JPH113087A - カラオケ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の良くかつ妥当な採点結果を算出するこ
とができるカラオケ装置を提供する。 【解決手段】 マイク４７ａからの歌唱音声信号Ｖ１と
マイク４７ｂからの歌唱音声信号Ｖ２を選択または合成
するセレクタ４８から、歌唱音声信号が出力されると、
データ抽出部５０２ａ，５０２ｂは歌唱音声信号の音量
データおよび音高データを抽出する。比較部５０３ａ，
５０３ｂが上記音量データおよび音高データとリファレ
ンスガイドメロディデータ＃Ａ，＃Ｂを比較すると、そ
れらの比較結果がフィルタ５０４ａ，５０４ｂを介して
差分データDiffa，Diffbとして出力される。合成部５０
Ｃが、差分データDiffa，Diffbの平均値を算出すると、
評価部５０Ｄは合成差分データDiffcに基づいて採点結
果を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、利用者の歌唱力
を採点する機能を有するカラオケ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、歌い手の歌唱力を採点する機
能を備えたカラオケ装置が各種開発されている。一般
に、この種のカラオケ装置においては、歌い手の歌唱音
声とカラオケの楽曲情報に含められたボーカルパートの
リファレンスとの間で音量や音程（ピッチ）等を比較
し、その一致の程度に応じて歌唱力を採点するようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のカラ
オケ装置において、デュエット曲のように複数のボーカ
ルパートからなる曲が歌唱される場合、その歌唱力の採
点は、複数のマイクロホン（以下、マイクという）から
入力される歌唱音声を混合した信号を、ボーカルパート
のリファレンス（通常、メインボーカルの基準値）と比
較して行われる。したがって、各パートの歌唱音声につ
いて正当な評価をすることができず、正確な採点結果を
得ることができなかった。

【０００４】このような場合に歌唱力の採点を、各歌唱
音声を各パートのガイドメロディと比較し、両者の採点
結果の合計で行うことも考えられるが、二人の協調の程
度を加味した総合的な採点を行う場合には、以下の問題
がある。まず、一方の歌い手が正しく歌唱して、他方の
歌い手が歌唱しなかった場合、単純に両者の採点結果を
加算して総合的な採点としたのでは、歌唱しなっかた他
方の歌い手の影響を受けて、正しく歌唱した歌い手者の
歌唱力が採点結果に正当反映されない。また、デュエッ
ト曲には、男性と女性が同時に歌唱する混成歌唱区間の
他、男性のみが歌唱する男性歌唱区間や女性のみが歌唱
する女性歌唱区間があるが、一方の歌い手のみが歌唱す
る区間において、両者の採点結果の合計を取ると、本来
歌唱すべきでない他方の歌唱音声も採点対象となり、正
確な採点結果を得ることができない。

【０００５】さらに、上記したデュエット曲に対応する
カラオケ装置においては、各パートを同時に採点する必
要があるため、採点機を２系統用意することが前提とな
る。一方、カラオケ装置で歌唱される曲は、デュエット
曲ばかりでなく、むしろ単独のボーカルパートからなる
通常の曲の方が多い。この場合に、一方の採点機を用い
れば歌唱力の採点を行うことができるが、他方の採点機
を利用して採点の精度を高めることができれば便利であ
る。

【０００６】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、デュエット曲のように複数のボーカルパート
が歌唱される場合に、各パートの歌唱音声について正当
な評価をし正確な採点結果を得ることができるカラオケ
装置を提供することを目的とする。また、他の目的は歌
唱力の採点精度を向上させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の発明は、利用者によって設定さ
れた曲データに基づいて演奏を行うカラオケ装置におい
て、第１のマイクロホンから取り込まれる歌唱音声信号
と第２のマイクロホンから取り込まれる歌唱音声信号と
を混合または選択して第１の出力端子と第２の出力端子
から出力する選択手段と、前記第１の出力端子から出力
される前記歌唱音声信号に基づいて音楽要素の特徴量を
抽出する第１の抽出手段と、前記第１の抽出手段の抽出
結果と前記曲データの示す第１の基準値を比較する第１
の比較手段と、前記第２の出力端子から出力される前記
歌唱音声信号に基づいて音楽要素の特徴量を抽出する第
２の抽出手段と、前記第２の抽出手段の抽出結果と前記
曲データの示す第２の基準値を比較する第２の比較手段
と、前記第１の比較手段の比較結果と前記第２の比較手
段の比較結果の平均値を算出し、当該平均値に基づいて
歌唱力を採点する採点手段と、前記利用者によって設定
された前記曲データに基づいて、前記選択手段の切換と
前記第１，第２の基準値の設定とを同期して制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、前記制御
手段は、前記曲データが一人の歌い手によって歌唱され
るものであることを検知すると、混合した前記歌唱音声
信号を前記第１，第２の出力端子から出力するように前
記選択手段を制御し、前記第１，第２の基準値として同
一の値が設定されるように制御することを特徴とする。

