音准抖动修正方法、装置、系统及音视频设备和移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种音准抖动修正方法，在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标；录制用户演唱该歌曲的实时音频，并计算该实时音频的演唱音高值；判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致，如果不一致，则通过降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与前一时刻演唱游标的坐标或者与当前时刻标准音高值的坐标的差值对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示；如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上。本发明还提供了一种音准抖动修正装置、系统及音视频设备和移动终端；其提高了演唱者音高与标准音高位置匹配的准确度，使得演唱者更容易观察到演唱游标。
【专利说明】音准抖动修正方法、装置、系统及音视频设备和移动终端
【技术领域】
[0001]本发明涉及信息处理【技术领域】，尤其涉及一种音准抖动修正方法、装置、系统及音视频点播设备和移动终端。
【背景技术】
[0002]音准评分系统是一种以声音作为输入数据，经处理器进行运算得到量化参数后，最终由显示器图形界面反馈给用户，使其能够对自己演唱声音进行调整以符合标准要求的电子设备及计算机程序。标准的音准系统演唱显示界面一般包含以下2个元素:
[0003]1、音高信息:根据歌曲歌谱将对应时刻音高显示表现在五线谱上供演唱者参考；
[0004]2、演唱游标:反映演唱者声音的量化音高。
[0005]现有音准评分系统演唱界面中，演唱游标在水平方向上根据歌曲进度匀速运动，或始终保持不动，而移动音高信息中的音高条；在竖直方向上根据演唱音高的实时量化值，显示在对应的竖直坐标上。
[0006]现有音准评分系统演唱界面其主要优点在于:演唱者可以根据演唱游标位置确切了解其当前演唱音高与标准音高的差值，对曲调的练习纠正有指导作用。
[0007]其主要缺点在于:
[0008]1、演唱者的实时音高并不稳定，直接根据音高值转换为竖直方向坐标并绘制演唱游标，会导致演唱游标出现抖动、跳动等运动轨迹，很大程度偏离上一轨迹点或标准音高在界面上的位置，出现在演唱者非预期的位置上，不利于演唱者观察演唱游标；
[0009]2、演唱过程存在从需要演唱部分进入不需要演唱部分的时刻，此时演唱游标从演唱音高值显示位置回到非演唱位置。一般音准评分系统界面其演唱游标的非演唱位置离最低显示音高值坐标较为接近或一样，此时演唱游标突然回到非演唱位置，演唱者难以判断是否是自己演唱失误所导致，或者是刚好进入非演唱部分所导致的；
[0010]3、实际演唱者音高的变化是一个渐变过程，而演唱游标存在的抖动、跳动等综合界面表现与该规律不吻合，演唱者只能获得一种不完全符合自身发音规律的视觉感受。
【发明内容】
[0011]本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种音准抖动修正方法；其提高了演唱者音高与标准音高位置匹配的准确度，使得演唱者更容易观察到演唱游标。
[0012]本发明的问题之一，是这样实现的:一种音准抖动修正方法，该方法包括:
[0013]在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标；
[0014]录制用户演唱该歌曲的实时音频，并计算该实时音频的演唱音高值；
[0015]判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致，
[0016]如果不一致，则对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标；
[0017]如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上。[0018]本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种音准抖动修正装置，其提高了演唱者音高与标准音高位置匹配的准确度，使得演唱者更容易观察到演唱游标。
[0019]本发明的问题之二，是这样实现的:一种音准抖动修正装置，该装置包括展示单元、录制单元、判断单元、修正单元；其中，
[0020]展示单元，用于在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标；
[0021]录制单元，用于录制用户演唱该歌曲的实时音频，并计算该实时音频的演唱音高值；
[0022]判断单元，用于判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致，如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上，如果不一致，则进入修正单元；
[0023]修正单元，用于对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标。
[0024]本发明要解决的技术问题之三，在于提供一种音准抖动修正系统，其提高了演唱者音高与标准音高位置匹配的准确度，使得演唱者更容易观察到演唱游标。
[0025]本发明的问题之三，是这样实现的:一种音准抖动修正系统，该系统包括显示单元、音频录制单元和计算单元，其中:
[0026]显示单元，用于在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标；
[0027]音频录制单元，用于录制用户演唱该歌曲的实时音频；
[0028]计算单元,用于计算该实时音频的实时音高值,并判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致，如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上，如果不一致，则通过降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与前一时刻演唱游标的坐标或者与当前时刻标准音高值的坐标的差值对演唱音高值进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示。
[0029]本发明还提供了一种音视频设备和移动终端设备，该音视频点播设备和移动终端设备中都包含音准抖动修正装置。
[0030]本发明具有如下优点:1、解决演唱游标轨迹存在的抖动、跳动问题，以使其出现在演唱者“预期”范围内，便于演唱者观察；
[0031]2、解决演唱过程中，演唱游标从演唱部分进入非演唱部分时，演唱游标大幅度跳回到非演唱位置，造成演唱者难于判断此时界面指示情况的问题；
