歌唱採点装置、及びプログラム
【課題】 歌唱の際に発声すべき音声のピッチに係わらず、より人間の聴感に合った採点を行える歌唱採点装置を提供する。
【解決手段】 カラオケシステム１１は、シーケンスデータの再生によりカラオケ演奏を行う。その演奏中は、マイク１２から入力された音声のピッチと、シーケンスデータから特定される、発声すべき音声のピッチとのピッチ比を算出し、その算出したピッチ比を用いて、複数のピッチ比を採点単位とした評価を行う。カラオケ演奏終了後、採点単位の評価結果を用いてユーザーの歌唱を採点し、その採点結果を表示装置１４に表示させる。
【解決手段】 カラオケシステム１１は、シーケンスデータの再生によりカラオケ演奏を行う。その演奏中は、マイク１２から入力された音声のピッチと、シーケンスデータから特定される、発声すべき音声のピッチとのピッチ比を算出し、その算出したピッチ比を用いて、複数のピッチ比を採点単位とした評価を行う。カラオケ演奏終了後、採点単位の評価結果を用いてユーザーの歌唱を採点し、その採点結果を表示装置１４に表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
伴奏に合わせて歌をうたうカラオケは現在、娯楽として多くの人に楽しまれている。そのカラオケ用のカラオケ装置のなかには、自身の歌唱力を客観的に把握したいと望む人などに対応できるように、その歌唱力を採点する歌唱採点装置を搭載したものも多く製品化されている。
【０００３】
上記採点は、利用者が歌唱により発声した音声の音高（ピッチ）、及びその音声の発声タイミングのうちの少なくとも一方に着目して行われるのが普通である。そのような採点を行う従来の歌唱採点装置としては、例えば特許文献１、２にそれぞれ記載されたものがある。
【０００４】
特許文献１、２にそれぞれ記載された従来の歌唱採点装置では、音声のピッチに着目した評価（ピッチずれの評価）は、その音声のピッチ（以降、その音声、ピッチはそれぞれ「利用者音声」「利用者ピッチ」と呼ぶ）と、その音声を発声させたタイミングで発声すべき音声のピッチ（以降、その音声、ピッチはそれぞれ「参照音声」「参照ピッチ」と呼ぶ）との間の音高（ピッチ）差（差分）を求め、その音高差に応じて固定的に行っていた。採点結果と聴感による評価とがより一致するように、特許文献１に記載された従来の歌唱採点装置では、ピッチ変動のピークとボトムで挟まれた部分の平均ピッチを求め、参照音声の発声期間内に存在する平均ピッチの中で最も参照ピッチに近いものを採点用に選択するようにしている。特許文献２に記載された従来の歌唱採点装置では、２００ｍｓ程度の一定の長さを１つのフレームとして、フレーム内で検出したピッチのヒストグラムを作成し、最大度数となる階級の階級値を当該フレームにおける利用者ピッチとして採用している。
【０００５】
人間の聴覚系は、音の高さの違いにきわめて敏感である。しかし、音程(音の高さの違い)の量は、周波数比にほぼ比例することが知られている。それにより、例えば４４０Ｈｚと８８０Ｈｚの２音の高さの違いと、８８０Ｈｚと１７６０Ｈｚの２音の高さの違いはどちらも１：２であるから、聴感上、同じ違いであると認識される。
【０００６】
人間は上述したような聴覚系を有しているため、ピッチずれを認識できるピッチ差はピッチによって異なることになる。これは、特許文献１、２にそれぞれ記載された従来の歌唱採点装置で採用されているような利用者ピッチと参照ピッチの差分に応じた固定的な評価では、ピッチによって、評価（採点）結果と聴感上の評価の差が変動することを意味する。このことから、聴感による評価との差をより小さくさせるうえでは、言い換えれば、より人間の聴感に合った採点を行えるようにするうえでは、ピッチによって評価（採点）結果が変動しないようにすることも重要であると考えられる。
【特許文献１】特開平１０−２６９９５号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、歌唱の際に発声すべき音声のピッチに係わらず、より人間の聴感に合った採点を行える歌唱採点装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の歌唱採点装置は、利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行うことを前提とし、利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及び該音声信号に対応する楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出する音高比算出手段と、音高比算出手段が算出した音高比を用いて、利用者による歌唱を採点する採点手段と、を具備する。
【０００９】
なお、上記採点手段は、音高比算出手段が算出する所定数の音高比を採点単位として、該採点単位毎に、該音高比から音高のずれを評価して採点を行う、ことが望ましい。また、採点単位とする音高比のなかで予め定めた範囲を越えている音高比を除外して該採点単位の評価を行う、ことが望ましい。採点単位の評価結果は予め定めたタイミングで順次、利用者に通知できる、ことが望ましい。
【００１０】
本発明のプログラムは、上記歌唱採点装置が具備する各手段を実現させるための機能を搭載している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及びその音声信号に対応する楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出し、その音高比を用いて、利用者による歌唱を採点する。
【００１２】
人間の聴覚系では、音程(音の高さの違い)の量は、周波数比にほぼ比例することが知られている。このことから、上記音高比を算出し、歌唱の採点に用いることにより、歌唱の際に発声すべき音声のピッチに係わらず、その聴覚系の特性に合ったより適切な採点を行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態による歌唱採点装置を搭載のカラオケシステムを用いて構築されたカラオケ用システムの構成を説明する図である。
【００１４】
図１に示すように、カラオケ用システムは、カラオケシステム（カラオケ装置）１１に、音声入力用のマイク１２、音声放音用の複数のスピーカ１３、及びテレビジョン、或いは液晶表示装置等の表示装置１４をそれぞれ接続させた形で構築されている。それにより、カラオケシステム１１は、表示装置１４に歌詞等を表示させ、マイク１２から入力した音声、及びカラオケ用の演奏をスピーカ１３により放音させるものとして実現されている。
【００１５】
