專利名稱：卡拉ok評分裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種卡拉OK評分裝置(karaoke scoring apparatus)，特別是關(guān)于一種應(yīng)用于卡拉OK系統(tǒng)中以用來對于歌唱者的歌唱能力進行評分的卡拉OK評分裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有卡拉OK系統(tǒng)(karaoke)設(shè)置卡拉OK評分裝置(karaoke scoringapparatus)的主要目的，是用來使卡拉OK系統(tǒng)具有對于歌唱者的歌唱能力進行評分的能力。
借著卡拉OK系統(tǒng)的使用，歌唱者可輕易地得到各種樂器音效的伴奏以演唱歌曲。相較于由真人演奏樂器的伴奏，使用卡拉OK系統(tǒng)可使不具有樂器演奏能力的歌唱者得以在不需借助于他人的樂器演奏協(xié)助下，獲得各種樂器音效的伴奏。而且，其效果猶如市售的音樂專輯的專業(yè)音樂伴奏。
由于卡拉OK系統(tǒng)的便利與演唱歌曲的樂趣，卡拉OK系統(tǒng)大多作為提供休閑與娛樂的工具。而使卡拉OK系統(tǒng)具有對于歌唱者的歌唱能力進行評分的能力的主要目的，也在于提供歌唱者使用卡拉OK系統(tǒng)時更多的趣味。因而有卡拉OK評分裝置的設(shè)置。
現(xiàn)有卡拉OK評分裝置雖然能在歌唱者演唱結(jié)束歌曲時給予分數(shù)，但是因為其出發(fā)點在于提供趣味，因此，多種現(xiàn)有卡拉OK評分裝置的評分方法為在一高分范圍內(nèi)以隨機數(shù)表決定所給予的分數(shù)，其分數(shù)的決定往往給人荒謬或無法認同的感覺。
美國專利5,565,639.美國專利5,567,162.美國專利5,719,344.美國專利5,889,224.以及美國專利6,326,536提出各種較為精確的評分方法，但也各有其缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種能夠確實對于歌唱者的歌唱能力給予評分的卡拉OK評分系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的為提供一種具有合理的評分準則的卡拉OK評分系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一種卡拉OK評分裝置(karaoke scoring apparatus)，其用于卡拉OK系統(tǒng)中，以用來對于歌唱者的歌唱能力進行評分?？ɡ璒K系統(tǒng)包含預定的參考音頻輸入(reference audio input)并可接受目標音頻輸入(target audio input)，以經(jīng)由卡拉OK評分裝置來與參考音頻輸入進行比較并評分。
卡拉OK評分裝置包含存儲元件、特征抽取元件(feature extractionelemet)、相似度測量單元(similarity measurement element)、以及評分單元。
參考音頻輸入以及目標音頻輸入分別被依序采樣為相對應(yīng)的多幀參考采樣信號(a plural frames of reference sampling signals)以及多幀目標采樣信號(a plural frames of target sampling signals)。
存儲元件(memory element)用來暫存目前所采樣的至少一幀參考采樣信號以及至少一幀目標采樣信號。
特征抽取元件(feature extraction element)用來將暫存于存儲元件的該幀參考采樣信號與多個經(jīng)過不同延遲的該幀參考采樣信號進行自動相關(guān)性計算(autocorrelation calculation)，以取得一組參考特征數(shù)值。特征抽取元件亦可用來將暫存于存儲元件的該幀目標采樣信號與多個經(jīng)過不同延遲的該幀目標采樣信號進行自動相關(guān)性計算，以取得一組目標特征數(shù)值。
相似度測量單元(similarity measurement element)可依據(jù)該組目標特征數(shù)值和該組參考特征數(shù)值來進行相似度比較處理，以產(chǎn)生相對應(yīng)于該幀參考采樣信號以及該幀目標采樣信號的相似度結(jié)果。
