(57)【要約】【課題】カラオケ装置における歌唱採点に関し、スピーカからガイドメロディが放音された場合にも、適切な採点結果を得ることができるようにする。【解決手段】カラオケ曲の演奏音とガイドメロディとが加わっている歌唱音声が入力されたマイク２５から出力されたアナログ式の音声信号をディジタル形式の音声信号にＡ／Ｄコンバータ２６が変換する。そして、Ａ／Ｄコンバータ２６からの音声信号より、カラオケ演奏によって楽曲データから再生されたカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号と、を差し引いて採点用信号を生成する。そして、生成された採点用信号の音高データと楽曲データのガイドメロディデータから抽出された音高データとから音高差を算出し、算出した音高差に応じて採点する。【選択図】図９
2007011090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラオケ歌唱の音声信号を入力するための音声信号入力手段と、
カラオケ曲の歌唱旋律の音高データを含む楽曲データを記憶する楽曲データ記憶手段と、
前記楽曲データ記憶手段が記憶する前記楽曲データを音信号として再生し、且つ再生した音信号と前記音声信号入力手段から入力されたカラオケ歌唱の音声信号とをスピーカへ出力するカラオケ演奏再生手段と、
前記カラオケ演奏再生手段から出力された音信号に対応する第１の信号と前記音声信号入力手段から入力されたカラオケ歌唱の音声信号に対応する第２の信号とを比較し、第２の信号から第１の信号を減じた採点用信号を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された採点用信号から音高データを抽出する音高抽出手段と、
前記生成手段によって生成された採点用信号に基づいて第２の信号から第１の信号を減じるための利得を設定する利得設定手段と、
前記楽曲データ記憶手段が記憶する前記カラオケ曲の歌唱旋律の音高データと前記音高抽出手段によって抽出された前記採点用信号の音高データとの音高差を算出し、算出した音高差に基づいて採点する採点手段と、
を備えたことを特徴とするカラオケ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のカラオケ装置において、
前記利得設定手段が、
前記カラオケ演奏再生手段における演奏再生進行状況に基づいて歌唱期間か否かを判断する歌唱期間判断手段と、
前記生成手段によって生成された採点用信号の信号レベルを検出する検出手段と、
前記第１の信号の信号レベルを増幅可能な増幅手段と、
前記増幅手段によって前記第１の信号の信号レベルを調整する調整手段と、
を備え、
前記歌唱期間判断手段が、歌唱期間ではないと判断した場合には、前記検出手段が、前記生成手段によって生成された採点用信号の信号レベルを検出し、前記調整手段が、前記検出手段により検出された採点用信号の信号レベルを最小になるように前記増幅手段によって前記第１の信号の信号レベルを調整することを特徴とするカラオケ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のカラオケ装置において、
前記歌唱期間判断手段が歌唱期間ではないと判断する期間は、前奏期間と間奏期間とであることを特徴とするカラオケ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラオケ装置における歌唱採点に関し、より適切な採点結果を得ることができるようにする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラオケ装置の付帯機能として採点機能が知られている。この採点機能は、次のような機能である。すなわち、マイクロフォンから入力された歌唱者の音声信号をサンプリングすることで歌唱者が発声した音高や声量あるいはテンポなどの歌唱状態を示す歌唱データを生成する。次に、この歌唱データとカラオケデータ中の主旋律パートデータなどの採点基準データとを比較し、その比較結果に基づいて所定の得点を付与して採点データを生成する。そして、歌唱パートが終了するとこの採点データ中の得点を集計して総合得点を算出する。総合得点はそのままの得点をスコアボードやディスプレイに表示したり、所定のメッセージや所定の表現内容を含む映像など総合得点を反映した映像をディスプレイに出力したりする（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、デュエット曲など複数人が歌唱する場合に、各人の歌唱音声について採点する採点機能を有するカラオケ装置（例えば特許文献２参照）や採点パートを複数パートの一つを選択して採点する採点機能を有するカラオケ装置（例えば特許文献３参照）がある。
【０００４】
そして、上述の採点機能を有するカラオケ装置の中には、カラオケ歌唱をガイドするためにスピーカからガイドメロディを放音する機能を有するものがある。このようなカラオケ装置では、歌唱採点する場合にも、カラオケ歌唱をガイドするためにスピーカからガイドメロディを放音することができる。
【特許文献１】特許第３２６１９９０号公報
