JPS59102298A - Singing capacity decision unit - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は伴奏音楽に合わせて歌唱する場合に歌唱の旋律
が伴奏音楽の旋律と一致する程度を数値表示する判定装
置の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a determination device that numerically displays the extent to which the melody of the singing matches the melody of the accompaniment music when singing along with the accompaniment music.

従来この種判定装置として、磁気テープのトラック中に
伴奏音楽の外に、標準となる旋律を記録したトラックを
設け、マイクを通じて入力される比較歌唱信号と、磁気
ヘッドから入力される標準旋律信号との一致を判定し、
比較歌唱信号レベルが標準旋律信号レベルから外れる程
度及び回数を一記憶し、記憶した数値を、完全一致した
場合をｒｌｏｏＪとして２桁数値に換算しディスプレイ
表示している。Conventionally, as this type of determination device, a track in which a standard melody is recorded in addition to accompaniment music is provided on a magnetic tape track, and a comparative singing signal input through a microphone and a standard melody signal input from a magnetic head are compared. Determine the match of
The degree and number of times that the comparative singing signal level deviates from the standard melody signal level are stored, and the stored numerical value is converted into a two-digit numerical value with rloooJ indicating a complete match and displayed on the display.

しかしこの判定装置は、磁気テープ中に、伴奏音楽の外
に基準となる標準音楽信号専用のトラ・ツクを設けて記
録してお（必要があり、この特殊テープの作製に手間が
掛かった。However, this determination device required recording a dedicated standard music signal track in addition to the accompaniment music on the magnetic tape (it required time and effort to produce this special tape).

そのため選曲範囲も制約された。As a result, the range of music selection was also restricted.

本発明は伴奏音楽を記録した通常の磁気テープには、打
楽器によるリズムの外にクラリネット等の管楽器によっ
て旋律が微かに記録されていて、歌唱が容易に行なえる
様になっている点に着目し、伴奏音楽中の旋律を利用す
ることによって、特殊録音を態々行なうことなく、市販
されている通常の伴奏音楽テープを用いて歌唱力の判定
が行なえる装置を提供することを目的とする。The present invention focuses on the fact that in addition to the rhythm of percussion instruments, ordinary magnetic tapes that record accompaniment music also have faint melodies recorded by wind instruments such as clarinet, making it easier to sing. To provide a device capable of evaluating singing ability by using a commercially available ordinary accompaniment music tape without making special recordings by utilizing a melody in accompaniment music.

本発明に於ては、伴奏音楽の記録媒体は磁気テープに限
らす、レコード、フィルム、記録ディスク等、任意なも
のが利用出来る。In the present invention, the recording medium for accompaniment music is not limited to magnetic tape, but any medium such as records, films, recording disks, etc. can be used.

伴奏音楽信号はヘッド部（１）から、歌唱音声信号はマ
イクロホン（２）から夫々電気信号に変換して入力され
る。Accompaniment music signals are input from the head section (1), and singing voice signals are input from the microphone (2) after being converted into electrical signals.

両信号Ａ、ＡＯは第１図に示される様に可聴周波数範囲
及びその前後に亘って各種周波数及びその高調波の信号
が含まれていることはよく知られている。It is well known that both signals A and AO contain signals of various frequencies and their harmonics over the audible frequency range and its vicinity, as shown in FIG.

本発明に於ては、上記信号Ａ、ＡＯは沖枝部（４）（４
）に送られて、可聴周波数範囲で特定の周波数帯域例え
ば２００乃至８００ヘルツの帯域中の信号のみを取り出
し、その帯域を外れる低周波或は高調波は可及的に排除
される。このｒ波操作はρ波回路を複数段組み合せて製
られた特別な沖枝部（４）（４）によって行なわれ、第
１図に示される入力音信号Ａは、高調波が除かれて第２
図の如く単純波形Ｂとなる。In the present invention, the above-mentioned signals A and AO are provided at Okieda (4) (4).
), only signals within a specific frequency band, for example, 200 to 800 hertz, are extracted in the audible frequency range, and low frequencies or harmonics outside that band are eliminated as much as possible. This r-wave operation is performed by a special Oki-eda section (4) (4) made by combining multiple stages of ρ-wave circuits, and the input sound signal A shown in Fig. 1 has harmonics removed and 2
A simple waveform B is obtained as shown in the figure.