【０００９】また、請求項３に記載の発明は、前記制御
手段は、前記曲データが二人の歌い手によって歌唱され
る混成歌唱区間と一方の歌い手によって歌唱される単独
歌唱区間から構成されるものであることを検知すると、
前記混成歌唱区間において、混合した前記歌唱音声信号
を前記第１，第２の出力端子から出力するように前記選
択手段を制御するとともに前記第１，第２の基準値とし
て同一の値が設定されるように制御し、前記単独歌唱区
間において、前記第１のマイクロホンからの前記歌唱音
声信号を第１の出力端子から出力するとともに第２のマ
イクロホンからの前記歌唱音声信号を前記第２の出力端
子から出力しするように前記選択手段を制御し、前記第
１，第２の基準値として各パートに応じた値を設定する
ように制御することを特徴とする。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、前記第１
の出力端子から出力される前記歌唱音声信号に基づい
て、歌い手が歌唱していない非歌唱期間を検出する第１
の検出手段と、前記第２の出力端子から出力される前記
歌唱音声信号に基づいて、歌い手が歌唱していない非歌
唱期間を検出する第２の歌唱期間検出手段とを備え、前
記採点手段は、前記第１の検出手段によって前記非歌唱
期間であることが検出されると、前記第２の比較手段の
比較結果に基づいて歌唱力を採点し、前記第２の検出手
段によって前記非歌唱期間であることが検出されると、
前記第１の比較手段の比較結果に基づいて歌唱力を採点
することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施形態について説明する。 Ａ：実施形態の全体構成 図１は、この発明の一実施形態によるカラオケ装置の全
体構成を示すブロック図である。同図において、３０は
装置各部を制御するＣＰＵである。このＣＰＵ３０に
は、バスＢＵＳを介してＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ハー
ドディスク装置（ＨＤＤ）３７、通信制御部３６、リモ
コン受信部３３、表示パネル３４、パネルスイッチ３
５、音源装置３８、音声データ処理部３９、効果用ＤＳ
Ｐ４０、文字表示部４３、ＬＤチェンジャ４４、表示制
御部４５および音声処理用ＤＳＰ４９が接続されてい
る。

【００１２】ＲＯＭ３１には、当該カラオケ装置を起動
するために必要なイニシャルプログラムが記憶されてい
る。装置の電源がオンされると、このイニシャルプログ
ラムによってＨＤＤ３７に記憶されたシステムプログラ
ムおよびアプリケーションプログラムがＲＡＭ３２にロ
ードされる。ＨＤＤ３７には、上記システムプログラム
およびアプリケーションプログラムのほか、カラオケ演
奏時に再生される約１万曲分の楽曲データを記憶する楽
曲データファイル３７０が記憶されている。

【００１３】ここで、図２〜図４を参照し、楽曲データ
の内容について説明する。図２は、１曲分の楽曲データ
のフォーマットを示す図である。また、図３、図４は楽
曲データの各トラックの内容を示す図である。図２にお
いて、楽曲データは、ヘッダ、楽音トラック、ガイドメ
ロディトラック、歌詞トラック、音声トラック、効果ト
ラックおよび音声データ部からなっている。ヘッダに
は、その楽曲データに関する種々の情報が書き込まれて
おり、例えば曲番号、曲名、ジャンル、発売日、曲の演
奏時間（長さ）等のデータが書き込まれている。

【００１４】楽音トラックないし効果トラックの各トラ
ックは、図３および図４に示すように、複数のイベント
データと各イベント間の時間間隔を示すデュレーション
データΔｔからなるシーケンスデータで構成されてい
る。ＣＰＵ３０は、カラオケ演奏時にシーケンスプログ
ラム（カラオケ演奏のためのアプリケーションプログラ
ム）によって各トラックのデータを並行して読み出すよ
うになっている。各トラックのシーケンスデータを読み
出す場合、所定のテンポクロックによりΔｔをカウント
し、カウントを終了したしたときこれに続くイベントデ
ータを読み出し、所定の処理部へ出力する。楽音トラッ
クには、図３に示すように、メロディトラック、リズム
トラックをはじめとして種々のパートのトラックが形成
されている。

【００１５】また、図４に示すように、ガイドメロディ
トラックには、このカラオケ曲のボーカルパートのメロ
ディすなわち歌唱者が歌うべきメロディのシーケンスデ
ータが書き込まれている。ＣＰＵ３０は、このデータに
基づきリファレンスの音高データ、音量データを生成
し、歌唱音声と比較する。デュエット曲のように複数の
ボーカルパート（例えば、メインメロディとコーラスメ
ロディ）がある場合には、各パートに対応してガイドメ
ロディトラックが存在する。

【００１６】また、歌詞トラックは、モニタ４６上に歌
詞を表示するためのシーケンスデータからなっている。
このシーケンスデータは、楽音データではないが、イン
プリメンテーションの統一を図り作業工程を容易にする
ため、このトラックもＭＩＤＩデータ形式で記述され
る。データの種類は、システムエクスクルーシブメッセ
ージである。歌詞トラックは、通常はモニタに表示され
る１行分の歌詞に相当する文字コード、そのモニタ画面
上の表示座標、表示時間、およびワイプシーケンスデー
タからなっている。ワイプシーケンスデータとは、曲の
進行に合わせて歌詞の表示色を変更していくためのシー
ケンスデータであり、表示色を変更するタイミング（こ
の歌詞が表示されてからの時間）と変更位置（座標）が
１行分の長さにわたって順次記録されているデータであ
る。

【００１７】音声トラックは、音声データ部に記憶され
ている音声データｎ（ｎ＝１，２，３，……）の発生タ
イミング等を指定するシーケンストラックである。音声
データ部には、音源装置３８では合成し難いバックコー
ラス等の人声が記憶されている。音声トラックには、音
声指定データと、音声指定データの読み出し間隔、すな
わち、音声データを音声データ処理部３９に出力して音
声信号を形成するタイミングを指定するデュレーション
データΔｔが書き込まれている。音声指定データは、音
声データ番号、音程データおよび音量データからなって
いる。音声データ番号は、音声データ部に記録されてい
る各音声データの識別番号ｎである。音程データ、音量
データは、形成すべき音声データの音程や音量を指定す
るデータである。すなわち、言葉を伴わない「アー」や
「ワワワワッ」等のバックコーラスは、音程や音量を変
化させれば何度も利用できるため、基本的な音程、音量
で１つ記憶しておき、このデータに基づいて音程や音量
をシフトして繰り返し使用する。音声データ処理部３９
は、音量データに基づいて出力レベルを設定し、音程デ
ータに基づいて音声データの読み出し間隔を変えること
によって音声信号の音程を設定する。

