速度)方面的差别。根据差别的程度，从高级课程、中级课程和初级课程中选择适合的课程。
接着，在步骤S11，如果已经选择了继续以前的教学，则显示迄今为止已经练习过的音乐文件清单，使用者或学生可以从中选择所需的一个。如果学生已经选择高级课程、中级课程和初级课程之一，或者教师已经选择高级课程、中级课程和初级课程之一，则在显示监视器17上显示在音乐数据文件中所包含的与所选择课程相应的乐曲曲名列表，学生从中选择所需的一个。然后，在步骤S12，根据所选择的课程和所选择的乐曲产生一个教程文件。这个教程文件的结构如图5(a)所示。教程由多个阶段1、2、……、n组成。阶段的数目取决于所选择的课程和所选择的教学乐曲。例如，第一阶段教学学习右手演奏，第二阶段教学学习左手演奏，第三阶段教学学习用双手演奏。有时，通过将一首教学乐曲划分成预定数目的方式将一个教学乐曲部分分配到各个阶段。在该教程文件中，当完成分配到特定阶段的教程时，学生可以进入下一个阶段，指示进度的指针向前推进。
然后，在步骤S13，如果已经选择了继续进行以前的教学，则恢复教程文件中上述指针所指阶段的教学。如果选择一个新的课程或者根据学生技能水平选择了一个课程，则教学从第一阶段开始。下文中以初学者课程为例介绍这种教学过程。在初学者课程中，将所练习的乐曲分成预定数目的短的片段。对于由预定数目的短片段构成的练习曲分别进行右手教学、左手教学和双手教学三个步骤。在这种情况下，从乐谱数据文件中读出具有在教学乐曲中练习的单位音程的练习曲的乐谱并显示在显示监视器17上。这时，在右手教学中，例如，用右手演奏的音符以暗色表示，用左手演奏的音符以浅色表示。在左手教学中，例如，在所显示的教学乐谱中，用左手演奏的音符以暗色表示，而用右手演奏的音符以浅色表示。在双手教学中，用右手演奏和用左手演奏的音符都以暗色表示。应当指出，单位音程的持续时间取决于所选择的课程和学习或培训的进度。
此外，在显示监视器17上显示的教学乐谱中，有一个标记连续地指示将要演奏的音符，从而提示学生保持时间演奏每个片段。学生跟随这个标记利用键盘再现教学乐谱，从而他或她能够在保持预定时间的同时严格地按照乐谱的指示进行演奏。另外，可以以两种方式实现这种教学。按照一种方式，学生在没有伴奏的情况下进行演奏。按照另一种方式，学生在有伴奏的情况下弹奏键盘。学生可以选择两种方式之一。
在练习过程中，将教学乐谱的示范演奏与由学生输入的样本演奏进行比较。确定示范演奏的音符数据与样本演奏的事件数据之间在触键时间、选通时间(释放键时间)、音调(音符)、和压键力(速度或音量)之间的偏差程度以进行本地定量评估。如果学生在样本演奏中的错误超过可以接受的程度，则停止演奏，学生演奏错误的音符用红色显示，从而提示学生按照教导的方式练习发生错误的部分。
在确定演奏错误的程度是否超过可以接受的水平时，可以将作为标准的节拍、音调和音量的预定值设定为衡量学生培训水平的参数。这种设计使之能够对于低水平的学生例如初学者作出合理的判断和对高水平的学生作出严格的判断。
下面参照图6介绍上述教学方式。图6所示教程沿时间轴或横轴进展。随着时间推移，教学阶段升级或推进。在本例中，表示了在阶段1的指导课程和在阶段n-1的另一指导课程。重复每一指导课程，直到几乎可以完美地演奏发生问题的部分为止。应当指出，指导课程不仅可以由本地学生终端指定，而且，在某些情况下，可以由远程教师终端指定，如下所述。当学生上指导课程时，一个调度程序将有问题的部分和指导课程的结果保存在个人信息文件中。学生通过用手指弹奏键盘上发生错误的音符和该音符之前和之后的音符，和弹奏由存储在诸如ROM12和RAM13的存储器装置中的各种曲式组合构成的教学曲式来完成指导课程。
