(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報を取得する楽曲音域取得部と、
演奏操作子に対する操作および設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対し設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得する推奨音域取得部と、
前記楽曲音域取得部によって取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域取得部によって取得された前記推奨音域情報に基づいて前記信号生成部に設定する音色を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定する設定部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報を取得する楽曲音域取得部と、
演奏操作子に対する操作および設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対し設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得する推奨音域取得部と、
前記楽曲音域取得部によって取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域取得部によって取得された前記推奨音域情報に基づいて前記再生部によって再生される楽曲のトランスポーズ量を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定する設定部と、
を備え、
前記設定部は、さらにトランスポーズ後に取り得る調性の構成音として予め決められた複数の音高の組み合わせと、トランスポーズ後の当該楽曲のメロディの音高とに基づいて、前記楽曲のトランスポーズ量を決定することを特徴とする制御装置。
【請求項３】
前記設定部は、さらに演奏のしやすさに応じて予め決められた複数の音高の組み合わせと、トランスポーズ後の当該楽曲のメロディの音高とに基づいて、前記楽曲のトランスポーズ量を決定することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記信号生成部は、さらに前記楽曲の歌詞を示す歌詞データに基づいて前記オーディオ信号を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記設定部は、前記推奨音域情報および前記楽曲音域情報に基づいて、前記信号生成部に設定する候補となる複数の音色を特定し、当該複数の音色をユーザに提示し、当該複数の音色のうちユーザから指定された音色を、前記信号生成部に設定する音色として決定することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項６】
前記楽曲の音高に関するデータを解析して、前記楽曲音域情報を生成する音域解析部をさらに備え、
前記楽曲音域取得部は、生成された前記楽曲音域情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
【請求項７】
楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報、および演奏操作子に対する操作および予め設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対し設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得し、
取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域情報に基づいて前記信号生成部に設定する音色を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定することを、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報、および演奏操作子に対する操作および予め設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対し設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得し、
取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域情報に基づいて前記再生部によって再生される楽曲のトランスポーズ量を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定することを、コンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記トランスポーズ量は、さらにトランスポーズ後に取り得る調性の構成音として予め決められた複数の音高の組み合わせと、トランスポーズ後の当該楽曲のメロディの音高とに基づいて決定される、ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成歌唱音を生成する際の設定を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子鍵盤装置などの電子楽器において、楽器音などを想定した電子音を生成する以外にも、歌唱音を合成して生成することが行われている。このような歌唱音（実際の歌唱と区別して、以下、合成歌唱音という）は、例えば、歌詞などの文字に応じた音声素片を組み合わせつつ、指定された音高になるように波形を合成することによって、その文字を発音したような合成音が生成される。従来は、予め用意した楽譜（シーケンスデータ等）と文字とを組み合わせて、合成歌唱音を生成する技術が用いられていたが、特許文献１、２のように、電子鍵盤装置への演奏操作に応じてリアルタイムに合成歌唱音を生成していく技術も開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１７０５９２号公報