[0032]3、解决演唱游标不吻合实际发声规律的问题，以获得视觉感受和演唱体验一致的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明修正方法的流程示意图。
[0034]图2为使用本发明修正方法后游标运动轨迹前后变化的一具体实例的示意图。
[0035]图3为本发明修正装置的结构框图。
[0036]图4为本发明修正系统的结构框图。
[0037]图5为本发明实施例一在音准评分装置中使用“钝轨迹”显示技术后前后游标运动轨迹示意图。
[0038]图6为本发明实施例一在音准评分装置中从演唱部分进入非演唱部分时，“钝轨迹”表现出的逐渐变化示意图。
[0039]图7为本发明实施例一在音准评分装置中使用“钝轨迹”显示技术后表现出的更吻合音高逐渐变化规律的视觉效果图。
[0040]图8为本发明实施例二在音准评分装置中存在第一种情况下，使用“钝轨迹”显示技术后前后游标运动轨迹示意图。
[0041]图9为本发明实施例二在音准评分装置中存在第二种情况下，使用“钝轨迹”显示技术后前后游标运动轨迹示意图。
[0042]图10为本发明实施例二在音准评分装置中存在第三种情况下，使用“钝轨迹”显示技术后前后游标运动轨迹示意图。
[0043]图11为本发明实施例二在音准评分装置中存在第四种情况下，使用“钝轨迹”显示技术后前后游标运动轨迹示意图。
【具体实施方式】
[0044]音准评分系统的演唱游标相关界面中，演唱者主要关注两个元素:音高信息以及演唱游标。对于音高信息，与本发明相关的是当前及此前演唱过程中，演唱者的演唱音高是否刚好位于标准首闻值位置；对于演唱游标，演唱者最关注当如演唱首闻比标准首闻值闻还是低，而对偏差多少一般只需有大致了解。同时，在演唱过程中，由于演唱游标或音高条水平方向移动速度较快，演唱者也难于从界面上及时观察到准确值。
[0045]因此，基于上述分析，请参阅图1所示，本发明的一种音准抖动修正方法，该方法包括:
[0046]在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标；
[0047]录制用户演唱该歌曲的实时音频，并获得该实时音频的演唱音高值；
[0048]判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致，
[0049]如果不一致，则根据前一时刻演唱游标的坐标、当前时刻演唱音高值(该当前时刻即在歌曲进度的任意一时刻)、前一时刻基准音高值(前一时刻即当前时刻的上一刻)以及当前时刻基准音高值四者的关系，应用“钝轨迹”显示技术降低当前时刻演唱音高值对应的坐标(该坐标可以为屏幕上五线谱的坐标)与前一时刻演唱游标的坐标差值，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示；或者应用“钝轨迹”显示技术降低当前时刻演唱音高值对应的坐标(该坐标可以为屏幕上五线谱的坐标)与当前时刻标准音高值的坐标的差值对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示；所述“钝轨迹”显示技术为对演唱正确的音高，演唱游标显示在音准评分系统的标准音高位置上；对演唱错误的音高，降低当前音高值对应的坐标与前一时刻对应的坐标差值，并在修正位置上显示演唱游标；
[0050]如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上。
[0051]另外，根据歌曲进度时间，在歌曲进度的任意一时刻，若该当前时刻的前一时刻未显示过演唱游标，则根据当前演唱音高值获得坐标，并在当前时刻坐标上显示演唱游标。
[0052]其中，应用“钝轨迹”降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与前一时刻演唱游标的坐标或者与当前时刻标准音高值的坐标的差值，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示；具体分为以下四种情况:[0053]第一种情况:前一时刻演唱游标的坐标高于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高值小于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=当前时刻标准音高坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-当前时刻标准音高坐标)*因子α I ;所述因子α I为大于0，小于等于I的预设值；(例如:此处因子α I为1/8，该因子α I是O?I可调，未调整情况下为1，即存在演唱游标抖动、跳动)
[0054]第二种情况:前一时刻演唱游标的坐标低于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高值大于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=当前时刻标准音高坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-当前时刻标准音高坐标)*因子α I ;
[0055]第三种情况:前一时刻演唱游标的坐标高于或等于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高大于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=前一时刻演唱游标的坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-前一时刻演唱游标的坐标)*因子α2;所述因子α 2为大于0，小于等于I的预设值；(例如:此处因子ci2为1/6，该因子α2是O?I可调，未调整情况下为1，即存在演唱游标抖动、跳动)
[0056]第四种情况:前一时刻演唱游标的坐标低于或等于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高小于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=前一时刻演唱游标的坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-前一时刻演唱游标的坐标)*因子α 2 ;
[0057]从而获得修正后的各时刻的演唱游标坐标，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹达到平滑程度。
[0058]在本发明中，演唱游标的运动轨迹的展示方式为以下方式中的任意一种:
[0059]第一:在屏幕上以水平方式展示歌曲的基准音高值，基准音高值轨迹不动，演唱游标在水平方向上随时间作平移运动，在竖直方向以运动的方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹；
