CN102473408B - 卡拉ok主机装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卡拉OK主机装置，可以表示卡拉OK利用者是否能够唱新歌曲，还没有唱过的对象乐曲以及能把它们唱到什么程度的指数。卡拉OK主机装置包括：以与利用者的每个音高的歌唱水平有关的信息为基础，按照所述利用者的歌唱水平，把在卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级，并且对划分成的每个等级确定修正系数的装置；获得与作为计算可唱指数对象的乐曲相关的音乐数据的装置；第一计算装置，获得包含在所述利用者的各个等级的音域中的各个音高的音长合计值；第二计算装置，获得将由所述第一计算装置获得的值乘以按照所述利用者的每个等级确定的修正系数而得到的值；以及通过将由所述第二计算装置获得的各个等级的值的合计值除以由所述第一计算装置获得的各个等级的值的合计值，来计算所述利用者的可唱指数的装置。

Description

卡拉OK主机装置和方法

技术领域

本发明涉及根据卡拉OK乐曲的音乐数据和卡拉OK利用者的歌唱经历等数据，表示利用者是否能够唱还没有唱过的卡拉OK乐曲的卡拉OK主机装置和方法。

背景技术

目前，发表了很多新歌曲，这些歌曲陆续地变成了可以通过卡拉OK演唱的歌曲。可是，虽然发表了新歌曲，但是存在如果不实际进行试唱则不知道卡拉OK利用者是否能唱这些歌曲的问题。

在卡拉OK终端中具有音调（key）变更功能，该音调变更功能用于使卡拉OK乐曲的演奏配合唱歌的人的能够发声的音域使音高改变。可是，如果唱歌的人本身没有充分把握自己能够发声的音域，则该音调变更功能的设定也是困难的。因此，大部分都是多次修改音调变更的设定才能找到适合自己的音调的设定值。因此存在下述问题：即使在认为如果改变音调就能够唱的情况下，也不能立刻知道具体将音调改变到什么程度才可以。

因此，提供有分析利用者对于卡拉OK的乐曲是否能够唱的方法等。

例如，以提供用于事前分析卡拉OK软件的歌唱音域的方法为目的，提供了一种歌唱音域分析方法，该方法对在以电子乐谱形式进行数据表示的、带有主旋律的卡拉OK软件的歌唱音域进行分析，从分析对象的卡拉OK软件的所述电子乐谱数据中抽出所述主旋律，并且把构成该主旋律的全部音符的音高信息和音符长度信息汇总制作成歌唱音域数据（参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2002-108373号

发明内容

本发明所要解决的技术问题

可是，即使制作了歌唱音域数据，但是由于没有把各个利用者自身实际上是否能够唱以及能够唱到什么程度指数化，所以存在不能明确地知道该利用者是否能够唱新歌曲等还没有唱过的对象乐曲的问题。

只要不是变声等伴随成长和衰老的变化，各个利用者的音域几乎不会改变。可是，只要不事前研究自己的音域信息或者不具有音高辨别力，对于卡拉OK的一般的利用者而言要准确把握自己的音域是困难的。

此外，事前判断如果改变音调则是否能够唱对象乐曲以及能够唱到什么程度是困难的。即，没有通过知道以自己的歌唱水平能够唱其他什么样的歌曲从而增加自己的拿手节目（レパートリー）的办法。

因此，本发明的目的是提供一种卡拉OK主机装置和方法，可以表示卡拉OK利用者是否能够唱新歌曲等还没有唱过的对象乐曲以及能够将该对象乐曲唱到什么程度的指数。

解决技术问题的技术方案

为了解决所述的问题，本发明提供一种卡拉OK主机装置，其包括：主旋律数据库化装置，从卡拉OK乐曲的音乐数据中抽出主旋律的音乐数据，计算出所述主旋律的每个音高的音长合计值并进行数据库化；等级划分装置，以与卡拉OK利用者的每个音高的歌唱水平有关的信息为基础，把在卡拉OK中使用的全部音域根据所述利用者的歌唱水平划分成多个等级，并且对划分成的每个等级确定修正系数；对象乐曲数据获得装置，获得由所述主旋律数据库化装置进行了数据库化的音乐数据内的、与成为计算可唱指数的对象的乐曲有关的音乐数据；第一计算装置，针对由所述对象乐曲数据获得装置获得的音乐数据，获得各个音高的音长的合计值，所述各个音高包含在所述利用者的各个等级的音域中；第二计算装置，获得将由所述第一计算装置获得的合计值乘以按照所述利用者的每个等级确定的所述修正系数而得到的值；以及可唱指数计算装置，通过将由所述第二计算装置获得的各个等级的值的合计值除以由所述第一计算装置获得的各个等级的合计值的合计值，来计算所述利用者的可唱指数，其中，随着远离所述利用者歌唱水平的最高等级，所述修正系数的值变小。

此外，本卡拉OK主机装置还具有以下的特征。

即，所述卡拉OK主机装置还包括：利用者音域宽度获得装置，通过把由所述等级划分装置确定的各个等级的音域宽度乘以按照每个等级所确定的修正系数得到的值，对全部等级进行合计，来获得所述利用者能唱的音域宽度；判断用音域宽度获得装置，从由所述对象乐曲数据获得装置获得的音乐数据中，获得除去从最高音或最低音起按照顺序不满足规定条件的音乐数据以后剩余的音乐数据的音域宽度；以及音域宽度判断装置，判断由所述利用者音域宽度获得装置获得的所述利用者能唱的音域宽度是否比由所述判断用音域宽度获得装置获得的判断用音域宽度大。

