CN113593506A - 一种基于唱歌打分的歌声评价系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于唱歌打分的歌声评价系统，属于生活娱乐技术领域，包括电子设备端、系统云平台端以及云端数据库，所述电子设备端和系统云平台端之间进行数据的传输，所述系统云平台端和云端数据库之间进行数据的导入和比对；所述电子设备端包括音源获取模块和数据接收模块，所述音源获取模块的输出端电连接有模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端电连接有数据发送模块的输入端。该基于唱歌打分的歌声评价系统，可以更加准确评估演唱者对节奏和音准的把握水准，解决了过去仅仅依靠几个关键字或者歌词字、句、段对发声的简单评估，充分利用Midi模型计算模块的云计算能力，增强了评估准确性。
Description
技术领域
本发明属于生活娱乐技术领域，具体为一种基于唱歌打分的歌声评价系统。
背景技术
唱歌打分系统，从最早日本发明的KTV打分，到从国外引进的机器打分SAM系统，再到北京酷我科技有限公司发明的音频PCM比对，及对演唱者的歌词每个字时长，逐个比对准确性。虽然上述方法都在前人的基础性进行改进或改良，打分的准确性有所提高，但并不完美，并没有完全解决唱歌好差必定对应分值高低的问题。
现有技术中：
1)日本发明的KTV打分。将用户的歌声写入K歌软件提供的伴奏中，进行音频效果处理和音频编辑(包括背景噪音、音频数据、混音等)，最终根据系统的比对唱歌者的准确性得出相应分值。该打分系统只是对噪音、音频、混音等维度计算唱歌者得分，过于粗糙，很难做到准确评估。
2)从国外引进的机器打分SAM系统。将每首歌原音预录进去，设置10个关键字点，根据这10个关键字点的准确度多少，计算唱歌者的得分高低。仅仅依靠10个关键字点，无法对一个唱歌者的全面水平的进行全面评估，更重要的是，每首歌的难易程度、曲风都不一样，根本判断不了唱歌者的真实水平。
3)北京酷我科技有限公司发明的音频PCM比对，及对演唱者的歌词每个字时长，逐个比对准确性。该方法虽然非常细致，既从频域波形角度，又从能量角度，对演唱者的音频信号和机器自带的原唱信号采样比对，对唱歌者的音频信号和伴奏音乐采取A/D数字化进行小波变换，即根据两者频谱信号的分布及差异进行算法打分。较上述两个方法更细致更全面，因此更准确。但该方法忽略了一个基本事实，唱歌是带感情的灵魂演绎，仅仅对歌词的每一个字的节奏、音准都进行比对评估，无法判断一个唱歌者全面真实的专业水准。因此该系统方法无法真正做到对演唱者真实水平的全面评估。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于唱歌打分的歌声评价系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于唱歌打分的歌声评价系统，包括电子设备端、系统云平台端以及云端数据库，所述电子设备端和系统云平台端之间进行数据的传输，所述系统云平台端和云端数据库之间进行数据的导入和比对；
所述电子设备端包括音源获取模块和数据接收模块，所述音源获取模块的输出端电连接有模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端电连接有数据发送模块的输入端，所述数据发送模块的输出端电连接在系统云平台端的输入端，所述系统云平台端的输出端电连接在数据接收模块的输入端，所述数据接收模块的输出端分别电连接有播放处理模块以及评价分数显示模块的输入端；
所述系统云平台端包括Midi模型计算模块，所述Midi模型计算模块的输出端电连接有数据处理单元的输入端，所述数据处理单元的输出端电连接有数据反馈模块的输入端，所述数据处理单元的输入端还电连接在云端数据库的输出端。
进一步优化本技术方案，所述系统云平台端中Midi模型计算模块的输入端与电子设备端中数据发送模块的输出端进行电连接，所述系统云平台端中数据反馈模块的输出端与电子设备端中数据接收模块的输入端进行电连接。
进一步优化本技术方案，所述Midi模型计算模块用于将模拟化的数字音频计算并转化为MIDI文件结构，所述MIDI文件的十六进制代码为“4d 54 68 64 00 00 00 06 ff ffnn nn dd dd”，其中，“4d 54 68 64”是ASCII字符，用于鉴别是否Midi文件，“00 00 00 06”是指明文件头描述部分的字节数，“ff ff”为指定Midi的格式，“nn nn”为指定轨道数，“dddd”为指定基本格式时间类型，将歌词音谱按照十六进制代码格式转换成计算机的音符、控制参数的指令。
