[发明专利]评估演唱者的嗓音性能的方法和使用该方法的设备

权利要求书

1.一种用于评估卡拉OK设备的演唱者的嗓音性能的方法，该方法包括以下步骤：

提取演唱者的声音能量；

使用乐器数字接口(MIDI)数据来提取参考音高；和

比较该声音能量和该参考音高的能量，并评估演唱者的嗓音性能。

2.根据权利要求1的方法，其中所述提取参考音高的步骤包括使用该MIDI数据中包括的音符的频率来提取参考音高。

3.根据权利要求2的方法，其中所述提取参考音高的步骤包括使用Goertzel算法来提取参考音高的能量。

4.根据权利要求3的方法，其中使用以下等式来提取参考音高的能量：

P_B＝2cos(2πf)s_i-1s_i-2+s_i-1s_i-1+s_i-2s_i-2

其中s_i＝x_i+2cos(2πf)s_i-1-s_i-2，P_B表示参考音高的能量，f表示音符的频率，而x_i表示输入样本。

5.根据权利要求1到4中的任一个的方法，其中所述提取声音能量的步骤包括：

将演唱者的声音变换为数字信号；

将该数字信号划分为多个帧；和

提取每一帧的声音能量。

6.根据权利要求1到5中的任一个的方法，其中使用以下等式来提取声音能量：

PA=Σi=1NXi2]]>

其中P_A表示声音能量，X_i表示输入样本，而N表示帧的尺寸。

7.一种卡拉OK设备，包括：

声音能量提取单元，用于提取演唱者的声音能量；

参考音高能量提取单元，用于使用MIDI数据提取参考音高；和

控制单元，用于使用该声音能量和该参考音高的能量来评估演唱者的嗓音性能。

8.根据权利要求7的卡拉OK设备，其中该参考音高能量提取单元使用该MIDI数据中包括的音符的频率来提取参考音高。

9.根据权利要求8的卡拉OK设备，其中该参考音高能量提取单元使用Goertzel算法来提取参考音高的能量。

10.根据权利要求9的卡拉OK设备，其中使用以下等式来提取参考音高的能量：

P_B＝2cos(2πf)s_i-1s_i-2+s_i-1s_i-1+s_i-2s_i-2

其中s_i＝x_i+2cos(2πf)s_i-1-s_i-2，P_B表示参考音高的能量，f表示音符的频率，而x_i表示输入样本。

11.根据权利要求7到10中的任一个的卡拉OK设备，还包括变换单元，用于将演唱者的声音变换为数字信号，

其中该声音能量提取单元将该数字信号划分为多个帧，并提取每一帧的声音能量。

12.根据权利要求7到11中的任一个的卡拉OK设备，其中该声音能量提取单元使用以下等式来提取声音能量：

PA=Σj=1NXi2]]>

其中P_A表示声音能量，X_i表示输入样本，而N表示帧的尺寸。