專利名稱：由用戶的錄音而產(chǎn)生一聲信號(hào)的遠(yuǎn)程電信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程電信終端，該終端用于從由用戶錄音的模擬音頻信號(hào)產(chǎn)生個(gè)性旋律，尤其用于移動(dòng)電話。
同樣，數(shù)字輔助機(jī)的用戶也會(huì)期望根據(jù)其用途使用不同的報(bào)警聲。
專利文獻(xiàn)WO9965221描述了這種問(wèn)題的一個(gè)解決方案。
為此，在該文獻(xiàn)中描述的遠(yuǎn)程電信設(shè)備包括一個(gè)話筒，用戶可以用口哨在該話筒中吹出旋律。該吹出的信號(hào)是一模擬音頻信號(hào)，該信號(hào)被采樣并通過(guò)一個(gè)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器數(shù)字化，該設(shè)備還包括可分析該數(shù)據(jù)，并從該數(shù)據(jù)中提取表示由一頻率和一持續(xù)時(shí)間體現(xiàn)的音符特征的參數(shù)。所用的提取方法將混合可以確定音符持續(xù)時(shí)間的信號(hào)級(jí)檢測(cè)與頻率檢測(cè)的方法，例如快速傅立葉變換FFT(Fast Foulier Transform)，這是一種《零交叉(zero crossing)》方法，或是與AMDT(Absolute Mean DifferenceFunction)式的平均差分絕對(duì)值相關(guān)的方法。檢測(cè)信號(hào)級(jí)與在語(yǔ)音編碼中進(jìn)行的檢測(cè)話音活動(dòng)性VAD(Voice Activity Detection)類似。然后這些參數(shù)被存儲(chǔ)在一存儲(chǔ)器中，且例如可用于產(chǎn)生個(gè)性電話的振鈴聲。
但是，其實(shí)施時(shí)有一定的難度。
事實(shí)上，存儲(chǔ)的聲音質(zhì)量不一定很好。該問(wèn)題可能源于話筒的質(zhì)量不夠好，提取方法的不準(zhǔn)確性，或者僅僅是用戶口哨吹得不好。
為此，本發(fā)明提供一種可以產(chǎn)生個(gè)性旋律的遠(yuǎn)程電信終端，該終端包括用于接收包括至少一音符的模擬音頻信號(hào)的輸入裝置、對(duì)所述模擬音頻信號(hào)進(jìn)行采樣并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的裝置、以及從所述數(shù)字信號(hào)中提取表示所述模擬音頻信號(hào)的至少三個(gè)參數(shù)，即頻率、開始時(shí)刻以及所述音符持續(xù)時(shí)間的裝置。其特征在于所述終端包括用于改變?nèi)齻€(gè)參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)的裝置，以便修正聲音質(zhì)量不佳或所述聲音在模擬音頻信號(hào)處理不佳時(shí)的缺陷。
優(yōu)選的，該終端包括檢測(cè)速度的裝置。
根據(jù)一種特別有利的變型，所述遠(yuǎn)程電信終端包括校正開始時(shí)刻及與相關(guān)的所述接收到的音頻信號(hào)的音符持續(xù)時(shí)間的裝置，以便與由所述速度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的速度得到最佳協(xié)調(diào)。
優(yōu)選的，該終端包括能夠根據(jù)從所述音符提取的頻率確定一新頻率的裝置，所述新頻率等于音樂(lè)音階的一理論頻率。
根據(jù)另一種特別有利的變型，所述終端包括檢測(cè)音樂(lè)音調(diào)的裝置。
優(yōu)選的，該終端包括改善與相關(guān)所述接收到的音頻信號(hào)的音符頻率的裝置，以便與所述音樂(lè)音調(diào)檢測(cè)裝置檢測(cè)到的音調(diào)的該理論頻率得到最佳協(xié)調(diào)。
以優(yōu)選方式，該終端包括用于手動(dòng)改變頻率、開始時(shí)刻或一音符的持續(xù)時(shí)間的裝置。
優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。


圖1示意性地表示根據(jù)本發(fā)明的一遠(yuǎn)程電信終端。
裝置5，9，10，11和13是由未畫出的一程序處理器執(zhí)行的邏輯裝置。
該提取裝置5包括一信號(hào)級(jí)檢測(cè)器6和頻率提取裝置7。
在使用像移動(dòng)電話一類的終端1時(shí)，用戶例如通過(guò)一哨聲在話筒2上傳送一聲信號(hào)S。
該信號(hào)S被采樣器3采樣，然后由該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器4數(shù)字化。
因此，該提取裝置5接收一數(shù)字信號(hào)。
該信號(hào)級(jí)檢測(cè)器6可以確定信號(hào)的音符的持續(xù)時(shí)間。
頻率提取裝置7實(shí)施頻率檢測(cè)方法，該方法例如使用快速傅立葉變換FFT(FastFoulier Transform)，這是一種《零交叉(zero crossing)》方法，或是與平均差分絕對(duì)值或自動(dòng)校正相關(guān)的方法。這樣，頻率提取裝置7可以確定有關(guān)數(shù)字信號(hào)的頻率。