図２は、上記カラオケシステム１１の構成図である。図２に示すように、システム１１全体の制御を行うＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種制御用データを格納したＲＯＭ２０２と、ＣＰＵ２０１がワークに用いるＲＡＭ２０３と、音声の入力によってマイク１２が出力するアナログの音声信号をデジタルデータ（音声データ）に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２０４と、各種操作子を備えたスイッチ（ＳＷ）部２０５と、カラオケ用の演奏を再生するためのシーケンサ２０６と、そのシーケンサ２０６の指示に従って楽音の波形データを生成する音源２０７と、ＣＰＵ２０１が出力する音声データと音源２０７が出力する波形データを入力し、それらを混合し放音用の波形データとして出力するミキサ２０８と、そのミキサ２０８が出力する波形データをＤ／Ａ変換してアナログのオーディオ信号を出力するＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）と、を備えている。
【００１６】
上記カラオケ用の演奏を再生するためのシーケンスデータは、例えばスタンダードＭＩＤＩファイル（ＳＭＦ）の形でＲＯＭ２０２、或いはシーケンサ２０６に格納されている。ここではＳＭＦはＲＯＭ２０２に格納されているとの前提で以降の説明を行う。そのＲＯＭ２０２には、ＳＭＦ（楽曲）毎に歌詞表示用のテキストデータも併せて格納されている。
【００１７】
上記スイッチ部２０５は、操作の対象となるスイッチ類として、選曲等に用いられるテンキー、カラオケ演奏の再生開始／終了を指示するための再生開始／終了スイッチなどを備えている。また、ミキシングレベルの調整用、音量調整用、カラオケ演奏のキー（音高）調整用、といった各種の調整を行うための調整用つまみを複数、備えている。また、それらの操作子の状態変化を検出するための検出回路を備えており、その検出回路は随時、スイッチ類では押下された操作子、つまみでは状態が変化したつまみ、その変化後の状態をＣＰＵ２０１に通知する。ＣＰＵ２０１は、その通知によりユーザーの指示に対応するための制御を行う。
【００１８】
上記テンキーによる選曲は、例えば曲番号を入力することで行うようになっている。その曲番号をユーザーが入力すると、ＣＰＵ２０１はスイッチ部２０５からの通知によりその曲番号を認識し、その曲番号が割り当てられたＳＭＦ（シーケンスデータ）をＲＯＭ２０２から読み出してシーケンサ２０６に送る。それにより、シーケンサ２０６は、ＣＰＵ２０１から受け取ったＳＭＦを対象に再生を行う。
【００１９】
そのＳＭＦでは、演奏イベントの内容を示すＭＩＤＩデータに、それを処理すべきタイミングを示す時間データが付加された形となっている。このことから、その再生は、時間データに従ってＭＩＤＩデータを順次、処理していくことで行われる。そのＭＩＤＩデータの処理により、音源２０７には音高を指定しての楽音の発音開始、その終了がシーケンサ２０６から指示される。
【００２０】
そのシーケンサ２０６は、メロディに相当する楽音の発音に係わるＭＩＤＩデータを処理する場合に、そのＭＩＤＩデータによって発音開始、或いは終了される楽音のピッチ（参照ピッチ：ノートナンバー）をＣＰＵ２０１に通知する。その通知によってＣＰＵ２０１は、シーケンスデータの再生中（カラオケ演奏中）に発声すべき音声の参照ピッチ、その音声を発声すべき期間を認識する。メロディに相当する楽音の発音に係わるＭＩＤＩデータを判別できるように、そのＭＩＤＩデータは予め定めたチャンネルのデータとして格納するようになっている。その参照ピッチはキー調整用のつまみへの操作によって変化するが、ここでは説明上、便宜的にその変化は想定しないこととする。
【００２１】
シーケンスデータの再生中、ＣＰＵ２０１は、ＡＤＣ２０４から入力する音声データにより、マイク１２を通して入力された音声のピッチ（利用者ピッチ）を検出し、その検出結果を用いてユーザーの歌唱に対する採点を行う。その採点結果は、シーケンスデータの再生の終了後、表示装置１４に表示させる。
【００２２】
ＡＤＣ２０４は、予め定められたサンプリング周期で音声信号のサンプリングを行い、音声データを出力する。その音声データからピッチ検出を行うためにＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に確保した領域に、過去、所定期間分の音声データを格納している。以降、図３、及び図４を参照して、シーケンスデータの再生、その再生により行う採点について詳細に説明する。
【００２３】
図３は、再生処理のフローチャートである。シーケンスデータの再生のためにＣＰＵ２０１が実行する処理を抜粋してその流れを示したものである。始めに図３を参照して、その再生処理について詳細に説明する。その再生処理は、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０２に格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００２４】
先ず、ステップ３０１では、ユーザーのスイッチ部２０５への操作に応じた楽曲の選択を行う。ユーザーが楽曲を指定するために入力した曲番号は、スイッチ部２０５からユーザーが操作したと通知されるキーの種類、その順序から特定される。ユーザーが曲番号を入力した後はステップ３０２に移行して、シーケンスデータの再生を指示するのを待つ。その指示は、上述したように再生開始／終了スイッチを操作することで行うようになっていることから、そのボタンの操作によってステップ３０３に移行する。
【００２５】
ステップ３０３では、ユーザーが指定したシーケンスデータ（ＳＭＦ）をＲＯＭ２０２から読み出してシーケンサ２０６に送り、その再生開始を指示する。また、それに対応するテキストデータをＲＯＭ２０２から読み出し、表示装置１４に歌詞として表示させる。その後にステップ３０４に移行する。
【００２６】
シーケンスデータの再生開始をシーケンサ２０６に指示することにより、カラオケ演奏が開始され、その開始によってユーザーは歌唱をしかるべきタイミングで開始することになる。ステップ３０４以降では、その歌唱に対応するための処理が行われる。
【００２７】
先ず、ステップ３０４では、ユーザーの歌唱に対する採点用の採点データを収集するための採点データ収集処理を実行する。続くステップ３０５では、ユーザーの歌唱によりマイク１２から入力された音声（利用者音声）と発声すべき音声（参照音声）の間のピッチ（音高）のずれを表示装置１４に表示させるための処理を行う。その次に移行するステップ３０６では、設定に応じて、利用者音声のピッチを参照ピッチに補正する操作を音声データに対して行い、ミキサ２０８に出力する処理を行う。ステップ３０７にはその実行後に移行する。
【００２８】
上記ステップ３０５の処理の実行によるピッチずれの表示の更新は、例えば発声すべき音声単位で行われる。そのずれを表示によって通知することにより、ユーザーが歌唱中により正しいピッチの音声を発声できるようになる。
【００２９】
