CN1165890C - 卡拉ok演唱者评价装置与方法及其存储媒体 - Google Patents

Abstract

提供了一种卡拉OK演唱者评价装置和方法，以及存储计算机可执行程序的存储媒体。对代表一标准演唱者的演唱和第一伴奏的标准声音信号，以及代表其演唱能力待评价的演唱者的演唱及与第一伴奏相同的第二伴奏的评价声音信号执行小波变换。在各自相同频带上，确定标准声音信号的频率分量和评价声音信号的各自相应的频率分量之间的一致性。根据此确定的一致确定有待评价其演唱能力的演唱者的演唱的评价值。

Description

卡拉OK演唱者评价装置与方法及其存储媒体

技术领域

本发明涉及一种用于评价随一卡拉OK***的伴奏演唱的卡拉OK演唱者的演唱能力的卡拉OK演唱者评价装置与方法，及其存储媒体。

背景技术

传统上，在所设计的此类卡拉OK演唱者评价装置中，将从诸如光盘(LD)和紧致盘(CD)的记录媒体中存储的数据再生的一信号抽取的代表了一标准演唱的标准声音信号与代表了由一在卡拉OK***的伴奏下演唱一首歌曲的卡拉OK演唱者的实际的演唱的话筒输入的声音信号在音高(音程)、音量、这些参数的改变方式等方面作比较，此演唱者的演唱能力就从在这两个被相互比较的信号之间的一致程度上得到评价。在提取此标准声音信号、从此标准和话筒输入的声音信号中提取音高以及其它处理中，传统***使用了一数字信号处理器(DSP)。

更具体地，此传统卡拉OK演唱者评价装置根据一预定的程序或数据从提供给DSP的一数字声音信号中提取标准声音信号，并提取该经提取的标准声音信号的音高以及话筒输入声音信号的音高等等。

然而，此传统卡拉OK演唱者评价装置包括大量由此全部算法执行的程序及其复杂的结构，因为为了提取一声音信号的特征要执行提取此声音信号、提取此声音信号的音高、检测其电平等等工作，而且，对每一标准声音信号和话筒输入声音信号都要执行这些程序。

另外，此传统卡拉OK评价装置还有如下不便之处：当声音信号的提取不足够精确时，就不能精确提取标准声音信号的音高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构简单并能够以接近根据人的感觉进行的人工评价方式评价一个演唱者的演唱能力的卡拉OK演唱者评价装置和方法，及其存储媒体。

为达到上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：第一变换装置，用于对代表标准演唱者的演唱和第一伴奏的标准声音信号执行小波变换；第二变换装置，用于对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱和与第一伴奏相同的第二伴奏的评价声音信号执行小波变换；以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据此已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

声音或语音信号的小波变换提供具有如下频率特性的亚波段信号：随着频带越高，每一亚波段信号的带宽也变得越宽，因此根据其声音电平就能容易地确定它。结果，就能省去用于提取声音或语言信号的音高的算法，此装置的布局也因此得以简单化。另外，划分声音或语言信号的带宽的方式与人类的听觉一致，这就使得对演唱者的评价以类似人类的方式奏效。

为达到上述目的，根据本发明的第二个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：第一变换装置，用于对代表标准演唱者的演唱的标准语音信号执行小波变换；第二变换装置，用于对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱的评价语音信号执行小波变换；以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据此已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第三个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：再生装置，用于从其中记录了标准声音信号的一记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生此标准声音信号；第一变换装置，用于对此再生的标准声音信号执行小波变换；标准语音信号去除装置，用于将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从已再生的标准声音信号中去除以由此只把代表该伴奏的声音信号取出；演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语言信号；混音装置，用于将由标准语音信号去除装置取出的只是代表伴奏的声音信号和由演唱声音转换装置获得的评价语音信号进行混音以形成一评价声音信号；第二小波变换装置，用于对评价声音信号执行小波变换；以及评价装置，用于在其各自相应的频带上在确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据此已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第四个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：再生装置，用于从其中记录了标准声音信号的一记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生此标准声音信号；标准语音信号去除装置，用于接收再生后的标准声音信号，并用于将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从已收到的标准声音信号中去除以由此只把代表该伴奏的声音信号取出；标准语音信号取出装置，用于从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以由此取出标准语音信号；第一变换装置，用于对取出的标准语音信号执行小波变换；演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；第二小波变换装置，用于对所获得的评价声音信号执行小波变换；以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据此已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第五个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：再生装置，用于从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的信号；第一变换装置，用于对再生的标准声音信号执行小波变换；演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；评价声音信号形成装置，用于将收到的只代表伴奏的声音信号和从演唱声音转换的评价语音信号加在一起以由此形成一评价声音信号；第二小波变换装置，用于对评价声音信号执行小波变换；以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据此已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第六个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：再生装置，用于从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的声音信号；标准语音信号取出装置，用于从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以由此取出标准语音信号；第一变换装置，用于对取出的标准语音信号执行小波变换；演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；第二小波变换装置，用于对评价语音信号执行小波变换；以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据此已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