【００１８】効果トラックには、効果用ＤＳＰ４０を制
御するためのＤＳＰコントロールデータが書き込まれて
いる。効果用ＤＳＰ４０は、音源装置３８、音声データ
処理部３９から入力される信号に対してリバーブなどの
残響系の効果を付与する。ＤＳＰコントロールデータ
は、このような効果の種類を指定するデータおよびディ
レータイム、エコーレベル等の効果付与の程度を指定す
るデータからなっている。

【００１９】このような楽曲データは、カラオケの演奏
開始時にＨＤＤ３７から読み出され、ＲＡＭ３２にロー
ドされる。

【００２０】次に、図５を参照し、ＲＡＭ３２のメモリ
マップの内容を説明する。同図に示すように、ＲＡＭ３
２には、ロードしたシステムプログラムやアプリケーシ
ョンプログラムを記憶するプログラム記憶エリア３２４
のほか、カラオケ演奏のための楽曲データを記憶する実
行データ記憶エリア３２３、ガイドメロディを一時記憶
するＭＩＤＩバッファ３２０、このガイドメロディから
抽出されたリファレンスデータを記憶するリファレンス
データレジスタ３２１、およびリファレンスと歌唱音声
を比較することによって求められた差分データを蓄積記
憶する差分データ記憶エリア３２２が設定されている。
リファレンスデータレジスタ３２１は、音高データレジ
スタ３２１ａおよび音量データレジスタ３２１ｂからな
っている。また、差分データ記憶エリア３２２は、音高
差分データ記憶エリア３２２ａ、音量差分データ記憶エ
リア３２２ｂからなっている。

【００２１】さて、再び図１を参照し、当該カラオケ装
置の構成の説明を進める。同図において、通信制御部３
６は、ＩＳＤＮ回線を介して図示しないホストコンピュ
ータから楽曲データ等をダウンロードし、内部のＤＭＡ
コントローラによって受信した楽曲データをＣＰＵ３０
を介さずに直接ＨＤＤ３７へ転送する。リモコン受信部
３３は、リモコン５１から送られてくる赤外線信号を受
信して入力データを復元する。リモコン５１は、選曲ス
イッチなどのコマンドスイッチやテンキースイッチ等を
備えており、利用者がこれらのスイッチを操作するとそ
の操作に応じたコードで変調された赤外線信号を送信す
る。表示パネル３４は、このカラオケ装置の前面に設け
られており、現在演奏中の曲コードや予約曲数などを表
示するものである。パネルスイッチ３５は、カラオケ装
置の前面に設けられており、曲コード入力スイッチやキ
ーチェンジスイッチ等を含んでいる。また、リモコン５
１またはパネルスイッチ３５によって採点機能のオン／
オフが指定できるようになっている。

【００２２】音源装置３８は、楽曲データの楽音トラッ
クのデータに基づいて楽音信号を形成する。楽曲データ
は、カラオケ演奏時にＣＰＵ３０によって読み出され、
楽音トラックとともに比較用データであるガイドメロデ
ィトラックも並行して読み出される。音源装置３８は、
楽音トラックの各トラックのデータを並行して読み出
し、複数パートの楽音信号を同時に形成する。

【００２３】音声データ処理部３９は、楽曲データに含
まれる音声データに基づき、指定された長さ、指定され
た音高の音声信号を形成する。音声データは、バックコ
ーラス等の音源装置３８で電子的に発生し難い信号波形
をそのままＡＤＰＣＭデータ化して記憶したものであ
る。音源装置３８が形成した楽音信号および音声データ
処理部３９が形成した音声信号がカラオケ演奏音であ
り、これらは、効果用ＤＳＰ４０に入力される。効果用
ＤＳＰ４０は、このカラオケ演奏音に対してリバーブや
エコー等の効果を付与する。効果を付与されたカラオケ
演奏音は、Ｄ／Ａコンバータ４１によってアナログ信号
に変換された後、アンプスピーカ４２へ出力される。

【００２４】また、４７ａ，４７ｂは各々歌唱用のマイ
クであり、各マイク４７ａ，４７ｂから入力される歌唱
音声信号Ｖ１，Ｖ２は、図示せぬプリアンプで増幅され
た後、アンプスピーカ４２およびセレクタ４８に各々入
力される。

【００２５】セレクタ４８は、ＣＰＵ３０の制御の下、
各歌唱音声信号Ｖ１，Ｖ２を選択して音声処理用ＤＳＰ
４９を出力する。この場合、セレクタ４８の切換には、
入力端子Ｘ１に供給される歌唱音声信号Ｖ１を出力端子
Ｙ１から、入力端子Ｘ２に供給される歌唱音声信号Ｖ２
を出力端子Ｙ２から各々出力するストレートモードと、
入力端子Ｘ１，Ｘ２に供給される歌唱音声信号Ｖ１，Ｖ
２を混合した後、出力端子Ｙ１，Ｙ２に出力するミック
スモードがある。ここで、モードの選択は楽曲データお
よびリモコン５１の操作の組み合わせによって決定され
る。例えば、楽曲によっては、ハモリパートのデータを
有するものがあるが、ハモリ機能を用いるか否かは、利
用者の判断に委ねられている。具体的には、利用者がハ
モリ機能を利用して歌唱したい場合には、リモコン５１
を操作してその旨を入力すると、ハモリパートとメイン
ボーカルパートの演奏が行われ、一方、特に操作の行わ
ない場合には、メインボーカルパートのみによる演奏が
行われる。この場合に、ハモリ機能を利用する場合には
ストレートモードとされ、それを利用しない場合にはミ
ックスモードとされる。換言すれば、各種の効果を含
め、利用者によって設定された楽曲データによってモー
ドの選択が行われる。

