专利名称：乐器数字接口卡拉ok的歌唱水平评分装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用乐器数字接口(MIDI)声源的卡拉OK系统的歌唱水平评分装置。
对于卡拉OK系统的歌唱水平评分装置，有由单体构成、与现有卡拉OK系统连接的单体型和从设计阶段就预先组装到卡拉OK系统内的系统组装型。
单体型现有歌唱水平评分装置是仅将卡拉OK歌唱者的歌声音量均匀程度作为评价对象的结构。
另外，系统组装型现有歌唱水平评分装置从记录纯伴奏的数据及专业歌手的歌声和伴奏的数据的所谓多重声音的卡拉OK媒体提取专业歌手的歌声数据、根据该歌声数据计算音程信息并将该音程信息与根据卡拉OK歌唱者的声音得到的音程信息进行比较而进行评分的结构。
但是，在现有单体型歌唱水平评分装置中，仅将卡拉OK歌唱者的歌声音量均匀程度作为评价对象而未将音程和韵律作为评价对象，因此，存在着评价结果可靠性低的问题。
另外，在现有系统组装型歌唱水平评分装置中，存在需要所谓多重声音的卡拉OK媒体的问题。而且，需要从包含纯伴奏的数据和歌声的数据中只提取歌声数据的装置，此外，还需要根据该歌声的数据计算音程信息的音程检测装置和根据卡拉OK歌唱者的声音生成音程信息的音程检测装置两个音程检测装置，也存在结构复杂而且价格昂贵的问题。另外，有时还不能从卡拉OK媒体正确地提取歌声数据，从而也存在着评价可靠性不是非常高的问题。
本发明就是鉴于上述问题而提案的，目的在于提供廉价且评价可靠性非常高的MIDI卡拉OK的歌唱水平评分装置。
为达到上述目的，有关本发明第一方面的MIDI卡拉OK的歌唱水平评分装置具有将与卡拉OK歌唱者的歌声对应的声音信号变换为MIDI数据的变换装置、和将卡拉OK演奏用MIDI数据中导引旋律用的部分与利用变换装置变换的MIDI数据进行比较并根据比较结果对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分的评分装置。
另外，有关本发明第二方面的MIDI卡拉OK的歌唱水平评分装置具有将卡拉OK歌唱者的歌声变换为电的声音信号的麦克风、将麦克风的声音信号变换为MIDI数据的音调/MIDI变换装置、从记录多个乐曲的卡拉OK演奏用MIDI数据的记录媒体再生所希望的MIDI数据的再生装置、从由再生装置再生的MIDI数据中提取导引旋律用的部分的滤波装置和将由滤波装置提取的导引旋律用的部分的MIDI数据与由变换装置变换的MIDI数据进行比较并至少检测两者的音程和音调差别、根据该检测结果对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分的比较/评分装置。
下面，参照附图具体地说明本发明的优选实施例。
图1是具有本发明的歌唱水平评分装置的MIDI卡拉OK系统的框图，该MIDI卡拉OK系统包括选曲装置1、图像放映机2、图像监视器3、硬盘驱动器4、MIDI时序发生器5、声源发生装置6、放大器7、扬声器8、麦克风9、放大器10、音调/MIDI变换装置11、滤波器12、比较/评分装置13、回波装置14、评分显示装置15和叠加字幕电路16。
选曲装置1根据使用者的选曲操作在指定的时间将选曲信息输出到图像放映机2和MIDI时序发生器5。即，如果不是在当前演奏中，就立即输出选曲信息，如果是在当前演奏中，就在演奏结束后输出选曲信息。
图像放映机2例如由激光视盘机等构成，根据选曲装置1的选曲信息通过叠加字幕电路16将与点播乐曲对应的图像信息输出到图像监视器3。
图像监视器3根据把MIDI时序发生器5的歌词数据叠加到来自图像放映机2的图像信息上的字幕叠加电路16的图像信息显示点播乐曲的图像和歌词。
硬盘驱动器4根据MIDI时序发生器5的指示从记录了大量卡拉OK用MIDI数据和歌词数据的硬盘再生点播乐曲的MIDI数据和歌词数据并输出到MIDI时序发生器5。
MIDI时序发生器5根据选曲装置1的选曲信息使硬盘驱动器4再生点播乐曲的MIDI数据和歌词数据，将该MIDI数据向声源发生装置6和滤波器12输出，同时将歌词数据输出到字幕叠加电路16。
声源发生装置6例如由合成器构成，根据MIDI时序发生器5的数字MIDI数据产生与卡拉OK演奏声源即点播乐曲的伴奏对应的模拟信号并输出到放大器7。