ステップ３０７では、シーケンスデータの再生停止が指示、或いはその再生が終了したか否か判定する。上記再生開始／終了スイッチを操作してシーケンスデータの再生終了をユーザーが指示するか、或いはその再生終了がシーケンサ２０６から通知された場合、判定はＹＥＳとなり、ステップ３０８で採点結果（点数）を表示装置１４に表示させた後、一連の処理を終了する。シーケンスデータの再生終了をユーザーが指示していたときには、ステップ３０８ではシーケンサ２０６への再生終了の指示を併せて行う。そうでない場合には、判定はＮＯとなって上記ステップ３０４に戻る。それにより、シーケンスデータの再生が終了するまでの間、ステップ３０４〜３０７で形成される処理ループは繰り返し実行される。その実行周期はサンプリング周期である。
【００３０】
図４は、上記ステップ３０４として実行される採点データ収集処理のフローチャートである。次に図４を参照して、その収集処理について詳細に説明する。
先ず、ステップ４０１では、ＡＤＣ２０４を介して音声データの形で入力した音声のピッチを検出し、そのピッチ（利用者ピッチ）と、シーケンサ２０６から通知された、この時点で発声すべき音声のピッチ（参照ピッチ）とのピッチ比を算出する。本実施の形態では、そのピッチ比として、参照ピッチを利用者ピッチで割って得られる値を算出している。その算出後は、ステップ４０２でそのピッチ比を変数ｐ＿ｒａｔｉｏに代入し、更にステップ４０３で変数ｄｉｆｆに、変数ｐ＿ｒａｔｉｏの値から１を引いた値（＝ｐ＿ｒａｔｉｏ−１．０）を代入してからステップ４０４に移行する。
【００３１】
上記利用者ピッチの検出方法は、特に限定するものではないが、本実施の形態では、出願人が特願２００５−５４４８１の願書に添付の明細書に記載された方法を採用している。その方法を採用することにより、上記ピッチ比は以下のような流れで算出される。
（１）先ず、ＲＡＭ２０３に確保した領域から予め定めたサイズ分の音声データをフレームとして抽出し、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）により周波数領域に変換する
（２）周波数領域に変換することで周波数チャンネル毎に得られた周波数成分から、倍音もしくは基音が存在する周波数チャンネルを２つ以上見つける。ここでこのようなチャンネルが見つからない場合は、音声が入力されていない、或いは入力された音声が無声音であると判断し、ピッチ比は算出しない
（３）（２）で２つ以上の周波数チャンネルが見つかった場合、見つかった２つ以上のチャンネルのうちの１つを基準チャンネルとする
（４）見つかった２つ以上の周波数チャンネルのチャンネルインデクスに対応する周波数の最大公約数を算出する
（５）算出した最大公約数から上記基準チャンネルが何倍音に相当するのかを判定する
（６）シーケンサ２０６から通知されている参照ピッチに対応する周波数チャンネルでのフレーム間位相差を（５）で判定した倍数分乗算し、目標位相差とする
（７）上記基準チャンネルのフレーム間位相差と（６）で算出した目標位相差の比を算出する
（７）で算出される比が、参照ピッチを利用者ピッチで割って得られるピッチ比である。このことから、そのピッチ比は、ユーザーが正しいピッチの音声を発声していた場合に１となる。変数ｄｉｆｆの値は、その音声のピッチが参照ピッチよりも低ければ正、その参照ピッチよりも高ければ負となる。上述のようにピッチ比を算出する場合、ミッシング・ファンダメンタルと呼ばれる基本周波数が欠落、或いは他の周波数と比較して非常に小さいような楽音でも確実にピッチ比を算出することができる。
【００３２】
ステップ４０４では、変数ｄｉｆｆの値の絶対値が、予め定められた定数OUTER＿THRESHより大きいか否か判定する。その絶対値が定数OUTER＿THRESH以下であった場合、判定はＮＯとなってステップ４０５に移行する。そうでない場合には、判定はＹＥＳとなり、ここで一連の処理を終了する。
【００３３】
ピッチ比算出（ピッチ検出）ではエラーが発生する可能性がある。このことから、本実施の形態では、上記ステップ４０４の判定処理により、ピッチ比が定数OUTER＿THRESHにより指定される範囲外となっているものはピッチ比算出においてエラーが発生していると見なし、採点を行ううえで除外している。倍音もしくは基音が存在する周波数チャンネルが２つ以上見つからなかった場合や、発声すべき音声が存在しない場合には、特には図示していないが、ステップ４０１の処理を実行した後、一連の処理を終了するようになっている。そのようにして、評価を行ううえで考慮すべきでないピッチ比や期間を除外することにより、評価はより適切に行えるようになる。上記定数OUTER＿THRESHとしては、たとえば５度音程を目安に決定する。
【００３４】
発生する音声には、ピッチの揺らぎが生じることが多いのが実情である。このことから、その揺らぎを考慮し、一定のデータ数を採点単位として、その採点単位毎に採点用のデータを収集するようにしている。ここでは、その採点単位を「採点フレーム」と呼ぶことにする。変数ａｃｃｕｍ、ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒ、及びａｖｇは、採点フレーム毎にピッチに着目した評価を行うために用意した変数である。上記一定のデータ数は定数ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍとして用意されている。
【００３５】
ステップ４０５では、変数ａｃｃｕｍに、それまでの値に変数ｄｉｆｆの値を加算した結果（＝ａｃｃｕｍ＋ｄｉｆｆ）を代入する。次のステップ４０６では、変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値をインクリメントする。その次に移行するステップ４０７では、変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値が定数ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍと等しいか否か判定する。変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値は、現時点の採点フレーム内で有効とするピッチ比を算出した回数に相当する。このことから、その採点フレーム分の有効とするピッチ比の算出が行われた場合、判定はＹＥＳとなってステップ４０８に移行する。そうでない場合には、判定はＮＯとなり、ここで一連の処理を終了する。
【００３６】
ステップ４０７でのＹＥＳの判定は、当該採点フレームで算出の対象となるピッチ比が存在していないことを意味する。このことから、ステップ４０８以降では、当該採点フレームを対象にピッチに着目した評価を行い、その評価結果を保存するための処理が行われる。
【００３７】