优选的是，小波变换为正交小波变换。

为达到上述目的，根据本发明的第七个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价方法，包括以下步骤：a)对代表标准演唱者的演唱和第一伴奏的标准声音信号执行小波变换；b)对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱和与第一伴奏相同的第二伴奏的评价声音信号执行小波变换；c)在其各自相应的频带上确定小波变换获得的标准声音信号的频率分量和评价声音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据此已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第八个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价方法，包括以下步骤：a)对代表标准演唱者的演唱的标准语音信号执行小波变换；b)对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱的评价语音信号执行小波变换；c)在其各自相应的频带上确定标准语音信号的频率分量和评价语音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据此已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第九个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价方法，包括以下步骤：a)从其中记录了标准声音信号的一记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生此标准声音信号；b)对此再生的标准声音信号执行小波变换；c)将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从已再生的标准声音信号中去除以由此只把代表该伴奏的声音信号取出；d)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，将此演唱声音转变为一评价语言信号；e)将由标准语音信号去除装置取出的只是代表伴奏的声音信号和由演唱声音转换装置获得的评价语音信号进行混音以形成一评价声音信号；f)对评价声音信号执行小波变换；g)在其各自相应的频带上确定标准声音信号的频率分量和评价声音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据此已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第十个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价方法，包括以下步骤：a)从其中记录了标准声音信号的一记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生此标准声音信号；b)接收再生后的标准声音信号，并用于将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从已收到的标准声音信号中去除以由此只把代表该伴奏的声音信号取出；c)从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以由此取出标准语音信号；d)对取出的标准语音信号执行小波形变换；e)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；f)所获得的评价声音信号执行小波变换；g)在其各自相应的频带上确定标准语音信号的频率分量和评价语音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据此已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第十一个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价方法，包括以下步骤：a)从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的信号；b)对再生的标准声音信号执行小波变换；c)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；d)将收到的只代表伴奏的声音信号和从演唱声音转换的评价语音信号加在一起以由此形成一评价声音信号；e)对评价声音信号执行小波变换；f)在其各自相应的频带上确定标准声音信号的频率分量和评价声音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据此已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的第十二个方面，提供了一种卡拉OK演唱者评价方法，包括以下步骤：a)从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的声音信号；b)从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以由此取出标准语音信号；c)对取出的标准语音信号执行小波形变换；d)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；e)对所获得的评价语音信号执行小波变换；f)在其各自相应的频带上确定标准语音信号的频率分量和评价语音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据此已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

为达到上述目的，根据本发明的的其它方面，提供了分别与本发明的第七至第十二方面的方法相应的由一计算机执行的存储媒体存储程序。

通过与附图相联系的下面的详细描述，本发明的以上和其它目的、特点及优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是原理性地说明实现根据本发明的第一个实施例的卡拉OK演唱者评价装置的OK***的布局的方框图；

图2是一方框图，显示了图1中示出的声音消隐块的结构；

图3是一方框图，显示了图1中示出的两个小波变换块之一的结构；

图4是显示图3中所示的小波变换块的一输出信号的频率特性的图；

图5是显示一评价块的结构的方框图；

图6是显示根据本发明的第二实施例的卡拉OK演唱者评价装置的布局的方框图；

图7是显示根据本发明的第三实施例的卡拉OK演唱者评价装置的布局的方框图；

图8是显示了根据本发明的第四实施例的卡拉OK演唱者评价装置的布局的方框图。

具体实施方式

现在，将参考显示本发明实施例的附图对本发明作详细的描述。

首先参考图1，它显示了实现根据本发明的第一个实施例的卡拉OK演唱者评价装置的卡拉OK***，该***包括根据由第一实施例的一卡拉OK演唱者评价装置1A和一卡拉OK处理块2。

该卡拉OK***的卡拉OK演唱者评价装置1A能够接收以数字形式记录在紧致盘(CD)3中立体轨道上的标准声音信号(Vr+A)，该信号由代表一标准演唱者的演唱的标准语音信号Vr和代表为此演唱者的伴奏的一声音信号A。从CD3再生的标准声音信号号(Vr+A)的左声道信号被输入至左声道数字输入终端4a，而其右声道信号12被输入到右声道数字终端4b。

此卡拉OK演唱者评价装置1A包括：第一混音电路5a和声音消隐块6，两个都连至两个输入终端4a、4b；模拟输入终端8，通过其自话筒7输入一模拟形式的代表其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价语音信号Vm；A/D转换器9，用于将通过模拟输入终端8输入的模拟形式的评价语音信号Vm转换为一数字信号；第二混音电路5b，与声音消隐块6和A/D转换器9相连；第一小波变换块10a，与第一混音电路5a相连；第二小波变换块10b，与第一混音电路5b相连；评价块11，与第一和第二小波变换块10a、10b相连，用以根据第一和第二小波变换块10a、10b的输出确定评价的值；以及显示单元12，诸如CRT显示器，与评价块11相连，用以显示评价块11确定的评价值。

