CN1135524C - 分析相对于旋律数据的演唱声的卡拉ok评分装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种卡拉OK评分装置，包括第一检测器，顺序地检测现场演唱以从中提取作为此歌手的实际发声特征的抽样数据；第二检测器，顺序地检测旋律数据以从中提取代表此卡拉OK音乐正确进度的时间数据及代表正确发声的基准数据；比较器，顺序地将抽样数据和基准数据相互比较以产生指示实际发声和正确发声之间的差别的差值数据；以及处理器，参考时间数据来处理该差值数据以产生分数数据。

Description

分析相对于旋律数据的演唱声的卡拉OK评分装置及方法

技术领域

本发明一般地涉及一种用于根据由一歌手伴随卡拉OK音乐的乐器伴奏所发出的实际演唱声来估测此卡拉OK歌手的歌唱技巧的卡拉OK评分装置。更具体地，本发明涉及一种用于通过将歌手的实际演唱声和一卡拉OK音乐的旋律作比较来检测对该卡拉OK歌手的歌唱技巧评分所必需的评分数据的卡拉OK评分装置。此实际演唱声是随着由一MIDI(乐器数字接口)音调发生器发生的卡拉OK音乐的伴奏一起发出声音的。

背景技术

传统的卡拉OK装置使用一乐音播放器，此播放器从一磁带上再现卡拉OK音乐在该磁带上以一模拟声音信号记录了卡拉OK音乐。随着电子技术的发展，磁带由CD(紧致盘)或LD(激光盘)所代替。记录在盘介质上的声音信号由模拟的变为数字的。记录在这些盘上的数据包括不仅有音乐数据还有各种包括图象数据和歌词数据的其它数据项。

最近，通信类型的卡拉OK装置变得流行起来，其中，不使用CD或LD，音乐数据和其它卡拉OK数据通过一诸如一常规电话线或一ISDN线的通信线传递。被传递的数据由一音调发生器和一定序器处理。这些通信型的卡拉OK装置包括一种非存储类型，其中，每当卡拉OK播放被请求则传送音乐数据；以及一种存储类型，其中，被传送的音乐数据被存储在诸如一硬盘单元的内部存储装置中并一旦卡拉OK播放被请求就从该内部存储装置中读出。近来，此存储类型卡拉OK装置主导着卡拉OK市场，主要是由于其较低的运行成本。

一些上述卡拉OK装置具有一被设计用来根据歌手伴随着卡拉OK音乐的伴奏发出的声音来评估此卡拉OK歌手的歌唱技巧的卡拉OK评分装置。传统的卡拉OK评分装置检测卡拉OK歌手的唱音的音高和声平(level)，并相对于现场演唱的稳定性和一致性来检查此检测到的音高和声平以用于估测和评分。

然而，由传统卡拉OK评分装置所作的估测和评分与此卡拉OK音乐数据中包含的速度息和旋律信息无关。实际演唱和伴奏的卡拉OK音乐之间无相关性。在此传统的评分装置中，所作的估测与卡拉OK音乐数据中包含的旋律信息和速度信息没有任何关系。即传统的评分装置只是简单地估测此卡拉OK歌手的演唱方式，而不管此卡拉OK音乐的规定的进度。因此，传统的卡拉OK评分装置不能在与卡拉OK伴奏很好同步的优秀的演唱和唱走调的低劣演唱之间找出区别。此传统评分装置只能估测一个卡拉OK歌手的自然声音技巧，随后便不能估测与卡拉OK音乐数据中包含的旋律信息有音乐关系的歌唱技巧。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种能够检测用于相对于与由MIDI信息提供的原始旋律相关的音乐信息来估测一卡拉OK歌手的演唱技巧的分数数据的卡拉OK评分装置。