評分單元(scoring element)可將多幀采樣信號所得到相對應(yīng)的相似度結(jié)果加以計算，以輸出最后總評分(final score)。
根據(jù)本發(fā)明，卡拉OK評分裝置可以抽取出參考音頻輸入中參考人聲輸入的特征，即每一幀參考音頻輸入中人聲的音高，以用來作為目標音頻輸入的評分標準，并將所抽取的音頻輸入轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的量化特征以進行細致的比較。并且，提供合理的評分準則，使歌唱者使用卡拉OK系統(tǒng)演唱歌曲時，在每一幀音頻輸入的演唱音高上，命中、失誤、連續(xù)命中、連續(xù)失誤時皆有相對應(yīng)的不同的評分，且連續(xù)命中或連續(xù)失誤的程度不同，加分或扣分的程度也隨之改變。因此，本發(fā)明提供一種能夠確實對于歌唱者的歌唱能力給予評分的卡拉OK評分系統(tǒng)。并且，本發(fā)明提供的卡拉OK評分系統(tǒng)具有合理的評分準則。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及附圖得到進一步的了解。


圖1為本發(fā)明的卡拉OK評分裝置示意圖。
圖2為各音高中央頻率示意圖。
圖3為圖2各音高中央頻率以44.1K赫茲采樣所對應(yīng)的τ值。
具體實施例方式
請參閱圖1，圖1為本發(fā)明的卡拉OK評分裝置示意圖。本發(fā)明卡拉OK評分裝置10包含存儲元件(memory element)14.特征抽取元件(featureextraction element)16.相似度測量單元(similarity measurementelement)18.以及評分單元(scoring element)20。
音樂評分裝置10被用于卡拉OK系統(tǒng)(karaoke system)中，以用來對于歌唱者的歌唱能力進行評分。當該歌唱者使用該卡拉OK系統(tǒng)以演唱歌曲時，該卡拉OK系統(tǒng)可接收歌唱者的演唱歌聲，以作為目標音頻輸入22。音樂評分裝置10則將目標音頻輸入22與包含于該卡拉OK系統(tǒng)中的預定的參考音頻輸入24進行比較并評分。
目標音頻輸入22為歌唱者演唱時經(jīng)由麥克風或其它音頻輸入裝置所接收的目標人聲輸入(target vocal input)。參考音頻輸入24則由參考樂器輸入(reference instrumental input)和/或參考人聲輸入(reference vocalinput)混合而成，為該卡拉OK系統(tǒng)提供伴奏的音樂數(shù)據(jù)。一般而言，參考音頻輸入24可儲存于市售的音樂CD、音樂卡帶之中，或者儲存于該卡拉OK系統(tǒng)具有的硬盤中。舉例而言，現(xiàn)有的伴唱卡帶僅具有參考樂器輸入，通常不包含參考人聲輸入。而有些卡拉OK系統(tǒng)亦可使用將參考人聲輸入與參考樂器輸入混合的市售音樂CD專輯作為伴奏之用。另外，較先進的伴唱用CD或伴唱用DVD則可將參考人聲輸入與參考樂器輸入分開儲存，以方便使用者使用。
在本實施例中，考慮目標音頻輸入22可能為模擬或是數(shù)字形式的不同，如圖1所示，可使用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換單元12將欲采樣的目標音頻輸入22轉(zhuǎn)換為方便計算的數(shù)字形式。此外，利用音頻譯碼單元42以將參考音頻輸入24進行音頻的譯碼。存儲元件14用來暫存目前所采樣的至少一幀目標采樣信號26以及至少一幀參考采樣信號28。存儲元件14包含第一存儲元件46以及第二存儲元件48。第一存儲元件46以及第二存儲元件48可為寄存器(register)或是其它存儲元件。
音樂評分裝置10將參考音頻輸入24依照約為44.1K赫茲的預定采樣頻率進行采樣，并依序轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的多幀參考采樣信號28暫存于第一存儲元件46中。音樂評分裝置10將目標音頻輸入22依照該采樣頻率進行采樣，并依序轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的多幀目標采樣信號26暫存于第二存儲元件48中。