进一步优化本技术方案，所述数据处理单元包括音源数据获取模块，所述音源数据获取模块用于接收来自Midi模型计算模块的参数，所述音源数据获取模块的输出端电连接有参考数据获取模块的输入端，所述参考数据获取模块的输入端还电连接有云端数据库的输出端，所述参考数据获取模块的输出端电连接有主要数据对比模块的输入端，所述主要数据对比模块的输出端电连接有辅助数据对比模块的输入端，所述辅助数据对比模块的输出端电连接在数据反馈模块的输入端。
进一步优化本技术方案，所述主要数据对比模块包括音强数据对比模块、音准数据对比模块以及节奏数据对比模块，分别用于对音强、音准以及节奏参数和参考数据的区间值进行对比。
进一步优化本技术方案，所述辅助数据对比模块包括音域数据对比模块、音色数据对比模块以及发音数据对比模块，分别用于对音域、音色以及发音参数和参考数据的区间值进行对比。
进一步优化本技术方案，所述音强、音准以及节奏参数作为主要判断依据，在评分计算中的占比为85％；音域、音色以及发声参数在评分计算中的占比为15％，作为辅助评估依据。
进一步优化本技术方案，所述云端数据库的Midi乐谱数据存储包括以下具体步骤：
S1、将歌曲的曲谱和歌词通过Midi模型进行音符转换；
S2、将歌词对应曲谱进行节奏、音准、音域、音色、发声在内的多维度进行标注；
S3、将标注后的音符参数存储为Midi格式的乐谱数据。
进一步优化本技术方案，所述数据处理单元用于将演唱者通过音源获取模块录制的歌曲与云端数据库中该歌曲的Midi格式数据进行匹配，对包括音强、音准、节奏、音域、音色以及发声在内的参数进行对比评价。
进一步优化本技术方案，所述评价分数显示模块的展示界面包括综合评分以及音域、发声、音准、节奏的各类参数评分，评分分为ABCDE五个级别，同时对音色进行评价。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于唱歌打分的歌声评价系统，具备以下有益效果：
1、该基于唱歌打分的歌声评价系统，可以更加准确评估演唱者对节奏和音准的把握水准，解决了过去仅仅依靠几个关键字或者歌词字、句、段对发声的简单评估，充分利用Midi模型计算模块的云计算能力，增强了评估准确性。
2、该基于唱歌打分的歌声评价系统，除了节奏和音准，同时也增加了音域、发声、气息、音色等多维度比对，增强了评估的全面性，让演唱者对自身技术有个全面的合理定位。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于唱歌打分的歌声评价系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于唱歌打分的歌声评价系统中数据处理单元的流程示意图；
图3为本发明提出的一种基于唱歌打分的歌声评价系统中数据处理单元的结构示意图；
图4为本发明提出的一种基于唱歌打分的歌声评价系统中云端数据库的Midi乐谱数据存储流程示意图；
图5为本发明提出的一种基于唱歌打分的歌声评价系统中评价分数显示模块的一种界面效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，一种基于唱歌打分的歌声评价系统，包括电子设备端、系统云平台端以及云端数据库，所述电子设备端和系统云平台端之间进行数据的传输，所述系统云平台端和云端数据库之间进行数据的导入和比对；
所述电子设备端包括音源获取模块和数据接收模块，所述音源获取模块的输出端电连接有模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端电连接有数据发送模块的输入端，所述数据发送模块的输出端电连接在系统云平台端的输入端，所述系统云平台端的输出端电连接在数据接收模块的输入端，所述数据接收模块的输出端分别电连接有播放处理模块以及评价分数显示模块的输入端，所述播放处理模块用于演唱者回放录制的歌曲，所述评价分数显示模块用于显示歌声评价结果；
所述系统云平台端包括Midi模型计算模块，所述Midi模型计算模块的输出端电连接有数据处理单元的输入端，所述数据处理单元的输出端电连接有数据反馈模块的输入端，所述数据处理单元的输入端还电连接在云端数据库的输出端，所述数据反馈模块用于将数据处理单元对比评价的结果进行反馈，传递至电子设备端的显示界面上。
该基于唱歌打分的歌声评价系统，将每首歌的歌词音谱以midi形式写入，转换成计算机的音符、控制参数等指令，将每一首歌都制作成标准的计算机能理解的乐谱系统，只要对唱歌者的音准、节奏与乐谱midi系统进行比对，比对结果即音准和节奏准确度高低，即可得出唱歌者的分值。
其中，电子设备端可以为手机或者计算机或者KTV点歌一体机，电子设备端的处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件插件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
