演唱伴奏自动调整方法、装置及KTV点唱机与流程

本发明涉及ktv伴奏技术领域，具体地涉及一种演唱伴奏自动调整方法、装置及ktv点唱机。

背景技术：

传统的ktv设备唱歌，演唱者需要达到原唱一样的音高，才不走调，而大量歌曲对于普通用户来说，很难达到原唱的高音或者低音，演唱效果往往不够完美。为了解决这个问题，传统的音乐效果器可以手动调整伴奏音调，但是大量乐感不好的用户，无法准确识别音高差异，很难操作；手动操作本身也比较繁琐，每一首歌的音调都不同，反复调整也费时费力，娱乐体验大打折扣。

有鉴于此，如何令用户在使用ktv时演唱更轻松，帮助用户自动调整歌曲伴奏的音调，让声线无法达到原唱的高音或者低音时也能轻松演唱歌曲且不走音不走调是目前业界亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种演唱伴奏自动调整方法、装置及ktv点唱机，用以至少解决现有技术中音调手动调试困难且用户演唱歌曲困难的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例一方面提供了一种演唱伴奏自动调整方法，包括：获取待演唱的歌曲的原唱声音基频和演唱者的演唱声音基频；确定所述演唱声音基频相对于所述原唱声音基频的音高差异值；根据所述音高差异值，确定伴奏音乐需要调整的调音值；以及基于所确定的所述调音值，调整所述伴奏音乐的音调。

本发明实施例另一方面提供一种演唱伴奏自动调整装置，包括：基频获取单元，用于获取待演唱的歌曲的原唱声音基频和演唱者的演唱声音基频；音高差异值确定单元，用于确定所述演唱声音基频相对于所述原唱声音基频的音高差异值；调音值确定单元，用于根据所述音高差异值，确定伴奏音乐需要调整的调音值；以及音调调整单元，用于基于所确定的所述调音值，调整所述伴奏音乐的音调。

本发明实施例还一方面提供一种ktv点唱机，其上配置有机器指令，并在该机器指令被调用时能够于执行本申请上述的演唱伴奏自动调整方法。

通过上述技术方案，提出了通过比较演唱声音基频与原唱声音基频之间所指示的音高差异值，从而确定伴奏音乐需要调整的调音值，并利用该调音值调整伴奏音乐的音调。由此，实现了按照演唱者的歌唱音准个性化地调整伴奏音乐的音调，使得声线无法达到原唱的高音或者低音的演唱者也能够轻松演唱歌曲且不走音不走调，轻松愉悦地完成歌唱，并增强了娱乐体验。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例的演唱伴奏自动调整方法的流程图；

图2是本发明一实施例的演唱伴奏自动调整方法中所应用的音高基频表的示例图；

图3是本发明一实施例的演唱伴奏自动调整方法的流程图；

图4是本发明一实施例的原唱与演唱者之间的声音基频程序值的对比坐标系曲线；

图5示出的是图4所指示的关于原唱与演唱者之间的音高差异曲线；

图6是本发明一实施例的演唱伴奏自动调整方法的原理流程图；

图7是本发明一实施例的演唱伴奏自动调整装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

如图1，本发明一实施例的演唱伴奏自动调整方法，包括：

s11、获取待演唱的歌曲的原唱声音基频和演唱者的演唱声音基频。

本发明的实施客体可以是各种终端，一方面其可以是例如手机、电脑等通用型并配置有唱歌软件的终端，另一方面其可以是例如ktv点唱机等，且其都属于本发明的保护范围内。

关于待演唱的歌曲的原唱声音基频的获取方式，其可以是通过实时或预先读取该歌曲的部分或全部的原唱信息，并生成相应的基频数据；而关于演唱声音基频的获取方式，其可以是在演唱者实时歌唱时，通过麦克风对演唱者的声音基频进行采集，并也可以是实时或预先采集的基频数据，且以上实施方式均属于本发明的保护范围内。

