(57)【要約】【課題】カラオケ曲の歌唱のどの部分が上手く歌えてどの部分が上手く歌えなかったかを歌唱者に知らせることができるカラオケ装置を提供する。【解決手段】曲データ中のガイドメロディデータに基づいて歌唱旋律を高音域、中音域、低音域の３音域に分割する。カラオケ曲の演奏にあわせて入力される歌唱音声信号をガイドメロディデータと比較することによって採点し、その採点結果を上記３つの音域別に集計する。曲が終了すると、音域別の採点結果および総合得点を表示するとともに、音域別の点数（採点結果）の分布に基づいて、キーコントロールや別のカラオケ曲などのアドバイスを表示する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラオケ曲を演奏する演奏手段と、
歌唱者の歌唱音声信号を入力する入力手段と、
入力された歌唱音声信号を、前記カラオケ曲の歌唱旋律を表すリファレンスデータに基づいて採点する手段であって、この採点結果を歌唱旋律の複数の音域別に集計、表示する採点手段と、
を備えたカラオケ装置。
【請求項２】
前記採点手段は、前記カラオケ曲の歌唱旋律の最高音と最低音の間を分割して前記複数の音域毎に採点する請求項１に記載のカラオケ装置。
【請求項３】
前記採点手段は、前記複数の音域別に集計された採点結果とともに、この採点結果に基づくアドバイスを表示する請求項１または請求項２に記載のカラオケ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラオケ曲の歌唱を採点する採点機能を備えたカラオケ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
採点機能を備えたカラオケ装置が実用化されている。その採点機能は、たとえば、カラオケ曲の演奏にあわせて歌唱される歌唱者の歌唱音声を取り込み、基準となるリファレンスデータと比較することによってその巧拙を採点するものである（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−４９１８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の採点機能を備えたカラオケ装置では、カラオケ曲の歌唱全体についての採点結果が出力されるのみであるため、たとえば高音域だけが上手く歌えなかった場合であっても、全体としての採点結果しかわからないため、歌唱者は高音域だけが上手く歌えていなかったこと、すなわちどの音域が上手く歌えてどの音域が上手く歌えていないかを知ることができなかった。
【０００５】
この発明は、カラオケ曲の歌唱のどの部分が上手く歌えてどの部分が上手く歌えなかったかを歌唱者に知らせることができるカラオケ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、カラオケ曲を演奏する演奏手段と、歌唱者の歌唱音声信号を入力する入力手段と、入力された歌唱音声信号を、前記カラオケ曲の歌唱旋律を表すリファレンスデータに基づいて採点する手段であって、この採点結果を歌唱旋律の複数の音域別に集計・表示する採点手段と、を備えたことを特徴とする。
この発明では、カラオケ曲の歌唱の採点結果を音域毎に集計・表示するので、歌唱者はどの音域が上手く歌えてどの音域が上手く歌えなかったかを知ることができ、カラオケ曲の歌唱練習を支援することができる。
【０００７】
請求項２の発明は、前記採点手段において、前記カラオケ曲の歌唱旋律の最高音と最低音の間を分割して前記複数の音域毎に採点することを特徴とする。
この発明では、音域をＤ４以上を高音域、Ｇ３〜Ｃ４を中音域、Ｆ３以下を低音域のように絶対音高で分割するのではなく、カラオケ曲毎にそのカラオケ曲の歌唱旋律の最高音、最低音に基づいて分割するため、そのカラオケ曲の全音域内での高音域や低音域の歌唱の巧拙を適切に採点することができる。
【０００８】
請求項３の発明は、前記採点手段が、前記複数の音域別に集計された採点結果とともに、この採点結果に基づくアドバイスを表示することを特徴とする。
