一种歌声评价方法、歌声评价系统及相关装置

摘要

本申请提供一种歌声评价方法，包括：获取目标歌曲的歌唱音频数据，对所述歌唱音频数据预处理得到音高数据；根据所述音高数据的首字音高对应的起调高度；根据所述起调高度和所述目标歌曲的标准音调确定音调变化差值；确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与标准音高数据的音高差值；根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值；根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分。本申请在评分过程中充分考虑了起调高度，能够适配演唱者自身的音调，评分更精确，适用于女歌男唱或者男歌女唱的场景。本申请还提供一种歌声评价系统、计算机可读存储介质和电子设备，具有上述有益效果。

说明书

技术领域

本申请涉及音频处理技术领域，特别涉及一种歌声评价方法、歌声评价系统及相关装置。

背景技术

当前，主流打分算法基本以音高打分为主体，以曲谱音高为标准进行比较，差距越接近打分越高，反之越低。现有比较打分法简单机械，无法完全满足现实生活的K歌场景，例如在女歌男唱，男歌女唱场景下，需对原曲进行升调降调演唱时极容易误判低分。当男性演唱者演唱原声为女声的歌曲时，由于男性天然声音浑厚低沉，普变会降低调去演唱歌曲(俗称“降key”)，在演唱者音准节奏准确的情况下，现有打分算法也极容易误判低分，用户歌唱体验效果不佳。

发明内容

本申请的目的是提供一种歌声评价方法、歌声评价系统、计算机可读存储介质和电子设备，能够提高升降调唱歌时的打分准确度。

为解决上述技术问题，本申请提供一种歌声评价方法，具体技术方案如下：

获取目标歌曲的歌唱音频数据，对所述歌唱音频数据预处理得到音高数据；

根据所述音高数据的首字音高对应的起调高度；

根据所述起调高度和所述目标歌曲的标准音调确定音调变化差值；

确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与标准音高数据的音高差值；

根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值；

根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分。

可选的，根据所述起调高度和所述目标歌曲的标准音调确定音调变化差值之前，还包括：

获取所述目标歌曲的曲谱数据；

解析所述曲谱数据，得到所述目标歌曲对应的所述标准音调。

可选的，确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与标准音高数据的音高差值之前，还包括：

检测所述歌唱音频数据中各句歌唱数据的音频；

利用音高对照表确定所述音频对应的音高；

相应的，所述确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与标准音高数据的音高差值包括：

确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据对应音高与标准音高数据的音高差值。

可选的，根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值包括：

确定所述标准音高数据对应的基础分；

确定所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值对应的差值区间；

根据歌唱音高差值扣分表确定所述差值区间对应的减分值；

根据所述基础分和所述减分值确定所述分值。

可选的，根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值包括：

获取歌唱音高差值打分表；其中，所述歌唱音高差值打分表包含基础分值，以及所述差值与打分之间的数学关系；

确定所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值；

比照所述歌唱音高差值打分表确定所述差值对应的分值。

可选的，根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分前，还包括：

确定所述歌唱音频数据对应的节奏分；

相应的，根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分包括：

计算所有所述分值的加权平均分，并获取节奏分；

确定所述加权平均分和所述节奏分分别对应的第一权重和第二权重；

根据所述加权平均分、第一权重、所述节奏分和所述第二权重确定所述歌唱音频数据对应的评分。

本申请还提供一种歌声评价系统，包括：

音频预处理模块，用于获取目标歌曲的歌唱音频数据，对所述歌唱音频数据预处理得到标准音高数据；

音调检测模块，用于根据所述标准音高数据的首字音高对应的起调高度；根据所述起调高度和所述目标歌曲的标准音调确定音调变化差值；

音高计算模块，用于确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与所述标准音高数据的音高差值；

打分模块，用于根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值；

评分模块，用于根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分。

可选的，还包括：

标准音调检测模块，用于获取所述目标歌曲的曲谱数据；解析所述曲谱数据，得到所述目标歌曲对应的所述标准音调。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。