下面参照图8介绍构成教学曲式的一种方式的实例。应当指出，RAM13存储了在HDD16中存储的变化曲式的拷贝。如果学生产生错误的位置是两个四分音符“re”和“sol”，则选择长度等于两个四分音符的变化曲式。例如，选择图8(b)所示的曲式例1。应当指出，每个变化曲式没有定调，所以是简单节奏的曲式。如图所示，曲式例1由一个附点四分音符和一个八分音符组成。将这个曲式例1与图8(a)中所示错误部分结合构成图8(c)所示的教学曲式例1。因此这个教学曲式例1由附点四分音符“re”和一个八分音符“sol”构成。因为增加了节奏，所以这个教学曲式易于演奏，从而增强了教学效果。
如果选择了如图8(d)所示的由一个八分音符和一个附点四分音符构成的曲式例2，则将曲式例2与图8(a)中所示的错误部分结合构成如图8(e)所示的教学曲式例2。该教学曲式例2由一个八分音符“re”和一个附点四分音符“sol”构成。在这种情况下，因为也增加了节奏，所以这个教学曲式易于演奏。教学曲式或练习部分在节奏上予以强调从而便于弹奏乐器装置。将在指导教学下产生的演奏信息与所构成的教学曲式比较。根据比较结果，进行教学练习直至演奏教学乐谱所产生的错误不超过预定次数为止。
应当指出，当学生在学生终端上进行了演奏时，控制教程的调度程序生成该学生的个人信息数据文件。该个人信息数据文件包含表示进行教学的数据的历史日期、表示教学阶段的阶段级数信息、表示教学中产生错误的错误编码、表示从下述教师终端接收的意见数据文件的文件名、和如图5(b)所示的其它信息。所以，个人信息数据文件指示该学生接受过什么课程教学。
再参照图4所示的流程图，该学生不断练习直到他或她在初学者课程中能够用右手演奏整个乐曲，然后用左手演奏整个乐曲、最终还可用双手演奏整个乐曲。在这些教学过程中，该学生可以在步骤S14中将教学结果随时发送到教师终端。更具体地说，将表示样本演奏的事件数据、包含指示该学生已经达到教程中哪一个阶段的阶段指针信息的教程文件、和迄今为止由调度程序所产生的指示教学项目的个人信息数据文件发送到教师终端。
教师终端保持在正常的激活状态。在步骤S15，教师终端从学生终端接收教学结果。所接收的教学结果存储在记录媒体如安装在教师终端上的HDD中。当教师终端接收到教学结果时，向教师或教员通知新数据的到达。在步骤S16，教师打开存储教学结果的文件，再现从学生终端接收的样本演奏的事件数据，对样本演奏进行定性评估，并参照随演奏事件数据接收到的个人信息数据和教程创建指导意见文件。这个指导文件主要包括存储在学生终端中的教学乐曲的文件名、指示教学乐曲乐谱上教师想要作出评述的位置的位置数据、显示在乐谱中由位置数据指示位置上的评述数据、用于再现教学乐曲的演奏控制信息，如果需要改变教程，还包括改变的教程数据。教学乐曲的演奏控制信息包括用于规定教师想要作出评述的教学乐曲中单位音程的音程位置信息、用于重复再现所需单位音程的再现信息、和用于控制每个部分发声的部分开/关信息。当规定的单位音程或乐谱的规定部分出现在显示监视器17上时，评述与教学乐谱一起同时显示出来，对于学生的评语显示在正文或图解中。
在步骤S17将如此建立的意见文件发送回学生终端。因为在意见文件中不包含乐谱数据和乐曲数据，降低了传送负荷。在步骤S18，学生终端从教师终端接收意见文件。当已经接收到意见文件时，学生终端向学生报告完成接收。因为意见文件相当于一个批处理文件，当学生打开所接收的意见文件时，如果教学软件没有处于激活状态，则立即启动。然后，在步骤S19，学生终端确定意见或指示是肯定的，还是否定的。如果意见是肯定的或者是表示赞赏的，则当前乐曲的教学结束。如果意见是否定的，则处理程序分支进入步骤S20，在该步骤中指示学生按照由教师准备的意见文件练习指导课程。在图6中表示为指示课程。
