[发明专利]音乐伴奏演奏装置的自动音调调整

权利要求书

1.一种改变事先录制的背景音乐的音调，使其与歌手/用户的音调相匹配的方法，其特征在于包括以下步骤：

在一个预定的时期内测量歌手/用户的平均音调周期以提供平均音调；

提供一个与背景音乐音调相匹配的参考音调；

将所述歌手/用户的平均音调与参考音调相比较，提供一个失配信号；以及

利用所述失配信号改变背景音乐的音调使之与歌手/用户的音调相匹配。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量步骤包括对歌手/用户的声音信号进行低通滤波，对已过滤的声音信号的峰值生成各种函数，对所述函数作音调周期估计，以及根据每个音调周期估计的结果计算最终音调周期的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量步骤每20毫秒完成一次以确定一个音调，并在一个10秒时期内对各个音调取平均，以提供所述的平均音调。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述改变背景音乐的音调包括如下步骤：

将频谱信号信息与剩余信号信息分离开来，改变剩余信号的数字取样数同时保持取样频率恒定，进行低通滤波，重新组合频谱信号信息与修改的剩余信号信息，以及按时间标度修改所组合的信号。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述改变背景音乐的音调包括如下步骤：将频谱信号信息与剩余信号信息分离开来，改变剩余信号的数字取样数同时保持取样频率恒定，进行低通滤波，重新组合频谱信号信息与修改的剩余信号信息，以及按时间比例修改所组合的信号。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供参考音调的手段包括在一个预定的时期内测量原始歌唱家的平均音调。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于包括在改变音调之前删除事先录制之音乐中的语音，以消去原始歌唱家的声音。

8.一种卡拉OK系统，其特征在于包括：

卡拉OK装置，它包括显示卡拉OK唱词的显示器和重放事先录制之音乐的事先录制音乐演奏器，拾取卡拉OK歌手之声音的话筒，将话筒输出与所述演奏器输出混合的混响器，以及供收听所述混响器之输出的扬声器；

音调检测器，耦合至所述话筒，检测卡拉OK歌手之声音的平均音调；

检测事先录制音乐之音调的装置；

比较器，对事先录制音乐的音调与所述卡拉OK歌手的平均音调进行比较，提供一个失配信号；以及

主音调变换器，耦合在所述话筒与所述混响器之间，并对所述失配信号响应以改变背景音乐的主音调，使之与卡拉OK歌手的主音调相匹配。

9.一种改变背景音乐的主音调，使之与歌手的主音调相匹配的系统，其特征在于包括：

重放事先录制之背景音乐的演奏器；

拾取歌手/用户之声音的话筒，混合话筒输出与来自所述演奏器之背景音乐的混响器，由扬声器提供收听；

检测歌手/用户之声音音调的音调检测器；

提供参考音调的装置；

比较器，对所检测的所述歌手/用户的声音音调与所述参考音调响应，提供一个失配信号；以及

主音调变换器，耦合在所述话筒与所述混响器之间，并对所述失配信号改变背景音乐的主音调响应，使之与卡拉OK歌手/用户的主音调相匹配。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述音调检测器包括低通滤波器、峰值和谷值检测器、6个估计器以及多数表决器。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述主音调变换器包括分离频谱信号信息和剩余信号信息，改变剩余信号信息之剩余信号数据的取样同时保持取样频率恒定，对修改的剩余信号信息进行低通滤波，重新组合频谱信号信息与剩余信号信息，以及修改所组合的信号的时间比例。