(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実歌唱であるマイクボーカルとカラオケソースから供給されるお手本ボーカルとを音程と音量の２つのパラメータについて比較してその一致度を曲の所定区間繰り返し求め、
この求められた一致度に基づいて増減値を求め、
前記増減値を、前記お手本ボーカルの前記音量が所定の値以上のときに限り累算することで採点値を算出し、
前記採点値が最高点及び最低点でリミットされ、且つ前記採点値が連続増加のとき前記曲の所定区間の途中で最高点に達し、連続減少のとき前記曲の所定区間の途中で最低点に達するように、前記増減値が設定されている
ことを特徴とするカラオケ採点装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラオケ装置において歌い手の歌唱力を評価するためのカラオケ採点装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラオケ装置では、その場の雰囲気を盛り上げるための装置を種々備えることが多い。その１つとして歌い手の歌唱力を採点するカラオケ採点装置が知られている。この種のカラオケ採点装置は、一般に、歌い手による実歌唱であるマイクボーカルと、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｓｃ），ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）などの記録媒体（カラオケソース）から抽出されたお手本ボーカルとの間でピッチ（又は音程）、音量及びそれらの変化等を比較して、その一致度から歌い手の歌唱力を採点するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のカラオケ採点装置は、マイクボーカルとお手本ボーカルとの間のピッチ、音量等を機械的に比較するだけであるため、人間による主観的な採点に比べて面白味がなく、盛り上がりに欠けるという問題がある。
【０００４】
この発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、採点結果に面白味を付加し、その場の雰囲気を盛り上げることが可能なカラオケ採点装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るカラオケ採点装置は、実歌唱であるマイクボーカルとカラオケソースから供給されるお手本ボーカルとを音程と音量の２つのパラメータについて比較してその一致度を曲の所定区間繰り返し求め、この求められた一致度に基づいて増減値を求め、前記増減値を、前記お手本ボーカルの前記音量が所定の値以上のときに限り累算することで採点値を算出し、前記採点値が最高点及び最低点でリミットされ、且つ前記採点値が連続増加のとき前記曲の所定区間の途中で最高点に達し、連続減少のとき前記曲の所定区間の途中で最低点に達するように、前記増減値が設定されていることを特徴とする。
【０００６】
一般に、スポーツ（例えばボクシング）等の優劣を人間が評価する場合、前半よりも後半の方が印象度が大きく、重要であるのは誰しもが認めるところである。カラオケにおいても同様で、後半の残り１分の頑張りが印象度を大きく左右する。
この発明のカラオケ採点装置によれば、マイクボーカルとお手本ボーカルとを音程と音量の２つのパラメータについて比較し、その一致度を曲の所定区間繰り返し求め、求められた一致度に基づく増減値をお手本ボーカルの音量が所定の値以上のときに限り累算することで採点値を算出すると共に、算出された採点値が最高点及び最低点でリミットされ、且つ採点値が連続増加のとき曲の所定区間の途中で最高点に達し、連続減少のとき曲の所定区間の途中で最低点に達するように増減値が設定されるようにしているので、曲の前半が好調でも採点値をいわゆる貯金しておくことができず、後半のつまずきで最高点を逃すことになる。逆に、曲の前半が調子外れでも、最低点よりも下の点数にはならないため、後半の頑張りで最高点を取ることが可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１は、この発明の一実施例に係るカラオケ採点装置の構成を示すブロック図である。
