從人工到智能
——淺析國(guó)內(nèi)鋼琴陪練軟件的發(fā)展現(xiàn)狀

文/ 杭小羽

2020年，“新冠肺炎”疫情席卷而來(lái)。疫情期間，由于琴行及教學(xué)機(jī)構(gòu)的大面積停課，導(dǎo)致鋼琴網(wǎng)上教學(xué)市場(chǎng)需求旺盛，但教學(xué)資源顯著短缺的現(xiàn)象。在這種特殊背景下，鋼琴陪練軟件有效地補(bǔ)充了市場(chǎng)這一短板，幫助學(xué)生保證每日有效的鋼琴練習(xí)時(shí)間，避免因疫情期間教學(xué)資源不足而耽誤學(xué)習(xí)進(jìn)度。

目前市面上盛行的鋼琴陪練軟件品種繁多，軟件的功能和受眾群體也不盡相同，鋼琴教師需要綜合地了解、分析和評(píng)估這些軟件，為學(xué)生選擇軟件時(shí)提供指導(dǎo)意見(jiàn)，讓學(xué)生“宅在家中”仍能維持鋼琴學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和興趣，同時(shí)助力網(wǎng)絡(luò)鋼琴教育市場(chǎng)的規(guī)范。

本文調(diào)研了國(guó)內(nèi)具有代表性的鋼琴陪練軟件，從陪練軟件的背景和概況出發(fā)，對(duì)這些軟件的設(shè)備需求和功能等方面分析比較，并談一談使用這些軟件的利弊，為鋼琴教師和琴童提供參考。

一、鋼琴陪練軟件的產(chǎn)生背景

自20世紀(jì)70年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，音樂(lè)軟件被廣泛引入世界各地的學(xué)校。從1987年開(kāi)始，一個(gè)長(zhǎng)達(dá)五年的英格蘭研究項(xiàng)目運(yùn)用了一款適用于4至19歲學(xué)生的音樂(lè)軟件，使學(xué)校的孩子都參與到音樂(lè)中，激發(fā)了學(xué)生在音樂(lè)方面的創(chuàng)造力。80年代，樂(lè)器數(shù)字接口（MIDI）的產(chǎn)生為開(kāi)發(fā)鋼琴軟件提供了空間。不少實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，在音樂(lè)課堂中使用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)學(xué)習(xí)音樂(lè)的動(dòng)機(jī)和創(chuàng)造力有著積極的影響。21世紀(jì)，智能手機(jī)發(fā)明后，許多計(jì)算機(jī)軟件被移植到手機(jī)上，開(kāi)辟了移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用軟件的天地。

近年來(lái)，擁有自動(dòng)識(shí)別糾錯(cuò)功能的智能化鋼琴陪練軟件和真人鋼琴陪練軟件占據(jù)了音樂(lè)教育市場(chǎng)的主要份額。智能化鋼琴陪練軟件與真人陪練軟件之不同在于，前者是人機(jī)交互型的，以“智能化”為特點(diǎn)，即采用人工智能識(shí)別技術(shù)和精確的音樂(lè)算法，通過(guò)移動(dòng)設(shè)備的麥克風(fēng)采集演奏的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)實(shí)時(shí)交互。這類軟件能夠自動(dòng)識(shí)別錯(cuò)誤的節(jié)奏和音高，提示學(xué)生改善鋼琴演奏。當(dāng)演奏完畢后，軟件系統(tǒng)會(huì)對(duì)學(xué)生的演奏情況產(chǎn)生反饋和評(píng)價(jià)。

