專利名稱：歌唱評分方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種歌唱評分方法與系統(tǒng)，尤指一種可減少計算量的歌唱評分方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1是一種習(xí)知的歌唱評分系統(tǒng)100的方塊圖，其包括一濾波器110、一自動增益裝置(Automatic Gain Controller、AGC)120、一模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置130、一N位交互相關(guān)(cross-correlation)裝置140、一評分裝置150及一儲存裝置160。該濾波器110將一麥克風(fēng)(圖未示)所產(chǎn)生的連續(xù)模擬聲音信號中的高頻噪聲濾除。該自動增益裝置120其將模擬聲音信號轉(zhuǎn)為成適合輸入至該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置130。該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置130則將模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為N位的數(shù)字聲音信號，其中，該數(shù)字聲音信號一般為8位。
該N位交互相關(guān)裝置140對該8位數(shù)字聲音信號及一儲存在該儲存裝置160的預(yù)存數(shù)字聲音信號，執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算，以得該麥克風(fēng)所產(chǎn)生的模擬聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度。由于該模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置130將模擬聲音信號轉(zhuǎn)換為8位的數(shù)字聲音信號，故該交互相關(guān)裝置140需為8位，此不僅增加許多的運(yùn)算量。同時，該預(yù)存數(shù)字聲音信號亦需為8位，也增加該儲存裝置160的儲存空間。故習(xí)知的歌唱評分系統(tǒng)仍有改善的空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供一種歌唱評分方法與系統(tǒng)，俾能在執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算時減少計算量。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種歌唱評分方法與系統(tǒng)，俾能減少暫存輸入聲音的內(nèi)存容量及預(yù)存比對聲音的儲存空間。
依據(jù)本發(fā)明的一個特色，所提出的歌唱評分系統(tǒng)包括一差異調(diào)變(Delta Modulation)裝置、一儲存裝置及一交互相關(guān)(cross-correlation)裝置。該差異調(diào)變裝置接收一輸入模擬聲音信號，并將其轉(zhuǎn)換成1位的數(shù)據(jù)串；該儲存裝置預(yù)存至少一數(shù)字聲音信號；該交互相關(guān)裝置耦合至該差異調(diào)變裝置及該儲存裝置，以對該差異調(diào)變裝置輸出的1位的數(shù)據(jù)串及一對應(yīng)的預(yù)存數(shù)字聲音信號執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算，而獲得該輸入數(shù)字聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度。
依據(jù)本發(fā)明的另一個特色，所提出的歌唱評分方法包括一差異調(diào)變(Delta Modulation)步驟及一交互相關(guān)(cross-correlation)步驟。在該差異調(diào)變步驟中，接收一輸入模擬聲音信號，并將其轉(zhuǎn)換成1位的數(shù)據(jù)串；在該交互相關(guān)(cross-correlation)步驟中，對該該差異調(diào)變步驟輸出的1位的數(shù)據(jù)串及一對應(yīng)的預(yù)存數(shù)字聲音信號執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算，以獲得該輸入模擬聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度。


圖1為習(xí)知歌唱評分系統(tǒng)的方塊圖。
圖2為本發(fā)明的歌唱評分系統(tǒng)的方塊圖。
圖3為本發(fā)明的差異調(diào)變裝置的方塊圖。
圖4為本發(fā)明的差異調(diào)變裝置運(yùn)作的示意圖。
圖5為本發(fā)明的另一差異調(diào)變裝置運(yùn)作的示意圖。
圖6為本發(fā)明的交互相關(guān)裝置的方塊圖。