【特許文献２】特開２０１４−６２９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カラオケでは、歌唱したい曲の伴奏音を出力する装置を用いることによって、自らがその曲を歌唱して楽しむ。一方、上記の特許文献１、２に開示される電子楽器のように、演奏操作に応じてリアルタイムに歌唱音声を生成することができるようになってきたことにより、カラオケにおいて、自分の歌唱音声の代わりに合成歌唱音を用いたいという要望がでてきている。
【０００５】
自分の歌唱音声であれば事前の準備がなくともカラオケ装置が備えられた部屋で気軽にカラオケを楽しむことができる。一方、特許文献１、２の技術では予め歌詞の文字列を電子鍵盤装置に登録しておくなどの様々な事前設定が必要であり、気軽にカラオケを楽しむことができなかった。また、電子鍵盤装置においては、合成歌唱音の音色（声の種類）を変更できる場合もある。このような場合に、カラオケに用いる音色として、何の音色を用いるのが最適なのか判断ができない場合があった。そのため、電子鍵盤装置を用いてカラオケをする場合においても、気軽にカラオケを楽しむことができるように、合成歌唱音を生成するための設定を容易にして利便性を高めることが望まれている。
【０００６】
本発明の目的の一つは、カラオケにおいて、合成歌唱音を生成する装置の利便性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によると、楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報を取得する楽曲音域取得部と、演奏操作子に対する操作および設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対し設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得する推奨音域取得部と、前記楽曲音域取得部によって取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域取得部によって取得された前記推奨音域情報に基づいて前記信号生成部に設定する音色を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定する設定部と、を備えることを特徴とする制御装置が提供される。
また、本発明の一実施形態によると、楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報を取得する楽曲音域取得部と、演奏操作子に対する操作および設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対し設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得する推奨音域取得部と、前記楽曲音域取得部によって取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域取得部によって取得された前記推奨音域情報に基づいて前記再生部によって再生される楽曲のトランスポーズ量を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定する設定部と、を備え、前記設定部は、さらにトランスポーズ後に取り得る調性の構成音として予め決められた複数の音高の組み合わせと、トランスポーズ後の当該楽曲のメロディの音高とに基づいて、前記楽曲のトランスポーズ量を決定することを特徴とする制御装置が提供される。
【０００８】
前記信号生成部は、さらに前記楽曲の歌詞を示す歌詞データに基づいて前記オーディオ信号を生成してもよい。
【０００９】
前記設定部は、前記推奨音域情報と前記楽曲音域情報とに基づいて、前記信号生成部に設定する音色を決定することによって前記関係を設定してもよい。
【００１０】
前記設定部は、前記推奨音域情報および前記楽曲音域情報に基づいて、前記信号生成部に設定する候補となる複数の音色を特定し、当該複数の音色をユーザに提示し、当該複数の音色のうちユーザから指定された音色を、前記信号生成部に設定する音色として決定してもよい。
【００１３】
前記楽曲の音高に関するデータを解析して、前記楽曲音域情報を生成する音域解析部をさらに備え、前記楽曲音域取得部は、生成された前記楽曲音域情報を取得してもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報、および演奏操作子に対する操作および予め設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対して設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得し、取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域情報に基づいて前記信号生成部に設定する音色を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定することを、コンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
また、本発明の一実施形態によると、楽曲を再生する再生部によって再生される楽曲の音域に対応した楽曲音域情報、および演奏操作子に対する操作および予め設定された音色に基づいてオーディオ信号を生成する信号生成部に対し設定可能な前記音色に関し、推奨される音域として予め決められた推奨音域情報を取得し、取得された前記楽曲音域情報および前記推奨音域情報に基づいて前記再生部によって再生される楽曲のトランスポーズ量を決定することによって、前記再生部において再生される前記楽曲の音域と、前記信号生成部に対して設定される前記音色との関係を設定することを、コンピュータに実行させるためのプログラムであり、前記トランスポーズ量は、さらにトランスポーズ後に取り得る調性の構成音として予め決められた複数の音高の組み合わせと、トランスポーズ後の当該楽曲のメロディの音高とに基づいて決定される、ことを特徴とするプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