疫情期間，許多琴童和家長(zhǎng)選擇了將鋼琴陪練軟件作為鋼琴練習(xí)的輔助，渡過(guò)難關(guān)。對(duì)于年齡較小的琴童而言，鋼琴智能軟件提供了人機(jī)互動(dòng)的模塊，使幼兒在輕松愉悅的氛圍下學(xué)習(xí)鋼琴，增強(qiáng)對(duì)音樂(lè)的好奇心。對(duì)于琴童家長(zhǎng)而言，使用鋼琴陪練軟件有著高效、直觀和便利的特點(diǎn)，突破了時(shí)間與空間的限制，使教與學(xué)的過(guò)程不被中斷。對(duì)于社會(huì)音樂(lè)教育整體而言，鋼琴陪練軟件為不同程度的鋼琴學(xué)習(xí)者或多或少地提供了輔助。

二、國(guó)內(nèi)鋼琴陪練軟件概覽

近年來(lái)，我國(guó)音樂(lè)教育領(lǐng)域涌現(xiàn)了不少鋼琴陪練軟件，為鋼琴學(xué)習(xí)者提供指導(dǎo)和糾錯(cuò)。目前，市場(chǎng)上存在兩種在線的鋼琴陪練模式，分別是智能化鋼琴陪練和真人線上鋼琴陪練，兩者均以應(yīng)用軟件為載體。這兩種陪練模式各具特點(diǎn)，針對(duì)性也有所不同。智能化的陪練模式主要可應(yīng)用于課后輔助訓(xùn)練，在相對(duì)自由的時(shí)間、硬件條件下，通過(guò)軟件自帶的程序，讓學(xué)生進(jìn)行彈奏訓(xùn)練并提供實(shí)時(shí)糾錯(cuò)、反饋報(bào)告等功能。真人陪練模式能讓學(xué)生足不出戶，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，與教師進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)。同時(shí)教師也會(huì)給予學(xué)生更為實(shí)時(shí)、更具個(gè)性化的指導(dǎo)建議，在師生互動(dòng)的氛圍中，取得一定的教學(xué)效果。

1. 智能化鋼琴陪練軟件

智能化鋼琴陪練軟件以人機(jī)交互為特征，設(shè)有鋼琴?gòu)椬鄼z測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)用戶根據(jù)屏幕顯示的譜例演奏鋼琴時(shí)，軟件會(huì)通過(guò)移動(dòng)設(shè)備自帶的麥克風(fēng)拾取演奏的頻率信息，與樂(lè)譜信息進(jìn)行校對(duì)，之后將演奏錯(cuò)誤的部分反饋在屏幕上，提示用戶。智能化的鋼琴陪練軟件主要有小葉子智能陪練、The ONE智能鋼琴app、貝哆蜂陪練和愛(ài)彈奏微信小程序等。

小葉子智能陪練覆蓋了由啟蒙樂(lè)曲至肖邦練習(xí)曲難度的曲目，主要的功能有三大類，分別是“識(shí)譜：消滅錯(cuò)音”“提升：針對(duì)性練習(xí)”“測(cè)評(píng)：全曲測(cè)一測(cè)”，難度呈遞增式?！白R(shí)譜”與“提升”功能提供實(shí)時(shí)的糾錯(cuò)提示，“測(cè)評(píng)”模式則需要用戶完整地演奏一首曲目后，再綜合評(píng)分，用戶可針對(duì)自己的實(shí)際情況選擇不同的模式。這款軟件能夠準(zhǔn)確地識(shí)別多聲部旋律與和聲，將演奏不規(guī)范的部分用不同的符號(hào)自動(dòng)標(biāo)記，并根據(jù)用戶的練琴狀況每日生成反饋報(bào)告并簡(jiǎn)單點(diǎn)評(píng)，演奏者也可以聆聽(tīng)演奏回放。

圖1 小葉子智能陪練軟件測(cè)評(píng)界面

The ONE智能鋼琴app提供兩種陪練模式，分別是課程模式和游戲模式。課程模式提供五線譜界面，課程內(nèi)容按難度由初級(jí)至高級(jí)編寫(xiě)，需要用戶逐一解鎖。游戲模式采用“瀑布流”界面，即屏幕上僅顯示代表音符的方塊和指法，不顯示五線譜，演奏時(shí)音符的方塊條如瀑布般跟隨時(shí)間的推移而落下，學(xué)生則跟隨指示燈的變換觸發(fā)琴鍵，供學(xué)生在練琴之余娛樂(lè)。

