专利名称：Rf卡拉ok数据信号接收包及使用这种包的卡拉ok系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及RF卡拉OK数据信号接收包和使用该包的卡拉OK系统。更具体而言，本发明涉及这样的RF卡拉OK数据信号接收包和使用该包的卡拉OK系统，其中，扩展包与扩展包插槽结合，从而容易地增加歌曲，并且主机身具有计算功能和有线或无线串行通信功能并容易地连接到外部计算装置，使得用户能够使用外部计算装置的计算功能来享受卡拉OK。
背景技术：
卡拉OK系统是流行的娱乐设备，它已经发展成便携式卡拉OK装置，便携式卡拉OK装置以这样的方式来构成，麦克风和系统的机身彼此集成，这是出于节省空间的需要和半导体集成电路技术的发展。便携式卡拉OK装置具有类似于麦克风的外观，并包括设置在机身顶部的麦克风网罩(microphone grill)和设置在机身内部的各种电路部件。另外，选择歌曲编号所需的数字键位于机身的前面，用于显示所选歌曲编号的LCD设置在数字键的上方。通过电缆把从便携式卡拉OK装置输出的视频信号提供给AV系统(例如TV接收机)的视频输入端口，并通过导线把从便携式卡拉OK装置输出的音频信号发送到TV接收机的音频输入端口，以进行再现。
然而，传统的便携式卡拉OK装置较大、较重并且成本较高，这是因为所有部件都安装在机身内。
同时，多种电子游戏装置已经投放到市场，这些电子游戏装置能够容易地连接到TV接收机，TV接收机具有比计算机监视器更大的屏幕和比计算机更好的音频处理性能，使得用户能够享受游戏。索尼公司的Playstation和微软的X-box是典型的游戏装置。此外，由于CPU处理速度和存储器容量显著地提高，因此高性能的CPU、大容量的存储器和像个人计算机中一样强大的各种外围设备安装在游戏装置中。然而，这些游戏装置仅用于游戏，而不能用于其他目的，尽管它们具有很高的性能。
此外，游戏程序安装在个人计算机中，从而可以下载想玩的游戏和想听的歌曲，以供享受。然而，使用个人计算机，不能显示所选歌曲的歌词。
发明内容
因此，鉴于现有技术中存在的上述问题而作出了本发明，并且的本发明的一个目的是提供RF卡拉OK数据信号接收包和使用该包的卡拉OK系统，其中，扩展包与扩展包插槽结合，从而容易地增加歌曲，并且机身具有计算功能和有线或无线串行通信功能并容易地连接到外部计算装置，使得用户能够使用外部计算装置的计算功能来享受卡拉OK。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种RF卡拉OK数据接收包，其包括RF接收机，用于经由接收天线从无线麦克风装置接收无线发送的语音信号和键数据信号；解调器，用于解调从所述RF接收机施加到其上的信号；音频/键数据信号分离器，用于从由所述解调器解调的信号中分离语音信号和键数据信号；波形整形单元，用于对所述键数据信号的波形进行整形；A/D转换器，用于将所述语音信号转换成数字信号；接收机MCU，连接到具有计算功能和声音处理功能的外部计算装置，所述接收机MCU控制所述RF卡拉OK数据信号接收包的内部操作，同时将所述数字语音信号和键数据信号发送到所述外部计算装置；串行通信接口，在所述接收机MCU的控制下将所述数字语音信号和键数据信号发送到所述外部计算装置；以及扩展包，其中存储附加歌曲，所述扩展包连接到扩展包插槽，从而在所述接收机MCU的控制下发送所述附加歌曲的数据。
所述串行通信接口可以是USB接口，所述外部计算装置可以是X-box游戏装置或个人计算机的主机。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供一种卡拉OK系统，其包括无线麦克风装置，用于调制从各个键产生的键数据信号和用户的语音信号，并无线发送所调制的键数据信号和语音信号，所述各个键包括用来选择歌曲的数字键和伴奏键；外部计算装置，包括计算功能、串行通信接口和声音处理功能，所述外部计算装置是所述卡拉OK系统的操作主体RF卡拉OK系统数据接收包，用于从无线麦克风装置接收语音信号和键数据信号，解调所接收的语音信号和键数据信号，并通过所述串行通信接口把解调的语音信号和键数据信号发送到所述外部计算装置；光盘，用于存储由所述外部计算装置执行和读取的卡拉OK系统操作程序、歌曲数据和背景图像数据；以及音频装置，通过连接器连接到所述外部计算装置，用于再现由所述外部计算装置提供的音频信号。
