(57)【要約】【課題】採点基準であるメロディーにどれだけ忠実かという評価に加えて、ビブラートを検出しビブラートが効いていると判断した場合には、評価を上げるように採点するビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置を提供する。【解決手段】マイク入力した歌い手の音声情報から抽出された音程成分と記憶装置からの演奏データの音程成分を比較部１０ｂで比較する。評価部１０ｃで評価した結果を加算部１２に送る。音程成分を高速フーリエ変換し、ビブラート判定部１１ｂでビブラート波形の判定を行う。評価部１１ｃにおけるビブラートを評価した結果も加算部１２に送り、表示装置に採点結果を表示する。【選択図】　　　　図２
2004102146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歌い手の唄を入力するためのマイクと、
前記マイクに入力した音声情報を高速フーリエ変換して音程成分を抽出する音程検出手段と、
１以上の唄の演奏データを格納する記憶手段と、
前記記憶手段の演奏データに基づき音楽をスピーカより出力させる音楽発生手段と、
カラオケの歌詞テロップ，採点結果などのカラオケ情報を表示する表示手段と、
カラオケ開始指示により、選択された唄の演奏データを前記記憶装置より読み出し前記音声発生手段に対し伴奏曲を奏でるように制御し、マイクに入力した歌い手の音声情報から抽出された音程成分を高速フーリエ変換してビブラート成分を検出し、演奏データのメロディーの音程と歌い手が唄った音程を比較し、評価を行うとともにビブラート成分に対する評価も加え、その評価結果を可視または可聴表示する演算手段と、
から構成したことを特徴とするビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置。
【請求項２】
前記演算手段は検出されたビブラート成分が所定の波形の高さ，幅を有し、所定の周波数で繰り返す波形である場合、ビブラートが正しくかかっていると判定するビブラート評価手段を有することを特徴とする請求項１記載のビブラート採点機能を有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】
本発明は、通常の唄採点機能にビブラート採点機能を加えたカラオケ採点装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通信カラオケ装置では、リクエストした音楽の伴奏を行い歌い手の音声を拡声するとともにその伴奏により唄う歌い手の唄が上手か否かを評価し採点する機能が搭載されている。
この通信カラオケに付加されていた採点機能は、音楽データに含まれるガイドメロディーの音程と、検出した歌い手が唄った音程がどれだけ正確に長い時間合致しているかを検出し、所定の基準で採点をして評価していた。その評価結果は、ＣＲＴなどの表示部に表示していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記採点機能では、唄の上手な人であるにもかかわらず、むしろあまり上手でない人よりも点数が低く評価されることがあった。この理由のひとつに、唄の上手な人がビブラートを多用することが挙げられる。
ビブラートは、採点の基準になるガイドメロディーに記録されていないので、歌い手が各所にビブラートを効かすとガイドメロディの音程曲線から外れることとなり、減点の対象となっていたからである。
【０００４】
本発明の目的は、従来の採点基準であるメロディーにどれだけ忠実かという評価に加えて、ビブラートを検出しビブラートが効いていると判断した場合には、評価を上げるように採点するビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明によるビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置は、歌い手の唄を入力するためのマイクと、前記マイクに入力した音声情報を高速フーリエ変換して音程成分を抽出する音程検出手段と、１以上の唄の演奏データを格納する記憶手段と、前記記憶手段の演奏データに基づき音楽をスピーカより出力させる音楽発生手段と、カラオケの歌詞テロップ，採点結果などのカラオケ情報を表示する表示手段と、カラオケ開始指示により、選択された唄の演奏データを前記記憶装置より読み出し前記音声発生手段に対し伴奏曲を奏でるように制御し、マイクに入力した歌い手の音声情報から抽出された音程成分を高速フーリエ変換してビブラート成分を検出し、演奏データのメロディーの音程と歌い手が唄った音程を比較し、評価を行うとともにビブラート成分に対する評価も加え、その評価結果を可視または可聴表示する演算手段とから構成されている。