放大器7将来自声源发生装置6的卡拉OK演奏声源信号与来自回波装置14的卡拉OK歌唱者的声音信号进行混合并进行放大驱动扬声器8。
扬声器8将放大器7的电信号变换为声波。
麦克风9将卡拉OK歌唱者的歌声变换为电信号输出到放大器10。
放大器10将麦克风9的声音信号放大输出到音调/MIDI变换装置11和回波装置14。
音调/MIDI变换装置11例如由DSP构成，将放大器10的模拟声音信号变换为数字的MIDI数据，并作为声音MIDI数据输出到比较/评分装置13。
滤波器12从MIDI时序发生器5的MIDI数据中只提取导引旋律用的部分作为旋律MIDI数据输出到比较/评分装置13。
比较/评分装置13将滤波器12的旋律MIDI数据与音调/MIDI变换装置11的声音MIDI数据进行比较，根据声音MIDI数据与旋律MIDI数据的一致程度对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分，并将与该结果对应的评分信息输出到评分显示装置15。即，声音MIDI数据的音程和音调等与旋律MIDI数据的音程和音调等越一致，评分越高。
回波装置14对放大器10的声音信号进行回波处理后输出到放大器7。
评分显示装置15根据比较/评分装置13的评分信息显示评分结果。该评分显示装置15既可以与图像监视器3分别独立设置，也可以与图像监视器3形成一体化在图像监视器3的显示画面上显示评分结果。另外，该显示形式可以采用数字或直方图等各种形式，同时也可以用多种形式进行显示。此外，不仅可以单纯地显示点数，而且可以同时显示韵律是否好、音程现在是否一致以及与卡拉OK歌唱者的歌唱水平对应的评语。
字幕叠加电路16向图像监视器3输出将MIDI时序发生器5的歌词数据叠加到图像放映机2的图像信息上的图像信息，在图像监视器3上显示将在适当地方插入点播乐曲歌词的点播乐曲图像。
MIDI时序发生器5、滤波器12和比较/评分装置13等利用微机实现。另外，滤波器12也可以由DSP构成。
下面，说明这样构成的MIDI卡拉OK系统的动作。首先，当使用者对选曲装置1进行了与点播乐曲对应的选曲操作时，选曲装置1就向图像放映机2和MIDI时序发生器5输出选曲信息。这样，图像放映机2就根据选曲装置1的选曲信息再生与点播乐曲对应的图像信息，并输出到字幕叠加电路16。另一方面，MIDI时序发生器5根据选曲装置1的选曲信息使硬盘驱动器4再生与点播乐曲对应的MIDI数据和歌词数据，将该MIDI数据向声源发生装置6和滤波器12输出，同时将歌词数据输出到字幕叠加电路16。
这样，字幕叠加电路16就将MIDI时序发生器5的歌词数据叠加到图像放映机2的图像信息上，并将其作为图像信息输出到图像监视器3。
这样，图像监视器3就将在显示画面上显示点播乐曲图像，该图像是在适当的地方显示点播乐曲歌词的点播乐曲图像。另外，该歌词数据与应歌唱的时刻同步地变化色彩，向卡拉OK的歌唱者指示歌唱时刻。
另一方面，声源发生装置6根据MIDI时序发生器5的MIDI数据生成与点播乐曲的伴奏声音对应的模拟信号并输出到放大器7。该模拟信号由放大器7放大后由扬声器8变换为声波。
这样，卡拉OK歌唱者便可看着图像监视器3显示画面上显示的歌词、听着从扬声器8发生的伴奏对着麦克风9歌唱点播乐曲。
这样，麦克风9就将卡拉OK歌唱者的歌声变换为模拟的电信号，并输出到音调/MIDI变换装置11和回波装置14。输给回波装置14的声音信号由回波装置14进行回波处理，经放大器7放大后由扬声器8与伴奏声音一起输出。
另外，音调/MIDI变换装置11将由放大器10放大的卡拉OK歌唱者的声音信号变换为MIDI信号，并将其作为声音MIDI数据输出到比较/评分装置13。即，从卡拉OK歌唱者的声音信号中检测音程和音调，将其数值化后变换为数字MIDI数据，例如，可以考虑将卡拉OK歌唱者的歌声乐谱化。
另一方面，滤波器12从MIDI时序发生器5的MIDI数据中只提取导引旋律用的MIDI数据，将其作为旋律MIDI数据输出到比较/评分装置13。即，虽然MIDI数据是串行数据，但是，可以考虑以31.25bps的传送速度进行传送，利用分时包括总共16频道的数据。并且，由于其中第4频道是导引旋律用的数据，所以，滤波器12只提取该第4频道的数据并输出到比较/评分装置13。