先ず、ステップ４０８では、対象となる採点フレーム数カウント用の変数ｆｒａｍｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値をインクリメントする。続くステップ４０９では、変数ａｖｇに、変数ａｃｃｕｍの値を定数ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍで割った値を代入する。その代入後はステップ４１０に移行して、変数ａｖｇの値の絶対値が、予め定めた定数PASS＿THRESHより小さいか否か判定する。その定数PASS＿THRESHは、ピッチずれが発生していないと見なすピッチ比の範囲を示す値として決定したものである。変数ａｖｇの値は、当該採点フレームにおけるピッチ比の平均値を相対的に示す値であり、定数PASS＿THRESHは、その変数ａｖｇの値を想定して決定している。このことから、その平均値がその範囲内であった場合、変数ａｖｇの値の絶対値は定数PASS＿THRESH以下、つまり判定はＹＥＳとなり、次にステップ４１１で変数ｐａｓｓ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値をインクリメントした後、ステップ４１２に移行する。そうでない場合には、判定はＮＯとなり、次にそのステップ４１２の処理を実行する。
【００３８】
人間の聴覚系は、音の高さの違いにきわめて敏感である。周知のように、連続する２つの音の高さの違いを聞き取ることができる周波数差の最小値（周波数弁別閾）に個人差はあるが、普通の人でも０．２％程度であるとされている。この値は、耳の鋭い専門家では０．１％以下になる。上記定数PASS＿THRESHは、例えばそのようなことも考慮して決定した値である。
【００３９】
ステップ４１２では、変数ａｃｃｕｍに０を代入する。続くステップ４１３では、変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒに０を代入する。そのようにして、次の採点フレームの評価を行うために変数を初期化した後、一連の処理を終了する。
【００４０】
ミキサ２０８に出力する音声データの生成は、ＲＡＭ２０３に別に確保した領域を用いて行われる。図３のステップ３０６では、上記ステップ４０２で変数ｐ＿ｒａｔｉｏに代入されるピッチ比に従ってピッチスケーリングを行い、そのスケーリングを行った後の音声データをその領域に格納されている音声データにオーバーラップ加算する。ミキサ２０８には、オーバーラップ加算後の１サンプリング分の音声データを出力する。
【００４１】
図３のステップ３０８では、上記変数ｐａｓｓ＿ｃｏｕｎｔｅｒ、ｆｒａｍｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒの各値を用いて点数を計算し表示させる。その点数をｇｒａｄｅと表記すると、それは例えば下記式で算出される。
【００４２】
grade＝pass＿counter／frame＿counter×100
人間の聴覚系は、音程(音の高さの違い)の量は、周波数比にほぼ比例することが知られている。このことに着目し、利用者ピッチと参照ピッチのピッチ比を用いてユーザーの歌唱を評価し採点している。このため、楽曲で発声すべき音声のピッチの傾向（ピッチ毎の発声すべき音声の数）に係わらず、人間の聴感に合った採点を行うことができる。それにより、採点結果（点数）は、より多くの人にとって適切と評価できるものとなる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、ピッチにのみ着目して歌唱を評価し採点するようにしているが、音声の発声タイミング（発声開始、及び終了のうちの少なくとも一方のタイミング、或いは発声期間、など）に着目した評価を併せて行うようにしても良い。ユーザーのレベルに応じた採点が行えるように、複数の異なる定数PASS＿THRESHを選択できるようにしても良い。その選択（或いは設定）はユーザーが任意に行えるようにすることが望ましい。ピッチ比の算出方法やそのピッチ比を用いた採点方法などは本実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形を行っても良い。音声の入力では、ネットワークを介して行っても良く、ＣＤ等の記録媒体を介して行えるようにしても良い。参照ピッチでは、メロディ以外のパートで発音される楽音のピッチを参照ピッチとしても良い。
【００４４】
上述したような歌唱採点装置、或いはその変形例を実現させるプログラムの全て、或いは一部は、記録媒体に格納して配布するようにしても良い。或いはネットワークを構成する通信媒体を介して配布するようにしても良い。そのようにした場合には、ユーザーはプログラムを取得してデータ処理装置（コンピュータ）にロードすることにより、その装置に本発明を適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態による歌唱採点装置を搭載のカラオケシステムを用いて構築されたカラオケ用システムの構成を説明する図である。
【図２】本実施の形態による歌唱採点装置を搭載のカラオケシステムの構成図である。
【図３】再生処理のフローチャートである。
【図４】採点データ収集処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１ ＣＰＵ
５ 音源部
５−１ 整数アドレス計算ブロック
５−２ 小数アドレス計算ブロック
５−３ ＥＮＶ発生ブロック
５−４ 波形ＲＯＭデータラッチブロック
５−５ 積和ブロック
５−６ 累算ブロック
６ 波形ＲＯＭ
５０１〜５０４、５０９〜５１１、５２１〜５２３ レジスタ
５０５、５０６、５１６、５１７ マルチプレクサ
５０７ 加減算器
５１４ 右２ビットシフタ
５１５ 演算器
５１９ 乗算器
５２０ 加算器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
伴奏に合わせて歌をうたうカラオケは現在、娯楽として多くの人に楽しまれている。そのカラオケ用のカラオケ装置のなかには、自身の歌唱力を客観的に把握したいと望む人などに対応できるように、その歌唱力を採点する歌唱採点装置を搭載したものも多く製品化されている。
【０００３】
上記採点は、利用者が歌唱により発声した音声の音高（ピッチ）、及びその音声の発声タイミングのうちの少なくとも一方に着目して行われるのが普通である。そのような採点を行う従来の歌唱採点装置としては、例えば特許文献１、２にそれぞれ記載されたものがある。
【０００４】
特許文献１、２にそれぞれ記載された従来の歌唱採点装置では、音声のピッチに着目した評価（ピッチずれの評価）は、その音声のピッチ（以降、その音声、ピッチはそれぞれ「利用者音声」「利用者ピッチ」と呼ぶ）と、その音声を発声させたタイミングで発声すべき音声のピッチ（以降、その音声、ピッチはそれぞれ「参照音声」「参照ピッチ」と呼ぶ）との間の音高（ピッチ）差（差分）を求め、その音高差に応じて固定的に行っていた。採点結果と聴感による評価とがより一致するように、特許文献１に記載された従来の歌唱採点装置では、ピッチ変動のピークとボトムで挟まれた部分の平均ピッチを求め、参照音声の発声期間内に存在する平均ピッチの中で最も参照ピッチに近いものを採点用に選択するようにしている。特許文献２に記載された従来の歌唱採点装置では、２００ｍｓ程度の一定の長さを１つのフレームとして、フレーム内で検出したピッチのヒストグラムを作成し、最大度数となる階級の階級値を当該フレームにおける利用者ピッチとして採用している。