【特許文献２】特開２０００−３３０５８０号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述のカラオケ装置においては、歌唱採点する場合にもマイクロフォンへは歌唱者の音声とは別にスピーカから放音されたガイドメロディの音も入力されていたため、歌唱者の音声信号とガイドメロディの音信号とを加えた信号が歌唱採点されてしまい、歌唱者にとっては不本意な採点結果になってしまいがちであった。特に、歌唱者の音声信号がない場合、すなわち歌唱者が歌唱していない場合には、スピーカから放音されたガイドメロディの音のみがマイクロフォンへ入力されるため最も高い採点結果になってしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、カラオケ装置における歌唱採点に関し、スピーカからガイドメロディが放音された場合にも、適切な採点結果を得ることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した問題点を解決するためになされた本発明のカラオケ装置は、「歌唱採点に関し、カラオケ歌唱をガイドするためにスピーカからガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とが放音された場合でも、スピーカから放音されたガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とに対応する音信号を減じて生成された採点用信号に基づいて採点を行う。」ことを特徴とする。
【０００８】
具体的には、音声信号入力手段（２６：なお、この欄においては、発明に対する理解を容易にするため、必要に応じて「発明を実施するための最良の形態」欄において説明した構成要素を括弧内に示すが、この記載によって特許請求の範囲を限定することを意味するものではない。）がカラオケ歌唱の音声信号を入力する。そして、楽曲データ記憶手段（１６）がカラオケ曲の歌唱旋律の音高データを含む楽曲データを記憶する。また、カラオケ演奏再生手段（２４）が、楽曲データ記憶手段（１６）が記憶する楽曲データを音信号として再生し、且つ再生した音信号と音声信号入力手段から入力されたカラオケ歌唱の音声信号とをスピーカ（２８）へ出力する。さらに、生成手段（２４）が、カラオケ演奏再生手段（２４）から出力された音信号に対応する第１の信号と音声信号入力手段（２６）から入力されたカラオケ歌唱の音声信号に対応する第２の信号とを比較し、第２の信号から第１の信号を減じた採点用信号を生成する。
【０００９】
ここで、カラオケ演奏再生手段（２４）から出力された音信号に対応する第１の信号とは、ガイドメロディの音信号とカラオケ曲の演奏信号とを指し、音声信号入力手段（２６）から入力されたカラオケ歌唱の音声信号に対応する第２の信号とは、スピーカから放音されたガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とが加わっている歌唱音声に対応する音信号を指す。
【００１０】
また、音高抽出手段（２４）が前記採点用信号から音高データを抽出する。さらに、利得設定手段が前記採点用信号に基づいて第２の信号から第１の信号を減じるための利得を設定する。
【００１１】
そして、楽曲データ記憶手段（１６）が記憶するカラオケ曲の歌唱旋律の音高データと前記音高抽出手段（２４）によって抽出された採点用信号の音高データとの音高差を算出し、算出した音高差に基づいて採点手段（１２）が採点する。
【００１２】
上述のようにカラオケ演奏再生手段（２４）によって再生される音信号はガイドメロディの音信号とカラオケ曲の演奏信号であり、スピーカからガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とが放音される。よって、歌唱採点する場合にもマイクロフォンへは歌唱者の音声とは別にスピーカから放音されたガイドメロディの音も入力されることになる。
【００１３】
しかしながら、請求項１に記載のカラオケ装置（１）によれば、歌唱採点に関し、カラオケ歌唱をガイドするためにスピーカからガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とが放音された場合でも、スピーカから放音されたガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とに対応する音信号を減じて生成された採点用信号に基づいて採点されるので適切な採点結果を得ることができる。
【００１４】
また、上述した請求項１に記載のカラオケ装置においては、請求項２に記載のカラオケ装置のように採点用信号を生成する際に減じる対象となる「ガイドメロディの音信号とカラオケ曲の演奏信号とに対応する第１の信号」の入力値を適切に自動で調整できるようにすることが望ましい。
【００１５】
すなわち、請求項１に記載のカラオケ装置において、請求項２に記載のカラオケ装置のように、利得設定手段（２４）がカラオケ演奏再生手段（２４）における演奏再生進行状況に基づいて歌唱期間か否かを判断する歌唱期間判断手段（２４）と、生成手段（２４）によって生成された採点用信号の信号レベルを検出する検出手段（２４）と、第１の信号の信号レベルを増幅可能な増幅手段（２４）と、増幅手段（２４）によって第１の信号の信号レベルを調整する調整手段（２４）と、を備える。
【００１６】
そして、歌唱期間判断手段（２４）が、歌唱期間ではないと判断した場合には、検出手段（２４）が、生成手段（２４）によって生成された採点用信号の信号レベルを検出し、調整手段（２４）が、検出手段（２４）によって検出された採点用信号の信号レベルを最小になるように増幅手段（２４）によって第１の信号の信号レベルを調整する。
