JPH0344310B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は俗に言う「カラオケ装置」等の音声信
号記録再生装置と用いて、ユーザーの歌う音声信
号を、基準となる磁気テープ等の再生音声信号と
比較して自動的にユーザーの歌唱力を採点する採
点装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 音響機器の一分野として、磁気テープ等の記録
媒体に記録された楽器などの演奏音楽信号を再
生・拡大し、これに合せてエーザーが歌を唄うと
上記演奏音楽信号と混合して拡声する、俗に言う
「カラオケ装置」と呼ばれているものがあり、広
く一般家庭用あるいは業務用として普及してい
る。

上記「カラオケ装置」を用いて歌を唄うことに
より、ユーザーは喜びや満足感を得ることができ
るが、近年、自らの歌唱力を向上させたいと思う
人々が増加しており、歌唱力向上のために歌の先
生の指導を受ける人もいるが、誰もが可能なこと
ではなく、一人で歌の勉強ができる一つの手段と
して、音声多重式の記録媒体なるものが急速に普
及してきている。この音声多重式の記録媒体とは
一例として、磁気テープの場合、第１図に示すよ
うに、磁気テープ１における第１のトラツク１０
１に歌手などのボーカル信号が、第２のトラツク
１０２に楽器等の演奏音楽信号がそれぞれ記憶さ
れたものである。この磁気テープを用いる場合、
第２図に示すような構成の音声多重式の「カラオ
ケ装置」が用いられ、磁気テープ１に記憶された
ボーカル信号および演奏音楽信号を、磁気ベツド
２０１と増幅器２０２よりなる第１の磁気テープ
再生手段２と、磁気ヘツド３０１と増幅器３０２
よりなる第２のテープ再生手段３とにより再生
し、この２つの出力をマイク４０１と増幅器４０
２よりなるマイク入力手段の出力とともに混合増
幅器５により混合・電力増幅してスピーカ６より
音響信号として出力する。

上記の装置を用いて、記録媒体に記録されてい
るボーカル信号を聴き、自分で実際にボーカル信
号に合せて唄う練習をすれば歌唱力の上達が図れ
るとされているが、どなに練習を重ねても、自分
の唄が手本となつているボーカル信号の唄い方に
どれだけ近づいているのか、すなわち自分の歌唱
力がどの程度向上しているのかがユーザー自身に
は分らないという欠点があり、又、間違つた唄い
方をしていてもユーザー自身はそれに気づかない
ままであつたりして、個人での練習をする際には
自ずと限界が生じ、興味がなくなつて練習意欲も
なくしてしまうことも多いという欠点を有してい
た。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
音声多重式の記録媒体等に記録されているボーカ
ル信号とユーザーの唄う音声信号とを比較し、そ
の合致度を得点として算出・表示して、ユーザー
の歌唱力に対する一つの客観的評価手段となし、
特に、より正確に合致度を得点して算出し、又、
唄つている最中でも、その時点までの得点を算出
する採点装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明の採点装置は、入力される第１の音声信
号の音階の高低の変化を検出する第１の音階変化
検出手段と、入力される第２の音声信号の音階の
高低の変化を検出する第２の音階変化検出手段
と、第１の音声信号の音階の高低の変化の回数を
計数記憶する第１の計数記憶手段と、第２の音声
信号の音階の高低の変化の回数を計数記憶する第
２の計数記憶手段と、第１の音声信号の無信号部
を検出する第１の休止検出手段と、第２の音声信
号の無信号部を検出する第２の休止検出手段と、
第２の休止検出手段により休止が検出された回数
を計数記憶する第３の計数記憶手段と、第２の休
止検出手段により第２の音声信号の休止解除が検
知された時に、第１の休止検出手段の出力情報を
みることによつて第１の音声信号の休止もほぼ同
時に解除されたかどうかを検出する休止同時解除
検出手段と、第１の音声信号の休止解除が第２の
音声信号の休止解除とほぼ同時であつたと休止同
時解除検出手段が検出した回数を計数記憶する第
４の計数記憶手段と、第１の計数記憶手段に記憶
されている情報と第２の計数記憶手段に記憶され
ている情報を第２の休止検出手段により休止が検
出されるたびに比較演算し、さらに第３の計数記
憶手段に記憶されている情報と第４の計数記憶手
段に記憶されている情報との割合に応じて、第２
の休止検出手段により休止が検出されるたびに第
１の音声信号が第２の音声信号とどの程度合致し
ているかを得点として算出する得点計算手段とか
ら構成されており、この構成によつて第１の音声
信号としてユーザーの唄う音声信号、第２の音声
信号として歌の手本となる記録媒体に記録されて
いるボーカル信号の再生音声信号を用いることに
より、ユーザーの唄う音声信号が記録媒体のボー
カル信号の再生音声信号とどの程度合致している
かがボーカル信号の休止が検出されるたびにその
時点までの得点として算出されるため、ユーザー
は自分の歌唱力が記録媒体のボーカル信号と比較
してどの程度のレベルであるか、又、得点の変化
をみることによつてユーザーは自分の歌唱力の不
足な点等が認識できるものである。