下面进一步介绍在步骤S20中练习的指导课程。当学生打开所接收到的意见文件时，在显示监视器17上显示出由教师指出的练习位置或部分的列表。当学生选择其中一个位置时，根据意见文件中的位置数据从乐谱数据文件中读出对应于所选择位置的乐谱，并显示在显示监视器17上。与此同时，教师的评述显示在乐谱上。这种情形表示在图9中，在教学屏幕上包含问题或练习部分的乐谱B之上显示评述A“跟随着伴奏的低音部，一个音符接一个音符地认真演奏这个部分”。应当指出，还显示出控制开关C以进行显示乐谱的示范演奏。
当通过点选指点装置例如一个鼠标选择控制开关C的“演奏”按钮时，显示在教学乐谱上的一根标记线开始随音乐节拍同步移动，被标记线D指示的音符的音调由声源14和DAC15再现。这些音调根据包含在意见文件中的控制信息按照教师指示的示范演奏而再现。
学生还可以对再现的示范演奏进行练习演奏。在这种课程中，当通过点选“演奏”按钮进行再现时，学生可以降低除低音部分以外其它部分的音量或关闭这些部分以便能够按照评述A所推荐的清楚地听到低音伴奏。用于控制所有部分的发声的控制信息也包含在意见文件中。应当指出，当在学生终端上检查按照教师意见练习的课程时，意见文件的文件名添加到个人信息数据文件中作为教学历史的一部分，如图5(b)所示。
再参见图4所示的流程图，当在步骤S20已经完成了指导课程时，程序返回到步骤S13，在这个步骤中根据教程继续进行教学，从而结束当前的教学阶段。如果意见文件包含为增强教学效果而修改的教程数据，则教学按照修改的教程进行。如果完成了当前阶段的教学，则开始下一阶段的教学。然后，按照上述方式将教学结果发送到教师终端以对音乐教学进行定性评估。如果从教师终端获得批准意见，就结束测验乐曲的教学。就是说，重复步骤S13至步骤S20的操作直到从教师终端获得批准意见，从而完成每个教学阶段。应当指出，当从教师终端获得批准意见时，最后一个阶段n已经完成。在这种情况下，报告给教师终端的教学结果包含一个乐曲的全部演奏数据。所以，学生可以结束所有阶段的音乐教学，进入下一更高级的课程。
回头参见图3，本发明音乐设备的学生终端可以通过网络与教师终端的监控计算机联接以便根据技能水平远程培训一位使用者。在音乐设备中，具有演奏控制器23的形式的乐器装置可以由使用者用手操作以进行演奏。具有监视器17的形式的显示器装置，用以显示与技能水平相当的教学乐谱，从而提示使用者通过操作乐器装置进行一段样本演奏来再现所显示的教学乐谱。处理器装置为CPU11的形式，用于将表示样本演奏的事件数据与表示教学乐谱的音符数据进行比较以在本地对样本演奏进行定量评估。发送器装置设置在网络接口21中，用于通过网络将表示样本演奏的事件数据传送到监控计算机，使得监控计算机可以根据事件数据对样本演奏进行远程定性评估，从而给出指示数据。定性评估与定量评估不同，无法从本地获得。接收器装置也设置在网络接口21中，用于通过网络从监控计算机中接收指示数据，以将指示数据传输到处理器装置。处理器装置或CPU11根据本地定量评估或由所接收的指示数据表示的远程定性评估修改教学乐谱，以有效地提高使用者的技能水平。
具体地说，CPU11根据指示数据控制显示监视器17显示教学乐谱的练习部分和对于该练习部分的评述，从而提示使用者按照评述演奏练习部分。本发明的音乐设备装备有声源14，该声源14由CPU11控制，用于根据指示数据产生对应于教学乐谱的练习部分的示范演奏，使得能够根据评述修改示范演奏从而可听地教导使用者。