此外，卡拉OK主机装置还包括：变更后音乐数据获得装置，获得对由所述对象乐曲数据获得装置获得的音乐数据恰当地进行音调变更后的音乐数据；以及变更后可唱指数计算装置，将由所述变更后音乐数据获得装置获得的变更音调后的音乐数据作为对象，通过所述可唱指数计算装置计算出可唱指数。

此外，所述等级划分装置的与利用者的歌唱水平有关的信息是以与有所述利用者唱过的经历的全部或一部分卡拉OK乐曲有关的、由所述主旋律数据库化装置进行了数据库化的所述主旋律的每个音高的音长的合计值为基础求出的。

此外，所述等级划分装置的与利用者歌唱水平有关的信息是以将利用者输入麦克风的声音数据与从所述卡拉OK终端或利用者终端输出的声音数据进行比较的结果为基础求出的，所述利用者输入麦克风的声音数据是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK店一侧的卡拉OK终端或设置在卡拉OK的利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，输入麦克风的声音数据。

此外，所述等级划分装置的与利用者的歌唱水平有关的信息是以利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息为基础求出的，所述利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息。

此外，本发明还提供一种计算机用方法，利用卡拉OK主机装置具备的计算机，所述方法包括：主旋律数据库化步骤，从卡拉OK乐曲的音乐数据抽出主旋律的音乐数据，计算出所述主旋律的每个音高的音长合计值并进行数据库化；等级划分步骤，以与卡拉OK利用者的每个音高的歌唱水平有关的信息为基础，把在卡拉OK中使用的全部音域根据所述利用者的歌唱水平划分成多个等级，并且对划分成的每个等级确定修正系数；对象乐曲数据获得步骤，获得通过所述主旋律数据库化步骤进行了数据库化的音乐数据内的、与成为计算可唱指数的对象的乐曲有关的音乐数据；第一计算步骤，针对通过所述对象乐曲数据获得步骤获得的音乐数据，获得各个音高的音长的合计值，所述各个音高包含在所述利用者的各个等级的音域中；第二计算步骤，获得将通过所述第一计算步骤获得的合计值乘以按照所述利用者的每个等级确定的所述修正系数而得到的值；以及可唱指数计算步骤，通过将通过所述第二计算步骤获得的各个等级的值的合计值除以通过所述第一计算步骤获得的各个等级的合计值的合计值，来计算所述利用者的可唱指数，其中，随着远离所述利用者歌唱水平的最高等级，使所述修正系数的值变小。

此外，本方法还具有以下特征。

即，所述方法还包括以下步骤：利用者音域宽度获得步骤，通过把通过所述等级划分步骤确定的各个等级的音域宽度乘以按照每个等级所确定的修正系数得到的值，对全部等级进行合计，来获得所述利用者能唱的音域宽度；判断用音域宽度获得步骤，从通过所述对象乐曲数据获得步骤获得的音乐数据中，获得除去从最高音或最低音起按照顺序不满足规定条件的音乐数据以后剩余的音乐数据的音域宽度；以及音域宽度判断步骤，判断通过所述利用者音域宽度获得步骤获得的所述利用者能唱的音域宽度是否比通过所述判断用音域宽度获得步骤获得的判断用音域宽度大。

此外，所述方法还包括以下步骤：变更后音乐数据获得步骤，获得对通过所述对象乐曲数据获得步骤获得的音乐数据恰当地进行音调变更后的音乐数据；以及变更后可唱指数计算步骤，将通过所述变更后音乐数据获得步骤获得的变更音调后的音乐数据作为对象，通过所述可唱指数计算步骤计算出可唱指数。

此外，以与有所述利用者唱过的经历的全部或一部分卡拉OK乐曲有关的、通过所述主旋律数据库化步骤进行了数据库化的所述主旋律的每个音高的音长的合计值为基础，求出所述等级划分步骤的与利用者的歌唱水平有关的信息。

此外，以将利用者输入麦克风的声音数据与从所述卡拉OK终端或利用者终端输出的声音数据进行比较的结果为基础，求出所述等级划分步骤的与利用者歌唱水平有关的信息，所述利用者输入麦克风的声音数据是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK店一侧的卡拉OK终端或设置在卡拉OK的利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，输入麦克风的声音数据。

此外，以利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息为基础，求出所述等级划分步骤的与利用者的歌唱水平有关的信息，所述利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息。

发明效果

第一，按照本发明的卡拉OK主机装置和方法，可以表示卡拉OK利用者是否能够唱对象乐曲以及能将该对象乐曲唱到什么程度的指数。因此，本发明具有下述效果：在出了卡拉OK的新歌曲的情况下、或在利用者想试着挑战没有唱过的歌曲的情况下，通过看一下可唱指数，就可以具体知道利用者是否能唱该歌曲。

第二，本发明还具有下述效果：在利用者变更音调后唱的情况下，由于可以容易地知道音调变更后的可唱指数，因此可以把音调变更到可唱指数高的位置。

第三，本发明还具有下述效果：由于利用者可以容易地知道是否能够唱新歌曲等对象乐曲，所以利用者可以简单地增加卡拉OK中的自己的拿手节目。

附图说明

图1是表示本发明的整个系统构成的说明图。

图2是卡拉OK终端3的硬件构成的说明图。

图3是以利用者个人为单位划分为多个等级的音域的例子的说明图。

图4是在以平均音高和标准偏差为基础确定利用者的等级的情况下的总体（母集団）信息的具体例子。

图5是在以中间音高和出现率为基础确定利用者的等级的情况下的总体信息的具体例子。

图6是计算出了对象乐曲的可唱指数情况的具体例子。

图7是以利用者的音域宽度为基础判断是否能够唱的例子的说明图。

附图标记说明

1  卡拉OK主机装置

2  通信线路

3  卡拉OK终端

4  利用者终端

11  中央处理部

12  外部存储部

13  用户接口部

14  遥控终端

15  通信控制部

16  影像显示部

17  影像处理部

18  音频生成部

19  音频处理部

20  麦克风

21扬声器

具体实施方式

本发明实现了提供一种卡拉OK主机装置和程序，可以表示卡拉OK利用者是否能够唱新歌曲等还没有唱过的对象乐曲以及能够将该对象乐曲唱到什么程度的指数。

实施例1

下面参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的整个系统构成的说明图，设置在卡拉OK店一侧的卡拉OK终端3、设置在卡拉OK利用者一侧的利用者终端4通过通信线路2与设置在卡拉OK运营商一侧的卡拉OK主机装置1连接。

