(57)【要約】【課題】  歌唱音声から抽出したデータに基づいてその歌唱者の声質を評価し、その評価内容を採点結果に反映させるカラオケ装置を提供すること。【解決手段】  歌唱音声の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、特定周波数成分抽出手段によって抽出された基本周波数成分に対する倍音周波数成分の比率に応じて、歌唱音声の評価を示す評価値を算出する評価手段とを備える。【選択図】        図１
2005107088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、
前記特定周波数成分抽出手段によって抽出された基本周波数成分に対する倍音周波数成分の比率に応じて、歌唱音声の評価を示す評価値を算出する評価手段と
を備える歌唱音声評価装置。
【請求項２】
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から予め設定された所定帯域内の周波数成分を抽出する特定周波数成分抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する前記特定周波数成分抽出手段が抽出した周波数成分の比率に応じて、歌唱音声の評価を示す評価値を算出する評価手段と
を備える歌唱音声評価装置。
【請求項３】
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とを抽出する特定周波数成分抽出手段と、
前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する、前記基本周波数成分と前記倍音周波数成分の総計の比率に応じて、歌唱音声の評価を示す評価値を算出する評価手段と
を備える歌唱音声評価装置。
【請求項４】
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、
楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、
前記特定周波数成分抽出手段によって抽出された基本周波数成分に対する倍音周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段と
を備えるカラオケ採点装置。
【請求項５】
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から予め設定された所定帯域内の周波数成分を抽出する特定周波数成分抽出手段と、
楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、
前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する前記特定周波数成分抽出手段が抽出した周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段と
を備えるカラオケ採点装置。
【請求項６】
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、
楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、
前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する、前記基本周波数成分と前記倍音周波数成分の総計の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段と
を備えるカラオケ採点装置。
【請求項７】
コンピュータ装置を、
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、
楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、
前記特定周波数成分抽出手段によって抽出された基本周波数成分に対する倍音周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段と
して機能させるためのプログラム。
【請求項８】
コンピュータ装置を、
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から予め設定された所定帯域内の周波数成分を抽出する特定周波数成分抽出手段と、
楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、
前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する前記特定周波数成分抽出手段が抽出した周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段と
して機能させるためのプログラム。
【請求項９】
コンピュータ装置を、
歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、