卡拉OK处理块2包括：回声效果传送电路20，用于将回声效果传送至A/D转换器9的输出；卡拉OK信号处理块21，它被提供声音消隐块6的输出；第三混音电路22，用于将回声效果传送电路20的输出和卡拉OK信号处理块21的输出混音；以及D/A转换器23，用于将第三混音电路22的输出转变为一模拟信号，此模拟信号被送至一声音***(未示出)。

卡拉OK演唱者评价装置1A的第一混音电路5a将自CD3再生的标准声音信号(Vr+A)的左和右声道信号L、R进行混音，并将合成的信号传至第一小波变换块10a。

图2显示了卡拉OK演唱者评价装置1A的声音消隐块6的结构。

通过输入终端4a、4b向此声音消隐块6提供左声道信号L和右声道信号R，声音消隐块6将标准语音信号Vr从标准声音信号(Vr+A)中消去以恢复只代表伴奏的声音信号A。声音消隐块6包括：每一个被提供从CD3再生的左声道信号L的高通滤波器(HPF)60a、低通滤波器(LPF)61a和乘法器62a；每一个被提供从CD3再生的右声道信号R的高通滤波器(HPF)60b、低通滤波器(LPF)61b和乘法器62b；加法器63，用于将乘法器62a、62b的输出加在一起；左声道信号加法器64a，用于将对于左声道信号L的HPF 60a和LPF 61a的输出与加法器63的输出加在一起；以及右声道信号加法器64b，用于将右声道信号R的HPF 60b和LPF 61b的输出与加法器63的输出加在一起。

高通滤波器(HPF)60a、60b允许自CD3再生的左声道信号L和右声道信号R的高频分量从其通过，此高频分量例如是高于7KHZ的。低通滤波器9(LPF)61a、61b允许自CD3再生的左声道信号L和右声道信号R的低频分量从其通过，此低频分量例如是低于100HZ的。这些滤波器的频率特性不限于上述，但是他们要被设置到使语音(人声)信号被尽可能有效地滤过的任何值。

乘法器62a将自CD3再生的左声道信号L乘以系数+1而乘法器62b将右声道信号R乘以系数-1。

在如此结构的声音消隐块6中，加法器63将在乘法器62a乘以系数+1的左声道信号L和在乘法器62b乘以系数-1的右声道信号R加在一起，并将最终之和送至加法器64a和64b，由此消除声音映象在左和右声道信号之间的中心量处的标准语音信号Vr分量，而只代表了语言频率波段中伴奏的声音信号A被取出并被送往下一级。

第二混音电路5b将来自声音消隐块6的代表伴奏的数字形式的声音信号A和来自A/D转换器9的数字形式的评价语音信号Vm进行混音以形成评价声音信号(Vm+A)，并将此评价声音信号传至第二小波变换块10b。

图3显示了第一和第二小波变换块10a、10b之一的结构。因为第一和第二小波变换块10a、10b的结构相同，对其中一个的显示和说明则代表了二者。

术语“小波变换”在数学上被定义为根据由下述形成的一组基函数进行的信号变换：(1)扩展或压缩，及(2)移动位于时间或频率上的一基函数(母小波)。具体地说，当由扩展或压缩及移动此基函数形成的该组基函数全部相互正交时，这种变换则被称为“一种正交小波变换”。为用硬件实现此小波变换，滤波器可被用于实现(2)的移动，而递归和重复使用具有同一算法的滤波器则能实现(1)的扩展或压缩。

图3所示的小波变换块10(10a、10b)实现了这种小波变换。更具体地，小波变换块10由作为基本单元的两部分的子波段滤波器100a、100b、…、100g组成，用于完成正交小波变换。这些子波段滤波器相互间递归地联接以使第二个或后续级的滤波器100被联到其前一级滤波器的低频信号输出侧，由此至每一滤波器的输入信号的频带被分成一高频子波段和一低频子波段，此低频子波段再被子抽样为一高频子滤段和一低频子波段，以便最后输出多个频率子波段信号W1至W7及E7。每一个两部分的子波段滤波器100的由相互完全正交的一高通子抽样滤波器101和一低通子抽样滤波器102组成。滤波器101和102可以是基本上满足正交条件的线性滤波器(QMF)。图3显示了一例此种小波变换块10的布局，其中一原始输入信号的频带宽通过使用串接的7个两部分子波段滤波器100a至100g被最终分成8个频率子波段。第一至第七级高通子抽样滤波器101a至101g将高通信号(子波段信号)101至107送至评价块11，而在第七级的低通子抽样滤波器102将低通信号(子波段信号)E7送至评价块11。在此正交小波变换中，能够递归地利用相同的结构(算法)，由此能使得结构(算法)相当简单。

