JP5782744B2 - 歌唱音声評価装置 - Google Patents
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Description
本発明は、歌唱音声の評価において、歌唱すべき構成音の音高に応じた歌唱難易度を反映することを目的とする。
また、本発明は、楽曲データの再生中に入力された歌唱音声を取得する取得手段と、前記取得された歌唱音声の歌唱音高を特定する音高特定手段と、前記楽曲データにより指定される歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応して、音高毎の歌唱難易度を予め規定した難易度情報を取得し、前記楽曲データにより指定される歌唱すべき構成音の指定音高、および当該構成音が含まれる期間に対応して前記取得した難易度情報に基づいて、当該構成音に対応する歌唱難易度を設定する設定手段と、前記歌唱すべき構成音に対応する歌唱音声の評価値を、当該構成音に対応する前記指定音高、前記歌唱音高および前記設定された歌唱難易度に基づいて算出する評価手段と、前記算出された評価値に応じた情報を出力する出力手段とを具備することを特徴とする歌唱音声評価装置を提供する。
[ハードウエア構成]
図1は、本発明の第1実施形態におけるカラオケ装置1の構成を説明するブロック図である。カラオケ装置1は、本発明の歌唱音声評価装置の一例であり、入力された歌唱音声の評価を行う装置である。まず、カラオケ装置1のハードウエア構成について説明する。
表示部30は、液晶ディスプレイなどの表示デバイスであり、制御部10の制御に応じた内容の表示を行う。この表示の内容は、カラオケの楽曲の進行に応じた背景画像、歌詞テロップ、メニュー画面、歌唱音声の評価結果などである。
通信部40は、制御部10の制御に応じて、インターネットなどの通信回線と接続して、サーバ装置などの通信装置と情報のやり取りを行う。制御部10は、通信部40を介して取得した情報を用いて、記憶部50に記憶される情報を更新するようにしてもよい。
楽曲データは、カラオケの歌唱対象となる楽曲に関連するデータが含まれ、例えば、ガイドメロディデータ(以下、GMデータという)、伴奏データ、歌詞データなどが含まれている。GMデータは、楽曲のボーカルパートのメロディを示すデータ、すなわち、歌唱すべき構成音の内容が指定されたデータであり、例えば、MIDI(Musical Instrument Digital Interface)形式により記述されている。伴奏データは、楽曲の伴奏の内容を示すデータであり、例えば、MIDI形式により記述されている。歌詞データは、楽曲の歌詞の内容を示すデータ、および表示部30に表示させた歌詞テロップを色替えするためのタイミングを示すデータを有する。また、楽曲データには、楽曲のサビ部分の位置、メロディの出だし部分の位置など、楽曲の各構成部分の位置を規定する情報も含まれていてもよい。
歌唱音声データは、カラオケの対象となった楽曲についての歌唱をする歌唱者によって、マイクロフォン62から入力された歌唱音声を示すデータであり、例えば、WAVE形式などで記憶される。このようにして記憶される歌唱音声データは、制御部10によって、カラオケの対象となった楽曲を示す楽曲データに対応付けられる。
以上が、カラオケ装置1のハードウエア構成についての説明である。
次に、カラオケ装置1の制御部10が制御プログラムを実行することによって実現される歌唱音声評価機能について説明する。なお、以下に説明する歌唱音声評価機能を実現する歌唱音声評価部100における各構成の一部または全部については、ハードウエアによって実現してもよい。
設定部110は、記憶部50からGMデータ、難易度テンプレートおよび音高差テーブルを取得し、これらの情報に基づいて、GMデータによって時系列に指定される歌唱すべき各構成音に対応する歌唱難易度を設定する。設定部110は、この設定内容を示す設定情報を、設定に用いたGMデータを含む楽曲データに対応付けて記憶部50に記憶させる。設定部110は、このような設定処理を、難易度設定処理により行う。この難易度設定処理について、図3から図9を用いて説明する。
まず、設定部110は、難易度設定処理を開始すると、音高別設定処理を行う(ステップS10)。音高別設定処理とは、音高に対応した歌唱難易度を設定するための処理である。音高別設定処理について、図4、図5、図6を用いて説明する。
この難易度テンプレートを用いて行われる音高別難易度の設定について、図6を用いて説明する。
設定部110は、音高別難易度を設定すると、この設定処理を終了する。
このようにして設定された内容は、このGMデータを含む楽曲データに対応した設定情報として記憶される。以下、GMデータによって指定される構成音が図7に示す内容であり、音高差テーブルが図8に示す内容であり、音高別難易度が図6に示す内容である場合を例として、各ステップにおける処理を説明する。
