JP5786624B2 - 演奏評価装置、プログラム及び演奏評価方法 - Google Patents
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Description
このような演奏評価装置では、評価の基準となる基準演奏者のミスタッチ数に基づいて、演奏者による楽曲の演奏を評価できる。
しかしながら、特許文献1に記載の技術を含め、従来の演奏評価装置においては、このように演奏者が意図せずに鳴らした音であっても、楽曲の正しい音符の順番と同じとなれば、ミスタッチと判断されず、適正な評価がされない場合があった。
音高を示すノート値が演奏すべき楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、前記楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が前記楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成手段と、
前記マトリクス作成手段が作成した前記評価マトリクスにおいて、前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索手段と、
前記最小経路検索手段が検索した前記最小経路において、前記最小経路が向かう方向、及び前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かにより、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する正誤判定手段と、を備える。
まず、本実施形態の理解を容易にするため、本実施形態に係る演奏評価装置の概要を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る演奏評価装置における演奏を評価する処理の概要を説明する図である。
本処理において、演奏評価装置は、まず、評価基準(以下、教師とも呼ぶ)となる、楽曲の小節毎の評価基準(教師)データD1と、評価対象(以下、生徒とも呼ぶ)となる評価対象(生徒)データD2と、対比した評価マトリクスを作成する。
ここで、本実施形態において、「評価基準(教師)データ」は、SMF(Standard MIDI File)データであり、音高を示すノート値が演奏すべき楽曲の進行順に配列されたデータである。また、「評価対象(生徒)データ」は、SMFデータであり、評価対象(生徒)により楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が楽曲の演奏順に配列されたデータである。
本処理において、演奏評価装置は、最小経路MTにおいて、最小経路MTが向かう方向、及び評価基準(教師)データD1と評価対象(生徒)データD2とにおいて互いに対応する各々のノート値が一致するか否かにより、評価対象(生徒)データD2のノート値の正誤を判定し、正誤データD4を得る。
演奏評価装置は、正誤データD4に基づき、例えば、ユーザに対して楽曲の楽譜における各音符に対して、誤って演奏したことを示すマークを付した画像を示す画像データの表示制御を行う。
図2において、演奏評価装置1は、CPU11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、バス14と、入出力インターフェース15と、入力部16と、出力部17と、記憶部18と、MIDIインターフェース部19と、ドライブ20と、を備えている。
記憶部18は、ハードディスク或いはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、演奏評価装置1の制御のための各種プログラムや、図1に示すような、評価基準(教師)データD1、評価対象(生徒)データD2、最小評価値D3、正誤データD4等のデータを記憶する。また、楽譜をビットマップで表示するための画像データや楽譜に評価基準(教師)データD1のノート値を音符として表示するための音符データベースを記憶する。
図3は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が実行するDPマッチング処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS1において、CPU11は、記憶部18より、評価対象(生徒)データを読み込む。
ステップS2において、CPU11は、記憶部18より、第N小節(Nは整数を示す)の評価基準(教師)データを読み込む。本ステップにおいて、CPU11は、楽曲の進行順に、第1小節より順次1つの小節ずつ評価基準(教師)データを読み込む。
図4は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が評価マトリクスにおける各セルのペナルティ値を算出する手順を説明する図である。
CPU11がセル51のペナルティ値を算出する手順を説明する。
まず、ペナルティ値には、セルの正誤の判定結果が誤である場合に加算される誤ペナルティ値と、ペナルティ値を算出するセルに向かう経路によって加算されるシフトペナルティ値がある。ペナルティ値を算出するセル51に向かう経路は、図4中の矢印で示す左上セル52からと、上セル53からと、左セル54からとがある。シフトペナルティ値は、これら3つの経路のうち、上セル53からと、左セル54からとの経路に加算される。
CPU11は、当該選択した最小の値をセル51のペナルティ値として記憶部18に記憶する。また、CPU11は、当該選択した最小の値となる経路をセル51の経路(左上、上又は左)として記憶部18に記憶する。
CPU11は、同様の手順で全てのセルのペナルティ値を算出することで、評価マトリクスを作成する。
このように、ステップS5及びステップS7の処理を実行するCPU11は、マトリクス作成手段が作成した評価マトリクスにおいて、評価基準データと評価対象データとにおいて互いに対応する各々のノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索手段として機能する。
図5は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が実行する正誤判定処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS17において、CPU11は、判定対象セルに対応する評価基準(教師)データのノート値に対し、評価対象(生徒)データのノート値が正音符であると判定し、記憶部18に記憶する。
