CN109410902A - 一种基于音频信息的卡拉ok智能导唱方法及*** - Google Patents

一种基于音频信息的卡拉ok智能导唱方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法及***，包括：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。本发明解决了现有的卡拉OK***中需要手动切换歌曲的原唱模式/伴唱模式，其存在操作较繁琐的问题。

Description

一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法及***
技术领域
本发明涉及卡拉OK技术领域，尤其涉及一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法及***。
背景技术
目前市面场所中使用的机顶盒，在播放歌曲时有两种模式原唱和伴唱，即歌曲在播放原唱时，用户唱歌时原唱也会继续播放，当歌曲被切换到伴唱时，用户停止唱歌，歌曲播放也只有背景音乐，需要原唱时需要手动切换，操作流程较繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法及***，解决了现有的卡拉OK***中需要手动切换歌曲的原唱模式/伴唱模式，其存在操作较繁琐的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，包括以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。
本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法和***，实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。本发明根据当前音频信息对应的分贝值小于预设分贝阈值时，则认为用户当前并没有进行唱歌，则切换歌曲当前播放模式为原唱模式，让用户在卡拉OK唱歌唱累时，进行倾听歌曲的原唱，并进行学习；当用户重新唱歌时，通过计算得到对应的分贝值大于预设分贝阈值时，则表示用户重新进行唱歌，则切换歌曲当前的播放模式为伴唱模式，解决了现有的卡拉OK***中需要手动切换歌曲的原唱模式/伴唱模式，其存在操作较繁琐的问题。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法的主要步骤示意图；
图2为根据本发明实施例的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***的结构示意图；
标号说明：
1、存储器；2、处理器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思为：将实时接收到的音频信息保存在缓存中，计算缓存中在预设时间内保存的音频信息对应的平均分贝值，根据平均分贝值与预设分贝阈值之间的关系，切换歌曲当前的播放模式。
请参照图1，本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，包括以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。
从上述描述可知，本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。本发明根据当前音频信息对应的分贝值小于预设分贝阈值时，则认为用户当前并没有进行唱歌，则切换歌曲当前播放模式为原唱模式，让用户在卡拉OK唱歌唱累时，进行倾听歌曲的原唱，并进行学习；当用户重新唱歌时，通过计算得到对应的分贝值大于预设分贝阈值时，则表示用户重新进行唱歌，则切换歌曲当前的播放模式为伴唱模式，解决了现有的卡拉OK***中需要手动切换歌曲的原唱模式/伴唱模式，其存在操作较繁琐的问题。
进一步的，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息解析得到一帧以上的音频数据；根据一帧以上的音频数据，得到多个分贝值；
计算所述时间内对应的所有分贝值的平均值，得到平均分贝值。
从上述可知，通过计算每一帧音频数据对应的分贝值，并根据所述时间内所有分贝值的平均值，计算得到平均分贝值，通过上述计算方式，能够提高数据计算的精确性，从而提高歌曲模式切换的准确性，避免误切换的情况存在。
进一步的，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息进行A/D转换，得到多个电压信号的离散值；根据电压信号的离散值，通过预设公式，得到输出值；
计算所述时间内对应的所有输出值的平均值，即为所述平均分贝值。
从上述描述可知，上述A/D转换是将模拟信号的音频数据转换为数据信号，并根据转换后的数据信息进行计算，能够保证计算得到的数据的精确性，避免歌曲模式的误切换。
进一步的，所述公式为：
y＝20*log10(x/65535.0)；
其中，所述x为电压信号的离散值，即输入值，y为输出值。
从上述描述可知，通过上述公式，能够提供电压信号的离散值转换为分贝的计算速率，且计算结果准确性高。
进一步的，所述S1具体为：
通过机顶盒获取音频采集器以预设采样率采集得到的PCM格式的音频数据，并音频数据保存在机顶盒的缓存中。
从上述描述可知，通过上述方法，能够保证音频采集器在预设时间内采集得到足够的音频数据，进行后续的有效判断。
请参照图2，本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，包括存储器1、处理器2及存储在存储器1上并可在处理器2上运行的计算机程序，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。