当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、
楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、
前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する、前記基本周波数成分と前記倍音周波数成分の総計の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段と
して機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歌唱音声評価装置及びカラオケ採点装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歌唱音声の巧拙を採点する機能を搭載したカラオケ装置が実用化されている。この種のカラオケ装置は以下のような仕組みにより歌唱音声の採点を行う。まず、マイクから入力された歌唱者の歌唱音声信号からピッチデータ及び音量データを抽出する。続いて、抽出した両データと予め準備されたガイドメロディのピッチデータ及び音量データとを比較することで、音高、音量、及びリズムのずれをそれぞれ示す差分値を取得する。そして、上記一連の処理を歌唱開始から終了まで繰り返すことで蓄積された各差分値を、音高、音量及びリズムのそれぞれについて集計し、この集計結果に応じた減点ポイントを算出する。最後に、この減点ポイントを満点（例えば１００点）から減算して得た総合得点を採点結果として出力する（特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開平１０−６９２１６号公報
【特許文献２】特開平１０−７８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、人間の音楽的感性により歌唱音声の巧拙を評価する場合、音高や音量だけでなく歌唱者自身の声質そのものの印象がその評価内容に多分に影響する。豊かで深みのある声の持ち主の歌唱音声であれば少々の音程のずれは気にならず聞き心地のよい歌唱に聞こえる一方で、そうでない単調な声の持ち主の歌唱音声であれば音程のずれがなくても聞き心地の悪い歌唱に聞こえるからである。
しかしながら、上述したように従来のカラオケ装置は、音高、音量、及びリズムのずれ度合いのみによって歌唱音声の巧拙を採点していたため、歌唱者自身の声質の良否を採点結果に反映させることができなかった。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、歌唱音声から抽出したデータに基づいてその歌唱者の声質を評価し、その評価内容を採点結果に反映させるカラオケ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の好適な態様である歌唱音声評価装置は、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、前記特定周波数成分抽出手段によって抽出された基本周波数成分に対する倍音周波数成分の比率に応じて、歌唱音声の評価を示す評価値を算出する評価手段とを備える。
【０００５】
本発明の別の好適な態様である歌唱音声評価装置は、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から予め設定された所定帯域内の周波数成分を抽出する特定周波数成分抽出手段と、前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する前記特定周波数成分抽出手段が抽出した周波数成分の比率に応じて、歌唱音声の評価を示す評価値を算出する評価手段とを備える。
【０００６】
本発明の別の好適な態様である歌唱音声評価装置は、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とを抽出する特定周波数成分抽出手段と、前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する、前記基本周波数成分と前記倍音周波数成分の総計の比率に応じて、歌唱音声の評価を示す評価値を算出する評価手段とを備える。
【０００７】
本発明の別の好適な態様であるカラオケ採点装置は、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、前記特定周波数成分抽出手段によって抽出された基本周波数成分に対する倍音周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段とを備える。
【０００８】
本発明の別の好適な態様であるカラオケ採点装置は、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から予め設定された所定帯域内の周波数成分を抽出する特定周波数成分抽出手段と、楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する前記特定周波数成分抽出手段が抽出した周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段とを備える。