从以下结合附图进行的详细说明，能够更全面地理解本发明的进一步的目的和优点，其中图1示出根据本发明实施例的卡拉OK系统的结构；图2是在图1中所示的卡拉OK系统的无线麦克风装置的框图；图3是用作图1中卡拉OK系统的RF卡拉OK数据接收包的串行通信驱动器的框图；图4是图1中卡拉OK系统的X-box游戏装置的框图；图5是示出本发明卡拉OK系统的操作的流程图；图6a是根据本发明实施例的扩展包的透视图；图6b是根据本发明实施例的扩展包的平面图；图7示出根据本发明另一实施例使用个人计算机而非X-box游戏装置的卡拉OK系统。
具体实施例方式
现在参考附图，结合优选实施例来详细描述本发明。
图1示出根据本发明实施例的卡拉OK系统的结构。在根据本发明的卡拉OK系统的结构中，例如串行通信驱动器被用作RF卡拉OK数据信号接收包，并X-box游戏装置被用作外部计算装置。
根据本发明实施例的卡拉OK系统包括无线麦克风装置100；作为RF卡拉OK数据接收包200的串行通信驱动器；作为外部计算装置的X-box游戏装置，其是该卡拉OK系统的操作主体；数字视频光盘(DVD)ROM 400；以及TV接收机500。无线麦克风装置100调制从各个键产生的键数据信号和用户的语音信号，并无线发送调制的数据和信号，所述各个键包括用来选择歌曲的数字键和伴奏键。作为RF卡拉OK数据接收包200的串行通信驱动器连接到X-box游戏装置300的串行通信端口，例如游戏操纵杆输入端口。RF卡拉OK数据接收包200接收从无线麦克风装置100发送的键数据信号和语音信号并进行解调，并且将解调的数据和信号发送到外部计算装置300。DVD-ROM 400包括卡拉OK系统操作程序410、歌曲数据存储单元420和背景图像数据存储单元430，所述卡拉OK系统操作程序410由X-box游戏装置300执行和读取。TV接收机500经AV连接器连接到X-box游戏装置300，并在视觉和听觉上再现从X-box游戏装置300发送的视频和音频信号。
无线麦克风装置100包括用户能握住的机身102、设置在机身102顶部的麦克风网罩104、以及设置在机身102中部的键区106。
X-box游戏装置300是微软公司的下一代视频游戏装置，其包括英特尔奔腾III 733MHz CPU、容量在8GB以上的大容量硬盘驱动器、64MB主存储器、高性能图形处理器(图形卡)、四个控制器端口(操纵杆输入端口)、单AV输出端口、单以太网端口、5X DVD-ROM驱动器、256音频通道、643D音频通道、以及音频数字模拟转换器。X-box游戏装置300由MIDI(乐器数字接口)支持。
串行通信驱动器200使用USB(通用串行总线)驱动器、FM收发信机、激光收发信机和红外收发信机中的一个以无线或有线方式发送和接收信号。
图2是图1中所示卡拉OK系统的无线麦克风装置的框图。参考图2，无线麦克风100包括键输入单元110、麦克风140、微控制器单元120、RF调制器130、以及RF发射机150。键输入单元110接收用户通过用于选择歌曲的数字键、伴奏键及其他功能键输入的命令。麦克风140将用户的语音转换成电子音频信号。微控制器单元120识别输入到键输入单元110的命令，并输出对应每一个命令的键数据信号。下面将微控制器单元120称为MCU 120，并且当需要区分MCU 120与包含在串行通信驱动器中的MCU(将在后面说明)时，将前者称为“发射机MCU”，而将后者称为“接收机MCU”。
RF调制器130把从麦克风140发送的音频信号和从发射机MCU120发送的键数据信号调制成预定的RF频率信号。RF发射机150经发射天线160发送由RF调制器130调制的键数据信号和音频信号。无线麦克风装置还可以包括LCD面板，用于供用户确认在发射机MCU120的控制下所选择的歌曲编号。