、カラオケにおいて、合成歌唱音を生成する装置の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態におけるカラオケシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態における制御端末の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態における電子鍵盤装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態におけるカラオケ装置で実現される機能を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１実施形態における電子鍵盤装置で実現される機能を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１実施形態における電子鍵盤装置において設定可能な音色を説明する図である。
【図８】本発明の第１実施形態における信号生成部における処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第１実施形態における制御端末で実現される機能を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第１実施形態において、第１の例の楽曲の音域に基づく調整方法を説明する図である。
【図１１】本発明の第１実施形態において、第２の例の楽曲の音域に基づく調整方法を説明する図である。
【図１２】本発明の第１実施形態において、第３の例の楽曲の音域に基づく調整方法を説明する図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における制御端末で実現される機能を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態におけるカラオケシステムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
＜第１実施形態＞
［全体構成］
本発明の一実施形態におけるカラオケシステムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。一実施形態に係るカラオケシステムは、合成歌唱音を生成することができる電子鍵盤装置を用いてカラオケをする場合に、対象となる楽曲を指定することによって、この電子鍵盤装置に対する設定を容易に行える機能を有している。
【００１９】
図１は、本発明の第１実施形態におけるカラオケシステムの構成を示すブロック図である。カラオケシステム１００は、カラオケ装置１、制御端末２、電子鍵盤装置３、カラオケ用サーバ１０００、および歌唱合成用サーバ２０００を備える。この例では、カラオケ装置１、制御端末２、カラオケ用サーバ１０００および歌唱合成用サーバ２０００は、インターネットなどのネットワークＮＷを介して接続されている。なお、制御端末２は、この例では、カラオケ装置１に指示を送るリモコンなどであるが、スマートフォン、ノートパソコンなどの携帯端末であってもよいし、デスクトップパソコン等の端末であってもよい。スマートフォンなどのコンピュータである場合には、制御プログラムをインストールして実行することによって、以下に説明する制御端末２の機能が実現されてもよい。この例では、制御端末２は、カラオケ装置１および電子鍵盤装置３に対して、ネットワークＮＷを介さずに短距離無線通信によって接続されるが、ネットワークＮＷを介した通信によって接続されてもよい。短距離無線通信とは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信、ＬＡＮ（Local Area Network）などを用いた通信である。
【００２０】
カラオケ用サーバ１０００は、カラオケ装置１においてカラオケを提供するために必要な楽曲データを、曲ＩＤに対応付けて記憶している記憶装置を備える。楽曲データは、カラオケの歌唱曲に関連するデータ、例えば、ガイドメロディデータ、伴奏データ、歌詞データなどが含まれている。ガイドメロディデータは、歌唱曲のメロディを示すデータである。伴奏データは、歌唱曲の伴奏を示すデータである。ガイドメロディデータおよび伴奏データは、ＭＩＤＩ形式で表現されたデータであってもよい。歌詞データは、歌唱すべき歌詞（文字）を規定するデータである。また、楽曲データには、歌詞データに基づいて表示される歌詞テロップを色替えするタイミングを示すタイミングデータが含まれていてもよい。このタイミングデータによれば、歌唱曲の進行位置と、その進行位置において歌唱すべき歌詞の対応付けができる。
【００２１】
歌唱合成用サーバ２０００は、歌唱曲に合わせた設定を電子鍵盤装置３に対して行うための設定データを、曲ＩＤに対応付けて記憶している記憶装置を備える。設定データには、曲ＩＤに対応する歌唱曲の歌詞データが含まれている。この例では、設定データには、さらに、楽曲のメロディの音域を示す楽曲音域情報が含まれている。なお、歌唱合成用サーバ２０００に記憶されている歌詞データと、カラオケ用サーバ１０００に記憶されている歌詞データとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。すなわち、歌唱合成用サーバ２０００に記憶されている歌詞データは、歌唱すべき歌詞（文字）を規定するデータである点においては同じであるが、電子鍵盤装置３において利用しやすい形式に調整されている。この形式としては、例えば、１音で２文字分の歌唱をする場合を識別する情報、フレーズの区切りを識別する情報などを含む場合がある。
【００２２】
続いて、カラオケ装置１、制御端末２および電子鍵盤装置３について、ハードウエア構成を説明する。
【００２３】
［カラオケ装置のハードウエア構成］
図２は、本発明の第１実施形態におけるカラオケ装置の構成を示すブロック図である。カラオケ装置１は、制御部１０１、記憶部１０３、操作部１０５、表示部１０７、通信部１０９、および信号処理部１１１を含む。これらの各構成は、バスを介して接続されている。また、信号処理部１１１には、オーディオ信号の入力を受け付ける入力端子１１３およびスピーカ１１５が接続されている。入力端子１１３に入力されるオーディオ信号は、この例では、電子鍵盤装置３によって供給されたり、マイクロフォンから供給されたりする。