从上述描述可知，本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。本发明根据当前音频信息对应的分贝值小于预设分贝阈值时，则认为用户当前并没有进行唱歌，则切换歌曲当前播放模式为原唱模式，让用户在卡拉OK唱歌唱累时，进行倾听歌曲的原唱，并进行学习；当用户重新唱歌时，通过计算得到对应的分贝值大于预设分贝阈值时，则表示用户重新进行唱歌，则切换歌曲当前的播放模式为伴唱模式，解决了现有的卡拉OK***中需要手动切换歌曲的原唱模式/伴唱模式，其存在操作较繁琐的问题。
进一步的，所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息解析得到一帧以上的音频数据；根据一帧以上的音频数据，得到多个分贝值；
计算所述时间内对应的所有分贝值的平均值，得到平均分贝值。
从上述可知，通过计算每一帧音频数据对应的分贝值，并根据所述时间内所有分贝值的平均值，计算得到平均分贝值，通过上述计算方式，能够提高数据计算的精确性，从而提高歌曲模式切换的准确性，避免误切换的情况存在。
进一步的，所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息进行A/D转换，得到多个电压信号的离散值；根据电压信号的离散值，通过预设公式，得到输出值；
计算所述时间内对应的所有输出值的平均值，即为所述平均分贝值。
从上述描述可知，上述A/D转换是将模拟信号的音频数据转换为数据信号，并根据转换后的数据信息进行计算，能够保证计算得到的数据的精确性，避免歌曲模式的误切换。
进一步的，所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，所述公式为：
y＝20*log10(x/65535.0)；
其中，所述x为电压信号的离散值，即输入值，y为输出值。
从上述描述可知，通过上述公式，能够提供电压信号的离散值转换为分贝的计算速率，且计算结果准确性高。
进一步的，所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，所述S1具体为：
通过机顶盒获取音频采集器以预设采样率采集得到的PCM格式的音频数据，并音频数据保存在机顶盒的缓存中。
从上述描述可知，通过上述方法，能够保证音频采集器在预设时间内采集得到足够的音频数据，进行后续的有效判断。
请参照图1，本发明的实施例一为：
本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，包括以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
其中，所述S1具体为：
通过机顶盒获取音频采集器以预设采样率采集得到的PCM格式的音频数据，并音频数据保存在机顶盒的缓存中。
其中，所述采集率为16KHz；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
其中，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息解析得到一帧以上的音频数据；根据一帧以上的音频数据，得到多个分贝值；
计算所述时间内对应的所有分贝值的平均值，得到平均分贝值。
或，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息进行A/D转换，得到多个电压信号的离散值；根据电压信号的离散值，通过预设公式，得到输出值；
计算所述时间内对应的所有输出值的平均值，即为所述平均分贝值；
其中，所述公式为：y＝20*log10(x/65535.0)；其中，所述x为电压信号的离散值，y为输出值。
其中，上述的预设时间，可根据实际情况进行调整，优选的，预设时间为0-1min。
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式；
其中，所述分贝阈值可根据实际情况进行调整，但此处需要注意的为由于卡拉OK内有其他噪声或歌声，因此分贝阈值设定时需要将其考虑在内，优选的为20-100分贝。
请参照图2，本发明的实施例二为：
本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，包括存储器1、处理器2及存储在存储器1上并可在处理器2上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
其中，所述S1具体为：
通过机顶盒获取音频采集器以预设采样率采集得到的PCM格式的音频数据，并音频数据保存在机顶盒的缓存中。
其中，所述采集率为16K；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
其中，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息解析得到一帧以上的音频数据；根据一帧以上的音频数据，得到多个分贝值；
计算所述时间内对应的所有分贝值的平均值，得到平均分贝值。
或，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息进行A/D转换，得到多个电压信号的离散值；根据电压信号的离散值，通过预设公式，得到输出值；
计算所述时间内对应的所有输出值的平均值，即为所述平均分贝值；
其中，所述公式为：y＝20*log10(x/65535.0)；其中，所述x为电压信号的离散值，y为输出值。
其中，上述的预设时间，可根据实际情况进行调整，优选的，预设时间为0-1min。
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式；
其中，所述分贝阈值可根据实际情况进行调整，优选的为0-100分贝。
本发明的实施例三为：
以用户在KTV包厢中点播歌曲时，歌曲自动切换原伴唱的表现形式为例，如下：