実施例の説明 第３図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。４はユーザーの唄う音声を電気信号に変換
し増幅を行なうマイク入力手段で、４０１はマイ
ク、４０２は増幅器である。２は音声多重式の記
録媒体に記録されているボーカル信号の再生を行
なう第１の磁気テープ再生手段で、２０１は磁気
ヘツド、２０２は増幅器である。７は第１の波形
変換手段で、ユーザーが唄う音声のパルス信号へ
の変換を行なうものである。８は第２の波形変換
手段で、記録媒体のボーカル信号のパルス信号へ
の変換を行なうものである。９は第１の音階変化
検出手段で、ユーザーが唄う音声の音階の変化を
検出するものである。１０は第２の音階変化検出
手段で、ボーカル信号の音階の変化を検出するも
のである。１１は第１の計数記憶手段で、ユーザ
ーが唄う音声の音階の高低の変化別にその回数の
計数記憶を行なうものである。１２は第２の計数
記憶手段で、ボーカル信号の音階の高低の変化別
にその回数の計数記憶を行なうものである。

１３は第１の休止検出手段で、ユーザーの唄う
音声の息つぎ等による休止の検出を行なうもので
ある。１４は第２の休止検出手段で、磁気テープ
のボーカル信号の息つぎ等による休止の検出を行
なうものである。４１は第３の計数記憶手段であ
り、第２の休止検出手段の出力による磁気テープ
のボーカル信号の休止の回数を計数記憶を行なう
ものである。１５は休止同時解除検出手段で、ボ
ーカル信号の休止が解除された時点、すなわちボ
ーカル信号が無信号状態から有信号状態へと変化
した時点でユーザーが唄う音声信号も同様にほぼ
同時点で休止解除となるか否かの検出を行なうも
のである。１６は第４の計数記憶手段で、休止同
時解除検出手段により休止同時解除が検出された
回数を計数記憶するものである。

１７は得点計算手段で、ユーザーが唄う音声の
音階の高低の変化の回数とボーカル信号の音階の
高低の変化の回数とを第２の休止検出手段により
休止が検出されるたびに比較演算し、さらにボー
カル信号の休止の検出された回数とボーカル信号
の休止解除とほぼ同時にユーザーが唄う音声信号
の休止解除が検出された回数との割合に応じて第
２の休止検出手段により休止が検出されるたびに
ユーザーが唄う音声信号が磁気テープのボーカル
信号とどの程度合致しているかを得点として算出
するものである。

第４図は本実施例の具体的な構成を示すブロツ
ク図で、上記ユーザーの唄う音声の音階変化検出
と変化回数の計数記憶、ボーカル信号の音階変化
検出と変化回数の計数記憶、ボーカル信号の休止
検出とその検出回数の計数記憶、ユーザーの唄う
信号の休止検出、ボーカル信号の休止解除とほぼ
同時のユーザーの唄う信号の休止解除の検出とそ
の検出回数の計数記憶、得点の計算の機能をマイ
クロコンピユータ１５で実現したものである。

第５図は前記第１の波形変換手段７の実際の回
路例を示したもので、通常、第１の波形変換手段
７と第２の波形変換手段は同一回路が使われる場
合が多いため、第１の波形変換手段７の回路を代
表的に第６図の動作説明図とともに説明する。