比较得当的是，当定量评估指示出样本演奏与教学乐谱之间的偏差超过乐理上可以接受的程度时，CPU11给出教学乐谱的练习部分，在节奏上强调该练习部分，以便于操作乐器装置。此外，CPU11在对样本演奏的总体表演进行定性评估的同时，对于样本演奏的节奏、音调和音量之—进行定量评估。而且，CPU11分析由使用者产生的初始演奏，以确定使用者的技能水平，并制定与其技能水平相当的教学乐谱。
如上所述，根据本发明构成的音乐教学系统中的学生终端和教师终端可以由个人计算机或工作站构成。音乐培训程序可以存储在磁盘如软盘、光盘、半导体存储器、或计算机使用的其它机器可读媒体上。或者，可以借助于通信线路例如上述的网络从网络接口21下载音乐培训程序。通过机器可读媒体或者网络提供程序便于增加和升级程序。此外，本发明可以应用于声源、记录装置等分立设置的系统，或者是将这些装置彼此相互内连的系统。
本发明的音乐培训程序可以存储在硬盘驱动器16中，程序从硬盘载入RAM13中以进行音乐教学。这样便于增加和升级程序。除了HDD16，还可以使用放置CD-ROM 19-1的CD-ROM驱动器19。还可以配置具有与CD-ROM驱动器19相同功能的磁光(MO)盘驱动器。在本发明的音乐培训设备中使用机器可读媒体如CD-ROM19-1，所说设备包括CPU11、显示器17和乐器23，所说乐器23可由使用者手动操作以产生一段演奏，并通过网络与一台监控计算机相连以便按照使用者的技能水平进行远程培训。所说媒体包含音乐培训程序，该程序可由CPU11执行以使音乐培训设备实现所说方法，所说方法包括以下步骤在显示器17上显示与使用者技能水平般配的教学乐谱，以提示使用者通过操作所说乐器23进行__段样本演奏来再现所显示的教学乐谱，将表示样本演奏的事件数据与表示教学乐谱的音符数据比较以对昕说样本演奏进行定量评估，将表示样本演奏的事件数据通过网络传送到监控计算机使得监控计算机能够根据事件数据对样本演奏二进行定性评估，从而制定指示数据，通过网络从监控计算机接收指示数据，根据定量评估或由所接收的指示数据表示的定性评估修改教学乐谱以提高使用者的技能水平。
如上所述，并且根据本发明，学生终端作为一个用户机，而教师终端作为一个服务器计算机，与一个广域网如国际互联网联接。音乐培训徊钶以通过网络从教师终端安装在学生终端，或者利用放置在学生终端中的存储该程序的机器可读媒体进行安装。在学生终端，学生接收音乐教学例如指法练习和跟随节拍练习，练习结果随时传送到教师终端。这样就使得教师终端能够以专业的音乐感觉可听地评估教学结果，并将意见传送回学生终端，利用音乐感觉进行的定性评估是难以通过安装在学生终端中的培训程序教授的。因此，可以通过将音乐培训程序安装在一台个人计算机上而将学生终端设置在家中。这样学生就可以在家中接受定性的音乐教学。此外，定量的教学由学生终端实现，而依赖于人的乐感的定性教学由作为服务器的教师终端给出，从而有效地提供基本的音乐教学。
权利要求
1.一种音乐教学系统，它包括一个教员终端和至少一个学员终端，该学员终端通过网络与所说教员终端联接，所说学员终端包括可由一个学员操作以进行一段样本演奏的一个乐器、用于分析该学员培训水平并制定与所说培训水平相当的教程、和一个显示器装置，所说显示器装置由所说处理器装置控制，用于根据教程显示教学乐谱，从而通过操作所说乐器产生所说样本演奏可以再现所说教学乐谱，教员终端包括通过网络从学员终端接收表示样本演奏的数据的一个接收器装置、由教员控制根据所接收的数据估评所说样本演奏从而制定意见信息的一个处理器装置、和将所说意见信息传送回所说学员终端的一个发送器装置，所说意见信息不能由学员终端给出，其中学员终端在通过网络从教员终端接收到所说意见信息时控制所说显示器装置显示出所说教学乐谱的练习部分和根据所说意见信息对于所说练习部分的评述，从而提示学员根据评述演奏练习部分。