Ｆ３波部１４１の特性は第４図の如く設定帯域内の信号
のみを取り出し、帯域外の信号は厳密に遮断出来る様に
、帯域両端での２００ヘルツ及び８００ヘルツで急峻に
立ち上っている。従って沖枝部（４）を通過した信号は
次段の増幅部（５）で増幅されても帯域を外れた周波数
の信号は現われない。この沖枝部のＱ値は１０−０位が
望ましい。As shown in FIG. 4, the characteristics of the F3 wave section 141 are such that they rise sharply at 200 Hz and 800 Hz at both ends of the band so that only signals within the set band can be extracted and signals outside the band can be strictly blocked. Therefore, even if the signal that has passed through the Oki branch (4) is amplified by the next stage amplifier (5), no signal with a frequency outside the band will appear. It is desirable that the Q value of this offing branch be around 10-0.

通常のｒ波回路であればｒ波帯域を２００乃至８００ヘ
ルツに設定しても、第４図の如く特性は破線で示すよう
に多少はその前後周波数に掛かつているため、出力の中
には２０００ヘルツ程度の信号も混じっているのが通常
である。In a normal R-wave circuit, even if the R-wave band is set to 200 to 800 Hz, the characteristics depend somewhat on the frequencies around that as shown by the broken line in Figure 4, so some of the output will be Usually, signals of about 2000 Hz are also mixed in.

しかし本発明においては、ｐｅ、特性が急峻なρ液部）
４）によって処理するため、出力には設定された帯域を
外れる周波数の信号は可及的に除かれている。However, in the present invention, pe (ρ liquid part with steep characteristics)
4), signals with frequencies outside the set band are removed from the output as much as possible.

ρ波帯域を２００乃至８００ヘルツと定めた理由は、歌
唱音声の周波数が殆んどこの範囲に納まるからである。The reason why the ρ wave band is set to 200 to 800 hertz is that the frequency of singing voice almost falls within this range.

曲目によってはこの帯域は高音側或は低音側へ移動させ
ても構わない。Depending on the song, this band may be moved to the treble side or the bass side.

２ｒＩ波部＋４）　＋４＋を通過した夫々の信号Ｂは増
幅され、パルス整形部（６）　＋６）を通して一定電圧
レベル（Ｖｏ）以上の部分についてパルス整形し、波高
が揃いパルス幅だけが電圧Ｖｏ　　を越える波形Ｂ部分
の幅に等しいパルス列に変形される（第３図）。Each signal B passing through the 2rI wave section +4) +4+ is amplified and pulse-shaped through the pulse shaping section (6) +6) for the portion above a certain voltage level (Vo), so that the wave height is uniform and only the pulse width is equal to the voltage Vo. The pulse train is transformed into a pulse train equal to the width of the waveform B portion that exceeds the width (FIG. 3).

上記パルス列信号Ｃ（第３図）は曲の第１小節から最終
小節まで続き、これをカウンタ一部（７１（７＋へ通し
て０００１乃至０１秒間の短かい時間間隔でパルス幅と
は無関係にパルス数が計数される。カウンタ一部（７）
はクロック信号ＣＣＩ）によって決められた短かい時間
間隔で計数して、次段の判定部（８）へ計数値を出力し
リセットされて再び計数を繰返し、この計数操作は予め
決められたプログラムンフトウエアによって実行される
。The pulse train signal C (Fig. 3) continues from the first measure to the last measure of the song, and is passed through a counter part (71 (7+) to generate pulses at short time intervals from 0001 to 01 seconds, regardless of the pulse width. The number is counted. Counter part (7)
counts at short time intervals determined by the clock signal (CCI), outputs the counted value to the next stage determining section (8), is reset, and repeats counting again, and this counting operation is performed according to a predetermined program. executed by software.