７０１は入力端子、７０２，７０４，７０５，
７０８，７１０，７１１は抵抗器、７０３，７０
６，７０９はコンデンサ、７０７は演算増幅器
（以下OPアンプと略称する）、７１２はトランジ
スタ、７１３は出力端子である。

OPアンプ７０７と抵抗器７０２，７０４，７
０５とコンデンサ７０３，７０６とは低域通過形
のアクテイブフイルタを構成しており、入力端子
７０１に入力される第６図ａに示されるような音
声電気信号の高域成分を取り去り、同時にOPア
ンプ７０７の増幅作用により必要な信号増幅を行
なうものであり、さらに抵抗器７０８とコンデン
サ７０９とで構成された時定数回路により前記ア
クテイブフイルタで除去不十分である高域成分を
補助的に除去する。こうして必要な量だけ高域成
分を除去された第６図ｂに示されるような音声電
気信号は抵抗器７１０，７１１とトランジスタ７
１２とで第６図ｃに示されるようなパルス波形に
変換されることとなる。このようにして第１の波
形変換手段７によりマイク入力手段４の出力であ
るユーザーの唄う音声信号はパルス波形へと変換
され、同様に第２の波形変換手段８により第１の
磁気テープ再生手段の出力であるボーカル信号も
パルス波形に変換されることとなる。

以下、第７図のマイクロコンピユータの処理動
作の要部を示すフローチヤートにもとづいて本実
施例の動作を説明する。

まず、装置の電源は投入されており、マイクロ
コンピユータ１５内部にある記憶素子等も初期化
されているものとする。ユーザーの唄う音声信号
はマイク入力手段４により電気音声信号となり、
増幅され、第１の波形変換手段７によりパルス信
号に変換され、マイクロコンピユータ１８に入力
され、ステツプ20で入力パルスの時間幅をデイジ
タル量に変換する。すなわち第６図ｃに示される
パルス信号の“Ｈ”である期間をマイクロコンピ
ユータ自身のもつているクロツク信号により計数
すれば入力パルスの時間幅のデイジタル量への変
換が達成できる。このようにして第６図ｃにおけ
るt₁からt₂の時間幅、t₃からt₄の時間幅、t₅からt₆
の時間幅……という順で変換が行なわれる。尚、
この時間幅は、増加すれば音階が低くなつたこと
を示し、減少すれば音階が高くなつたことを示し
ている。

次にステツプ21でパルス信号の時間幅が直前の
時間幅と比較して増加した否かを判定する。すな
わち、第６図ｃのパルス信号波形で、現在t₃から
t₄の時間幅を検出した時点だとすれば、その一つ
前の時間幅のデータであるt₁からt₂の時間幅と比
べてt₃からt₄の時間幅は増加したか否かを判定
し、時間幅が増加していればステツプ23によりユ
ーザーの音声信号の音階が低くなつた回数を示す
N₁₁を１だけ増加させ、時間幅が増加していなけ
ればステツプ22へと進む。ステツプ22ではパルス
信号の時間幅が直前の時間幅と比較して減少した
か否かを判定し、時間幅が減少していればステツ
プ25によりユーザーの音声信号の音階が高くなつ
た回数を示すN₁₃を１だけ増加させ、時間幅が減
少していなければステツプ24へと進み、ユーザー
の音声信号の音階が変らない回数を示すN₁₂を１
だけ増加させる。

上記のようにステツプ20、21、22は第１の音階
変化検出手段９の機能を実現し、ステツプ23、
24、25は第１の計数記憶手段１１の機能を実現し
ている。

一方、音声多重式の記録媒体である磁気テープ
１に記憶されているボーカル信号は第１の磁気テ
ープ再生手段２により再生され、第２の波形変換
手段８でパルス信号に変換されてマイクロコンピ
ユータ１８に入力され、ステツプ26により、まず
ボーカル信号より得られたパルス信号をみること
によりボーカル信号が休止状態か否かを判定す
る。

ボーカル信号が休止状態ならばステツプ27に進
んでボーカル信号が休止開始、すなわち直前まで
ボーカル信号が有り、そして今初めてボーカル信
号が無信号となつたか否かを判定し、ボーカル信
号が休止開始の場合にはステツプ28に進んでボー
カル信号の休止の回数を示すN₃を１だけ増加さ
せる。すなわち、ステツプ26、27は第２の休止検
出手段１４の機能を、ステツプ28は第３の計数記
憶手段４１の機能を実現している。