【００２６】音声処理用ＤＳＰ４９に入力された各歌唱
音声信号Ｖ１，Ｖ２は、各々ディジタル信号に変換され
た後、採点処理のための信号処理が施される。この音声
処理用ＤＳＰ４９とＣＰＵ３０を含む構成によって採点
処理部５０の機能が実現される。これについては後述す
る。アンプスピーカ４２は、入力されたカラオケ演奏音
および各歌唱音声信号を増幅し、かつ、各歌唱音声信号
にエコー等の効果を付与した後、スピーカから放音す
る。

【００２７】文字表示部４３は、文字コードが入力され
るとこれに対応する曲名や歌詞等のフォントデータを内
部のＲＯＭ（図示略）から読み出し、該データを出力す
る。また、ＬＤチェンジャ４４は、入力された映像選択
データ（チャプタナンバ）に基づき、対応するＬＤの背
景映像を再生する。映像選択データは、当該カラオケ曲
のジャンルデータに基づいて決定される。このジャンル
データは、楽曲データのヘッダに書かれており、カラオ
ケ演奏スタート時にＣＰＵ３０によって読み出される。
ＣＰＵ３０は、ジャンルデータに基づいてどの背景映像
を再生するかを決定し、その背景映像を指定する映像選
択データをＬＤチェンジャ４４に対して出力する。ＬＤ
チェンジャ４４には、５枚程度のレーザディスクが内蔵
されており、約１２０シーンの背景映像を再生すること
が可能である。映像選択データによってこの中から１つ
の背景映像が選択され、映像データとして出力される。
この映像データと文字表示部４３から出力される歌詞等
のフォントデータは、表示制御部４５にてスーパーイン
ポーズされ、その合成画像がモニタ４６に表示される。
また、採点処理部５０によって採点結果が算出される
と、これに応じたキャラクタが文字表示部４３から出力
され、モニタ４６に表示されるようになっている。

【００２８】Ｂ：採点処理部５０について 次に、本実施形態の採点処理部５０について説明する。
この採点処理部５０は、上述した音声処理用ＤＳＰ４
９、ＣＰＵ３０等のハードウェアと採点用のソフトウェ
アによって構成される。図６は、採点処理部５０の構成
を示すブロック図である。同図において、採点処理部５
０は、第１の採点部５０Ａ、第２の採点部５０Ｂ、合成
部５０Ｃおよび評価部５０Ｄからなる。第１，第２の採
点部５０Ａ，５０Ｂは、一対のＡ／Ｄコンバータ５０１
ａ，５０１ｂ、データ抽出部５０２ａ，５０２ｂ、比較
部５０３ａ，５０３ｂ、およびフィルタ５０４ａ，５０
４ｂによって構成される。

【００２９】Ａ／Ｄコンバータ５０１ａ，５０１ｂは、
セレクタ４８から出力される歌唱音声信号を各々ディジ
タル信号に変換する。データ抽出部５０２ａ，５０２ｂ
は、ディジタル化された各歌唱音声信号から１００ｍｓ
毎に音高データと音量データを抽出する。比較部５０３
ａ，５０３ｂは、各歌唱音声信号から抽出された音高デ
ータおよび音量データとリファレンスメロディデータ＃
Ａ，＃Ｂの音高データおよび音量データとを各々比較
し、それらの差分を算出して、差分データDiffa，Diffb
として出力する。

【００３０】ここで、差分データDiffa，Diffbは、以下
のデータから構成される。 Ｔｉ：計測時刻データ（演奏クロックの相対時間で計
測） ΔＴ：持続時間データ（前回の計測時刻からの時間） Ｍｉ：リファレンスメロディ状態データ（歌唱が必要な
区間か否か、歌唱区間で「１」、非歌唱区間で「０」） Ｓｉ：歌唱状態データ（歌唱の有無、歌唱中で「１」、
非歌唱中で「０」） Ｆｉ：音高差データ（音高の差分をログスケール（cent
単位）で指示） Ｌｉ：音量差データ（音量の差分をログスケール（dB単
位）で指示） ただし、「ｉ」は、ｉ番目のサンプルであることを示し
ている。

【００３１】この場合、音高差データＦｉと音量差デー
タＬｉはログスケールで表されているので、後段にある
合成部５０Ｃの演算を簡略化することができる。また、
リファレンスメロディ状態データＭｉは、ガイドメロデ
ィトラックに記録されている各パートに対応した楽曲デ
ータに基づいて、ＣＰＵ３０が生成する。具体的には、
当該楽曲データ中のノートオンステータス、ノートオフ
ステータスから生成される。また、歌唱状態データＳｉ
は、データ抽出部５０２ａ，５０２ｂから供給される各
音量データを予め定められた閾値と比較することによっ
て、各比較部５０３ａ，５０３ｂが生成する。この場
合、閾値は、利用者が歌唱しているか否かを判別可能な
レベルに設定される。