また、本発明における、前記演算手段は検出されたビブラート成分が所定の波形の高さ，幅を有し、所定の周波数で繰り返す波形である場合、ビブラートが正しくかかっていると判定するビブラート評価手段を備えている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は、本発明によるビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置の実施の形態を示す回路ブロック図である。
この実施の形態は、通信カラオケ装置に採点機能を搭載したものであり、本発明に直接関係する構成部のみを記載してある。
本発明によるカラオケ採点装置はマイク２，記憶装置３，音程検出部４，演算装置５，音楽発生装置６，表示装置７およびスピーカ８を備えている。
音程検出部４はマイク２から入力される歌い手１の音声を高速フーリエ変換し音程成分を検出する回路により構成されている。
記憶装置３には多数のカラオケの曲（演奏データ）およびその曲対応の背景画，歌詞テロップ，その他の情報が蓄えられている。
【０００７】
音楽発生装置６は、記憶装置３からの選曲されたメロディーに従って音楽を発生し、スピーカ８より出力させるものである。表示装置７はＣＲＴ装置などであり、カラオケの選曲画面，演奏開始から終了時までの画面などを表示する。演奏時には選曲したカラオケ曲対応の背景画を表示するとともに伴奏に併せて歌詞テロップが流れる。
演算装置５は、歌い手が図示しない入力手段（リモコンも含む）により表示装置７または図示しない表示部に表示される多数のカラオケ曲から特定の曲を選択すると、その信号を受けて記憶装置３より対応のカラオケ曲の演奏データを読み出し、音楽発生装置６により音楽を発生させスピーカ８より出力させる。同時に背景画および歌詞テロップを表示装置７に表示させる。歌詞テロップは演奏にしたがって画面上を流れ、演奏されている部分の文字の色が変化し、歌い手は伴奏に従って唄を唄う。演算装置５は、音声検出部４で抽出された音程成分に対する音程の評価と、さらに音程成分を高速フーリエ変換して得られる波形がビブラートであるか否かを判定し、ビブラートであると判断した場合にはその評価点も加える制御を行う。
【０００８】
図２は、演算装置の詳細を示す回路ブロック図である。
演算装置５は、音程評価部１０とビブラート評価部１１を有している。音程評価部１０は、音程検出部４からの歌い手が唄った音声情報の音程成分を比較部１０ｂの一方の端子に入力し、記憶装置３から読み出した演奏データの音程成分１０ａを比較部１０ｂの他方の端子に入力する。比較部１０ｂは両入力信号の差分を検出し評価部１０ｃに送る。評価部１０ｃは、例えば評価テーブルを持っており、この評価テーブルを参照して入力される差分の値を評価し点数を付与する。これは、例えば１小節毎に行なわれ、１曲での評価は全ての小節の平均点を算出することにより行われ、その評価点は加算部１２に送られる。
【０００９】
図３に、ガイドメロディーと歌い手の音程の波形例を示す。
歌い手が上手に唄っていれば、例えばｔ１　における（ａ）の演奏データの音程と（ｂ）の歌い手の音程との差が少なくなる。上手でなければ、音程が大きく外れるので差分が大きくなる。評価部１０ｃではこの差分信号を一定時間、たとえば１小節分積分し、その値と評価テーブルとを比較し、積分値が評価テーブルのどの評価点に属するかを決定する。
【００１０】
図２をさらに説明する。
音程検出部４からの音程成分は高速フーリエ変換部１１ａでフーリエ変換され、音程変化が抽出される。ビブラートは音程に対する揺れで、音程が通常数Ｈｚの周期的な変化で周波数変化するものである。したがって、音程検出部４からの音程成分にビブラートが含まれていれば、フーリエ変換された信号は、図４に示すように音程変化や音量変化の周波数に対するスペクトル（音量，音程）として現れる。なお、音量に対し一定周期で揺れを示すのは一般にトレモロという。
このスペクトルはビブラートが不安定であると、変化する周波数が一定ではなく、繰り返される波形が異なり、波形の幅などにバラツキが生じる。
【００１１】
図５にビブラートの繰り返し波形例を示す。
ビブラートの評価は繰り返し発生する突出波形のピッチが一定で、波形のピーク値および半値幅にばらつきがあるか否かなどで行われる。したがって、ビブラート波形は単位時間当たりに特定周波数で数Ｈｚ程度の周波数でピークがあれば、ビブラートと判断できる。スペクトルがよりはっきりと確認できる程ビブラートがかかっていると言える。ビブラートが効いていなければ、はっきりとしたスペクトルは現れない。