此外，在图1所示的系统构成中，卡拉OK主机装置1、卡拉OK终端3和利用者终端4都表示了一个，但它们都可以分别是多个。此外，通信线路2可以利用互联网、公共电话线路等各种线路。

图中虽然没有表示，但卡拉OK主机装置1是由卡拉OK运营商运用的计算机，卡拉OK主机装置1包括：中央处理部，包括CPU、ROM及RAM；卡拉OK数据库，存储有卡拉OK数据，该卡拉OK数据包括卡拉OK乐曲的伴奏音乐数据、歌词以及主旋律的音乐数据的每个音高的音长合计值数据；利用者数据库，存储有卡拉OK利用者的识别信息和歌唱经历信息等数据；以及通信控制部，控制与通信线路2的通信，等等。

如果利用者从卡拉OK终端3向卡拉OK主机装置1点播卡拉OK数据的传送，则中央处理部就把点播的卡拉OK数据从卡拉OK数据库抽出，通过通信控制部送到通信线路2，从卡拉OK主机装置1向卡拉OK终端3传送卡拉OK数据。此外，卡拉OK主机装置1的中央处理部也对从卡拉OK终端3上传的工作日志等各种信息进行处理。此外，在合适的时机从卡拉OK终端3收集每个利用者的歌唱经历信息等并将其存储到利用者数据库中。

图2是卡拉OK终端3的硬件构成的说明图。卡拉OK终端3包括：中央处理部11，包括CPU、ROM以及RAM；硬盘和光盘等外部存储部12；用户接口部13，传送来自利用者的输入和向利用者的应答；通信控制部15，通过通信线路2与卡拉OK主机装置1通信；影像显示部16，利用了阴极射线管或液晶画面等；影像处理部17，对应在所述影像显示部16上显示的影像数据进行处理；音频生成部18，基于MIDI形式等的音乐数据生成卡拉OK用的音频信号；以及音频处理部19，把伴奏音乐数据和来自麦克风20的音频信号放大后从扬声器21输出，等等。

此外，在用户接口部13上具有卡拉OK终端3的主体操作面板，并且附带有遥控终端14，遥控终端14具备红外线通信装置，该红外线通信装置用于进行卡拉OK乐曲的检索、选曲、放音等的指示。

此外，虽然图中没有表示，但是利用者终端4是信息处理设备，该信息处理设备包括：中央处理部，包括CPU、ROM及RAM；显示部，使用了阴极射线管或液晶画面；键盘、鼠标及麦克风等输入部；扬声器、头戴耳机等输出部；以及通信控制部，控制与通信线路2的通信，等等，其中利用者终端4包括个人计算机、手机、PHS（个人手持电话系统）及PDA（个人数字助理）等。

首先，对以乐曲为单位的主旋律数据库化装置进行说明。

数据库化装置从卡拉OK乐曲的音乐数据中抽出主旋律数据，以乐曲为单位按照主旋律数据的每个音高计算音长合计值，并进行数据库化。

具体地说，如果是MIDI的情况，则从MIDI文件抽出主旋律数据，按照主旋律数据的每个音高计算音长合计值，以乐曲为单位进行数据库化。由此，可以知道包含在主旋律数据中的各个音高在该乐曲中输出了多长时间。

如果是MIDI的情况，则音长使用1/1000秒单位的音长数据，在除此以外的情况下，在由拍子数和速度（テンポ）确定音长等的情况下，以拍子数和速度为基础计算音长。

下面对以与利用者的歌唱水平有关的信息为基础，以利用者个人为单位，把在卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级的装置进行说明。

从利用者唱卡拉OK乐曲的经历获得本实施例的与利用者歌唱水平有关的信息。具体地说，首先通过从各卡拉OK终端3收集信息来获得与利用者固有的会员编号等识别信息一起存储在卡拉OK主机装置1的利用者数据库中的每个利用者的歌唱经历数据，即获得与有该利用者唱过的经历的卡拉OK乐曲有关的数据。

此外，歌唱经历数据不仅仅是通过卡拉OK主机装置1自动从各卡拉OK终端3收集利用者唱过的乐曲数据的信息并存储到利用者数据库中的情况，也可以是下述情况：通过遥控终端14或利用者终端4的输入部，直接输入利用者唱过的有实际成绩的歌曲的识别信息，把该信息通过通信线路2发送到卡拉OK主机装置1并存储到利用者数据库中。此外，在变更音调后唱过卡拉OK乐曲的情况下，把例如提高一个音调后唱过等与音调变更相关的信息，与该乐曲的识别信息一起存储到利用者数据库中。

此外，本实施例的与利用者歌唱水平有关的信息不限于以有利用者歌唱经历的全部卡拉OK乐曲为对象来获得的情况，本实施例的与利用者歌唱水平有关的信息也可以是以有歌唱经历的一部分卡拉OK乐曲为对象来获得的情况。