而每幀參考采樣信號28與每幀目標采樣信號26各有N個采樣點，N＝1024。如上所述的每幀采樣信號可表示為X(k)，k＝0-N-1，并可經(jīng)過不同延遲時間τ加以延遲為X(k+τ)。
特征抽取元件16將暫存于存儲元件14的該幀參考采樣信號28，X(k)，與多個經(jīng)過不同延遲的該幀參考采樣信號28，X(k+τ)，進行自動相關(guān)性計算(autocorrelation calculation)。該自動相關(guān)性計算將X(k)以及X(k+τ)經(jīng)過下列計算，得出自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)。
rxx(τ)=1NΣk=0N-1x(k)·x(k+τ)]]>特征抽取元件16亦可用來將暫存于存儲元件14的該幀目標采樣信號26與多個經(jīng)過不同延遲的該幀目標采樣信號26進行該自動相關(guān)性計算。
得出相對于該幀參考采樣信號28的該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)之后，特征抽取元件16還會依據(jù)參考特征數(shù)值選取標準(selection criteria for thereference characteristic value)以選出一組τ值， 以作為一組參考特征數(shù)值30。該參考特征數(shù)值選取標準如下rxx(τ)≥rxx(τ-1)，rxx(τ)≥rxx(τ+1)rxx(τ)≥α*(MAX(rxx(τ))-MIN(rxx(τ)))+MIN(rxx(τ))τlowerbound＜τ≤τupperbound該參考特征數(shù)值選取標準中，α為預定的常數(shù)，MAX(rxx(τ))為τ值不為0的情形下該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最大值，MIN(rxx(τ))為τ值不為0的情形下該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最小值，而τlowerbound為預定的τ值下界，τupperbound為預定的τ值上界。
在本實施例中，該參考特征數(shù)值選取標準為選出在τ值不為0的情形下，該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最大值的前三個，亦即Nr＝3?？紤]大部份的音樂主弦律音高約介于100赫茲至900赫茲之間，依本實施例取1024個采樣點，以44.1K赫茲進行采樣進行該自動相關(guān)性計算則該等τ值的范圍約介于49(44100/900＝49)與441(44100/100＝441)之間。
同理，得出相對于該幀目標采樣信號28的該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)之后，特征抽取元件16還會依據(jù)目標特征數(shù)值選取標準(selection criteria forthe target characteristic value)以選出一組τ值， 以作為一組目標特征數(shù)值32。在本實施例中，該目標特征數(shù)值選取標準為選出在τ值不為0的情形下，該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最大值，亦即Nm＝1。
而特征抽取元件16還設(shè)置參考特征緩沖器35(feature buffer ofreference input)，用以暫存參考特征數(shù)值30。參考音頻輸入24為己儲存的音樂數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗，人類無法分辨100ms內(nèi)音樂的變換，因此通常會抽取至少100ms的參考音頻輸入24的特征，暫存于參考特征緩沖器35之中。
請參閱圖2以及圖3，圖2為各音高中央頻率示意圖，圖3為圖2各音高中央頻率以44.1K赫茲采樣所對應(yīng)的τ值。每一音高具有對應(yīng)的中央頻率(central frequency)。例如，中央C的中央頻率為261.626Hz，本實施例中以44.1K赫茲進行采樣，因此中央C所對應(yīng)的τ值為169。