この発明のアドバイスは、たとえば、高音域が上手く歌えてない場合には、そのカラオケ曲のキーを少し下げることを指示するもの、逆に低音域が上手く歌えていない場合には、そのカラオケ曲のキーを少し上げることを指示するもの、または、採点結果から歌唱者が上手く歌える音域を割り出してその音域で歌える他のカラオケ曲を提案するものなどである。このようなアドバイスを表示することにより、カラオケ曲の歌唱練習をよりよく支援することができ、レパートリーを増やすことに寄与することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図面を参照してこの発明の実施形態であるカラオケ装置について説明する。このカラオケ装置は、曲データに基づいてカラオケ曲を演奏するとともに、歌唱者の歌唱音声を入力してリファレンスデータと比較し、その一致度に基づいて歌唱を採点する採点機能を有している。採点は、カラオケ曲を高音域、中音域、低音域の３つの音域に分け、各音域毎に行う。
【００１０】
図１はこの発明の実施形態であるカラオケ装置のブロック図である。カラオケ装置は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ１０と、これに接続された各種機器で構成されている。ＣＰＵ１０には、ハードディスク１１、ＲＡＭ１２、音源１３、ミキサ（エフェクタ）１４、採点ユニット１９、ＭＰＥＧデコーダ２０、合成回路２１、操作部２３が接続されている。ハードディスク１１は、カラオケ曲を演奏するための曲データやモニタに背景映像を表示するための映像データなどを記憶している。ＲＡＭ１２は、プロブラムや曲データを読み出すエリアを備えている。
【００１１】
音源１３は、ＣＰＵ１０が実行する曲シーケンサ３１の処理によって入力された曲データ（ノートイベントデータ等）に応じて楽音信号を形成する。形成した楽音信号はミキサ１４に入力される。ミキサ１４は、音源１３が発生した複数の楽音信号、および、マイク１７、Ａ／Ｄコンバータ１８を介して入力された歌唱者の歌唱音声信号に対してエコーなどの効果を付与するとともに、これらの信号を適当なバランスでミキシングする。ミキシングされたデジタルの音声信号はサウンドシステム１５に入力される。サウンドシステムはＤ／Ａコンバータおよびパワーアンプを備えており、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して増幅し、スピーカ１６から放音する。ミキサ１４が各音声信号に付与する効果およびミキシングのバランスはＣＰＵ１０によって制御される。
【００１２】
また、Ａ／Ｄコンバータ１８によってデジタル信号に変換された歌唱音声信号は、採点ユニット１９にも入力される。採点ユニット１９は、この入力された歌唱音声信号の周波数をリファレンスデータと比較してそのずれ量を割り出し、これを差分データとしてＣＰＵ１０に入力する。リファレンスデータとしては、曲データに含まれるガイドメロディデータが用いられる。
【００１３】
なお、この実施形態では、採点ユニット１９は、歌唱音声信号の音高（周波数）とリファレンスの音高とを比較してそのずれを求めるようにしているが、比較する対象は音高に限定されない。たとえば、音量やリズムなどを比較してもよく、これら複数の要素を比較するようにしてもよい。すなわち、高音域、中音域、低音域のそれぞれの歌唱の音量やリズムを採点するようにしてもよい。
【００１４】
ハードディスク１１に記憶されている背景映像データ４１は、ＭＰＥＧ２形式にエンコードされており、ＣＰＵ１０が実行する背景映像再生プログラム３３がこの背景映像データ４１を読み出してＭＰＥＧデコーダ２０に入力する。ＭＰＥＧデコーダ２０は、入力されたＭＰＥＧデータをＮＴＳＣの映像信号にデコードして合成回路２１に入力する。合成回路２１は、この背景映像の映像信号の上に歌詞テロップや種々のＯＳＤを合成する回路である。この合成された映像信号はモニタディスプレイ２２に表示される。
【００１５】
操作部２３は、パネルスイッチインタフェースやリモコン受信回路などからなっており、利用者によるパネルスイッチやリモコン装置の操作に応じた操作信号をＣＰＵ１０に入力する。ＣＰＵ１０は、操作入力処理プログラム３５によってこの操作信号を検出し、対応する処理を実行する。この操作入力処理プログラム３５はシステムプログラムに含まれるものである。
パネルスイッチやリモコン装置は、曲番号を選択したり、採点モードなどのモードを選択するための種々のキースイッチを備えている。
【００１６】