[0060]第二:在屏幕上以竖直方式展示歌曲的基准音高值，基准高音值轨迹不动，演唱游标在竖直方向上随时间作平移运动，在水平方向以运动的方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹；
[0061]第三:在屏幕上以水平方式展示歌曲的基准音高值，演唱游标水平不动，基准音高值轨迹在水平方向随时间作平移运动，演唱游标在竖直方向以运动方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹；
[0062]第四:在屏幕上以竖直方式展示歌曲的基准音高值，演唱游标竖直不动，基准音高值轨迹在竖直方向随时间作平移运动，演唱游标在水平方向以运动方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹。
[0063]下面针对第四种展现方式:在屏幕上以竖直方式展示歌曲的基准音高值，演唱游标竖直不动，基准音高值轨迹在竖直方向随时间作平移运动，演唱游标在水平方向以运动方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹；举一具体实例:
[0064]例如:以70ms为一个评分单位，测量得到用户演唱过程连续的几个音高值及其对应的标准音高值如表1:
[0065]表I
【权利要求】
1.ー种音准抖动修正方法，其特征在于，该方法包括: 在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标； 录制用户演唱该歌曲的实时音频，并计算该实时音频的演唱音高值； 判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致， 如果不一致，则对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标； 如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上。
2.根据权利要求1所述的音准抖动修正方法，其特征在于: 根据歌曲进度时间，在歌曲进度的任意ー时刻，若该当前时刻的前ー时刻未显示过演唱游标，则根据当前演唱音高值获得坐标，并在当前时刻坐标上显示演唱游标。
3.根据权利要求1所述的音准抖动修正方法，其特征在于:演唱音高值与所述基准音高值不一致吋，进ー步包括:降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与前一时刻演唱游标的坐标的差值对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示；或者，降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与当前时刻标准音高值的坐标的差值对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示。
4.根据权利要求1所述的音准抖动修正方法，其特征在于:所述对演唱音高值对应的坐标进行修正的方式为:根据前ー时刻演唱游标的坐标、当前时刻演唱音高值、前一时刻基准音高值以及当前时刻基准音高值四者的关系，应用“钝轨迹”显示技术进行修正。
5.根据权利要求4所述的音准抖动修正方法，其特征在于:所述应用“钝轨迹”显示技术进行修正具体分为以下四种情况: 第一种情况:前一时刻演唱游标的坐标高于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高值小于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=当前时刻标准音高坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-当前时刻标准音高坐标)*因子a I ;所述因子a I为大于O，小于等于I的预设值； 第二种情况:前一时刻演唱游标的坐标低于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高值大于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=当前时刻标准音高坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-当前时刻标准音高坐标)*因子a I ; 第三种情况:前一时刻演唱游标的坐标高于或等于前ー时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高大于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=前ー时刻演唱游标的坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-前一时刻演唱游标的坐标)*因子a 2;所述因子a 2为大于O，小于等于I的预设值； 第四种情况:前一时刻演唱游标的坐标低于或等于前ー时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高小于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=前ー时刻演唱游标的坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-前一时刻演唱游标的坐标)*因子a 2 ; 从而获得修正后的各时刻的演唱游标坐标，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹达到平滑程度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的音准抖动修正方法，其特征在于:演唱游标的运动轨迹的展示方式为以下方式中的任意ー种: 第一:在屏幕上以水平方式展示歌曲的基准音高值，基准音高值轨迹不动，演唱游标在水平方向上随时间作平移运动，在竖直方向以运动的方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹； 第二:在屏幕上以竖直方式展示歌曲的基准音高值，基准高音值轨迹不动，演唱游标在竖直方向上随时间作平移运动，在水平方向以运动的方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹； 第三:在屏幕上以水平方式展示歌曲的基准音高值，演唱游标水平不动，基准音高值轨迹在水平方向随时间作平移运动，演唱游标在竖直方向以运动方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹； 第四:在屏幕上以竖直方式展示歌曲的基准音高值，演唱游标竖直不动，基准音高值轨迹在竖直方向随时间作平移运动，演唱游标在水平方向以运动方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹。