【０００５】
人間の聴覚系は、音の高さの違いにきわめて敏感である。しかし、音程(音の高さの違い)の量は、周波数比にほぼ比例することが知られている。それにより、例えば４４０Ｈｚと８８０Ｈｚの２音の高さの違いと、８８０Ｈｚと１７６０Ｈｚの２音の高さの違いはどちらも１：２であるから、聴感上、同じ違いであると認識される。
【０００６】
人間は上述したような聴覚系を有しているため、ピッチずれを認識できるピッチ差はピッチによって異なることになる。これは、特許文献１、２にそれぞれ記載された従来の歌唱採点装置で採用されているような利用者ピッチと参照ピッチの差分に応じた固定的な評価では、ピッチによって、評価（採点）結果と聴感上の評価の差が変動することを意味する。このことから、聴感による評価との差をより小さくさせるうえでは、言い換えれば、より人間の聴感に合った採点を行えるようにするうえでは、ピッチによって評価（採点）結果が変動しないようにすることも重要であると考えられる。
【特許文献１】特開平１０−２６９９５号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、歌唱の際に発声すべき音声のピッチに係わらず、より人間の聴感に合った採点を行える歌唱採点装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の歌唱採点装置は、利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行うことを前提とし、利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及び該音声信号に対応する楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出する音高比算出手段と、音高比算出手段が算出した音高比を用いて、利用者による歌唱を採点する採点手段と、を具備する。
【０００９】
なお、上記採点手段は、音高比算出手段が算出する所定数の音高比を採点単位として、該採点単位毎に、該音高比から音高のずれを評価して採点を行う、ことが望ましい。また、採点単位とする音高比のなかで予め定めた範囲を越えている音高比を除外して該採点単位の評価を行う、ことが望ましい。採点単位の評価結果は予め定めたタイミングで順次、利用者に通知できる、ことが望ましい。
【００１０】
本発明のプログラムは、上記歌唱採点装置が具備する各手段を実現させるための機能を搭載している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及びその音声信号に対応する楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出し、その音高比を用いて、利用者による歌唱を採点する。
【００１２】
人間の聴覚系では、音程(音の高さの違い)の量は、周波数比にほぼ比例することが知られている。このことから、上記音高比を算出し、歌唱の採点に用いることにより、歌唱の際に発声すべき音声のピッチに係わらず、その聴覚系の特性に合ったより適切な採点を行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施の形態による歌唱採点装置を搭載のカラオケシステムを用いて構築されたカラオケ用システムの構成を説明する図である。
【００１４】
図１に示すように、カラオケ用システムは、カラオケシステム（カラオケ装置）１１に、音声入力用のマイク１２、音声放音用の複数のスピーカ１３、及びテレビジョン、或いは液晶表示装置等の表示装置１４をそれぞれ接続させた形で構築されている。それにより、カラオケシステム１１は、表示装置１４に歌詞等を表示させ、マイク１２から入力した音声、及びカラオケ用の演奏をスピーカ１３により放音させるものとして実現されている。
【００１５】
図２は、上記カラオケシステム１１の構成図である。図２に示すように、システム１１全体の制御を行うＣＰＵ２０１と、ＣＰＵ２０１が実行するプログラムや各種制御用データを格納したＲＯＭ２０２と、ＣＰＵ２０１がワークに用いるＲＡＭ２０３と、音声の入力によってマイク１２が出力するアナログの音声信号をデジタルデータ（音声データ）に変換するＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２０４と、各種操作子を備えたスイッチ（ＳＷ）部２０５と、カラオケ用の演奏を再生するためのシーケンサ２０６と、そのシーケンサ２０６の指示に従って楽音の波形データを生成する音源２０７と、ＣＰＵ２０１が出力する音声データと音源２０７が出力する波形データを入力し、それらを混合し放音用の波形データとして出力するミキサ２０８と、そのミキサ２０８が出力する波形データをＤ／Ａ変換してアナログのオーディオ信号を出力するＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）と、を備えている。
【００１６】
上記カラオケ用の演奏を再生するためのシーケンスデータは、例えばスタンダードＭＩＤＩファイル（ＳＭＦ）の形でＲＯＭ２０２、或いはシーケンサ２０６に格納されている。ここではＳＭＦはＲＯＭ２０２に格納されているとの前提で以降の説明を行う。そのＲＯＭ２０２には、ＳＭＦ（楽曲）毎に歌詞表示用のテキストデータも併せて格納されている。
【００１７】
上記スイッチ部２０５は、操作の対象となるスイッチ類として、選曲等に用いられるテンキー、カラオケ演奏の再生開始／終了を指示するための再生開始／終了スイッチなどを備えている。また、ミキシングレベルの調整用、音量調整用、カラオケ演奏のキー（音高）調整用、といった各種の調整を行うための調整用つまみを複数、備えている。また、それらの操作子の状態変化を検出するための検出回路を備えており、その検出回路は随時、スイッチ類では押下された操作子、つまみでは状態が変化したつまみ、その変化後の状態をＣＰＵ２０１に通知する。ＣＰＵ２０１は、その通知によりユーザーの指示に対応するための制御を行う。
【００１８】
上記テンキーによる選曲は、例えば曲番号を入力することで行うようになっている。その曲番号をユーザーが入力すると、ＣＰＵ２０１はスイッチ部２０５からの通知によりその曲番号を認識し、その曲番号が割り当てられたＳＭＦ（シーケンスデータ）をＲＯＭ２０２から読み出してシーケンサ２０６に送る。それにより、シーケンサ２０６は、ＣＰＵ２０１から受け取ったＳＭＦを対象に再生を行う。
【００１９】