2.可以通过一个网络与一个培训中心联接的一种本地培训设备，它包括一个乐器，其可由一个学员手动操作以进行一段样本演奏；一个处理器装置，其用于分析所说学员的培训水平并制定与所说培训水平相当的教程；一个显示器装置，其由所说处理器装置控制根据教程显示教学乐谱，使得能够通过操作所说乐器进行一段样本演奏来再现教学乐谱；一个发送器装置，其通过网络将表示所说样本演奏的数据传送到所说培训中心，以使培训中心能够根据所说数据对所说样本演奏进行评估和给出意见信息，所说意见信息不能由所说培训设备给出，和一个接收器装置，其通过网络从培训中心接收意见信息；其中所说处理器装置在接收到所说意见信息时控制所说显示器装置显示所说教学乐谱的一个练习部分和根据所说意见信息对所说练习部分的评述，从而提示学员根据评述演奏所说练习部分。
3.如权利要求2所述的本地培训设备，其特征在于所说处理器装置将表示利用所说乐器进行的样本演奏的数据与显示器装置上显示的表示所说教学乐谱的数据进行比较，如果样本演奏与教学乐谱之间的偏差超过音乐上可以接受的程度，则给出所说教学乐谱的一个练习部分，在节奏上强调所说练习部分以便于演奏乐器。
4.如权利要求2所述的本地培训设备，其特征在于它还包括一个声源装置，该声源装置由所说处理器装置控制根据所说意见信息产生对应于所说教学乐谱的练习部分的示范演奏，从而能够根据所说评述修改示范演奏，以可听地教导所说学员。
5.一种中央培训设备，其可通过网络与一个本地培训设备联接，所说本地培训设备包括可由一个学员手动操作以进行样本演奏的一个乐器、用于分析所说学员的培训水平和制定对应于所说培训水平的教程的一个处理器装置、和一个显示器装置，所说显示器装置由所说处理器装置控制根据所说教程显示教学乐谱，从而可以通过操作所说乐器进行样本演奏来再现所说教学乐谱，所说中央培训设备包括一个接收器装置，其通过网络从所说本地培训设备接收表示所说样本演奏的数据；一个处理器装置，其可由教员控制根据所接收的数据评估所说样本演奏以便给出意见信息，所说本地培训设备不能给出这种信息；和一个发送器装置，其将所说意见信息传送回所说本地培训设备，从而使所说本地培训设备能够显示出所说教学乐谱的练习部分和对于所说练习部分的评述，以提示学员根据评述演奏练习部分。
6.一种音乐设备，它可以通过网络与一个监控计算机联接，以相应于使用者的技能水平进行远程培训，该设备包括可由使用者操作以进行演奏的乐器；显示器装置，用于显示与所说技能水平相当的教学乐谱，从而提示使用者通过操作乐器进行样本演奏来再现所显示的教学乐谱；处理器装置，用于将表示所说样本演奏的数据与表示所说教学乐谱的音符数据进行比较以在本地对样本演奏进行定量评估；发送器装置，用于通过将表示样本演奏的事件数据传送到所说监控计算机，使得所说监控计算机能够根据所说事件数据对所说样本演奏进行远程定性评估，从而给出指示数据，所说定性评估与所说定量评估不同，是不能从本地获得的；和接收器装置，用于通过网络从所说监控计算机接收所说指示数据，以将所说指示数据传送到所说处理器装置；其中所说处理器装置根据本地定量评估或者由所接收的指示数据表示的所说的远程定性评估修改所说教学乐谱以有效地提高使用者的技能水平。
7.如权利要求6所述的音乐设备，其特征在于所说处理器装置包括用于根据所说指示数据控制所说显示器装置显示教学乐谱的练习部分和对于所说练习部分的评述，从而提示使用者根据所说评述演奏练习部分的装置。