图3是用作图1中卡拉OK系统的RF卡拉OK数据接收包的串行通信驱动器的框图。参考图3，串行通信驱动器包括RF接收机220、解调器230、音频/键数据信号分离器240、波形整形单元250、A/D转换器260、微控制器单元(接收机MCU)270、串行通信接口290、以及扩展包280。
RF接收机220经接收天线210接收从无线麦克风装置100无线发送的信号。解调器230解调从RF接收机220施加到其上的信号。音频/键数据信号分离器240将音频信号和键数据信号从由解调器230解调的信号中分离。波形整形单元250对键数据信号的波形进行整形。A/D转换器260将模拟音频信号转换成数字信号。接收机MCU单元270连接到具有计算功能、串行通信接口和声音处理功能的外部计算装置(在该实施例中是X-box游戏装置)，以控制串行通信驱动器的内部操作，同时将数字音频信号和键数据信号发送到外部计算装置。串行通信接口290在接收机MCU 270的控制下将数字音频信号和键数据信号发送到外部计算装置。用于存储附加歌曲的扩展包280与扩展包插槽281相结合，以在接收机MCU 270的控制下发送附加歌曲的数据。新增加的歌曲数据存储在扩展包280中，以便用户能够以较低成本容易地享受新增加的歌曲。
图4是图1中卡拉OK系统的X-box游戏装置的框图。参考图4，该X-box游戏装置包括CPU 310，用于根据安装在其中的操作系统来控制游戏装置的部件；DVD-ROM驱动器320，用于在CPU 310的控制下读取存储在DVD-ROM 400中的信息；音源模块342，用于支持内部MIDI接口；声卡340，具有混音器344，用于将wave MIDI与通过各通道输入的声音进行混合；图形卡350，用于处理与游戏有关的图像；构成USB接口330的四个控制器端口和硬盘(未示出)。
DVD-ROM 400包括卡拉OK系统操作程序410；歌曲数据存储单元420，用于存储歌曲数据；背景图像数据存储单元430，用于存储构成背景图像的视频数据。歌曲数据存储单元420存储MIDI数据和歌词数据，MIDI数据是旋律数据，歌词数据与MIDI数据同步。
卡拉OK系统操作程序410包括音频/键数据分离单元411、键数据处理单元412、声音处理单元413、字幕处理单元414、背景图像处理单415、音频输出单元416、视频输出单417和其他功能处理单元418。音频/键数据分离单元411把通过USB接330输入的数字音频信号和键数据信号彼此分离。键数据处理单元412识别分离的键数据的内容和种类。声音处理单元413读取存储在歌曲数据存储单元420中的相应歌曲的歌曲数据，从歌曲数据中分离MIDI数据，从而把MIDI数据提供给音源模块342，并把由音频/键数据分离单元411分离的数字音频信号提供给混音器344。字幕处理单元414读取歌曲数据，并从歌曲数据中分离歌词数据。背景图像处理单元415读取存储在背景图像数据存储单元430中的背景图像数据，并把由字幕处理单元414分离的歌词叠加在对应背景图像数据的背景图像之上。音频输出单元416将音频信号(即，语音信号和由音源模块342处理的旋律的混合信号)输出到TV接收机的音频端口。视频输出单元417把由背景图像处理单元415处理的背景图像和歌词输出到TV接收机的视频端口。其他功能处理单元418处理许多功能，包括记录功能和产生各种音响效果的功能，例如回声及合唱效果。
优选地，包括在DVD-ROM 400中的卡拉OK系统操作程序是当由X-box游戏装置300执行时自动安装在硬盘上的。另外，歌曲数据和背景图像数据可以传输到硬盘上。
图5是示出本发明的卡拉OK系统的操作的流程图。这里，X-box游戏装置300的CPU 310与包括在DVD-ROM中的卡拉OK系统操作程序410协同执行卡拉OK系统的操作。
