從人工到智能
——淺析國內鋼琴陪練軟件的發(fā)展現(xiàn)狀

文/ 杭小羽

2020年，“新冠肺炎”疫情席卷而來。疫情期間，由于琴行及教學機構的大面積停課，導致鋼琴網(wǎng)上教學市場需求旺盛，但教學資源顯著短缺的現(xiàn)象。在這種特殊背景下，鋼琴陪練軟件有效地補充了市場這一短板，幫助學生保證每日有效的鋼琴練習時間，避免因疫情期間教學資源不足而耽誤學習進度。

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、分析和評估這些軟件，為學生選擇軟件時提供指導意見，讓學生“宅在家中”仍能維持鋼琴學習的動機和興趣，同時助力網(wǎng)絡鋼琴教育市場的規(guī)范。

本文調研了國內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)，對這些軟件的設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70年代以來，隨著計算機技術飛速發(fā)展，音樂軟件被廣泛引入世界各地的學校。從1987年開始，一個長達五年的英格蘭研究項目運用了一款適用于4至19歲學生的音樂軟件，使學校的孩子都參與到音樂中，激發(fā)了學生在音樂方面的創(chuàng)造力。80年代，樂器數(shù)字接口（MIDI）的產(chǎn)生為開發(fā)鋼琴軟件提供了空間。不少實驗結果證明，在音樂課堂中使用計算機軟件對學習音樂的動機和創(chuàng)造力有著積極的影響。21世紀，智能手機發(fā)明后，許多計算機軟件被移植到手機上，開辟了移動設備應用軟件的天地。

近年來，擁有自動識別糾錯功能的智能化鋼琴陪練軟件和真人鋼琴陪練軟件占據(jù)了音樂教育市場的主要份額。智能化鋼琴陪練軟件與真人陪練軟件之不同在于，前者是人機交互型的，以“智能化”為特點，即采用人工智能識別技術和精確的音樂算法，通過移動設備的麥克風采集演奏的信號，實現(xiàn)人機實時交互。這類軟件能夠自動識別錯誤的節(jié)奏和音高，提示學生改善鋼琴演奏。當演奏完畢后，軟件系統(tǒng)會對學生的演奏情況產(chǎn)生反饋和評價。

疫情期間，許多琴童和家長選擇了將鋼琴陪練軟件作為鋼琴練習的輔助，渡過難關。對于年齡較小的琴童而言，鋼琴智能軟件提供了人機互動的模塊，使幼兒在輕松愉悅的氛圍下學習鋼琴，增強對音樂的好奇心。對于琴童家長而言，使用鋼琴陪練軟件有著高效、直觀和便利的特點，突破了時間與空間的限制，使教與學的過程不被中斷。對于社會音樂教育整體而言，鋼琴陪練軟件為不同程度的鋼琴學習者或多或少地提供了輔助。

二、國內鋼琴陪練軟件概覽

近年來，我國音樂教育領域涌現(xiàn)了不少鋼琴陪練軟件，為鋼琴學習者提供指導和糾錯。目前，市場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，兩者均以應用軟件為載體。這兩種陪練模式各具特點，針對性也有所不同。智能化的陪練模式主要可應用于課后輔助訓練，在相對自由的時間、硬件條件下，通過軟件自帶的程序，讓學生進行彈奏訓練并提供實時糾錯、反饋報告等功能。真人陪練模式能讓學生足不出戶，通過互聯(lián)網(wǎng)，與教師進行實時互動。同時教師也會給予學生更為實時、更具個性化的指導建議，在師生互動的氛圍中，取得一定的教學效果。

1. 智能化鋼琴陪練軟件

智能化鋼琴陪練軟件以人機交互為特征，設有鋼琴彈奏檢測系統(tǒng)，當用戶根據(jù)屏幕顯示的譜例演奏鋼琴時，軟件會通過移動設備自帶的麥克風拾取演奏的頻率信息，與樂譜信息進行校對，之后將演奏錯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、貝哆蜂陪練和愛彈奏微信小程序等。

小葉子智能陪練覆蓋了由啟蒙樂曲至肖邦練習曲難度的曲目，主要的功能有三大類，分別是“識譜：消滅錯音”“提升：針對性練習”“測評：全曲測一測”，難度呈遞增式。“識譜”與“提升”功能提供實時的糾錯提示，“測評”模式則需要用戶完整地演奏一首曲目后，再綜合評分，用戶可針對自己的實際情況選擇不同的模式。這款軟件能夠準確地識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自動標記，并根據(jù)用戶的練琴狀況每日生成反饋報告并簡單點評，演奏者也可以聆聽演奏回放。