具体地说，通过遥控终端14或利用者终端4的输入部，利用者输入有利用者唱过歌的经历的乐曲内的、在确定等级时希望作为对象以外的乐曲的识别信息，把该信息通过通信线路2发送到卡拉OK主机装置1，作为所希望的对象以外的乐曲存储到利用者数据库中。在为了要确定利用者的等级，从利用者数据库获取与有唱过经历的卡拉OK乐曲相关的数据的情况下，排除所希望的对象以外的乐曲的数据进行获取。由此，即使是在“因为用假声从开始到最后唱过该乐曲，所以想从在确定自己的等级时的对象乐曲中去掉”这样的情况下，利用者也可以应对，可以对利用者确定恰当的等级。

接着，对于在确定利用者的等级时作为对象的有该利用者的歌唱经历的卡拉OK乐曲，从存储在卡拉OK数据库中的MIDI等的音乐数据中抽出主旋律数据。以抽出的全部乐曲的主旋律数据为对象，计算每个音高的音长的合计值。此外，在利用者数据库中有利用者变更音调后唱过的记录的乐曲的情况下，使用音调变更后的音高数据。

把每个音高的音长的合计值作为与该利用者的歌唱水平有关的信息，以该信息为基础，把在卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级。

图3是以利用者个人为单位划分成多个等级的音域的例子的说明图，乐曲A、乐曲B、乐曲C、乐曲D的线表示各乐曲的音域。本利用者的情况是有唱过乐曲A、乐曲B、乐曲C、乐曲D四支歌曲的经历，以与歌唱水平有关的信息为基础，把歌唱水平高的音域定为等级A，其后按照从等级A的音域向高音方向或低音方向离开，在高音方向上划分为等级B高音、等级C高音、等级D高音，在低音方向上划分成等级B低音、等级C低音、等级D低音，共划分成七个等级。但是，等级不限于该七个等级，只要是划分成多个等级，则划分成多少个等级都可以。

图4是以平均音高和标准偏差为基础确定利用者的等级的情况下的总体信息的具体例子。在此，把有歌唱经历的全部乐曲的MIDI主旋律数据的累计（累積）数据定为总体，并假设音高的分布为正态分布。本利用者情况的平均音高μ按音符号码（note number）计约为66.52，标准偏差σ约为2.83。

在此，以下述情况为例进行说明，该情况是：将包含利用者歌唱经历数据的平均音高μ的等级定为等级A，按照从等级A向高音方向离开，划分为等级B高音、等级C高音、等级D高音，相反，按照向低音方向离开，划分为等级B低音、等级C低音、等级D低音。例如，图4的情况是：把μ±1.5σ的范围定为等级A，把到μ＋2σ的范围定为等级B高音，把到μ＋3σ的范围定为等级C高音，把到μ-2σ的范围定为等级B低音，把到μ-3σ的范围定为等级C低音。

如图4中的下侧的表所示，μ±1.5σ的范围按音符号码计是从最低音约为62.27到最高音约为70.76的范围，μ±2σ的范围是从最低音约为60.86到最高音约为72.17的范围，μ±3σ的范围是从最低音约为58.03到最高音约为75.00的范围。

因此，由于在音乐数据是由MIDI表示的情况下，在卡拉OK中使用的全部音域通过音符号码的整数值表示，所以该情况确定等级的方式是：音高58以下称为等级D低音，音高从59到60称为等级C低音，音高从61到62称为等级B低音，音高从63到70称为等级A，音高从71到72称为等级B高音，音高从73到75称为等级C高音，音高76以上称为等级D高音。

此外，确定等级的方法不限于所述的通过计算平均音高和标准偏差求出的统计方法，也可以用除此以外的其他方法。

例如图5是以中间音高和出现率为基础确定利用者的等级的情况下总体信息的具体例子。在该情况下，首先把作为最低音的音高59和作为最高音的音高74的中间值的66.5定为中间音高，把每个音高的音长合计值除以全部音高的音长合计值计算出每个音高的出现率，将计算出来的每个音高的出现率沿着从中间音高向高音方向或低音方向离开进行累计，以得到的累计出现率为基础，来确定等级。

具体地说，把累计出现率为95%以内的范围定为等级A，把累计出现率大于95%且在99%以内的范围定为等级B高音或等级B低音，把累计出现率大于99%到初次达到100%的音高的范围定为等级C高音或等级C低音，然后把超过所述范围的音高定为等级D高音或等级D低音。

因此，图5的情况确定等级的方式是：音高57以下称为等级D低音；音高从58到59称为等级C低音；音高从60到61称为等级B低音；音高从62到70称为等级A；音高从71到72称为等级B高音；音高从73到74称为等级C高音；音高75以上称为等级D高音。

在所述的等级的确定方法中，在高音方向和低音方向上，用相同的值划分等级，但不限于使用相同的值，也可以使用不同的值。例如也可以把累计出现率为95%以内的范围定为等级A，在高音方向上，把累计出现率大于95%且在99%以内的范围定为等级B高音，把累计出现率大于99%到初次达到100%的音高的范围定为等级C高音，把超过该范围的高音域定为等级D高音，在低音方向上，把累计出现率大于95%且在97%以内的范围定为等级B低音，把累计出现率大于97%到初次达到100%的音高的范围定为等级C低音，把超过该范围的低音域定为等级D低音。

如上所述，根据各个利用者的歌唱水平把在卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级后，对每个等级分别设定修正系数。

作为具体的修正系数的设定方法如下所述：等级A作为确实能唱的，把修正系数定为100%；等级D高音和等级D低音作为确实不能唱的，把修正系数定为0%等。设定除了100%和0%的范围以外的值的方法如下所述：把等级B高音和等级B低音的修正系数设定为75%，把等级C高音和等级C低音的修正系数设定为50%等。