【０００９】
本発明の別の好適な態様であるカラオケ採点装置は、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する、前記基本周波数成分と前記倍音周波数成分の総計の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段とを備える。
【００１０】
本発明の別の好適な態様であるプログラムは、コンピュータ装置を、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、前記特定周波数成分抽出手段によって抽出された基本周波数成分に対する倍音周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段として機能させる。
【００１１】
本発明の別の好適な態様であるプログラムは、コンピュータ装置を、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から予め設定された所定帯域内の周波数成分を抽出する特定周波数成分抽出手段と、楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する前記特定周波数成分抽出手段が抽出した周波数成分の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段として機能させる。
【００１２】
本発明の別の好適な態様であるプログラムは、コンピュータ装置を、歌唱音声信号の周波数成分を抽出する抽出手段と、当該抽出された周波数成分から基本周波数成分と倍音周波数成分とをそれぞれ抽出する特定周波数成分抽出手段と、楽曲データに含まれた、歌唱の模範となる歌唱模範データを楽曲の進行に従って読み出し、読み出した歌唱模範データと前記歌唱音声信号とを比較することにより当該歌唱音声の評価を示すスコアを算出する算出手段と、前記抽出手段が抽出した全周波数成分に対する、前記基本周波数成分と前記倍音周波数成分の総計の比率に応じたポイントを算出し、前記スコアに加算または減算する加減算手段として機能させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、歌唱音声の周波数成分に基づいてその声質の良否を適正に評価し、これを歌唱音声の採点結果に反映させる。従って、歌唱音声の採点をより人間の感性に近づけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（Ａ：第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。
＜実施形態の構成＞
図１は本発明の第１実施形態に係るカラオケ装置本体１の構成を示すブロック図であり、以下に各部を説明する。
ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３をワークエリアとして利用し、ＲＯＭ１２に格納されている各種プログラムを実行することで装置各部を制御する。通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１５は、楽曲データの配信元であるホストコンピュータ６より楽曲データを受信し、ＣＰＵ１１の制御のもとＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４へと転送する。また、ＤＭＡ（Direct Memory Access）によるＨＤＤ１４へのデータ転送も可能である。
この楽曲データは、ヘッダと複数のトラックとを有しており、ヘッダ部分には、楽曲を特定する曲番号データ、楽曲の曲名を示す曲名データ、ジャンルを示すジャンルデータ、および楽曲の演奏時間を示す演奏時間データなどが含まれている。一方、ヘッダに続く複数のトラックには、利用者が歌唱すべき旋律の内容を表すガイドメロディデータが記述されたガイドメロディトラック、カラオケ演奏音の内容を表す演奏データが記述された演奏トラック、歌詞の内容を表す歌詞データが記述された歌詞トラックがある。
利用者が楽曲指定操作を行うと、曲番号データを基にして、指定された楽曲データがＨＤＤ１４から読み出され、ＲＡＭ１３内のＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface：登録商標）記憶領域Ａ１（図４参照）に転送される。ＣＰＵ１１は、ＭＩＤＩ記憶領域Ａ１内の楽曲データを順次読み出して処理することで楽曲の演奏を進行する。
【００１５】
マイク４に入力された歌唱者の音声は、歌唱音声信号Ｓ１となり、アンプ２１を介してスピーカ３，３より出力されるとともに、音声処理用ＤＳＰ２０に入力される。音声処理用ＤＳＰ２０は、この歌唱音声信号Ｓ１から歌唱音声の評価に必要な各種データを抽出する。この場合、音声処理用ＤＳＰ２０の抽出処理はおよそ３０ｍｓごとに行われるようになっている。この音声処理用ＤＳＰ２０の詳細な機能構成は後述する。