根据本发明，一评分装置被构成以用于估测一由歌手伴随从旋律数据同步再现的卡拉OK音乐所发声的现场演唱。此评分装置包括一第一检测器，顺序地检测该现场演唱以从中提取作为此歌手的实际发声特征的抽样数据；一第二检测器，顺序地检测该旋律数据以从中提取代表此卡拉OK音乐模型(model)进度的时间数据及代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据；一比较器，顺序地将抽样数据和基准数据相互比较以产生指示实际发声和正确发声之间的差别的差值数据；以及一个处理器，参考时间数据来处理该差值数据以产生代表了由此歌手发声的现场演唱相对于此卡拉OK音乐的偏移程度的分数数据，其中该分数数据包括一包含音符开始和音符结束状态的MIDI信息。

在一优选的形式中，此第一检测器顺序地检测此现场演唱以从中提取指示该歌手的实际发声的音量变化的音量抽样数据，而第二检测器顺序地检测此旋律数据以从中提取代表了应与此卡拉OK音乐相匹配的正确发声的音量变化的音量参考数据。在另一优选形式中，此第一检测器顺序地检测该现场演唱以从中提取表示此歌手的实际发声的音高变化的音高抽样数据，而第二检测器顺序地检测旋律数据以从中提取代表应与此卡拉OK音乐相匹配的正确发声的音高变化的音高参考数据。在另一个优选形式中，此第一检测器顺序地检测此现场声音演唱以从中提取分别代表歌手的实际发声的音量变化和音高变化的音量抽样数据和音高抽样数据，而第二检测器顺序检测旋律数据以从中提取分别表示应与地卡拉OK音乐相匹配的正确发声的音量变化和音高变化的音量基准数据和音高基准数据。

实际上，该第二检测器顺序地检测包含一序列音符的旋律数据以从中提取每一个音符开始(note-on)时间数据和音符结束(note-off)时间数据以代表此卡拉OK音乐的正确进度，而该处理器则参考音符开始时间数据和音符结束时间数据来处理该差值数据以产生此分数数据。具体地，该第二检测器顺序地将以MIDI信息形式提供的旋律数据进行解码以从中提取代表该卡拉OK音乐正确进度的时间数据和代表应与该卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据，而该处理器则参考此时间数据处理该差值数据以产生代表了由该歌手发声的现场演唱相对于该卡拉OK音乐的偏移程度的以MIDI信息形式编码的分数数据。而且，第二检测器顺序地检测此MIDI信息以根据代表此卡拉OK音乐的正确进度的音符的顺序出现来从中提取时间数据，并根据代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的音符的音量和音高来从中提取基准数据。

在本发明中，根据此卡拉OK歌手的实际声音，来检测此声音的音高抽样数据和音量抽样数据。另一方面，从一卡拉OK MIDI信息检测出的是与待由此歌手发声的歌曲旋律相应的音符开始和音符结束数据，以及MIDI信息中的音高基准数据和音量基准数据。然后，由一音高比较器将根据此歌手的声音检测出的音高抽样数据和此MIDI信息中的音高基准数据进行比较，并且由一音量比较器将根据此歌手的声音的音量抽样数据和此MIDI信息中的音量基准数据进行比较。根据这些比较结果，获得评分数据以用于估测此卡拉OK歌手伴随此卡拉OK音乐的伴奏演唱一歌曲的方法。

本发明使检测用于与相应原始歌曲旋律信息相关地，估测一卡拉OK歌手演唱一首歌曲的方法的数据成为可行。随后，根据此检测的数据，根据本发明的此卡拉OK评分装置的能够正确地研究一卡拉OK歌手的演唱技巧。