カウント時間間隔は短かくする程、その時間内で計数さ
れるパルス数は少な（なり、２つの音楽信号の一致性の
判定が、より正確となる。例えばカウント時間間隔を０
０１秒とすると、その間に計数されるパルス数は１０個
以下である。The shorter the count time interval, the fewer the number of pulses counted within that time, and the more accurate the judgment of the coincidence of two music signals. For example, if the count time interval is set to 0,
01 seconds, the number of pulses counted during that time is 10 or less.

カウンタ一部（７）での計数のためには、ρ波波形（Ｂ
）は必らずしもパルス波に変形される必要はなく、信号
Ｂのバイアス電圧の基準点をＶｏの高さまで高めて、信
号が十−反転する回数を計数してもパルス波計数と同様
な計数が行なえることは勿論である。For counting in the counter part (7), the ρ waveform (B
) does not necessarily have to be transformed into a pulse wave; it is the same as pulse wave counting even if the reference point of the bias voltage of signal B is raised to the height of Vo and the number of times the signal is inverted is counted. Of course, it is possible to perform calculations.

歌唱は伴奏音楽を耳に聴いて、それに合わせて行なうも
のであるから、必然的に時間的な遅れが伴なう。Singing involves listening to accompaniment music and performing in accordance with it, so there is inevitably a time delay.

従って一致性の判定は伴奏音楽からの信号を程 ０１％、遅らせた後、判定部に入力した方が歌唱信号と
の同時性が得られて、判定がより容易となる遅延部（９
）は第５図の実施例ではカウンタ一部（７）の後に設け
たが、実施に際しては信号処理系路のどの位置に設けて
もよく、或は判定部のソフトウェアによってパターン認
識を行なわせ一致性を判定させてもよい。Therefore, when determining the coincidence, it is better to delay the signal from the accompaniment music by about 0.1% and then input it to the determination section. This makes it easier to determine simultaneity with the singing signal through the delay section (9).
) is provided after the counter part (7) in the embodiment shown in FIG. The gender may also be determined.

なお楽器による旋律信号には、基本波詐りでなく高調波
も含まれているから、判定は先づ歌唱信号側のカウンタ
一部（７）の出力について比較した後、次は伴奏音楽信
号側のカウンター信号はその侭にして、歌唱信号側の出
力値を２倍し比較する。同様にして４倍にして比較する
。又、歌唱側の出力はその侭にして、伴奏音楽側の出力
値を次々と２倍、４倍にして比較し一致性を判定する。Note that the melody signal from a musical instrument contains harmonics as well as fundamental waves, so the determination is made by first comparing the output of the counter part (7) on the singing signal side, and then on the accompaniment music signal side. While the counter signal is on its side, the output value of the singing signal side is doubled and compared. Similarly, multiply it by 4 and compare. Further, while the output on the singing side is left as it is, the output value on the accompaniment music side is successively doubled and quadrupled and compared to determine consistency.

これ等の出力値の逓倍はソフトウェアによって実行され
、比較操作の中の何れかの時点で、ヘッド側の出力値に
対し、±１０％の範囲でマイク側の出力値が一致してお
れば、歌唱信号は伴奏信号に一致していたと判定して、
一致信号を次段の記憶部（１０）へ出力する。These multiplications of output values are performed by software, and if the output value on the microphone side matches the output value on the head side within a range of ±10% at any point during the comparison operation, It is determined that the singing signal matches the accompaniment signal,
The coincidence signal is output to the next stage storage section (10).

この比較判定の操作は、カウンタ一部＋７１　＋７）が
短かい時間間隔で計数する毎に実行し、楽曲の第１小節
から最終小節まで繰り返し、記憶部（１０）は判定部か
ら出力される一致信号（Ｄ）の数を計数し、記憶してい
る。This comparison and judgment operation is executed every time the counter part +71 +7) counts at short time intervals, and is repeated from the first measure to the last measure of the song. The number of signals (D) is counted and stored.