ステップS19において、CPU11は、判定対象セルを次のセルに移動し、ステップS12に処理を戻す。
図7は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11による正誤判定処理の結果の具体例を説明する図である。
図6及び図7において、評価マトリクスは、縦軸に評価対象(生徒)データのノート値を演奏順に配列し、横軸に評価基準(教師)データのノート値を楽曲の進行順に配列し、評価対象(生徒)データのノート値の数s×評価基準(教師)データのノート値の数t通りのセルから構成される2次元マトリクスである。そして、評価マトリクスの最下段には、ステップS16又はステップS17の正誤判定結果を示している。
評価マトリクスの最下段の正誤判定結果において、“正”はステップS17で正音符と判定されたことを示し、“誤”はステップS16で誤音符と判定されたことを示している。
一方、例えば、左から6番目の評価基準(教師)データのノート値に対すセルは“○”であり、最小経路が向かう方向が左上から右下に向かう方向であるため、正誤判定結果は“正”となっている。
(a)は、評価基準(教師)データのノート値に対すセルは全て“○”であり、最小経路が向かう方向が全て左上から右下に向かう方向であるため、正誤判定結果は全音“正”であることを示している。
(b)は、最小経路が向かう方向が全て左上から右下に向かう方向であるが、評価基準(教師)データのノート値に対すセルは全て“×”であるため、正誤判定結果は全音“誤”であることを示している。
(c)は、最小経路が向かう方向が全て左上から右下に向かう方向であるが、評価基準(教師)データのノート値に対すセルは1つ“×”であるため、正誤判定結果は1音のみ“誤”であることを示している。
(d)は、最小経路が向かう方向が全て左上から右下に向かう方向であるが、評価基準(教師)データのノート値に対すセルは2つ“×”であるため、正誤判定結果は2音“誤”であることを示している。
(e)は、左から3つ目の評価基準(教師)データのノート値に対する評価対象(生徒)データのノート値が抜けているため、当該ノート値に対する正誤判定結果は“誤”であることを示している。
(f)は、左から3つ目の評価基準(教師)データのノート値に対する評価対象(生徒)データのノート値が重複しているため、当該ノート値に対する正誤判定結果は“誤”であることを示している。
(g)は、末尾の評価基準(教師)データのノート値に対する評価対象(生徒)データのノート値が重複しているため、当該ノート値に対する正誤判定結果は“誤”であることを示している。
(h)は、評価基準(教師)データのノート値に対する評価対象(生徒)データのノート値が複数回重複しているため、当該ノート値に対する正誤判定結果は“誤”であることを示している。
(i)は、評価基準(教師)データのノート値に対する評価対象(生徒)データのノート値が足りないため、足りない分のノート値に対する正誤判定結果は“誤”であることを示している。
(j)は、同じフレーズを繰り返す評価基準(教師)データのノート値に対して、評価対象(生徒)データのノート値は繰り返し回数が足りないため、足りない分のノート値に対する正誤判定結果は“誤”であることを示している。
図8は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が実行する正誤判定マーク処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS22において、CPU11は、記憶部18に記憶された楽譜に評価基準(教師)データのノート値を音符として表示するための音符データベースを参照し、楽譜における音符の位置情報を読み込む。本ステップにおいて、CPU11は、読み込んだ音符の位置情報に基づき、ステップS21で読み込んだ楽譜をビットマップで表示するための画像データに音符を表示するためのデータを合成する。
ステップS23において、CPU11は、正誤判定処理の正誤判定結果に基づき、ステップS22で配置した音符を表示するためのデータに、“誤”であると判定された音符(ノート値)にマークを付するためのデータを合成する。
正誤判定マーク処理により生成された画像は、例えば、評価対象(生徒)が演奏した楽曲の音符が示された楽譜において、“誤”であると判定された音符を囲む丸が付された画像である。
本実施形態のステップS1乃至ステップS4の処理を実行するCPU11は、音高を示すノート値が演奏すべき楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成手段として機能する。
ステップS5及びステップS7の処理を実行するCPU11は、マトリクス作成手段が作成した評価マトリクスにおいて、評価基準データと評価対象データとにおいて互いに対応する各々のノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索手段として機能する。
ステップS11乃至ステップS19の処理を実行するCPU11は、最小経路検索手段が検索した最小経路において、最小経路が向かう方向、及び評価基準データと評価対象データとにおいて互いに対応する各々のノート値が一致するか否かにより、評価対象データのノート値の正誤を判定する正誤判定手段として機能する。
これにより、評価基準データと評価対象データとにより評価マトリクスを作成し、当該評価マトリクスにおいて、最小経路を検索し、最小経路が向かう方向、及び評価基準データと評価対象データとにおいて互いに対応する各々のノート値が一致するか否かにより、正誤を判定する。
このため、同じ音符が連続したり、同じフレーズが繰り返される楽曲において、演奏者が意図せずに同じ音符を連続して鳴らしてしまったり、同じフレーズを繰り返してしまった場合、仮にノート値が一致したとしても、最小経路が向かう方向が異なるため、誤判定される。
したがって、同じ音符が連続したり、同じフレーズが繰り返される楽曲についても適正な評価が可能となる。
これにより、ユーザに対して演奏が誤っていた音符を具体的に示すことができるので、ユーザにとって重点的に練習すべき部分をフィードバックできる。
次に、CPU11により定期評価処理が実行される本実施形態の第1応用例について説明する。
定期評価処理では、定期的に本実施形態のDPマッチング処理、正誤判定処理及び正誤判定マーク処理を実行する。
