(57)【要約】【課題】楽譜データの存在を前提とすることなく、歌唱音声の音高を適切に評価することを目的とする。【解決手段】第１音高解析部２２２は、楽曲の第１歌唱音声および演奏音を表す音響信号Ｖ1から第１歌唱音声の音高ＰAを順次に解析する。区間設定部２２４は、第１音高解析部２２２が解析した音高ＰAが安定する音高安定区間ＴSを複数設定する。第２音高解析部２２８は、歌唱者が楽曲を歌唱した第２歌唱音声から第２歌唱音声の音高ＰBを順次に解析する。評価部２２６は、区間設定部２２４が設定した複数の音高安定区間ＴSの各々について、当該音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAと当該音高安定区間ＴS内の第２歌唱音声の音高ＰBとを比較することで第２歌唱音声の巧拙を評価する。【選択図】図１
2016156917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楽曲の第１歌唱音声および演奏音を表す音響信号から前記第１歌唱音声の音高を順次に解析する第１音高解析部と、
前記第１音高解析部が解析した音高が安定する音高安定区間を複数設定する区間設定部と、
歌唱者が前記楽曲を歌唱した第２歌唱音声から前記第２歌唱音声の音高を順次に解析する第２音高解析部と、
前記区間設定部が設定した複数の音高安定区間の各々について、当該音高安定区間内の前記第１歌唱音声の音高と当該音高安定区間内の第２歌唱音声の音高とを比較する評価部と
を具備する歌唱評価装置。
【請求項２】
前記音響信号を放音装置に供給する再生処理部を備え、
前記第１音高解析部が前記音響信号から前記第１歌唱音声の音高の解析を開始する時点から遅延して、
前記再生処理部は、放音装置に対する前記音響信号の供給を開始し、
前記第２音高解析部は、前記第２歌唱音声の音高を順次に解析する
請求項１の歌唱評価装置。
【請求項３】
前記第１歌唱音声の音高が周期的に変動する第１ビブラート区間を設定する第１ビブラート区間設定部と、
前記第２歌唱音声の音高が周期的に変動する第２ビブラート区間を設定する第２ビブラート区間設定部とをさらに備え、
前記評価部は、前記第１ビブラート区間における音高の変動と、前記第１ビブラート区間と時間軸上で対応する第２ビブラート区間における音高の変動とを比較する
請求項１または請求項２の歌唱評価装置。
【請求項４】
楽曲の第１歌唱音声および演奏音を表す音響信号から前記第１歌唱音声の音高を順次に解析する第１音高解析部、
前記第１音高解析部が解析した音高が安定する音高安定区間を複数設定する区間設定部、
歌唱者が前記楽曲を歌唱した第２歌唱音声から前記第２歌唱音声の音高を順次に解析する第２音高解析部、
前記区間設定部が設定した複数の音高安定区間の各々について、当該音高安定区間内の前記第１歌唱音声の音高と当該音高安定区間内の第２歌唱音声の音高とを比較する評価部
としてコンピュータを機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歌唱の巧拙を評価する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
楽曲を歌唱した音声（以下「歌唱音声」という）を解析することで歌唱の巧拙を評価する各種の歌唱評価技術が提案されている。例えば、特許文献１には、演奏音と歌詞とで構成される楽曲について、歌唱者の歌唱音声を表す歌唱音声データの音高と、歌唱パートの旋律を表す楽譜データの音高とを比較して、歌唱の巧拙を評価する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、楽曲毎に楽譜データを用意する必要があり、楽譜データを作成する負担が大きいという事情がある。