そのＳＭＦでは、演奏イベントの内容を示すＭＩＤＩデータに、それを処理すべきタイミングを示す時間データが付加された形となっている。このことから、その再生は、時間データに従ってＭＩＤＩデータを順次、処理していくことで行われる。そのＭＩＤＩデータの処理により、音源２０７には音高を指定しての楽音の発音開始、その終了がシーケンサ２０６から指示される。
【００２０】
そのシーケンサ２０６は、メロディに相当する楽音の発音に係わるＭＩＤＩデータを処理する場合に、そのＭＩＤＩデータによって発音開始、或いは終了される楽音のピッチ（参照ピッチ：ノートナンバー）をＣＰＵ２０１に通知する。その通知によってＣＰＵ２０１は、シーケンスデータの再生中（カラオケ演奏中）に発声すべき音声の参照ピッチ、その音声を発声すべき期間を認識する。メロディに相当する楽音の発音に係わるＭＩＤＩデータを判別できるように、そのＭＩＤＩデータは予め定めたチャンネルのデータとして格納するようになっている。その参照ピッチはキー調整用のつまみへの操作によって変化するが、ここでは説明上、便宜的にその変化は想定しないこととする。
【００２１】
シーケンスデータの再生中、ＣＰＵ２０１は、ＡＤＣ２０４から入力する音声データにより、マイク１２を通して入力された音声のピッチ（利用者ピッチ）を検出し、その検出結果を用いてユーザーの歌唱に対する採点を行う。その採点結果は、シーケンスデータの再生の終了後、表示装置１４に表示させる。
【００２２】
ＡＤＣ２０４は、予め定められたサンプリング周期で音声信号のサンプリングを行い、音声データを出力する。その音声データからピッチ検出を行うためにＣＰＵ２０１は、ＲＡＭ２０３に確保した領域に、過去、所定期間分の音声データを格納している。以降、図３、及び図４を参照して、シーケンスデータの再生、その再生により行う採点について詳細に説明する。
【００２３】
図３は、再生処理のフローチャートである。シーケンスデータの再生のためにＣＰＵ２０１が実行する処理を抜粋してその流れを示したものである。始めに図３を参照して、その再生処理について詳細に説明する。その再生処理は、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０２に格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００２４】
先ず、ステップ３０１では、ユーザーのスイッチ部２０５への操作に応じた楽曲の選択を行う。ユーザーが楽曲を指定するために入力した曲番号は、スイッチ部２０５からユーザーが操作したと通知されるキーの種類、その順序から特定される。ユーザーが曲番号を入力した後はステップ３０２に移行して、シーケンスデータの再生を指示するのを待つ。その指示は、上述したように再生開始／終了スイッチを操作することで行うようになっていることから、そのボタンの操作によってステップ３０３に移行する。
【００２５】
ステップ３０３では、ユーザーが指定したシーケンスデータ（ＳＭＦ）をＲＯＭ２０２から読み出してシーケンサ２０６に送り、その再生開始を指示する。また、それに対応するテキストデータをＲＯＭ２０２から読み出し、表示装置１４に歌詞として表示させる。その後にステップ３０４に移行する。
【００２６】
シーケンスデータの再生開始をシーケンサ２０６に指示することにより、カラオケ演奏が開始され、その開始によってユーザーは歌唱をしかるべきタイミングで開始することになる。ステップ３０４以降では、その歌唱に対応するための処理が行われる。
【００２７】
先ず、ステップ３０４では、ユーザーの歌唱に対する採点用の採点データを収集するための採点データ収集処理を実行する。続くステップ３０５では、ユーザーの歌唱によりマイク１２から入力された音声（利用者音声）と発声すべき音声（参照音声）の間のピッチ（音高）のずれを表示装置１４に表示させるための処理を行う。その次に移行するステップ３０６では、設定に応じて、利用者音声のピッチを参照ピッチに補正する操作を音声データに対して行い、ミキサ２０８に出力する処理を行う。ステップ３０７にはその実行後に移行する。
【００２８】
上記ステップ３０５の処理の実行によるピッチずれの表示の更新は、例えば発声すべき音声単位で行われる。そのずれを表示によって通知することにより、ユーザーが歌唱中により正しいピッチの音声を発声できるようになる。
【００２９】
ステップ３０７では、シーケンスデータの再生停止が指示、或いはその再生が終了したか否か判定する。上記再生開始／終了スイッチを操作してシーケンスデータの再生終了をユーザーが指示するか、或いはその再生終了がシーケンサ２０６から通知された場合、判定はＹＥＳとなり、ステップ３０８で採点結果（点数）を表示装置１４に表示させた後、一連の処理を終了する。シーケンスデータの再生終了をユーザーが指示していたときには、ステップ３０８ではシーケンサ２０６への再生終了の指示を併せて行う。そうでない場合には、判定はＮＯとなって上記ステップ３０４に戻る。それにより、シーケンスデータの再生が終了するまでの間、ステップ３０４〜３０７で形成される処理ループは繰り返し実行される。その実行周期はサンプリング周期である。
【００３０】
図４は、上記ステップ３０４として実行される採点データ収集処理のフローチャートである。次に図４を参照して、その収集処理について詳細に説明する。
先ず、ステップ４０１では、ＡＤＣ２０４を介して音声データの形で入力した音声のピッチを検出し、そのピッチ（利用者ピッチ）と、シーケンサ２０６から通知された、この時点で発声すべき音声のピッチ（参照ピッチ）とのピッチ比を算出する。本実施の形態では、そのピッチ比として、参照ピッチを利用者ピッチで割って得られる値を算出している。その算出後は、ステップ４０２でそのピッチ比を変数ｐ＿ｒａｔｉｏに代入し、更にステップ４０３で変数ｄｉｆｆに、変数ｐ＿ｒａｔｉｏの値から１を引いた値（＝ｐ＿ｒａｔｉｏ−１．０）を代入してからステップ４０４に移行する。
【００３１】
上記利用者ピッチの検出方法は、特に限定するものではないが、本実施の形態では、出願人が特願２００５−５４４８１の願書に添付の明細書に記載された方法を採用している。その方法を採用することにより、上記ピッチ比は以下のような流れで算出される。
（１）先ず、ＲＡＭ２０３に確保した領域から予め定めたサイズ分の音声データをフレームとして抽出し、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）により周波数領域に変換する
（２）周波数領域に変換することで周波数チャンネル毎に得られた周波数成分から、倍音もしくは基音が存在する周波数チャンネルを２つ以上見つける。ここでこのようなチャンネルが見つからない場合は、音声が入力されていない、或いは入力された音声が無声音であると判断し、ピッチ比は算出しない
（３）（２）で２つ以上の周波数チャンネルが見つかった場合、見つかった２つ以上のチャンネルのうちの１つを基準チャンネルとする
（４）見つかった２つ以上の周波数チャンネルのチャンネルインデクスに対応する周波数の最大公約数を算出する