ステツプ28の次はステツプ41により、その時点
までの得点の小計を計算するが、この計算方法に
ついては後述する。ステツプ41の次にはステツプ
42により、その時点までの音階変化検出回数の総
和を示すΣN_oの値を、ΣN_o＝N_o-1＋N₂₁＋N₂₂＋
N₂₃という式に基づいて算出し、ステツプ43によ
り、N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₂₁、N₂₂、N₂₃の各々をす
べて０にクリアする。そしてステツプ39において
その時点までの総合得点の計算を行ない、ステツ
プ40で得点の表示を行なう。なお、総合得点の計
算については後述する。

逆に、ステツプ26においてボーカル信号は休止
の状態ではないと判定されればステツプ29により
ボーカル信号が休止の解除、すなわちまでボーカ
ル信号は直前まで無信号状態であつて、今初めて
有信号状態となつたか否かを判定する。

ボーカル信号が休止の解除であればステツプ30
により、マイクから入力されるユーザーの唄う音
声信号がその時点とほぼ同時に休止の解除となつ
た場合にのみステツプ31へと進ませる。ステツプ
31では、ボーカル信号が休止の解除とほぼ同時に
ユーザーの唄う音声信号が休止の解除となつた回
数を示すN₄を１だけ増加させる。すなわちステ
ツプ30は第１の休止検出手段１３の機能を、ステ
ツプ26、29、30は休止同時解除検出手段１５の機
能を、ステツプ31は第４の計数記憶手段１６の機
能を実現している。

次に、ステツプ32により入力パルスの時間幅を
デイジタル量に変換後、ステツプ33により時間幅
が直前の時間幅と比較して増加したか否かを判定
し、時間幅が増加していればステツプ35によりボ
ーカル信号の音階が低くなつた回数を示すN₂₁を
１だけ増加させ、時間幅が増加していなければス
テツプ34へと進む。ステツプ34ではパルス信号の
時間幅が直前の時間幅と比較して減少したか否か
を判定し、時間幅が減少していればステツプ37に
よりボーカル信号の音階が高くなつた回数を示す
N₂₃を１だけ増加させ、時間幅が減少していなけ
ればステツプ36へと進み、ボーカル信号の音階が
変らない回数を示すN₂₂を１だけ増加させる。

上記のようにステツプ32、33、34は第２の音階
変化検出手段１０の機能を実現し、ステツプ35、
36、37は第２の計数記憶手段１２の機能を実現し
ている。

次にステツプ38により採点を終了する時点であ
るか否かを判断する。採点を終了する判断のもと
となるものとしては、採点終了の指定をする押し
ボタンスイツチ情報を用いてもよいし、磁気テー
プ１に記録されている演奏音楽信号の有無を検出
して、演奏音楽信号がなくなつた時点で採点終了
としてもよい。またその曲の終了を示す終了信号
をあらかじめ記録しておき、その終了信号を検出
した時点や、磁気テープの終端検出の時点を利用
することも可能である。

採点終了の時点になつていなければステツプ38
より、ステツプ20へ、又はステツプ26へと進み、
パルス信号の時間幅の変化データであるN₁₁、
N₁₂、N₁₃、N₂₁、N₂₂、N₂₃およびボーカル信号
の休止の回数N₃、ボーカル信号の休止解除時点
とほぼ同時にユーザーの唄う音声信号も休止解除
となつた回数N₄のデータ収集が行なわれ、ボー
カル信号の休止が検出されるたびに、その時点ま
での得点が表示されることとなる。

次にステツプ39、41の得点計算について説明す
る。ステツプ39はステツプ41とともに得点計算手
段１７の機能を持ち、その得点の算出は、ユーザ
ーの音声信号および磁気テープ１のボーカル信号
より作られたパルス信号の時間幅の変化データ
N₁₁、N₁₂、N₁₃、N₂₁、N₂₂、N₂₃に基づく得点の
小計、およびボーカル信号の休止の回数N₃、ボ
ーカル信号の休止解除時点とほぼ同時にユーザー
の唄う音声信号も休止解除となつた回数N₄をも
とに行なわれ、最大100点満点となるように計算
する。その得点の計算式の１例としてまず基本式
を説明する。α、β、γを定数として、得点Ｐ
を、 Ｐ＝100×｛N₂₁＋N₂₂＋N₂₃）−（α｜N₁₁
−N₂₁｜ ＋β｜N₁₂−N₂₂｜＋γ｜N₁₃−N₂₃｜）｝
／（N₂₁＋N₂₂＋N₂₃）……式 というように定義する。