信號(hào)級(jí)檢測(cè)器6和頻率提取裝置7也可以結(jié)合在一起為此，根據(jù)檢測(cè)的信號(hào)級(jí)，計(jì)算出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值C1，例如在信號(hào)級(jí)的瞬間值被100ms時(shí)間的平均值相除以后得到。根據(jù)信號(hào)主頻的檢測(cè)計(jì)算第二標(biāo)準(zhǔn)值C2，例如函數(shù)AMDF的最大值被各分析頻率的音程的平均值相除而得到。將這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)合成一個(gè)確定標(biāo)準(zhǔn)Cd＝f(C1，C2)，該值用于確定音符的開始和結(jié)束。例如，當(dāng)Cd超過(guò)某一個(gè)值Cd0時(shí)開始檢測(cè)一個(gè)音符。
因而提取裝置5確定所有頻率，每一個(gè)頻率均與一個(gè)時(shí)期有關(guān)，該時(shí)期在下面或是用一個(gè)由3個(gè)參數(shù)組成的結(jié)合體{Fi，Ti，Di}表示，其中Fi是音符i的頻率，Ti是音符i的開始時(shí)間，Di是音符i的持續(xù)時(shí)間，也可以用一個(gè)由3個(gè)參數(shù)組成的結(jié)合體{FI，Tsi，Tei}表示，其中Fi是音符的頻率，Tei是音符i的開始時(shí)間，即Ti和Tsi是音符i的結(jié)束時(shí)間。所以就有Di＝Tei-Tsi。
接著就可以證實(shí)需要對(duì)音符的持續(xù)時(shí)間和頻率值進(jìn)行校正，這些值并不總是對(duì)應(yīng)于理論音符頻率，也不對(duì)應(yīng)于理論速度。在提取裝置5所用的方法中，該問(wèn)題可能因話筒的質(zhì)量不夠理想所致，也可能只是用戶的吹哨水平太差所致。
下面由速度檢測(cè)器9先檢測(cè)速度，然后由裝置11校正開始時(shí)刻以及與接收到的音頻信號(hào)S相關(guān)的音符的持續(xù)時(shí)間，以便與所述檢測(cè)到的速度得到最佳協(xié)調(diào)。為此，裝置11例如確定新的參數(shù)T’si和D’i，這兩個(gè)參數(shù)與檢測(cè)到的速度協(xié)調(diào)。
因而，該速度檢測(cè)器9開始時(shí)確定適用于輸入音頻信號(hào)的速度。
確定這種速度或脈沖的方法例如包括-按照時(shí)間刻度設(shè)置所有的Tsi，時(shí)間從t＝0開始；-定義一個(gè)可變速度B，例如每秒0.5～4個(gè)拍子之間(或黑色音符的持續(xù)時(shí)間為0.25～2秒)；-例如為了改變B，使Tsi在音程[k×B-B/10；k×B+B/10]有一個(gè)最大值，以便使可變速度與Tsi協(xié)調(diào)，也就是說(shuō)Tsi在一個(gè)小于四分之一拍子的音程中，此處是拍子B附近的五分之一拍子。
因而該速度檢測(cè)器9確定B值。該值使校正裝置11確定新的Tsi值。這些新值表示為T′siT’si＝k×B+(i×B)/n，其中k∈N，i∈{0，1}，和n∈{2，3，4，4/3，8/3}用同樣的方法，該速度檢測(cè)器9和校正裝置11開始確定根據(jù)參數(shù)Tei推出的參數(shù)T’ei，并推出D’i＝T’ei-T’si的值。
音符頻率改善裝置13改善與所述接收到的音頻信號(hào)的相關(guān)的頻率，以便與所述音樂(lè)音階的理論頻率得到最佳協(xié)調(diào)，從而得到與該音階的理論音符對(duì)應(yīng)的新頻率F’i。
一種用于改善音調(diào)的方法例如在于使其處于假設(shè)的自然調(diào)律音階中，并調(diào)整頻率Fi到最接近理論音階頻率。
通過(guò)精確地檢測(cè)音調(diào)就可以改善本方法。為此，音調(diào)檢測(cè)器10分析頻率Fi，檢查這些頻率是否在自然音符頻率附近的寬度約為三個(gè)彗差的音程中，例如F，F(xiàn)#，C或C#。通過(guò)對(duì)一個(gè)音程中的頻率計(jì)數(shù)，該檢測(cè)器10就可從中推出音調(diào)。
例如，如果有15個(gè)F#處在19個(gè)重新組成F和F#的音符之間，以及如果有30個(gè)C#處在32個(gè)重新組成C和C#的音符之間，則音調(diào)最大的可能性是D大調(diào)。
因此，改善音符頻率的裝置13根據(jù)該音調(diào)的音符頻率近似所有頻率Fi并確定新頻率F’i。通過(guò)確定音調(diào)主要音符附近的較大的判定音程，采用檢測(cè)到的音調(diào)。
將由參數(shù)組成的結(jié)合體{Fi，Ti，Di}或改善的結(jié)合體{F’i，T’i，D’i}構(gòu)成的所有信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器14中。
最后，用戶可以通過(guò)裝置12手動(dòng)地改變音符，所述裝置12例如可以添有顯示設(shè)備，該設(shè)備說(shuō)明與檢測(cè)到的音符對(duì)應(yīng)的譜表。
權(quán)利要求