參考音頻輸入24以及目標音頻輸入22為聲音信號，各包含有多個不同的音高。本發(fā)明通過獲得參考音頻輸入24以及目標音頻輸入22各自的τ值，以獲取可以比較目標人聲輸入與參考人聲輸入的量化樣本。如上所述代表參考特征數(shù)值30三個τ值，是用以代表該幀參考音頻輸入24中三個音高。而代表目標特征數(shù)值32的一個τ值，是用以代表該段目標音頻輸入22中一個音高。
圖1的相似度測量單元(similarity measurement element)18，可依據(jù)目標特征數(shù)值32和參考特征數(shù)值30來進行相似度比較處理，以產(chǎn)生相對應(yīng)于該幀參考采樣信號28以及該幀目標采樣信號26的相似度結(jié)果。
該相似度比較處理將目標特征數(shù)值32和三個參考特征數(shù)值30分別進行相減，當相減結(jié)果的絕對值中任何一個小于給定的閥值(threshold)時，則該相似度結(jié)果為命中(Hit)，否則為失誤(Miss)。本實施例在每一幀參考音頻輸入24中選取三個參考特征數(shù)值30，Nr＝3，為基于參考音頻輸入24中可能混合有參考樂器輸入與參考人聲輸入，所抽取出的音高特征除了音樂主弦律的音高外，可能包含有伴奏弦律的音高。為了確保能選取出足以作為相似度測量基準的主弦律的音高，通常為參考人聲輸入，因此選取個數(shù)定為三個。
在不同實施方式中，可相應(yīng)參考音頻輸入24的格式的不同，改變選取目標特征數(shù)值32的個數(shù)Nm和參考特征數(shù)值30的個數(shù)Nr。例如以可將參考人聲輸入與參考樂器輸入分開儲存的伴唱用CD或伴唱用DVD作為參考音頻輸24的來源時，即可只單獨對參考人聲輸入進行采樣，此時可減少Nr。而以僅具有參考樂器輸入的舊式伴唱卡帶作為參考音頻輸24的來源時，則可增加Nr，以選取出伴奏弦律的各個和弦音高，其中則可包含有可作為目標人聲輸入22評分基準的主弦律音高。而本實施例考慮以混合有參考人聲輸入與參考樂器輸入的市售音樂CD專輯，依據(jù)實驗結(jié)果，Nr＝3時可獲得較佳的評分效果。
需要說明的是，因各種不同實施方式而造成目標特征數(shù)值32和參考特征數(shù)值30的選取個數(shù)的改變亦應(yīng)該涵蓋于本發(fā)明的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。
上述的給定的閥值(threshold)，隨著音高的不同，閥值亦有所不同。每一組參考特征數(shù)值30中的τ值有對應(yīng)的閥值(THτ)，由下列公式求得THτ=|FSFCupper+FC|12-FS|FCupper+FC|12|12=|FS|FCupper+FC|-FS|FCupper+FC||]]>其中，F(xiàn)S代表預定采樣頻率，在本實施例中為44.1K赫茲，F(xiàn)C代表該τ值對應(yīng)音高的中央頻率，而FCupper以及FClower則代表該τ值對應(yīng)的音高的兩個最相鄰上下音高的中央頻率。舉例而言，請參閱圖3以及圖2，τ值為169的參考特征數(shù)值可對應(yīng)至頻率261.626K赫茲，則其相對應(yīng)的閥值為44100/|1/(293.665+261.626)-1/(246.942+261.626)|＝7.296。
圖1的評分單元20(scoring element)，可將多幀采樣信號所得到相對應(yīng)的相似度結(jié)果加以計算，以輸出最后總評分34(final score)。評分單元20包含命中計數(shù)模塊36(hitcount module)以及失誤計數(shù)模塊38(miscountmodule)。命中計數(shù)模塊36會依據(jù)相似度測量單元18所傳來的相似度結(jié)果為命中者累積計數(shù)，并輸出命中計數(shù)值(hitcount value)，表示為HitCount。失誤計數(shù)模塊38會依據(jù)該相似度結(jié)果為失誤者累積計數(shù)，并輸出失誤計數(shù)值(miscount value)，表示為MissCount。
最后總評分34介于預定的最高分數(shù)ScoreMax與預定的最低分數(shù)ScoreMin之間，并由下列公式加以計算FinalScore=(ScoreMAX-ScoreMin)HitCountMissCount+HitCount+ScoreMin]]>如此，卡拉OK評分裝置10可將目標音頻輸入22與參考音頻輸入24進行比較，以得出最后總評分34(FinalScore)。