本发明的以上的其主的目的、特点和优点将从附图中看得更显而易见，在附图中相似的参考数字用于指示几个图中的相同或相似部分。

附图说明

图1是说明作为本发明的一优选实施例的卡拉OK评分装置的总体构成的总方框图；

图2是说明包含在一代表一参考歌唱声音的MIDI信息中的音量参考数据的一实例，以及与由一卡拉OK歌手实际演唱的歌曲相应的音高变化的波形的一实例的示意图；

图3是说明包含在一代表一参考歌唱声音的MIDI信息中的音高参考数据的一实例，以及与由一卡拉OK歌手实际演唱的歌曲相应的音高变化波形的一实例的示意图；

图4是说明由该评分装置的MIDI输出装置产生的一MIDI控制信息的一实例的示意图；

图5是说明从一评分计算器的MIDI输出装置输出的一控制变化信息序列的示意图；及

图6是显示装有本发明的评分装置的一卡拉OK机的结构的方框图。

具体实施方式

本发明将通过参考附图以举例的方式进一步详细说明。参考图1，显示了说明作为本发明的一优选实施例的卡拉OK评分装置的总体组成的总方框图。在本优选实施例中，一MIDI输入单元(MIDI IN)11向一声平差检测器13输出以包含在一卡拉OK音乐数据的MIDI信息中的声平数据形式的音量基准数据。而且，此MIDI输入单元11向音高差检测器14输出包含在此MIDI信息中的音高数据。另外，此MIDI输入单元11向MIDI输出单元(MIDI OUT)15的音符开始/结束终端输出音符开始/音符结束状态数据(note on/off)。

一声平和音高检测器12捕获一由话筒10从一卡拉OK歌手的实际歌唱声音转变的声音信号。此声平和音高检测器12还根据此捕获的声音信号工作以从中提取声平数据形式的音量抽样数据，并提取音高抽样数据。此声平和音高检测器12将结果的声平数据输出至此声平差检测器13，且将结果的音高数据输出至此音高差检测器14。

此声平差检测器13将从MIDI输入单元11来的声平数据和从声平及音高检测器12来的声平数据作比较，如将结果的声平差数据输出至此MIDI输出单元(MIDI OUT)15的一声平差终端(Level Diff)。

参考图2，所示之图说明了包含在一代表一卡拉OK音乐的一基准或正确歌唱声音的MIDI信息中的声平数据之一例，以及与实际由一卡拉OK歌手演唱的歌声相应的音量或声平变化波形的一例。在此图中，上半部分指示出以与此MIDI信息相应的音符序列的形式从此MIDI输入单元11输出至此声平差检测器13的声平数据。此音符序列包括半分音符的声平数据LB1，1/4音符的声平数据LB2，以及另外1/4音符的声平数据LB3，此音符序列按此次序顺序布置。此图的下半部分说明从由此卡拉OK歌手实际演唱的唱音中提取的声平数据LD1至LD3。即，下半部分说明由声平和音高检测器13分析的声平数据LD1至LD3之一例。

此声平差检测器13将上述音符序列的声平数据LB1至LB3与相应于实际演唱歌曲的声平数据LD1至LD3进行比较以便确定相对于声平数据LB1至LB3的声平数据LD1至LD3的范围。例如，用声平数据LB1至LB3作基准，声平差检测器13关于每一个LB1至LB3以向上和向下的方向设置转换音阶的三个声平L1至L3，并且，在预定周期，确定由这三个声平数据LD1至LD3所属于的区段。例如，若此卡拉OK音乐的速度是每分钟产生125次1/4音符，则1/16音符相当于120毫秒。若1/16音符发声的持续时间大约是全分音符长度的一半，则此发声持续时间是60毫秒。相应地，为获得一能进行正确估测的足够好的抽样值，就需要在此60秒内布置至少两个探测点。因此，声平差检测器13在每一大约30毫秒时段工作以确定声平数据LD1至LD3属于三个区段中的哪一个。此时段是根据声平或音量检测所要求的转变而被定义的。

例如，若在一个检测点的声平数据LD1小于声平数据LB1，则声平差检测器13向MIDI输出单元15的声平差终端输出“0”作为声平差符号。若声平数据LD1大于声平数据LB1，则声平差检测器13向MIDI输出单元15的声平差终端输出“1”。另外，声平差检测器13向MIDI输出单元15的声平差终端输出指示声平数据LD1属于声平L1至L3的三个区段中的哪一个的差值声平数据。该差值声平数据包括“00”、“01”、“10”和“11”。差值声平数据“00”说明声平数据LD1在一个不超过声平L1的区段内。差值声平数据“01”说明声平数据LD1在介于声平L1和L2之间的区段内。差值声平数据“10”说明声平数据LD1在介于声平L2和L3之间的区段内。差值声平数据“11”说明声平数据LD1在超出声平L3的区段内。