以上の事情を考慮して、本発明は、楽譜データの存在を前提とすることなく、歌唱音声の音高を適切に評価することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明の第１態様に係る歌唱評価装置は、楽曲の第１歌唱音声および演奏音を表す音響信号から前記第１歌唱音声の音高を順次に解析する第１音高解析部と、前記第１音高解析部が解析した音高が安定する音高安定区間を複数設定する区間設定部と、歌唱者が前記楽曲を歌唱した第２歌唱音声から前記第２歌唱音声の音高を順次に解析する第２音高解析部と、前記区間設定部が設定した複数の音高安定区間の各々について、当該音高安定区間内の前記第１歌唱音声の音高と当該音高安定区間内の第２歌唱音声の音高とを比較する評価部とを具備する。以上の構成では、楽曲の第１歌唱音声および演奏音を表す音響信号から解析された第１歌唱音声の音高と、歌唱者が前記楽曲を歌唱した第２歌唱音声から解析された第２歌唱音声の音高とを比較する。以上の構成によれば、歌唱者の第２歌唱音声と対比されるべき歌唱パートの楽譜データが存在しない場合でも、第１歌唱音声の音高と第２歌唱音声の音高とを比較することで第２歌唱音声の巧拙を評価することが可能になる。また、以上の構成では、第１歌唱音声の音高が安定する音高安定区間内における第１歌唱音声の音高と、当該音高安定区間内の第２歌唱音声の音高とを比較する。すなわち、楽曲の第１歌唱音声の音高が不安定に変動する区間の音高は、比較対象から除外される。したがって、楽曲の第１歌唱音声の音高が安定する区間の音高のみを用いて、歌唱者の第２歌唱音声の音高を適切に評価することが可能になる。
【０００６】
第１態様に係る歌唱評価装置の好適例において、前記音響信号を放音装置に供給する再生処理部を備え、前記第１音高解析部が前記音響信号から前記第１歌唱音声の音高の解析を開始する時点から遅延して、前記再生処理部は、放音装置に対する前記音響信号の供給を開始し、前記第２音高解析部は、前記第２歌唱音声の音高を順次に解析する。以上の構成では、第１歌唱音声の音高の解析を開始する時点から遅延して、楽曲の再生および第２歌唱音声の音高の解析が開始される。例えば、第１歌唱音声の音高の解析が開始される時点に対して、第１歌唱音声の解析の処理時間分遅延して、音響信号が放音装置に供給されるから、楽曲の再生が開始される時点で第１歌唱音声の音高が特定され得る。したがって、以上の構成によれば、歌唱者は再生された楽曲を聴きながら第２歌唱音声を発声するので、楽曲の再生に並行して、歌唱者の第２歌唱音声をリアルタイムに評価することも可能になる。た、以上の構成では、音高が所定の範囲内に維持される時間長が所定長を上回る区間が音高安定区間として設定されるから、時間長を加味せずに音高安定区間を設定する構成（極端に短い多数の音高安定区間が設定され得る構成）と比較して、演算処理の負荷を軽減しながら適切に歌唱を評価できるという利点がある。
【０００７】
第１態様に係る歌唱評価装置の好適例において、前記第１歌唱音声の音高が周期的に変動する第１ビブラート区間を設定する第１ビブラート区間設定部と、前記第２歌唱音声の音高が周期的に変動する第２ビブラート区間を設定する第２ビブラート区間設定部とをさらに備え、前記評価部は、前記第１ビブラート区間における音高の変動と、前記第１ビブラート区間と時間軸上で対応する第２ビブラート区間における音高の変動とを比較する。以上の構成によれば、歌唱音声と対比されるべき歌唱パートの楽譜データが存在しない場合でも、第１ビブラート区間における第１歌唱音声の音高の変動と、第２歌唱音声の音高の変動とを比較することで、歌唱表現としてのビブラートの巧拙を適切に評価することが可能である。また、以上の構成では、第１歌唱音声の音高が安定する音高安定区間内で、音高が周期的に変動する第１ビブラート区間を設定することが可能である。以上の構成によれば、第１歌唱音声の音高が不安定となる区間は、比較対象から除外される。したがって、楽曲の第１歌唱音声の音高が安定する区間の音高のみを用いて、歌唱表現としての第２歌唱音声のビブラートの巧拙を適切に評価することが可能になる。