本申请还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现如上所述的方法的步骤。

本申请提供一种歌声评价方法，包括：获取目标歌曲的歌唱音频数据，对所述歌唱音频数据预处理得到音高数据；根据所述音高数据的首字音高对应的起调高度；根据所述起调高度和所述目标歌曲的标准音调确定音调变化差值；确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与标准音高数据的音高差值；根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值；根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分。

本申请通过检测首字音高，确定演唱者的实际起调高度，从而检测歌唱音频数据时，确定歌唱音频数据中歌唱数据与标准音高数据的音高差值，该差值作为后续评分时的基准值，即音高差值和音调变化差值之间的差值越小，表明歌唱音频数据中的歌唱过程越准确，对应分值也越高。在评分过程中充分考虑了起调高度，能够适配演唱者自身的音调，评分更精确，适用于女歌男唱或者男歌女唱的场景。

本申请还提供一种歌声评价系统、计算机可读存储介质和电子设备，具有上述有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种歌声评价方法的流程图；

图2为国际标准音高与频率对照表；

图3为本申请实施例所提供的一种歌声评价系统结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请可以应用于各种用户演唱场景，例如KTV所应用的点歌设备，或者应用于包含唱歌软件的移动终端等。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种歌声评价方法的流程图，该方法包括：

S101：获取目标歌曲的歌唱音频数据，对所述歌唱音频数据预处理得到音高数据；

本步骤旨在获取目标歌曲的歌唱音频数据，在此对于如何获取歌唱音频数据不作限定，例如可以在演唱时获取麦克风原始数据，并将麦克风检测到的原始数据作为歌唱音频数据。容易理解的是，所获取的歌唱音频数据的时长通常大于或等于目标歌曲的歌曲时间。具体的在应用过程中，若应用于用户录歌，执行本步骤时，可以从用户点击开始录歌开始持续获取目标歌曲的歌唱音频数据。或者在用户启用打分功能后获取目标歌曲的歌唱音频数据。

此外，本步骤在得到歌唱音频数据后，还需要对歌唱音频数据进行预处理，以得到对应的音高数据。具体的，可以检测歌唱音频数据的基频，确定其频率，再比照频率与音高对照关系，将其转换为对应的音高。参见图2，图2为国际标准音高与频率对照表，在执行本步骤时，可以参考国际标准音高与频率对照表，以确定其音高。

S102：根据所述音高数据的首字音高对应的起调高度；

本步骤旨在确定歌唱音频数据的起调高度。容易理解的是，不同演唱者的嗓音存在差异，即个人音调均有所差异，例如通常女性音调较男性更高。而实际演唱者通常与该歌曲原唱者的音调存在差异，为此本步骤旨在确定实际演唱者演唱歌曲时的起调高度。作为该歌唱音频数据的实际基准音调。

S103：根据所述起调高度和所述目标歌曲的标准音调确定音调变化差值；

本步骤需要确定音调变化差值，目标歌曲的标准音调指的是原唱在演唱该目标歌曲时的音调。容易理解的是，该标准音调也应为原唱演唱目标歌曲时的起调高度。则本步骤可以确定二者之间的音调变化差值。

容易理解的是，在执行本步骤之前，还可以获取目标歌曲的曲谱数据，并解析曲谱数据，得到目标歌曲对应的标准音调。曲谱数据中通常包含目标歌曲的标准音调、节拍等等基本信息，由此可以确定该目标歌曲的标准音调。

S104：确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与标准音高数据的音高差值；

本步骤需要确定歌唱音频数据中演唱者在演唱目标歌曲时，每句歌唱数据与标准音高数据的音高差值。需要注意的是，同一目标歌曲的不同句歌词的标准音高数据可能存在差异，例如目标歌曲的副歌可能比主歌部分更高亢，则同一演唱者在演唱副歌时其音高亦存在差异。本步骤则是确定每句歌词演唱时的演唱数据与该句歌词的标准音高数据进行比对，以确认二者之间的音高差值。

