JPS6279500A - 歌唱力評価装置 - 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、伴奏付きの歌唱を、できる限り公平に採点
評価する歌唱力評価装置に関する。

〔従来の技術〕

テープに吹き込まれた伴奏をバンクにして歌を唱う、い
わゆるカラオケ演奏は、愛好者の数が増えており、カラ
オケ演奏機の普及にも目を見損るものがある。一般にカ
ラオケ演奏機と称されるものは、歌い手が希望する伴奏
があらかじめ録音されたミュージックテープの再生を主
体とするものであるが、最近では歌い手の歌唱力を評価
採点する歌唱力評価装置が付いたものも出現するに到っ
ている。

この種の歌唱力評価装置は、伴奏と声楽家または職業歌
手によるお手本の歌唱が左右のチャンネルに別々に吹き
込まれたミュージックテープを再生し、マイクロフォン
を通して得られる歌い手の歌唱を、お手本の歌唱と比較
することにより、歌唱力を評価する方法を採っており、
比較の方法としては高炭に専門化された声楽的な手法を
採用するものから、単にリズムの一敗又は不一致をチェ
ックする簡単なものまで、種々の方法が用いられている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来の歌唱力評価装置は、例えばマイクロホンを通
して得られる歌い手の歌を、楽譜上の音譜に展開し、同
様に楽譜上の音譜に展開したお手本の歌とを、−音づつ
声楽上の差異をチェックした上で評価する構成であるた
め、回路構成の複雑化が避けられないだけでなく、採点
評価を下すまでに時間がかかりすぎる等の問題点があっ
た。

また、他の従来の歌唱力評価装置は、お手本の歌唱が吹
き込まれていない伴奏だけのテープミュージックでカラ
オケ演奏した場合に、歌い手の歌唱力評価が伴奏の内容
によって異なってしまい、正確に歌唱力を評価すること
ができない等の問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記問題点を解決したものであり、歌唱力
の評価対象である歌い手が、伴奏に合わせて唱ったとき
の音声から、基本ピッチ周波数の特定が十分可能な基本
波を抽出する抽出手段と、この抽出手段によって抽出さ
れた基本波音声を、比較の基準となる基準音声と同一オ
クターブ内の音に変換し、変換した音声データと基準音
声データの周波数のずれを所定のサンプリング周期で検
出し、数サンプリング周期にわたる前記ずれの移動平均
値にもとづいて、歌唱力を評価する評価回路とから構成
したことを要旨とするものである。

〔作用〕

この発明は、評価対象となる歌い手の音声から基本ピッ
チ周波数の特定が十分可能な基本波を抽出し、抽出した
基本波音声を、比較の基準となる基準音声と同一オクタ
ーブ内で離散値的に周波数比較し、比較結果を移動平均
法により評価する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例について、第１．２図を参照し
て説明する。第１図は、この発明の歌唱力評価装置の一
実施例を示す概略回路構成図、第２図は、第１図に示し
た中央処理装置の動作プログラムを説明するためのフロ
ーチャート図である。

第１図中、歌唱力評価装置１は、マイク入力端子２ｍと
左右のチャンネルのテープ入力端子２Ｉ！、２ｒを備え
た評価回路２と、評価回路２の評価結果を表示する表示
装置３とから大略構成される。

評価回路２のマイク入力端子２ｍは、マイクアンプ回路
４．６濾波帯域が３００）１ｚ程度の低域濾波回路５及
び波形整形回路６を介してＲＡＭ７に接続されている。

左チャンネルのテープ入力端子２１は、テープアンプ回
路８と、可聴帯域を濾波帯域とする低域濾波回路９及び
波形整形回路１０を介してＲＡＭ７に接続されている。

また、右チャンネルのテープ入力端子２ｒは、プリアン
プ回路１１とテープアンプ回路１２及び可聴帯域を濾波
帯域とする低域濾波回路１３及び波形整形回路１４を介
してＲＡＭ７に接続されている。

なお、マイク入力を低域濾波する低域濾波回路５の濾波
帯域が他と較べて狭いのは、歌い手の声の基本ピッチ周
波数の特定が、およそ３００Ｈｚまでの音声情報で十分
可能であるからである。

また、各波形整形回路６．１０．１４は、入力信号を増
幅後、所定の闇値以下の部分をクリップすることにより
、アナログ信号波形をディジタル信号波形に整形する。

ＲＡＭ７は、３個の波形整形回路６．１０．１４を介し
て供給されるマイク入力、２つのテープ入力をディジタ
ルデータとして記憶しＲＯＭ１５との間でデータのやり
とりを行う。ＲＯＭ１５は、ランチ回路１６を介するデ
ータバス１７とアドレスバス１８によって中央処理装置
１９に接続されており、中央処理装置１９は、ＲＯＭ１
５から読み出したデータに、あらかじめ定められた処理
手順に従った処理を施し、表示装置３を駆動するための
データをＲＯＭ１５に送り返す働きをする。

