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Elektronische Welten / Archiv | Beitrag vom 16.01.2013

Der Musiklehrer im Laptop

Sächsische Studenten entwickeln ein Computerprogramm für den Instrumentenunterricht

Von Annegret Faber

Ein Mädchen spielt Trompete, der Computer hört mit und verbessert. (Stock.XCHNG / Norbert Machinek)
Ein Mädchen spielt Trompete, der Computer hört mit und verbessert. (Stock.XCHNG / Norbert Machinek)

In Leipzig arbeiten Studenten an einem Programm, das Musikschüler beim Erlernen eines Instrumentes unterstützt. Das Programm zeigt an, wie genau die Schüler den Ton treffen oder ob sie sich verspielt haben. Den Musiklehrer ersetzen kann die Software aber nicht.

"Und hier ist es eben so, dass tatsächlich ein Menü aufgeht, man startet das Programm und kann dann die Stücke auswählen."

Carlo Queitsch sitzt auf einem Stuhl, den Kontrabass zwischen den Beinen. Vor ihm, auf einem anderen Stuhl, steht sein Laptop. Den hat er gerade angeschaltet und den virtuellen Musiklehrer gestartet. Nach wenigen Klicks erscheint ein Notenblatt auf dem Bildschirm.

" …und da steht jetzt 'Ode an die Freude'. Das ist ein Stück, was wir ausgewählt haben, weil es bekannt ist. Dann kann man das Tempo wählen und dann kann man das Metronom einschalten oder ausschalten und dann zählt es ein. Also jetzt geht es los."

Ein Countdown zählt von zehn bis null. Die Zahlen sind in der Mitte des Bildschirms und so groß, dass man sie nicht übersehen kann. Bei null beginnt Roland Queitsch zu spielen.

Die Noten laufen synchron mit dem Spiel mit und werden farblich markiert. Wird eine Note falsch gespielt, leuchtet sie rot. Ist sie nur etwas falsch, orange oder gelb. Hat der Schüler den richtigen Ton getroffen, färbt sie sich grün ein.

"Nach meinem Verständnis war es ganz sauber und einigermaßen im Rhythmus. Also man sieht die Noten sind grün, wenn sie richtig gespielt wurden, in der richtigen Zeit und die richtige Tonhöhe. Und im vorletzten Takt gibt es zwei Noten, die sind gelb. Das heißt es ist schon ganz gut, aber da lässt sich noch was verbessern."

Schüler, die regelmäßig üben, bis alles passt. Davon träumen Musiklehrer. Tuttisolo soll dafür Hilfestellung leisten, den Schüler anspornen so lange zu üben, bis jede Note auf dem Bildschirm grün aufleuchtet. Auch Carlo Queitsch erhofft sich digitalen Beistand von Tuttisolo. Der Kontrabassist spielt im Rundfunkorchester Leipzig und unterrichtet selbst. Neben ihm steht der Medieninformatiker Ron Gastler. Einer der Software-Entwickler des virtuellen Lehrers.

"Wir programmieren in der Programmiersprache Java und sind jetzt dabei, intensiv zu testen, auch die nächsten Wochen und den Soundalgorithmus zu testen und zu überarbeiten. Und wir rechnen so in ein zwei Monaten, dass wir diese Soundanalyse fertig und perfektioniert haben."

Der nächste Schritt wird das Bewegungserkennungsprogramm sein. Dieses Modul wird jede Bewegung des Schülers analysieren und falls notwendig korrigieren, erklärt der Medieninformatikstudent Jérôme Comouth, der Tuttisolo mit entwickelt. Für einen Programmierer sei das eine besonders schwere Aufgabe.

"Weil Videodaten sehr schwer zu erfassen sind und auch die Auswertung sehr kompliziert ist. Weil sehr viele Faktoren da sind, die das Bild stören und wo man nicht sagen kann, wie ein Mensch, o.k., das ist ein Bogen, das ist ein Instrument, das musst du jetzt anders handhaben. Sondern die Software muss das auswerten und da muss man verschiedenen Algorithmen nutzen."

Die Aufnahmen laufen üblicherweise über das Laptopmikrofon und die integrierte Kamera. Sound und Videokontrolle in einem. Die dritte Komponente ist die virtuelle Vernetzung, erzählt Oliver Kobe der sich um Vermarktung und Finanzierung von Tuttisolo kümmert. Das Lernprogramm wird auf einer Internetplattform abrufbar sein, die vom realen Lehrer und vom Schüler besucht werden kann.

"Also wir haben eine Plattform, die deutschlandweit Musiklehrer mit Musikschülern vernetzen soll. Die Plattform ist gerade im Entstehen, aber sie ist noch nicht online. Über das Videobild kann der Lehrer auch sehen, wie der Schüler spielt."

Der gläserne Schüler. Für den, der wirklich lernen will, die optimale Unterstützung. Für den faulen Schüler wohl eher ein Alptraum. Auch die vierte Komponente des Programms. Vom ersten Tag an werden die Daten des Schülers gespeichert und ausgewertet. Diagramme, Tabellen, Bilder zeigen nicht nur Fehler an, sondern auch Lernfortschritte und wie oft gelernt wurde. Mit diesen Modulen kann der virtuelle Musiklehrer dem häuslichen Üben eine völlig neue Qualität geben. Beim Future SAX Innovationsforum bekam Tuttisolo deshalb bereits den Publikumspreis. Ein Gründerstipendium über 95.000 Euro von EXIST, der Existenzgründung aus der Wissenschaft, gibt den nötigen Freiraum bis zum Sommer 2013. Dann soll Tuttisolo Marktreif sein. Für alle Musikschüler die jetzt schon Schlimmes befürchten, gibt Carlo Queitsch Entwarnung.

"Also, der Lehrer kann das nutzen, indem er das einfach mit integriert und dem Schüler sagt: 'Nutze das!' Und nach einer Woche bekommt er eine Auswertungsmail und die kann er dann lesen. Aber er muss jetzt nicht im direkten Kontakt ständig mit dem Schüler stehen. "

Tuttisolo passt sich dem Schüler an. Erst wenn ein Übungsstück gut läuft, wird das nächste freigeschaltet. Der Lehrer kann außerdem eigene Notenblätter einstellen, später dann auch der Schüler.

"Klick ... also, da würde ich jetzt das Tempo 120 wählen. Das ist ungefähr daran orientiert wie es im Original klingen wird."

Zum Testen des Programms sind bisher nur zwei kurze Stücke abrufbar. "Die Ode an die Freude" und "Freude, schöner Götterfunken". Carlo Queitsch entscheidet sich für Letzteres. Wieder erscheint das Notenblatt auf dem Bildschirm. Der Countdown beginnt bei zehn und zählt nach unten ... drei, zwei, eins, null.


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