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明の第２態様に係る歌唱評価装置は、楽曲の第１歌唱音声および演奏音を表す音響信号から前記第１歌唱音声の音高を順次に解析する第１音高解析部と、前記第１音高解析部が解析した音高が周期的に変動する第１ビブラート区間を設定する第１ビブラート区間設定部と、歌唱者が前記楽曲を歌唱した第２歌唱音声から前記第２歌唱音声の音高を順次に解析する第２音高解析部と、前記第２歌唱音声の音高が周期的に変動する第２ビブラート区間を設定する第２ビブラート区間設定部と、前記第１ビブラート区間設定部が設定した第１ビブラート区間における音高の変動と、前記第１ビブラート区間と時間軸上で対応する第２ビブラート区間における音高の変動とを比較する評価部とを具備する。以上の構成では、歌唱者の第２歌唱音声と対比されるべき歌唱パートの楽譜データが存在しない場合でも、第１歌唱音声が周期的に変動する第１ビブラート区間における音高の変動と、当該第１ビブラート区間と時間軸上で対応する第２ビブラート区間における音高の変動とを比較することで、第２歌唱音声における歌唱表現としてのビブラートの巧拙を適切に評価することが可能である。
【０００９】
本発明の第２態様に係る歌唱評価装置の好適例において、前記音響信号を放音装置に供給する再生処理部を備え、前記第１音高解析部が前記音響信号から前記第１歌唱音声の音高の解析を開始する時点に遅延して、前記再生処理部は、放音装置に対する前記音響信号の供給を開始し、前記第２音高解析部は、前記第２歌唱音声の音高を順次に解析する。以上の構成では、第１歌唱音声の音高の解析を開始する時点に遅延して、楽曲の再生および第２歌唱音声の解析が開始される。例えば、第１歌唱音声の音高の解析が開始される時点に対して、第１歌唱音声の音高を解析する処理に要する時間分遅延して、音響信号が放音装置に供給されるから、楽曲の再生が開始される時点で第１歌唱音声の音高が特定され得る。したがって、以上の構成によれば、楽曲の再生に並行して、歌唱表現としての第２歌唱音声のビブラートの巧拙をリアルタイムに評価することも可能になる。
【００１０】
以上の各態様に係る歌唱評価装置は、専用のハードウェア（電子回路）によって実現されるほか、CPU（Central Processing Unit）等の汎用の演算処理装置とプログラムとの協働によっても実現される。本発明のプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）が好例であるが、半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体を包含し得る。また、例えば、本発明のプログラムは、通信網を介した配信の形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。また、本発明は、以上に説明した各態様に係る歌唱評価装置の動作方法（歌唱評価方法）としても特定される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る歌唱評価装置１００のブロック図である。
【図２】第１音高解析部による処理の動作のフローチャートである。
【図３】第１音高解析部による候補周波数の特定についての説明図である。
【図４】第１音高解析部による第１歌唱音声の音高ＰAの推定の説明図である。
【図５】第１歌唱音声の音高ＰAのグラフである。
【図６】第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとの比較の説明図である。
【図７】歌唱評価部２２(区間設定部２２４)の動作のフローチャートである。
【図８】音高安定区間ＴSの設定についての説明図である。
【図９】評価部２２６の処理の動作のフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の再生処理部２４および第２音高解析部２２８の処理の開始時点の説明図である。
【図１１】第３実施形態に係る歌唱評価装置１００のブロック図である。
【図１２】第１ビブラート区間ＴV1の説明図である。
【図１３】第１ビブラート区間ＴV1の設定方法の説明図である。
【図１４】変形例に係る評価部２２６の評価方法についての説明図である。