音高差检测器14将从MIDI输入单元11输出的音高数据PB1至PB3与由声平及音高检测器12分析的音高数据PD1至PD3进行比较，并向MIDI输出单元(MIDI OUT)15的音高差终端(Pitch Diff)输出结果的音高差数据。

参考图3，所示图说明包含在一代表一基准歌声的MIDI信息中的基准音高之一例，以及从实际由一卡拉OK歌手演唱的歌曲抽取的音高变化波形之一例。在图中，上半部分说明以从MIDI信息中提取的一音符序列的形式从MIDI输入单元11输出的音高数据。该音符序列按下面的次序连续排列，包括1/2音符的音高数据PB1，1/4音符的音高数据PB2，及1/4音符的音高数据PB3。该图的下半部分说明从实际上由卡拉OK歌手演唱的歌曲中提取的音高数据PD1至PD3。该图的下半部分说明由声平及音高检测器12分析的音高数据PD1至PD3的一例。

音高差检测器14将与卡拉OK音乐的旋律数据的前述音符相应的音高数据PB1至PB3和与实际演唱声音的语音相应的音高数据PD1至PD3相互比较以确定当使用音高数据PB1至PB3作基准时音高数据PD1至PD3属于哪一个区段。例如，使用音高数据PB1至PB3作基准，音高差检测器14关于PB1至PB3中的每一个以上行方向和下行方向设置3个转换音阶的音高P1至P3，并且在每一个预定抽样时段确定音高数据PD1至PD3属于三个音高区段中的哪一个。例如，若卡拉OK音乐的速度被设置为如下：每分钟产生125个1/4音符，则一个1/16音符就相当于120毫秒。如果此1/16音符的发声持续时间大约是全分音符长的一半，则此发声持续时间为60毫秒。相应地，为获得充够的估测抽样值，就需要在60毫秒的时间长度内布置至少2个检测点。因此，此音高差检测器14在大约30毫秒的时段上工作，以便确定音高数据PD1至PD3属于三个音高区段中的哪一个。此抽样时段是根据获得的音高抽样的所要求的决定而被定义的。

例如，若在一个检测点音高数据PD1小于音高数据PB1，则音高差检测器14向MIDI输出单元15的音高差终端输出“0”作为音高差符号。若音高数据PD1大于音高数据PB1，则音高差检测器14向MIDI输出单元15的音高差终端输出“1”。另外，音高差检测器14向MIDI输出单元15的音高差终端输出指示音高数据PD1属于三个音高区段P1至P3中的哪一个的差值音高数据。该差值音高数据包括“00”、“01”、“10”和“11”。差值音高数据“00”说明音高数据PD1在一个不超过音高P1的区段内。差值音高数据“01”说明音高数据PD1在一个介于音高P1与音高P2之间的区段内。差值音高数据“10”说明音高数据PD1在介于音高P2与音高P3之间的区段内。差值音高数据“11”说明音高数据PD1在超出较高的或较低的音高P3的区段内。

在时间t1s，具有声平数据LB1和音高数据PB1的第一个1/2音符的音符开始数据被输入至MIDI输出单元15。然后，在时间t1E，同一音符的音符结束数据被输入。在时间t2S，具有声平数据LB2和音高数据PB2的第二个1/4音符的音符开始数据被输入。然后，在时间t2E，同一音符的音符结束数据被输入。在时间t3S，具有声平数据LB3和音高数据PB3的第三个1/4音符的音符开始数据被输入。然后，在时间t3E，同一音符的音符结束数据被输入。

根据在声平差终端、音高差终端和音符开始/结束终端输入的各种数据，如图4所示，MIDI输出单元(MIDI OUT)15产生一MIDI信息，亦将此产生的信息输出至一评分计算器16。参考图4，所示图说明了由MIDI输出单元15产生的MIDI信息的一例。在此例中，此MIDI信息作为一个扩展的控制改变信息被输出。如从图4中看到的，此控制改变信息由其最高位(识别位)是“1”的一个状态字节71和其最高位(识别位)是“0”的两个数据字节72及73组成。状态字节71基本上与通常的MIDI状态字节相同，低阶4位“nnnn”说明一个MIDI的声道，而高阶4位说明一个声音信息类型。在本发明中，图4所示的状态字节是“BnH”，说明一个声音信息的控制改变。