【００１７】
マイクロフォンへ入力されるスピーカから放音されたガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とに対応する音信号の入力値は、スピーカや空気などカラオケ装置の設置環境条件によって減衰や増幅の変動を受けるのであるが、上述の工夫をすれば、このような変動に対しても除かれるガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とに対応する音信号の入力値を自動で調整することができ、より適切な採点結果を得ることができる。
【００１８】
また、上述した請求項２に記載のカラオケ装置において、請求項３に記載のカラオケ装置のように歌唱期間判断手段が歌唱期間ではないと判断する期間は、前奏期間と間奏期間とであることが望ましい。このようなカラオケ装置によれば、上述した「このような変動に対しても除かれるガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とに対応する音信号の入力値を自動で調整すること」が、１曲のカラオケ演奏において前奏期間のみではなく、間奏期間毎にできる。したがって、１曲のカラオケ演奏中に、カラオケ演奏の前奏期間直後から間奏期間直前までの間や間奏期間直後から次の間奏期間直前までの間に、歌唱者がスピーカの音量やマイクロフォンの位置を変更し、マイクロフォンへ入力されるスピーカから放音されたガイドメロディとカラオケ曲の演奏音とに対応する音信号の入力値が変動したとしても、間奏期間毎に採点用信号に含まれるガイドメロディの音信号とカラオケ曲の演奏信号との信号レベルを最小になるように自動で調整できる。つまり、歌唱開始以後の採点誤差が歌唱途中で拡大することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
［カラオケ装置の機能概略構成の説明］
図１はカラオケ装置の機能を中心とした概略構成を示す図である。なお、図１に示した機能の内、データ抽出部Ｍ６、比較部Ｍ８、シーケンサＭ１４、採点部Ｍ２４、差分抽出部Ｍ３４、スイッチ制御部Ｍ３６、及び調整部Ｍ３７については、主としてＣＰＵ及びソフトウェアで実現している。
【００２０】
まず、カラオケ装置は採点機能を備えており、カラオケ歌唱の音声信号をディジタル化して取り込み、歌唱旋律であるガイドメロディの音高と比較することによってその歌唱の正確さを判定する。音量は発声する語彙、性別、年齢などによってばらつきが大きいため実際の歌唱の巧拙とかけ離れた得点が出る場合がある。また上記の理由により音量のリファレンスデータを作成することが非常に難しい。さらに音量を判定に使わないことによりアルゴリズムを簡略化でき、短時間で歌唱の正確さを判定することが可能になる。そのため、音高を比較することにより歌唱の正確さを判定する。
【００２１】
次に、図１に示すように歌唱者がカラオケ歌唱の音声を入力するためのマイクロフォンＭ２（以下、マイクロフォンをマイクと略記する）は、アンプＭ１８に接続されるとともにＡ／ＤコンバータＭ４に接続されている。また、カラオケ演奏用データ、ガイドメロディデータを含む楽曲データがデータ格納部Ｍ１０に記憶されている。楽曲データのうち、カラオケ歌唱者に選択された１曲分が実行メモリＭ１２に読み出され、演奏時にはシーケンサＭ１４によって順次読み出される。シーケンサＭ１４によって読み出されたカラオケ演奏用データは楽音発生部Ｍ１６に入力される。また、シーケンサＭ１４により順次読み出されたガイドメロディデータは比較部Ｍ８に入力される。楽音発生部Ｍ１６は入力されたカラオケ演奏用データに基づいてカラオケ曲の演奏信号を発生し、この演奏信号はアンプＭ１８に入力される。アンプＭ１８はカラオケ演奏信号およびマイクＭ２から入力された歌唱音声信号を増幅してスピーカＭ２０に出力する。これがカラオケ装置の基本機能である。
【００２２】
なお、このガイドメロディデータは、カラオケ曲の歌唱旋律に対応するものであるため、いわゆるガイドメロディ機能として、伴奏楽音と共にスピーカＭ２０から出力される機能を実現する場合にも用いられる。このガイドメロディ機能についてはユーザ（カラオケ歌唱者）がその機能のオン／オフを切り替え可能であり、その機能が必要であると考えたユーザが図示しない操作パネルやリモコンなどを操作することによって機能オンとすれば、カラオケ伴奏だけでなく歌唱旋律がガイドメロディとしてスピーカＭ２０から出力され、それを参考にして歌唱することができる。一方、機能オフとすれば、ガイドメロディがスピーカＭ２０から出力されることはなく、ガイドメロディデータは、採点のためにのみ用いられることとなる。
【００２３】
なお、以下の説明においては、ガイドメロディ機能をオンの状態であることを前提とする。したがって、マイクＭ２から入力された歌唱音声信号には、カラオケ曲の演奏信号とガイドメロディ信号とが加わっている。また、以下の説明において、単に「歌唱音声信号」という場合はカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号とが加わっている歌唱音声信号を指し、単に「歌唱音声」という場合はカラオケ曲の演奏音とガイドメロディとが加わっている歌唱音声を指すこととする。