ＲＯＭ１５に送られてくる表示装置３を駆動するための
データは、ＲＡＭ７を介して表示装置３駆動用の駆動回
路２０と２１及び音声合成回路２２に供給される。音声
合成回路２２は、必要な指示や注意等を音声合成する。

一方、表示装置３は、Ｏから１９９までの数字が表示可
能な総合採点表示部２３と、主として高音域と低音域及
びリズムについての評価を５段階表示する表示部２４．
２５．２６からなり、総合採点表示部２３が、７個の発
光素子が８字状に配列された数字表示素子２３ａを３個
用いた構成であるのに対し、他の３個の表示部２４．２
５．２６は、それぞれ５個の発光素子２７を横一線に並
べ、上中下の３段階を形成して配列したマトリクス構造
をとる。

総合採点表示部２３の各数字表示素子２３ａは、駆動回
路２０によって時分割駆動され、他の表示部２４．２５
．２６の発光素子２７は、列ごとに駆動回路２０により
時分割駆動され、行ごとに駆動回路２１により時分割駆
動される。また、駆動回路２１は、前記３個の数字表示
素子２３ａの各コモン側を駆動する。

ところで、カラオケの伴奏に使用するミュージックテー
プを再生するテープレコーダ（図示せず）は、左右チャ
ンネルのテープ入力端子２Ｎ、２ｒに対し、それぞれ伴
奏とお手本の歌唱を入力する。

次に、上記歌唱力評価装置１の中枢である中央処理装置
１９の動作につき、第２図を併せ説明する。

まず、歌唱力評価装置１の電源を投入すると、第２図に
（１０１）で示すステップにおいて、リセ・ノドスイッ
チ（図示せず）がオンであるか否かが判断される。リセ
ットスイッチがオンである場合は、ステップ（１０２）
において、表示デモモードが選択され、表示装置１に表
示される種々の情報が適当に表示される。

リセットスイッチがオフである場合は、前回の歌唱者の
採点表示が残っているため、ステップ（１０３）におい
て、その採点表示の有効、無効の判断がなされ、有効で
あれば続くステップ（１０４）において、再度リセ・ノ
ドスイッチのオンオフが判断される。ステップ（１０３
）からステップ（１０Ｂ）までは、アイドルモードと呼
ばれるが、ステップ（１０３）における無効判断又はス
テップ（１０４）におけるオン判断があると、いよいよ
採点準備態勢に入り、ステップ（１０５）において、表
示装置３はノーマルブリンク状態となる。ノーマルブリ
ンク状態では、総合採点表示部２３が１００点を表示す
るほか、表示部２４．２５．２６の各発光素子２７が一
定のリズムで点滅を繰り返す。

次に、伴奏音束のテープ入力の有無が、ステップ（１０
６）における左チヤンネルテープ入力端子２１への信号
入力の有無によってチェックされ、信号入力ありの場合
には、ステップ（１０７）におけるポツプノイズかどう
かの判断及びステップ（１０８）におけるテープ走行モ
ードの判断を経て、ステップ（１０９）における高速プ
リンタ状態に到る。テープ入力がポツプノイズであるか
どうかは、テープ入力の持続時間等に基いて判断される
。また、テープ走行モードについては、早送り叉は巻き
戻し中かを判断するものであり、キュー或いはレビュー
等の特殊再生時にはステップ（１０５）に戻ることにな
るが、特殊再生機能をもたない通常の再生専用機の場合
には、ステップ（１０８）を省略することもできる。

ステップ（１０９）において、表示装置３が高速ブリン
ク状態に入ると、続くステップ（１１０）において右チ
ャンネルのテープ入力端子２ｒへの信号入力の有無、す
なわちお手本とする歌唱者の歌唱が開始されたかどうか
のチェ７りが行われる。そして、この歌唱の開始が判断
されると、ステップ（１１１）において、ノイズでない
ことが判断され、かつステップ（１１２）においてリセ
ットスイッチがオフのままであることが判断されると、
ここで始めて実質的に採点に必要なデータの採取を行う
サンプルモードへと移行する。

サンプルモードにあっては、まずステップ（１１′３）
において、ＲＡＭ７に蓄えられた左右のテープ入力につ
いての第１データをクリアする。次に、ステップ（１１
４）において、左右のテープ入力の有無がチェックされ
、左右のテープ入力がある場合に、続（ステップ（１１
５）において、右チャンネルのテープ入力について第２
データをサンプリングするとともに、ステップ（１１６
）においてマイク入力について、第２データをサンプリ
ングする。

ステップ（１１６）に続くステップ（１１７）では、第
１データと第２データについて、テープ入力とマイク入
力についてそれぞれ同じオクターブ内の音となるようオ
クターブ変換する。

このオクターブ変換は、テープ入力どうし、マイク入力
どうしで行われるが、続くステップ（１１８）では、テ
ープ入力、マイク入力相互間でオクターブ変換が行われ
、マイク入力はテープ入力と同−オクターブ内の音に変
換される。

