发明名称 用以旋律撷取歌曲之方法及系统
摘要 本发明系以微电脑晶片为处理基础以进行旋律撷取歌曲之方法及系统,特别是指,本发明方法及系统系令使用者能藉由哼唱、弹奏等方式表达歌曲之旋律,而透过电子设备传送至微电脑晶片及其周边电子元件,再经由微电脑晶片的运算,将旋律资讯与存放于周边记忆装置的歌曲资料库进行比对,其中该微电脑晶片可以较少的记忆体资源与运算量来处理旋律资讯而获得欲寻找歌曲资料。
申请公布号 TWI229317 申请公布日期 2005.03.11
申请号 TW092123618 申请日期 2003.08.27
申请人 清蔚科技股份有限公司 发明人 张智星;吴瑞千;赵英熙;张永森
分类号 G10L17/00 主分类号 G10L17/00
代理机构 代理人 陈传岳 台北市大安区仁爱路3段136号15楼;黄三荣 台北市大安区仁爱路3段136号15楼1502室
主权项 1.一种用以旋律撷取歌曲之系统,包含:一类比/数位转换器,将一声音类比讯号转为一声音数位讯号;一非挥发式记忆体,储存一歌曲旋律资料库与一应用程式码;一中断控制元件,作动该声音类比讯号输入的时机;一微电脑晶片,因应该中断控制元件而取样该声音类比讯号以处理声音数位讯号,并执行该应用程式码以比对该声音数位讯号的旋律资讯与该歌曲旋律资料库而决定一最相似歌曲;一数位/类比转换器,将该最相似歌曲转为一音频讯号;以及一暂存记忆体,为该微电脑晶片运算时之暂存记忆空间;其特征在于:根据应用程式码执行动态时间轴校正法,该微电脑晶片计算一mn个D(i,j)元素的校正表之D(i,j)元素i=1,…,m,j=1,…,n是使用该暂存记忆体的两块1n的记忆体空间M1,M2,且D(i,j)元素的叠代运算的条件为:计算D(i,j)时,永远先计算较小i値的情况,当i値相同时,永远先计算较大j値的情况;当计算D(i,j),i为奇数时,用M1(j)来储存算出的D(i,j);当计算D(i,j),i为偶数时,用M2(j)储存算出的D(i,j)。2.如申请专利范围第1项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,其中前述微电脑晶片根据应用程式码执行动态时间轴校正法,将时间校正范围限制在0.5倍~2倍之间,而超出校正范围限制之D(i,j)不需计算。3.如申请专利范围第1项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,进一步包含一麦克风,该声音类比讯号系由麦克风接收以哼唱或弹奏等方式表达歌曲旋律之声音所产生的讯号。4.如申请专利范围第1项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,进一步包含一喇叭,该喇叭接收该数位/类比转换器输出的音频讯号,以播放该最相似歌曲。5.如申请专利范围第1项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,进一步包含一显示面板,该微电脑晶片将有关该最相似歌曲之资讯输出至该显示面板。6.如申请专利范围第1项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,其中该应用程式码包含:执行利用固定时间之中断请求对声音类比讯号做取样之程式码;执行对声音数位讯号求取音高向量并转换为旋律资讯之程式码;执行对旋律资讯做平滑化处理之程式码;以及执行比对该声音数位讯号的旋律资讯与该歌曲旋律资料库之程式码。7.如申请专利范围第1项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,其中该微电脑晶片为一单晶片微控制器或一数位讯号处理器(DSP)。8.一种用以旋律撷取歌曲之系统,以微电脑晶片为运算处理单元,该系统包含一储存一歌曲旋律资料库与一应用程式码的非挥发式记忆体与一暂存的随机存取记忆体,该应用程式码包含:执行利用固定时间之中断请求对一声音类比讯号做取样之程式码;执行对该声音数位讯号求取音高向量并转换为旋律资讯之程式码;执行对旋律资讯做平滑化处理之程式码;以及执行比对该声音数位讯号的旋律资讯与该歌曲旋律资料库之程式码;其特征在:该比对之程式码系以动态时间轴校正后决定比对之相似度,该微电脑晶片计算一mn个D(i,j)元素的校正表之D(i,j)元素i=1,…,m,j=1,…,n是使用该随机存取记忆体的两块1n的记忆体空间M1,M2,且D(i,j))元素的叠代运算的条件为:计算D(i,j)时,永远先计算较小i値的情况,当i値相同时,永远先计算较大j値的情况;当计算D(i,j),i为奇数时,用M1(j)来储存算出的D(i,j);当计算D(i,j),i为偶数时,用M2(j)储存算出的D(i,j)。9.如申请专利范围第8项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,其中前述微电脑晶片执行动态时间轴校正法,将时间校正范围限制在0.5倍~2倍之间,而超出校正范围限制之D(i,j)不需计算。10.如申请专利范围第8项所述之用以旋律撷取歌曲之系统,其中该微电脑晶片为一单晶片微控制器或一数位讯号处理器(DSP)。11.一种用以旋律撷取歌曲之方法,以微电脑晶片为运算处理单元,包含以下步骤:计算一声音类比讯号的频率;将连续的频率修补成可供比对的音高向量;以及计算音高向量与预存歌曲资料间相似度;其特征为:以动态时间轴校正法为基础计算音高向量与预存歌曲资料间相似度,在计算一mn个D(i,j)元素的校正表之D(i,j)元素i=1,…,m,j=1,…,n时,使用两块1n的记忆体空间M1,M2,且D(i,j)元素的叠代运算的条件为:计算D(i,j)时,永远先计算较小i値的情况,当i値相同时,永远先计算较大j値的情况;当计算D(i,j),i为奇数时,用M1(j)来储存算出的D(i,j);当计算D(i,j),i为偶数时,用M2(j)储存算出的D(i,j)。12.如申请专利范围第11项所述之用以旋律撷取歌曲之方法,其中前述计算该声音类比讯号的频率的步骤,系以AMDF(平均差値函式)为基础,利用音框镜射与倍频检查校正计算结果,以补偿在讯号失真或微弱状况下,所求得基础频率之误差。13.如申请专利范围第11项所述之用以旋律撷取歌曲之方法,其中前述将连续的频率修补成可供比对的音高向量的步骤,系于取得一定时间内声音讯号的频率连续値后,与预存各种可能误差样式比对,以消弭并修补其中因声音转换所产生的可能误判,再将此连续値视为可供比对之音高向量。图式简单说明:第一图为本发明以微电脑晶片系统进行旋律撷取歌曲系统之硬体架构。第二图为本发明以微电脑晶片系统进行旋律撷取歌曲方法之流程。第三图至第六图为本发明针对动态时间轴校正法各项改进的示意图。
地址 台北市大安区信义路4段96号12楼之2