記憶部（１０）はヘッドがらの信号とマイクからの信号
が判定部（８）で全部一致したと判定されたときを１０
０として、記憶している一致信号の合計を２桁数値に換
算部［１１）で換算して表示部０２）にディスプレイ表
示する。又、興を増すために換算率を加減し、或は数値
を増減する等の操作を換算部（１１）で行なえる様にソ
フトウェアを構成することも出来る。The storage unit (10) stores the time when the determination unit (8) determines that the signal from the head and the signal from the microphone all match.
0, the total of the stored coincidence signals is converted into a two-digit numerical value by the conversion unit [11) and displayed on the display unit 02). Further, the software can be configured so that the conversion unit (11) can perform operations such as adding or subtracting the conversion rate or increasing or subtracting the numerical value in order to increase the interest.

標準音楽信号には、旋律の録音がな（とも信号中から設
定周波数帯域の信号を沖枝部（４）で取り出すことによ
って、それとの比較で比較音楽信号を実際上、判定出来
る。The standard music signal does not include a recording of the melody (although by extracting the signal in the set frequency band from the signal at Okiebe (4), the comparison music signal can actually be determined by comparing it with it.

本発明は上記の如く伴奏音楽が記録されている通常の磁
気テープからの信号を標準音楽信号として使用すること
が出来、従来の如く特別に標準音楽を録音したテープを
特別に製作することは不用である。As described above, the present invention can use a signal from an ordinary magnetic tape on which accompaniment music is recorded as a standard music signal, and there is no need to specially manufacture a tape on which standard music is recorded as in the past. It is.

市販の磁気テープ或は放送番組から録音したテープ等を
標準音楽として利用出来るから選曲範囲は拡大し、しか
も安価に供給出来る優れた利点がある。Since commercially available magnetic tapes or tapes recorded from broadcast programs can be used as standard music, the range of music selection is expanded, and there is an excellent advantage that the music can be supplied at low cost.