8.如权利要求7所述的音乐设备，其特征在于它还包括声源装置，该装置由所说处理器装置控制根据所说指示数据产生相应于所说教学乐谱练习部分的示范演奏，从而按照所说评述修改示范演奏，以可听地教导使用者。
9.如权利要求6所述的音乐设备，其特征在于所说处理器装置包括当定量评估指示出所说样本演奏与所说教学乐谱之间的偏差超过乐理上可以接受的程度时用于制定教学乐谱的练习部分，使得在节奏上强调所说练习部分以便于弹奏乐器的装置。
10.如权利要求6所述的音乐设备，其特征在于所说处理器装置包括用于在对样本演奏的总体表现进行定性评估的同时，对样本演奏的节奏、音调和音量至少其中之一进行定量评估的装置。
11.如权利要求6所述的音乐设备，其特征在于所说处理器装置包括用于分析由使用者进行的初始演奏以确定使用者的技能水平的装置，和用于制定与所说技能水平相当的教学乐谱的装置。
12.使用一种音乐设备的一种方法，所说的一种设备包括一个显示器和一个乐器，所说乐器可由一个使用者操作进行演奏，并且可以通过网络与一台监控计算机联接，以便根据使用者的技能水平对其进行远程培训，所说方法包括以下步骤在显示器上显示与所说技能水平相当的教学乐谱，从而提示使用者通过操作所说乐器进行样本演奏来再现听显示的教学乐谱；将表示所说样本演奏的事件数据与表示所说教学乐谱的音符数据进行比较以对所说样本演奏进行定量评估；通过网络将表示所说样本演奏的事件数据传送到所说监控计算机，使得所说监控计算机能够根据所说事件数据对所说样本演奏进行定性评估，从而给出指示数据，所说定性评估与所说定量评估不同，无法从所说音乐设备获得；通过网络从所说监控计算机接收所说指示数据；和根据定量评估或者由所接收的指示数据表示的定性评估修改所说教学乐谱，以提高使用者的技能水平。
13.用于一种音乐设备的一种机器可读媒体，所说音乐设备包括一个CPU、一个显示器和一个乐器，所说乐器可由使用者操作进行演奏，并通过网络与一台监控计算机联接，以按照使用者的技能水平进行远程培训，所说媒体包括可由所说CPU执行以使所说音乐设备实现所说方法的程序，所说方法包括以下步骤在显示器上显示与使用者技能水平相当的教学乐谱，以提示使用者通过操作乐器进行样本演奏来再现所显示的教学乐谱；将表示所说样本演奏的事件数据与表示所说教学乐谱的音符数据进行比较，以对所说样本演奏进行定量评估；通过网络将表示所说样本演奏的事件数据传送到所说监控计算机，使得所说监控计算机能够根据所说事件数据对所说样本演奏进行定性评估，从而给出指示数据，所说定性评估与所说定量评估不同，不能从所说音乐设备获得；通过网络从所说监控计算机接收所说指示数据；和根据定量评估或者由所接收的指示数据表示的定性评估修改所说教学乐谱，以提高使用者的技能水平。
全文摘要
可以通过网络与一台监控计算机联接用于按照使用者的技能水平进行远程培训的一种音乐设备,其中一个乐器可由使用者手动操作进行演奏。监视器显示与技能水平相当的教学乐谱,以提示使用者通过操作乐器进行样本演奏来再现所显示的教学乐谱。处理器将表示样本演奏的事件数据与表示教学乐谱的音符数据进行比较,以在本地对样本演奏进行定量评估。发送器通过网络将表示样本演奏的事件数据传送到监控计算机,使得监控计算机能够根据事件数据对样本演奏进行远程定性评估,从而给出指示数据。
文档编号G09B5/06GK1226048SQ9910272
公开日1999年8月18日 申请日期1999年1月29日 优先权日1998年1月29日
发明者东仪丰, 弥富明香音, 原正树, 広濑智行 申请人:雅马哈株式会社