命中計數(shù)模塊36會依據(jù)相似度測量單元18所傳來的相似度結(jié)果為命中者累積計數(shù)。當該相似度結(jié)果為命中時，命中計數(shù)模塊36會將目前的命中計數(shù)值加上命中遞增值(hit-increase value)，表示為HitIncrease，而成為更新的命中計數(shù)值，并重置該失誤計數(shù)值為缺省數(shù)值(default value)。當該相似度結(jié)果連續(xù)皆為命中時，該命中遞增值亦會隨之遞增。換而言之，當目標音頻輸入32其中一幀音高連續(xù)符合參考音頻輸入24的音高時，卡拉OK評分裝置10將給予較高的評分。
同理，關(guān)于失誤計數(shù)模塊38的累積計數(shù)，是指當該相似度結(jié)果為失誤時，失誤計數(shù)模塊38會將目前的失誤計數(shù)值加上失誤遞增值(miss-increasevalue)，表示為MissIncrease，而成為更新的失誤計數(shù)值，并重置該命中計數(shù)值為缺省數(shù)值(default value)。當該相似度結(jié)果連續(xù)皆為失誤時，該失誤遞增值亦會隨之遞增。
在另一實施例中，相似度測量單元18所進行的相似度比較處理可有如下的實施方式。參考音頻輸入24以及目標音頻輸入22包含有多個不同音高的音頻，每一音高具有對應(yīng)的中央頻率，并具有預定的頻率范圍，該相似度比較處理為找出每一該組參考特征數(shù)值與該組目標特征數(shù)值相對應(yīng)的頻率是否落在同一音高預定的頻率范圍內(nèi)，來產(chǎn)生該相似度結(jié)果。舉例而言，請參閱圖3以及圖2，τ值為169的參考特征數(shù)值可對應(yīng)至頻率261.626K赫茲，則該對應(yīng)的頻率區(qū)間為(246.942+261.626)/2＝254.284K赫茲至(277.183+261.625)/2＝269.404K赫茲。在此實施方式下，目標特征數(shù)值所對應(yīng)的頻率若落在此頻率范圍(254.284K赫茲～269.404K赫茲)之內(nèi)，則為命中(hit)，否則則為失誤(miss)。
根據(jù)本發(fā)明，卡拉OK評分裝置10可以抽取出參考音頻輸入24中主弦律的音高特征，以用來作為目標音頻輸入22的評分標準，并將所抽取的音頻輸入轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的量化特征，以進行細致的比較。可能為參考人聲輸入的特征或者為參考音樂特征，并且，提供合理的評分準則，使歌唱者使用卡拉OK系統(tǒng)演唱歌曲時，在每一幀音頻輸入的演唱音高上，命中、失誤、連續(xù)命中、連續(xù)失誤時皆有相對應(yīng)的不同的評分，且連續(xù)命中或連續(xù)失誤的程度不同，加分或扣分的程度也隨之改變。因此，本發(fā)明提供一種能夠確實對于歌唱者的歌唱能力給予評分的卡拉OK評分系統(tǒng)。并且，本發(fā)明提供的卡拉OK評分系統(tǒng)具有合理的評分準則。
通過以上優(yōu)選實施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所公開的優(yōu)選實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望將各種改變及類似安排涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明的權(quán)利要求的范疇應(yīng)該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具類似安排。
權(quán)利要求