パネルスイッチやリモコン装置で曲番号が入力されると、操作入力処理プログラム３５がこれを検出し、カラオケ曲のリクエストであるとしてシーケンサ３０に伝達する。シーケンサ３０は、これに応じて、この曲番号で識別されるカラオケ曲の曲データをハードディスク１１の曲データ記憶エリア４０から読み出す。シーケンサ３０は、曲シーケンサおよび歌詞シーケンサからなっており、曲データ中の演奏データトラック、ガイドメロディトラックなどのトラックのデータを読み出し、このデータで音源１３を制御することによってカラオケ曲の演奏音を発生させるとともに、曲データ中の歌詞トラックのデータを読み出し、このデータに基づいて歌詞テロップの画像パターンを作成して合成回路２１に出力する。また、背景映像再生プログラム３３は、シーケンサ３０からの指示に応じて所定の背景映像データを読み出してＭＰＥＧデコーダ２０に入力する。
【００１７】
ここで、図２を参照してハードディスク１１に記憶されている曲データについて説明する。曲データは、同図（Ａ）に示すように、カラオケ曲を演奏するための楽音トラック、ガイドメロディを発生するためのガイドメロディトラック、歌詞テロップを表示するための歌詞トラック、曲中の区切りを示すマークデータが書き込まれるマークデータトラックなどからなっている。曲データは、これ以外にヘッダ、音声データ、音声データ制御トラックなどを有しているが説明を簡略化するためにこの図では省略する。
【００１８】
各トラックは、ＭＩＤＩフォーマットに従って記述され、同図（Ｂ）に示すように、イベントデータと各イベントデータの読み出しタイミングを示すタイミングデータからなっている。タイミングデータは、各イベントデータ間の時間的間隔を示すデュレーションデータや曲のスタート時刻からの絶対時間を示す絶対時間データなどで構成することができる。楽音トラック、ガイドメロディトラックのイベントデータは、楽音の音高、音量、オン／オフなどを示すノートイベントデータなどで構成され、このノートイベントデータを音源１３に入力することにより、音源１３はこのイベントデータに対応する楽音を発音したり消音したりする。
【００１９】
図３は、同カラオケ装置の採点モード処理プログラム３４の機能ブロック図である。採点モードでカラオケ曲を演奏すると採点モード処理プログラム３４が起動する。カラオケ曲の演奏中に採点ユニット１９から、所定間隔（たとえば５０ｍｓ毎）で、歌唱音声信号とリファレンスデータとのずれである差分データ、および、この比較に用いたリファレンスデータが同期して採点部５０に入力される。また、曲のスタート時にカラオケ曲の歌唱旋律が高音域、中音域、低音域に３分割され、この音域分割情報も採点部５０に入力される。採点部５０は、所定間隔で入力されるリファレンスデータでそのときの歌唱旋律の音域（高音域、中音域、低音域）を判断し、同期して入力される差分データをその音域の採点結果記憶部５１（ｈ，ｍ，ｌ）に入力する。
【００２０】
カラオケ曲の演奏が終了するまでこの処理が継続して繰り返し実行される。そして、カラオケ曲の演奏が終了すると、音域毎に集計された採点結果である高音域の採点結果、中音域の採点結果、低音域の採点結果を表示するとともに、これらの採点結果を総合した総合採点結果５２を表示部５３が表示する。
【００２１】
図４を参照して、カラオケ曲の歌唱旋律を高音域、中音域、低音域の３つの音域に分割する分割の方式について説明する。同図（Ａ）の方式は、カラオケ曲中の最高音と最低音とを割り出してその音程差を３分割する方式である。この方式の場合、同図に示すように、音程差が所定の比率（同図では均等）で３分割される。また、同図（Ｂ）の方式は、歌唱旋律全体の音高をスキャンし、旋律の時間的長さを分割する方式である。この方式の場合、同図に示すように、歌唱旋律の高い部分を所定の時間比率（１／３）、歌唱旋律の低い部分を所定の時間比率（１／３）ずつ高音域、低音域とし、残りを中音域としている。
【００２２】
図５は、採点モード時にＣＰＵ１０が実行する動作を示すフローチャートである。図５（Ａ）は、カラオケ曲の演奏スタート前の処理動作を示すフローチャートである。カラオケ曲のリクエストがあると（ｓ１）、ハードディスク１１からそのリクエストされた曲の曲データをＲＡＭ１２に読み出して（ｓ２）演奏準備をするとともに、ガイドメロディトラックをスキャンして音域をチェックし、歌唱旋律を高音域、中音域、低音域の３つの音域に分割する（ｓ３）。そしてこの３分割した音域分割情報を採点モード処理プログラム３４（採点部５０）に供給して（ｓ４）、音域別の採点集計を可能にする。