图4显示了小波变换块10的输出信号的频率特征。

如图所示，从第一至第七级高通子抽样滤波器101a至101g传过来的子波段信号W1至W7所具有的主要频率分量落在2KHZ或更高、1KHZ至2KHZ、500HZ至1KHZ、250HZ至500HZ、125HZ至250HZ、62HZ至125HZ及31HZ至62HZ的各自频带内。从第七级低通子抽取滤波器102g送来的子波段信号E7具有低于31HZ的主要频率分量。这就是说由正交小波变换获得的第一及第二小波变换块10a、10b的输出信号的频率是如此的以使每一输出信号具有多个由子波段信号确定的频带宽度，子波段信号的频带越高，每一子波段信号的带宽就越宽。

如下所述，在本实施例中，标准信号和话筒输入信号之间的一致程度是在其每一个相同的频带中确定的，而上文描述“每一子波段信号的带宽随该子波段信号在频率上的升高而变宽”的第一和第二小波变换块10a、10b的输出信号的频率特性是与乐音信号的音程频率特性一致的。这就是说，在由正交小波变换获得的相同频带之间进行比较不只是频率间的比较，而是相当于在音乐的音程间进行比较，这与人类听觉的特性一致。

图5显示评价块11的结构。评价块11在第一和第二小波变换块10a、10b的输出的每一个相同频带上确定两个输出之间一致的程度，并根据如此确定的一致程度来确定该***演唱的评价值。这就是说，评价块11包括：绝对值传感器(ABS)110a至110h，用于检测从第一小波变换块10a送来的各个子波段信号W1至W7和E7的绝对值；绝对值传感器(ABS)111a至111h，用于检测从第二小波变换块10b传送的各个相应的子波段信号W1至W7和E7的绝对值；平滑电路112a到112h，用于平滑各个ABS 110a至110h的输出；平滑电路113a至113h，用于平滑各个ABS 111a至111h的输出；一致性检测器114a至114h，用于确定来自第一小波变换块10a的各个子波段信号与来自第二小波变换块10b的各相应的子波段信号在对应的相同频带上是否相互一致；计数器(CNT)115a至115h，用于每当各一致性检测器114a至114h检测到上述子波段信号间的一致时增加；归一化电路116a至116h，用于将各CNT 115a至115h的输出归一化；随机数发生器200，用于产生0至1范围内的一个任意随机数；乘法器117a至117h，用于将归一化电路116a至116h的输出乘以各自的系数a至h；及乘法器117i，用于将随机数发生器200的输出乘以参数i；加法器118，用于将乘法器117a至117i的输出相加；及计数器(CNT)119，用于计数已执行的比较的次数K。评价块111还包括：增量/减量电路201，用于根据从加法器118送来的和x来确定一增量/减量值；及累加器202，用于累加增量/减量电路201的输出y。由累加器202累加的值被作为此卡拉OK演唱者演唱的最终评价值显示在显示单元12上。

每一归一化电路116根据由CNT 119提供的比较的次数K将相应的一个CNT 115的输出用系数1/K归一化。

参数a到i和h可用一参数设定块(未示出)来设置或改变，只要其和等于1，由此评价的准则就能被改变了。

下面，将描述如上述构造的卡拉OK演唱者评价装置1A的工作。

首先，将从输入终端4a、4b及8到用于处理输入至其的标准声音信号(Vr+A)的第一和第二小波变换块10a、10b等，对此卡拉OK演唱者评价装置1A的各部件部分的工作进行描述。

首先，通过输入终端4a和4b将从CD3再生的数字形式的标准声音信号(Vr+A)的两个声道信号输入至此卡拉OK演唱者评价装置1A。另外，通过模拟输入终端8将由其演唱能力待评价的演唱者的实际演唱产生的模拟形式的评价语音信号Vm以话筒7输入至此卡拉OK演唱者评价装置1A。

由第一混音电路5a将经输入终端4a和4b输入的标准声音信号(Vr+A)的左声道信号L和右声道信号R进行混音，经混和后的信号(Vr+A)被输入至第一小波变换块10a。第一小波变换块10a对标准声音信号(Vr+A)执行小波变换以由此给评价块11提供子波段信号W1至W7和E7。

语音消隐块6将标准语音信号Vr从经输入终端4a和4b输入的标准声音信号(Vr+A)的两个声道信号中除去由此向第二混音电路5b提供只代表伴奏的声音信号。另一方面，经模拟输入终端8输入的评价语音信号Vm被A/D转换器9转换成一数字信号。该数字信号被提供给第二混音电路5b。第二混音电路5b将只代表伴奏的声音信号A和从A/D转换器来的评价语音信号Vm进行混音，并将合成的评价声音信号(Vm+A)送至第二小波变换块10b。第二小波变换块10b对此评价声音信号(Vm+A)执行小波变换，并将最终的子波段信号W1至W7和E7送至评价块11。