（５）算出した最大公約数から上記基準チャンネルが何倍音に相当するのかを判定する
（６）シーケンサ２０６から通知されている参照ピッチに対応する周波数チャンネルでのフレーム間位相差を（５）で判定した倍数分乗算し、目標位相差とする
（７）上記基準チャンネルのフレーム間位相差と（６）で算出した目標位相差の比を算出する
（７）で算出される比が、参照ピッチを利用者ピッチで割って得られるピッチ比である。このことから、そのピッチ比は、ユーザーが正しいピッチの音声を発声していた場合に１となる。変数ｄｉｆｆの値は、その音声のピッチが参照ピッチよりも低ければ正、その参照ピッチよりも高ければ負となる。上述のようにピッチ比を算出する場合、ミッシング・ファンダメンタルと呼ばれる基本周波数が欠落、或いは他の周波数と比較して非常に小さいような楽音でも確実にピッチ比を算出することができる。
【００３２】
ステップ４０４では、変数ｄｉｆｆの値の絶対値が、予め定められた定数OUTER＿THRESHより大きいか否か判定する。その絶対値が定数OUTER＿THRESH以下であった場合、判定はＮＯとなってステップ４０５に移行する。そうでない場合には、判定はＹＥＳとなり、ここで一連の処理を終了する。
【００３３】
ピッチ比算出（ピッチ検出）ではエラーが発生する可能性がある。このことから、本実施の形態では、上記ステップ４０４の判定処理により、ピッチ比が定数OUTER＿THRESHにより指定される範囲外となっているものはピッチ比算出においてエラーが発生していると見なし、採点を行ううえで除外している。倍音もしくは基音が存在する周波数チャンネルが２つ以上見つからなかった場合や、発声すべき音声が存在しない場合には、特には図示していないが、ステップ４０１の処理を実行した後、一連の処理を終了するようになっている。そのようにして、評価を行ううえで考慮すべきでないピッチ比や期間を除外することにより、評価はより適切に行えるようになる。上記定数OUTER＿THRESHとしては、たとえば５度音程を目安に決定する。
【００３４】
発生する音声には、ピッチの揺らぎが生じることが多いのが実情である。このことから、その揺らぎを考慮し、一定のデータ数を採点単位として、その採点単位毎に採点用のデータを収集するようにしている。ここでは、その採点単位を「採点フレーム」と呼ぶことにする。変数ａｃｃｕｍ、ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒ、及びａｖｇは、採点フレーム毎にピッチに着目した評価を行うために用意した変数である。上記一定のデータ数は定数ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍとして用意されている。
【００３５】
ステップ４０５では、変数ａｃｃｕｍに、それまでの値に変数ｄｉｆｆの値を加算した結果（＝ａｃｃｕｍ＋ｄｉｆｆ）を代入する。次のステップ４０６では、変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値をインクリメントする。その次に移行するステップ４０７では、変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値が定数ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍと等しいか否か判定する。変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値は、現時点の採点フレーム内で有効とするピッチ比を算出した回数に相当する。このことから、その採点フレーム分の有効とするピッチ比の算出が行われた場合、判定はＹＥＳとなってステップ４０８に移行する。そうでない場合には、判定はＮＯとなり、ここで一連の処理を終了する。
【００３６】
ステップ４０７でのＹＥＳの判定は、当該採点フレームで算出の対象となるピッチ比が存在していないことを意味する。このことから、ステップ４０８以降では、当該採点フレームを対象にピッチに着目した評価を行い、その評価結果を保存するための処理が行われる。
【００３７】
先ず、ステップ４０８では、対象となる採点フレーム数カウント用の変数ｆｒａｍｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値をインクリメントする。続くステップ４０９では、変数ａｖｇに、変数ａｃｃｕｍの値を定数ｆｒａｍｅ＿ｎｕｍで割った値を代入する。その代入後はステップ４１０に移行して、変数ａｖｇの値の絶対値が、予め定めた定数PASS＿THRESHより小さいか否か判定する。その定数PASS＿THRESHは、ピッチずれが発生していないと見なすピッチ比の範囲を示す値として決定したものである。変数ａｖｇの値は、当該採点フレームにおけるピッチ比の平均値を相対的に示す値であり、定数PASS＿THRESHは、その変数ａｖｇの値を想定して決定している。このことから、その平均値がその範囲内であった場合、変数ａｖｇの値の絶対値は定数PASS＿THRESH以下、つまり判定はＹＥＳとなり、次にステップ４１１で変数ｐａｓｓ＿ｃｏｕｎｔｅｒの値をインクリメントした後、ステップ４１２に移行する。そうでない場合には、判定はＮＯとなり、次にそのステップ４１２の処理を実行する。
【００３８】
人間の聴覚系は、音の高さの違いにきわめて敏感である。周知のように、連続する２つの音の高さの違いを聞き取ることができる周波数差の最小値（周波数弁別閾）に個人差はあるが、普通の人でも０．２％程度であるとされている。この値は、耳の鋭い専門家では０．１％以下になる。上記定数PASS＿THRESHは、例えばそのようなことも考慮して決定した値である。
【００３９】
ステップ４１２では、変数ａｃｃｕｍに０を代入する。続くステップ４１３では、変数ｄａｔａ＿ｃｏｕｎｔｅｒに０を代入する。そのようにして、次の採点フレームの評価を行うために変数を初期化した後、一連の処理を終了する。
【００４０】
ミキサ２０８に出力する音声データの生成は、ＲＡＭ２０３に別に確保した領域を用いて行われる。図３のステップ３０６では、上記ステップ４０２で変数ｐ＿ｒａｔｉｏに代入されるピッチ比に従ってピッチスケーリングを行い、そのスケーリングを行った後の音声データをその領域に格納されている音声データにオーバーラップ加算する。ミキサ２０８には、オーバーラップ加算後の１サンプリング分の音声データを出力する。
【００４１】
図３のステップ３０８では、上記変数ｐａｓｓ＿ｃｏｕｎｔｅｒ、ｆｒａｍｅ＿ｃｏｕｎｔｅｒの各値を用いて点数を計算し表示させる。その点数をｇｒａｄｅと表記すると、それは例えば下記式で算出される。
【００４２】
grade＝pass＿counter／frame＿counter×100