主要元件符號說明歌唱評分系統(tǒng) 100濾波器110自動增益裝置 120模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置 130N位交互相關(guān)裝置140評分裝置 150儲存裝置 160歌唱評分系統(tǒng) 200自動增益裝置 210差異調(diào)變裝置 220交互相關(guān)裝置 230評分裝置 240儲存裝置 250濾波器 260加法器310
量化器320 乘法器330累加器340 異或門610累加器620具體實(shí)施方式
圖2為本發(fā)明的歌唱評分系統(tǒng)200的方塊圖，其包括一自動增益裝置(Automatic Gain Controller、AGC)210、一差異調(diào)變(DeltaModulation)裝置220、一交互相關(guān)(cross-correlation)裝置230、一評分裝置240、一儲存裝置250及一濾波器260。該濾波器260用以將一連續(xù)模擬聲音信號中的高頻噪聲濾除，其中，該模擬聲音信號可由一麥克風(fēng)所產(chǎn)生。該自動增益裝置210用以將模擬聲音信號轉(zhuǎn)為成適合輸入至該差異調(diào)變裝置220的輸入模擬聲音信號s(n)。
該差異調(diào)變裝置220接收該輸入模擬聲音信號s(n)，并將其轉(zhuǎn)換成1位的數(shù)據(jù)串。圖3為該差異調(diào)變裝置220的方塊圖，其包括一加法器310、一量化器320、一乘法器330及一累加器340。該加法器310的一輸入端311系用以輸入該輸入模擬聲音信號s(n)，其另一輸入端312系用以輸入該累加器340所產(chǎn)生的一逼近信號，經(jīng)與該輸入模擬聲音信號s(n)加算后產(chǎn)生一誤差信號e(n)。該量化器320將該誤差信號e(n)轉(zhuǎn)換成1位差異調(diào)變數(shù)據(jù)(DM)。該乘法器330的一輸入端331連接至該量化器320的輸出，另一輸入端連接至一步階(step)信號，以將該量化器320的輸出與該步階信號相乘。該累加器340則對該乘法器330的結(jié)果執(zhí)行累加運(yùn)算，以產(chǎn)生該逼近信號。圖4為該差異調(diào)變裝置220運(yùn)作的示意圖。上述的累加器340亦可使用一積分器替代，圖5為該差異調(diào)變裝置220使用一積分器替代時的運(yùn)作的示意圖。
該儲存裝置250預(yù)存至少一數(shù)字聲音信號。該交互相關(guān)裝置230耦合至該差異調(diào)變裝置220及該儲存裝置250，以對該差異調(diào)變裝置220輸出的1位的數(shù)據(jù)串及一對應(yīng)的預(yù)存數(shù)字聲音信號執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算，而獲得該麥克風(fēng)所產(chǎn)生的模擬聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度。
上述的該交互相關(guān)裝置230是1位的交互相關(guān)裝置，圖6為該交互相關(guān)裝置230的方塊圖，其包括一異或(XOR)門610及一累加器(accumulator)620。該異或門610第一輸入端611連接至該差異調(diào)變裝置220的輸出端，第二輸入端612連接至該儲存裝置250。該異或門610對該差異調(diào)變裝置220輸出的1位的數(shù)據(jù)串及一對應(yīng)的預(yù)存數(shù)字聲音信號執(zhí)行互斥或運(yùn)算。當(dāng)該1位的數(shù)據(jù)串的數(shù)據(jù)為與預(yù)存數(shù)字聲音信號相同時，該異或門610的輸出為“0”，不相同時，該異或門610的輸出為“1”。該累加器620則對該異或門610的該輸出執(zhí)行累加運(yùn)算。
該評分裝置240耦合至該累加器620，以依據(jù)該累加器620的該輸出，執(zhí)行一評分運(yùn)算。亦即，當(dāng)累加器620的輸出越大時，表示該麥克風(fēng)所產(chǎn)生的模擬聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度越小。當(dāng)累加器620的輸出越小時，表示該麥克風(fēng)所產(chǎn)生的模擬聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度越大。
于本實(shí)施例中，該差異調(diào)變裝置220可使用一適應(yīng)性差異調(diào)變裝置以替代該差異調(diào)變裝置220。
綜上所述，本發(fā)明因使用該差異調(diào)變裝置220，將需執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算的數(shù)據(jù)化簡為1位，使得該交互相關(guān)裝置230可為1位的交互相關(guān)裝置，以減少習(xí)知技術(shù)需使用8位的交互相關(guān)裝置。不僅可減少運(yùn)算量，同時亦減少暫存輸入聲音的內(nèi)存容量及預(yù)存比對聲音的儲存空間。