このように、ある構成音に対応する歌唱難易度は、この構成音の指定音高と全構成音の指定音高の分布と関係、およびこの構成音の直前の構成音との音高差に基づいて設定されることになる。
以上が、難易度設定処理についての説明である。続いて、歌唱音声評価処理について、図2に戻って説明する。
取得部120は、記憶部50に記憶された歌唱音声データのうち、予め決められた評価期間の歌唱音声に対応する部分(この例においては、楽曲全体)の歌唱音声データを取得して、音高特定部130に出力する。この例においては、取得部120は、楽曲データの再生中に順次生成される歌唱音声データを、順次取得して出力する。なお、取得部120は、楽曲データの再生が終了し、歌唱音声データが記憶部50へ全て記憶された後に、取得して出力するようにしてもよい。
音高特定部130は、このようにして特定した歌唱音高を示す情報を時系列に評価部140に出力する。
評価部140は、各構成音についての評価値を算出すると、算出結果に応じて楽曲全体の歌唱音声の全体評価値を算出する。この例においては、評価部140は、予め決められた基準点から各構成音に対応する評価値に応じて、減点、加点を行い、全体評価値として算出する。評価部140は、算出した全体評価値を示す情報を出力部150に出力する。
以上が、歌唱音声評価機能についての説明である。
第2実施形態におけるカラオケ装置1Aは、構成音の指定音高によって歌唱難易度が異なる場合を想定して歌唱音声の評価を行う装置を第1実施形態とば別の構成により実現するものである。この例においては、第1実施形態におけるカラオケ装置1のように音高差に応じた歌唱難易度については用いていない。この例において、構成音の指定音高によって歌唱難易度が異なる場合とは、楽曲に対応する音階の種類に属する音高は歌唱しやすく歌唱難易度が低くなる一方、その音階の種類に属しない音高は歌唱しにくく歌唱難易度が高くなるような場合をいう。
図10は、本発明の第2実施形態におけるカラオケ装置1Aの構成を説明するブロック図である。カラオケ装置1Aは、第1実施形態におけるカラオケ装置1の記憶部50とは記憶された内容が異なる記憶部50Aを有する。また、カラオケ装置1Aは、制御プログラムを実行することによって実現される歌唱音声評価機能が、カラオケ装置1の制御部10における場合とは異なる制御部10Aを有する。カラオケ装置1Aが有するその他の構成については、カラオケ装置1と同様であるため、説明を省略する。
記憶部50Aは、第1実施形態における記憶部50とは異なり、楽曲の音階の種類を時系列に規定する期間情報が含まれた楽曲データ、および音高と歌唱難易度とを対応付けた音階テーブルを音階の種類ごとに記憶している。
特定部160は、記憶部50Aから期間情報を取得し、楽曲の各期間における音階の種類を特定して、特定した内容を示す情報を設定部110Aに出力する。
設定部110Aは、記憶部50AからGMデータ、音階テーブルを取得し、これらの情報に基づいて、GMデータによって時系列に指定される歌唱すべき各構成音についての歌唱難易度を設定する。設定部110Aは、このような設定処理を、難易度設定処理により行う。
以上が、難易度設定処理についての説明である。なお、歌唱音声評価処理については、上述したように、第1実施形態と同じであり、評価に用いる設定情報の内容が異なるだけであるから、説明を省略する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以下のように、さまざまな態様で実施可能である。
[変形例1]
上述した第1実施形態において、設定部110は、難易度設定処理において、難易度テンプレートを用いて音高別難易度を設定し、音高別難易度と音高差テーブルとを参照して、構成音に対応する歌唱難易度を設定していたが、音高別難易度または音高差テーブルのいずれかを用いずに歌唱難易度を設定してもよい。構成音に対応する歌唱難易度の設定において、音高別難易度を用いない場合には、難易度テンプレートはなくてもよい。そのため設定部110は、音高差テーブルに基づいて、構成音に対応する歌唱難易度を設定することになる。
本発明は、上述した第1実施形態におけるカラオケ装置1の構成と、第2実施形態におけるカラオケ装置1Aの構成とを組み合わせたカラオケ装置1Bとしても適用可能である。
このように、難易度設定処理においては、構成音に対応する歌唱難易度を、歌唱難易度を設定するための様々な情報を組み合わせて設定することができる。すなわち、本発明は、第1実施形態、第2実施形態における構成のみならず、他の各変形例において説明した構成を組み合わせて難易度設定処理を行うカラオケ装置に適用することができる。
上述した変形例2において、音階テーブルは、第2実施形態において用いられたものと同様に、音階の種類の数に対応して記憶部50Bに記憶されていたが、音高と歌唱難易度との対応関係を規定するのではなく、音高差と歌唱難易度との対応関係で規定する相対音階テーブルにより、一部のテーブルを共通化して記憶しておくことにより、テーブルの記憶量を減らすようにしてもよい。