こうして２度のオクターブ変換により、比較の枠を必要
最小限に狭められたテープ入力とマイク入力は、ステッ
プ（１１９）において、サンプリング周期に同期して周
波数がずれ、すなわち音程のずれが検出される。ところ
で、マイク入力はＲＡＭ７に供給される前に、低域濾波
回路５にて基本波のみが抽出されているため、音程のず
れを検出する上で誤動作の原因となる不要な信号成分は
、極めて少ない。従って、オクターブ変換された基本波
音声とテープ入力として与えられる基準音声との比較は
、必要最小限のデータを最大限活用することにより行わ
れる。

ステップ（１１９）において検出されたテープ入力とマ
イク入力の周波数のずれは、続くステップ（１２０）に
おいて、数サンプリング周期にわたって移動平均される
。この移動平均処理により、歌唱力を評価する上での例
外的なデータは希釈化され、評価についての客観性１、
公平性を高めることができる。

ステップ（１２１）は、歌唱力を高音域と低音域に分け
て評価する上で、歌い手の音域に合わせて高音域と低音
域の闇値を変更するためのステップであり、歌唱の進行
に合わせてグイナミソクに実行される。

なお歌唱中は、表示装置３の表示部２４と２６がそれぞ
れテープ入力とマイク入力の音程変化に合わせて表示が
変化し、リズム上の歌唱ガイドの役目を果たすようにな
っており、この歌唱ガイドのためのブリンクがステップ
（１２２）において行われる。

サンプルモードを構成する上述のステップ（１１３）な
いしく１２２）は、左右のテープ入力が消滅するまで繰
り返し行われ、ステップ（１１４）において左右のテー
プ入力が消滅したことが判断された時点でステップ（１
２３）　、（１２４）からなるエンドチェックモードと
、これに続く採点モードに移行する。エンドチェックモ
ードは左右のテープ入力の消滅をステップ（１２３）に
おいてｔｌｉｉＥしたのち、テープエンドに達したこと
を３秒間の待機を内容とするステップ（１２４＞を経て
チェックする。

ステップ（１２４）において、テープの再生終了が確認
されると、まずステップ（１２６）において、歌唱力の
総合採点結果が、表示装置３の総合採点表示部２３に、
１００点満黒牛の何点かで表示される。

また、ステップ（１２６）に続（ステップ（１２７）で
は、高音域と低音域の歌唱力評価とリズムについての評
価を、表示装置３の各表示部２４．２５．２６に５段階
表示する。

このように、上記歌唱力評価装置１は、評価対象となる
歌い手の音声から、低域濾波回路５を介して基本波を抽
出し、この基本波を、評価回路２内の中央処理装置１９
にて比較の基準となる基準音声と同一オクタ−・ブ内に
オクターブ変換し、所定のサンプリング周期で基本波と
基準音声の周波数ずれを検出し、このずれを数サンプリ
ング周期にわたって移動平均し、その移動平均結果に基
いて歌唱力の評価を下す構成としたから、歌い手の歌唱
力評価に必要な音程とリズムの２要素を、比較の枠を最
小必要限にとどめつつ、しかも最小必要限のデータを最
大限に活用することによって評価することができ、また
例外的なデータが排除されるので、公平で正確な評価が
短時間で可能であり、構成を複雑化することなく、安価
に製造することができる。

゛　〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によれば、評価対象とな
る歌い手の音声から基本波を抽出し、この基本波を、比
較の基準となる基準音声と同一オクターブ内にオクター
ブ変換し、所定のサンプリング周期で基本波と基準音声
の周波数のずれを検出し、このずれを数サンプリング周
期にわたって移動平均し、その移動平均結果にもとづい
て歌唱力の評価を下す構成としたから、歌い手の歌唱力
評価に必要な音程とリズムの２要素を、比較の枠を最小
必要限にとどめつつ、しかも最小必要限のデータを最大
限に活用することによって評価することができ、また例
外的なデータが排除されるので、公平で正確な評価が短
時間で可能であり、構成を複雑化することなく、安価に
製造することができる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の歌唱力評価装置の一実施例を示す
概略回路構成図、第２図は、第１図に示した中央処理装
置の動作プログラムを説明するためのフローチャート図
である。 １・・・歌唱力評価装置、２・・・評価回路、５・・・
低域濾波回路。 特　　許　　出　　願　　人 日本ケミコン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）歌唱力の評価対象である歌い手が、伴奏に合わせ
   て唱ったときの音声から、基本ピッチ周波数の特定が十
   分可能な基本波を抽出する抽出手段と、この抽出手段に
   よって抽出された基本波音声を、比較の基準となる基準
   音声と同一オクターブ内の音に変換し、変換した音声デ
   ータと基準音声データの周波数のずれを所定のサンプリ
   ング周期で検出し、数サンプリング周期にわたる前記ず
   れの移動平均値に基いて、歌唱力を評価する評価回路と
   からなる歌唱力評価装置。