【図１５】変形例に係る歌唱評価装置１００のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る歌唱評価装置１００のブロック図である。図１に例示されるように、歌唱評価装置１００は、評価対象となる歌唱者（以下「対象歌唱者」という。）の歌唱を評価する装置であり、演算処理装置１０と記憶装置１２と収音装置１４と表示装置１６と放音装置１８とを具備するコンピュータシステム（例えば携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の情報処理装置）で実現される。収音装置１４は、周囲の音響を収音する装置（マイクロホン）である。具体的には、対象歌唱者が歌唱対象として選択した楽曲が再生され、収音装置１４は、再生された当該楽曲に合わせて対象歌唱者が歌唱した歌唱音声（第２歌唱音声）を収音して歌唱信号Ｖ2を生成する。表示装置１６（例えば液晶表示パネル）は、演算処理装置１０から指示された画像を表示する。例えば、歌唱音声の評価結果が表示装置１６に表示される。
【００１３】
記憶装置１２は、演算処理装置１０が実行するプログラムＰGMや演算処理装置１０が使用する各種のデータを記憶する。半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の記録媒体または複数種の記録媒体の組合せが記憶装置１２として任意に採用される。記憶装置１２は、楽曲データＬを記憶する。楽曲データＬは、例えばＭＰ３等の形式の音楽ファイルである。
【００１４】
図１の演算処理装置１０（ＣＰＵ）は、記憶装置１２に格納されたプログラムＰGMを実行することで、歌唱評価装置１００の各要素を統括的に制御する。具体的には、演算処理装置１０は、収音装置１４が生成した歌唱信号Ｖ2が示す歌唱を評価するための複数の機能（歌唱評価部２２，再生処理部２４，表示処理部２８）を実現する。なお、演算処理装置１０の各機能を複数の装置に分散した構成や、専用の電子回路（例えばＤＳＰ）が演算処理装置１０の一部の機能を実現する構成も採用され得る。
【００１５】
再生処理部２４は、楽曲データＬの復号を含む所定の処理を楽曲データＬに対して実行することで音響信号Ｖ1を生成し、当該音響信号Ｖ1と収音装置１４によって生成された歌唱信号Ｖ2とを混合するとともにアナログ信号に変換して放音装置１８に供給する。音響信号Ｖ1は、歌手やアーティスト等の模範的な歌唱者（以下「模範歌唱者」という）が当該楽曲を歌唱した音声（第１歌唱音声）と各種の楽器による当該楽曲の演奏音との混合音の波形を表すステレオ形式（左右２チャンネル）の信号である。放音装置１８（例えばスピーカやヘッドホン）は、再生処理部２４から供給される信号に応じた音響を放音する。すなわち、音響信号Ｖ1が表す第１歌唱音声および演奏音と対象歌唱者の第２歌唱音声との混合音が放音装置１８から放音される。このように、第１実施形態における楽曲の再生音は伴奏音に加えて第１歌唱音声を含むものの、対象歌唱者はカラオケのように当該楽曲を歌唱する。なお、再生処理部２４が音響信号Ｖ1の第１歌唱音声を減衰させたうえで歌唱信号Ｖ2と混合して放音装置１８に供給する構成も採用され得る。この構成によれば、模範歌唱者の第１歌唱音声が減衰された音響（すなわち楽曲の演奏音）が再生されるから、対象歌唱者は歌唱に集中することができる。
【００１６】
表示処理部２８は、各種の画像を表示装置１６に表示させる。具体的には、表示処理部２８は、歌唱対象として選択された楽曲の歌詞や、歌唱評価部２２によって生成された歌唱評価の結果を示す評価値Ｓを表示装置１６に表示させる。
【００１７】
歌唱評価部２２は、歌唱信号Ｖ2を解析することで対象歌唱者による歌唱の巧拙を評価する手段であり、第１音高解析部２２２と区間設定部２２４と評価部２２６と第２音高解析部２２８とを含んで構成される。第１音高解析部２２２は、再生処理部２４が生成する音響信号Ｖ1から第１歌唱音声の音高（基本周波数）ＰAを所定周期毎に順次に解析する。
【００１８】
図２は、第１実施形態の第１音高解析部２２２が、第１歌唱音声の音高ＰAを解析する処理のフローチャートである。例えば、歌唱対象の楽曲を対象歌唱者が選択すると、再生処理部２４による音響信号Ｖ1の生成および放音装置１８に対する音響信号Ｖ1の供給とともに図２の処理が開始される。第１音高解析部２２２は、音響信号Ｖ1の左右２チャンネル（Lch/Rch）の各々についてステップSA1-SA2の処理を実行する。
