CN1763840B - 歌唱评分方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种歌唱评分方法与系统，其包括一差异调变装置、一储存装置、及一交互相关装置。差异调变装置用以接收一输入模拟声音信号，并将其转换成1位的数据串；储存装置预存有至少一数字声音信号；交互相关装置系耦合至该差异调变装置及该储存装置，以对该差异调变装置输出的1位的数据串及一对应的预存数字声音信号执行交互相关运算，而获得该输入数字声音信号与该预存数字声音信号的相似度。

Description

歌唱评分方法与系统
技术领域
本发明涉及一种歌唱评分方法与系统，尤指一种可减少计算量的歌唱评分方法与系统。
背景技术
图1是一种习知的歌唱评分系统100的方块图，其包括一滤波器110、一自动增益装置(Automatic Gain Controller、AGC)120、一模拟至数字转换装置130、一N位交互相关(cross-correlation)装置140、一评分装置150及一储存装置160。该滤波器110将一麦克风(图未示)所产生的连续模拟声音信号中的高频噪声滤除。该自动增益装置120其将模拟声音信号转为成适合输入至该模拟至数字转换装置130。该模拟至数字转换装置130则将模拟声音信号转换为N位的数字声音信号，其中，该数字声音信号一般为8位。
该N位交互相关装置140对该8位数字声音信号及一储存在该储存装置160的预存数字声音信号，执行交互相关运算，以得该麦克风所产生的模拟声音信号与该预存数字声音信号的相似度。由于该模拟至数字转换装置130将模拟声音信号转换为8位的数字声音信号，故该交互相关装置140需为8位，此不仅增加许多的运算量。同时，该预存数字声音信号亦需为8位，也增加该储存装置160的储存空间。故习知的歌唱评分系统仍有改善的空间。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种歌唱评分方法与系统，俾能在执行交互相关运算时减少计算量。
本发明的另一个目的在于提供一种歌唱评分方法与系统，俾能减少暂存输入声音的内存容量及预存比对声音的储存空间。
依据本发明的一个特色，所提出的歌唱评分系统包括一差异调变(Delta Modulation)装置、一储存装置及一交互相关(cross-correlation)装置。该差异调变装置接收一输入模拟声音信号，并将其转换成1位的数据串；该储存装置预存至少一数字声音信号；该交互相关装置耦合至该差异调变装置及该储存装置，以对该差异调变装置输出的1位的数据串及一对应的预存数字声音信号执行交互相关运算，而获得该输入数字声音信号与该预存数字声音信号的相似度。
依据本发明的另一个特色，所提出的歌唱评分方法包括一差异调变(Delta Modulation)步骤及一交互相关(cross-correlation)步骤。在该差异调变步骤中，接收一输入模拟声音信号，并将其转换成1位的数据串；在该交互相关(cross-correlation)步骤中，对该该差异调变步骤输出的1位的数据串及一对应的预存数字声音信号执行交互相关运算，以获得该输入模拟声音信号与该预存数字声音信号的相似度。
附图说明
图1为习知歌唱评分系统的方块图。
图2为本发明的歌唱评分系统的方块图。
图3为本发明的差异调变装置的方块图。
图4为本发明的差异调变装置运作的示意图。
图5为本发明的另一差异调变装置运作的示意图。
图6为本发明的交互相关装置的方块图。
【主要元件符号说明】
歌唱评分系统        100    滤波器          110
自动增益装置        120
模拟至数字转换装置  130
N位交互相关装置     140
评分装置            150    储存装置        160
歌唱评分系统        200    自动增益装置    210
差异调变装置        220    交互相关装置    230
评分装置            240    储存装置        250
滤波器              260    加法器          310
量化器    320    乘法器    330
累加器    340    异或门    610
累加器    620
具体实施方式
图2为本发明的歌唱评分系统200的方块图，其包括一自动增益装置(Automatic Gain Controller、AGC)210、一差异调变(DeltaModulation)装置220、一交互相关(cross-correlation)装置230、一评分装置240、一储存装置250及一滤波器260。该滤波器260用以将一连续模拟声音信号中的高频噪声滤除，其中，该模拟声音信号可由一麦克风所产生。该自动增益装置210用以将模拟声音信号转为成适合输入至该差异调变装置220的输入模拟声音信号s(n)。
该差异调变装置220接收该输入模拟声音信号s(n)，并将其转换成1位的数据串。图3为该差异调变装置220的方块图，其包括一加法器310、一量化器320、一乘法器330及一累加器340。该加法器310的一输入端311系用以输入该输入模拟声音信号s(n)，其另一输入端312系用以输入该累加器340所产生的一逼近信号，经与该输入模拟声音信号s(n)加算后产生一误差信号e(n)。该量化器320将该误差信号e(n)转换成1位差异调变数据(DM)。该乘法器330的一输入端331连接至该量化器320的输出，另一输入端连接至一步阶(step)信号，以将该量化器320的输出与该步阶信号相乘。该累加器340则对该乘法器330的结果执行累加运算，以产生该逼近信号。图4为该差异调变装置220运作的示意图。上述的累加器340亦可使用一积分器替代，图5为该差异调变装置220使用一积分器替代时的运作的示意图。
该储存装置250预存至少一数字声音信号。该交互相关装置230耦合至该差异调变装置220及该储存装置250，以对该差异调变装置220输出的1位的数据串及一对应的预存数字声音信号执行交互相关运算，而获得该麦克风所产生的模拟声音信号与该预存数字声音信号的相似度。
上述的该交互相关装置230是1位的交互相关装置，图6为该交互相关装置230的方块图，其包括一异或(XOR)门610及一累加器(accumulator)620。该异或门610第一输入端611连接至该差异调变装置220的输出端，第二输入端612连接至该储存装置250。该异或门610对该差异调变装置220输出的1位的数据串及一对应的预存数字声音信号执行互斥或运算。当该1位的数据串的数据为与预存数字声音信号相同时，该异或门610的输出为“0”，不相同时，该异或门610的输出为“1”。该累加器620则对该异或门610的该输出执行累加运算。
该评分装置240耦合至该累加器620，以依据该累加器620的该输出，执行一评分运算。亦即，当累加器620的输出越大时，表示该麦克风所产生的模拟声音信号与该预存数字声音信号的相似度越小。当累加器620的输出越小时，表示该麦克风所产生的模拟声音信号与该预存数字声音信号的相似度越大。
于本实施例中，该差异调变装置220可使用一适应性差异调变装置以替代该差异调变装置220。
综上所述，本发明因使用该差异调变装置220，将需执行交互相关运算的数据化简为1位，使得该交互相关装置230可为1位的交互相关装置，以减少习知技术需使用8位的交互相关装置。不仅可减少运算量，同时亦减少暂存输入声音的内存容量及预存比对声音的储存空间。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (14)