上記の計算式式による得点は、N₁₁＝N₂₂、
N₁₂＝N₂₂、N₁₃＝N₂₃となつた時に満点である
100点となり、これはユーザーの唄う音声信号の
音階の変化の回数と磁気テープのボーカル信号の
音階の変化の回数とが高い方への変化、低い方へ
の変化、不変の３つの項目についてすべて同じ回
数となつた場合であり、すなわちユーザーの唄う
音声信号の音階の変化が磁気テープ１のボーカル
信号の音階の変化と同一であつた場合に満点とな
るということである。

一方、上記式の計算式で、N₁₁＝０、N₁₂＝
０、N₁₃＝０の場合に得点が０点となるように定
数α、β、γは決定しておく。これはユーザーが
全く唄わなかつた時に得点が０点となるようにす
るためである。

次に前記式における得点の計算式より一歩進
めた得点の計算式の一例について説明を行なう。
前記の計算式式と同様にα、β、γを定数と
し、K₁、K₂も定数として、得点Ｐを、 Ｐ＝〔K₁×｛（N₂₁＋N₂₂＋N₂₃）−（α｜N
₁₁−N₂₁｜＋β｜N₁₂−N₂₂｜ ＋γ｜N₁₃−N₂₃｜）｝／（N₂₁＋N₂₂＋N_2
3）＋K₂×N₄／N₃〕……式 というように定義する。

上記式の第１項は前記式の100という数字
がK₁という定数に置き代つたものであるので、
説明は省略する。式の第２項であるK₂×N₄／
N₃の意味を説明すれば、N₃はボーカル信号が休
止となつた回数であり、N₄はボーカル信号が休
止の解除となつた時にユーザーの唄つた音声信号
がほぼ同じ時点で休止解除となつた回数を示して
いる。

もつと具体的にいえば、N₃は採点の手本とな
るボーカル信号の歌手が息つぎをしたりして唄つ
ていない個所の回数であり、N₄はボーカル信号
の歌手が息つなぎなどで唄つていない状態から、
唄い始めた時にユーザーもほぼ同時に唄つていな
い状態から唄い始めた回数を示しており、又、
N₄≦N₃の関係があるのでN₄／N₃は１以下の正
の数であり、N₄／N₃は歌の唄い出しがボーカル
信号とユーザーの歌つた音声信号とでほぼ同時と
なつた割合を示すもので、歌唱力のうちのリズム
感やテンポの合い方を示す要素と考えてよい。こ
のN₄／N₃に定数K₂をかけて上記式の第１項と
加えた状態で100点が満点となるように定数α、
β、γ、K₁、K₂を設定すれば、前記式の計算
式と比べ、リズム感、テンポの合い方を考慮に入
れてあるのでより正確な得点の算出が行なれるこ
ととなる。