【００２４】
制御部１０１は、ＣＰＵなどの演算処理回路を含む。制御部１０１は、記憶部１０３に記憶された制御プログラムをＣＰＵにより実行して、各種機能をカラオケ装置１において実現させる。実現される機能の一部（カラオケ機能）については、別途説明する。記憶部１０３は、不揮発性メモリ、ハードディスク等の記憶装置である。記憶部１０３は、上記の制御プログラムを記憶する。制御プログラムは、ネットワーク経由でダウンロードされてもよいが、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよい。以下に説明する制御端末２および電子鍵盤装置３で用いられる制御プログラムについても同様に提供されてもよい。また、記憶部１０３は、カラオケ用サーバ１０００からダウンロードした楽曲データを一時的に記憶するバッファでもある。
【００２５】
操作部１０５は、操作パネルなどの装置であり、入力された操作に応じた信号を制御部１０１に出力する。表示部１０７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置であり、制御部１０１による制御に基づいた画面が表示される。なお、操作部１０５と表示部１０７とは一体としてタッチパネルを構成してもよい。通信部１０９は、制御部１０１の制御に基づいて、ネットワークＮＷを介して外部装置に接続したり、短距離無線通信によって制御端末２と接続したりする。
【００２６】
信号処理部１１１は、ＭＩＤＩ形式の信号からオーディオ信号を生成する音源、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ等を含む。入力端子１１３から入力されたオーディオ信号は信号処理部１１１に出力され、信号処理部１１１においてＡ／Ｄ変換されて制御部１０１に出力される。入力されたオーディオ信号は、記憶部１０３にバッファされて、歌唱の評価等に用いられてもよい。また、伴奏データは、制御部１０１によって読み出され、信号処理部１１１においてオーディオ信号に変換され、スピーカ１１５から歌唱曲の伴奏音として出力される。このとき、入力端子１１３に入力されたオーディオ信号も、伴奏音に合成されて出力される。
【００２７】
［制御端末のハードウエア構成］
制御端末２は、カラオケ装置１に対する制御（例えば、歌唱曲の指定、音量、トランスポーズ等）を実行したり、電子鍵盤装置３に対する制御（例えば、歌詞の設定、音色等の設定等）を実行したりする。
【００２８】
図３は、本発明の第１実施形態における制御端末の構成を示すブロック図である。制御端末２は、制御部２０１、記憶部２０３、操作部２０５、表示部２０７、および通信部２０９を含む。これらの各構成は、バスを介して接続されている。
【００２９】
制御部２０１は、ＣＰＵなどの演算処理回路を含む。制御部２０１は、記憶部２０３に記憶された制御プログラムをＣＰＵにより実行して、各種機能を制御端末２において実現させる。実現される機能の一部（設定制御機能）については、別途説明する。記憶部２０３は、不揮発性メモリ、ハードディスク等の記憶装置である。記憶部２０３は、上記の制御プログラムを記憶する。
【００３０】
操作部２０５は、操作パネルなどの装置であり、入力された操作に応じた信号を制御部２０１に出力する。表示部２０７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置であり、制御部２０１による制御に基づいた画面が表示される。なお、操作部２０５と表示部２０７とは一体としてタッチパネルを構成してもよい。通信部２０９は、制御部２０１の制御に基づいて、ネットワークＮＷを介して外部装置に接続したり、短距離無線通信によってカラオケ装置１および電子鍵盤装置３と接続したりする。
【００３１】
［電子鍵盤装置のハードウエア構成］
電子鍵盤装置３は、鍵盤（演奏操作子）の操作に応じて、設定内容に従って合成歌唱音を生成する装置である。この例では、生成された合成歌唱音は、入力端子１１３を介してカラオケ装置１のスピーカ１１５から出力される。
【００３２】
図４は、本発明の第１実施形態における電子鍵盤装置の構成を示すブロック図である。電子鍵盤装置３は、制御部３０１、記憶部３０３、操作部３０５、表示部３０７、通信部３０９、インターフェイス３１７、および鍵盤３２１を含む。これらの各構成は、バスを介して接続されている。
【００３３】
制御部３０１は、ＣＰＵなどの演算処理回路を含む。制御部３０１は、記憶部３０３に記憶された制御プログラムをＣＰＵにより実行して、各種機能を電子鍵盤装置３において実現させる。実現される機能の一部については、別途説明する。記憶部３０３は、不揮発性メモリ等の記憶装置である。記憶部３０３は、上記の制御プログラムを記憶する。また、記憶部３０３は、合成歌唱音を示すオーディオ信号を生成する際に用いる設定情報（歌詞データ、音色等）、合成歌唱音を生成するための音声素片等を記憶する。なお、この音色は、合成歌唱音の種類（男声、女声等）を示す。以下の説明では合成歌唱音の種類は、男声および女声としているが、その他にも、例えば子供、大人、日本語、英語等、またはこれらの組み合わせ等、様々な声の種類があってもよい。
【００３４】
操作部３０５は、スイッチ、ボリュームつまみなどの装置であり、入力された操作に応じた信号を制御部３０１に出力する。表示部３０７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の表示装置であり、制御部３０１による制御に基づいた画面が表示される。なお、操作部３０５と表示部３０７とは一体としてタッチパネルを構成してもよい。通信部３０９は、制御部３０１の制御に基づいて、短距離無線通信によって制御端末２と接続する。
【００３５】