【００２４】
一方、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）Ｍ４に入力された歌唱音声信号はディジタル信号に変換されたのち、信号生成部Ｍ３０へ入力される。また、上述した楽音発生部Ｍ１６は入力されるカラオケ演奏用データとガイドメロディデータとに基づいてカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号を発生し、このカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号は可変利得アンプＭ３２へ入力され、可変利得アンプＭ３２によって増幅されて信号生成部Ｍ３０へ入力される。そして、信号生成部Ｍ３０はＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）Ｍ４から入力されたディジタル信号に変換された歌唱音声信号と可変利得アンプＭ３２から入力されたカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号とから採点用信号を生成し、データ抽出部Ｍ６へ入力するとともに差分抽出部Ｍ３４へ入力する。差分抽出部Ｍ３４へ入力された採点用信号はスイッチ制御部Ｍ３６によって、接続状態（以下、単にオンともいう）か切断状態（以下、単にオフともいう）かを制御されるスイッチＭ３８を介して調整部３７へ入力される。そして、調整部３７は、調整部３７へ入力された採点用信号の信号レベルが最小になるよう可変利得アンプＭ３２へ利得を指示する。また、シーケンサＭ１４によって読み出されたカラオケ演奏用データは、スイッチ制御部Ｍ３６によって、接続状態か切断状態かを制御されるスイッチＭ４０を介して楽音発生部Ｍ１６に入力される。
【００２５】
ここで、スイッチ制御部Ｍ３６はシーケンサＭ１４によって読み出された楽曲データから歌唱期間か否かを判断して、スイッチＭ３８、スイッチＭ４０を制御する。
そして、図２は、カラオケ演奏以前、カラオケ演奏期間、カラオケ演奏終了以後の経過時間に対するスイッチＭ３８、スイッチＭ４０のオン／オフの変化と、可変利得アンプＭ３２からの出力信号レベルの変化と、を示す説明図である。カラオケ演奏以前には、スイッチＭ３８、スイッチＭ４０はオフされているが、シーケンサＭ１４が楽曲データを読み出し、カラオケ演奏期間に入ると、スイッチ制御部Ｍ３６がスイッチＭ４０を制御してオン状態にさせ、カラオケ演奏終了までオンの状態を保たせ、カラオケ演奏終了するとオフ状態にさせる。そして、スイッチ制御部Ｍ３６はシーケンサＭ１４によって読み出された楽曲データから歌唱期間か否かを判断して、歌唱期間ではないと判断した場合、すなわち前奏期間または間奏期間と判断した場合には、スイッチＭ３８を制御してオン状態にさせ、歌唱期間であると判断した場合には、スイッチＭ３８を制御してオフ状態にさせる。ここで、上述した「スイッチ制御部Ｍ３６はシーケンサＭ１４によって読み出された楽曲データから歌唱期間か否かを判断して」とは、［音声制御部２４の採点処理の説明］にて後述するように「カラオケ演奏を実行するシーケンスプログラムから受け渡される制御データトラックに記憶されているカラオケ曲の歌唱区間の開始点を示す区間分割データによって前奏期間または間奏期間の歌唱されない期間か否かを判断する」ことを指す。
【００２６】
そして、歌唱期間ではないと判断した場合、すなわち前奏期間または間奏期間と判断した場合には、スイッチＭ３８を制御してオン状態にさせ、差分抽出部Ｍ３４から調整部３７へ入力された採点用信号の信号レベルが最小になるように調整部３７は、可変利得アンプＭ３２へ利得を指示する（図２参照）。したがって、楽曲データから歌唱期間ではないと判断した場合、すなわち前奏期間または間奏期間には、採点用信号の信号レベルが最小になるように調整される。
【００２７】
一方、歌唱期間であると判断した場合には、スイッチＭ３８を制御してオフ状態にさせるので、可変利得アンプＭ３２は、調整部３７によって利得を指示されず、可変利得アンプＭ３２からの出力信号レベルは固定される（図２参照）。そして、信号生成部Ｍ３０によって生成された採点用信号を入力されたデータ抽出部Ｍ６は例えば５０ｍｓ毎にこのディジタル化された採点用信号から音高を割り出し、音高データとして比較部Ｍ８に入力する。比較部Ｍ８では、データ抽出部Ｍ６から入力される採点用信号の音高データとシーケンサＭ１４から入力されるガイドメロディの音高データ（以下、単にリファレンスともいう）とをリアルタイムに比較する。なお、５０ｍｓは１２０のメトロノームテンポで３２分音符に相当し、歌唱の特徴を抽出するために十分な分解能である。
【００２８】
比較部Ｍ８では、採点用信号が入力されるタイミングにあわせて５０ｍｓ毎に採点用信号とリファレンスとの差を算出する。これはリアルタイムの差分データ（音高差分データ）として採点部Ｍ２４へ出力される。採点部Ｍ２４では、この音高差分データをカラオケ曲の区間毎に集計しデータ格納部Ｍ１０へ記憶する。そして採点部Ｍ２４では、各区間の差分データの集計を行って採点結果を求める。
【００２９】
そして、その採点結果は表示部Ｍ２６に表示される。