一般地，此控制改变由第一数据字节72说明一MIDI控制改变号。在本实施例中，数据字节72的低阶7位“mmmmmmm”说明实际上由卡拉OK歌手演唱的歌声是如何相对于一个相应的指导旋律或一个基准歌声而变化的。更具体地，在本实施例中，采用一个在此音乐声音控制中不被使用的保留控制号来用于评分数据的数据传送。例如，如果数据字节72的“Ommmmmmm”是二进制记数法的“01100110”或16进制记数法的“66H”，则此控制改变信息说明实际上由此卡拉OK歌手演唱的歌声是怎样相对于第一基准旋律而偏离的。如果数据字节72的“Ommmmmmm”是二进制记数法的“01100111”或16进制记数法的“67H”，则此控制改变信息指示实际由卡拉OK歌手演唱的歌声是如何相对于一个第二基准旋律而偏离的。应注意的是，例如第一基准旋律和第二基准旋律用于二重唱表演。

数据字节73在其低7位“stuuxyy”中说明实际演唱声音的声平和音高相对于由数据字节72确定的基准旋律的变化程度。位7“s”说明一个音符状态。当此位是“0”时，说明音符结束；当此位是“1”时，说明音符开始。例如，在图2和图3的例子中，自时间t1s至时间t1E、自时间t2s至时间t2E及自时间t3s至时间t3E，位7“s”变为“1”；否则，此位保持在“0”。位6“t”说明一个声平差符号。当此位是“0”时，说明取样声平数据LD1小于基准声平数据LB1；当此位是“1”时，说明取样声平数据LD1大于基准声平数据LB1。位5和位4“uu”是表示此取样声平数据LD1属于三个声平L1至L3中的哪一个的数据。当这些位是“00”时，说明此声平数据LD1在较高的与较低的声平L1的区段内。当这些位是“01”时，说明此声平数据LD1在介于声平L1和声平L2的区段内。当这些位是“10”时，说明此声平数据LD1在介于声平L2和声平L3的区段内。当这些位是“11”时，说明此声平数据LD1在超出较高的或较低的电平L3的区段内。

位3“X”说明音高差的符号。当此位是“0”时，说明取样音高数据PD1小于参考音高数据PB1。当此位是“1”时，说明取样音高数据PD1大于参考音高数据PB1。位2和位1“yy”说明取样音高数据PD1属于三个音高区段P1至P3中的哪一个。当这些位是“00”时，说明音高数据PD1在介于较高的与较低的音高P1的区段内。当这些位是“01”时，说明音高数据PD1在音高P1和音高P2之间的区段内。当这些位是“10”时，说明音高数据PD1在音高P2和音高和P3之间的区段内。当这些位是“11”时，说明音高数据PD1在超出较高的或较低的音高P3的区段内。

参考图5，所示之图说明从如图1所示的MIDI输出单元15输出至评分计算器16的一序列控制改变信息。在此图中，水平轴代表时间，而垂直轴代表取样声平数据的值。应注意到，该取样声平数据说明了由图4所示的数据字节73的位6“t”指示的声平差符号以及由数据字节73的位5和位4“uu”指示的量化电平L1至L3确定的一相对声平位置。例如，MIDI输入单元11顺序出一第一旋律音符(旋律音符1)、一第二旋律音符(旋律音符)等等。此时，MIDI输出单元15在30毫秒的时段上获得一控制改变信息，将这一所获得的控制改变信息输出。

从图5之例获得的每一控制改变信息包括有由位7“s”、位6“t”以及跟随的位5和位4“uu”的值代表的第3字节73。以下显示了以时序方式排列的数据字节73的位7至位4的“stuu”的值。  应注意，数据字节73的位3至位1“xyy”以基本上与“stuu”相同的方式被处理。