1.一種卡拉OK評分裝置，用于卡拉OK系統(tǒng)中，以用來對于歌唱者的歌唱能力進行評分，該卡拉OK系統(tǒng)包含預定的參考音頻輸入并可接受目標音頻輸入，以經(jīng)由該卡拉OK評分裝置來與該參考音頻輸入進行比較并評分，該卡拉OK評分裝置將該參考音頻輸入以及該目標音頻輸入分別采樣并依序轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的多幀參考采樣信號以及多幀目標采樣信號，該卡拉OK評分裝置包含存儲元件，用來暫存目前所采樣的至少一幀參考采樣信號以及至少一幀目標采樣信號；特征抽取元件，用來將暫存于該存儲元件的該幀參考采樣信號與多個經(jīng)過不同延遲的該幀參考采樣信號進行自動相關(guān)性計算，以取得一組參考特征數(shù)值，該特征抽取元件亦可用來將暫存于該存儲元件的該幀目標采樣信號與多個經(jīng)過不同延遲的該幀目標采樣信號進行該自動相關(guān)性計算，以取得一組目標特征數(shù)值；相似度測量單元，可依據(jù)該組目標特征數(shù)值和該組參考特征數(shù)值來進行相似度比較處理，以產(chǎn)生相對應(yīng)于該幀參考采樣信號以及該幀目標采樣信號的相似度結(jié)果；以及評分單元，可將多幀采樣信號所得到相對應(yīng)的相似度結(jié)果加以計算，以輸出最后總評分。
2.如權(quán)利要求1所述的卡拉OK評分裝置，其中該預定的參考音頻輸入包含參考樂器輸入和/或參考人聲輸入，而該目標音頻輸入為該歌唱者經(jīng)由麥克風演唱的目標人聲輸入。
3.如權(quán)利要求1所述的卡拉OK評分裝置，其中該存儲元件包含第一寄存器以及第二寄存器，該卡拉OK評分裝置將該參考音頻輸入依照預定采樣頻率進行采樣，并依序轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的多幀參考采樣信號暫存于該第一寄存器中，該卡拉OK評分裝置將該目標音頻輸入依照該采樣頻率進行采樣，并依序轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的多幀目標采樣信號暫存于該第二寄存器中。
4.如權(quán)利要求3所述的卡拉OK評分裝置，其中該預定采樣頻率約為44.1K赫茲，而每幀參考采樣信號與每幀目標采樣信號各有N個采樣點，其中N＝1024。
5.如權(quán)利要求4所述的卡拉OK評分裝置，其中每幀采樣信號可表示為X(k)，k＝0ˉN-1，并可經(jīng)過不同延遲時間τ加以延遲為X(k+τ)，該自動相關(guān)性計算將X(k)以及X(k+τ)經(jīng)過下列計算，得出自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)。rxx(τ)=1NΣk=0N-1x(k)·x(k+τ)]]>
6.如權(quán)利要求5所述的卡拉OK評分裝置，其中在得出相對于該幀參考采樣信號的該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)之后，還會依據(jù)參考特征數(shù)值選取標準以選出一組τ值，τ0～τNr-1，以作為該組參考特征數(shù)值，該參考特征數(shù)值選取標準如下rxx(τ)≥rxx(τ-1)，rxx(τ)≥rxx(τ+1)rxx(τ)≥α(MAX(rxx(τ))-MIN(rxx(τ))))+MIN(rxx(τ))τlowerbound＜τ≤τupperbound其中α為預定的常數(shù)，MAX(rxx(τ))為τ值不為0的情形下該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最大值，MIN(rxx(τ))為τ值不為0的情形下該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最小值，而τlowerbound為預定的τ值下界，τupperbound為預定的τ值上界。
7.如權(quán)利要求6所述的卡拉OK評分裝置，其中該參考特征數(shù)值選取標準會選出在τ值不為0的情形下，該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最大值的前三個，亦即Nr＝3，而該τ值的范圍介于49與441之間。
8.如權(quán)利要求5所述的卡拉OK評分裝置，其中在得出相對于該幀目標采樣信號的該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)之后，還會依據(jù)目標特征數(shù)值選取標準以選出一組τ值，τ0～τNm-1，以作為該組目標特征數(shù)值。
9.如權(quán)利要求8所述的卡拉OK評分裝置，其中該目標特征數(shù)值選取標準為選出在τ值不為0的情形下，該自動相關(guān)性函數(shù)rxx(τ)中函數(shù)值的最大值，亦即Nm＝1。