なお、カラオケ装置の機能を中心とした概略構成を示す図１においては、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）Ｍ４が「音声信号入力手段」に相当し、データ格納部Ｍ６が「楽曲データ記憶手段」に相当する。また、シーケンサＭ１４が「カラオケ演奏再生手段」に相当し、信号生成部Ｍ３０が「生成手段」に相当し、データ抽出部Ｍ６が「音高抽出手段」に相当する。そして、スイッチ制御部Ｍ３６と、スイッチＭ３８と、スイッチＭ４０と、差分抽出部Ｍ３４と、可変利得アンプＭ３２と、調整部Ｍ３７と、が「利得設定手段」に相当する。また、スイッチ制御部Ｍ３６と、スイッチＭ３８と、スイッチＭ４０と、が「歌唱期間判断手段」に相当し、差分抽出部Ｍ３４が「検出手段」に相当し、可変利得アンプＭ３２が「増幅手段」に相当し、調整部Ｍ３７が「調整手段」に相当する。また、採点部Ｍ２４が「採点手段」に相当する。また、スピーカＭ２０が「スピーカ」に相当する。
【００３０】
次に、図３を参照して、採点用信号、リファレンスについて説明する。図３に例示する点線はリファレンスであるガイドメロディを音高データ化したものであり、一般的なガイドメロディのデータは機械的に非常に正確なものである。これに対して、図３に例示する実線は採点用信号を音高データ化したものを示している。採点用信号の音高データはガイドメロディの音高データが示す値から上下に変動しており、前奏及び間奏においては採点用信号の音高データはない。
【００３１】
図１ではカラオケ装置の機能を中心とした概略構成を示したが、図４は同カラオケ装置の具体的なハード構成を示すブロック図である。
［カラオケ装置１の構成の説明］
図４は、カラオケ装置１の構成を示すブロック図である。カラオケ装置１は、図４に示すように、カラオケ装置１全体の動作を制御する制御部１２、カラオケ装置１をネットワーク１００に接続するためのインタフェース部１４、演奏楽曲の伴奏内容および歌詞を示す楽曲データや映像データなどを記憶するハードディスク（ＨＤＤ）１６、複数のキー・スイッチからなる操作部１８、リモコン端末２や携帯電話からの赤外線信号を赤外線通信によって受信するための赤外線通信部２０、操作部１８からの信号を処理する操作処理部２２、ハードディスク１６に記憶された楽曲データから演奏楽曲のオーディオ信号（音響，音声に関する信号）を生成し、生成されたオーディオ信号およびマイク２５によって歌唱音声を入力し、Ａ／Ｄコンバータ２６へ出力してＡ／Ｄコンバータ２６によってディジタル化されたそれぞれの音声信号を増幅してスピーカ２８へ出力する音声制御部２４、ＭＩＤＩ音源３０、映像情報を一時的に記憶するビデオＲＡＭ３２、映像データに基づく映像の再生を制御する映像再生部３４、ビデオＲＡＭ３２に記憶された映像情報および映像再生部３４により再生される映像の表示部３６での表示を制御する映像制御部３８などを備えている。
【００３２】
そして、制御部１２、インタフェース部１４、ＨＤＤ１６、赤外線通信部２０、操作処理部２２、ビデオＲＡＭ３２、映像再生部３４、映像制御部３８は、各々バス３９によって接続されている。また、制御部１２と音声制御部２４とはＵＳＢ４０によって接続されている。なお、制御部１２及び音声制御部２４は、後述する各種処理を実行する。
【００３３】
このうち、ＨＤＤ１６には、図５（ａ）に例示するように、楽曲データを記憶する楽曲データメモリ領域５０、及び音高差のデータに応じた採点情報を記憶する採点情報メモリ領域５２が設けられている。楽曲データメモリ領域５０に記憶されている楽曲データは、図５（ｂ）に例示するように楽曲トラック、ガイドメロディトラック、及び制御データトラックを有している。楽曲トラックには、メロディトラック、リズムトラックを初めとして種々のパートのトラックが形成されている。ガイドメロディトラックには、カラオケ曲の旋律すなわち歌唱者が歌うべき旋律のシーケンスデータを記憶している。制御データトラックには、カラオケ曲の歌唱区間の開始点を示す区間分割データを記憶している。
【００３４】
採点情報メモリ領域５２に記憶されている音高差のデータに応じた採点情報は、図１２に例示するように音高差のデータと採点とを関連付けたデータ構造を有している。一例を挙げると、音高差のデータとしての「０セミトーン」に対して、採点としての「１００点」を関連付けている。
【００３５】
また、音声制御部２４が内蔵するＲＯＭ（図示なし）には、図５（ｃ）に例示するように、ガイドメロディバッファ６０、リファレンスデータレジスタ６２、及び差分データ記憶エリア６４が設けられている。ガイドメロディバッファ６０には、読み出されたガイドメロディデータを一時記憶する。リファレンスデータレジスタ６２には、このガイドメロディデータから抽出されたリファレンス（つまり、ガイドメロディの音高データ）を記憶する。差分データ記憶エリア６４には、リファレンスと歌唱音声との差分データを記憶する。なお、リファレンスデータレジスタ６２は音高データレジスタからなっており、差分データ記憶エリア６４は音高差データ記憶エリアからなっている。
【００３６】
なお、本実施形態においては、Ａ／Ｄコンバータ２６が「音声信号入力手段」に相当し、ＨＤＤ１６が「楽曲データ記憶手段」に相当する。また、音声制御部２４が「カラオケ演奏再生手段」、「生成手段」、「音高抽出手段」、「利得設定手段」、「歌唱期間判断手段」、「検出手段」、「増幅手段」、及び「調整手段」に相当し、制御部１２が「採点手段」に相当する。また、スピーカ２８が「スピーカ」に相当する。
【００３７】
［制御部１２の採点処理の説明］