次に本実施例における得点の計算式の一例につ
いて説明を行なう。本実施例では得点の計算は得
点の小計の計算と総合得点の計算の２段階に分け
られている。

まず、得点の小計の計算については、式を基
本にして次のような式を用いる。

Pn＝〔P_o-1×ΣN_o-1＋100×｛（N₂₁＋N₂₂＋N₂₃）−（
α｜N₁₁−N₂₁｜＋β｜N₁₂ −N₂₂｜＋γ｜N₁₃−N₂₃｜）｝〕／（ΣN_o-1＋N₂₁＋
N₂₂＋N₂₃）……式 ただし、Pnはその時点での得点の小計、P_o-1
は前計算時点での得点の小計、ΣN_o-1はP_o-1を算
出した時点での音階変化検出回数の総和 ΣN_o-1＝ 〓^n=1n-1 （N₂₁＋N₂₂＋N₂₃） を示している。上記式は前記式との比較で分
るように、 Pn＝〔P_o-1×ΣN_o-1＋(式でのP)×（N₂₁＋N₂₂ ＋N₂₃）｝／（ΣN_o-1＋N₂₁＋N₂₂＋N₂₃）
……式 の形となつており、前計算時点での得点の小計
P_o-1と、前計算時点から現在までの間の得点の小
計、すなわち式でのＰにあたるものとを音階変
化検出回数の大小によつて重みずけを行なつて、
得点の小計を算出しなおしたものである。計算の
一例を挙げれば、前計算時点での得点の小計P_o-1
が80（点）であり、それまでの音階変化検出回数
ΣN_o-1（回）、前計算時点から現在までの得点の小
計、すなわち式でのＰにあたる点数が60（点）、
N₂₁＋N₂₂＋N₂₃＝100（回）だとすれば、現在の得
点の小計Pnは式により、Pn（80×400＋60×
100）／（400＋100）＝76（点）となる。

以上のように第２の休止検出手段によりボーカ
ル信号の休止が検出される毎にステツプ41により
得点の小計を算出し、ステツプ39で総合得点の計
算を行なう。

本実施例では総合得点P_Tは、前期式と同様
な考え方に基づき、K_a、K_bを定数として、 P_T＝K_a×P_o＋K_b×N₄／N₃ ……式 というように定義する。

上記式の第１項は前記式の第１項と同様に
ユーザーの唄う音声信号の音階の変化が磁気テー
プ１のボーカル信号の音階の変化とどの程度一致
しているかを表わしており、式の第２項は、前
記式の第２項と同様にリズム感やテンポの合い
方の度合いを表わしている。

上記式においては100点が満点となるように
定数K_a、K_bを設定すればよく、式は、ボーカ
ル信号の休止が検出されるごとに音階の変化に関
する得点の小計すなわち唄の１フレーズ毎の得点
が積算されてゆく形の計算式となつているため、
前記式や式の計算式と比べ、より正確な得点
の算出が行なえる。一例を挙げれば、途中に１回
のみのプレスのある２フレーズのみで成る短い唄
があつたとして、１フレーズ目のみの音陥変化の
データはN₁₁＝100、N₁₂＝150、N₁₃＝250、N₂₁
＝250、N₂₂＝150、N₂₃＝100、２フレーズ目のみ
の音階変化のデータはN₁₁＝200、N₁₂＝100、N₁₃
＝50、N₂₁＝50、N₂₂＝100、N₂₃＝200であつた場
合を考えてみる。

式においてα＝β＝γ＝１とおいて計算して
みると第１フレーズ目のみでは P₁＝100×｛（250＋150＋100）−（｜100−250｜
＋｜150−150｜ ＋｜250−100｜）｝／（250＋150＋100）＝40
（点） となる。

次に式における第２フレーズ目のみでは P₂＝100×｛（50＋100＋200）−（｜200−50｜＋
｜1000−100｜ ＋｜50−200｜）｝／（50＋100＋200）≒14（
点） となる。

次に第１フレーズ目と第２フレーズ目とを総合
して得点を算出する。

式による得点は、 Ｐ＝100×〔｛（250＋50）＋（150＋100）＋（100
＋200）｝−｛｜（100＋200） −（250＋50）｜＋｜（150＋100）−（150＋100）
｜＋｜（250＋50） −（100＋200）｜｝／｛（250＋50）＋（150＋100
）＋（100＋200）｝＝100（点） となつてしまい、第１フレーズ目と第２フレーズ
目のフレーズ毎では得点は低かつたのに全体で計
算すると100点満点となることが生じ得る。

これに対し、本実施例の計算式において、簡
単のためK_a＝１、K_b＝０として得点を算出すれ
ば、上記式における１フレーズ目、２フレーズ
目のフレーズ毎の得点を使用して、式の計算を
すればよいこととなるのでその場合の得点Ｐ
は、 Ｐ＝｛40×（250＋150＋100）＋14×（5
0＋100＋200）｝ ／（250＋150＋100＋50＋100＋200）≒2
9（点） となり、式や式のような不合理が解消される
ことが分る。そしてK_b≠０のときは、リズム感、
テンポの合い方をも考慮してより正確な得点の算
出が行なわれることとなる。