上述實(shí)施例僅是為了方便說明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍自應(yīng)以權(quán)利要求所述為準(zhǔn)，而非僅限于上述實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種歌唱評分系統(tǒng)，其特征在于，包括一差異調(diào)變裝置，用以接收一輸入模擬聲音信號，并將其轉(zhuǎn)換成1位的數(shù)據(jù)串；一儲存裝置，系預(yù)存至少一數(shù)字聲音信號；以及一交互相關(guān)裝置，耦合至該差異調(diào)變裝置及該儲存裝置，以對該差異調(diào)變裝置輸出的1位的數(shù)據(jù)串及一對應(yīng)的預(yù)存數(shù)字聲音信號執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算，而獲得該輸入數(shù)字聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度。
2.如權(quán)利要求1所述的評分系統(tǒng)，其特征在于，還包括一評分裝置，其耦合至該交互相關(guān)裝置，以依據(jù)該交互相關(guān)裝置的輸出，執(zhí)行一評分運(yùn)算。
3.如權(quán)利要求1所述的評分系統(tǒng)，其特征在于，還包括一自動增益裝置，其將一模擬的聲音信號轉(zhuǎn)為成適合輸入至該差異調(diào)變裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的評分系統(tǒng)，其特征在于，還包括一濾波器，其將一連續(xù)模擬聲音信號中的高頻噪聲濾除，以產(chǎn)生該模擬的聲音信號。
5.如權(quán)利要求1所述的評分系統(tǒng)，其特征在于，該交互相關(guān)裝置是1位的交互相關(guān)裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的評分系統(tǒng)，其特征在于，該1位交互相關(guān)裝置包括一異或門及一累加器。
7.如權(quán)利要求1所述的評分系統(tǒng)，其特征在于，該差異調(diào)變裝置可用一適應(yīng)性差異調(diào)變裝置取代。
8.一種歌唱評分方法，其特征在于，包括一差異調(diào)變步驟，其接收一輸入模擬聲音信號，并將其轉(zhuǎn)換成1位的數(shù)據(jù)串；以及一交互相關(guān)步驟，其對該差異調(diào)變步驟輸出的該1位的數(shù)據(jù)串及一對應(yīng)的預(yù)存數(shù)字聲音信號執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算，以獲得該輸入模擬聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度。
9.如權(quán)利要求8所述的評分方法，其特征在于，還包括一評分步驟，其依據(jù)該交互相關(guān)步驟的輸出，執(zhí)行一評分運(yùn)算。
10.如權(quán)利要求7所述的評分方法，其特征在于，還包括一自動增益步驟，其將一模擬的聲音信號轉(zhuǎn)為成適合輸入至該差異調(diào)變步驟。
11.如權(quán)利要求10所述的評分方法，其特征在于，還包括一濾波步驟，其將一連續(xù)模擬聲音信號中的高頻噪聲濾除，以產(chǎn)生該模擬的聲音信號。
12.如權(quán)利要求7所述的評分方法，其特征在于，該交互相關(guān)步驟執(zhí)行1位的交互相關(guān)運(yùn)算。
13.如權(quán)利要求12所述的評分方法，其特征在于，該1位交互相關(guān)運(yùn)算包括一異或運(yùn)算及一累加運(yùn)算。
14.如權(quán)利要求8所述的評分方法，其特征在于，該差異調(diào)變步驟為一適應(yīng)性差異調(diào)變步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種歌唱評分方法與系統(tǒng)，其包括一差異調(diào)變裝置、一儲存裝置、及一交互相關(guān)裝置。差異調(diào)變裝置用以接收一輸入模擬聲音信號，并將其轉(zhuǎn)換成1位的數(shù)據(jù)串；儲存裝置預(yù)存有至少一數(shù)字聲音信號；交互相關(guān)裝置系耦合至該差異調(diào)變裝置及該儲存裝置，以對該差異調(diào)變裝置輸出的1位的數(shù)據(jù)串及一對應(yīng)的預(yù)存數(shù)字聲音信號執(zhí)行交互相關(guān)運(yùn)算，而獲得該輸入數(shù)字聲音信號與該預(yù)存數(shù)字聲音信號的相似度。
文檔編號G10H1/36GK1763840SQ20041008377
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月19日
發(fā)明者楊智祥, 羅立聲 申請人:凌陽科技股份有限公司