圖1 小葉子智能陪練軟件測評界面

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，課程內容按難度由初級至高級編寫，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，演奏時音符的方塊條如瀑布般跟隨時間的推移而落下，學生則跟隨指示燈的變換觸發(fā)琴鍵，供學生在練琴之余娛樂。

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“逐音識譜”和“全曲演奏”兩種模式。“逐音識譜”的界面支持分段練習、單手練琴、變速練習和節(jié)拍器跟奏等功能。“全曲演奏”功能要求用戶按照指定的節(jié)奏完整地演奏樂曲，之后提供“錯音本”和“回放”等反饋。該軟件也能夠準確地識別多聲部旋律，并指出錯音。

圖3 貝哆蜂智能陪練軟件“逐音識譜”界面

愛彈奏是一款以整體演奏評價功能為主的微信小程序。目前該程序不提供實時糾錯的功能，而是需要用戶手動選擇軟件中的樂曲，整體演奏完樂曲之后，再給出多維度的反饋報告和綜合評價。軟件的示范曲目都是真實的鋼琴演奏音頻。

圖4 微信小程序“愛彈奏”評價界面

下面，逐一介紹智能化鋼琴陪練軟件的軟硬件需求、基本功能和糾錯評價功能。

軟、硬件需求 如表1所示，以下幾款鋼琴智能陪練軟件同時支持安卓系統(tǒng)和蘋果系統(tǒng)，能夠在手機和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)拍器和曲目試聽的功能，支持速度的調整并提供評分。其中小葉子智能陪練和The ONE智能鋼琴app都提供教學示范視頻和豐富的伴奏帶，在學生演奏時同步播放伴奏音頻。The ONE智能鋼琴app更傾向于游戲體驗。

表2 智能化鋼琴陪練軟件的基本功能

糾錯評價功能 這四款智能軟件均設有評分機制。小葉子智能陪練軟件的評分報告顯示五個維度，分別是音準、節(jié)奏、速度、平穩(wěn)度和完整性的分數(shù)值，其中錯音部分可以被實時查看。The ONE智能鋼琴app在課程欄目內提供測評報告，報告內顯示音準、時值和節(jié)奏的分數(shù)，但不顯示錯音個數(shù)。貝哆蜂陪練中的測評報告顯示精準度、連貫度、技術、節(jié)奏、視奏等維度。愛彈奏小程序沒有實時人機互動的界面，但提供較為詳細的測評報告，并對觸鍵、穩(wěn)定性、節(jié)奏、完整度和速度展開詳細的文字說明。

總而言之，這幾款智能化鋼琴陪練軟件無論從界面設計還是性能方面，都趨于自動化和智能化，鋼琴學習者可以根據(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，國內的鋼琴智能陪練軟件也不斷地升級和優(yōu)化，改善用戶體驗，添置新的功能。筆者曾測試了其中一款軟件“提交反饋”的功能，兩周內，軟件后臺收到了反饋意見并修改了原來有錯音的小節(jié)。

表3 智能化鋼琴陪練軟件的糾錯評價功能

2. 真人線上鋼琴陪練軟件

真人線上鋼琴陪練軟件以一對一在線真人陪練為特點，通過學生端與教師端之間互相傳輸數(shù)據(jù)，達到實時交互的效果，軟件可在iPad或手機上使用。學生可根據(jù)實際需求，選擇陪練次數(shù)和時間，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，都為學生提供一對一真人陪練服務，課堂支持師生互動、教師示范、譜例圈劃和教師解說。

軟、硬件需求 VIP陪練提供一種鷹眼鏡頭，使用時將鏡頭安置在手機或iPad前置攝像頭處，可覆蓋鋼琴鍵盤，轉動調節(jié)后，陪練老師可以清楚地看見學生的雙手。小葉子真人陪練提供的是支撐手機或iPad的設備支架，將支架放置在琴譜旁45度朝下，能夠清楚地拍攝到學生的雙手和上身的坐姿。快陪練在老師端配備魚眼雙向鏡頭，夾在設備上，就能夠拍攝到完整的鋼琴鍵盤，方便老師上課示范和解說。

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時交互的技術，為學生提供便利的陪練條件，陪練老師可以提示錯誤、講解示范、與學生互動并反饋上課情況。