設定部110Cは、音階の種類と元音高とに対応した相対音階テーブルを取得し、構成音に対応する歌唱難易度を、直前の構成音に対する音高差に対応した歌唱難易度を用いて設定すればよい。
上述した第2実施形態においては、音階の種類に応じて音高ごとの歌唱難易度が決まる音階テーブルを用いていたが、和音の種類に応じて音高ごとの歌唱難易度が決まるテーブルを用いるようにしてもよい。この場合、和音の種類に応じて音高と歌唱難易度とを対応付けた和音テーブルを用いる。
上述した第2実施形態においては、音階の種類に応じて音高ごとの歌唱難易度が決まる音階テーブルを用いていたが、楽曲が転調した場合に転調の態様に応じて、歌唱難易度が決まるテーブルを用いるようにしてもよい。この場合、転調の態様と歌唱難易度とを対応付けた転調テーブルを用いる。
転調をすると歌唱が難しくなり、また、転調の態様により歌唱の難しさが異なる。例えば、平行調への転調は、その他の転調の態様(例えば、CメジャーからCマイナーへの同種調への転調など)に比べて、転調した場合の歌唱が容易であるから、歌唱難易度が低くなるように決められている。
設定部110Eは、構成音に対応する歌唱難易度を設定するときに、転調のタイミング(時刻t2)以降の構成音については、転調テーブルを参照して、転調の態様(CmajからDbmajへ転調)に対応する歌唱難易度に設定し、転調前の構成音については、例えば、歌唱難易度を「1」として設定すればよい。この場合には、転調のタイミング(時刻t2)より前の構成音に対応する歌唱難易度は「1」、転調のタイミング以降の構成音の歌唱難易度は「4」ということになる。なお、転調後、ある程度時間が経つと、その調での歌唱に慣れてくるため、設定部110Eは、転調後、予め決められた時間が経過した後、または予め決められた構成音の数の後においては、構成音に対応する歌唱難易度を、「1」に設定するようにしてもよい。
上述した各実施形態において、評価部140は、一致度が設定値以上である構成音について、歌唱難易度が高いほど大きな加点対象としていたが、算出される歌唱音声の評価値が歌唱難易度に応じて変化するようになっていれば、どのような方法により評価値を算出してもよい。一例としては、評価部140は、ある構成音について指定音高と歌唱音高との一致度を算出するときには、歌唱音高が指定音高の周波数からの一定範囲に含まれている期間の割合としていたが、歌唱難易度に応じて、この一定範囲とした周波数の幅を変化させるようにしてもよい。例えば、実施形態においては、この一定範囲は±50centとしていたが、歌唱難易度が高くなるほど、この範囲を広げるようにして、一致度が高く算出されるようにしてもよいし、範囲を狭くして一致度が低く算出されるようにしてもよい。この場合には、評価部140は、一致度の算出において歌唱難易度を反映しているから、一致度が設定値以上になった構成音についての評価値への加点を、さらに歌唱難易度に応じて変化させなくてもよい。
上述した第1実施形態においては、設定部110は、楽曲の構成音全体の指定音高の分布と難易度テンプレートとを用いて音高別難易度を設定していたが、楽曲を複数の期間に分割した各期間における構成音の指定音高の分布を用いて、各期間ごとの基準音高を決定し、楽曲の各期間に対応する音高別難易度を設定するようにしてもよい。
上述した第2実施形態においては、特定部160は、楽曲データに含まれる期間情報を参照して、楽曲の各期間における音階の種類を特定していたが、楽曲データに含まれるGMデータを参照して指定音高の分布を解析することにより、音階の種類を特定するようにしてもよい。この場合、GMデータが期間情報の代わりとして機能することになる。このように、特定部160は、楽曲データに含まれる情報に基づいて音階の種類を特定すればよい。変形例4における特定部160D、変形例5における特定部160Eなどにおいても同様に、楽曲データに含まれるGMデータを参照して、指定音高の分布を解析することにより、和音の種類を特定するようにしてもよい。
上述した各実施形態においては、出力部150から出力される情報は、歌唱音声の評価に応じた表示内容で表示部30に表示させるための制御情報であったが、それ以外の内容を示す情報であってもよい。出力部150から出力される情報は、歌唱者にその評価値を報知するためのものであればよいから、例えば、評価結果の内容を声で表した音声データであってもよい。また、出力部150から出力される情報は、音響処理部60における音源を用いて発音させるためのMIDI形式のシーケンスデータであってもよい
上述した実施形態における制御プログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスクなど)、光記録媒体(光ディスクなど)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供し得る。また、カラオケ装置1は、制御プログラムをネットワーク経由でダウンロードしてもよい。