s12、确定演唱声音基频相对于原唱声音基频的音高差异值。

需说明的是，每一演唱基频信号可以是与特定的音高值唯一对应，例如可以是基于音高基频表确定演唱声音基频和原唱声音基频分别对应的音高值，并将该分别所确定的音高值作差以确定所述音高差异值，其中音高基频表中记录有多组基频数据与音高值之间的映射关系，如图2，其示出了音高基频表的示例，其中不同音符的特定半音阶均对应于唯一的程序值（即音高值），该音高基频表可以是根据预先的多次实验过程所实现的。

s13、根据音高差异值，确定伴奏音乐需要调整的调音值。

s14、基于所确定的调音值，调整伴奏音乐的音调。

在一些实施方式中，可以是将音高差异值确定为伴奏音乐需要调整的调音值，并直接利用该调音值调整伴奏音乐的音调，例如当调音值指示需要升高或降低2个半音阶的音调时，则相应地自动升高或降低伴奏音乐2个半音阶的音调。

在一些优选实施方式中，可以是将待演唱的歌曲分段，并基于上一段的歌曲的演唱者的演绎与原唱之间的差异调整下一分段歌曲的伴奏。如图3，其示出的是本发明一实施例的演唱伴奏自动调整方法，包括：

s31、获取待演唱的歌曲的原唱声音基频和演唱者的演唱声音基频。

s32、分段待演唱的歌曲。

s33、在待演唱的歌曲的第一分段中选定多个采样点，并确定多个采样点所分别对应的多个调音值。

关于本实施例中调音值的确定的具体细节，其可以是参照上一实施例的描述，例如可以是确定在各采样点演唱声音基频相对于原唱声音基频的音高差异值，并根据音高差异值来确定伴奏音乐需要调整的调音值。

s34、基于多个调音值，确定对应于第一分段的调音均值。

由此，将第一分段下的多个调音值进行汇总，从而得到对应于第一分段的调音均值。

s35、基于所确定的调音均值，调整第一分段的下一分段的伴奏音乐的音调。

在本发明实施例中提出了基于歌曲分段演唱者的演唱表现，能够实时调整伴奏音乐的音调。优选地，基于调音均值对伴奏音乐的调整，可以是判断调音均值是否超过预定阈值，并当调音均值超过预定阈值时按照调音均值调整下一分段的伴奏音乐的音调，以及当调音均值不超过预定阈值时，不对下一分段执行音调调整操作，使得在下一时段的调整时会综合考虑上一时段的演唱者的歌唱表现。

在一些实施方式中，可以是根据原唱声音基频，确定在待演唱的歌曲中的中断点（其一般用于指示换气处），并可以是根据所确定的中断点，分段待演唱的歌曲，由此能够保障调音不会在一个连续的演唱过程中发生，使得调音过程不会突兀，提高了演唱的娱乐体验。

如图4，其示出了关于原唱与演唱者之间的声音基频程序值的对比坐标系曲线，其中该坐标系的横轴是时间，而纵轴是声音基频所对应的音高程序值，其中t1-t5指示歌曲的一段，t5-t7指示中断点，以及t7-t9指示歌曲的另一段。位于图示上方的曲线是歌曲原唱的声音基频随着时间t1，t2…t10的变化曲线，位于图示下方为输入源（一般为麦克风）的声音基频变化曲线。可以发现演唱歌曲时，由于需要换气和调整，演唱是非连续的，中间都有中断，我们将中断作为划分演唱句段的标准，例如上图t1到t5是一个句段，t7到t10是一个句段。这个句段的划分对我们后面的调整将起到关键作用。通过比较原唱和输入源的基频差异信息，可以获取两者的如图5所示的原唱与演唱者之间的音高差异曲线，且该音高差异值可以表现为定值所指示的直线段。