参考图5，串行通信驱动器200连接到X-box游戏装置300的控制器端口，在步骤S10，给X-box游戏装置300加电。在步骤S12，当DVD-ROM 400装载到DVD托盘(未示出)中时，CPU 310把对应背景图像的视频数据输出到TV接收机500，并等待键数据信号的输入。然后，在步骤S14，CPU 310判断是否输入了键数据信号。当输入了键数据信号时，在步骤S16，CPU 310判断输入的键数据信号是否为关于歌曲编号的键数据信号。当输入的键数据是关于歌曲编号的键数据时，CPU 310在步骤S18存储歌曲编号，并且该例程返回到步骤S12。当输入的键数据不是关于歌曲编号的键数据时，在步骤S20，CPU 310判断输入的键数据是否为伴奏键数据。
当输入的键数据是伴奏键数据时，在步骤S22，CPU 310判断是否有存储的歌曲编号。当有存储的歌曲编号时，在步骤S26，CPU从相应的歌曲数据中分离MIDI数据，并将MIDI数据输出到音源模块342，并且在步骤S28，从歌曲数据中分离字幕数据，并输出字幕数据。当没有存储的歌曲编号时，CPU 310在步骤S24处理错误，并且该例程返回到步骤S12。
在步骤S30，CPU判断是否输入了语音信号。当输入了语音信号时，在步骤S32，CPU将语音信号输出到混音器344。混音器344将语音信号与由音源模块342提供的旋律混合，并通过音频端口将混合的信号输出到TV接收机500。
然后，在步骤S34，CPU判断相应歌曲的伴奏是否结束。当伴奏还没有结束时，该例程返回到步骤S26；当伴奏已结束时，则返回到步骤S22。
在步骤S20，当输入的键数据不是伴奏键数据时，则CPU在步骤S36判断是否输入了结束键。当没有输入结束键时，CPU在步骤S40处理键数据的功能；当输入了结束键时，在S38要求X-box游戏装置的部件结束。
图6a和6b示出了根据本发明实施例的扩展包。图6a是扩展包的透视图，图6b是扩展包的平面图。
扩展包包括形成该扩展包包身的外壳282、天线导线283、RF信号结束284、接收模块的凸模连接器285、以及多个存储286。天线导线283沿外壳的边缘固定在外壳内部，并捕获RF信号以发送该RF信号。RF信号接收包284解调从无线麦克风发送并由天线导线283捕获的RF信号，并且从RF信号分离歌曲数据信号。凸模连接器285电连接到RF信号接收包284的输出信号线，并从外壳282的一侧突出，以便该凸模连接器在接收机MCU 270的控制下连接到扩展插槽281。多个存储包286装配在外壳282中并存储关于新歌曲的数据。
尽管天线导线283可以形成为“U”形，但天线导线的形状并不限于此。天线导线283能够以预定的长度在外壳282内部的适当位置处形成。
图7示出了根据本发明另一实施例使用个人计算机而非X-box游戏装置的卡拉OK系统。参考图7，该卡拉OK系统包括无线麦克风装置100、串行通信驱动器200以及个人计算机600。无线麦克风装置100调制从各个键产生的键数据信号和用户的语音信号，并无线发送调制的数据和信号，所述各个键包括用于选择歌曲的数字键和伴奏键。串行通信驱动器200连接到个人计算机600的串行通信端口，接收来自无线麦克风装置100的键数据信号和语音信号，解调键数据信号和语音信号，并将解调的信号发送到个人计算机600。
个人计算机600是卡拉OK系统的操作主体。个人计算机600包括歌词存储单元610，其中安装有卡拉OK系统操作程序；背景图像数据存储单元620；音源模块630；声音处理器640；以及字幕处理器650。歌词数据存储单元610存储歌词数据，背景图像数据存储单元620存储对应背景的视频数据。声音处理器640读取关于存储在歌词数据存储单元610中的歌曲的歌曲数据，并从歌曲数据中分离MIDI数据，从而将MIDI数据提供给音源模块630。字幕处理器650从歌词数据存储单元610读取关于对应歌曲的歌词数据，并从歌词数据中分离字幕数据。
例如，包括声卡、USB端口和扬声器的计算机可以用作外部计算装置。此外，具有与X-box游戏装置类似功能的游戏装置可以用作外部计算装置。当计算机用作外部计算装置时，压缩光盘(CD)可以代替DVD。此外，IEEE 1394装置可以代替串行通信驱动器，它具有高操作速度的串行通信接口并且不需要主控制器。
尽管参考特定的示例性实施例描述了本发明，但本发明不受这些实施例的限制，而是由权利要求来限定。应该认识到，本领域技术人员能够对这些实施例进行改变和修改，而不脱离本发明的范围和精神。
