1.本发明涉及钢琴陪练领域，更具体地说，涉及一种基于音频交互的钢琴陪练系统及方法。
背景技术：
2.钢琴是源自西洋古典音乐中的一种键盘乐器，由52个白键，36个黑键共88个琴键以及金属弦音板组成，钢琴因为其优秀且全面的性能，被普遍用于独奏、伴奏或是多种乐器的合奏表演中；随着互联网、计算机以及机器学习等技术的发展，这些前沿技术逐步渗入传统艺术领域，产生由计算机技术和音乐交叉而成的新学科——计算音乐。
3.在目前的钢琴陪练领域中多采用“钢琴教师辅导”的传统“师徒制”，通过教师现场聆听爱好者/初学者的弹奏，从经验角度对于钢琴演奏爱好者/初学者提供指导，这种方式自钢琴诞生之日起一直沿用到现在，其不足在于作为“钢琴教师”，必然具备“个性化”特征，从而导致其“辅导”尽管在总体上具有很好的指导意义，但同时也具有一定的随机性和随意性，另外，学生课外在家练习时，由于缺乏专业指导，使得练习基本无意义，练习效果差，从而影响练琴的积极性。
技术实现要素：
4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于音频交互的钢琴陪练系统及方法。
5.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
6.一种基于音频交互的钢琴陪练系统，包括用户端和钢琴陪练平台，所述用户端为安装在用户移动终端的app，所述钢琴陪练平台包括登录模块、服务器、会员服务中心、公共服务信息模块、曲谱库和存储模块，所述登录模块包括游客登录模块、会员登录模块和验证模块，所述用户端通过游客登录模块或会员登录模块经验证模块验证后登录服务器，所述公共服务信息模块包括游客体验模块，所述会员服务中心包括个人中心和乐谱练习单元，所述个人中心用于用户进行个人信息管理和会员注册，所述乐谱练习单元包括练习模式选择模块和陪练模块，用户根据自己的钢琴练习阶段通过所述练习模式选择模块进行模式选择，然后在陪练模块中进行陪练；
7.所述陪练模块包括在线选谱模块和权限获取模块，所述在线选谱模块与曲谱库连接，所述权限获取模块用于获取用户端的麦克风权限，所述在线选谱模块和权限获取模块的输出端连接有音频采集模块，所述音频采集模块的输出端连接有对比模块，所述对比模块的输出端连接有分析模块，所述分析模块的输出端连接有评估报告生成模块。
8.作为本方案的进一步描述：所述乐谱练习单元还包括奖励模块和升级模块，用户通过陪练模块进行在线陪练后，通过奖励模块获得相应的积分，并通过积分兑换获取升级模块的开启并进行下一阶段的练习模式。
9.作为本方案的进一步描述：所述分析模块用于分析错音、漏音、音准、节奏、力度、
平稳度、和连贯性等与原谱文件的差异性。
10.作为本方案的进一步描述：所述曲谱库连接有更新模块，所述更新模块与互联网连接。
11.作为本方案的进一步描述：所述游客体验模块包括体验模式选择模块和计时练习模块，所述体验模式选择模块与练习模式选择模块相同，所述计时练习模块与陪练模块功能相同但有时间限制。
12.作为本方案的进一步描述：所述公共服务信息模块包括平台介绍、促销活动信息、服务种类。
13.作为本方案的进一步描述：所述音频采集模块与对比模块之间还设置有杂音过滤模块。
14.作为本方案的进一步描述：所述用户移动终端包括用户手机或平板，所述验证模块包括指纹验证、声音验收、短信验证码验证和人脸识别验证。
15.作为本方案的进一步描述：所述个人中心可绑定家长或老师的手机号，所述评估报告生成模块通过短信发送的方式向用户、家长或老师发送陪练报告。
16.本发明要解决的另一技术问题是提供一种基于音频交互的钢琴陪练系统的方法，包括以下步骤：
17.步骤一：普通用户通过所述游客登录模块经验证模块的短信验证码登录服务器后可进入钢琴陪练平台的公共服务信息模块了解平台信息、活动和服务种类，通过游客体验模块进行钢琴陪练体验；
18.步骤二：普通用户钢琴陪练体验完毕后，若通过所述会员服务中心的个人中心选择会员注册、资料填写和密码设置，则可通过会员服务中心的乐谱练习单元进行正式的钢琴陪练，若不注册，则体验结束，退出钢琴陪练平台；
19.步骤三：注册会员的会员用户通过所述会员登录模块经指纹验证、声音验收、短信验证码验证或人脸识别验证的任意一种方式验证通过后均可登录钢琴陪练平台进行钢琴陪练；
20.步骤四：会员用户在进行钢琴陪练时，通过所述在线选谱模块进行在线选谱，同时所述权限获取模块向用户端的手机或平板申请麦克风的权；
21.步骤五：在获取麦克风的权限后，所述音频采集模块采集用户弹奏的音频数据，同时所述杂音过滤模块对音频数据进行降噪、除杂处理后传递给对比模块；
22.步骤六：所述对比模块将该音频数据与所述曲谱库中的原谱文件进行对比，所述分析模块分析错音、漏音、音准、节奏、力度、平稳度、和连贯性等与原谱文件的差异性后，所述评估报告生成模块生成评估报告，通过采用短信发送的方式，发送给个人中心绑定的用户自己、家长或老师的手机发送陪练报告；
23.步骤七：在陪练结束后，所述奖励模块根据评估报告生成模块的陪练报告向用户发送奖励积分，待积分累计到一定数量后，通过积分兑换使所述升级模块开启下一阶段的陪练模式，增添钢琴陪练的趣味性。
24.相比于现有技术，本发明的优点在于：
25.本方案可实现钢琴智能陪练，实时识别学生练琴时的错音、漏音、节奏、平稳度等问题，并生成陪练报告，帮助学生更好的自查自纠，提高练琴效果、保证练琴进度，进而使得
