[发明专利]一种基于大数据人工智能的声乐教学系统

说明书

本发明提供了应用于声乐教学领域的一种基于大数据人工智能的声乐教学系统，包括组合房、监测模块、播放模块和控制模块，该系统通过设置自由组装的组合房，组合后可隔离外界噪音，减少干扰和增强监测的有效性，同时当不需要使用时可进行折叠在安装板后，增强空气流通和有更开阔的视野；通过设置振动传感器与人体的眉心接触同时进行监测使用者唱歌时的眉心振动情况以判断鼻腔共鸣的程度，同时第二佩戴单元的卷绳紧箍使用者的腹部，当使用者呼吸时腹部会发生涨缩，所以通过编码器监测卷绳的延伸程度以分析呼吸程度，结构原理简洁有效；通过将训练者与教员的数据进行实时对比分析和给出反馈，使得训练者能立即知道问题所在和作出纠正。

技术领域

本发明涉及声乐教学领域，尤其涉及一种基于大数据人工智能的声乐教学系统。

背景技术

声乐，是指用人声演唱的音乐形式。声乐是以人的声带为主，配合口腔、舌头、鼻腔作用于气息，发出的悦耳的、连续性、有节奏的声音。发声时气流经过咽腔可以直接进入口腔，所有可以正常发声的人，都可以通过口腔把声音发出去。气流经过鼻腔后，就需要我们有意识的对口和鼻腔进行调整，适度的打开让气流进入鼻腔，在额窦、上颌窦、蝶窦、筛窦形成共振，产生了鼻腔的共鸣，鼻腔共鸣作为高声区共鸣腔，可以让我们的高音音色更加完美，而现有的声乐教学主要通过老师进行一对多的指导，由于教师资源有效，而且但光看老师的演练往往不能很快地掌握这些技巧。

经过本团队的海量检索，了解到现有的声乐教学训练系统主要有如公开号为US09564061B2、US09269277B2、CN111744149B和CN111028619B，其中以公开号为CN112734946B所公开的声乐表演教学系统尤为具有代表性，该系统通过虚拟现实技术，实现一种声乐教学人机沉浸式交互系统、情境式虚拟场景及高仿真人物模型，展示虚拟现实技术在声乐教学方面的创新型实践运用。构建一套高仿真度、多感知维度的虚拟现实系统：创建多模态场景模型，建立完善的数据传输机制，并针对场景模型进行必要的优化处理；利用点阵技术精准模拟面部表情，借助投屏传输互动技术对虚拟角色进行实时绑定；配合定位追踪技术细化虚拟角色的手势动作，并在虚拟相机多视角的记录下完成关键数据的保存。这种方式发学生内在体验、舞台临场、情景代入等多种感知体验，从而有针对性地解决学生学习过程中的演唱情感体验与表达等问题，具有较强的实践应用价值。虽然变相增加了现场表演经验，但在表演技巧方面的提升还是有限，如果能结合现有的先进传感器对人体的状态进行实时监测则更能发现声乐演唱时存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术所存在的不足，提出了一种基于大数据人工智能的声乐教学系统。

为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：

一种基于大数据人工智能的声乐教学系统，其特征在于，包括：组合房；

监测模块，用于监测使用者的歌唱状态；

播放模块，用于播放音频和视频信息；

控制模块，用于进行存储和向播放模块发送演奏资料，且用于根据监测模块监测到的数据进行分析，将分析结果发送至播放模块显示，所述监测模块和播放模块与控制模块通讯连接；

所述监测模块包括第一佩戴单元、第二佩戴单元，所述第一佩戴单元供使用者佩戴在头上，同时用于监测共鸣时的身体体征，所述第二佩戴单元供使用者佩戴在腰部，且用于对使用者的呼吸状态进行监测。

进一步的，所述第一佩戴单元包括头带、振动传感器和麦克风，所述振动传感器和麦克风均设置在所述头带上，所述振动传感器用于监测使用者的眉心位置的的振动情况，所述麦克风用于接收使用者发出的声音。

进一步的，所述第二佩戴单元包括机壳、卷绳、绕卷机构、编码器，所述机壳内设置有安装腔，所述绕卷机构设置在安装腔内，所述卷绳的固定端与绕卷机构连接，且自由端贯穿设置在机壳外，所述编码器与绕卷机构连接且被构造成监测绕卷机构的旋转角度。