表5 真人線上鋼琴陪練軟件的功能

VIP陪練軟件提供兩個客戶端，分別是家長端和學生端。家長端的功能專用于約課，較為嚴肅；學生端界面偏卡通化，內含音樂家和世界名曲小故事。在課后評價專區(qū)，有識譜、連貫性、節(jié)奏感、樂感和上課表現(xiàn)的測評、問題與老師語音指導建議。

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。在后評價專區(qū)，首先可以看到一個五維度的雷達圖，分別是學生的節(jié)奏把控、指法分配、音樂表達、手形坐姿和識譜能力的綜合評估，之后展開每一項，可以看到老師對每個維度的詳細點評和建議，手型部分還提供詳細圖示。

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”“上傳樂譜”“一對一在線陪練互動”“課后反饋互評”“月度練琴報告”等功能。課后教師分別對學生上課表現(xiàn)、音符準確度、節(jié)奏準確度、連貫性和手形提供星級點評。

以上這三款軟件的特點在于通過陪練老師一對一在線指導，與學生形成互動，提高琴童的練琴興趣，成為鋼琴學習的輔助工具。

3. 家長對鋼琴陪練軟件的評價

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

——小湯同學家長

孩子正在練習考級的曲目，線上陪練軟件對我們來說解了燃眉之急。我平時工作忙，很少有時間監(jiān)督孩子練琴。現(xiàn)在每周一節(jié)鋼琴主課之余，我們每周還會用4至5次陪練軟件，一來確保了孩子每天的練琴時間，二則能夠及時糾正并反饋孩子練習的情況，避免錯誤積壓。

——霏霏同學家長

記得一次上線上真人陪練課時，孩子手形有些錯誤，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。我認為可能是遠程隔空交流不便的原因。使用陪練軟件需要孩子有較強的思想集中度。

——暖暖同學家長

三、使用鋼琴陪練軟件的優(yōu)勢與展望

1. 鋼琴陪練軟件的優(yōu)勢

鋼琴陪練軟件的優(yōu)點眾多。首先，軟件克服了鋼琴學習空間和時間的局限性，這一點在疫情期間尤為顯著。安裝在手機上的鋼琴陪練軟件使學生可以隨時練琴并獲得錯誤反饋。部分軟件還提供轉調、和弦聽辨和樂理知識學習的功能，為學生在提高綜合音樂素養(yǎng)方面起到一定的幫助。其次，能激發(fā)學生對鋼琴學習的興趣。富于變化的視圖和卡通界面受到學生的喜愛，他們在接觸軟件的同時豐富了體驗，增強了對音樂學習的興趣。再者，可以提升學習鋼琴的效率。學生可以實時地接受鋼琴學習的反饋，避免獨自練琴時彈錯音或節(jié)奏而無法發(fā)現(xiàn)，導致錯誤重復鞏固的現(xiàn)象。作為鋼琴老師，也能夠及時跟蹤學生的學琴狀況，大多數(shù)軟件還提供了每日反饋、每周反饋、練琴時間的統(tǒng)計，且支持分享功能，家長和教師可以了解學生的練琴情況。

2. 鋼琴陪練軟件的展望

使用鋼琴陪練軟件有著諸多便利，但未來的鋼琴陪練軟件還存在較大的進步空間。從技術層面出發(fā)，需要克服聲音信號延時和多聲部音高識別問題。從藝術層面出發(fā)，鋼琴陪練軟件在培養(yǎng)學生音樂表現(xiàn)力與情感方面有待提升。鋼琴演奏不僅需要注意節(jié)奏、力度等音樂元素，還不可忽略音樂表情記號和音樂情緒，更要注重對音樂的理解和情感的體驗。軟件采集的維度應該是多方面的，由于軟件設計和技術的局限，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械化的演奏當作標準來衡量。正如貝內特·雷默在《音樂教育的哲學》中寫道的：“對音樂作品，要當作其自成一個世界來體驗，在這個音樂的世界里，一個人所具有的感覺不僅獨特，而且比其他任何客體來的都更直接、更強烈。”*

結 語

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

鋼琴陪練軟件無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中起到一定的輔助作用，良好的教學仍應以鋼琴教師和學生為主體。技術是為藝術服務的，不能取代藝術，科技的創(chuàng)新應更好地服務于音樂教育。教育信息化時代，鋼琴陪練軟件的未來具有光明的前景。相信科技的進步將使這些軟件的設計更具個性化、人性化，更好地服務于音樂教學，服務于藝術，服務于大眾音樂文化的普及。

注 釋：

＊ 貝內特·雷默，《音樂教育的哲學》，熊蕾譯，人民音樂出版社，2011年。