具体的，所述系统云平台端中Midi模型计算模块的输入端与电子设备端中数据发送模块的输出端进行电连接，所述系统云平台端中数据反馈模块的输出端与电子设备端中数据接收模块的输入端进行电连接。
具体的，所述Midi模型计算模块用于将模拟化的数字音频计算并转化为MIDI文件结构，所述MIDI文件的十六进制代码为“4d 54 68 64 00 00 00 06 ff ff nn nn dd dd”，其中，“4d 54 68 64”是ASCII字符，用于鉴别是否Midi文件，“00 00 00 06”是指明文件头描述部分的字节数，“ff ff”为指定Midi的格式，“nn nn”为指定轨道数，“dd dd”为指定基本格式时间类型，将歌词音谱按照十六进制代码格式转换成计算机的音符、控制参数的指令。
如图2和图3所示，具体的，所述数据处理单元包括音源数据获取模块，所述音源数据获取模块用于接收来自Midi模型计算模块的参数，所述音源数据获取模块的输出端电连接有参考数据获取模块的输入端，所述参考数据获取模块的输入端还电连接有云端数据库的输出端，所述参考数据获取模块的输出端电连接有主要数据对比模块的输入端，所述主要数据对比模块的输出端电连接有辅助数据对比模块的输入端，所述辅助数据对比模块的输出端电连接在数据反馈模块的输入端。
具体的，所述主要数据对比模块包括音强数据对比模块、音准数据对比模块以及节奏数据对比模块，分别用于对音强、音准以及节奏参数和参考数据的区间值进行对比。
具体的，所述辅助数据对比模块包括音域数据对比模块、音色数据对比模块以及发音数据对比模块，分别用于对音域、音色以及发音参数和参考数据的区间值进行对比。
具体的，所述音强、音准以及节奏参数作为主要判断依据，在评分计算中的占比为85％；音域、音色以及发声参数在评分计算中的占比为15％，作为辅助评估依据。
如图4所示，具体的，所述云端数据库的Midi乐谱数据存储包括以下具体步骤：
S1、将歌曲的曲谱和歌词通过Midi模型进行音符转换；
S2、将歌词对应曲谱进行节奏、音准、音域、音色、发声在内的多维度进行标注；
S3、将标注后的音符参数存储为Midi格式的乐谱数据。
具体的，所述数据处理单元用于将演唱者通过音源获取模块录制的歌曲与云端数据库中该歌曲的Midi格式数据进行匹配，对包括音强、音准、节奏、音域、音色以及发声在内的参数进行对比评价。
如图5所示，具体的，所述评价分数显示模块的展示界面包括综合评分以及音域、发声、音准、节奏的各类参数评分，评分分为ABCDE五个级别，同时对音色进行评价。
实施例二：
采用实施例一中所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，加载于微信小程序中，打开微信小程序，用户对着手机一直喊“啊”(模仿景区的“喊泉”设施，同时增加世界各种高楼大厦和地标建筑作为比照物，不同高度的地标建筑，对应不同分值，比如平安金融大厦50分，迪拜大厦60分，珠穆朗玛峰70分，人造卫星80分，月球90分，太阳100分)，系统根据用户气息的稳定性和持久性，给出分值。稳定性和持久性越好，得高分，即在气息稳定的情况下，持续时间越长，分数越高。“某用户”将小程序分享给亲朋好友，分高者得奖。即亲朋好友的得分比“某用户”分数低，平台给予“某用户”一定数目的现金奖励；如果亲朋好友的得分比“某用户”分数高，平台给予亲朋好友一定数目的现金奖励。用户如果想对现金奖励提现，必须下载平台app。即一次提现，获1个用户。采用该基于唱歌打分的歌声评价系统不仅解决了平台拉新，同时娱乐性触发用户自发裂变。
实施例三：
采用实施例一中所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，搭载在手机APP或者KTV点歌一体机中，某用户演唱一首歌，平台通过Midi系统进行打分，某用户再分享给其他用户(也可以是其他用户主动挑战)演唱一首歌，midi系统打分，分高者获胜，获胜者可以赢取奖励和晋级。采用该基于唱歌打分的歌声评价系统不仅解决了平台的拉新和留存，同时娱乐性触发用户自发裂变。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者处理器和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本发明的有益效果是：
1、该基于唱歌打分的歌声评价系统，可以更加准确评估演唱者对节奏和音准的把握水准，解决了过去仅仅依靠几个关键字或者歌词字、句、段对发声的简单评估，充分利用Midi模型计算模块的云计算能力，增强了评估准确性。