如图6，其示出的是本发明一实施例的演唱伴奏自动调整方法的原理流程图，包括：

1）开始，对选定的歌曲播放伴奏，初始伴奏的调音音调为0。

2）读取该歌曲原唱的音高随时间变化的曲线，转化为程序值曲线，如上文说述，将程序值曲线根据空白信息划分为多个句段。

3）开始演唱。

4）提取演唱者演唱时候的基频信息，并转化为程序值曲线。

5）针对该句段的原唱程序值和演唱者程序值进行实时的比对，在句段结束时，取得该句段的均值。具体计算方式为，设该句段有x个采样点，每个采样点的程序值差异为a（0）、a（1）、a（2）…a（x-1）,设句段的均值为b，则b=(a（0）+a（1）+a（2）+…+a(x-1))/x。

6）根据音高差异b，计算伴奏音乐需要调整的音调数值。具体计算为，对b除以一个8度的半音阶12个半音阶取半音阶余数，设半音阶余数为c，则c=bmod12。设调音值为d，如果c小于等于6，则d=c；以及，如果c大于6，则d=c-12。

7）在下一个句段调整伴奏音调。设上一个句段的伴奏音调为e个半音阶，如果e和d的差异小于等于2，则在下一个句段保持上一个句段的音调e，如果大于2，则调整伴奏音调为d。

8）判断是否歌曲结束，如果没有结束，继续5-8的步骤;如果已经结束，则进入下一步。

9）伴奏音调调整为初始状态0

10）结束。

由此，音调的调整由于引入了句段的划分，实现了只在演唱的句段空白处开始调整伴奏音调，避免了演唱者在句段演唱过程中调整伴奏音调的突兀，同时也减少了频繁调整音调给演唱者造成的困扰。进一步的，在具体的调音计算的时候，仅对于音调差异大的进行调音优化；在一些应用场景下，当男性演唱女歌手的歌曲，经常是低一个8度（程序值12）来演唱，如果直接调整伴奏为低8度，伴奏的质量将大为降低，而通过本实施例能够判断演唱者的表现是否与原唱差异过大，在如图4所示的示例中，演唱的音符并没有改变，此时并不需要调整伴奏，极大地优化了演唱的体验。

在本发明实施例中，将原来需要手工调整伴奏音调的方法变为自动调整，自动调整后，用户只需按照自己的嗓音高低演唱歌曲，伴奏音乐自动调整音高，适配用户的演唱，用户可以很轻松的演绎此歌曲，避免走音走调。并且，相对手动调音，可以避免用户的手动操作，数字化的方法更准确，无需手动一步步反复调整，用户无需学习，演唱后即可体验到演唱效果的改善，演唱更自信，更轻松。

如图7所示，本发明一实施例的演唱伴奏自动调整装置70，包括：基频获取单元701，用于获取待演唱的歌曲的原唱声音基频和演唱者的演唱声音基频；音高差异值确定单元702，用于确定所述演唱声音基频相对于所述原唱声音基频的音高差异值；调音值确定单元703，用于根据所述音高差异值，确定伴奏音乐需要调整的调音值；以及音调调整单元704，用于基于所确定的所述调音值，调整所述伴奏音乐的音调。

在一些实施方式中，所述音高差异值确定单元用于基于音高基频表确定所述演唱声音基频和所述原唱声音基频分别对应的音高值，并将该分别所确定的音高值作差以确定所述音高差异值，其中所述音高基频表中记录有多组基频数据与音高值之间的映射关系。

在一些实施方式中，该装置还包括：分段单元，用于分段所述待演唱的歌曲；采样单元，用于在待演唱的歌曲的第一分段中选定多个采样点，并确定所述多个采样点所分别对应的多个调音值；分段调音均值确定单元，用于基于所述多个调音值，确定对应于所述第一分段的调音均值；以及下一分段调音单元，用于基于所确定的所述调音均值，调整所述第一分段的下一分段的伴奏音乐的音调。

本发明实施例还一方面提供一种ktv点唱机，其上配置有机器指令，并在该机器指令被调用时能够于执行本申请上述的演唱伴奏自动调整方法。

关于本发明实施例的演唱伴奏自动调整装置和ktv点唱机的更具体的细节和效果可以参照上文方法实施例的描述，在此便不赘述。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器（rom，read-onlymemory）、随机存取存储器（ram，randomaccessmemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。