【００１６】
操作部１６は、カラオケ装置本体１の前面に設けられた操作パネルであり、テンキー、キーコントロールキーなど多数のキーを有している。また、操作部１６には、リモコン端末５から出力される信号（赤外線信号、無線信号等）を受信する受信部を有しており、受信部で受信した信号はＣＰＵ１１へ転送される。
表示制御部１７は映像データや歌詞などをモニタ２に表示させるための制御を行う。なお、映像データは、図示せぬ映像データ記憶部（ＤＶＤ再生装置など）に記憶されており、曲のジャンルに応じた映像が読み出されるようになっている。歌詞は楽曲データ中の歌詞データを用いて表示され、楽曲の進行に応じて色変え（いわゆるワイプ）処理が行われる。
音源装置１８は、ＣＰＵ１１から楽曲の進行に応じて順次読み出される楽曲データ（詳しくは、その中の演奏データ）に対応する楽音信号を生成し、効果用ＤＳＰ１９へ出力する。
【００１７】
効果用ＤＳＰ１９は、音源装置１８で生成された楽音信号に対してリバーブやエコー等の効果を付与する。効果を付与された楽音信号は効果用ＤＳＰ１９によってＤ／Ａ変換された後、アンプ２１で増幅されカラオケ演奏音としてスピーカ３，３から放音される。アンプ２１では歌唱音声信号Ｓ１の増幅も行うため、ここで、マイク４より入力された歌唱音声とカラオケ演奏音が混合される。
【００１８】
ここで、図２及び図３を参照して、音声処理用ＤＳＰ２０の機能構成についてブロック化して説明する。図２に示すように、音声処理用ＤＳＰ２０は、特徴量抽出部２０ａと、ＦＦＴ（fast fourier transform ）部２０ｂと、周波数成分抽出部２０ｃとからなる。
特徴量抽出部２０ａは、マイク４から入力された歌唱音声の音声波形（図３（ａ）参照）から、ピッチ（基本周波数）と音量とを抽出し、歌唱ピッチデータＳＰ、歌唱音量データＳＶとしてそれぞれ出力する。一方、ＦＦＴ部２０ｂは音声波形に高速フーリエ変換を施して周波数スペクトルを抽出する。更に、周波数成分抽出部２０ｃはその周波数スペクトルから基本周波数成分とその倍数にあたる各周波数成分（以下、この成分を「倍音周波数成分」という）を抽出して出力する（図３（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００１９】
次に、ＲＡＭ１３内に設定される記憶領域について図４を参照して説明する。ＭＩＤＩ記憶領域Ａ１は、ＨＤＤ１４から転送された楽曲データを格納する領域である。差分値記憶領域Ａ２には、歌唱ピッチデータＳＰとガイドメロディピッチデータＧＰの差分値、並びに歌唱音量データＳＶとガイドメロディ音量データＧＶの差分値が蓄積される。比率記憶領域Ａ３には、基本周波数成分と倍音周波数成分の比率が蓄積される。
【００２０】
＜実施形態の動作＞
次に、上記構成からなるカラオケ装置の動作を説明する。
利用者が操作部１６のテンキーやリモコン端末５を用いて楽曲指定操作を行うと、指定された楽曲の楽曲データがＨＤＤ１４からＲＡＭ１３のＭＩＤＩ記憶領域Ａ１へ転送される。ＣＰＵ１１はこの楽曲データのイベントを順次読み出すことによりカラオケ伴奏や歌詞表示処理を実行する。具体的には、楽音データの演奏トラックに記述されたイベントデータを音源装置１８に出力すると共に、歌詞トラックの歌詞データを表示制御部１７に出力する。この結果、カラオケ伴奏音がスピーカ３，３から出力される一方、表示制御部１７が生成した歌詞がモニタ２に表示される。
【００２１】
一方、ＣＰＵ１１は、楽曲の進行に応じて読み出したガイドメロディデータからガイドメロディピッチデータＧＰおよびガイドメロディ音量データＧＶを生成し、これらのデータと、音声処理用ＤＳＰ２０から出力される歌唱ピッチデータＳＰ、歌唱音量データＳＶ、基本周波数成分、及び倍音周波数成分の各データとを用いて採点処理を行う。
【００２２】
図５に示す処理は、採点の準備にあたる処理であり、歌唱者の歌唱に際し逐次評価した結果を蓄積してゆく。
まず、ＣＰＵ１１は、ピッチ、音量、リズムに関する差分値データを算出する（Ｓａ１）。この処理の詳細は以下の通りである。
１．ガイドメロディピッチデータＧＰと歌唱ピッチデータＳＰとの差を検出し、ピッチ差分値データＰＤとしてＲＡＭ１３の差分値記憶領域Ａ２に蓄積記憶する。
２．ガイドメロディ音量データＧＶと歌唱音量データＳＶが表す音量との差を音量差分値データＶＤとして差分値記憶領域Ａ２に蓄積記憶する。
３．ガイドメロディの発音タイミング（または消音タイミング）と歌唱音量データＳＶの立ち上がり（または立ち下がり）のタイミングの時間差をリズム差分値データＲＤとして差分値記憶領域Ａ２に蓄積記憶する。以上の処理は音符毎に行う。
【００２３】
続いてＣＰＵ１１は、基本周波数成分と倍音周波数成分との比率を算出する（Ｓａ２）。即ち、音声処理用ＤＳＰ２０の周波数成分抽出部２０ｃから出力された各倍音の倍音周波数成分の、基本周波数成分に対する比率をそれぞれ算出し、これら各倍音ごとに算出した比率を示すデータを比率記憶領域Ａ３に蓄積記憶する。