包含在此数据串中的每一段数据都由图5中的一个点表示。每一段数据前的数字表示相应点的发生顺序。参考图5，与第二和第三控制改变信息相应的A部分由2：“0111”和3：“0111”表示。A部分表示一状态，在该状态中，在一旋律音符的音符开始之前歌手发出比声平L3响的声音。换句话说，歌手在第一主调音符的音符开始之前100毫秒开始发音的动作。与控制改变信息11、12和13相应的B部分由11：“1010”、12：“1011”及13：“1011”表示。B部分表示此歌手停止了发音，而第一旋律音符的音符开始时间或发音时间仍在继续。换句话说，歌手停止发声比正确的音符结束时间提前了100毫秒。与控制改变信息17和18相应的部分C由抽样数据17：“1011”和18：“1011”表示。部分C表示在第二旋律音符的音符开始的开始时间以后或在发声时间期间，歌手没有发声。换句话说，在正常音符结束时间之前100毫秒歌手停止了发声。与控制改变信息26、27和28相应的部分D由评分数据26：“0111”、27：“0111”和28：“0110”表示。部分D表示虽然第二旋律音符是音符结束或处于停止状态，歌手仍继续发声。换句话说，在音符结束之后大为150毫秒，歌手仍继续发声。评分计算器16接收上述序列的控制改变信息以确定上述歌唱状态来为恰当估测此卡拉OK音乐的现场演唱。

上述优选实施例的描述是根据音高和声平的比较来作出的。对本专业的技术人士显见的是可只对音高或声平作比较以将比较结果作为控制改变信息输出。如上述并根据本发明，此新颖的组成提供了以下的优势：检测评分数据以检测卡拉OK歌手是如何相对于由MIDI信息给出的相应原始歌曲旋律来演唱歌曲的。

回过来参考图1，本发明的评分装置被构成用于估测由一歌手伴随一从旋律数据同步再生的卡拉OK音乐而发声的现场演唱。此评分装置具有一第一检测器，其形式为顺序检测现场演唱以从中提取作为歌手实际发声特征的抽样数据的声平及音高检测器12。形式为MIDI输入单元11的一第二检测器，顺序检测此旋律数据以从中提取代表此卡拉OK音乐的正确进度的时间数据和代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据。形式为差值检测器13和14的比较器，顺序地将此抽样数据和此基准数据相互比较，以产生指示实际发声和正确发声之间的区别的差值数据。形式为MIDI输出单元15的处理器，参考此时间数据对此差值数据进行处理以产生代表由此歌手发声的现场演唱相对于此卡拉OK音乐的偏移程度的评分数据。

具体地说，第一检测器顺序地检测现场演唱以从中抽取指示此歌手的实际发声的音量变化的音量取样数据，而第二检测器顺序地检测此旋律数据以从中抽取代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的音量变化的音量基准数据。另外，此第一检测器顺序地检测此现场演唱以从中抽取指示此歌手的实际发声的音高变化的音高抽样数据，而第二检测器顺序地检测此旋律数据以从中抽取代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的音高变化的音高参考数据。

实际上，形式为MIDI输入单元11的第二检测器顺序地检测包含一序列音符的旋律数据以从中抽取每一音符的音符开始时间数据和音符结束时间数据来代表此卡拉OK音乐的正确进度，而形式为MIDI输出单元15的处理器参考此音符开始时间数据和音符结束时间数据对此差值数据进行处理以产生分数数据。具体地，第二检测器顺序地将以MIDI信息形式提供的旋律数据进行解码以从中抽取代表此卡拉OK音乐的正确进度的时间数据及代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据，并且该处理器参考此时间数据对此差值数据进行处理以产生代表由歌手发声的现场演唱相对于此卡拉OK音乐的偏移程度的被编码成MIDI信息形式的分数数据。另外，第二检测器顺序地检测此MIDI信息以按照代表此卡拉OK音乐的正确进度的音符的顺序出现从中抽取时间数据，并因此按照代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的音符的音量和音高而从中抽取基准数据。