【０００８】
カラオケ用レーザーディスク等のＬＤ１から再生される楽音に含まれるお手本ボーカルとマイクロフォン２から入力される実歌唱とは、それぞれ前処理部３を介して音程抽出部４及び音量抽出部５に供給され、ここで音程抽出処理及び音量抽出処理が施されて、採点部６に供給される。採点部６に供給された実歌唱は、前処理部３で抽出されたお手本ボーカルに基づいて採点処理が施され、パラメータ設定部７で設定されるパラメータに応じて表示部８に得点として出力される。
【０００９】
図２は、同装置の前段の詳細な構成を示すブロック図である。
ＬＤ１から再生されたアナログ音声は音声多重方式であり、左右チャネルの信号がそれぞれボーカル抽出部１１に供給される。左側チャネル信号には、伴奏が記録されている。また、右側チャネル信号には、伴奏及びお手本ボーカル信号が記録されている。ボーカル抽出部１１は、右側チャネル信号から左側チャネル信号を減算することによりお手本ボーカル信号を抽出する。抽出されたお手本ボーカル信号は、音声帯域のみが通過するＨＰＦ１２１及びＬＰＦ１３１に供給され、ここでノイズが除去されて、音程抽出部４及び音量抽出部５にそれぞれ供給される。
一方、マイクロフォン２から入力される実歌唱であるマイクボーカル信号も、ＨＰＦ１２２及びＬＰＦ１３２により低域及び高域のノイズが除去されて、音程抽出部４及び音量抽出部５にそれぞれ供給される。
【００１０】
音程抽出部４に供給されたお手本ボーカル信号及びマイクボーカル信号は、ピッチ抽出部２１１，２１２でそれぞれピッチ抽出される。ピッチ抽出の手法としては、周知のゼロクロス間隔検出法、自己相関法又はそれらの組合せ法などを用いることができる。ピッチ抽出されたお手本ボーカル信号及びマイクボーカル信号は、ＯＮ／ＯＦＦ設定が可能なＬＰＦ２２１，２２２でそれぞれ適宜ビブラート成分が除去された後、周波数音程変換部２３１，２３２でそれぞれ音程データに変換される。
【００１１】
即ち、抽出されたピッチの逆数である周波数ｆは、基本周波数３２．７０３２ＨｚからのずれとしてオクターブデータＰ及び半音階データＱを用いて次式のように表わされる。
【００１２】
【数１】
ｆ＝３２．７０３２×２（Ｐ＋Ｑ／１２）［Ｈｚ］
【００１３】
従って、周波数音程変換部２３１，２３２では、音程データを次式に基づいて算出する。
【００１４】
【数２】
Ｐ＋（Ｑ／１２）＝ｌｏｇ２（ｆ／３２．７０３２）
【００１５】
なお、オクターブデータＰは整数で、Ｑの絶対値が最小となるように決められる。
このように音程データに変換するのは、後述する音程比較処理において、聴覚特性にマッチングした比較をすることができるからである。また、半音階単位で与えられるキーコントローラ情報に基づいてお手本ボーカルの音程の補正も容易になる。
このようにして得られたお手本ボーカル信号及びマイクボーカル信号の音程データは、レジスタ（ＲＥＧ）２４１，２４２にそれぞれ格納される。
【００１６】
また、音量抽出部５に供給されたお手本ボーカル信号及びマイクボーカル信号は、絶対値化回路（ＡＢＳ）３１１，３１２でそれぞれ振幅値を絶対値化され、平滑化部３２１，３２２でそれぞれ平滑化される。このようにして得られたお手本ボーカル信号及びマイクボーカル信号の音量データは、レジスタ（ＲＥＧ）３３１，３３２にそれぞれ格納される。
【００１７】
これにより、音程抽出部４からはお手本ボーカル信号の音程データ及びマイクボーカル信号の音程データが常に出力され、音量抽出部５からはお手本ボーカル信号の音量データ及びマイクボーカル信号の音量データが常に出力されることになる。そして、これらのデータが例えば一定間隔で更新される。なお、これらのデータの更新の際に、例えば直前のデータから判断してピッチ抽出に失敗したと判断される場合には、データの更新を行わないようにする。
【００１８】
図３は、同装置の後段の詳細な構成を示すブロック図である。