在此对于如何确定歌唱数据与标准音高数据的音高差值不作限定，可以逐字比对，也可以逐句比对。所去顶的音高差值，用于反馈歌唱数据的准确度。

此外，在执行本步骤前，可以先检测歌唱音频数据中各句歌唱数据的音频，从而利用音高对照表确定音频对应的音高，从而在执行本步骤时可以直接确定歌唱音频数据中各句歌唱数据对应音高与标准音高数据的音高差值。

S105：根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值；

本步骤需要根据音高差值和音调变化差值之间的差值确定歌唱数据的分值。容易理解的是，对于标准音高数据，若演唱者和标准音高数据一致，则可以得到满分或者最高分，在此基础上，与标准音高数据偏差越大，则得到越低。为了考虑到演唱者的起调高度，本步骤将音高差值与音调变化差值之间作差计算，得到二者之间的差值，若二者差值为0，意味着在起调高度发生变化的基础上，后续演唱者的实际歌唱音频数据均参考了起调高度的变化，即与起调高度变化保持一致，那么此时认为演唱者演唱的歌唱音频数据与标准音高数据均可以得到满分。同理，差值越大，表明演唱者的演唱音准存在较大偏差，相应的分值越低。

在此对于具体的分值计算标准不作限定，例如可以认为差值每差一度，分值降10分，或者仅在差值大于两度时，实现分值的阶梯式下降等等。

此外，本步骤在确定歌唱数据的分值过程中，可以逐字、逐词或者逐句进行评分，在此不作具体限定。

则本步骤一种可行的实施方式可以如下：

A1：确定标准音高数据对应的基础分；

A2：确定音高差值和音调变化差值之间的差值对应的差值区间；

A3：根据歌唱音高差值扣分表确定差值区间对应的减分值；

A4：根据基础分和减分值确定分值。

首先需要确定标准音高数据对应的基础分，例如可以将基础分设为100分，后续确定音高差值与音调变化差值之间的差值，即演唱者实际偏差与其基础的音调变化差值作比较，确定其差值区间。差值区间用于在步骤S1053中确定减分值，需要注意的是，该差值区间和对应的减分值可以事先设定，且其对应关系在此不作限定，例如可以设置每相差一度减10分等等。最后可以根据基础分确定分值。可以看出，标准音高数据对应的基础分，作为确定最终分值的基础参考量。

而在本步骤的另一种实时方式中，还可以按照如下方式执行：

B1：获取歌唱音高差值打分表；

B2：确定音高差值和音调变化差值之间的差值；

B3：比照歌唱音高差值打分表确定差值对应的分值。

上述过程中，直接获取歌唱音高差值打分表，其包含了基础分值，以及差值与打分之间的数学关系，此后只需要确定音高差值和音调变化差值之间的差值，即可对照歌唱音高差值打分表确定该差值对应的分值。相较于上一确定分值的过程，本过程计算过程更简单，只不过需要事先配置歌唱音高差值打分表。

S106：根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分。

本步骤计算所有分值得到评分。在此对于如何计算评分不作限定，可以计算所有分值的加权平均分，以作为歌唱音频数据的评分，也可以直接将所有分值的总和作为目标歌曲本次歌唱音频数据的总评分。当然，还可以采用其他评分方法，在此不一一举例限定。

此外，该评分还可以参考歌唱音频数据的其他信息，例如添加节奏分等等。一种优选的实施过程中，在根据所有分值确定歌唱音频数据对应的评分前，还可以确定歌唱音频数据对应的节奏分；