学生随时随地，想练就能练，同时家长和老师也可以同步了解学生的练习情况，达成有效沟通，另外通过采用积分奖励和升降闯关的模式，帮助学生告别枯燥，提高趣味性和积极性。
附图说明
26.图1为本发明的系统图；
27.图2为本发明中陪练模块的系统图。
28.图中标号说明：
29.1、用户端；2、钢琴陪练平台；21、登录模块；211、游客登录模块；212、会员登录模块；213、验证模块；22、服务器；23、会员服务中心；24、公共服务信息模块；241、游客体验模块；2411、体验模式选择模块；2412、计时练习模块；25、曲谱库；26、存储模块；27、更新模块；3、个人中心；4、乐谱练习单元；41、练习模式选择模块；42、陪练模块；421、在线选谱模块；422、权限获取模块；423、音频采集模块；424、对比模块；425、分析模块；426、评估报告生成模块；427、杂音过滤模块；43、奖励模块；44、升级模块。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1
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2，一种基于音频交互的钢琴陪练系统，包括用户端1和钢琴陪练平台2，用户端1为安装在用户移动终端的app，钢琴陪练平台2包括登录模块21、服务器22、会员服务中心23、公共服务信息模块24、曲谱库25和存储模块26，登录模块21包括游客登录模块211、会员登录模块212和验证模块213，用户端1通过游客登录模块211或会员登录模块212经验证模块213验证后登录服务器22，公共服务信息模块24包括游客体验模块241，会员服务中心23包括个人中心3和乐谱练习单元4，个人中心3用于用户进行个人信息管理和会员注册，乐谱练习单元4包括练习模式选择模块41和陪练模块42，用户根据自己的钢琴练习阶段通过练习模式选择模块41进行模式选择，然后在陪练模块42中进行陪练；
32.陪练模块42包括在线选谱模块421和权限获取模块422，在线选谱模块421与曲谱库25连接，权限获取模块422用于获取用户端1的麦克风权限，在线选谱模块421和权限获取模块422的输出端连接有音频采集模块423，音频采集模块423的输出端连接有对比模块424，对比模块424的输出端连接有分析模块425，分析模块425的输出端连接有评估报告生成模块426。
33.进一步的，乐谱练习单元4还包括奖励模块43和升级模块44，用户通过陪练模块42进行在线陪练后，通过奖励模块43获得相应的积分，并通过积分兑换获取升级模块44的开启并进行下一阶段的练习。
34.进一步的，分析模块425用于分析错音、漏音、音准、节奏、力度、平稳度、和连贯性等与原谱文件的差异性。
35.进一步的，曲谱库25连接有更新模块27，更新模块27与互联网连接。
36.进一步的，游客体验模块241包括体验模式选择模块2411和计时练习模块2412，体
验模式选择模块2411与练习模式选择模块41相同，计时练习模块2412与陪练模块42功能相同但有时间限制。
37.进一步的，公共服务信息模块24包括平台介绍、促销活动信息、服务种类。
38.进一步的，音频采集模块423与对比模块424之间还设置有杂音过滤模块427。
39.进一步的，用户移动终端包括用户手机或平板，验证模块213包括指纹验证、声音验收、短信验证码验证和人脸识别验证。
40.进一步的，个人中心3可绑定家长或老师的手机号，评估报告生成模块426通过短信发送的方式向用户、家长或老师发送陪练报告。
41.一种基于音频交互的钢琴陪练系统的方法，包括以下步骤：
42.步骤一：普通用户通过游客登录模块211经验证模块213的短信验证码登录服务器22后可进入钢琴陪练平台2的公共服务信息模块24了解平台信息、活动和服务种类，通过游客体验模块241进行钢琴陪练体验；
43.步骤二：普通用户钢琴陪练体验完毕后，若通过会员服务中心23的个人中心3选择会员注册、资料填写和密码设置，则可通过会员服务中心23的乐谱练习单元4进行正式的钢琴陪练，若不注册，则体验结束，退出钢琴陪练平台2；
44.步骤三：注册会员的会员用户通过会员登录模块212经指纹验证、声音验收、短信验证码验证或人脸识别验证的任意一种方式验证通过后均可登录钢琴陪练平台2进行钢琴陪练；
45.步骤四：会员用户在进行钢琴陪练时，通过在线选谱模块421进行在线选谱，同时权限获取模块422向用户端1的手机或平板申请麦克风的权；
46.步骤五：在获取麦克风的权限后，音频采集模块423采集用户弹奏的音频数据，同时杂音过滤模块427对音频数据进行降噪、除杂处理后传递给对比模块424；
47.步骤六：对比模块424将该音频数据与曲谱库25中的原谱文件进行对比，分析模块425分析错音、漏音、音准、节奏、力度、平稳度、和连贯性等与原谱文件的差异性后，评估报告生成模块426生成评估报告，通过采用短信发送的方式，发送给个人中心3绑定的用户自己、家长或老师的手机发送陪练报告；
48.步骤七：在陪练结束后，奖励模块43根据评估报告生成模块426的陪练报告向用户发送奖励积分，待积分累计到一定数量后，通过积分兑换使升级模块44开启下一阶段的陪练模式，增添钢琴陪练的趣味性。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。