1.一种歌唱评分系统，其特征在于，包括：
一差异调变装置，用以接收一输入模拟声音信号，并将其转换成1位的数据串；
一储存装置，系预存至少一数字声音信号；以及
一交互相关装置，耦合至该差异调变装置及该储存装置，以对该差异调变装置输出的1位的数据串及一对应的预存数字声音信号执行交互相关运算，而获得该输入数字声音信号与该预存数字声音信号的相似度。
2.如权利要求1所述的评分系统，其特征在于，还包括一评分装置，其耦合至该交互相关装置，以依据该交互相关装置的输出，执行一评分运算。
3.如权利要求1所述的评分系统，其特征在于，还包括一自动增益装置，其将一模拟的声音信号转为成适合输入至该差异调变装置。
4.如权利要求3所述的评分系统，其特征在于，还包括一滤波器，其将一连续模拟声音信号中的高频噪声滤除，以产生该模拟的声音信号。
5.如权利要求1所述的评分系统，其特征在于，该交互相关装置是1位的交互相关装置。
6.如权利要求5所述的评分系统，其特征在于，该1位交互相关装置包括一异或门及一累加器。
7.如权利要求1所述的评分系统，其特征在于，该差异调变装置可用一适应性差异调变装置取代。
8.一种歌唱评分方法，其特征在于，包括：
一差异调变步骤，其接收一输入模拟声音信号，并将其转换成1位的数据串；以及
一交互相关步骤，其对该差异调变步骤输出的该1位的数据串及一对应的预存数字声音信号执行交互相关运算，以获得该输入模拟声音信号与该预存数字声音信号的相似度。
9.如权利要求8所述的评分方法，其特征在于，还包括：
一评分步骤，其依据该交互相关步骤的输出，执行一评分运算。
10.如权利要求8所述的评分方法，其特征在于，还包括：
一自动增益步骤，其将一模拟的声音信号转为成适合输入至该差异调变步骤。
11.如权利要求10所述的评分方法，其特征在于，还包括：
一滤波步骤，其将一连续模拟声音信号中的高频噪声滤除，以产生该模拟的声音信号。
12.如权利要求8所述的评分方法，其特征在于，该交互相关步骤执行1位的交互相关运算。
13.如权利要求12所述的评分方法，其特征在于，该1位交互相关运算包括一异或运算及一累加运算。
14.如权利要求8所述的评分方法，其特征在于，该差异调变步骤为一适应性差异调变步骤。
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