下面，将描述评价块11与后面的工作。

从第一小波变换块10a来的子波段信号W1至W7和E7被评价块11的绝对值传感器(ABS)110a至110h变换成表示子波段信号的绝对值的各信号，而最终绝对值信号分别被平滑电路112a至112h进行平滑。经平滑的信号被分别送至一致性检测器114a至114h。

另外，从第二小波变换块10b来的子波段信号W1至W7和E7被评价块11的绝对值传感器(ABS)111a至111h变换成表示子波段信号的绝对值的各信号，而最终绝对值信号分别被平滑电路113a至113h进行平滑。已平滑的信号被分别送至一致性检测器114a至114h。与从第一小波变换块10a来的已平滑信号相似。

一致性检测器114a至114h在其各自相同的频带上确定自第一小波变换块10a来的信号与自第二小波变换块10b来的各相应信号是否相互一致。当一致性检测器114a至114h中相应的一个在一相同频带上检测到信号间一致，此相同频带上的计数器(CNT)115a至115h中相应的一个将信号间一致性发生的次数增加1。根据由计数器119计数的比较次数K，每一CNT 115的更新过的计数被归一化电路116a至116h中相应的一个由系数1/K进行归一化。归一化后的值假设，例如，是0至1中的一个值，此值被送至乘法器117a至117h中相应的一个，在此乘以参数a至h中相应的一个。从乘法器117a至117h中每一个出来的最终乘积被送至加法器118。

另一方面，由随机数发生器200产生的0至1范围内的任意随机数在乘法器117i中被乘以参数i，最终的乘积被送至加法器118，与乘法器117a至117h中的每一个的输出相似。由随机数发生器200产生的随机数是为了给评价的最终值加上一个类似人类的因子，由此，同机械地给出评价的传统卡拉OK演唱者评价装置相比，本发明的卡拉OK演唱者评价装置所作的评价更接近于人类所作的评价。另外，在其值i和等于1(a+b+c…+i＝1)的情况下，参数a至h和i能够随意改变，由此，评价的标准就能被改变了。

乘法器117a至117h与乘法器117i的乘积值被加法器118加在一起，且最终i和x(假设例如是0至1的一个值)被送至增量/减量电路201。增量/减量电路201具有多个换算表或计算装置，由此，确定了相应于该和X的一增量/减量值，亦将此值送至累加器202。可以选择增量/减量电路201的多个换算表或计算装置以改变被用于将和X换算至增量/减量值y中的增量/减量值的增量/减量比，并且，这也使得改变评价标准成为可能。

从增量/减量电路201送来的增量/减量值y由累加器202加上一个预先设定的初始值(例如50分)，并将此“初始值+增量/减量值y”的值作为最终的评价结果显示在显示单元12上。送到显示单元12的评价值并不需要限定在一个最终评价结果值的值上，而也可以显示一个不断改变的评价的临时值。这使得此演唱者能够知道在其演唱期间所给出的临时评分。

根据第一实施例的卡拉OK演唱者评价装置1A，在其各自相同的频带上确定从CD3再生的标准声音信号(Vr+A)的(形成子波段信号的)正交小波变换的结果与从话筒7输入的评价声音信号(Vm+A)的(形成子波段信号的)正交小波变换的各自相应的结果之间的一致性。因此，可以省去提取音高的算法，此装置的布局也就简单了。而且，正交小波变换使此评价有可能以接近人根据人的听觉所作的评价的方式完成。

现在，将参考图6描述本发明的第二实施例。

在图6中，显示了根据第二实施例的卡拉OK演唱者评价装置1B，它与第一实施例相似，包括：左声道数字输入终端4a、右声道数字输入终端4b、第一和第二混音电路5a、5b、声音消隐块6、模拟输入终端8、A/D转换器9、第一小波变换块10a、第二小波变换块10b、评价块11和显示单元12。然而，此实施例区别于第一实施例之处在于上述元件的连接。

更具体地，此卡拉OK演唱者评价装置1B包括：加法器13，用于将第一混音电路5a的输出信号和符号相反的第二混音电路5b的输出信号加在一起，而加法器13的输出被输入至第一小波变换块10a，而A/D转换器9的输出被输入至第二小波变换块10b。

下面，将描述具有上述结构的第二实施例的卡拉OK演唱者评价装置1B的工作。在下面描述中，与参考第一实施例所作的描述相同的重迭操作将不再赘述。

首先，与第一实施例类似，通过数字输入终端4a、4b输入标准声音信号(Vr+A)，而通过模拟输入终端8输入模拟评价语音信号Vm。

经输入终端4a、4b输入的标准声音信号(Vr+A)的左声道信号L和右声道信号R被第一混音电路5a混音。同时，声音消隐块6从经输入终端4a、4b输入的标准声音信号(Vr+A)中去除标准语音信号Vr，而只代表伴奏的声音信号A被提供给第二混音电路5b。第二混音电路5b将由声音消隐块6提供的只代表伴奏的声音信号A的左和右声道信号分量混音，并将此符号反转的合成信号A传送给加法器13。加法器13将从第一混音电路5a来的标准声音信号(Vr+A)和第二混音电路5b的反转输出信号A加在一起，并将最终的标准语音信号Vr提供给第一小波变换块10a。第一小波变换块10a对标准语音信号Vr执行小波变换以将最终的子波段信号W1至W7和E7传送给评价块11。