人間の聴覚系は、音程(音の高さの違い)の量は、周波数比にほぼ比例することが知られている。このことに着目し、利用者ピッチと参照ピッチのピッチ比を用いてユーザーの歌唱を評価し採点している。このため、楽曲で発声すべき音声のピッチの傾向（ピッチ毎の発声すべき音声の数）に係わらず、人間の聴感に合った採点を行うことができる。それにより、採点結果（点数）は、より多くの人にとって適切と評価できるものとなる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、ピッチにのみ着目して歌唱を評価し採点するようにしているが、音声の発声タイミング（発声開始、及び終了のうちの少なくとも一方のタイミング、或いは発声期間、など）に着目した評価を併せて行うようにしても良い。ユーザーのレベルに応じた採点が行えるように、複数の異なる定数PASS＿THRESHを選択できるようにしても良い。その選択（或いは設定）はユーザーが任意に行えるようにすることが望ましい。ピッチ比の算出方法やそのピッチ比を用いた採点方法などは本実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形を行っても良い。音声の入力では、ネットワークを介して行っても良く、ＣＤ等の記録媒体を介して行えるようにしても良い。参照ピッチでは、メロディ以外のパートで発音される楽音のピッチを参照ピッチとしても良い。
【００４４】
上述したような歌唱採点装置、或いはその変形例を実現させるプログラムの全て、或いは一部は、記録媒体に格納して配布するようにしても良い。或いはネットワークを構成する通信媒体を介して配布するようにしても良い。そのようにした場合には、ユーザーはプログラムを取得してデータ処理装置（コンピュータ）にロードすることにより、その装置に本発明を適用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態による歌唱採点装置を搭載のカラオケシステムを用いて構築されたカラオケ用システムの構成を説明する図である。
【図２】本実施の形態による歌唱採点装置を搭載のカラオケシステムの構成図である。
【図３】再生処理のフローチャートである。
【図４】採点データ収集処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１ ＣＰＵ
５ 音源部
５−１ 整数アドレス計算ブロック
５−２ 小数アドレス計算ブロック
５−３ ＥＮＶ発生ブロック
５−４ 波形ＲＯＭデータラッチブロック
５−５ 積和ブロック
５−６ 累算ブロック
６ 波形ＲＯＭ
５０１〜５０４、５０９〜５１１、５２１〜５２３ レジスタ
５０５、５０６、５１６、５１７ マルチプレクサ
５０７ 加減算器
５１４ 右２ビットシフタ
５１５ 演算器
５１９ 乗算器
５２０ 加算器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行う歌唱採点装置において、
前記利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及び該音声信号に対応する前記楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出する音高比算出手段と、
前記音高比算出手段が算出した音高比を用いて、前記利用者による歌唱を採点する採点手段と、
を具備することを特徴とする歌唱採点装置。
【請求項２】
前記採点手段は、前記音高比算出手段が算出する所定数の音高比を採点単位として、該採点単位毎に、該音高比から音高のずれを評価して前記採点を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の歌唱採点装置。
【請求項３】
前記採点手段は、前記採点単位とする音高比のなかで予め定めた範囲を越えている音高比を除外して該採点単位の評価を行う、
ことを特徴とする請求項２記載の歌唱採点装置。
【請求項４】
前記採点手段は、前記採点単位の評価結果を予め定めたタイミングで順次、前記利用者に通知できる、
ことを特徴とする請求項２、または３記載の歌唱採点装置。
【請求項５】
利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行う歌唱採点装置に実行させるプログラムであって、
前記利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及び該音声信号に対応する前記楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出する機能と、
前記算出する機能により算出した音高比を用いて、前記利用者による歌唱を採点する機能と、
を実現させるためのプログラム。
【請求項１】
利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行う歌唱採点装置において、
前記利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及び該音声信号に対応する前記楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出する音高比算出手段と、
前記音高比算出手段が算出した音高比を用いて、前記利用者による歌唱を採点する採点手段と、
を具備することを特徴とする歌唱採点装置。
【請求項２】
前記採点手段は、前記音高比算出手段が算出する所定数の音高比を採点単位として、該採点単位毎に、該音高比から音高のずれを評価して前記採点を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の歌唱採点装置。
【請求項３】
前記採点手段は、前記採点単位とする音高比のなかで予め定めた範囲を越えている音高比を除外して該採点単位の評価を行う、
ことを特徴とする請求項２記載の歌唱採点装置。
【請求項４】
前記採点手段は、前記採点単位の評価結果を予め定めたタイミングで順次、前記利用者に通知できる、
ことを特徴とする請求項２、または３記載の歌唱採点装置。
【請求項５】
利用者による楽曲の歌唱を評価し採点を行う歌唱採点装置に実行させるプログラムであって、
前記利用者により入力される音声信号の音高である第１の音高、及び該音声信号に対応する前記楽曲の歌唱位置で発声すべき音声の音高である第２の音高の間の音高比を算出する機能と、
前記算出する機能により算出した音高比を用いて、前記利用者による歌唱を採点する機能と、
を実現させるためのプログラム。
【図２】
【図３】
【図４】
【図１】
【図３】
【図４】
【図１】
【公開番号】特開２００７−３３４７１（Ｐ２００７−３３４７１Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１１９４３（Ｐ２００５−２１１９４３）
【出願日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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