インターフェイス３１７は、生成されたオーディオ信号を出力する端子を含む。鍵盤３２１は、複数の鍵が配列されている。各鍵を操作すると、その操作に応じた演奏信号が制御部３０１に出力される。演奏信号は、操作された鍵の位置を示す情報（キーナンバ）、押鍵したことを示す情報（キーオン）、離鍵したことを示す情報（キーオフ）、および押鍵速度（ベロシティ）等を含む。具体的には、押鍵されると、キーオン、ベロシティおよびキーナンバが対応付けられて出力され、離鍵するとキーオフが出力される。制御部３０１は、この演奏信号を用いて、合成歌唱音を生成する。
【００３６】
続いて、カラオケ装置１、制御端末２および電子鍵盤装置３のそれぞれにおいて、制御プログラムを実行することによって実現される機能について説明する。なお、以下に説明する各機能を実現する構成の一部または全部は、ハードウエアによって実現されてもよい。これらの機能によって、ユーザは、対象となる楽曲を指定することによって、電子鍵盤装置３がその楽曲に応じて設定される。
【００３７】
［カラオケ装置の機能］
図５は、本発明の第１実施形態におけるカラオケ装置で実現される機能を示すブロック図である。カラオケ機能１０は、選曲部１１、再生部１３、歌詞表示部１５、採点部１７、およびトランスポーズ制御部１９を含む。選曲部１１は、制御端末２によって指定された歌唱曲の曲ＩＤを取得して、カラオケ用サーバ１０００から曲ＩＤに対応した楽曲データを取得する。選曲部１１によって取得された楽曲データのうち、伴奏データは再生部１３に提供され、歌詞データは歌詞表示部１５に提供される。再生部１３は、伴奏データに基づいて、伴奏音を再生してスピーカ１１５から発音させる。歌詞表示部１５は、歌詞データに基づいて表示部１０７に歌詞を表示する。この際、歌詞とともに、楽曲の進行に合わせて歌唱すべき位置を示す情報（ワイプ等）についても表示される。なお、表示部１０７には、さらに、電子鍵盤装置３において設定されている音色に対応した画像が表示されてもよい。例えば、音色に対応する声をイメージしたキャラクタが表示されてもよい。
【００３８】
採点部１７は、入力されたオーディオ信号の評価を実施して，評価に応じた評価点を算出する。算出された評価点は、例えば、表示部１０７に表示される。この評価は、例えば以下の通り実施される。まず、オーディオ信号から合成歌唱音（電子鍵盤装置３から取得した場合）または歌唱音声（マイクロフォンから取得した場合）の音高の時間変化を算出し、ガイドメロディの音高と比較する。そして、これらの音高の一致の程度に基づいて評価点が算出される。この音高は、例えば、オーディオ信号の波形のゼロクロスを用いた方法、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いた方法などの公知の方法で算出されればよい。
【００３９】
トランスポーズ制御部１９は、再生部１３において再生される伴奏音の音高を、半音単位で全体的に上げたり下げたりして平行移動させるように変化（トランスポーズ）させる。トランスポーズ量は、操作部１０５を介してユーザによって設定されたり、制御端末２によって設定されたりする。制御端末２によって設定される場合には、後述するトランスポーズ指示部２８（図９参照）からの指示を受ける。トランスポーズ制御部１９は、例えばトランスポーズ量が「＋３」で設定されれば、伴奏データが示す伴奏音の音高を、全体的に半音３つだけ高くなるように変更して、再生部１３に伴奏音を再生させる。以上が、カラオケ装置１の機能についての説明である。
【００４０】
［電子鍵盤装置の機能］
図６は、本発明の第１実施形態における電子鍵盤装置の第１の例で実現される機能を示すブロック図である。合成歌唱音生成機能３０は、音色設定部３１、歌詞設定部３３、信号生成部３５、および推奨音域出力部３７を含む。すなわち、電子鍵盤装置３は、合成歌唱音生成機能３０を備えた合成歌唱音生成装置を含んでいることになる。
【００４１】
音色設定部３１は、信号生成部３５に対して、合成歌唱音として出力させる音色（声の種類）を設定する。この例では、図７に示すように、４種類の音色が設定可能である。４つの音色のいずれは、操作部３０５を介してユーザによって設定されたり、制御端末２によって設定されたりする。制御端末２によって設定される場合には、後述する音色設定指示部２７（図９参照）からの指示を受ける。
【００４２】
図７は、本発明の第１実施形態における電子鍵盤装置において設定可能な音色を説明する図である。この例では、設定可能な音色は、「女声Ａ」、「女声Ｂ」、「男声Ａ」、「男声Ｂ」の４種類である。それぞれの音色に対しては、少なくとも、合成歌唱音として出力するにあたって推奨される音域（推奨音域情報）が設定されている。推奨される音域とは、合成歌唱音として出力する際に、自然な歌唱音として再現できる音域を示しているのであって、推奨される音域の範囲外において合成歌唱音が生成できないことを示しているのではない。なお、図７に示すように、各音色には、推奨音域だけでなく、推奨ジャンル、推奨テンポなどが設定されていてもよい。
【００４３】
図６に戻って説明を続ける。歌詞設定部３３は、制御端末２から送信される歌詞データを取得して、歌詞設定データに含まれる歌詞データを信号生成部３５に対して設定する。信号生成部３５は、音色設定部３１によって設定された音色、および歌詞設定部３３によって設定された歌詞データを用いて、鍵盤３２１の操作に応じた合成歌唱音を示すオーディオ信号を生成する。推奨音域出力部３７は、制御端末２からの要求に応じて、信号生成部３５に設定可能な各音色を識別する情報に対応付けて、それぞれの推奨音域情報を出力する。続いて、信号生成部３５における合成歌唱音の生成処理について、概要を簡単に説明する。なお、電子鍵盤装置を用いて合成歌唱音を生成する技術については、例えば、上記の特許文献１（特開２００８−１７０５９２号公報）、特許文献２（特開２０１４−６２９６９号公報）に開示されている。
【００４４】
［合成歌唱音の生成処理］
図８は、本発明の第１実施形態における信号生成部における処理を説明するフローチャートである。信号生成部３５に音色および歌詞データが設定されると、図８に示す処理が開始される。まず、信号生成部３５は、設定された歌詞データが示す歌詞の最初の文字を指定する（ステップＳ３０１）。指定されている文字とその前後の文字とがそれぞれ区別されて表示部３０７に表示されていてもよい。鍵盤３２１から出力される演奏信号により演奏操作（押鍵）の有無を判定し、押鍵が行われるまで待つ（ステップＳ３０３；Ｎｏ）。