以上のようにして、ピッチ、音量、リズムに関する差分値データ、及び倍音周波数成分の基本周波数成分に対する比率が逐次蓄積される。
【００２４】
図６は、スコア算出処理を示すフローチャートである。
まず、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の差分値記憶領域Ａ２に蓄積されているピッチ差分値データＰＤ、音量差分値データＶＤ、及びリズム差分値データＲＤを読み出して各々集計し、この集計結果に応じた減点ポイントを算出する（ステップＳｂ１）。利用者の歌唱が、ガイドメロディからずれるほど減点ポイントが大きくなるように算出される。すなわち、各差分値データＰＤ，ＢＤ，ＲＤの集計値が大きい値になるほど減点ポイントが大きくなる。
【００２５】
そして、ＣＰＵ１１は、この減点ポイントを満点（１００点）から減算する（ステップＳｂ２）。更に、ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３の比率記憶領域Ａ３に記憶されている比率を読み出し、各倍音ごとの平均値をそれぞれ算出する（ステップＳｂ３）。そして、各倍音毎の比率の平均値に応じたボーナスポイントを合計して、ステップＳｂ２での減算結果に加算する（ステップＳｂ４）。
更に、ステップＳｂ５に進んでボーナスポイント加算後の総合得点を表示制御部１７に出力する。この結果、総合得点が表示制御部１７の制御に従ってモニタ２に表示される。
【００２６】
なお、ボーナスポイントの算出方法は、基本周波数に対する倍音周波数の比率が大きいほど高いポイントが算出されるようになっていれば、各倍音の比率と加算されるポイントとを関連付けたテーブルを用いて算出してもよいし、予め準備されたポイント算出式にそれぞれの比率を入力して算出してもよい。或いは、各倍音ごとに閾値を定め、比率がこの閾値より高いときは声質がよいとしてポイントを与える一方で、この閾値よりも低いときは声質がよくないとしてポイントを与えないといったような二者択一的な方法によってもよい。
以上の処理により、倍音を多く含む歌唱ほど高得点になる。これは、倍音が含まれている声は豊かな厚みのある声として心地よく響くからである。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態にかかるカラオケ装置は、歌唱音声信号から抽出した倍音周波数成分の基本周波数成分に対する比率の高さに応じて歌唱音声の声質を評価し、この評価内容を歌唱音声の巧拙の採点に反映させる。従って、人間の感性により近い採点結果を出力することができる。
【００２８】
（Ｂ：第２実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。
本実施形態にかかるカラオケ装置１は、音声処理用ＤＳＰ２０を除いて第１実施形態とその構成を同一にする。
図７を参照して、音声処理用ＤＳＰ２０の機能構成を説明する。同図に示すように、本実施形態における音声処理用ＤＳＰ２０は、特徴量抽出部２０ａと、ＦＦＴ部２０ｂと、バンドパスフィルタ２０ｄと、周波数成分抽出部２０ｃとからなる。
特徴量抽出部２０ａとＦＦＴ部２０ｂの機能は第１実施形態と同様である。一方、本実施形態においては、ＦＦＴ部２０ｂによって抽出された周波数スペクトルがバンドパスフィルタ２０ｄに入力される。このバンドパスフィルタ２０ｄは、２０００Ｈｚ乃至３５００Ｈｚの周波数帯域（以下、この帯域を「感度良好帯域」と呼ぶ。）の周波数成分のみを通過させるように設定されている。かかる周波数帯域は、人間の聴覚感度が最もよいとされている周波数帯域である。周波数成分抽出部２０ｃは、このバンドパスフィルタ２０ｄを通過した周波数成分を抽出する一方で、バンドパスフィルタ２０ｄを通過する前の全周波数帯域の周波数成分も抽出し、これら両周波数成分をそれぞれ出力する。
【００２９】
＜実施形態の動作＞
図８に示すように、本実施形態における採点の準備にあたる処理は、ステップＳａ２がステップＳａ２´に示す処理に置き換わっている。ステップＳａ２´において、ＣＰＵ１１は、全周波数帯域に占める感度良好帯域の周波数成分の比率を算出する。
一方、本実施形態におけるスコア算出処理は、ステップＳａ２´で算出した比率の平均値を算出する点を除いて（ステップＳｂ３）、図６を参照して説明したところと同様である。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態にかかるカラオケ装置は、人間の聴覚感度がよい帯域の周波数成分の全周波数帯域に占める比率の高さに応じて歌唱音声の声質を評価し、この評価内容を歌唱音声の巧拙の採点に反映させる。このような採点を行なうのは、２０００Ｈｚ〜３５００Ｈｚの成分を多く含む声は、いわゆる通りがよい声として感じられ、歌唱としての説得力を持ち、歌に味わいを与えるからである。従って、本実施形態によっても人間の感性により近い採点結果を得ることができる。
【００３１】