圖2 The ONE 智能鋼琴app課程模式界面

貝哆蜂是一款適用于6至14歲兒童的智能化鋼琴陪練軟件，擁有“逐音識(shí)譜”和“全曲演奏”兩種模式?！爸鹨糇R(shí)譜”的界面支持分段練習(xí)、單手練琴、變速練習(xí)和節(jié)拍器跟奏等功能?！叭葑唷惫δ芤笥脩舭凑罩付ǖ墓?jié)奏完整地演奏樂(lè)曲，之后提供“錯(cuò)音本”和“回放”等反饋。該軟件也能夠準(zhǔn)確地識(shí)別多聲部旋律，并指出錯(cuò)音。

圖3 貝哆蜂智能陪練軟件“逐音識(shí)譜”界面

愛(ài)彈奏是一款以整體演奏評(píng)價(jià)功能為主的微信小程序。目前該程序不提供實(shí)時(shí)糾錯(cuò)的功能，而是需要用戶手動(dòng)選擇軟件中的樂(lè)曲，整體演奏完樂(lè)曲之后，再給出多維度的反饋報(bào)告和綜合評(píng)價(jià)。軟件的示范曲目都是真實(shí)的鋼琴演奏音頻。

圖4 微信小程序“愛(ài)彈奏”評(píng)價(jià)界面

下面，逐一介紹智能化鋼琴陪練軟件的軟硬件需求、基本功能和糾錯(cuò)評(píng)價(jià)功能。

軟、硬件需求 如表1所示，以下幾款鋼琴智能陪練軟件同時(shí)支持安卓系統(tǒng)和蘋(píng)果系統(tǒng)，能夠在手機(jī)和iPad中下載并使用。

表1 智能化鋼琴陪練軟件的軟、硬件需求

基本功能 從軟件的基本功能來(lái)看，這幾款軟件都提供五線譜界面，均有節(jié)拍器和曲目試聽(tīng)的功能，支持速度的調(diào)整并提供評(píng)分。其中小葉子智能陪練和The ONE智能鋼琴app都提供教學(xué)示范視頻和豐富的伴奏帶，在學(xué)生演奏時(shí)同步播放伴奏音頻。The ONE智能鋼琴app更傾向于游戲體驗(yàn)。

表2 智能化鋼琴陪練軟件的基本功能

糾錯(cuò)評(píng)價(jià)功能 這四款智能軟件均設(shè)有評(píng)分機(jī)制。小葉子智能陪練軟件的評(píng)分報(bào)告顯示五個(gè)維度，分別是音準(zhǔn)、節(jié)奏、速度、平穩(wěn)度和完整性的分?jǐn)?shù)值，其中錯(cuò)音部分可以被實(shí)時(shí)查看。The ONE智能鋼琴app在課程欄目?jī)?nèi)提供測(cè)評(píng)報(bào)告，報(bào)告內(nèi)顯示音準(zhǔn)、時(shí)值和節(jié)奏的分?jǐn)?shù)，但不顯示錯(cuò)音個(gè)數(shù)。貝哆蜂陪練中的測(cè)評(píng)報(bào)告顯示精準(zhǔn)度、連貫度、技術(shù)、節(jié)奏、視奏等維度。愛(ài)彈奏小程序沒(méi)有實(shí)時(shí)人機(jī)互動(dòng)的界面，但提供較為詳細(xì)的測(cè)評(píng)報(bào)告，并對(duì)觸鍵、穩(wěn)定性、節(jié)奏、完整度和速度展開(kāi)詳細(xì)的文字說(shuō)明。