【００１９】
第１音高解析部２２２は、音響信号Ｖ1に対する周波数解析を実行することで、音響信号Ｖ1の周波数スペクトルを時間軸上のフレーム毎に順次に生成する（SA1）。具体的には、音響信号Ｖ1のフレーム毎に窓関数を乗算したうえで短時間フーリエ変換等の周波数解析を実行することで音響信号Ｖ1の周波数スペクトルをフレーム毎に順次に生成する。続いて、第１音高解析部２２２は、フレーム毎の周波数スペクトルについてフィルタ処理を実行して、周波数スペクトルのうち、音声に想定される周波数帯域の周波数成分を維持し、音声以外の周波数帯域の周波数成分を抑圧する（SA2）。次に、第１音高解析部２２２は、第１歌唱音声の音高の候補となる複数の周波数（以下「候補周波数」という）をステップSA2の処理後の音響信号Ｖ1から特定する（SA3）。第１実施形態では、第１歌唱音声の音像が正面方向に定位するように楽曲データＬが生成された場合を想定する。したがって、音響信号Ｖ1に含有される第１歌唱音声の音響成分は、音響信号Ｖ1の左チャンネルおよび右チャンネルの双方の周波数スペクトルにおいて相互に近似する周波数および強度のピークＰuとして観測されるという傾向がある。以上の傾向を考慮して、第１実施形態の第１音高解析部２２２は、音響信号Ｖ1の左チャンネルの周波数スペクトルと右チャンネルの周波数スペクトルとの間で周波数および強度が相互に近似するピークＰuの複数対（具体的には４対）を探索し、複数対の各々における２個のピークＰuの周波数の代表値（例えば平均値）を候補周波数として特定する。
【００２０】
なお、音響信号Ｖ1のうち音声区間のみを対象としてステップSA1〜SA4の処理を実行してもよい。音声区間の検出には、公知の音声検出技術（VAD:Voice Activity Detection)が利用される。
【００２１】
次に、第１音高解析部２２２は、ステップSA3で特定した４個の候補周波数のうち、１個の候補周波数を当該フレームにおける第１歌唱音声の音高ＰAとして推定する（SA4）。
【００２２】
図４は、第１音高解析部２２２が４個の候補周波数から音高ＰAを選択する処理（SA4）の説明図である。相前後する各フレームの音高ＰAは概ね連続するという傾向がある。以上の傾向を考慮して、第１音高解析部２２２は、時間軸上の複数のフレームの各々について、４個の候補周波数のうち当該フレームの直前のフレームで第１歌唱音声の音高ＰAとして特定された候補周波数に近い１個の候補周波数を第１歌唱音声の音高ＰAとして特定する。例えば、図４に例示されるフレーム１で候補周波数Ｆ1Aが特定された場合、フレーム２では、４個の候補周波数（Ｆ2A,Ｆ2B,Ｆ2C,Ｆ2D）のうち候補周波数Ｆ1Aに最も近い候補周波数（周波数値Ｆ1Aとの差分値Ｑが最も小さい周波数値Ｆ2B[Ｑ1＜Ｑ2＜Ｑ3＜Ｑ4]）が当該フレーム２における第１歌唱音声の音高ＰAとして特定される。なお、音響信号Ｖ1の第１番目のフレームでは、例えば、４個の候補周波数のうち周波数スペクトルにおいて最も強度が高いピークに対応する候補周波数を選択する。第１音高解析部２２２は、楽曲内の全てのフレームについてステップSA1〜SA4の処理を実行し（SA5:NO）。楽曲内の全てのフレームで第１歌唱音声の音高ＰAを推定すると（SA5:YES）、処理を終了する。
【００２３】
図５は、第１音高解析部２２２によって推定された第１歌唱音声の音高ＰAの時系列を示すグラフである。音響信号Ｖ1には、音像の定位位置が第１歌唱音声と近似する演奏音の音響成分や周波数帯域が第１歌唱音声と重複する演奏音の音響成分が含有され得る。以上に例示した第１歌唱音声以外の音響成分に起因して、ステップSA1-SA5の処理が終了した段階では、第１歌唱音声の音高ＰAが不安定に変動する区間ＴNが存在する。第１実施形態の区間設定部２２４は、第１音高解析部２２２が解析した音高ＰAが安定する音高安定区間ＴSを複数設定する。具体的には、区間設定部２２４は、図５に例示される通り、第１歌唱音声の音高ＰAの変動量（すなわち、音高Ｐの最高値と最低値との差異）が所定の範囲内に維持される区間を音高安定区間ＴS（ＴS1,ＴS2,ＴS3,ＴS4…）として設定する。