このようにステツプ39、41ではユーザーの音声
信号の音階の変化の情報と磁気テープ１のボーカ
ル信号の音階の変化の情報と、ユーザーの音声信
号のリズム感、テンポの合い方を示す情報とによ
り、ユーザーの音声信号と磁気テープ１のボーカ
ル信号とがどの程度合致するかを得点として算出
することが分る。得点の計算の後にステツプ40に
より、得点を得点表示手段（図示せず）に表示す
る。

以上のように本実施例によれば、ユーザーの唄
う音声信号の音階の変化と磁気テープ等のボーカ
ル信号の音階の変化を比較し、又、ボーカル信号
を基準としてリズム感、テンポの合い方を調べそ
の合致度を得点としてボーカル信号の休止が検出
されるたびに算出し、表示することができるの
で、ユーザーの歌唱力に対する一つの客観的評価
手段を提供することができる。

なお、本実施例では採点の対象としてユーザー
の唄う音声信号を、採点の基準となるものとして
音声多重式の記録媒体である磁気テープのボーカ
ル信号を取り上げたが、これらは楽器演奏信号や
単なる正弦波信号や人の話し声などどのような音
声信号を用いてもよい。

又、本実施例では音声信号をパルス信号に変換
するために低域通過形アクテイブフイルタとトラ
ンジスタを用いた波形変換手段を取り上げたが、
これは音声信号波形をアナログ−デイジタル変換
器が直接デイジタル値のパルス信号に変換する回
路を用いてもよい。

又、本実施例では音階変化検出手段、計数記憶
手段等をマイクロコンピユータにより実現したが
これらを従来の汎用ロジツク回路等で実現して用
いてもよいのはもちろんのことである。

又、本実施例ではユーザーの音声信号の処理
と、ボーカル信号の処理とでそれぞれ個別に波形
変換手段、音階変化検出手段を設けたが、これら
を１系統のみとし、時分割でユーザーの音声信号
の処理と、ボーカル信号の処理を行なわせてもよ
い。

又、本実施例では、波形変換手段の出力である
パルス信号の“Ｈ”の場合の時間幅を第６図ｃに
おいて、t₁からt₂の時間幅の次はt₃からt₄の時間
幅というようにすべて検知して音声信号の音階の
高い方向への変化、低い方向への変化、不変の３
種の変化を検出するようにしているが、例えば、
第６図ｃにおいてt₁からt₂の時間幅の次はt₅から
t₆の時間幅というように１つずつ、とびとびに時
間幅の変化を検出してもよいし、波形変換手段の
出力であるパルス信号の“Ｈ”となる１つの時間
幅に比べて十分長い一定時間の間の波形変換手段
の出力であるパルス信号の“Ｈ”となる時間幅を
全パルスについて、又は一部分のパルスについて
調べ、１つのパルス当りの平均時間幅や最大時間
幅等を求めて、この平均時間幅等の変化により音
声信号の音階の変化を検出するようにしてもよい
し、又、高い方向への変化、低い方向への変化、
不変の３種の変化のうち、１種のみあるいは２種
のみの変化検出を行なわせてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、２つの音声信号をパル
ス信号に変換する２つの波形変換手段と、その出
力をもとに２つの音声信号の音階がどのように変
化したかを検出する２つの音階変化検出手段と、
その出力を計数記憶する２つの計数記憶手段と、
２つの計数記憶手段により記憶されている、高い
音階に移行したと検出した回数、低い音階に移行
したと検出した回数、不変と検出した回数の３種
の２系統の情報を採点の基準となる音声信号の休
止が検出されるたびに比較演算し、さらにリズム
感、テンポの合い方を調べて、より正確に２つの
音声信号の合致度を、採点の基準となる音声信号
の休止が検出されるたびに、その時点までの得点
として得ることができる。