Claims (4)
- 楽曲データの再生中に入力された歌唱音声を取得する取得手段と、
前記取得された歌唱音声の歌唱音高を特定する音高特定手段と、
前記楽曲データにより指定される歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応して、音高毎の歌唱難易度を規定する難易度情報を取得し、前記楽曲データにより指定される歌唱すべき構成音の指定音高、および当該構成音が含まれる期間に対応して前記取得した難易度情報に基づいて、当該構成音に対応する歌唱難易度を設定する設定手段と、
前記歌唱すべき構成音に対応する歌唱音声の評価値を、当該構成音に対応する前記指定音高、前記歌唱音高および前記設定された歌唱難易度に基づいて算出する評価手段と、
前記算出された評価値に応じた情報を出力する出力手段と
を具備し、
前記楽曲データは、前記歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応する音階の種類を特定するための情報を有し、
音高と歌唱難易度との対応関係を示す音階テーブルを、音階の種類に対応して記憶するテーブル記憶手段と、
前記歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応した音階の種類を、前記楽曲データに基づいて特定する音階特定手段と
をさらに具備し、
前記設定手段は、前記特定された音階の種類に対応した前記音階テーブルを、前記難易度情報として取得する
ことを特徴とする歌唱音声評価装置。 - 楽曲データの再生中に入力された歌唱音声を取得する取得手段と、
前記取得された歌唱音声の歌唱音高を特定する音高特定手段と、
前記楽曲データにより指定される歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応して、音高毎の歌唱難易度を規定する難易度情報を取得し、前記楽曲データにより指定される歌唱すべき構成音の指定音高、および当該構成音が含まれる期間に対応して前記取得した難易度情報に基づいて、当該構成音に対応する歌唱難易度を設定する設定手段と、
前記歌唱すべき構成音に対応する歌唱音声の評価値を、当該構成音に対応する前記指定音高、前記歌唱音高および前記設定された歌唱難易度に基づいて算出する評価手段と、
前記算出された評価値に応じた情報を出力する出力手段と
を具備し、
前記楽曲データは、前記歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応する和音の種類を特定するための情報を有し、
音高と歌唱難易度との対応関係を示す和音テーブルを、和音の種類に対応して記憶するテーブル記憶手段と、
前記歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応した和音の種類を、前記楽曲データに基づいて特定する和音特定手段と
をさらに具備し、
前記設定手段は、前記特定された和音の種類に対応した前記和音テーブルを、前記難易度情報として取得する
ことを特徴とする歌唱音声評価装置。 - 前記和音テーブルが示す前記対応関係は、和音の種類に対応して決まる和音構成音のうち三和音と三和音以外とでは歌唱難易度が異なっている
ことを特徴とする請求項2に記載の歌唱音声評価装置。 - 楽曲データの再生中に入力された歌唱音声を取得する取得手段と、
前記取得された歌唱音声の歌唱音高を特定する音高特定手段と、
前記楽曲データにより指定される歌唱すべき期間または当該期間が分割された各期間に対応して、音高毎の歌唱難易度を規定する難易度情報を取得し、前記楽曲データにより指定される歌唱すべき構成音の指定音高、および当該構成音が含まれる期間に対応して前記取得した難易度情報に基づいて、当該構成音に対応する歌唱難易度を設定する設定手段と、
前記歌唱すべき構成音に対応する歌唱音声の評価値を、当該構成音に対応する前記指定音高、前記歌唱音高および前記設定された歌唱難易度に基づいて算出する評価手段と、
前記算出された評価値に応じた情報を出力する出力手段と
を具備し、
前記楽曲データは、前記歌唱すべき期間における転調の態様および転調のタイミングを特定するための情報を有し、
転調の態様と歌唱難易度との対応関係を示す転調テーブルを記憶するテーブル記憶手段と、
前記転調の態様および転調のタイミングを、前記楽曲データに基づいて特定する転調特定手段と
をさらに具備し、
前記設定手段は、前記転調テーブルを前記難易度情報として取得し、前記転調のタイミングの後の期間における構成音に対応して設定する歌唱難易度を、前記難易度情報に基づいて設定する
ことを特徴とする歌唱音声評価装置。
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