这样，比较/评分装置13将滤波器12的旋律MIDI数据与音调/MIDI变换装置11的声音MIDI数据进行比较，对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分，并将评分结果作为评分信息输出到评分显示装置15。即，由于音程、音调、音量等数据包含在MIDI数据中，所以，将声音MIDI数据与旋律MIDI数据进行比较，判断利用声音MIDI数据所得的音调及音程与利用旋律MIDI数据所得的音调及音程在多大程度上一致，一致程度越高，判定的点就越高。例如，音程每偏离1音就闪烁2点，音程每偏离半音就闪烁1点。但是，由于男性与女性、大人和小孩或者每个人发声的音域不同，所以，当音程偏离1个八音度时就不会全部闪烁或者即使闪烁也不会闪烁很大。
这样，评分显示装置15就根据比较/评分装置13的评分信息显示评分结果。该显示既可以在与图像监视器3独立的显示装置上进行显示，也可以在图像监视器3的显示画面上进行显示。另外，该显示形式可以是数字或直方图等各种形式，也可以同时用多种形式进行显示。此外，不仅可以显示点数，而且可以同时显示韵律是否好、音程现在是否一致和对卡拉OK歌唱者的歌唱水平的指令。
这样，利用音调/MIDI变换装置11仅将卡拉OK歌唱者的声音信号变换为MIDI数据，通过由比较/评分装置13将该声音MIDI数据与导引旋律用的MIDI数据进行比较，便可对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分，所以，结构比较简单，可以廉价地制造。另外，不需要像先有的歌唱水平评分装置那样进行从声音多重的卡拉OK旋律的再生数据中提取歌声的数据的操作，将导引旋律用的旋律MIDI数据采用为评分标准，所以，评价的可靠性非常高。
在上述实施例中，是利用音调/MIDI变换装置11将卡拉OK歌唱者的声音信号的音程和音调进行MIDI数据化的，但是，也可以将音程、音调和音量进行MIDI数据化，将音量也加到评分项目中。
如上所述，按照本发明的MIDI卡拉OK的歌唱水平评分装置，利用变换装置仅将卡拉OK歌唱者的声音信号变换为MIDI数据，通过利用评分装置将该声音MIDI数据与导引旋律用的旋律MIDI数据进行比较，便可对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分，所以，结构比较简单，可以廉价地制造。另外，不需要像先有的歌唱水平评分装置那样进行从声音多重的卡拉OK旋律的再生数据中提取歌声的数据的操作，将导引旋律用的旋律MIDI数据采用为评分标准，所以，评价可靠性非常高。
权利要求
1.MIDI卡拉OK的歌唱水平评分装置，其特征在于具有将与卡拉OK歌唱者的歌声对应的声音信号变换为MIDI数据的变换装置；和将卡拉OK演奏用MIDI数据中导引旋律用的部分与利用上述变换装置变换的MIDI数据进行比较并根据比较结果对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分的评分装置。
2.MIDI卡拉OK的歌唱水平评分装置，其特征在于具有将卡拉OK歌唱者的歌声变换为电的声音信号的麦克风；和将上述麦克风的声音信号变换为MIDI数据的音调/MIDI变换装置；和从记录多个乐曲的卡拉OK演奏用MIDI数据的记录媒体再生所希望的MIDI数据的再生装置；和从由上述再生装置再生的MIDI数据中提取导引旋律用的部分的滤波装置；和将由上述滤波装置提取的导引旋律用的部分的MIDI数据与由上述变换装置变换的MIDI数据进行比较并至少检测两者的音程和音调差别、根据该检测结果对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分的比较/评分装置。
全文摘要
提供廉价且评价可靠性非常高的MIDI卡拉OK的歌唱水平评分装置。该装置包括麦克风9、音调/MIDI变换装置11、硬盘驱动器4、滤波器12、以及比较/评分装置13，其中比较/评分装置13将由滤波器12提取的导引旋律用部分的MIDI数据与由音调/MIDI变换装置11变换的MIDI数据进行比较并至少检测两者的音程和音调差别、根据该检测结果对卡拉OK歌唱者的歌唱水平进行评分。
文档编号G09B15/00GK1154530SQ9612283
公开日1997年7月16日 申请日期1996年10月11日 优先权日1996年10月11日
发明者近藤纯司 申请人:兄弟工业株式会社, 爱克斯股份有限公司