另一方面，经模拟输入终端与输入的评价语音信号Vm被A/D转换器9转换成一数字信号，随之，最终的数字信号被提供给第二小波变换块10b。第二小波变换块10b对此评价语言信号Vm执行小波变换，以将最终的子波段信号W1至W7和E7传送给评价块11。

评价块11确定来自第一小波变换块10a的子波段信号W1至W7和E7和来自第2小波变换块10b的各相应信号W1至W7和E7之间的一致性，亦根据已确定的一致性数确定此演唱的一评价值，此评价值被显示在显示单元12上。

根据第二实施例的卡拉OK演唱者评价装置1B，从CD3再生的标准语音信号Vr的正交小波变换的结果和从话筒7输入的评价语音信号Vm的各相应结果之间的一致性在其各自相同的频段上被确定下来。因此基本上能够获得与第一实施例获得的相同的效果。

图7显示了根据本发明的第三实施例的卡拉OK演唱者评价装置的布局。

根据第三实施例的卡拉OK演唱者评价装置1C包括：左声道模拟输入终端15a和右声道模拟输入终端15b，从光盘(LD)14再生的左和右声道模拟信号分别通过它们输入；A/D转换器16a，用于将来自左声道模拟输入终端15a的模拟信号转变为一数字信号；模拟输入终端8，从语筒7来的评价语音信号Vm通过其输入；加法器17，用于将来自模拟输入终端8的模拟形式的评价语音信号V和来自右声道模拟输入终端15b的模拟形式的右声道信号加在一起；A/D转换器16b，用于将来自加法器17的模拟信号转换为数字信号；第一小波变换块10a，与A/D转换器16a相联；第二小波变换块10b，与A/D转换器16b相联；以及评价块11和显示单元12，这二者与第一实施例中的类似。

光盘(LD)15存储根据一标准演唱者的演唱和在左边的一个模拟音频信道上的伴奏的一标准声音信号(Vr+A)，以及在另一个模拟半频信道上的只代表伴奏的声音信号A。

下面，将描述具有上述结构的卡拉OK演唱者评价装置1C的工作。

首先，模拟形式的标准声音信号(Vr+A)经左声道模拟输入终端15a输入，而只代表伴奏的模拟形式的声音信号A经左声道输入终端15a输入。另外，由其演唱能力待评价的演唱者实际演唱产生的评价语音信号Vm从话筒7经模拟输入终端8输入。

经左声道模拟输入终端输入的模拟形式的标准声音信号(Vr+A)由A/D转换器17a转换成数字信号，亦将此最终的数字信号提供给第一小波变换块10a。第一小波变换块10a对标准声音信号(Vr+A)执行小波变换以传送最终的子波段信号W1至W7和E7，这些信号被送至评价块11。

另一方面，经右声道模拟输入终端15b输入的只代表了伴奏的声音信号A和经模拟输入终端8输入的评价语音信号Vm被加法器17相加，而合成的信号作为评价声音信号(Vm+A)。A/D转换器16b将此评价声音信号(Vm+A)转换成数字信号，最终的数字信号被提供给第二小波变换块10b。第二小波变换块10b对评价声音信号(Vm+A)执行小波变换以将最终的子波段信号W1至W7和E7传送评价块11。评价块11确定来自第一小波变换块10a的子波段信号W1至W7和E7与来自第二小波变换块10b的各自相应的信号W1到W7和E7之间的一致性，并根据已确定的一致性数确定该演唱的评价，此评价被显示在显示单元12上。

根据上述的第三实施例的卡拉OK演唱者评价装置1C，在其相应相同频带上确定从LD14再生的标准声音信号(Vr+A)的正交小波变换的结果和从话筒7输入的评价声音信号(Vm+A)的小波变换的各相应结果之间的一致性。因此，基本上能够获得与第一实施例获得的相同的效果。

图8显示了根据本发明的第四实施例的卡拉OK演唱者评价装置的布局。

与第三实施例类似，根据第四实施例的卡拉OK演唱者评价装置1D包括：左声道模拟输入终端15a、右声道模拟输入终端15b、A/D转换器16a、16b、模拟输入终端8、第一和第二小波变换块10a、10b、评价块11、以及显示单元12。然而，此实施例区别于第三实施例的在于上述各部件的联接。