總而言之，這幾款智能化鋼琴陪練軟件無(wú)論從界面設(shè)計(jì)還是性能方面，都趨于自動(dòng)化和智能化，鋼琴學(xué)習(xí)者可以根據(jù)喜好選擇其中的一款或幾款使用。疫情期間，由于需求量激增，國(guó)內(nèi)的鋼琴智能陪練軟件也不斷地升級(jí)和優(yōu)化，改善用戶體驗(yàn)，添置新的功能。筆者曾測(cè)試了其中一款軟件“提交反饋”的功能，兩周內(nèi)，軟件后臺(tái)收到了反饋意見(jiàn)并修改了原來(lái)有錯(cuò)音的小節(jié)。

表3 智能化鋼琴陪練軟件的糾錯(cuò)評(píng)價(jià)功能

2. 真人線上鋼琴陪練軟件

真人線上鋼琴陪練軟件以一對(duì)一在線真人陪練為特點(diǎn)，通過(guò)學(xué)生端與教師端之間互相傳輸數(shù)據(jù)，達(dá)到實(shí)時(shí)交互的效果，軟件可在iPad或手機(jī)上使用。學(xué)生可根據(jù)實(shí)際需求，選擇陪練次數(shù)和時(shí)間，與真人陪練老師約課。真人鋼琴陪練軟件的主要代表為VIP陪練、小葉子真人陪練和快陪練，都為學(xué)生提供一對(duì)一真人陪練服務(wù)，課堂支持師生互動(dòng)、教師示范、譜例圈劃和教師解說(shuō)。

軟、硬件需求 VIP陪練提供一種鷹眼鏡頭，使用時(shí)將鏡頭安置在手機(jī)或iPad前置攝像頭處，可覆蓋鋼琴鍵盤(pán)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)后，陪練老師可以清楚地看見(jiàn)學(xué)生的雙手。小葉子真人陪練提供的是支撐手機(jī)或iPad的設(shè)備支架，將支架放置在琴譜旁45度朝下，能夠清楚地拍攝到學(xué)生的雙手和上身的坐姿?？炫憔氃诶蠋煻伺鋫漪~(yú)眼雙向鏡頭，夾在設(shè)備上，就能夠拍攝到完整的鋼琴鍵盤(pán)，方便老師上課示范和解說(shuō)。

表4 真人線上鋼琴陪練軟件的軟、硬件需求

基本功能 VIP陪練、小葉子真人陪練和快陪練都采用雙向視頻和實(shí)時(shí)交互的技術(shù)，為學(xué)生提供便利的陪練條件，陪練老師可以提示錯(cuò)誤、講解示范、與學(xué)生互動(dòng)并反饋上課情況。

表5 真人線上鋼琴陪練軟件的功能

VIP陪練軟件提供兩個(gè)客戶端，分別是家長(zhǎng)端和學(xué)生端。家長(zhǎng)端的功能專用于約課，較為嚴(yán)肅；學(xué)生端界面偏卡通化，內(nèi)含音樂(lè)家和世界名曲小故事。在課后評(píng)價(jià)專區(qū)，有識(shí)譜、連貫性、節(jié)奏感、樂(lè)感和上課表現(xiàn)的測(cè)評(píng)、問(wèn)題與老師語(yǔ)音指導(dǎo)建議。

圖5 VIP陪練軟件界面

小葉子真人陪練軟件的客戶端包含了約課和上課的功能。在后評(píng)價(jià)專區(qū)，首先可以看到一個(gè)五維度的雷達(dá)圖，分別是學(xué)生的節(jié)奏把控、指法分配、音樂(lè)表達(dá)、手形坐姿和識(shí)譜能力的綜合評(píng)估，之后展開(kāi)每一項(xiàng)，可以看到老師對(duì)每個(gè)維度的詳細(xì)點(diǎn)評(píng)和建議，手型部分還提供詳細(xì)圖示。