10.如權(quán)利要求5所述的卡拉OK評分裝置，其中該相似度比較處理將該組目標特征數(shù)值和該組參考特征數(shù)值進行相減，當相減結(jié)果的絕對值中任何一個小于給定的閥值時，則該相似度結(jié)果為命中，否則為失誤。
11.如權(quán)利要求10所述的卡拉OK評分裝置，其中該參考音頻輸入以及該目標音頻輸入包含有多個不同音高的音頻，每一音高具有對應(yīng)的中央頻率，并對應(yīng)到至少一個τ值，每一該組參考特征數(shù)值中的τ值有對應(yīng)的閥值(THτ)，由下列公式求得THτ=|FS|FCupper+FC|12-FS|FCupper+FC|12|12=|FS|FCupper+FC|-FS|FCupper+FC||]]>其中，F(xiàn)S代表預定采樣頻率，F(xiàn)C代表該τ值對應(yīng)的音高的中央頻率，而FCupper以及FClower則代表該τ值對應(yīng)的音高的兩個最相鄰上下音高的中央頻率。
12.如權(quán)利要求10所述的卡拉OK評分裝置，其中該評分單元包含命中計數(shù)模塊以及失誤計數(shù)模塊，該命中計數(shù)模塊會依據(jù)該相似度結(jié)果為命中者累積計數(shù)，并輸出命中計數(shù)值，表示為HitCount，該失誤計數(shù)模塊會依據(jù)該相似度結(jié)果為失誤者累積計數(shù)，并輸出失誤計數(shù)值，表示為MissCount，該最后總評分介于預定的最高分數(shù)ScoreMax與預定的最低分數(shù)ScoreMin之間，并由下列公式加以計算FinalScore=(ScoreMAX-ScoreMin)HitCountMissCount+HitCount+ScoreMin]]>
13.如權(quán)利要求12所述的卡拉OK評分裝置，其中當該相似度結(jié)果為命中時，該命中計數(shù)模塊會將目前的命中計數(shù)值加上命中遞增值，表示為HitIncrease，而成為更新的命中計數(shù)值，并重置該失誤計數(shù)值為缺省數(shù)值，當該相似度結(jié)果連續(xù)皆為命中時，該命中遞增值亦會隨之遞增。
14.如權(quán)利要求12所述的卡拉OK評分裝置，其中當該相似度結(jié)果為失誤時，該失誤計數(shù)模塊會將目前的失誤計數(shù)值加上失誤遞增值，表示為MissIncrease，而成為更新的失誤計數(shù)值，并重置該命中計數(shù)值為缺省數(shù)值，當該相似度結(jié)果連續(xù)皆為失誤時，該失誤遞增值亦會隨之遞增。
15.如權(quán)利要求5所述的卡拉OK評分裝置，其中該參考音頻輸入以及該目標音頻輸入包含有多個不同音高的音頻，每一音高具有對應(yīng)的中央頻率，并具有預定的頻率范圍，該相似度比較處理為找出每一該組參考特征數(shù)值與該組目標特征數(shù)值相對應(yīng)的頻率是否落在同一音高預定的頻率范圍內(nèi)，來產(chǎn)生該相似度結(jié)果。
全文摘要
用于卡拉OK系統(tǒng)中的卡拉OK評分裝置，包含特征抽取元件、相似度測量單元、以及評分單元?？ɡ璒K系統(tǒng)可接受目標音頻輸入，以經(jīng)由評分裝置來與參考音頻輸入進行比較并評分。參考音頻輸入及目標音頻輸入分別被采樣并依序轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的多幀參考采樣信號及目標采樣信號，暫存于存儲元件。暫存的該幀參考采樣信號及目標采樣信號由特征抽取元件進行自動相關(guān)性計算，以產(chǎn)生一組參考特征數(shù)值及一組目標特征數(shù)值。這些特征數(shù)值由相似度測量單元進行相似度比較處理以產(chǎn)生相似度結(jié)果。評分單元將多幀采樣信號所得到相對應(yīng)的相似度結(jié)果加以計算，以輸出最后總評分。
文檔編號G10K15/00GK1629901SQ200310120590
公開日2005年6月22日 申請日期2003年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者張北辰 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司