【００３２】ここで、図７を参照し、歌唱音声データ、
リファレンスデータ、差分データDiffについて説明す
る。図７（Ａ），（Ｂ）はリファレンスであるガイドメ
ロディの例を示す図である。同図（Ａ）はガイドメロデ
ィを五線譜によって示したもので、同図（Ｂ）はこの五
線譜の内容を約８０パーセントのゲートタイムで音高デ
ータ、音量データ化したものを示している。音量はｍｐ
→クレッシェンド→ｍｐの指示に従って上下している。
これに対し、同図（Ｃ）は歌唱音声の例を示している。
音高、音量ともリファレンスが示す値から若干変動して
いる。この場合の歌唱状態データＳｉは、図に示すよう
に音量データが、閾値を上回った場合に「１」となり、
それ以下の場合に「０」となる。後述する評価部５０Ｄ
は、歌唱状態データＳｉが「０」となっているサンプル
については、有効なサンプルとして扱わないようにして
いる。このように音量の小さな部分を無視するのは、こ
の区間では、音高差データＦｉあるいは音量差データＬ
ｉに占めるノイズ成分の割合が大きくなるため、採点精
度が劣化してしまうからである。

【００３３】ところで、音高差データＦｉと音量差デー
タＬｉは、ある範囲内で変動するのが通常であり、これ
らの値が突発的に変動する場合は、ノイズによる誤動作
等によって誤った演算が行われたと考えることができ
る。ノイズの影響を受けた音高差データＦｉと音量差デ
ータＬｉとに基づいて歌唱力の採点を行ったのでは、歌
い手の歌唱力を正当に評価することはできない。フィル
タ５０４ａ，５０４ｂは、このような場合の音高差デー
タＦｉと音量差データＬｉとを無効にするために設けら
れたものである。

【００３４】フィルタ５０４ａ，５０４ｂは、その内部
にバッファ、減算器およびコンパレータを有している。
バッファには、１つ前のサンプルで算出された音高差デ
ータＦｉ-1，音量差データＬｉ-1が格納される。そし
て、現在のサンプルに対応した音高差データＦｉ，音量
差データＬｉが入力されると、減算器において、ΔＬｉ
＝｜Ｌｉ−Ｌｉ-1｜、ΔＦｉ＝｜Ｆｉ−Ｆｉ-1｜が算出
される。コンパレータは、ΔＬｉ、ΔＦｉを予め定めら
れた閾値Ｌｒ、Ｆｒと各々比較して、各閾値を上回る場
合に「１」となり、下回る場合」に「０」となる制御信
号を出力する。ここで、各閾値は、各種の実測データか
ら無効なサンプルと判定できるように定める。そして、
フィルタ５０４ａ，５０４ｂは、制御信号が「１」の場
合に、現在の音高差データＦｉと音量差データＬｉと無
効とする。これにより、前回のサンプルと比較して変化
の大きいサンプルを無効にして、歌い手の歌唱力を正当
に評価することが可能となる。

【００３５】次に、合成部５０Ｃは、計測時刻データＴ
ｉを参照することにより、同時刻の差分データDiffa，D
iffbを合成し、合成差分データDiffcを生成する。合成
差分データDiffcは、計測時刻データＴｉ、持続時間デ
ータΔＴの他、合成リファレンスメロディ状態データＭ
ｉ’、合成歌唱状態データＳｉ’、合成音高差データＦ
ｉ’および合成音量差データＬｉ’から構成される。

【００３６】ここで、差分データDiffaを構成する各デ
ータに添字「１」、差分データDiffbに係わる各データ
に添字「２」を付して表すこととすると、合成リファレ
ンスメロディ状態データＭｉ’はＭｉ1とＭｉ2の論理和
として、合成歌唱状態データＳｉ’はＳｉ1とＳｉ2の論
理和として算出される。また、合成音高差データＦｉ’
と合成音量差データＬｉ’は、Ｍｉ1とＭｉ2、Ｓｉ1と
Ｓｉ2に応じて以下に示す式に従って算出される。

【００３７】１）Ｍｉ1＊Ｍｉ2＊Ｓｉ1＊Ｓｉ2＝１の場
合 この場合は、いずれの採点部で行われる採点にあって
も、有効な歌唱区間であって、かつ歌い手が歌唱してい
る期間である。このため、差分データの平均値を算出す
る。 Ｆｉ’＝（Ｆｉ１＋Ｆｉ２）／２ Ｌｉ’＝（Ｌｉ１＋Ｌｉ２）／２

【００３８】２）Ｍｉ1＊Ｓｉ1＝１、Ｍｉ2＊Ｓｉ2＝０ この場合、第２の採点部５０Ｂで行われる採点は、非歌
唱区間かあるいは歌唱中でない。一方、第１の採点部５
０Ａで行われる採点は、有効歌唱区間において歌い手が
歌唱中である期間である。このため、差分データDiffb
は無視される。 Ｆｉ’＝Ｆｉ１ Ｌｉ’＝Ｌｉ１

【００３９】３）Ｍｉ1＊Ｓｉ1＝０、Ｍｉ2＊Ｓｉ2＝１ この場合、第１の採点部５０Ａで行われる採点は、非歌
唱区間かあるいは歌唱中でない。一方、第２の採点部５
０Ｂで行われる採点は、有効歌唱区間において歌い手が
歌唱中である期間である。このため、差分データDiffa
は無視される。 Ｆｉ’＝Ｆｉ２ Ｌｉ’＝Ｌｉ２

【００４０】このよう合成手段５０Ｃを構成することに
よって、例えば、デュエット曲の混成歌唱区間で、男子
の歌い手が正しく歌唱して、女性の歌い手が歌唱しなか
った場合、女性の歌い手が歌唱しなっかた部分について
は採点の対象外とされ、正しく歌唱した男性の歌い手の
歌唱力をもって両者の歌唱力とすることが可能となる。
また、デュエット曲の単独歌唱区間において、本来歌唱
すべきでない歌唱音声は採点対象とならず、本来予定さ
れている歌唱音声のみに基づいて、正確な採点結果を得
ることができる。