工业实用性根据本发明，只需要无线麦克风装置、RF卡拉OK数据接收包和DVD来构建价廉的卡拉OK系统，因为能够使用用户所拥有的外部计算装置。因此，用户的外部计算装置能够用于各种目的。此外，本发明能够提供紧凑的便携式卡拉OK系统，使得用户在移动时能够容易地携带该卡拉OK系统。
权利要求
1.一种RF卡拉OK数据接收包，其包括RF接收机，用于通过接收天线从无线麦克风装置接收无线发送的语音信号和键数据信号；解调器，用于解调从所述RF接收机施加到其上的信号；音频/键数据分离器，用于从由所述解调器解调的信号中分离语音信号和键数据信号；波形整形单元，用于对所述键数据信号的波形进行整形；A/D转换器，用于把所述语音信号转换成数字信号；接收机MCU，连接到具有计算功能和声音处理功能的外部计算装置，所述接收机MCU控制所述RF卡拉OK数据信号接收包的内部操作，同时把所述数字语音信号和键数据信号发送到所述外部计算装置；串行通信接口，在所述接收机MCU的控制下把所述数字语音信号和键数据信号发送到所述外部计算装置；扩展包，其中存储有附加歌曲，所述扩展包连接到扩展包插槽，从而在所述接收机MCU的控制下发送所述附加歌曲的数据。
2.如权利要求1所述的RF卡拉OK数据接收包，其中，所述串行通信接口使用USB驱动器、RF收发信机、激光收发信机和红外收发信机中的一个按有线或无线方式发送或接收信号。
3.如权利要求1所述的RF卡拉OK数据接收包，其中，所述外部计算装置包括X-box游戏装置。
4.如权利要求1所述的RF卡拉OK数据接收包，其中，所述外部计算装置包括个人计算机的主机。
5.如权利要求1到4中任意一项所述的RF卡拉OK数据接收包，其中，所述扩展包包括外壳，形成所述扩展包的包身；天线导线，沿所述外壳的边缘固定在所述外壳的内部，所述天线导线捕获RF信号并发送所捕获的RF信号；RF信号接收包，用于解调从所述无线麦克风装置发送并由所述天线导线捕获的RF信号，并从所述RF信号中分离歌曲数据信号；接收模块的凸模连接器，所述凸模连接器电连接到所述RF信号接收包的输出信号线，并从所述外壳(282)的一侧突出，使得所述凸模连接器在所述接收机MCU的控制下连接到扩展插槽；多个存储包，装配在所述外壳中，用于存储新歌曲的数据和输出所述数据。
6.一种卡拉OK系统，其包括无线麦克风装置，用于调制从各个键产生的键数据信号和用户的语音信号，并无线发送调制的键数据信号和语音信号，所述各个键包括用来选择歌曲的数字键和伴奏键；外部计算装置，包括计算功能、串行通信接口和声音处理功能，所述外部计算装置是所述卡拉OK系统的操作主体；RF卡拉OK系统数据接收包，用于从无线麦克风装置接收语音信号和键数据信号，解调所接收的语音信号和键数据信号，并通过所述串行通信接口将解调的语音信号和键数据信号发送到所述外部计算装置；光盘，用于存储由所述外部计算装置执行和读取的卡拉OK系统操作程序、歌曲数据及背景图像数据；以及音频装置，通过连接器连接到所述外部计算装置，用于再现由所述外部计算装置提供的音频信号。
7.如权利要求6所述的卡拉OK系统，其中，所述串行通信接口包括USB接口。
8.如权利要求6或7所述的卡拉OK系统，其中，所述光盘包括DVD-ROM。
全文摘要
本发明公开了一种RF卡拉OK数据信号接收包以及使用这种包的卡拉OK系统。RF卡拉OK数据接收包包括RF接收机，用于经接收天线接收从无线麦克风装置无线发送的语音信号和键数据信号；音频/键数据分离器，用于从由解调器解调的信号分离语音信号和键数据信号；接收机MCU，控制所述RF卡拉OK数据信号接收包的内部操作，同时将所述数字语音信号和键数据信号发送到外部计算装置；以及扩展包，其中存储附加歌曲，所述扩展包连接到扩展包插槽，从而在所述接收机MCU的控制下发送所述附加歌曲的数据。
文档编号H04N5/00GK1806292SQ200480016272
公开日2006年7月19日 申请日期2004年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者李京浩 申请人:株式会社 Enter 技术