1.一種可以產(chǎn)生個(gè)性旋律的遠(yuǎn)程電信終端(1)，該終端包括用于接收一個(gè)至少具有一個(gè)音符的模擬音頻信號(hào)(S)的輸入裝置(2)、對(duì)所述模擬音頻信號(hào)(S)進(jìn)行采樣并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的裝置(3，4)、以及從所述數(shù)字信號(hào)中提取表示所述模擬音頻信號(hào)的至少三個(gè)參數(shù){Fi，Tsi，Di}，即頻率、開始的時(shí)刻以及所述音符的持續(xù)時(shí)間的裝置(5)，其特征在于所述終端包括用于改變?nèi)齻€(gè)參數(shù){F’i，T’si，D’i}中的至少一個(gè)參數(shù)的裝置，以便修正聲音質(zhì)量不佳或所述聲音在模擬音頻信號(hào)處理不佳時(shí)的缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于該終端包括檢測(cè)速度的裝置(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的遠(yuǎn)程電信終端(1)，所述模擬音頻信號(hào)(S)包括多個(gè)音符，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端包括用于校正開始時(shí)刻以及與接收到的音頻信號(hào)相關(guān)的音符的持續(xù)時(shí)間的裝置(11)，以便與所述速度檢測(cè)裝置(9)檢測(cè)到的速度得到最佳協(xié)調(diào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于所述終端包括能夠根據(jù)從所述音符提取的頻率確定新頻率的裝置(10，13)，所述新頻率等于音樂(lè)音階的一理論頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于所述終端包括能夠根據(jù)從所述音符提取的頻率確定新頻率的裝置(10，13)，所述新頻率等于音樂(lè)音階的一理論頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于所述終端包括檢測(cè)音樂(lè)音調(diào)的裝置(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于所述終端包括檢測(cè)音樂(lè)音調(diào)的裝置(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于所述終端包括檢測(cè)音樂(lè)音調(diào)的裝置(10)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的遠(yuǎn)程電信終端(1)，所述模擬音頻信號(hào)(S)包括多個(gè)音符，其特征在于所述終端包括用于改善與所述接收到的音頻信號(hào)相關(guān)的音符頻率的裝置(13)，以便與所述音樂(lè)音調(diào)檢測(cè)裝置(10)檢測(cè)到的音調(diào)的理論頻率得到最佳協(xié)調(diào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的遠(yuǎn)程電信終端(1)，所述模擬音頻信號(hào)(S)包括多個(gè)音符，其特征在于所述終端包括用于改善與接收到的音頻信號(hào)相關(guān)的音符頻率的裝置(13)，以便與所述音樂(lè)音調(diào)檢測(cè)裝置(10)檢測(cè)到的音調(diào)的理論頻率得到最佳協(xié)調(diào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于所述終端包括手動(dòng)改變頻率、開始時(shí)刻或所述音符的持續(xù)時(shí)間的裝置(12)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于所述終端包括手動(dòng)改變頻率、開始時(shí)刻或所述音符的持續(xù)時(shí)間的裝置(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。
14.根據(jù)權(quán)利要求2的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。
15.根據(jù)權(quán)利要求3的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。
16.根據(jù)權(quán)利要求6的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。
17.根據(jù)權(quán)利要求8的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。
18.根據(jù)權(quán)利要求11的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的遠(yuǎn)程電信終端(1)，其特征在于遠(yuǎn)程電信終端是移動(dòng)電話。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可以根據(jù)用戶錄音的模擬音頻信號(hào)產(chǎn)生個(gè)性旋律的遠(yuǎn)程電信終端(1)，尤其是，其適用于移動(dòng)電話。該終端(1)包括用于接收一個(gè)至少具有一個(gè)音符的模擬音頻信號(hào)(S)的輸入設(shè)備(2)、對(duì)所述模擬音頻信號(hào)(S)進(jìn)行采樣并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的設(shè)備(3，4)、以及從所述數(shù)字信號(hào)中提取表示所述模擬音頻信號(hào)的至少三個(gè)參數(shù){F
文檔編號(hào)H04M19/04GK1457213SQ0314231
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2003年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月7日
發(fā)明者皮埃爾·博納爾德, 伊萬(wàn)·博爾梅斯特 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾公司