【００４１】次に、評価部５０Ｄは、記憶部等（図示せ
ず）から構成されており、差分データDiffa，Diffbまた
は合成差分データDiffcに基づいて 、採点結果を算出す
る。差分データDiffa，Diffbまたは合成差分データDiff
cが入力されると、記憶部（すなわち、ＲＡＭ３２の差
分データ記憶エリア３２２）に蓄積記憶される。この場
合、Diffa，DiffbまたはDiffcのうちどのデータを記憶
部に蓄積するかは、ＣＰＵ３０によって制御される。こ
の蓄積は曲の演奏中随時行われる。

【００４２】曲の演奏が終了すると、評価部５０Ｄは、
記憶部に蓄積された差分データを順次読み出してこれら
を音高、音量の各音楽要素毎に累算し、各累算値に基づ
いて各々採点のための減算値を求める。そして、各減算
値を満点（１００点）から減算して各音楽要素毎の得点
を求め、これらの平均値を採点結果として出力する。

【００４３】Ｃ：実施形態の採点動作 次に、本実施形態による採点動作（すなわち、採点処理
部５０の動作）について説明する。なお、この例におい
ては、特に断らない限り、歌い手は歌唱すべき区間で歌
唱中であり、歌唱状態データＳｉ＝１であったものとす
る。 Ｃ−１：バトル曲を歌唱する場合の採点動作 まず、二人の歌い手が、バトル曲を歌唱する場合につい
て説明する。この場合には、セレクタ４８はストレート
モードに設定され、第１の採点部５０Ａと第２の採点部
５０Ｂには、同一のリファレンスメロディデータ＃Ａが
供給される。これにより、第１，第２の採点部５０Ａ，
５０Ｂに各歌唱音声信号Ｖ１，Ｖ２が入力されると、第
１の採点部５０Ａと第２の採点部５０Ｂは、差分データ
Diffa，Diffbを生成する。この場合の採点は各歌い手毎
に行う必要があるので、評価部５０Ｄは、差分データDi
ffaに基づく採点結果と差分データDiffbに基づく採点結
果を各々生成する。

【００４４】Ｃ−２：通常の曲を歌唱する場合の採点動
作 次に、一人の歌い手が通常の曲を歌唱する場合について
説明する。この場合には、いずれか一方の採点部によっ
て、差分データを生成してもよいが、本実施形態では、
ノイズの低減を図るために、第１，第２の採点部５０
Ａ，５０Ｂで同時に処理を行い、その平均値に基づいて
採点を行うようにしている。このため、セレクタ４８は
ミックスモードに設定され、第１の採点部５０Ａと第２
の採点部５０Ｂには、同一のリファレンスメロディデー
タ＃Ａが供給される。そして、合成部５０Ｃは差分デー
タDiffaと差分データDiffbの平均値を算出し、合成差分
データDiffcとして出力する。

【００４５】一般に、ノイズ成分はランダムノイズであ
るから、平均をとることによってその成分は３dB減少す
る。これに対して、信号成分は平均をとっても変化しな
い。したがって、合成差分データDiffc中の合成音高差
データＦｉ’および合成音量差データＬｉ’のＳＮ比
は、差分データDiffa，差分データDiffbのそれと比較し
て、３dB改善される。これにより、Ａ／Ｄコンバータ５
０１ａ，５０１ｂにおいて、量子化する際に発生する誤
差や、音高を検出する際の誤差等によって生じるノイズ
成分を低減して、歌唱力を精度の良く採点することが可
能となる。

【００４６】Ｃ−３：デュエット曲を歌唱する場合の採
点動作 次に、男女の歌い手がデュエット曲を歌唱する場合につ
いて説明する。デュエット曲中には、一般に、男性のみ
が歌唱する男性歌唱区間、女性のみが歌唱する女性歌唱
区間、男性と女性が同時に歌唱する混成歌唱区間、およ
び両者がともに歌唱しない前奏・間奏区間がある。混成
区間にあっては、両者が同時に歌唱するため、歌唱力の
採点は、第１，第２の採点部５０Ａ，５０Ｂの各々で行
う必要がある。これに対して、男性歌唱区間あるいは女
性歌唱区間では、いずれか一方で差分データを生成すれ
ば、採点を行うことができるが、本実施形態にあって
は、採点精度を向上させる目的で、この場合にも両方の
採点部を用いて差分データを生成し、これを合成部５０
Ｃで平均して合成差分データを得ている。

【００４７】この点について、図８を参照しつつ具体的
に説明する。なお、この例では、男性がマイク４７ａで
歌唱し、女性がマイク４７ｂで歌唱するものとする。図
８（Ａ）は、デュエット曲の進行の一例を示したもので
ある。この例のデュエット曲は、前奏区間Ｔ１→男性歌
唱区間Ｔ２→女性歌唱区間Ｔ３→混成歌唱区間Ｔ４→間
奏区間Ｔ４の順に進行する。また、図８（Ｂ）はセレク
タ４８のモードを示したものであり、図８（Ｃ）は第１
の採点部５０Ａに供給されるリファレンスメロディデー
タを、図８（Ｄ）は第２の採点部５０Ｂに供給されるリ
ファレンスメロディデータを示したものである。なお、
＃Ｍは男性パート、＃Ｗは女性パートに各々対応したリ
ファレンスメロディデータを示している。

【００４８】まず、前奏区間Ｔ１と間奏区間Ｔ５は、本
来の歌唱区間でないから、図８（Ｂ），（Ｃ）に示すよ
うにガイドメロディは存在しておらず、採点の対象外と
される。このため、セレクタ４８の切換モードは、スレ
ートモード、ミックスモードのどちらであってもよい。