【００４５】
演奏操作が行われた場合（ステップＳ３０３；Ｙｅｓ）、指定されている文字を読み出し（ステップＳ３０５）、演奏操作（押鍵）が行われた鍵（キーナンバ）に指定される音高、および音色設定部３１によって設定された音色で、読み出した文字を発声させるための合成歌唱音を示すオーディオ信号を生成する（ステップＳ３０７）。例えば、設定された音色が「女声Ａ」であり、読み出した文字が「か（ka）」であり、演奏操作された鍵が「Ｃ４」である場合には、Ｃ４の音高で「か（ka）」を発声する女声Ａの合成歌唱音が生成される。
【００４６】
指定されている文字（読み出した文字）が歌詞の最後の文字ではない場合（ステップＳ３０９；Ｎｏ）、次の文字を指定して（ステップＳ３１１）、次の演奏操作を待つ（ステップＳ３０３；Ｎｏ）。順次、次の文字が指定されていき、最後の文字になった場合（ステップＳ３０９；Ｙｅｓ）には、再びステップＳ３０１に戻る。このようにすることによって、演奏操作に応じた音高に調整された歌詞が順次発声される合成歌唱音が生成される。そして、合成歌唱音を示すオーディオ信号がカラオケ装置１に対して出力される。なお、操作部３０５等に対する所定の操作を受け付けると、強制的に次の文字が指定されるようにしてもよい。また、歌詞をフレーズ単位で区分する情報を取得している場合には、所定の操作を受け付けると、いずれかのフレーズ（直前または直後など）の最初の文字が強制的に指定されるようにしてもよい。以上が、電子鍵盤装置３の機能についての説明である。
【００４７】
［制御端末の機能］
図９は、本発明の第１実施形態における制御端末で実現される機能を示すブロック図である。設定制御機能２０は、曲指定部２１、歌詞データ取得部２２、歌詞設定提供部２３、楽曲音域取得部２４、推奨音域取得部２５、設定部２６、音色設定指示部２７、およびトランスポーズ指示部２８を含む。すなわち、制御端末２は、設定制御機能２０を備えた制御装置を含むことになる。曲指定部２１は、カラオケとして楽しむ歌唱曲の指定をユーザから受け付け、その歌唱曲を特定する曲ＩＤをカラオケ装置１（選曲部１１）に対して通知する。
【００４８】
歌詞データ取得部２２は、上記の曲ＩＤの歌唱曲に対応する歌詞データを取得する。この例では、歌詞データは、設定データを歌唱合成用サーバ２０００から受信することによって取得される。歌詞設定提供部２３は、歌詞データ取得部２２において取得した歌詞データを、合成歌唱音の生成のために設定する歌詞データとして電子鍵盤装置３に提供する。なお、カラオケ装置１において用いる歌詞データを電子鍵盤装置３において用いることが可能である場合もある。この場合には、歌詞データ取得部２２は、カラオケ用サーバ１０００から歌詞データを取得するようにしてもよいし、カラオケ装置１から取得するようにしてもよい。
【００４９】
楽曲音域取得部２４は、上記の曲ＩＤの歌唱曲に対応する楽曲音域情報を取得する。この例では、楽曲音域情報は、設定データを歌唱合成用サーバ２０００から受信することによって取得される。推奨音域取得部２５は、通信可能な電子鍵盤装置３から、当該装置に設定可能な音色を識別する情報および推奨音域情報を取得する。図１に示すように電子鍵盤装置３が２台である場合には、推奨音域取得部２５は、各電子鍵盤装置３から、当該装置に設定可能な音色を識別する情報および推奨音域情報を、その情報を提供した装置の識別情報とともに取得する。
【００５０】
設定部２６は、楽曲音域情報と推奨音域情報とに基づいて、楽曲の音域と各電子鍵盤装置３（信号生成部３５）に設定する音色とを調整する。電子鍵盤装置３において設定される音色の決定をすること、音色の決定とトランスポーズ量（楽曲の音域の変更量）を決定すること、および音色の選択の余地がない場合（例えば、電子鍵盤装置３において１種類の音色のみに固定されている場合）にトランスポーズ量を決定することのいずれかを実施することによって、この調整が行われる。これによって、楽曲音域全体が推奨音域に含まれるように調整する。なお、楽曲音域が広く、推奨音域に含めることができない場合には、予め決められた第１ルールに従って調整されればよい。第１ルールとは、例えば、楽曲音域のできるだけ多くの音高が推奨音域に含まれるように調整されることであってもよいし、推奨音域にメロディの音数ができるだけ多く含まれるように調整されることであってもよい。
【００５１】
設定部２６において電子鍵盤装置３に設定すべき音色が決定されると、音色設定指示部２７は、電子鍵盤装置３（音色設定部３１）に対して、決定された音色を設定するように指示する。一方、設定部２６においてトランスポーズ量が決定されると、トランスポーズ指示部２８は、カラオケ装置１（トランスポーズ制御部１９）に対して、決定されたトランスポーズ量を設定するように指示する。
【００５２】
［調整方法］
続いて、設定部２６における調整方法について、図１０〜図１２を用いて説明する。ここで、電子鍵盤装置３において設定可能な音色は図７で示した例である。図１０〜図１２は、選択した楽曲によってメロディの音域が異なっている３つの例における調整方法を説明した図である。
【００５３】
［第１の例］
図１０は、本発明の第１実施形態において、第１の例の楽曲の音域に基づく調整方法を説明する図である。第１の例では、楽曲音域がＦ２〜Ｃ４の「楽曲Ｘ」が指定された場合である。楽曲音域を４つの音色の推奨音域と比べると、「女声Ｂ」のみが楽曲音域全てを含む。したがって、図１０に示す例では、電子鍵盤装置３において設定されるべき音色として、「女声Ｂ」が決定される。一方、この例では、トランスポーズの必要は無い。
【００５４】
［第２の例］
図１１は、本発明の第１実施形態において、第２の例の楽曲の音域に基づく調整方法を説明する図である。第２の例では、楽曲音域がＥ２〜Ｅ３の「楽曲Ｙ」が指定された場合である。楽曲音域を４つの音色の推奨音域と比べると、「女声Ｂ」および「男声Ｂ」が楽曲音域全てを含む。このように複数の音色が候補になる場合には、予め決められた第２ルールに従っていずれかの音色を電子鍵盤装置３において設定されるべき音色として決定する。第２ルールとは、例えば、楽曲音域の中心音と、推奨音域の中心音との差が少ない方が選択されることである。第２ルールによれば、電子鍵盤装置３において設定されるべき音色として、「男声Ｂ」が決定される。この例においても、トランスポーズの必要は無い。