以下に、カラオケ装置１の制御部１２が実行する「制御部１２の採点処理」の手順を図６（ａ）のフローチャートに基づいて説明する。
【００３８】
操作部１８で受け付けたカラオケ演奏楽曲の選曲番号のデータは操作処理部２２によって制御部１２へ送信されるのであるが、制御部１２は、選曲番号のデータを受信したか否かを判断する（Ｓ１１０）。そして、操作処理部２２から送信された選曲番号のデータを受信すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、その選曲番号に対応する楽曲データをＨＤＤ１６に記憶された図５に例示する楽曲データメモリ領域から読み出す（Ｓ１２０）。次に、読み出された楽曲データを音声制御部へ送信する（Ｓ１３０）。
【００３９】
そして、Ｓ１３０の処理が終了したら、本「制御部１２の採点処理」は終了する。
［音声制御部２４の採点処理の説明］
次に、カラオケ装置１の音声制御部２４が実行する「音声制御部２４の採点処理」の手順を図７、図８のフローチャートに基づいて説明する。この採点処理に関する動作プログラムは、カラオケ演奏を実行するシーケンスプログラムと並行して実行され、シーケンスプログラムとのデータの交換も行われる。
【００４０】
まず、音声制御部２４は制御部１２から送信された楽曲データを受信したか否かを判断する（Ｓ２１０）。そして、楽曲データを受信すると（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、楽曲データを再生し、カラオケ演奏を開始する（Ｓ２１５）。また、リファレンスカウンタ（全体）の初期化を行なう（Ｓ２２０）。
【００４１】
次に、前奏期間または間奏期間の歌唱されない期間か否かを判断する（Ｓ２２５）。このＳ２２５の判断は、カラオケ演奏を実行するシーケンスプログラムから受け渡される制御データトラックに記憶されているカラオケ曲の前奏期間、歌唱期間、及び間奏期間の開始点を示す区間分割データによって前奏期間または間奏期間、すなわち歌唱されない期間か否かを判断する。そして、前奏期間または間奏期間でない場合、すなわち歌唱期間（Ｓ２２５：ＮＯ）の場合には、後述する比較処理を実行する（Ｓ２３０）。一方、前奏期間または間奏期間の場合（Ｓ２２５：ＹＥＳ）には、後述する調整処理を実行する（Ｓ２３５）。そして、比較処理を実行した場合（Ｓ２３０）、もしくは調整処理を実行した場合（Ｓ２３５）、カラオケ演奏が終了したか否かを判断する（Ｓ２４０）。そして、カラオケ演奏が終了していない場合（Ｓ２４０：ＮＯ）には、Ｓ２２５へ戻り、上述した処理を行なう。
【００４２】
一方、カラオケ演奏が終了した場合（Ｓ２４０：ＹＥＳ）には、後述する採点処理によって音声制御部２４が内蔵するＲＯＭ（図示なし）の差分データ記憶エリア６４へ記憶された音高差データから全体の音高差分データを取り出し（Ｓ２４５）、全体の音高差分データの合計をリファレンスカウンタ値で割って音高差分データを平均化する（Ｓ２５０）。そして、ＨＤＤ１６の採点情報メモリ領域５２に記憶されている音高差のデータに応じた採点情報（図１２参照）を用いて音高差のデータに応じて採点する（Ｓ２５５）。また、採点された採点データを制御部１２へ送信する（Ｓ２６０）。そして、Ｓ２６０の処理が終了したら、本「音声制御部２４の採点処理」は終了する。
【００４３】
以上の採点では、音高データの比較を行って歌唱巧拙を判断している。つまり、音量の大小を得点に反映させていない。これは、音量は発声する語彙、性別、年齢などによってばらつきが大きいため実際の歌唱の巧拙とかけ離れた得点が出る場合があることを考慮したためである。また、音量を採点に使わないことによってアルゴリズムを簡略化でき、短時間で歌唱の正確さを判定することができる。
【００４４】
（１）採点処理の説明
図９はデータの取り込み処理を示すフローチャートである。
まず、図９（ａ）はＡ／Ｄコンバータ２６および音声制御部２４で実行されるデータの取り込み処理の手順を示している。
【００４５】
歌唱音声が入力されたマイク２５から出力されたアナログ形式の音声信号をディジタル形式の音声信号にＡ／Ｄコンバータ２６が変換する。そして、Ａ／Ｄコンバータ２６からの音声信号より、カラオケ演奏によって再生された楽曲データの再生信号を差し引いて採点用信号を生成する（Ｓ２３００）。そして音声制御部２４は、この採点用信号を用いて、５０ｍｓのフレーム単位で周波数のカウント（Ｓ２３０２）を行う。この算出された周波数カウント値は５０ｍｓ毎に読み取られる。なお、この点については、図１０の比較処理を示すフローチャートを用いて後述する。
【００４６】
ここで、音声信号とは、マイク２５に入力された歌唱音声をマイク２５によってアナログ形式の信号に変換してＡ／Ｄコンバータ２６へ出力し、出力されたアナログ式の信号をＡ／Ｄコンバータ２６によってディジタル形式に変換された信号を指す。
【００４７】
なお、以下の説明において、単に「音声信号」という場合はディジタル形式の音声信号を指すこととし、アナログ・ディジタル形式の区別を付ける必要がある場合は、それぞれアナログ形式の音声信号、ディジタル形式の音声信号と記載する。
【００４８】