【００４９】次に、男性歌唱区間Ｔ２にあっては、セレ
クタ４８はミックスモードに設定される。この場合、Ｃ
ＰＵは、セレクタ４８の入力端子Ｘ１と出力端子Ｙ１，
Ｙ２を接続状態にし、セレクタ４８の入力端子Ｘ２を開
放状態にするように制御する。このため、マイク４７ａ
から出力される男性の歌唱音声信号Ｖ１は、第１の採点
部５０Ａと第２の採点部５０Ｂに供給される。この区間
にあっては、第１，第２の採点部５０Ａ，５０Ｂに、リ
ファレンスメロディデータ＃Ｍが供給されているので、
男性の歌唱音声信号Ｖ１と男性パートのリファレンスメ
ロディデータ＃Ｍが二つの採点部５０Ａ，５０Ｂによっ
て比較され、その平均値が合成部５０Ｃにおいて生成さ
れる。評価部５０Ｄは合成部５０Ｃからの合成差分デー
タDiffcに基づいて当該区間の採点を行う。この場合の
合成差分データDiffcは、差分データDiffat,Diffbと比
較してＳＮ比が改善されたものとなる。

【００５０】次に、女性歌唱区間Ｔ３にあっては、男性
歌唱区間Ｔ２と同様にセレクタ４８はミックスモードに
設定される。ただし、セレクタ４８の内部の接続状態は
男性歌唱区間Ｔ２と相違する。この場合、ＣＰＵは、セ
レクタ４８の入力端子Ｘ２と出力端子Ｙ１，Ｙ２を接続
状態にし、セレクタ４８の入力端子Ｘ１を開放状態にす
るように制御する。このため、男性の歌唱音声信号Ｖ１
は、セレクタ４８から出力されない。二人の歌い手のう
ち一方のみが歌唱すべき区間において、両方の歌唱音声
信号を混合して出力端子Ｙ１，Ｙ２に出力せず、他方の
マイクからの入力を開放としたのは、例えば、女性歌唱
区間Ｔ３において、男性が手拍子を行うと、それがノイ
ズとして混入され、女性の歌唱力を正当に評価すること
ができないからである。

【００５１】こうして、女性の歌唱音声信号Ｖ２が第
１，第２の採点部５０Ａ，５０Ｂに供給されると、第
１，第２の採点部５０Ａ，５０Ｂは、リファレンスメロ
ディデータ＃Ｗに基づいて比較を行なう。この比較結果
が合成部５０Ｃによって平均化され、合成差分データDi
ffcとして出力されると、評価部５０Ｄは合成差分デー
タDiffcに基づいて当該区間の採点を行う。この場合
も、男性歌唱区間Ｔと同様に、合成差分データDiffc
は、差分データDiffat,Diffbと比較してＳＮ比が改善さ
れたものとなる。

【００５２】次に、混成歌唱区間にあっては、セレクタ
４８はストレートモードに設定される。この場合、ＣＰ
Ｕ３０は、セレクタ４８の入力端子Ｘ１と出力端子Ｙ１
を接続状態にし、その入力端子Ｘ２を出力端子Ｙ１を接
続状態にするように制御する。このため、男性の歌唱音
声信号Ｖ１が第１の採点部５０Ａに、女性の歌唱音声信
号Ｖ２が第２の採点部５０Ｂに供給される。この区間に
あっては、第１，第２の採点部５０Ａ，５０Ｂに、リフ
ァレンスメロディデータ＃Ｍ，＃Ｗが各々供給されてい
るので、第１，第２の採点部５０Ａ，５０Ｂからは、異
なる差分データDiffa,Diffbが出力される。合成部５０
Ｃは、両者の平均値を算出して合成差分データDiffcを
生成する。

【００５３】ここで、当該区間の一部（Ｔ４’）におい
て、女性が歌唱しなっかたとすると、第２の採点部５０
Ｂに係る歌唱状態データＳｉ２は、図８（Ｅ）に示すも
のとなる。このため、当該期間Ｔ４’にあっては、合成
部５０Ｃは、平均値を算出するのではなく、第１の採点
部５０Ａによって生成された音高差データＦｉ１、音量
差データＬｉ１を合成差分データDiffcとして出力する
から、男性の歌唱力によって総合的な採点を行うことが
できる。

【００５４】このように、本実施形態によれば、楽曲デ
ータとリモコン５１の操作の組み合わせに基づいて、Ｃ
ＰＵ３０は、セレクタ４８の切換と第１，第２の採点部
５０Ａ，５０Ｂに供給するリファレンスガイドメロディ
データを制御するので、第１，第２の採点部５０Ａ，５
０Ｂを有効に活用して、精度の良くかつ妥当な採点結果
を算出することが可能となる。すなわち、一人の歌い手
が歌唱する場合には、ＳＮ比を改善した合成差分データ
Diffcに基づいて採点結果を得ることができ、デュエッ
ト曲においては、歌唱区間の性質に応じて、合成部５０
Ｃの動作を切り替えることによって精度の良くかつ妥当
な採点結果を算出することができる。