【００２３】
同図（Ｂ）は、カラオケ曲演奏中における採点処理動作を示すフローチャートである。採点モード処理プログラム３４（採点部５０）には、カラオケ曲の演奏と並行して、所定間隔（５０ｍｓ）毎に差分データおよびリファレンスデータが入力される（ｓ５）。差分データは採点ユニット１９から入力される。また、リファレンスデータ（ガイドメロディデータ）は、採点ユニット１９またはシーケンサ３０から入力される。この入力されたリファレンスデータとｓ４で供給された音域分割情報とを比較することによってその音域を判定し（ｓ６）、入力された差分データに基づいて採点して（ｓ７）、これを音域別に集計する（ｓ８）。以上の処理動作をカラオケ曲が終了するまで繰り返す（ｓ９）。
そして、曲が終了すると（ｓ９）、音域毎に集計した採点結果を集計するとともに（ｓ１０）、音域別および総合の採点結果およびアドバイスをモニタ２２に表示する（ｓ１１）。
【００２４】
図６は、採点結果およびアドバイスの表示例を示す図である。同図（Ａ）は総合点、音域毎の得点（採点結果）を表示するとともに、音域別の採点結果に基づく歌唱の弱点のアドバイスを表示する。また、同図（Ｂ）の画面は、同図（Ａ）に続けて表示されるものであり、この画面では、この歌い終わったカラオケ曲をより上手に歌うにはどうすればよいか。また、歌唱者がより歌いやすい曲はどれかをアドバイスする。音程を採点しているこの実施形態では、このカラオケ曲のキーをどの程度上下させるとより上手く歌えるかを表示するとともに、この歌唱者の音域に合った他のカラオケ曲を表示する。
この表示を行うためには、演奏可能な（ハードディスク１１に記憶している）全てのカラオケ曲の音域を先に調べてデータベースとしてハードディスク１１に持っておけばよい。
【００２５】
また、同図（Ｃ）は、上記（Ａ）、（Ｂ）とは異なる表示形態である。この表示形態では、カラオケ曲全体を３０程度の区間に分割し、各区間の平均音高を前記音域分割情報と比較することによってその区間の音域を決定する。そして曲の進行順に各区間の平均音高に対応する高さにブロックを表示し、各区間の採点結果に基づいてその区間に対応するブロックを着色する。そして、カラオケ曲の終了後、最も上手く歌えていなかった区間をカーソル等で指し示し、その区間の歌詞を表示する。
【００２６】
なお、この発明では、音域を高音域、中音域、低音域の３音域に分割したが、分割域数はこれに限定されない。分割方式も図４で説明した方式に限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、カラオケ曲の歌唱旋律を複数の音域に分割し、歌唱音声の採点結果をこの複数の音域に分類して集計・表示するようにしたことにより、カラオケ曲のうちどの音域が上手く歌えてどの音域が上手く歌えてないかを的確に歌唱者に知らせることができ、歌唱練習の支援をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態であるカラオケ装置のブロック図
【図２】同カラオケ装置で用いられる曲データの構成を示す図
【図３】同カラオケ装置の採点機能を説明する機能ブロック図
【図４】同カラオケ装置の採点機能における音域分割方式の例を説明する図
【図５】同カラオケ装置の採点動作を示すフローチャート
【図６】同カラオケ装置における採点結果の表示例を示す図
【符号の説明】
１０…ＣＰＵ、１１…ハードディスク、１２…ＲＡＭ、１３…音源、１４…ミキサ、１５…サウンドシステム、１６…スピーカ、１７…マイク、１８…Ａ／Ｄコンバータ、１９…採点ユニット、２０…ＭＰＥＧデコーダ、２１…合成回路、２２…モニタ、２３…操作部、３０…シーケンサ、３３…背景映像再生プログラム、３４…採点モード処理プログラム、３５…操作入力処理プログラム、５０…採点部、５１（５１ｈ、５１ｍ、５１ｌ）…採点結果集計部、５２…総合採点結果集計部、５３…表示部
【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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