【００５５】
なお、第２ルールは、楽曲音域の重心音と、推奨音域の中心音との差が少ない方が選択されることであってもよく、様々なルールが適用可能である。ここで、重心音とは、本明細書では、メロディ音の音高の分布の中央値を示す音のことをいう。したがって、相対的に高音が多ければ、重心音は中心音より高音になる。なお、重心音を用いる場合には、楽曲音域情報は、重心音の音高など、重心音を認識するための情報を含むようにすればよい。
【００５６】
また、第２ルールは、音色に対して設定された推奨ジャンル、推奨テンポなどの付加情報があれば、この付加情報を参照して、複数の候補の音色からいずれかの音色を選択することであってもよい。このとき、楽曲に対応して設定されたジャンル、テンポなどの情報を、カラオケ用サーバ１０００または歌唱合成用サーバ２０００から取得しておく。設定部２６は、楽曲のジャンル、テンポと音色に対して設定された付加情報とを比較し、比較結果に基づいて、いずれかの音色を選択すればよい。
【００５７】
なお、第２ルールで決定する代わりに、ユーザに音色の選択をゆだねてもよい。この場合には、設定部２６は、楽曲音域全てを含む推奨音域の「女声Ｂ」および「男声Ｂ」を、設定の候補となる音色として特定し、これらの音色を表示部２０７に表示することによってユーザに提示する。そして、ユーザが操作部３０５を介していずれかの音色を選択すると、設定部２６は、選択された音色を信号生成部３７において設定する音色として決定する。
【００５８】
［第３の例］
図１２は、本発明の第１実施形態において、第３の例の楽曲の音域に基づく調整方法を説明する図である。第３の例では、楽曲音域がＥ３〜Ｇ４の「楽曲Ｚ」が指定された場合である。楽曲音域を４つの音色の推奨音域と比べると、いずれも楽曲音域全てを含む音色はない。この場合には、第３ルールに従っていずれかの音色を選択し、その音色の推奨音域に楽曲音域全てが含まれるように、第４ルールに従って楽曲のトランスポーズ量を決定する。
【００５９】
第３ルールとは、例えば、楽曲音域以上の推奨音域をもつ音色のうち、最も近い推奨音域の音色を選択することである。第４ルールとは、楽曲音域の中心音と、推奨音域の中心音とが一致または半音以内に近づくようにトランスポーズすることである。第３ルールおよび第４ルールによれば、電子鍵盤装置３において設定されるべき音色として、「女声Ｂ」が決定される。また、楽曲のトランスポーズ量として、「−７」が決定される。このようにすると、「楽曲Ｚ」は、トランスポーズ後の音域が、Ａ２〜Ｃ４に変換され、「女声Ｂ」の推奨音域に含まれるようになる。
【００６０】
なお、第３ルールは、最も広い音域の音色を選択することであってもよいし、ランダムに選択することであってもよいし、楽曲音域をオクターブ単位でトランスポーズした場合に、トランスポーズ後の楽曲音域全体が推奨音域に含まれるような音色を選択することであってもよく、様々なルールが適用可能である。また、第４ルールは、楽曲音域の重心音と、推奨音域の中心音とが一致または半音以内に近づくようにトランスポーズすることであってもよく、様々なルールが適用可能である。
【００６１】
また、図１２において、電子鍵盤装置３で使用可能な音色設定が「男声Ｂ」のみである場合（またはユーザが意図的に設定を「男声Ｂ」に固定して歌唱合成を行う場合）には、楽曲Ｚのトランスポーズ量として「−１４」が決定される。しかしながら、トランスポーズ量を１オクターブ以上も変更して再生すると、伴奏の再生音が不自然になる場合がある。そこで、トランスポーズ量は、例えば、「−６」以上「＋６」以下の範囲に変更されるようにしてもよい。すなわち、トランスポーズ量が「−６」より小さい値に決定された場合には、「＋１２」の整数倍を加算して、「−６」以上「＋６」以下の範囲に収まるように変更する。一方、トランスポーズ量が「＋６」より大きい値に決定された場合には、「−１２」の整数倍を加算して、「−６」以上「＋６」以下の範囲に収まるように変更する。楽曲Ｚを「男声Ｂ」の音域にトランスポーズする例では、トランスポーズ量が最終的に「−２」に変更されて決定されることになる。なお、楽曲Ｚを「女声Ｂ」の音域にトランスポーズする例では、トランスポーズ量が最終的に「＋５」に変更されて決定されることになる。
【００６２】
このようにトランスポーズ量を変更してカラオケ装置１において伴奏を再生し、電子鍵盤装置３において「男声Ｂ」の推奨音域内で演奏すると、本来のメロディ音域よりも１オクターブ下で合成歌唱音が生成されることになる。これであっても、伴奏とメロディとのキーは一致するため、違和感のない演奏（例えば，女性ボーカル楽曲を男性が歌唱するような通常の歌唱方法）を行うことができる。
【００６３】
ここで、トランスポーズした後のメロディの音高の組み合わせによっては、電子鍵盤装置３において演奏しにくい場合もある。例えば、楽曲のキーがＣメジャーであった場合には、ほとんど白鍵のみで演奏できる。一方、トランスポーズ量が「＋４」であると、トランスポーズ後の楽曲のキーがＥメジャーとなり演奏の際に黒鍵の頻度が多くなってしまい、初心者が演奏する場合には、非常に難しい演奏を強いられることになる。したがって、できるだけ白鍵が多くなり、かつ楽曲音域全体が推奨音域に含まれるようにすることを第４ルールとしてもよい。例えば、ＥメジャーよりもＦメジャーの方が、一般的には白鍵の演奏頻度が高くなるため、トランスポーズ量を「＋４」ではなく「＋５」とすればよい。なお、このように楽曲のキーを用いる場合には、楽曲音域情報は、楽曲のキーを認識するための情報を含むようにすればよい。
【００６４】
また、楽曲のキーに基づいてトランスポーズ量が決定されるのではなく、メロディの音高を解析し、トランスポーズ後のメロディにおいても、できるだけ白鍵が多くなるようにトランスポーズ量が決定されてもよい。また、演奏者によっては白鍵のみにすることが最適であるとは限らないため、トランスポーズ後のメロディの音高が、予め設定された音高をできるだけ多く含むようにトランスポーズ量が決定されてもよい。予め設定された音高として、全ての白鍵を選択すれば、上記の通り、きるだけ白鍵が多くなるようにトランスポーズ量が決定されることになる。なお、このようにメロディの音高別の音数を用いる場合には、楽曲音域情報は、メロディの音高別の音数を認識するための情報（ガイドメロディデータでもよい）を含むようにすればよい。