不过，人的声音的特征是：通过训练还可以发出更高的声音，但通过训练不太能发出更低的声音。换句话说，可以说低音难唱。因此，修正系数也不限于在高音域和低音域采用相同的值，也可以使高音部分的修正系数比低音部分的修正系数大，在高音域和低音域中使修正系数发生改变，例如相对于等级B高音的修正系数为80%，等级B低音的修正系数为70%；相对于等级C高音的修正系数为60%，等级C低音的修正系数为40%等。

但是，按照利用者的歌唱水平从最高等级A向高音方向或低音方向离开，使修正系数的值变小。用上述例子来说，使等级C高音的修正系数的值比等级B高音的修正系数的值小，同样使等级C低音的修正系数的值比等级B低音的修正系数的值小。

下面对根据对象乐曲的各等级的音长合计值和各等级的修正系数，计算利用者的对象乐曲的可唱指数的装置进行说明。

例如，以把等级划分为等级A、等级B高音、等级C高音、等级D高音、等级B低音、等级C低音、等级D低音的七个等级的情况为例，把有关对象乐曲的可唱指数的具体计算式表示如下。

可唱指数＝（等级A的音长合计值×修正系数＋等级B高音的音长合计值×修正系数＋等级C高音的音长合计值×修正系数＋等级D高音的音长合计值×修正系数＋等级B低音的音长合计值×修正系数＋等级C低音的音长合计值×修正系数＋等级D低音的音长合计值×修正系数）/（等级A的音长合计值＋等级B高音的音长合计值＋等级C高音的音长合计值＋等级D高音的音长合计值＋等级B低音的音长合计值＋等级C低音的音长合计值＋等级D低音的音长合计值）

第一计算装置获得对象乐曲的包含在该利用者的各个等级音域中的各个音高的音长的合计值，第二计算装置获得将由所述第一计算装置得到的合计值乘以按照利用者的每个等级所确定的修正系数而得到的值，通过将由所述第二计算装置得到的各等级的值的合计值除以由所述第一计算装置得到的各等级的合计值的合计值，计算出每个对象乐曲的利用者的可唱指数。可以从卡拉OK主机装置1通过通信线路2把计算出的可唱指数的信息发送到卡拉OK终端3或利用者终端4，通过卡拉OK终端3或利用者终端4的显示部向利用者显示。

图6是计算出几个对象乐曲的可唱指数的情况的具体例子。在该例子中，等级A的修正系数定为100%，等级B高音和等级B低音的修正系数定为75%，等级C高音和等级C低音的修正系数定为50%，等级D高音和等级D低音的修正系数定为0%，计算出了可唱指数。

此外，为了清楚地向利用者显示可唱指数，在图6最右侧的列中，通过以可唱指数为基础得到的被称为可唱度的指标来表示对象乐曲能够唱的程度。

例如，在可唱指数为1的情况下，判断可唱度为100%；在可唱指数为0.99以上且小于1的情况下，判断可唱度为90%；在可唱指数为0.98以上且小于0.99的情况下，判断可唱度为80%；在可唱指数为0.97以上且小于0.98的情况下，判断可唱度为70%；在可唱指数为0.96以上且小于0.97的情况下，判断可唱度为60%；在可唱指数为0.95以上且小于0.96的情况下，判断可唱度为50%；在可唱指数在0.94以上且小于0.95的情况下，判断可唱度为40%；在可唱指数为0.93以上且小于0.94的情况下，判断可唱度为30%；在可唱指数为0.92以上且小于0.93的情况下，判断可唱度为20%；在可唱指数为0.91以上且小于0.92的情况下，判断可唱度为10%；在可唱指数为小于0.91的情况下，判断可唱度为0%，通过通信线路2从卡拉OK主机装置1把所述的判断信息发送到卡拉OK终端3或利用者终端4，通过卡拉OK终端3或利用者终端4的显示部向利用者显示。

下面对根据利用者能唱的音域宽度和对象乐曲的判断用音域宽度进行判断的判断装置进行说明。

首先，通过将由等级划分装置确定的各等级的音域宽度乘以按照每个等级确定的修正系数，然后把得到的值对全部等级进行合计，从而得到所述利用者的能唱的音域宽度。

例如，通过划分成等级C低音、等级B低音、等级A、等级B高音、等级C高音的五个等级的情况进行说明。在该情况下，通过MIDI的音符号码的差表示的各等级音域宽度，设等级A为10，设等级B高音和等级B低音分别为4。此外，各等级的修正系数，等级A定为100%，等级B高音和等级B低音分别定为50%，等级C高音和等级C低音分别定为0%。如果计算在该情况下的利用者的能唱的音域宽度，则为10×100%＋4×50%＋4×50%＝14。

接着，从由对象乐曲数据获得装置获得的音乐数据中，获得除去从最高音或最低音起按照顺序不满足规定条件的音乐数据以后的剩余的音乐数据的音域宽度，即获得判断用音域宽度。

例如，将下述情况作为例子来进行说明，该情况为：把设对象乐曲的平均音高为μ、标准偏差为σ、将μ±3σ的范围的音乐数据作为对象的条件作为规定条件，获得判断用音域宽度。在该情况下，如果在对象乐曲的最高音和最低音都在μ±3σ的范围外的情况下，则把从最低音起到小于μ-3σ的范围的音乐数据和从大于μ＋3σ到最高音的范围的音乐数据作为不满足规定条件的音乐数据而将它们去掉。然后以去掉了不满足规定条件的音乐数据后的音乐数据，即以μ±3σ的范围的音乐数据为对象，将其中的最低音和最高音的音符号码的差作为判断用音域宽度来获得。