このことは音声多重式の記録媒体を用いて歌の
練習をする人々に、音声多重式の記録媒体に記録
されているボーカル信号を歌の先生として、その
歌の先生の歌唱力に対し、自分は何点の歌唱力が
あるかという客観的判断手段を提供できることと
なる。すなわち歌の練習をする人々にとつて練習
の目標というものが明確となり、例えば、「この
曲を唄つて80点以上出るまで練習するんだ」とい
うように練習意欲も向上し、唄つてみて良い点が
出なければ、なぜ良い点が出ないのかを考え、ま
た、採点の基準となる音声信号の休止が検出され
るたびにその時点までの得点が表示されるので、
その得点の変化をみて、自分の唄い方の悪い点を
探すことにより、さらに実力を伸ばしてゆくこと
ができ、その結果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は音声多重式記録媒体の１つである磁気
テープ上の音声多重トラツクの説明図、第２図は
音声多重式記録媒体の１つである磁気テープを用
いた俗にいう音声多重式の「カラオケ装置」のブ
ロツク図、第３図は本発明の一実施例の要部ブロ
ツク図、第４図は本実施例の具体的構成を示すブ
ロツク図、第５図は本実施例の第１の波形変換手
段の具体的構成を示す回路図、第６図は第１の波
形変換手段の動作を説明するための動作説明図、
第７図は本実施例のマイクロコンピユータの処理
動作の要部を示すフローチヤートである。 ７……第１の波形変換手段、８……第２の波形
変換手段、９……第１の音階変化検出手段、１０
……第２の音階変化検出手段、１１……第１の計
数記憶手段、１２……第２の計数記憶手段、１３
……第１の休止検出手段、１４……第２の休止検
出手段、１５……休止同時解除検出手段、４１…
…第３の計数記憶手段、１６……第４の計数記憶
手段、１７……得点計算手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力される第１の音声信号をパルス信号に変
   換する第１の波形変換手段と、前記第１の波形変
   換手段の出力パルス信号をもとに、前記第１の音
   声信号の音階が、高い音階に移行したか、低い音
   階に移行したか、あるいは変らないかを検出する
   第１の音階変化検出手段と、入力される第２の音
   声信号をパルス信号に変換する第２の波形変換手
   段と、前記第２の波形変換手段の出力パルス信号
   をもとに、前記第２の音声信号の音階が、高い音
   階に移行したか、低い音階に移行したか、あるい
   は変らないかを検出する第２の音階変化検出手段
   と、前記第１の音階変化検出手段の出力をもとに
   して高い音階に移行したことを検出した回数、低
   い音階に移行したことを検出した回数、変らない
   と検出した回数をそれぞれ計数記憶しておく第１
   の計数記憶手段と、前記第２の音階変化検出手段
   の出力をもとにして高い音階に移行したことを検
   出した回数、低い音階に移行したことを検出した
   回数、変らないと検出した回数をそれぞれ計数記
   憶しておく第２の計数記憶手段と、前記第１の音
   声信号の無信号部を検出する第１の休止検出手段
   と、前記第２の音声信号の無信号部を検出する第
   ２の休止検出手段と、前記第２の休止検出手段に
   より休止が検出された回数を計数記憶する第３の
   計数記憶手段と、前記第２の休止検出手段の出力
   をもとにして前記第２の音声信号の休止が解除さ
   れたと検知された時点で、前記第１の休止検出手
   段の出力情報をみることにより前記第１の音声信
   号の休止をもほぼ同時に解除されたどうかを検出
   する休止同時解除検出手段と、前記休止同時解除
   検出手段の出力により前記第１の音声信号の休止
   解除が前記第２の音声信号の休止解除とほぼ同時
   であつた回数を計数記憶する第４の計数記憶手段
   と、前記第１の計数記憶手段により記憶されてい
   る、高い音階に移行したことを検出した回数、低
   い音階に移行したことを検出した回数、変らない
   と検出した回数の３情報と前記第２の計数記憶手
   段により記憶されている、高い音階に移行したこ
   とを検出した回数、低い音階に移行したことを検
   出した回数、変らないと検出した回数の３情報と
   を前記第２の休止検出手段により休止が検出され
   るたびに比較演算し、さらに前記第３の計数記憶
   手段により記憶されている前記第２の休止検出手
   段により休止が検出された回数と前記第４の計数
   記憶手段により記憶されている前記第１の音声信
   号の休止解除が前記第２の音声信号の休止解除と
   ほぼ同時であつた回数との割合に応じて前記第２
   の休止検出手段により休止が検出されるたびに前
   記第１の音声信号が前記第２の音声信号とどの程
   度合致しているかを得点として算出する得点計算
   手段と、算出された得点を表示する得点表示手段
   とを備えたことを特徴とする採点装置。