JP6690181B2 - 楽音評価装置及び評価基準生成装置 - Google Patents
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Description
[データ処理システムの構成]
図1は、本発明の第1実施形態におけるデータ処理システムの構成を示すブロック図である。データ処理システム1000は、評価装置10、データ処理装置20、およびデータベース30を備える。これらの各構成は、インターネット等のネットワーク40を介して接続されている。この例では、複数の評価装置10がネットワーク40に接続されている。評価装置10は、例えば、カラオケ装置であり、この例では歌唱評価が可能なカラオケ装置である。なお、評価装置10は、スマートフォン等の端末装置であってもよい。
図1に示すように、データ処理装置20は、制御部21、記憶部23、および通信部25を含む。制御部21は、CPUなどの演算処理回路を含む。制御部21は、記憶部23に記憶された制御プログラム23aをCPUにより実行して、各種機能をデータ処理装置20において実現する。実現される機能には、歌唱音声の特徴量に対して統計処理を行い、歌唱音声の評価基準となる特徴量分布データを生成する機能(評価基準生成機能)が含まれる。評価基準生成機能については後述する。
本発明の第1実施形態における評価装置10について説明する。図2は、本発明の第1実施形態における評価装置10の構成を示すブロック図である。評価装置10は、例えば、歌唱採点機能を備えたカラオケ装置である。評価装置10は、制御部11、記憶部13、操作部15、表示部17、通信部19、および信号処理部21を含む。また、信号処理部21には、楽音入力部(例えばマイクロフォン)23及び楽音出力部(例えばスピーカー)25が接続されている。これらの各構成は、バス27を介して相互に接続されている。
評価装置10の制御部11が記憶部13に記憶された制御プログラム13aを実行することによって実現される楽音評価機能について説明する。なお、以下に説明する楽音評価機能を実現する構成の一部または全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。また、以下に説明する楽音評価機能は、楽音評価方法または楽音評価プログラムとしても把握することができる。つまり、楽音評価機能を構成する各要素において実行される処理(または当該処理を実行する命令)を、それぞれ楽音評価方法(または楽音評価プログラム)の構成として把握してもよい。
データ処理装置20の制御部21が記憶部23に記憶された制御プログラム23aを実行することによって実現される評価基準生成機能について説明する。なお、以下に説明する評価基準生成機能を実現する構成の一部または全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。また、以下に説明する評価基準生成機能は、評価基準生成方法または評価基準生成プログラムとしても把握することができる。つまり、評価基準生成機能を構成する各要素において実行される処理(または当該処理を実行する命令)を、それぞれ評価基準生成方法(または評価基準生成プログラム)の構成として把握してもよい。
歌唱評価の一例について図5〜7を用いて説明する。図5は、特徴量データを用いて過去の歌唱音声における代表的なピッチ波形データを抽出する概念図である。図5において、横軸は時間、縦軸はピッチである。時間軸上には、複数の評価ポイントEP1、EP2、EP3及びEP4が示されている。なお、評価ポイントは、歌唱評価を実行する所定のタイミングを特定する概念であり、所定の時刻であってもよいし、所定の期間であってもよい。
本発明の第2実施形態における楽音評価機能100aは、特徴量算出部103で算出した特徴量に対してキーシフト処理を行う点で第1実施形態における楽音評価機能100とは異なる。なお、本実施形態では、第1実施形態における楽音評価機能100との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ部分については同じ符号を付して説明を省略する。
本発明の第3実施形態における楽音評価機能100bは、評価部109における歌唱評価の際に、楽曲全体の区間情報を考慮した評価を行う点で第1実施形態における楽音評価機能100とは異なる。なお、本実施形態では、第1実施形態における楽音評価機能100との構成上の差異に注目して説明を行い、同じ部分については同じ符号を付して説明を省略する。
上述した実施形態1〜3では、歌唱音声の特徴量としてピッチ(基本周波数)を用いる例を示したが、特徴量として、音量、特定の周波数帯の強度(パワー値)、倍音比率その他の歌唱音声データから算出可能な特徴量を用いることも可能である。これら音量等は、ゲインの違いにより取得される値が異なるため、ゲインが既知であればその値を用いて予め補正することが望ましい。ゲインが不明である場合は、音量等について歌唱音声全体の平均値を算出し、その平均値を所定の値に合わせ込むように補正すればよい。なお、倍音比率に関しては、特開2012−194389号公報を参照すればよい。
上述した実施形態1〜3では、評価値算出部107における評価値の算出に当たり、評価対象のピッチと評価基準のピッチとの間のずれ量を用いる例を示したが、評価基準のピッチの度数に対する評価対象のピッチの度数の割合を用いることも可能である。
上述した実施形態1〜3では、歌唱音声に歌唱技法(ビブラート、ファルセット、こぶしなど)が入れた場合について考慮していないが、別途歌唱技法を検出する手段を設け、歌唱技法を考慮して歌唱評価を行ってもよい。
上述した実施形態1〜3では、人の歌唱音声を評価する例を示したが、楽器から発せられた音または合成歌唱音(歌詞を構成する文字に応じた音声素片を組み合わせつつ、指定された音高になるように波形を合成することによって生成された歌唱音)の評価を行うことも可能である。
(変形例5)
上述した実施形態1〜3では、評価装置としてカラオケ装置を例に挙げて説明したが、その他の装置に応用することも可能である。例えば、合唱曲について複数の歌唱者が一斉に歌唱する場合における練習用教習装置として利用することも可能である。
Claims (6)
- 入力された楽音を取得する楽音取得部と、
前記楽音から特徴量を算出する特徴量算出部と、
複数の歌唱者からそれぞれ事前に取得された複数の楽音についての特徴量の分布を示す特徴量分布データを取得する特徴量分布データ取得部と、
前記特徴量算出部が算出した特徴量と前記特徴量分布データ取得部が取得した前記特徴量分布データとに基づいて、前記入力された楽音に対する評価値を算出する評価値算出部と、
前記評価値に基づいて前記楽音を評価する評価部と、
を備えることを特徴とする楽音評価装置。 - 前記評価部は、前記特徴量の分布の散布度に応じて前記評価値に対する重みづけを行うことを特徴とする請求項1に記載の楽音評価装置。
- さらに、前記入力された楽音におけるキーシフトの量を判定するキーシフト判定部と、
前記キーシフト判定部により判定されたキーシフトの量を用いて、前記特徴量算出部が算出した前記特徴量に対して補正を行うキーシフト補正部と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の楽音評価装置。 - さらに、前記入力された楽音における区間ごとの特徴を示す情報を含む区間情報を取得する区間情報取得部を備え、
前記評価部は、前記区間情報に基づいて前記評価値に対する重みづけを行うことを特徴とする請求項1に記載の楽音評価装置。 - 楽音を示す情報を取得する楽音情報取得部と、
複数の歌唱者からそれぞれ事前に取得されたn個の楽音について特徴量の時間的変化を示す特徴量データを取得する特徴量データ取得部と、
前記楽音を示す情報から取得した該楽音の特徴量データと前記n個の楽音の各特徴量データとを用いた統計処理を行い、(n+1)個の楽音における特徴量の分布を示す特徴量分布データを生成する特徴量分布データ生成部と、
を備えることを特徴とする評価基準生成装置。 - さらに、前記楽音に関する楽曲を識別する識別子と前記特徴量分布データとを対応付けて外部に出力する出力部を備えることを特徴とする請求項5に記載の評価基準生成装置。
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