お手本ボーカル信号及びマイクボーカル信号の音程データは、音程比較部４１に供給され、ここで一定周期又はお手本ボーカル信号から抽出されたピッチに基づく比較タイミング信号ＴＭに同期して比較され、両音程データが一致するか否かが判別される。両者が概ね一致していれば、カウンタ（ＣＮＴ）４２はカウントアップする。カウンタ４２のカウント値は、比較回数Ｋに基づいて正規化部４３で１／Ｋに正規化される。これが０〜１までの値を持つ音程データの一致度Ａとなる。
【００１９】
同様にして、お手本ボーカル信号及びマイクボーカル信号の音量データは、音量比較部４４に供給され、比較タイミング信号ＴＭに同期して比較され、両音量データが一致するか否かが判別される。両者が概ね一致していれば、カウンタ（ＣＮＴ）４５はカウントアップする。カウンタ４５のカウント値は、比較回数Ｋに基づいて正規化部４６で１／Ｋに正規化される。これが０〜１までの値を持つ音量データの一致度Ｂとなる。
【００２０】
更に、乱数生成部４７からは０〜１までの任意の乱数Ｃが与えられる。
【００２１】
これら音程データの一致度Ａ、音量データの一致度Ｂ及び乱数Ｃは、単純に加算されるようにしてもよいが、この実施例では、これらに音程重視パラメータα、音量重視パラメータβ及び乱数重視パラメータγをそれぞれ乗算器４８〜５０で乗算した後、加算器５１で加算するようにしている。各パラメータα，β，γは、パラメータ設定部７によってα＋β＋γ＝１を満たすように任意の割合で調整可能となっている。
【００２２】
加算器５１の出力である加算値ｘは０〜１までの値を持ち、甘めの採点から辛めの採点までを行う複数の変換テーブル又は演算手段を備えた増減値変換部５２に供給され、ここで加算値ｘに対応した増減値ｙに変換される。この増減値ｙは、累算部５３に供給される。累算部５３には、得点を所定の範囲内、例えば０点〜１００点に制限するリミッタ機能が設けられている。累算部５３は、予め設定された初期値（例えば５０点）に増減値ｙを累算すると共に、時々刻々変化する点数（又は最終結果のみ）を得点としてレジスタ（ＲＥＧ）５４を介して表示部８に出力する。
【００２３】
なお、お手本ボーカル信号の音量データは、常に音量比較部５５で所定のしきい値ＴＨと比較されており、お手本ボーカル信号が存在しない、例えば前奏・間奏部分では、累算部５３での累算を行わないようにする。また、増減値変換部５２及び累算部５３は、比較回数Ｋをカウントするカウンタ（ＣＮＴ）５６によって曲の前半部分及び後半部分を判別する。
【００２４】
次に、同装置の増減値変換処理について説明する。
図４は、同実施例における増減値変換部５２の変換テーブルを示す図である。いま、加算値ｘ＝０．４が入力される場合を考えると、同図（ａ）の変換テーブルを用いれば、増減値ｙ＝１が得られる。また、同図（ｂ）の変換テーブルを用いれば、増減値ｙ＝−１が得られる。このため、同図（ａ）に示すような入出力特性をもつ変換テーブルを設定することにより、採点を甘くしたり、あるいは、同図（ｂ）に示すような入出力特性をもつ変換テーブルを設定することにより、採点を厳しくすることができる。このとき、曲の前半（又は後半）では同図（ｂ）の変換テーブルを用い、曲の後半（又は前半）では同図（ａ）の変換テーブルを用いることにより、曲の前半と曲の後半とで採点基準を変えることもできる。一般に、主観を伴う優劣評価では、前半よりも後半の方が印象度が大きく重要視される傾向にあるので、前半を甘めに評価して、人間による主観的評価に近づけることができる。このとき、経時的な変換テーブルの組合せに対して前半重視型、後半重視型などの採点者のタイプを設け、いずれかのタイプを選択することにより、複数の変換テーブルを一度に設定するようにしてもよい。
なお、ここでは変換テーブルに基づいて増減値ｙを得るようにしたが、演算によって求めるようにしてもよい。
【００２５】
図５は、累算部５３の出力状態を示す図である。
この実施例によれば、５０点をスタートとして採点値の累算が実行される。同図▲１▼で示すように前半で好調でも、累算部５３のリミッタ機能により、１００点より大きい得点にはならないので、後半でつまずくと１００点を逃してしまう場合がある。一方、同図▲２▼で示すように前半で手を抜いても、累算部５３のリミッタ機能により、０点より小さい得点にはならないので、後半でのみ頑張り１００点を得る場合がある。このため、最後で逆転というゲーム感覚が加味され、その場を盛り上げることができる。