【００５５】Ｄ：変形例 なお、本発明は、上述した実施形態には限定されず、以
下のような各種の変形が可能である。 （１）例えば、実施形態では、デュエット曲をカラオケ
演奏する場合を例としたが、これに限らず、３つ以上の
ボーカルパートからなるコーラスの歌唱に対応すべく拡
張することも可能である。この場合、採点処理部５０を
パートの数に対応した系統に拡張し、ガイドメロディも
パートの数に対応したトラック数だけ用意すればよい。 （２）また、実施形態のように、採点結果として各音楽
要素の平均値を求めるのではなく、音高、音量あるいは
リズムの得点を各音楽要素毎の採点結果として出力して
もよい。 （３）また、採点処理は、曲が終了した後にまとめて採
点を行っているが、フレーズ単位、音符単位で基本評価
を行い、曲終了後にそれを集計するようにしてもよい。
さらに、フレーズ単位毎に採点結果をモニタ４６に表示
し、曲終了後に最終的な採点結果を表示してもよい。 （４）また、実施形態では、デュエット曲においてボー
カルのパート毎に得られる得点の平均値を出力したが、
個別に出力するようにしてもよいし、あるいは、両方を
出力するようにしてもよい。個別に出力する場合は、差
分データDiffa，Diffb各々に基づいて採点結果を評価部
５０Ｄで算出すればよい。 （５）その他、複数の歌唱音声のうち採点結果の最も高
い者の点数を強調表示するなど、種々の表示態様を採用
することによって利用者の楽しみをさらに増すことがで
きる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、例えばデュエット曲のように複数のボーカルパート
が歌唱される場合に、総合的な歌唱力を採点することが
でき、しかも、単独歌唱期間の採点について、その採点
精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態によるカラオケ装置の
構成を示すブロックである。

【図２】 同実施形態における楽曲データのデータフォ
ーマットを示す図である。

【図３】 同楽曲データの楽音トラックの構成を示す図
である。

【図４】 同楽曲データの楽音トラック以外のトラック
の構成を示す図である。

【図５】 同カラオケ装置におけるＲＡＭのメモリマッ
プの内容を示す図である。

【図６】 同カラオケ装置における採点処理部の構成を
示すブロック図である。

【図７】 （Ａ）は同実施形態におけるガイドメロディ
の例を五線譜で示す図、（Ｂ）は同ガイドメロディに基
づくリファレンスの音高データおよび音量データを示す
図、（Ｃ）は歌唱音声の音高データ、音量データおよび
歌唱状態データを示す図である。

【図８】 同カラオケ装置においてデュエット曲を歌唱
する場合のタイミングチャートである。

【符号の説明】

３０…ＣＰＵ（制御手段、採点手段）、３１…ＲＯＭ、
３２…ＲＡＭ、３７…ハードディスク装置、３８…音源
装置、４７ａ，４７ｂ…マイク（第１，第２のマイクロ
ホン）、４９…音声処理用ＤＳＰ、５０…採点処理部、
５０１ａ，５０１ｂ…Ａ／Ｄコンバータ、５０２ａ，５
０２ｂ…データ抽出部（第１，第２の抽出手段）、５０
３ａ，５０３ｂ…比較部（第１，第２の比較手段）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用者によって設定された曲データに基
   づいて演奏を行うカラオケ装置において、 第１のマイクロホンから取り込まれる歌唱音声信号と第
   ２のマイクロホンから取り込まれる歌唱音声信号とを混
   合または選択して第１の出力端子と第２の出力端子から
   出力する選択手段と、 前記第１の出力端子から出力される前記歌唱音声信号に
   基づいて音楽要素の特徴量を抽出する第１の抽出手段
   と、 前記第１の抽出手段の抽出結果と前記曲データの示す第
   １の基準値を比較する第１の比較手段と、 前記第２の出力端子から出力される前記歌唱音声信号に
   基づいて音楽要素の特徴量を抽出する第２の抽出手段
   と、 前記第２の抽出手段の抽出結果と前記曲データの示す第
   ２の基準値を比較する第２の比較手段と、 前記第１の比較手段の比較結果と前記第２の比較手段の
   比較結果の平均値を算出し、当該平均値に基づいて歌唱
   力を採点する採点手段と、 前記利用者によって設定された前記曲データに基づい
   て、前記選択手段の切換と前記第１，第２の基準値の設
   定とを同期して制御する制御手段とを備えたことを特徴
   とするカラオケ装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記曲データが一人の
   歌い手によって歌唱されるものであることを検知する
   と、混合した前記歌唱音声信号を前記第１，第２の出力
   端子から出力するように前記選択手段を制御し、前記第
   １，第２の基準値として同一の値が設定されるように制
   御することを特徴とする請求項１に記載のカラオケ装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記曲データが二人の
   歌い手によって歌唱される混成歌唱区間と一方の歌い手
   によって歌唱される単独歌唱区間から構成されるもので
   あることを検知すると、前記混成歌唱区間において、混
   合した前記歌唱音声信号を前記第１，第２の出力端子か
   ら出力するように前記選択手段を制御するとともに前記
   第１，第２の基準値として同一の値が設定されるように
   制御し、前記単独歌唱区間において、前記第１のマイク
   ロホンからの前記歌唱音声信号を第１の出力端子から出
   力するとともに第２のマイクロホンからの前記歌唱音声
   信号を前記第２の出力端子から出力しするように前記選
   択手段を制御し、前記第１，第２の基準値として各パー
   トに応じた値を設定するように制御することを特徴とす
   る請求項１に記載のカラオケ装置。
4. 【請求項４】 前記第１の出力端子から出力される前記
   歌唱音声信号に基づいて、歌い手が歌唱していない非歌
   唱期間を検出する第１の検出手段と、 前記第２の出力端子から出力される前記歌唱音声信号に
   基づいて、歌い手が歌唱していない非歌唱期間を検出す
   る第２の歌唱期間検出手段とを備え、 前記採点手段は、前記第１の検出手段によって前記非歌
   唱期間であることが検出されると、前記第２の比較手段
   の比較結果に基づいて歌唱力を採点し、前記第２の検出
   手段によって前記非歌唱期間であることが検出される
   と、前記第１の比較手段の比較結果に基づいて歌唱力を
   採点することを特徴とする請求項３に記載のカラオケ装
   置。