又、本発明は歌唱力の判定のみでなく、マイクを通じて
楽器の演奏音を入力することによって、演奏技術の巧拙
の判定に使用することが出来、演奏或は歌唱力の向上に
役立つのみならず、判定に客観性があるから、判定器具
として使用することも可能である。In addition, the present invention can be used not only to judge singing ability, but also to judge the skill of a musical instrument by inputting the sound of a musical instrument through a microphone. Since the judgment is objective, it can also be used as a judgment instrument.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は音楽信号の波形図、第２図は沖枝部を通過させ
た後の波形図、第３図はρ波された波形の中、所定レベ
ル以上の部分をパルス変形したパルス列、第４図はρ枝
部のｒ波特性を示すグラフ、第５図は本発明装置の説明
図である。Fig. 1 is a waveform diagram of the music signal, Fig. 2 is a waveform diagram after passing through Okieda, and Fig. 3 is a pulse train in which the part of the ρ waveform that is above a predetermined level is transformed into a pulse. FIG. 4 is a graph showing the r-wave characteristics of the ρ branch, and FIG. 5 is an explanatory diagram of the apparatus of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■　標準音楽信号及び比較音楽信号を夫々設定周波数帯
域で一波し設定周波数帯域を外れる信号は厳密に通過を
遮断する沖枝部ｔ４）　１４）と、一波された設定周波
数帯域内の両信号の中、設定電圧レベルを越える部分の
数を、設定された短時間間隔で計数を繰返すカウンタ一
部＋７＋　＋７＋と、両信号について短時間間隔の計数
毎にカウント数の実質的な一致、不一致を判定する判定
部（８）と、判定部からの一致信号を計数する記憶部と
、記憶部の計数量を換算し表示する表示部（接とから構
成された歌唱力の判定装置。 ■　カウンタ一部は、沖枝部を通過した信号を、一定電
圧レベルを越える部分をパルス化して、短時間間隔でパ
ルス数を計数している特許請求の範囲第１項の装置。 ■　ρ枝部は２００乃至８００ヘルツの周波数帯域の信
号のみを通過させるものである特許請求の範囲第１項又
は第２項の装置。 ■　判定部は標準音楽信号の進行を約０１秒遅らせて比
較音楽信号と実質的な一致又は不一致を判定する特許請
求の範囲第１項乃至第３項の何れかに規定する装置。 ■　伴奏音楽信号及び歌唱信号を夫々設定周波数帯域で
一波し設定周波数帯域を外れる信号（ま厳密に通過を遮
断するＰ枝部＋４］　＋４＋と、一波された設定周波数
帯域内の両信号の中、設定電圧レベルを越える部分の数
を、設定された短時間間隔で計数を繰返すカウンタ一部
（７）　（７１と、両信号（ごついて短時間間隔の計数
毎に、一方の計数値を２倍又は４倍に逓倍して逓倍数と
相手信号の計数値との実質的な一致又は不一致を判定す
る狛」走部と、判定部からの一致信号を計数する言己憶
部と、記憶部の計数量を換算し表示する表示部とから構
成された歌唱力の判定装置。 ■　カウンタ一部は、沖枝部を通過した信号を、一定電
圧レベルを越える部分を、ＮＯ７レス化して、短時間間
隔てパルス数を計数している特許請求の範囲第５項の装
置。 ■　ρ液部は２００乃至８００ヘルツの周波数帯域の信
号のみを通過させるものである特許請求の範囲第５項又
は第６項の装置。 ■　判定部は標準音楽信号を約０．１秒遅らせて比較音
楽信号と実質的な一致又は不一致を判定する特許請求の
範囲第５項乃至第７項の何れかに規定する装置。[Scope of Claims] ■ Okieda section t4) 14) that makes one wave of the standard music signal and the comparative music signal each in a set frequency band, and strictly blocks the passage of signals outside the set frequency band, and the setting that has been made one wave. A part of the counter that repeatedly counts the number of parts that exceed the set voltage level in both signals within the frequency band at set short intervals +7+ +7+ The singing ability tester is composed of a determining section (8) that determines whether there is a match or mismatch, a storage section that counts the matching signals from the determining section, and a display section (contact) that converts and displays the counted amount in the storage section. Determination device. (1) The device according to claim 1, wherein the counter part converts the signal passing through the offshore branch into pulses at a portion exceeding a certain voltage level, and counts the number of pulses at short intervals. ■ The device according to claim 1 or 2, wherein the ρ branch portion passes only signals in the frequency band of 200 to 800 hertz. ■ The determination portion delays the progress of the standard music signal by about 01 seconds. A device defined in any one of claims 1 to 3 that determines whether a comparison music signal substantially matches or does not match. ■ An accompaniment music signal and a singing signal are each waved in a set frequency band to obtain a set frequency. The number of parts that exceed the set voltage level of the signal that goes out of the band (or the P branch that strictly blocks passage +4+) and the signal within the set frequency band that is waved is calculated at a set short time interval. A part of the counter (7) that repeats counting at (71) and both signals (for each short-time interval count, one count value is multiplied by 2 or 4 times and the multiplication number and the count value of the other signal are calculated. The singing ability is composed of a koma's running section that determines whether there is a substantial match or mismatch, a speech memory section that counts the matching signals from the determining section, and a display section that converts and displays the counted amount in the memory section. Judgment device. ■ Part of the counter converts the part of the signal that has passed through the Oki branch that exceeds a certain voltage level to NO7, and counts the number of pulses at short intervals.Claim 5 The device according to claim 5 or 6, in which the ρ liquid section passes only signals in the frequency band of 200 to 800 hertz.■ The determining section allows the standard music signal to pass approximately 0.1 Hz. An apparatus as claimed in any one of claims 5 to 7, which determines substantial coincidence or mismatch with a comparison music signal after a delay of seconds.