図10は、第1応用例に係る演奏評価装置のCPU11が実行する定期評価処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS31において、CPU11は、定期時間、ステップS32以降の処理の開始を待機する。ここで、第1応用例における「定期時間」は、予め設定された時間(例えば、1時間や30分等)であり、例えば、ユーザの入力部16(図2参照)の操作により設定される。
ステップS35の処理を実行するCPU11は、ノート値数判定手段により評価対象データのノート値の数が所定数以上と判定された場合に、最小経路を検索する最小経路検索手段として機能する。
ステップS36の処理を実行するCPU11は、評価値判定手段により評価値が所定値以上と判定された場合に、評価対象データのノート値の正誤を判定する正誤判定手段として機能する。
これにより、ユーザが演奏評価を意識することなく、自動的に定期時間間隔で演奏を評価できる。
次に、CPU11により和音評価処理が実行される本実施形態の第2応用例について説明する。
和音評価処理では、和音を構成する評価基準(教師)データのノート値を並び替えてから、本実施形態のDPマッチング処理、正誤判定処理及び正誤判定マーク処理を実行する。
図11は、第2応用例に係る演奏評価装置のCPU11が実行する和音評価処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS41において、CPU11は、記憶部18より、和音を示す複数のノート値を含む第N小節(Nは整数を示す)の評価基準(教師)データを読み込み、読み込んだ和音を示す複数のノート値を音高が低い順に並び替える。このように、ステップS41の処理を実行するCPU11は、1つの和音を構成する評価基準データのノート値を、所定の順番で並び替える評価基準和音ノート値並び替え手段として機能する。
ステップS45において、CPU11は、ステップS44で作成した評価対象(生徒)データに複数のノート値が含まれていた場合に、これら複数のノート値を音高が低い順に並び替える。このように、ステップS45の処理を実行するCPU11は、評価対象データにおいて、所定時間の間に実演奏された複数の音を示す複数のノート値を、所定の順番で並び替える評価対象和音ノート値並び替え手段として機能する。
ステップS49において、CPU11は、正誤判定処理(図5参照)を実行する。
ステップS50において、CPU11は、正誤判定マーク処理(図8参照)を実行する。
ステップS45の処理を実行するCPU11は、評価対象データにおいて、所定時間の間に実演奏された複数の音を示す複数のノート値を、所定の順番で並び替える評価対象和音ノート値並び替え手段として機能する。
ステップS48の処理を実行するCPU11は、評価基準和音ノート値並び替え手段が並び替えたノート値を含む評価基準データと、評価対象和音ノート値並び替え手段が並び替えたノート値を含む評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成手段として機能する。
ここで、和音は複数の音が略同時に出音されることで生成される音である。このため、和音を構成する複数の音は、どの順番で出音したとしても音楽的には正しい。
第2応用例によれば、和音を構成する評価基準データのノート値と評価対象データにおいて、所定時間の間に実演奏された複数の音を示す複数のノート値とを所定の順番(例えば、音高が低い順)で並べ替えてから対比するので、和音に対しても適正な評価が可能となる。
また、各手段は、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
[付記1]
音高を示すノート値が演奏すべき楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、前記楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が前記楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成手段と、
前記マトリクス作成手段が作成した前記評価マトリクスにおいて、前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索手段と、
前記最小経路検索手段が検索した前記最小経路において、前記最小経路が向かう方向、及び前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かにより、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する正誤判定手段と、を備える演奏評価装置。
[付記2]
前記正誤判定手段により判定された前記評価対象データの前記ノート値の正誤を、前記楽曲の楽譜上の音符に示した画像の表示を制御する表示制御手段を、更に備える付記1に記載の演奏評価装置。
[付記3]
前記評価対象データの前記ノート値の数が所定数以上か否かを判定するノート値数判定手段と、
前記最小経路検索手段が検索した前記最小経路の前記評価値が所定値以上か否かを判定する評価値判定手段と、を更に備え、
前記最小経路検索手段は、前記ノート値数判定手段により前記評価対象データの前記ノート値の数が所定数以上と判定された場合に、前記最小経路を検索し、
前記正誤判定手段は、前記評価値判定手段により前記評価値が所定値以上と判定された場合に、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する付記1又は2に記載の演奏評価装置。
[付記4]
1つの和音を構成する前記評価基準データの前記ノート値を、所定の順番で並び替える評価基準和音ノート値並び替え手段と、
前記評価対象データにおいて、所定時間の間に実演奏された複数の音を示す複数のノート値を、前記所定の順番で並び替える評価対象和音ノート値並び替え手段と、を更に備え、
前記マトリクス作成手段は、前記評価基準和音ノート値並び替え手段が並び替えた前記ノート値を含む前記評価基準データと、前記評価対象和音ノート値並び替え手段が並び替えた前記ノート値を含む前記評価対象データと、を対比した前記評価マトリクスを作成する付記1から3のいずれかに記載の演奏評価装置。
[付記5]
楽曲の演奏を評価する演奏評価装置を制御するコンピュータを、
音高を示すノート値が前記楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、前記楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が前記楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成手段、