圖6 小葉子真人陪練軟件界面

圖7 快陪練軟件界面

快陪練的客戶端也包含“在線約課”“上傳樂(lè)譜”“一對(duì)一在線陪練互動(dòng)”“課后反饋互評(píng)”“月度練琴報(bào)告”等功能。課后教師分別對(duì)學(xué)生上課表現(xiàn)、音符準(zhǔn)確度、節(jié)奏準(zhǔn)確度、連貫性和手形提供星級(jí)點(diǎn)評(píng)。

以上這三款軟件的特點(diǎn)在于通過(guò)陪練老師一對(duì)一在線指導(dǎo)，與學(xué)生形成互動(dòng)，提高琴童的練琴興趣，成為鋼琴學(xué)習(xí)的輔助工具。

3. 家長(zhǎng)對(duì)鋼琴陪練軟件的評(píng)價(jià)

作為一名啟蒙鋼琴學(xué)生的家長(zhǎng)，我給孩子嘗試過(guò)鋼琴陪練軟件，軟件對(duì)于集中練習(xí)有一定的幫助。但由于初學(xué)的鋼琴曲目難度不大，我們每周的鋼琴主課任務(wù)可以順利完成，所以暫時(shí)不考慮用陪練軟件。日后孩子練習(xí)的難度上升時(shí)，我們會(huì)考慮使用線上陪練軟件，作為平時(shí)練琴的輔助。

——小湯同學(xué)家長(zhǎng)

孩子正在練習(xí)考級(jí)的曲目，線上陪練軟件對(duì)我們來(lái)說(shuō)解了燃眉之急。我平時(shí)工作忙，很少有時(shí)間監(jiān)督孩子練琴?，F(xiàn)在每周一節(jié)鋼琴主課之余，我們每周還會(huì)用4至5次陪練軟件，一來(lái)確保了孩子每天的練琴時(shí)間，二則能夠及時(shí)糾正并反饋孩子練習(xí)的情況，避免錯(cuò)誤積壓。

——霏霏同學(xué)家長(zhǎng)

記得一次上線上真人陪練課時(shí)，孩子手形有些錯(cuò)誤，陪練老師非常耐心地講解和示范手形，可是課后手形改正的效果不明顯。我認(rèn)為可能是遠(yuǎn)程隔空交流不便的原因。使用陪練軟件需要孩子有較強(qiáng)的思想集中度。

——暖暖同學(xué)家長(zhǎng)

三、使用鋼琴陪練軟件的優(yōu)勢(shì)與展望

1. 鋼琴陪練軟件的優(yōu)勢(shì)

鋼琴陪練軟件的優(yōu)點(diǎn)眾多。首先，軟件克服了鋼琴學(xué)習(xí)空間和時(shí)間的局限性，這一點(diǎn)在疫情期間尤為顯著。安裝在手機(jī)上的鋼琴陪練軟件使學(xué)生可以隨時(shí)練琴并獲得錯(cuò)誤反饋。部分軟件還提供轉(zhuǎn)調(diào)、和弦聽(tīng)辨和樂(lè)理知識(shí)學(xué)習(xí)的功能，為學(xué)生在提高綜合音樂(lè)素養(yǎng)方面起到一定的幫助。其次，能激發(fā)學(xué)生對(duì)鋼琴學(xué)習(xí)的興趣。富于變化的視圖和卡通界面受到學(xué)生的喜愛(ài)，他們?cè)诮佑|軟件的同時(shí)豐富了體驗(yàn)，增強(qiáng)了對(duì)音樂(lè)學(xué)習(xí)的興趣。再者，可以提升學(xué)習(xí)鋼琴的效率。學(xué)生可以實(shí)時(shí)地接受鋼琴學(xué)習(xí)的反饋，避免獨(dú)自練琴時(shí)彈錯(cuò)音或節(jié)奏而無(wú)法發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致錯(cuò)誤重復(fù)鞏固的現(xiàn)象。作為鋼琴老師，也能夠及時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)琴狀況，大多數(shù)軟件還提供了每日反饋、每周反饋、練琴時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，且支持分享功能，家長(zhǎng)和教師可以了解學(xué)生的練琴情況。