2、该基于唱歌打分的歌声评价系统，除了节奏和音准，同时也增加了音域、发声、气息、音色等多维度比对，增强了评估的全面性，让演唱者对自身技术有个全面的合理定位。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于唱歌打分的歌声评价系统，包括电子设备端、系统云平台端以及云端数据库，其特征在于，所述电子设备端和系统云平台端之间进行数据的传输，所述系统云平台端和云端数据库之间进行数据的导入和比对；
所述电子设备端包括音源获取模块和数据接收模块，所述音源获取模块的输出端电连接有模数转换模块的输入端，所述模数转换模块的输出端电连接有数据发送模块的输入端，所述数据发送模块的输出端电连接在系统云平台端的输入端，所述系统云平台端的输出端电连接在数据接收模块的输入端，所述数据接收模块的输出端分别电连接有播放处理模块以及评价分数显示模块的输入端；
所述系统云平台端包括Midi模型计算模块，所述Midi模型计算模块的输出端电连接有数据处理单元的输入端，所述数据处理单元的输出端电连接有数据反馈模块的输入端，所述数据处理单元的输入端还电连接在云端数据库的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述系统云平台端中Midi模型计算模块的输入端与电子设备端中数据发送模块的输出端进行电连接，所述系统云平台端中数据反馈模块的输出端与电子设备端中数据接收模块的输入端进行电连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述Midi模型计算模块用于将模拟化的数字音频计算并转化为MIDI文件结构，所述MIDI文件的十六进制代码为“4d54686400000006ffff nnnndddd”，其中，“4d546864”是ASCII字符，用于鉴别是否Midi文件，“00000006”是指明文件头描述部分的字节数，“ffff”为指定Midi的格式，“nnnn”为指定轨道数，“dddd”为指定基本格式时间类型，将歌词音谱按照十六进制代码格式转换成计算机的音符、控制参数的指令。
4.根据权利要求1所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述数据处理单元包括音源数据获取模块，所述音源数据获取模块用于接收来自Midi模型计算模块的参数，所述音源数据获取模块的输出端电连接有参考数据获取模块的输入端，所述参考数据获取模块的输入端还电连接有云端数据库的输出端，所述参考数据获取模块的输出端电连接有主要数据对比模块的输入端，所述主要数据对比模块的输出端电连接有辅助数据对比模块的输入端，所述辅助数据对比模块的输出端电连接在数据反馈模块的输入端。
5.根据权利要求4所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述主要数据对比模块包括音强数据对比模块、音准数据对比模块以及节奏数据对比模块，分别用于对音强、音准以及节奏参数和参考数据的区间值进行对比。
6.根据权利要求4所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述辅助数据对比模块包括音域数据对比模块、音色数据对比模块以及发音数据对比模块，分别用于对音域、音色以及发音参数和参考数据的区间值进行对比。
7.根据权利要求4所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述音强、音准以及节奏参数作为主要判断依据，在评分计算中的占比为85％；音域、音色以及发声参数在评分计算中的占比为15％，作为辅助评估依据。
8.根据权利要求1所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述云端数据库的Midi乐谱数据存储包括以下具体步骤：
S1、将歌曲的曲谱和歌词通过Midi模型进行音符转换；
S2、将歌词对应曲谱进行节奏、音准、音域、音色、发声在内的多维度进行标注；
S3、将标注后的音符参数存储为Midi格式的乐谱数据。
9.根据权利要求1所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述数据处理单元用于将演唱者通过音源获取模块录制的歌曲与云端数据库中该歌曲的Midi格式数据进行匹配，对包括音强、音准、节奏、音域、音色以及发声在内的参数进行对比评价。
10.根据权利要求1所述的一种基于唱歌打分的歌声评价系统，其特征在于，所述评价分数显示模块的展示界面包括综合评分以及音域、发声、音准、节奏的各类参数评分，评分分为ABCDE五个级别，同时对音色进行评价。
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