1)用户在包厢触摸屏中点击歌名点歌，开启帮唱功能，并开启伴唱模式。
2)使用拼音搜索歌曲，选择一首歌曲，点击播放。
3)电视端播放歌曲。
4)***判断到用户没有唱歌既没有音频输入时，自动切换到原唱模式。
5)当用户歌唱时，***判断有音频输入，则切换回伴唱模式，关闭原唱。
本发明的实施例四为：
本发明改进的硬件结构主要包括机顶盒、麦克风和设置在麦克风上的音频采集器。机顶盒播放歌曲时，外接的麦克风和音频采集器将声音由模拟信号转化机顶盒，机顶盒将模拟信号转换为数字信号，并将转换后的音频数据存放到内存的环形缓冲区中，机顶盒每次从缓冲区中获取固定大小的数据量(数据量可调整)进行处理，根据算法计算判断是否有声音输入，进而进行原伴唱切换；具体实施步骤如下：
1)获取到的数据如何处理
(1)保存固定时间的音频数据
音频以单通道16k采样率将数据以pcm格式存储到内存中，可通过配置设定时间决定获取的数据量大小；
(2)数据如何计算处理
(a)从缓冲区中将固定大小数据读取出来；
(b)通过数学公式将读取的数据以帧大小为单位输入得出一个值，计算公式为：y＝20*log10(x/65535.0)；其中x为模数转换后的电压信号的离散值，即输入值，y为输出值；
(c)将设定时间内的所有以帧数据计算出的值求平均值；
(d)通过判断平均值与设定的阀值(阀值可配置)的大小切换原伴唱模式。
综上所述，本发明提供了一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法和***，实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。本发明根据当前音频信息对应的分贝值小于预设分贝阈值时，则认为用户当前并没有进行唱歌，则切换歌曲当前播放模式为原唱模式，让用户在卡拉OK唱歌唱累时，进行倾听歌曲的原唱，并进行学习；当用户重新唱歌时，通过计算得到对应的分贝值大于预设分贝阈值时，则表示用户重新进行唱歌，则切换歌曲当前的播放模式为伴唱模式，解决了现有的卡拉OK***中需要手动切换歌曲的原唱模式/伴唱模式，其存在操作较繁琐的问题。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。
2.根据权利要求1所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，其特征在于，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息解析得到一帧以上的音频数据；根据一帧以上的音频数据，得到多个分贝值；
计算所述时间内对应的所有分贝值的平均值，得到平均分贝值。
3.根据权利要求1所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，其特征在于，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息进行A/D转换，得到多个电压信号的离散值；根据电压信号的离散值，通过预设公式，得到输出值；
计算所述时间内对应的所有输出值的平均值，即为所述平均分贝值。
4.根据权利要求3所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，其特征在于，所述公式为：
y＝20*log10(x/65535.0)；
其中，所述x为电压信号的离散值，y为输出值。
5.根据权利要求1所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱方法，其特征在于，所述S1具体为：
通过机顶盒获取音频采集器以预设采样率采集得到的PCM格式的音频数据，并音频数据保存在机顶盒的缓存中。
6.一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1：实时接收音频采集器采集的音频信息，并将其保存在缓存中；
S2：从缓存中获取采集的音频信息，计算预设时间内所述音频信息对应的平均分贝值；
S3：若所述平均分贝值小于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为伴唱模式，则切换歌曲的播放模式为原唱模式；若平均分贝值大于预设分贝阈值，且歌曲当前的播放模式为原唱模式，则切换歌曲的播放模式为伴唱模式。
7.根据权利要求6所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，其特征在于，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息解析得到一帧以上的音频数据；根据一帧以上的音频数据，得到多个分贝值；
计算所述时间内对应的所有分贝值的平均值，得到平均分贝值。
8.根据权利要求6所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，其特征在于，所述S2具体为：
在预设时间内实时获取在该时间内保存在缓存中的音频信息，得到第一音频信息，将第一音频信息进行A/D转换，得到多个电压信号的离散值；根据电压信号的离散值，通过预设公式，得到输出值；
计算所述时间内对应的所有输出值的平均值，即为所述平均分贝值。
9.根据权利要求8所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，其特征在于，所述公式为：
y＝20*log10(x/65535.0)；
其中，所述x为电压信号的离散值，y为输出值。
10.根据权利要求6所述的一种基于音频信息的卡拉OK智能导唱***，其特征在于，所述S1具体为：
通过机顶盒获取音频采集器以预设采样率采集得到的PCM格式的音频数据，并音频数据保存在机顶盒的缓存中。
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