更具体地，卡拉OK演唱者评价装置1D包括：加法器18，用于将经左声道模拟输入终端15a输入的标准声音信号(Vr+A)和经右声道模拟输入终端15b输入的只代表伴奏的相反符号的声音信号A相加，并且加法器18经A/D转换器16a与第一小波变换块10a相连，而模拟输入终端8经A/D转换器16b连至第二小波变换块10b。

下面，将描述具有上述结构的第四实施例的卡拉OK中评价装置1D的工作。

首先，与第三实施例类似，标准声音信号(Vr+A)经左声道模拟输入终端15a输入，而只代表伴奏的模拟形式的声音信号经右声道模拟输入终端15b输入。而模拟形式的评价语音信号Vm经模拟输入终端8输入。

加法器18经左声道模拟输入终端15a输入的标准声音信号(Vr+A)和经右声道模拟输入终端15b输入的相反符号的只代表伴奏的声音信号A相加，并将合成信号提供给A/D转换器作为标准语音信号Vr。A/D转换器16a将标准语音信号Vf转换为数字信号，并将最终的数字信号提供给第一小波变换块10a。第一小波变换块10a对数字形式的标准语音信号Vr执行小波变换以传送最终的子波段信号W1至W7和E7，这些信号被提供给评价块11。

另一方面，经模拟输入终端8输入的评价语音信号Vm被A/D转换器16b转换为数字信号，而最终的数字信号被送至第二小波变换块10b。第二小波变换块10b对数字形式的评价语音信号Vm执行小波变换以传送最终的子波段信号W1至W7和E7，这些信号被提供给评价块11。

评价块11确定来自第一小波变换块10a的子波段信号W1至W7和E7与来自第二小波变换块10b的各自相应的信号W1至W7和E7之间的一致性，并根据已确定的一致性数确定该演唱的评价，此评价被显示在显示单元12上。

根据此卡拉OK的评价装置1D，在其相应相同频带上确定从LD14再生的标准语音信号Vr的正交小波变换的结果和从话筒7输入的评价语音信号Vm的小波变换的各相应结果之间的一致性。因此，基本上能够获得与第一实施例获得的相同的效果。

本发明不限于上述第一至第四实施例，而可以各种方式实现。

例如，用于小波变换中的子波段数不限于8，而可设成更大或更小的数。

虽然在上述第一至第四实施例中，本发明由作为专用的硬件的卡拉OK演唱者评价装置实现，但并不限于此，而是也可用诸如个人计算机的一般用途的设备或装置实现本发明。另外，不仅用硬件也可用软件容易地实现本发明。

不必说，实现本发明的可以是提供给一***或一装置的存储用于执行实现任何一个上述实施例的功能的软件的程序的存储媒体和执行存储在存储媒体中的程序的一台计算机(CPU或MPU)。

在这种情况下，从该存储媒体读出的程序本身实现了本发明的发明功能，而存储此程序的存储媒体组成了本发明。

可用软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM等作为用于存储该程序的存储媒体。可以用通讯网络的方式从一MIDI设备或一服务器计算机提供该程序。

不言自明，本发明不仅包括上述功能由一执行从存储装置中读取程序的计算机实现的情况，还包括一种情况：根据此程序的指令，在一计算机上操作的OS执行实现任何一个上述实施例的功能要求的部分或全部实际程序。

另外，自不必说，本发明包括下面的情况：从存储装置读取的程序被写入包含在一***计算机中的扩展板或与此计算机相连的扩展单元中的一存储器，然后根据此程序的指令，包含在此扩展板或此扩展单元中的CPU等执行实现任何一个上述实施例的功能所需要的部分或全部实际程序。

Claims (14)

1.一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：

包括：第一变换装置，用于对代表标准演唱者的演唱和第一伴奏的标准声音信号执行小波变换；

第二变换装置，用于对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱和与第一伴奏相同的第二伴奏的评价声音信号执行小波变换；

以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据所述已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

2.一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：

第一变换装置，用于对代表标准演唱者的演唱的标准语音信号执行小波变换；

第二变换装置，用于对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱的评价语音信号执行小波变换；

以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据所述确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

3.一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：

再生装置，用于从其中记录了标准声音信号的记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生所述标准声音信号；

第一变换装置，用于对所述再生的标准声音信号执行小波变换；

标准语音信号去除装置，用于将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从已再生的标准声音信号中去除以由所述只代表该伴奏的声音信号取出；

演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将所述演唱声音转变为一评价语言信号；

混音装置，用于将由标准语音信号去除装置取出的只是代表伴奏的声音信号和由演唱声音转换装置获得的评价语音信号进行混音以形成一评价声音信号；

第二小波变换装置，用于对评价声音信号执行小波变换；

以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据所述已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

4.一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：

再生装置，用于从其中记录了标准声音信号的一记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生所述标准声音信号；

标准语音信号去除装置，用于接收再生后的标准声音信号，并用于将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从收到的标准声音信号中去除以由所述只代表该伴奏的声音信号取出；