接着，判断所述利用者的能唱的音域宽度是否比所述判断用音域宽度大，把判断后的判断信息从卡拉OK主机装置1通过通信线路2发送到卡拉OK终端3或利用者终端4，通过卡拉OK终端3或利用者终端4的显示部向利用者显示。

此外，判断不限于利用者的能唱的音域宽度是否比判断用音域宽度大。例如，图7是一个判断例子的说明图，该例子通过使用利用者的能唱的音域宽度和对象乐曲的判断用音域宽度，把对象乐曲对于利用者而言是否能唱分成三种情况来进行判断。判断利用者是否能唱对象乐曲；此外，在能唱的情况下把音调变更到什么程度就能唱；或者是不能唱。此外，图7最上面的虚线长度表示利用者能唱的音域宽度，在情况1、情况2、情况3中的实线长度表示各对象乐曲的判断用音域宽度。

第一情况是：如果利用者能唱的音域宽度比对象乐曲的判断用音域宽度大、且可唱指数在规定的范围内（例如0.95以上），则判断用原样的音调就能唱。第一情况相当于图7中的情况1，原样的对象乐曲的判断用音域宽度的最高音和最低音都在能唱的等级C高音和等级C低音之间的音域内。

第二情况是：如果利用者的能唱的音域宽度比对象乐曲的判断用音域宽度大、且可唱指数在规定的范围外（例如小于0.95），则表示把音调变更到什么程度就可以并判断为能唱。在该情况下，不能唱原样的对象乐曲。可是，由于对象乐曲的音域宽度在利用者能唱的音域宽度内，所以只要变更音调就变成能唱。第二情况相当于图7中的情况2，通过降低音调，变成大体在等级A的音域内。

第三情况是：在利用者能唱的音域宽度比对象乐曲的判断用音域宽度小的情况下，判断为不能唱。第三情况相当于图7中的情况3，对象乐曲的判断用音域宽度超过了利用者能唱的音域宽度，表示该利用者不能唱该乐曲。

此外，在进行判断的情况下，也可以在变更音调后唱过判断对象的乐曲的情况下，计算出该情况下的音调变更后的可唱指数，把计算出的音调变更后的可唱指数信息从卡拉OK主机装置1通过通信线路2发送到卡拉OK终端3或利用者终端4，通过卡拉OK终端3或利用者终端4的显示部向利用者显示。

例如，在所述的第一情况、第二情况或第三情况的判断中，如图6的乐曲I的情况所示，对多个候选的音调中的每个音调计算出音调变更后的各个可唱指数，向利用者显示计算出的可唱指数等，所述的音调变更后的各个可唱指数是在将音调变更为多个后唱过所述对象乐曲情况下的可唱指数。

此外，本发明的目的也可以通过向系统或装置提供实现所述实施例1的功能的软件程序，所述系统或装置的计算机读出并执行存储在存储介质中的软件程序来达成。

在该情况下，变成从存储介质读出的程序本身实现本发明的新功能，该程序和存储它的存储介质构成本发明。

作为用于存储软件程序的存储介质，例如可以使用硬盘、光盘，磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡及ROM等。

此外，也包括下述情况：从存储介质读出的程序被写入插入系统或装置的计算机中的功能扩展板卡或连接在计算机上的功能扩展用单元所具备的存储器中，然后根据该程序的指示，所述功能扩展板卡或单元所具备的CPU等进行一部分或全部的实际处理，通过该处理实现所述的功能。

实施例2

在本实施例中，划分利用者的等级时使用的利用者的歌唱水平的信息与实施例1的情况不同，实施例2不是以利用者歌唱经历的数据为基础划分，而是以利用者输入麦克风的利用者的声音数据为基础划分。其他部分与实施例1相同，所以省略了说明。

具体地说，利用者根据以指定在音乐中一个个声音的高低、长度等的音符数据为基础从卡拉OK终端3或利用者终端4的扬声器或头戴耳机输出的人的声音、乐器的声音等形成的多个音高的声音，发出声音并向麦克风输入。然后，把输入麦克风的声音数据和从扬声器或头戴耳机输出的声音数据，从卡拉OK终端3或利用者终端4发送到卡拉OK主机装置1。

接着，在卡拉OK主机装置1的中央处理部中，以对接收到的所述声音数据和声音数据比较的结果为基础，判断利用者的歌唱水平，把在卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级，确定该利用者的各个等级的音域。

例如，利用者根据来自卡拉OK终端3的用于取样的发出声音的指示，边听从扬声器21输出的声音边以与听到的声音的音高一致的方式向麦克风20发出声音，把该声音数据从卡拉OK终端3与从扬声器21输出的声音数据一起，通过通信线路2发送到卡拉OK主机装置1。此外，在变成利用者不能发出声音的最高音和最低音的范围内，输出为了取样而以音符数据为基础从扬声器21输出的多个音高的声音。

然后，接收到数据的卡拉OK主机装置1的中央处理部，对利用者的声音数据的音高和从扬声器21输出的声音数据的音高进行比较，通过两个音高的差异收敛在怎样的范围内来判断利用者的歌唱水平，并把卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级，确定该利用者的各个等级的音域。

例如，以下述例子进行说明，该例子为：比较利用者的声音数据的音高与从扬声器21输出的声音数据的音高，在相同的情况下、在差异在半音以内的情况下、在差异超过半音的情况下判断利用者的歌唱水平。