【００６５】
さらに、トランスポーズした後のメロディの音高の組み合わせにより、電子鍵盤装置３において演奏しにくい場合、信号生成部３５が生成する合成歌唱音に対してトランスポーズをすることによって、演奏しやすいように調整してもよい。電子鍵盤装置３においてトランスポーズをする場合には、例えば、操作部３０５を操作することによってトランスポーズ量が設定できればよい。以上が制御端末２の機能についての説明である。
【００６６】
このように、本発明の第１実施形態におけるカラオケシステム１００によれば、制御端末２においてカラオケ装置１に対して歌唱したい楽曲を指定すると、電子鍵盤装置３に対しても、その歌唱曲に対応した合成歌唱音を生成するための歌詞データ等が設定される。また、電子鍵盤装置３において用いられる音色の推奨音域と、楽曲の音域とを調整することができるため、楽曲にあった音色の設定ができる。また、設定に適当な音色がなくても、楽曲をトランスポーズすることによって、設定可能な音色の推奨音域に楽曲の音域をあわせることもできる。このように、ユーザはカラオケに用いる音色の選択に悩まなくてもよいため、電子鍵盤装置３の利便性を高めることができる。
【００６７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、楽曲音域取得部２４は、歌唱合成用サーバ２０００から楽曲音域情報を受信することによって楽曲の音域を取得していたが、第２実施形態では、楽曲のメロディから音域を解析する設定制御機能２０Ａについて説明する。
【００６８】
図１３は、本発明の第２実施形態における制御端末で実現される機能を示すブロック図である。図１３に示すように設定制御機能２０Ａは、第１実施形態における設定制御機能２０に対して、解析部２９が備えられている。解析部２９は、曲指定部２１において指定された曲ＩＤの歌唱曲に対応するメロディを示すデータを取得する。この例では、ガイドメロディデータをカラオケ用サーバ１０００または歌唱合成用サーバ２０００から取得する。そして、解析部２９は、ガイドメロディデータからメロディの各音の音高を特定し、最高音と最低音との範囲を楽曲音域とした楽曲音域情報を生成する。楽曲音域取得部２４は、解析部２９が生成した楽曲音域情報を取得する。このようにすれば、歌唱合成用サーバ２０００において、楽曲音域情報を予め準備しておかなくてもよい。
【００６９】
＜その他の実施形態＞
上記の設定部２６における調整方法については、楽曲音域全体が推奨音域に含まれるように調整する方法として様々な例を説明したが、一般的な楽しみ方とは異なる楽しみ方を提供するために、意図的に楽曲音域と推奨音域とが異なるように調整する方法であってもよい。
【００７０】
上記の電子鍵盤装置３は、演奏操作子に対する操作、設定された音色、および歌詞データに基づいて合成歌唱音を生成する装置であったが、歌詞データを用いずに、楽器音を生成する装置であってもよい。この場合には、音色は楽器の種類に対応して設定され、その楽器に対する推奨音域が設定されればよい。
【００７１】
上記の実施形態における説明では、電子鍵盤装置３に対して歌詞データが提供される際には、１曲全体の歌詞データが含まれた状態で提供されていたが、伴奏音の再生に合わせてリアルタイムに提供されてもよい。リアルタイムに提供される場合には、例えば、演奏操作が行われると、制御端末２から１文字ずつ歌詞が提供されてもよいし、数文字ずつ提供されてもよいし、または、フレーズ単位で提供されてもよい。
【００７２】
上述したカラオケシステム１００においては、カラオケ装置１、制御端末２、および電子鍵盤装置３はそれぞれの機能がそれぞれの装置において実現されていたが、各装置の一部の機能または全体の機能が他の装置で実現されてもよい。例えば、制御端末２における設定制御機能２０の一部または全部が電子鍵盤装置３において実現されてもよい。制御端末２における設定制御機能２０の全部が電子鍵盤装置３において実現される場合には、制御端末２と電子鍵盤装置３とが一体型の装置であることと等しい。また、これとは逆にさらに多くの装置を用いて、各機能が実現されていてもよい。例えば、電子鍵盤装置３のうち、合成歌唱音生成機能３０を備えた合成歌唱音生成装置と、鍵盤３２１の部分を備えた装置（例えば、ＭＩＤＩキーボードなど）とを別々に構成してもよい。このとき、合成歌唱音生成装置は、制御端末２に含まれていてもよい。
【００７３】
合成歌唱音は、ユーザが鍵盤３２１の鍵を押下することによって生成されていた。すなわち、鍵は、合成歌唱音を生成するための演奏操作子の一例であった。一方、演奏操作子は鍵以外であってもよく、例えば、ギターシンセサイザ（ギター型のコントローラ）の弦であってもよいし、ウインドシンセサイザ（管楽器型のコントローラ）のキーであってもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１…カラオケ装置、２…制御端末、３…電子鍵盤装置、１０…カラオケ機能、１１…選曲部、１３…再生部、１５…歌詞表示部、１７…採点部、１９…トランスポーズ制御部、２０，２０Ａ…設定制御機能、２１…曲指定部、２２…歌詞データ取得部、２３…歌詞設定提供部、２４…楽曲音域取得部、２５…推奨音域取得部、２６…設定部、２７…音色設定指示部、２８…トランスポーズ指示部、２９…解析部、３０…合成歌唱音生成機能、３１…音色設定部、３３…歌詞設定部、３５…信号生成部、３７…推奨音域出力部、１００…カラオケシステム、１０１，２０１，３０１…制御部、１０３，２０３，３０３…記憶部、１０５，２０５，３０５…操作部、１０７，２０７，３０７…表示部、１０９，２０９，３０９…通信部、１１１…信号処理部、１１３…入力端子、１１５…スピーカ、３１７…インターフェイス、３２１…鍵盤、１０００…カラオケ用サーバ、２０００…歌唱合成用サーバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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