【００１２】
図２において、高速フーリエ変換部１１ａからの音程変化はビブラート判定部１１ｂによって特性が判定される。信号の判定結果は評価部１１ｃに送られる。評価部１１ｃは、ピッチ（繰り返し周期）が所定周期の範囲内に入っているか、幅（幅の定義として半値幅など）が所定幅に入っているか、高さが所定のレベルに達しているかを判断し、ビブラートが掛かっているか否の信号を評価点として出力する。例えば、ビブラートが掛かっている場合には所定の評価点を、ビブラートが掛かっていない場合には評価点０を出力する。上手な人のビブラートの変化周波数は３．５Ｈｚから７Ｈｚ付近であり、評価する基準はこの周期を中心に所定範囲内とすることができる。
【００１３】
評価部１１ｃから出力された評価点は加算部１２において、音程評価部６からの評価点に加算される。
加算部１２で加算した評価点は、唄っている間、表示装置７に小刻みに表示することができ、唄が終了した時点では１曲の評価点が表示される。
【００１４】
図６は、本発明によるビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置の動作を説明するためのフローチャートである。
歌い手が入力手段により多数のカラオケ曲から特定の曲をリクエストすると、演奏が開始する（ステップ（以下「Ｓ」という）６０１，Ｓ６０２）。歌い手が唄い始める（Ｓ６０３）と、演算装置５は、マイクから入力される歌い手の唄の音程を音程検出部４により検出する（Ｓ６０４）。さらに高速フーリエ変換部１１ａ，ビブラート判定部１１ｂおよび評価部１１ｃによりビブラートを検出する（Ｓ６０５）。また、音程の評価も行う。そして、その評価結果を表示する（Ｓ６０６）。
演算装置５は、曲が終了したか否かを判断し（Ｓ６０７）、曲が終了していない場合は、Ｓ６０４に戻り、同様の動作を繰り返す。曲が終了した場合には、採点が終了する（Ｓ６０８）。
【００１５】
以上の実施の形態は、音楽に合わせた唄でビブラートを検出するものであるが、音楽に関係なくビブラートを検出することも可能である。その場合は、演算装置のビブラート評価部１１のみを作動させて表示すれば良い。
また、音程評価部での評価の方法は、点数表示ではなく、「上手」，「普通」，「もう少し努力して下さい」などと文字表示するように評価部を構成しても良い。ビブラート評価部の評価も同様な表示となる。
さらに、評価した情報を即時的に表示装置に表示し、曲終了により１曲の評価情報を表示する例について説明したが、曲が終了した時点で評価情報を表示するようにしても良い。さらには点数，文字表現ではなく、棒グラフの長さを評価内容に対応させ棒グラフの増減で表現してもよい。
また、視覚表示のみでなく、音声による表示を同時に行っても良いし、音声のみによる表示を行っても良い。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、通常のメロディーガイドに対し、音程がどれだけ上手に再現されたかを評価する採点機能に加えて、ビブラートを加点の対象とし、ビブラートが認識された場合、加点するように構成されているので、ビブラートを効果として加えることができる唄の上手な人に高い得点が出るように改善を図ることができる。また、このビブラート採点機能によって、ビブラートの練習装置として用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置の実施の形態を示す回路ブロック図である。
【図２】演算装置の詳細を示す回路ブロック図である。
【図３】ガイドメロディーと歌い手の音程の波形例を示す図である。
【図４】ビブラートの波形例を示す図である。
【図５】ビブラートの繰り返し波形を説明するための図である。
【図６】本発明によるビブラート採点機能を有するカラオケ採点装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１　歌い手
２　マイク
３　記憶装置
４　音程検出部
５　演算装置
６　音楽発生装置
７　表示装置
８　スピーカ
１０　音程評価部
１０ａ　演奏データ音程成分
１０ｂ　比較部
１０ｃ，１１ｃ　評価部
１１　ビブラート評価部
１１ａ　高速フーリエ変換部
１１ｂ　ビブラート判定部
１２　加算部
【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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