2. 鋼琴陪練軟件的展望

使用鋼琴陪練軟件有著諸多便利，但未來(lái)的鋼琴陪練軟件還存在較大的進(jìn)步空間。從技術(shù)層面出發(fā)，需要克服聲音信號(hào)延時(shí)和多聲部音高識(shí)別問(wèn)題。從藝術(shù)層面出發(fā)，鋼琴陪練軟件在培養(yǎng)學(xué)生音樂(lè)表現(xiàn)力與情感方面有待提升。鋼琴演奏不僅需要注意節(jié)奏、力度等音樂(lè)元素，還不可忽略音樂(lè)表情記號(hào)和音樂(lè)情緒，更要注重對(duì)音樂(lè)的理解和情感的體驗(yàn)。軟件采集的維度應(yīng)該是多方面的，由于軟件設(shè)計(jì)和技術(shù)的局限，目前大部分軟件采集的維度僅有速度、音高，而忽視了手形、力度、音頭、音色、觸鍵、表情等諸多維度。智能化的陪練軟件容易以機(jī)械化的演奏當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量。正如貝內(nèi)特·雷默在《音樂(lè)教育的哲學(xué)》中寫(xiě)道的：“對(duì)音樂(lè)作品，要當(dāng)作其自成一個(gè)世界來(lái)體驗(yàn)，在這個(gè)音樂(lè)的世界里，一個(gè)人所具有的感覺(jué)不僅獨(dú)特，而且比其他任何客體來(lái)的都更直接、更強(qiáng)烈。”*

結(jié) 語(yǔ)

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，鋼琴陪練軟件已越來(lái)越融入人們的生活，互聯(lián)網(wǎng)與音樂(lè)教育的關(guān)系愈發(fā)緊密。它的普及已成為一種現(xiàn)象和趨勢(shì)，多元化的陪練軟件能夠幫助學(xué)生克服鋼琴學(xué)習(xí)空間和時(shí)間上的局限，有針對(duì)性地提高學(xué)生的演奏技巧，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并指正。針對(duì)不同年齡段的學(xué)生，它能有效地激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，并且通過(guò)軟件自身的功能，起到很好的監(jiān)督作用。但與此同時(shí)，仍然有很多軟件具有較大的提升空間。由于許多軟件開(kāi)發(fā)人員對(duì)音樂(lè)不夠了解，容易忽略音樂(lè)教育的本質(zhì)及學(xué)生的個(gè)性化思維。所以在軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)引入大量鋼琴教師和音樂(lè)理論研究方面的人才，用戶在使用這些軟件前也需要經(jīng)過(guò)篩選。

鋼琴陪練軟件無(wú)法完全替代鋼琴教師的角色。鋼琴陪練軟件的定位是在教學(xué)中起到一定的輔助作用，良好的教學(xué)仍應(yīng)以鋼琴教師和學(xué)生為主體。技術(shù)是為藝術(shù)服務(wù)的，不能取代藝術(shù)，科技的創(chuàng)新應(yīng)更好地服務(wù)于音樂(lè)教育。教育信息化時(shí)代，鋼琴陪練軟件的未來(lái)具有光明的前景。相信科技的進(jìn)步將使這些軟件的設(shè)計(jì)更具個(gè)性化、人性化，更好地服務(wù)于音樂(lè)教學(xué)，服務(wù)于藝術(shù)，服務(wù)于大眾音樂(lè)文化的普及。

注 釋：

＊ 貝內(nèi)特·雷默，《音樂(lè)教育的哲學(xué)》，熊蕾譯，人民音樂(lè)出版社，2011年。