また、図９（ｂ）は音声制御部２４で実行されるガイドメロディデータの取り込み処理の手順を示すフローチャートである。この処理はカラオケ演奏を実行するシーケンスプログラムからガイドメロディトラックのイベントデータが受け渡されたときに実行される。まず、シーケンスプログラムから渡されたガイドメロディデータを音声制御部２４が内蔵するＲＯＭ（図示なし）のガイドメロディバッファ６０に取り込む（Ｓ２３０４）。そのガイドメロディデータから音高データ（つまり、リファレンス）を抽出する（Ｓ２３０６）。そして、このようにして抽出した音高データで音声制御部２４が内蔵するＲＯＭ（図示なし）のリファレンスデータレジスタ６２を更新する（Ｓ２３０８）。したがって、リファレンスデータレジスタ６２は新たなガイドメロディデータが入力される毎に更新される。
【００４９】
次に、図１０は音声制御部２４が実行する「音声制御部２４の採点処理」の比較処理（図７のＳ２３０）の詳細を示すフローチャートである。この処理は、採点用信号の周波数カウント値を取り込んで採点用信号の音高データ、周波数データに変換し、図９（ｂ）のリファレンスデータ入力動作で求められたリファレンスデータの音高データと比較して差分データを求める動作である。なお、本比較動作は、歌唱音声信号の１フレーム時間である５０ｍｓ毎に実行される。
【００５０】
まず、リファレンスが更新されたかどうかが判断され（Ｓ２３１０）、リファレンスが更新されない場合（Ｓ２３１０：ＮＯ）はリターンされる。リファレンスが更新された場合（Ｓ２３１０：ＹＥＳ）はリファレンスカウンタ（全体）をインクリメントする（Ｓ２３１２）。そして、上述した周波数カウント値を読み取り（Ｓ２３１４）、この周波数カウント値に基づいて音高データを生成する（Ｓ２３１６）。次に、採点用信号およびリファレンスの音高データを比較してその差を算出し（Ｓ２３１８）、この算出した差を、音高差分データとして差分データ記憶エリア６４の現在の区間に対応する記憶エリアに記憶する（Ｓ２３２０）。
【００５１】
（２）調整処理の説明
次に、上述した調整処理（図７のＳ２３５）の詳細を図１１のフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
まず、歌唱音声が入力されたマイク２５から出力されたアナログ形式の音声信号をディジタル形式の音声信号にＡ／Ｄコンバータ２６が変換する。そして、Ａ／Ｄコンバータ２６からの音声信号より、カラオケ演奏によって再生された楽曲データの再生信号を差し引いて採点用信号を生成する（Ｓ２３５０）。そして音声制御部２４は、この採点用信号の信号レベルを検出する（Ｓ２３５２）。次に、この採点用信号の信号レベルが規定値以上か否かを判断する（Ｓ２３５４）。そして、この採点用信号の信号レベルが規定値以上の場合（Ｓ２３５４：ＹＥＳ）には、カラオケ演奏によって再生された楽曲データの再生信号を増幅する（Ｓ２３５６）。具体的には、図１にて例示したように可変利得アンプＭ３２へ利得を指示して、採点用信号の信号レベルが規定値以下になるように調整する。
【００５３】
一方、この採点用信号の信号レベルが規定値以上でない場合（Ｓ２３５４：ＮＯ）には、リターンされる。なお、本調整処理は、歌唱音声信号の１フレーム時間である５０ｍｓ毎に実行される。したがって、５０ｍｓ毎に採点用信号の信号レベルが規定値以下になるように制御される。
【００５４】
［制御部１２の採点表示処理の説明］
以下に、カラオケ装置１の制御部１２が実行する「制御部１２の採点表示処理」の手順を図６（ｂ）のフローチャートに基づいて説明する。
【００５５】
まず、制御部１２は音声制御部２４が送信した採点データを受信したか否かを判断する（Ｓ３１０）。そして、音声制御部２４が送信した採点データを受信した場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、採点を表示部３６に表示するよう制御する（Ｓ３２０）。
【００５６】
例えば図１３に示すように採点データを表示部３６に表示させる。本例では、採点結果「８０」を表示している。
そして、Ｓ３２０が終了すると、本「制御部１２の採点表示処理」は終了する。
【００５７】
[効果の説明]
（１）従来の歌唱採点方式では、歌唱採点する場合にもマイク２５は歌唱者の音声とは別にスピーカ２８から放音されたガイドメロディの音も入力されていたため、歌唱者の音声信号とガイドメロディの音信号とを加えた信号が歌唱採点されてしまい、歌唱者にとっては不本意な採点結果になってしまいがちであった。
【００５８】
それに対して本実施形態のカラオケ装置１によれば、カラオケ曲の演奏音とガイドメロディとが加わっている歌唱音声が入力されたマイク２５から出力されたアナログ式の音声信号をディジタル形式の音声信号にＡ／Ｄコンバータ２６が変換する。そして、Ａ／Ｄコンバータ２６からの音声信号より、カラオケ演奏によって楽曲データから再生されたカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号と、を差し引いて採点用信号を生成する。次に、生成された採点用信号の音高データと楽曲データのガイドメロディデータから抽出された音高データとから音高差を算出し、算出した音高差に応じて採点する。
【００５９】
したがって、このようなカラオケ装置１によれば、歌唱採点に関し、カラオケ歌唱をガイドするためにスピーカ２８からガイドメロディが放音された場合でも、スピーカ２８から放音されたガイドメロディに対応する音信号を減じて生成された採点用信号に基づいて採点されるので適切な採点結果を得ることができる。
【００６０】