现在，参考图6，此方框图说明了一利用了本发明的评分装置的卡拉OK装置。在此图中，参考数字101表示经一总线与此卡拉OK装置的其它元件相联以控制这些元件的CPU(中央处理单元)。参考数字102表示一用作为CPU101的一个工作区，并暂时存储所要求的各种数据的RAM(随机存取存储器)。参考数字103表示一ROM(只读存储器)，用于存储为控制在其实体内的卡拉OK装置而执行的程序，并用于存储用于显示所要求的卡拉OK歌曲的歌词的各种字符字体的信息。参考数字104表示经一通信线与此卡拉OK装置相连的主计算机。卡拉OK音乐数据以预定数目的音乐曲目为单位被从此主计算机104进行分配。此音乐数据包括：用于播放一卡拉OK音乐声音的演奏数据或伴奏数据，用于显示歌词的歌词数据，用于指示被显示的歌词的字符的色调的顺序改变的扫涂顺序数据，以及指示背景图象或景物的图象数据。此播放数据包括多个被称作轨迹(track)的数据串，这些轨迹相应于诸如旋律、低音和节奏的各种音乐部分。此播放数据的格式是基于所谓的MIDI(音乐乐器数字接口)。

再次参考图6，参考数字105表示由一调制解调器和其它必要元件组成的通信控制器以控制与主计算机104的数据通信。参考数字106表示与此通信控制器105相联并存储此卡拉OK音乐数据的硬盘(HDD)。参考数字107表示通过红外辐射或其它方法与此卡拉OK装置相联的遥控命令器。例如，当用户通过使用此遥控命令器107输入一音乐代码及一键时，此遥控命令器检测这些输入以产生一检测信号。当收到从此遥控命令器107发送的检测信号时，遥控信号接收器108将此收到的检测信号传至CPU101。参考数字109表示一安装在此卡拉OK装置的前端的显示板。被选的音乐代码被显示在此显示板109上。参考数字110表示一安装在与显示板109相同端上的开关板。此开关板110具有与遥控命令器107基本上相同的输入功能。参考数字111表示一话筒，通过它收集现场演唱的声音并转变为一电声信号。参考数字115表示由多个音调发生器组成的声源装置，用以根据包含在音乐数据中的播放数据产生音乐音调数据。一个音调发生器根据相应于一个轨迹的播放数据产生与一个音调或音色相应的音调数据。从话筒111输入的声音信号被话筒放大器112放大，并被模/数转换器113转换为一数字信号，该数字信号是作为声音数据的输出信号。此声音数据被送入相加器或混合器114。相加器114将此音乐音调数据和此声音数据相加或混合在一起。最终的合成数据由一数/模转换器116转换为一模拟信号，此模拟信号随后被一放大器(未示出)放大。被放大的信号被送入扬声器(SP)117以有声地再现此卡拉OK音乐和此现场演唱声音。

参考数字118表示一字符发生器。在CPU101的控制下，字符发生器118根据从硬盘106读得的歌词数据从ROM103中读取字体信息，并且根据扫涂顺序数据为与一卡拉OK音乐的进度同步地顺序地改变显示的歌词的字符的颜色而执行扫涂控制。参考数字119表示一BGV控制器，它包括，例如，诸如一光盘的图象记录媒体。BGV控制器119读取与由用户指定的所要求的音乐相应的图象信息，用于根据图象指定数据从此图象记录媒体上再现，并且BGV控制器119将此读得的图象信息传送至一显示控制器120。显示控制器120将从BGV控制器119送来的图象信息和从字符发生器118送来的字体信息相互合成以在监视器121上显示合成结果。评分装置122根据本发明在CPU101的控制下给演唱评分或分级，其结果经显示控制器120显示在监视器121上。由话筒111拾取的实际声音数据和包含在卡拉OK音乐数据中的基准旋律数据被送入评分装置122。

盘驱动器150接收诸如包含被装入卡拉OK装置的程序的紧致盘或软盘的机器可读媒体151。被装入的程序由CPU101执行以控制包括评分装置122的各种装置。例如，此机器可读媒体151包含使评分装置122执行估测一由一歌手伴随一从旋律数据同步再现的卡拉OK音乐而发声的现场演唱的操作的指令。此评分操作包括下列步骤：顺序地检测此现场演唱以从中提取作为歌手实际发声特征的抽样数据；顺序地检测此旋律数据以从中提取代表卡拉OK音乐的模型度的时间数据和代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据；顺序地将此抽样数据和此基准数据相互比较以产生指示实际发声和正确发声之间差别的差值数据；以及参考时间数据处理此差值数据以产生代表由此歌手发声的现场演唱相对此卡拉OK音乐的偏离程度的分数数据。