7.—种音准抖动修正装置，其特征在于:该装置包括展示单元、录制单元、判断单元、修正单元；其中， 展示单元，用于在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标； 录制单元，用于录制用户演唱该歌曲的实时音频，并计算该实时音频的演唱音高值； 判断单元，用于判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致，如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上，如果不一致，则进入修正单元； 修正单元，用于对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标。
8.根据权利要求7所述的音准抖动修正装置，其特征在于:所述展示单元中，根据歌曲进度时间，在歌曲进度的任意一时刻，若该当前时刻的前一时刻未显示过演唱游标，则根据当前演唱音高值获得坐标，并在当前时刻坐标上显示演唱游标。
9.根据权利要求7所述的音准抖动修正装置，其特征在于:所述修正单元，进一步为:用于降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与前一时刻演唱游标的坐标的差值对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示；或者，降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与当前时刻标准音高值的坐标的差值对演唱音高值对应的坐标进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示。
10.根据权利要求7所述的音准抖动修正装置，其特征在于:所述修正单元中，对演唱音高值进行修正的具体方式为:根据前一时刻演唱游标的坐标、当前时刻演唱音高值、前一时刻基准音高值以及当前时刻基准音高值四者的关系，应用“钝轨迹”显示技术进行修正。
11.根据权利要求10所述的音准抖动修正装置，其特征在于:所述应用“钝轨迹”显示技术进行修正具体分为以下四种情况: 第一种情况:前一时刻演唱游标的坐标高于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高值小于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=当前时刻标准音高坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-当前时刻标准音高坐标)*因子α I ;所述因子α I为大于0，小于等于I的预设值； 第二种情况:前一时刻演唱游标的坐标低于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高值大于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=当前时刻标准音高坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-当前时刻标准音高坐标)*因子α I ;第三种情况:前一时刻演唱游标的坐标高于或等于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高大于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=前一时刻演唱游标的坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-前一时刻演唱游标的坐标)*因子α2;所述因子α 2为大于O，小于等于I的预设值； 第四种情况:前一时刻演唱游标的坐标低于或等于前一时刻的标准音高坐标，并且当前时刻演唱音高小于当前时刻的标准音高值；则当前时刻演唱游标坐标=前一时刻演唱游标的坐标+ (当前时刻演唱音高值对应坐标-前一时刻演唱游标的坐标)*因子α 2 ; 从而获得修正后的各时刻的演唱游标坐标，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹达到平滑程度。
12.根据权利要求7至11任一项所述的音准抖动修正装置，其特征在于:所述展示单元中，演唱游标的运动轨迹的展示方式为以下方式中的任意一种: 第一:在屏幕上以水平方式展示歌曲的基准音高值，基准音高值轨迹不动，演唱游标在水平方向上随时间作平移运动，在竖直方向以运动的方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹； 第二:在屏幕上以竖直方式展示歌曲的基准音高值，基准高音值轨迹不动，演唱游标在竖直方向上随时间作平移运动，在水平方向以运动的方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹； 第三:在屏幕上以水平方式展示歌曲的基准音高值，演唱游标水平不动，基准音高值轨迹在水平方向随时间作平移运动，演唱游标在竖直方向以运动方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹； 第四:在屏幕上以竖直方式展示歌曲的基准音高值，演唱游标竖直不动，基准音高值轨迹在竖直方向随时间作平移运动，`演唱游标在水平方向以运动方式在屏幕上显示修正后的运动轨迹。
13.—种音准抖动修正系统，其特征在于:该系统包括显示单元、音频录制单元和计算单元，其中: 显示单元，用于在屏幕上展示歌曲的基准音高值与演唱游标； 音频录制单元，用于录制用户演唱该歌曲的实时音频； 计算单元，用于计算该实时音频的实时音高值，并判断该实时音频的演唱音高值与所述基准音高值是否一致，如果一致，则演唱游标直接显示在基准音高值所在的位置上，如果不一致，则通过降低当前时刻演唱音高值对应的坐标与前一时刻演唱游标的坐标或者与当前时刻标准音高值的坐标的差值对演唱音高值进行修正，并在修正位置上显示演唱游标，使得演唱游标的运动轨迹得到平滑展示。
14.根据权利要求13所述的音准抖动修正系统，其特征在于:所述显示单元中，根据歌曲进度时间，在歌曲进度的任意一时刻，若该当前时刻的前一时刻未显示过演唱游标，则根据当前演唱音高值获得坐标，并在当前时刻坐标上显示演唱游标；所述计算单元中，对演唱音高值进行修正的具体方式为:根据前一时刻演唱游标的坐标、当前时刻演唱音高值、前一时刻基准音高值以及当前时刻基准音高值四者的关系，应用“钝轨迹”显示技术进行修正。
15.一种音视频设备，其特征在于:包括如上述权利要求7至11任一权利要求所述的音准抖动修正装置。
16.一种移动终端，其特征在于:包括如上述权利要求7至11任一权利要求所述的音准抖动修正装置。
【文档编号】G10L25/90GK103559875SQ201310494727
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】陈勇, 刘旺 申请人:福建星网视易信息系统有限公司