（Ｃ：第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
本実施形態は、全周波数成分に対する基本周波数成分と倍音周波数成分の総計の比率に応じて、「しゃがれ声」の有無を判定する。これを図９を参照して説明する。図９（ａ）及び（ｂ）は、いずれも所定の音声波形に高速フーリエ変換を施して得た周波数スペクトルを示す図である。図９（ａ）においては、基本周波数成分と倍音周波数成分の総計の、全周波数成分Ｚに占める割合が図９（ｂ）よりも大きい。図９（ａ）に示すような周波数スペクトルとなる音声波形は、しゃがれ声ということになる。
本実施形態において、ＣＰＵ１１は、上記実施形態に示した動作によって声質の良否を判断してボーナスポイントを加算した後に（ステップＳｂ４）、基本周波数成分と倍音周波数成分の総計を算出し、この総計の全周波数成分に対する比率を算出する。算出した比率が予め設定された比率よりも小さいときは、しゃがれ声であることを示すデータを表示制御部１７に出力する。この結果、表示制御部１７の制御により、「しゃがれた声です」といったメッセージが総合得点と共にモニタ２に表示される。
【００３２】
（Ｄ：他の実施形態）
本発明の他の実施形態を以下に示す。
１．歌唱音声の声質が良好であった場合に、これをモニタ２に表示してもよい。例えば、加算されるボーナスポイントの合計が所定の点数（例えば１０点）をこえるときは、「声質がＧＯＯＤです。」や「深みのある声です。」といったメッセージを総合得点と共に表示するようにしてもよい。
【００３３】
２．第１実施形態においては、基本周波数成分の倍音周波数成分に対する比率の高さに応じたボーナスポイントの加算を行うようになっていたが、これとは反対に、基本周波数成分の倍音周波数成分に対する比率が予め設定した所定の比率より低いとき、つやのない単調な声であると判断してポイントを減点するようにしてもよい。
【００３４】
３．上述の第１実施形態においては、各倍音毎の周波数成分の比率をそれぞれ平均し、加算されるべきボーナスポイントを各倍音毎に個別に算出するようになっていたが、周波数スペクトルに含まれるすべての倍音周波数成分の総計を求め、この総計と基本周波数成分との比率に応じてボーナスポイントを算出するようにしてもよい。
【００３５】
４．上述の第１実施形態においては、ＦＦＴ部２０ｂにより抽出された周波数スペクトルをハイパスフィルタに入力して所定の領域以上の倍音成分倍音周波数成分を抽出するようにしてもよい。要するに、聴感上良い声と聞こえる帯域の倍音に合わせて抽出すればよい。
【００３６】
５．上述の第２実施形態においては、バンドパスフィルタ２０ｄを用いる代わりに、人間の聴覚特性を加味した重み付け演算を行なってもよい。人間の耳は、２０００Ｈｚ乃至３５００Ｈｚ付近の周波数の音の感度が最も高くそれよりも周波数が低く又は高くなるにつれて感度が著しく低下するという特性を有しているため、周波数の異なる各純音が同じ大きさに聞こえるときの音圧レベルを結ぶと概ね図１０の（ａ）に示すような曲線になる（この曲線を以下「等ラウドネス曲線」と呼ぶ）。従って、図１０の（ｂ）に示すように、等ラウドネス曲線の逆の特性と一致する重み係数を各周波数毎に準備し、ＦＦＴ部２０ｂによって抽出された各周波数成分に重み係数をそれぞれ作用させてこれを補正し、補正後の周波数成分の補正前の周波数成分に対する比率が所定の比率より大きいときは、人間の聴覚感度のよい成分が多く、通りのよい声であると判断してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】カラオケ装置本体の構成を示すブロック図である。
【図２】音声処理用ＤＳＰの機能構成を示すブロック図である。
【図３】音声波形から周波数成分を抽出するまでの手順を示す図である。
【図４】ＲＡＭに確保される記憶領域を示す図である。
【図５】評価データ蓄積処理を示すフローチャートである。
【図６】スコア算出処理を示すフローチャートである。
【図７】音声処理用ＤＳＰの機能構成を示すブロック図である（第２実施形態）。
【図８】評価データ蓄積処理を示すフローチャートである（第２実施形態）。
【図９】しゃがれ声の周波数成分を示す図である。
【図１０】等ラウドネス曲線及びその逆曲線を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…カラオケ装置本体、２…モニタ、３…スピーカ、４…マイク、５…リモコン端末、６…ホストコンピュータ、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…ＨＤＤ、１５…通信Ｉ／Ｆ、１６…操作部、１７…表示制御部、１８…音源装置、１９…効果用ＤＳＰ、２０…音声処理用ＤＳＰ、２０ａ…特徴量抽出部、２０ｂ…ＦＦＴ部、２０ｃ…周波数成分抽出部、２０ｄ…バンドパスフィルタ、２１…アンプ
【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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