相应的，本步骤的一种优选执行过程可以如下：

第一步、计算所有分值的加权平均分，并获取节奏分；

第二步、确定加权平均分和节奏分分别对应的第一权重和第二权重；

第三步、根据加权平均分、第一权重、节奏分和第二权重确定歌唱音频数据对应的评分。

节奏分指的是歌唱音频数据的节奏准度分，通常用于反馈歌唱者演唱目标歌曲时的节奏是否准确，本实施例对于如何确定节奏分不作限定，而意在表明最终评分可以参考节奏分和上述过程中确定的根据音高差值和音调变化差值之间的差值确定的歌唱数据的总分值以得到该歌唱音频数据的最终评分。

本申请实施例通过检测首字音高，确定演唱者的实际起调高度，从而检测歌唱音频数据时，确定歌唱音频数据中歌唱数据与标准音高数据的音高差值，该差值作为后续评分时的基准值，即音高差值和音调变化差值之间的差值越小，表明歌唱音频数据中的歌唱过程越准确，对应分值也越高。在评分过程中充分考虑了起调高度，能够适配演唱者自身的音调，评分更精确，适用于女歌男唱或者男歌女唱的场景。

此外，本申请可以直接应用至当前已有的歌声评价方法或者歌声评价系统，例如KTV中的歌曲评分系统等等，采用本申请提供的歌声评价方法对其评分进行优化，以提升用户体验度。

下面对本申请实施例提供的本申请还提供一种歌声评价系统进行介绍，下文描述的一种歌声评价系统与上文描述的歌声评价方法可相互对应参照，在此不作重复说明。

音频预处理模块，用于获取目标歌曲的歌唱音频数据，对所述歌唱音频数据预处理得到标准音高数据；

音调检测模块，用于根据所述标准音高数据的首字音高对应的起调高度；根据所述起调高度和所述目标歌曲的标准音调确定音调变化差值；

音高计算模块，用于确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据与所述标准音高数据的音高差值；

打分模块，用于根据所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值确定各所述歌唱数据的分值；

评分模块，用于根据所有所述分值确定所述歌唱音频数据对应的评分。

基于上述实施例，作为优选的实施例，还包括：

标准音调检测模块，用于获取所述目标歌曲的曲谱数据；解析所述曲谱数据，得到所述目标歌曲对应的所述标准音调。

基于上述实施例，作为优选的实施例，还包括：

音高确定模块，用于检测所述歌唱音频数据中各句歌唱数据的音频；

利用音高对照表确定所述音频对应的音高；

相应的，所述音高计算模块为用于确定所述歌唱音频数据中各句歌唱数据对应音高与标准音高数据的音高差值的模块。

基于上述实施例，作为优选的实施例，打分模块包括：

基础分确定单元，用于确定所述标准音高数据对应的基础分；

差值区间确定单元，用于确定所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值对应的差值区间；

减分值确定单元，用于根据歌唱音高差值扣分表确定所述差值区间对应的减分值；

打分单元，用于根据所述基础分和所述减分值确定所述分值。

基于上述实施例，作为优选的实施例，打分模块包括：

打分表获取单元，用于获取歌唱音高差值打分表；其中，所述歌唱音高差值打分表包含基础分值，以及所述差值与打分之间的数学关系；

差值确定单元，用于确定所述音高差值和所述音调变化差值之间的差值；

分值确定单元，用于比照所述歌唱音高差值打分表确定所述差值对应的分值。

基于上述实施例，作为优选的实施例，还包括：

节奏分确定模块，用于确定所述歌唱音频数据对应的节奏分；

相应的，评分模块为用于执行如下步骤的模块：

计算所有所述分值的加权平均分，并获取节奏分；

确定所述加权平均分和所述节奏分分别对应的第一权重和第二权重；

根据所述加权平均分、第一权重、所述节奏分和所述第二权重确定所述歌唱音频数据对应的评分。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存有计算机程序，该计算机程序被执行时可以实现上述实施例所提供的步骤。该存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请还提供了一种电子设备，可以包括存储器和处理器，所述存储器中存有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时，可以实现上述实施例所提供的步骤。当然所述电子设备还可以包括各种网络接口，电源等组件。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例提供的系统而言，由于其与实施例提供的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。