（２）また、本実施形態のカラオケ装置１によれば、カラオケ演奏を実行するシーケンスプログラムから受け渡される制御データトラックに記憶されているカラオケ曲の歌唱区間の開始点を示す区間分割データによって前奏期間または間奏期間の歌唱されない期間か否かを判断する。そして、前奏期間または間奏期間の歌唱されない期間の場合には、カラオケ曲の演奏音とガイドメロディとが加わっている歌唱音声が入力されたマイク２５から出力されたアナログ式の音声信号をディジタル形式の音声信号にＡ／Ｄコンバータ２６が変換する。そして、Ａ／Ｄコンバータ２６からの音声信号より、カラオケ演奏によって楽曲データから再生されたカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号と、を差し引いて採点用信号を生成する。次に、生成された採点用信号の信号レベルを検出し、検出された採点用信号の信号レベルが規定値以下になるようにカラオケ演奏によって楽曲データから再生されたカラオケ曲の演奏信号とガイドメロディの音信号の出力信号レベルを調整する。
【００６１】
したがって、マイク２５へ入力されるスピーカ２８から放音されたガイドメロディに対応する音信号の入力値は、歌唱者が変更するスピーカの音量やマイクロフォンの位置によって変動を受けるのであるが、上述の工夫をすれば、このような変動に対しても減じられるガイドメロディに対応する音信号の入力値を自動で調整することができ、より適切な採点結果を得ることができる。
【００６２】
[他の実施形態]
上記実施形態では、楽曲デ−タはＭＩＤＩデータであったが、これには限らない。楽曲データには大きく分けるとＭＩＤＩデータとＭＩＤＩデータ以外のデータがある。ＭＩＤＩデータ以外のデータには図１４に例示するように一般的にＰＣＭや生音と呼ばれるＰＣＭ楽曲データがある。このようなＰＣＭ楽曲データで採点を行う曲の場合には予めＰＣＭデータ以外の採点データを付与して、カラオケ演奏時に音声制御部２４がＰＣＭ楽曲データから採点データを抽出して採点データとすることでＰＣＭ楽曲データであっても採点処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】カラオケ装置１の機能を中心とした概略構成を示す図である。
【図２】カラオケ演奏前からカラオケ演奏後までにおけるスイッチＭ３８、スイッチＭ４０及び可変利得アンプＭ３２のタイミングチャートを示す説明図である。
【図３】楽曲データベースのガイドメロディデータの音高データと採点用信号の音高データを示す説明図である。
【図４】カラオケ装置１の構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）はＨＤＤ１６に設けられたメモリ領域を示す説明図であり、（ｂ）は楽曲データの構造を示す説明図であり、（ｃ）は音声制御部２４が内蔵するＲＯＭ（図示なし）に設けられたガイドメロディバッファ６０、リファレンスデータレジスタ６２、及び差分データ記憶エリア６４を示す説明図である。
【図６】（ａ）は制御部１２が実行する「制御部１２の採点処理」の手順を示すフローチャートであり、（ｂ）は制御部１２が実行する「制御部１２の採点表示処理」の手順を示すフローチャートである。
【図７】音声制御部２４が実行する「音声制御部２４の採点処理」の手順の前半を示すフローチャートである。
【図８】音声制御部２４が実行する「音声制御部２４の採点処理」の手順の後半を示すフローチャートである。
【図９】音声制御部２４が実行する「音声制御部２４の採点処理」の［採点処理］において実施されるデータの取り込み処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】音声制御部２４が実行する「音声制御部２４の採点処理」の［採点処理］において実施される比較処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】音声制御部２４が実行する「音声制御部２４の採点処理」の［調整処理］において実施される調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】音高差のデータに応じた採点情報を示す説明図である。
【図１３】採点結果を表示部３６に表示させた例を示す説明図である。
【図１４】ＭＩＤＩデータ以外の楽曲データ構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…カラオケ装置、２…リモコン端末、１２…制御部、１４…インタフェース部、１６…ハードディスク（ＨＤＤ）、１８…操作部、２０…赤外線通信部、２２…操作処理部、２４…音声制御部、２５，２５ａ，２５ｂ…マイク、２６…Ａ／Ｄコンバータ、２８…スピーカ、３０…ＭＩＤＩ音源、３２…ビデオＲＡＭ、３４…映像再生部、３６…表示部、３８…映像制御部、３９…バス、４０…ＵＳＢ、５０…楽曲データメモリ領域、５２…採点情報メモリ領域、６０…ガイドメロディバッファ、６２…リファレンスデータレジスタ、６４…差分データ記憶エリア、１００…ネットワーク。
【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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【図１４】
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