前記マトリクス作成手段が作成した前記評価マトリクスにおいて、前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索手段、
前記最小経路検索手段が検索した前記最小経路において、前記最小経路が向かう方向、及び前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かにより、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する正誤判定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
[付記6]
音高を示すノート値が演奏すべき楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、前記楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が前記楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成ステップと、
前記マトリクス作成ステップで作成した前記評価マトリクスにおいて、前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索ステップと、
前記最小経路検索ステップで検索した前記最小経路において、前記最小経路が向かう方向、及び前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かにより、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する正誤判定ステップと、
を含むことを特徴とする演奏評価方法。
Claims (6)
- 音高を示すノート値が演奏すべき楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、前記楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が前記楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成手段と、
前記マトリクス作成手段が作成した前記評価マトリクスにおいて、前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索手段と、
前記最小経路検索手段が検索した前記最小経路において、前記最小経路が向かう方向、及び前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かにより、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する正誤判定手段と、を備える演奏評価装置。 - 前記正誤判定手段により判定された前記評価対象データの前記ノート値の正誤を、前記楽曲の楽譜上の音符に示した画像の表示を制御する表示制御手段を、更に備える請求項1に記載の演奏評価装置。
- 前記評価対象データの前記ノート値の数が所定数以上か否かを判定するノート値数判定手段と、
前記最小経路検索手段が検索した前記最小経路の前記評価値が所定値以上か否かを判定する評価値判定手段と、を更に備え、
前記最小経路検索手段は、前記ノート値数判定手段により前記評価対象データの前記ノート値の数が所定数以上と判定された場合に、前記最小経路を検索し、
前記正誤判定手段は、前記評価値判定手段により前記評価値が所定値以上と判定された場合に、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する請求項1又は2に記載の演奏評価装置。 - 1つの和音を構成する前記評価基準データの前記ノート値を、所定の順番で並び替える評価基準和音ノート値並び替え手段と、
前記評価対象データにおいて、所定時間の間に実演奏された複数の音を示す複数のノート値を、前記所定の順番で並び替える評価対象和音ノート値並び替え手段と、を更に備え、
前記マトリクス作成手段は、前記評価基準和音ノート値並び替え手段が並び替えた前記ノート値を含む前記評価基準データと、前記評価対象和音ノート値並び替え手段が並び替えた前記ノート値を含む前記評価対象データと、を対比した前記評価マトリクスを作成する請求項1から3のいずれかに記載の演奏評価装置。 - 楽曲の演奏を評価する演奏評価装置を制御するコンピュータを、
音高を示すノート値が前記楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、前記楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が前記楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成手段、
前記マトリクス作成手段が作成した前記評価マトリクスにおいて、前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索手段、
前記最小経路検索手段が検索した前記最小経路において、前記最小経路が向かう方向、及び前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かにより、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する正誤判定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。 - 音高を示すノート値が演奏すべき楽曲の進行順に配列され、評価の基準となる評価基準データと、前記楽曲が実演奏されたときの音高を示すノート値が前記楽曲の演奏順に配列され、評価の対象となる評価対象データと、を対比した評価マトリクスを作成するマトリクス作成ステップと、
前記マトリクス作成ステップで作成した前記評価マトリクスにおいて、前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かに基づき加算される値を合算した値を評価値として、当該評価値が最小となる最小経路を検索する最小経路検索ステップと、
前記最小経路検索ステップで検索した前記最小経路において、前記最小経路が向かう方向、及び前記評価基準データと前記評価対象データとにおいて互いに対応する各々の前記ノート値が一致するか否かにより、前記評価対象データの前記ノート値の正誤を判定する正誤判定ステップと、
を含むことを特徴とする演奏評価方法。
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