如果在两者相比相同的情况下按MIDI的音符号码计从62到70，在差异在半音以内的情况下按MIDI的音符号码计从60到61和从71到72，则把在卡拉OK中使用的全部音域划分成五个等级，确定利用者的各个等级的音域，所述的划分方式为：把音高59以下称为等级C低音，把音高从60到61称为等级B低音，把音高从62到70称为等级A，把音高从71到72称为等级B高音，把音高73以上称为等级C高音。

此外，从卡拉OK终端3的麦克风20的输入方法不限于利用者根据来自卡拉OK终端3的用于取样的发出声音的指示而发出声音的方法。把利用者在卡拉OK终端3上通常唱卡拉OK的乐曲时已经发出声音的该利用者的声音数据、和从扬声器21输出的声音数据，发送到卡拉OK主机装置1，对两数据进行比较的情况也可以。

在通过把实现本实施例的功能的软件程序提供给系统或装置，该系统或装置的计算机读出并执行存储在存储介质中的软件程序，来达成本发明的目的这方面，实施例2与所述实施例1的情况相同。

实施例3

在本实施例中，在划分利用者的等级时使用的与利用者的歌唱水平有关的信息，与实施例1的情况不同，实施例3不是以利用者的歌唱经历数据为基础划分，而是以利用者通过利用者终端4的输入部输入的利用者的输入数据为基础划分。其他的部分与实施例1相同，所以省略了说明。

具体地说，以根据来自利用者终端4的点播而从卡拉OK主机装置1发送的音符数据为基础，从利用者终端4的扬声器或头戴耳机输出的人的声音、乐器的声音等形成多个音高的声音，根据该多个音高的声音，利用者通过利用者终端4的键盘、鼠标等输入部输入与发声水平有关的信息。然后把与所述发声水平有关的信息发送到卡拉OK主机装置1，在卡拉OK主机装置1的中央处理部中，把在卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级，并确定该利用者的各个等级的音域。

例如，根据从卡拉OK主机装置1发送的用于取样的输入指示，利用者边听从利用者终端4的扬声器或头戴耳机输出的声音，边通过利用者终端4的键盘、鼠标等输入部进行如下输入：如果能够从容（余裕）地发出该声音的音高的声音，则输入1；如果大体（略）能够发出该声音的音高的声音，则输入2；如果勉强（何とか）能够发出该声音的音高的声音，则输入3，如果不能发出该声音的音高的声音，则输入4，等等。在利用者输入不能发声的最高音和最低音之间的范围内，输出从扬声器或头戴耳机输出的声音。

此外，在利用者使用输入部按从低音到高音或从高音到低音的顺序输入的情况下，按照下述顺序进行输入，所述顺序为：不能发声“4”、勉强能够发声“3”、大体能够发声“2”、能够从容地发声“1”、大体能够发声“2”、勉强能够发声“3”、不能发声“4”。因此，设置输入错误检查装置，对输入进行限制，在与所述的顺序不一致进行输入的情况下，所述输入错误检查装置将其视为输入错误。因此，当在按MIDI的音符号码计61时输入大体能够发声的“2”，在按MIDI的音符号码计从62到70时输入能够从容地发声的“1”、在按MIDI的音符号码计71时输入大体能够发声的“2”的情况下，如果在按MIDI的音符号码计72时输入能够从容地发声的“1”则成为输入错误，输入会受到限制。

把通过输入部输入的信息从利用者终端4通过通信线路2发送到卡拉OK主机装置1，在卡拉OK主机装置1的中央处理部中，以该输入信息为基础把在卡拉OK中使用的全部音域划分成多个等级，并确定该利用者的各个等级的音域。

假定按MIDI的音符号码计从62到70认为能够从容地发声因而输入1；按MIDI的音符号码计从60到61以及从71到72认为大体能够发声而输入2；按MIDI的音符号码计从58到59和按MIDI的音符号码计从73到74认为勉强能够发声而输入3；按MIDI的音符号码计57以下和按MIDI的音符号码计75以上认为不能发声而输入4，如果是该情况，则把音高57以下称为等级D低音、把音高从58到59称为等级C低音、把音高从60到61称为等级B低音、把音高从62到70称为等级A、把音高从71到72称为等级B高音、把音高从73到74称为等级C高音、把音高75以上称为等级D高音，如上所述这样把在卡拉OK中使用的全部音域划分成七个等级，并确定利用者的各个等级的音域。

在通过把实现本实施例功能的软件程序提供给系统或装置，该系统或装置的计算机读出并执行存储在存储介质中的软件程序，来达成本发明的目的方面，实施例3与所述实施例1的情况相同。

Claims (12)

1.一种卡拉OK主机装置，其特征在于包括：

主旋律数据库化装置，从卡拉OK乐曲的音乐数据中抽出主旋律的音乐数据，计算出所述主旋律的每个音高的音长合计值并进行数据库化；

等级划分装置，以与卡拉OK利用者的每个音高的歌唱水平有关的信息为基础，把在卡拉OK中使用的全部音域根据所述利用者的歌唱水平划分成多个等级，并且对划分成的每个等级确定修正系数；

对象乐曲数据获得装置，获得由所述主旋律数据库化装置进行了数据库化的音乐数据内的、与成为计算可唱指数的对象的乐曲有关的音乐数据；

第一计算装置，针对由所述对象乐曲数据获得装置获得的音乐数据，获得各个音高的音长的合计值，所述各个音高包含在所述利用者的各个等级的音域中；

第二计算装置，获得将由所述第一计算装置获得的合计值乘以按照所述利用者的每个等级确定的所述修正系数而得到的值；以及

可唱指数计算装置，通过将由所述第二计算装置获得的各个等级的值的合计值除以由所述第一计算装置获得的各个等级的合计值的合计值，来计算所述利用者的可唱指数，其中，

随着远离所述利用者歌唱水平的最高等级，所述修正系数的值变小。

2.根据权利要求1所述的卡拉OK主机装置，其特征在于，所述卡拉OK主机装置还包括：

利用者音域宽度获得装置，通过把由所述等级划分装置确定的各个等级的音域宽度乘以按照每个等级所确定的修正系数得到的值，对全部等级进行合计，来获得所述利用者能唱的音域宽度；