标准语音信号取出装置，用于从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以取出所述的标准语音信号；

第一变换装置，用于对取出的标准语音信号执行小波变换；

演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将所述演唱声音转变为一评价语音信号；

第二小波变换装置，用于对所获得的评价声音信号执行小波变换；

以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据所述已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

5.一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：

再生装置，用于从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的信号；

第一变换装置，用于对再生的标准声音信号执行小波变换；

演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将所述演唱声音转变为一评价语音信号；

评价声音信号形成装置，用于将收到的只代表伴奏的声音信号和从演唱声音转换的评价语音信号加在一起以形成一评价声音信号；

第二小波变换装置，用于对评价声音信号执行小波变换；

以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据所述已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

6.一种卡拉OK演唱者评价装置，包括：

再生装置，用于从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的声音信号；

标准语音信号取出装置，用于从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以取出标准语音信号；

第一变换装置，用于对取出的标准语音信号执行小波变换；

演唱声音转换装置，用于接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将所述演唱声音转变为一评价语音信号；

第二小波变换装置，用于对所获得的评价声音信号执行小波变换；

以及评价装置，用于在其各自相应的频带上确定第一变换装置的输出和第二变换装置的各自相应的输出之间的一致性，并用于根据所述已确定的一致性确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

7.根据权利要求1至6中任何一个的一种卡拉OK演唱者评价装置，其中所述小波变换是正交小波变换。

8.一种卡拉OK演唱者评价方法，包括下列步骤：

a)对代表标准演唱者的演唱和第一伴奏的标准声音信号执行小波变换；

b)对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱和与第一伴奏相同的第二伴奏的评价声音信号执行小波变换；及

c)在其各自相应的频带上确定小波变换获得的标准声音信号的频率分量和评价声音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据所述已确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

9.一种卡拉OK演唱者评价方法，包括下列步骤：

a)对代表标准演唱者的演唱的标准语音信号执行小波变换；

b)对代表其演唱能力待评价的一演唱者的演唱的评价语言信号执行小波变换；及

c)在其各自相应的频带上确定标准语音信号的频率分量和评价语音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据所述确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

10.一种卡拉OK演唱者评价方法，包括下列步骤：

a)从其中记录了标准声音信号的一记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生此标准声音信号；

b)对此再生的标准声音信号执行小波变换；

c)将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从已再生的标准声音信号中去除以由此只把代表该伴奏的声音信号取出；

d)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，将此演唱声音转变为一评价语言信号；

e)将由标准语音信号去除装置取出的只是代表伴奏的声音信号和由演唱声音转换装置获得的评价语音信号进行混音以形成一评价声音信号；

f)对评价声音信号执行小波变换；

g)在其各自相应的频带上确定标准声音信号的频率分量和评价声音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据所述确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

11.一种卡拉OK演唱者评价方法，包括下列步骤：

a)从其中记录了标准声音信号的一记录媒体上读取代表标准演唱者的演唱的标准声音信号和一伴奏，以再生此标准声音信号；

b)接收再生后的标准声音信号，并用于将代表该标准演唱者的演唱的标准语音信号从已收到的标准声音信号中去除以由此只把代表该伴奏的声音信号取出；

c)从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以由此取出标准语音信号；

d)对取出的标准语音信号执行小波形变换；

e)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；

f)所获得的评价声音信号执行小波变换；

g)在其各自相应的频带上确定标准语音信号的频率分量和评价语音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据所述确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

12.一种卡拉OK演唱者评价方法，包括下列步骤：

a)从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的信号；

b)对再生的标准声音信号执行小波变换；

c)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将此演唱声音转变为一评价语音信号；

d)将收到的只代表伴奏的声音信号和从演唱声音转换的评价语音信号加在一起以由此形成一评价声音信号；

e)对评价声音信号执行小波变换；

f)在其各自相应的频带上确定标准声音信号的频率分量和评价声音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据此确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

13.种卡拉OK演唱者评价方法，包括下列步骤：

a)从其中标准声音信号被记录在一个对应轨道上而只代表伴奏的声音信号被记录在另一个对应轨道上的一记录媒体的对应轨道上读取代表标准演唱者的演唱和伴奏的标准声音信号以及只代表伴奏的声音信号，以再生标准声音信号和只代表伴奏的声音信号；

b)从已再生的标准声音信号中减去只代表伴奏的声音信号，以取出标准语音信号；

c)对取出的标准语音信号执行小波变换；

d)接收其演唱能力待评价的演唱者的演唱声音，并用于将所述演唱声音转变为一评价语音信号；

e)对所获得的评价声音信号执行小波变换；

f)在其各自相应的频带上确定标准语音信号的频率分量和评价语音信号的各自对应的频率分量之间的一致性，并根据所述确定的一致性来确定其演唱能力待评价的演唱者的演唱的评价值。

14.根据权利要求8至13中的任何一个的一种卡拉OK演唱者评价方法，其中所述小波变换是正交小波变换。

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