【００２６】
また、この実施例によれば、乱数生成部４７で生成される乱数“０”〜“１”に依存する度合を大きくすることにより、再現性のある機械的な比較処理でなくなるので、全く同じ歌い方でも採点がばらつき、人間による主観的評価に近づけることができる。また、着目したい評価項目に応じて乗算器４８〜５０に重みを付加することにより、加算値ｘが変化するので、歌唱力を分析することもできる。更に、上手な歌い方でも採点が低くなったり、あるいは下手な歌い方でも採点が高くなったりするので、すべては運任せというゲーム感覚が加味され、その場を盛り上げることができる。
【００２７】
なお、この実施例では、比較パラメータとして音程データ及び音量データを用いた場合について説明したが、音程データに代えて周波数データを用いてもよい。
【００２８】
先の実施例では、採点者が一人である場合を例に挙げたが、採点者が複数である場合について適用することもできる。
図６は、この発明の他の実施例に係るカラオケ採点装置の要部構成を示すブロック図である。
この実施例では、複数の採点部６１１〜６１ｎが設けられる。採点部６１１〜６１ｎは、表示部６２を介して得点をそれぞれ出力する。これにより、いわゆるコンクール形式の歌唱力の評価に近づけることができる。また、予想される審査員を想定し、各審査員のタイプを選択することにより、シミュレーションを行うこともできる。
【００２９】
なお、上述した実施例では、記録媒体がＬＤである場合について説明したが、記録媒体がＣＤである場合には、再生される楽音信号の左チャネル側及び右チャネル側のいずれにも伴奏とお手本ボーカルとが記録されている。この場合でも、両チャネルの信号を加算し、音声帯域のみＢＰＦで抜き取る等の手段でお手本ボーカルが抽出できれば、本願発明を利用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、マイクボーカルとお手本ボーカルとの間の比較パラメータの一致度に基づく増減値で採点値を増減させると共に、採点値を最低点と最高点でそれぞれリミットさせるようにしているので、曲の前半が好調でも採点値を貯金しておくことができず、後半のつまずきで最高点を逃すことになる。逆に、曲の前半が調子外れでも、最低点よりも下の点数にはならないため、後半の頑張りで最高点を取ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るカラオケ採点装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同装置の前段の詳細な構成を示すブロック図である。
【図３】同装置の後段の詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】同実施例における増減値変換部の変換テーブルを示す図である。
【図５】同実施例における累算部の出力状態を示す図である。
【図６】この発明の他の実施例に係るカラオケ採点装置の要部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ＬＤ、２…マイクロフォン、３…前処理部、４…音程抽出部、５…音量抽出部、６，６１１〜６１ｎ…採点部、７…パラメータ設定部、８，６２…表示部、１１…ボーカル抽出部、１２１，１２２…ＨＰＦ、１３１，１３２，２２１，２２２…ＬＰＦ、２１１，２１２…ピッチ抽出部、２３１，２３２…周波数音程変換部、２４１，２４２，３３１，３３２，５４…ＲＥＧ、３１１，３１２…ＡＢＳ、３２１，３２２…平滑化部、４１…音程比較部、４２，４５，５６…ＣＮＴ、４３，４６…正規化部、４４，５５…音量比較部、４７…乱数生成部、４８〜５０…乗算器、５１…加算器、５２…増減値変換部、５３…累算部。
【図１】
0003587200.tif 000002
【図４】
0003587200.tif 000003
【図２】
0003587200.tif 000004
【図３】
0003587200.tif 000005
【図５】
0003587200.tif 000006
【図６】
0003587200.tif 000007