判断用音域宽度获得装置，从由所述对象乐曲数据获得装置获得的音乐数据中，获得除去从最高音或最低音起按照顺序不满足规定条件的音乐数据以后剩余的音乐数据的音域宽度；以及

音域宽度判断装置，判断由所述利用者音域宽度获得装置获得的所述利用者能唱的音域宽度是否比由所述判断用音域宽度获得装置获得的判断用音域宽度大。

3.根据权利要求1或2所述的卡拉OK主机装置，其特征在于，所述卡拉OK主机装置还包括：

变更后音乐数据获得装置，获得对由所述对象乐曲数据获得装置获得的音乐数据恰当地进行音调变更后的音乐数据；以及

变更后可唱指数计算装置，将由所述变更后音乐数据获得装置获得的变更音调后的音乐数据作为对象，通过所述可唱指数计算装置计算出可唱指数。

4.根据权利要求1或2所述的卡拉OK主机装置，其特征在于，

所述等级划分装置的与利用者的歌唱水平有关的信息是以与有所述利用者唱过的经历的全部或一部分卡拉OK乐曲有关的、由所述主旋律数据库化装置进行了数据库化的所述主旋律的每个音高的音长的合计值为基础求出的。

5.根据权利要求1或2所述的卡拉OK主机装置，其特征在于，

所述等级划分装置的与利用者歌唱水平有关的信息是以将利用者输入麦克风的声音数据与从所述卡拉OK终端或利用者终端输出的声音数据进行比较的结果为基础求出的，所述利用者输入麦克风的声音数据是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK店一侧的卡拉OK终端或设置在卡拉OK的利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，输入麦克风的声音数据。

6.根据权利要求1或2所述的卡拉OK主机装置，其特征在于，

所述等级划分装置的与利用者的歌唱水平有关的信息是以利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息为基础求出的，所述利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息。

7.一种方法，其特征在于，所述方法利用卡拉OK主机装置具备的计算机，所述方法包括：

主旋律数据库化步骤，从卡拉OK乐曲的音乐数据抽出主旋律的音乐数据，计算出所述主旋律的每个音高的音长合计值并进行数据库化；

等级划分步骤，以与卡拉OK利用者的每个音高的歌唱水平有关的信息为基础，把在卡拉OK中使用的全部音域根据所述利用者的歌唱水平划分成多个等级，并且对划分成的每个等级确定修正系数；

对象乐曲数据获得步骤，获得通过所述主旋律数据库化步骤进行了数据库化的音乐数据内的、与成为计算可唱指数的对象的乐曲有关的音乐数据；

第一计算步骤，针对通过所述对象乐曲数据获得步骤获得的音乐数据，获得各个音高的音长的合计值，所述各个音高包含在所述利用者的各个等级的音域中；

第二计算步骤，获得将通过所述第一计算步骤获得的合计值乘以按照所述利用者的每个等级确定的所述修正系数而得到的值；以及

可唱指数计算步骤，通过将通过所述第二计算步骤获得的各个等级的值的合计值除以通过所述第一计算步骤获得的各个等级的合计值的合计值，来计算所述利用者的可唱指数，其中，

随着远离所述利用者歌唱水平的最高等级，使所述修正系数的值变小。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

利用者音域宽度获得步骤，通过把通过所述等级划分步骤确定的各个等级的音域宽度乘以按照每个等级所确定的修正系数得到的值，对全部等级进行合计，来获得所述利用者能唱的音域宽度；

判断用音域宽度获得步骤，从通过所述对象乐曲数据获得步骤获得的音乐数据中，获得除去从最高音或最低音起按照顺序不满足规定条件的音乐数据以后剩余的音乐数据的音域宽度；以及

音域宽度判断步骤，判断通过所述利用者音域宽度获得步骤获得的所述利用者能唱的音域宽度是否比通过所述判断用音域宽度获得步骤获得的判断用音域宽度大。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

变更后音乐数据获得步骤，获得对通过所述对象乐曲数据获得步骤获得的音乐数据恰当地进行音调变更后的音乐数据；以及

变更后可唱指数计算步骤，将通过所述变更后音乐数据获得步骤获得的变更音调后的音乐数据作为对象，通过所述可唱指数计算步骤计算出可唱指数。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，

以与有所述利用者唱过的经历的全部或一部分卡拉OK乐曲有关的、通过所述主旋律数据库化步骤进行了数据库化的所述主旋律的每个音高的音长的合计值为基础，求出所述等级划分步骤的与利用者的歌唱水平有关的信息。

11.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，

以将利用者输入麦克风的声音数据与从所述卡拉OK终端或利用者终端输出的声音数据进行比较的结果为基础，求出所述等级划分步骤的与利用者歌唱水平有关的信息，所述利用者输入麦克风的声音数据是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK店一侧的卡拉OK终端或设置在卡拉OK的利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，输入麦克风的声音数据。

12.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，

以利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息为基础，求出所述等级划分步骤的与利用者的歌唱水平有关的信息，所述利用者通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息是利用者根据以音符数据为基础从通过通信线路与所述卡拉OK主机装置连接的、设置在卡拉OK利用者一侧的利用者终端输出的多个音高的声音，通过利用者终端的输入部输入的与发声水平有关的信息。

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