虽然使用了特定的术语对本发明的优选实施例进行了描述，但该描述仅为说明的目的，可以理解在不脱离后附权利要求的精神或范围的前提下可作更改和变化。

Claims (8)

1.一种评分装置，用于估测一由歌手伴随从旋律数据同步再现的卡拉OK音乐所发声的现场演唱，此评分装置包括：

一第一检测器，顺序地检测该现场演唱以从中提取作为此歌手的实际发声特征的抽样数据；

一第二检测器，顺序地检测该旋律数据以从中提取代表此卡拉OK音乐正确进度的时间数据及代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据；

一比较器，顺序地将抽样数据和基准数据相互比较以产生指示实际发声和正确发声之间的差别的差值数据；以及

一个处理器，参考时间数据来处理该差值数据以产生代表了由此歌手发声的现场演唱相对于此卡拉OK音乐的偏移程度的分数数据，其中该分数数据包括一包含音符开始和音符结束状态的MIDI信息。

2.根据权利要求1所述的评分装置，其中第一检测器顺序地检测此现场演唱以从中提取指示该歌手的实际发声的音量变化的音量抽样数据，而第二检测器顺序地检测此旋律数据以从中提取代表了应与此卡拉OK音乐相匹配的正确发声的音量变化的音量基准数据。

3.根据权利要求1所述的评分装置，其中第一检测器顺序地检测该现场演唱以从中提取表示此歌手的实际发声的音高变化的音高抽样数据，而第二检测器顺序地检测旋律数据以从中提取代表应与此卡拉OK音乐相匹配的正确发声的音高变化的音高基准数据。

4.根据权利要求1所述的评分装置，其中第一检测器顺序地检测此现场演唱以从中提取分别代表歌手的实际发声的音量变化和音高变化的音量抽样数据和音高抽样数据，而第二检测器顺序检测旋律数据以从中提取分别表示应与地卡拉OK音乐相匹配的正确发声的音量变化和音高变化的音量基准数据和音高基准数据。

5.根据权利要求1所述的评分装置，其中第二检测器顺序地检测包含一序列音符的旋律数据以从中提取每一个音符的音符开始时间数据和音符结束时间数据以代表此卡拉OK音乐的正确进度，而该处理器则参考音符开始时间数据和音符结束时间数据来处理该差值数据以产生此分数数据。

6.根据权利要求1所述的评分装置，其中第二检测器顺序地将以MIDI信息形式提供的旋律数据进行解码以从中提取代表该卡拉OK音乐正确进度的时间数据和代表应与该卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据，而该处理器则参考此时间数据处理该差值数据以产生代表了由该歌手发声的现场演唱相对于该卡拉OK音乐的偏移程度的以MIDI信息形式编码的分数数据，其中该MIDI信息包含一音符开始和音符结束状态。

7.根据权利要求6所述的评分装置，其中第二检测器顺序地检测此MIDI信息以根据代表此卡拉OK音乐的正确进度的音符的顺序出现来从中提取时间数据，并根据代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的音符的音量和音高来从中提取基准数据。

8.一种评分方法，用于估测一由歌手伴随从旋律数据同步再现的卡拉OK音乐所发声的现场演唱，此评分方法包括以下步骤：

顺序地检测该现场演唱以从中提取作为此歌手的实际发声特征的抽样数据；

顺序地检测该旋律数据以从中提取代表此卡拉OK音乐正确进度的时间数据及代表应与此卡拉OK音乐匹配的正确发声的基准数据；

顺序地将抽样数据和基准数据相互比较以产生指示实际发声和正确发声之间的差别的差值数据；以及

参考时间数据来处理该差值数据以产生代表了由此歌手发声的现场演唱相对于此卡拉OK音乐的偏移程度的分数数据，其中该分数数据包括一包含音符开始和音符结束状态的MIDI信息。

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