【００２４】
図１の第２音高解析部２２８は、収音装置１４が生成する歌唱信号Ｖ2から対象歌唱者の第２歌唱音声の音高（基本周波数）ＰBを順次に解析する。図６には、第２音高解析部２２８によって特定された第２歌唱音声の音高ＰBの時系列が第１歌唱音声の音高ＰAの時系列とともに例示される。第２音高解析部２２８は、例えば、第１音高解析部２２２による音高ＰAの解析と同等の周期（例えば楽曲に想定され得る音符の時間長と比較して十分に短い１０ｍｓ程度の周期）で、第２歌唱音声の音高ＰBを順次に特定する。第２歌唱音声の音高ＰBの特定には、公知のピッチ検出技術が任意に採用され得る。
【００２５】
図１の評価部２２６は、区間設定部２２４が設定した複数の音高安定区間ＴSの各々について、音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAと、当該音高安定区間ＴS内（当該音高安定区間ＴSに時間軸上で対応する区間内）の第２歌唱音声の音高ＰBとを比較する。本実施形態の評価部２２６は、第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとの類似の度合いに着目して対象歌唱者の第２歌唱音声の歌唱の巧拙を評価して評価値Ｓを出力する。
【００２６】
図７は、区間設定部２２４が音高安定区間を設定する処理のフローチャートである。例えば、第１音高解析部２２２が第１歌唱音声の音高ＰAの解析を開始すると、その解析に並行して図７の処理が開始される。
【００２７】
区間設定部２２４は、第１音高解析部２２２が図２に例示した手順で時間軸上の１個のフレームＫについて特定した音高ＰAを読み出すと（SB1）、図８に例示される通り、音高ＰAが特定された時間軸上のフレームＫ（以下「着目フレーム」という）を末尾とする所定長の解析区間ＴAを設定する（SB2）。解析区間ＴAは、処理対象となる１個の着目フレームＫを末尾として前方の所定個のフレームにわたる区間であり、例えば、音高解析が実行される周期（１０ms）よりも十分に長い時間長（例えば２００ms）に設定される。したがって、着目フレームＫについて新たに特定された音高ＰAと着目フレームＫ以前の各フレームで特定された音高ＰAとを含む複数の音高Ｐが解析区間ＴA内に包含される。
【００２８】
区間設定部２２４は、解析区間ＴA内の複数の音高ＰAの最大値ＰA-MAXと最小値ＰA-MINとを特定し、最大値ＰA-MAXと最小値ＰA-MINとの差分値Ｒ（すなわち解析区間ＴA内の音高ＰAの分布幅）が所定の閾値ＰATHを下回るか否かを判定する（SB3）。差分値Ｒ（解析区間ＴA内の音高の分布幅）が狭いほど、第１歌唱音声の音高ＰAが安定していると評価できる。例えば、閾値ＰATHは、十二平均音律における５０centに設定され得る。
【００２９】
区間設定部２２４は、差分値Ｒが閾値ＰATHを下回る場合（SB3：YES）、当該解析区間ＴAを音高安定区間ＴSに包含させる（SB4）。図８の第ｍ番目（ｍは自然数）の着目フレームＫmを末尾とする解析区間ＴAmを例示すると、解析区間ＴAmでは音高ＰAの最大値ＰA-MAXと最小値ＰA-MINとの差分値Ｒが閾値ＰATHを下回るから、着目フレームＫmを含む解析区間ＴAmが音高安定区間ＴSに包含される。区間設定部２２４は、当該着目フレームＫmにおける音高ＰAを記憶装置１２に記憶する（SB5）。
【００３０】
区間設定部２２４は、楽曲が終了するまでの間(SB9：NO)、第１音高解析部２２２によって音高ＰAが特定される毎に(SB1)、当該音高ＰAの着目フレームＫを末尾とする解析区間ＴAを設定し(SB2)、当該解析区間ＴAにおける音高ＰAの最大値ＰA-MAXと最小値ＰA-MINとの差分値Ｒが閾値ＰATHを下回るか否かを判定する(SB3)。すなわち、図８から理解される通り、第１音高解析部２２２が音高ＰAを特定する周期(例えば１０ms)毎に解析区間ＴAを時間軸上で順次に移動させながら、当該解析区間ＴAが音高安定区間ＴS内に包含されるか否かが判定される。したがって、閾値ＰATHを下回る分布幅の範囲内の音高ＰAを第１音高解析部２２２が特定するたびに音高安定区間ＴSが時間軸上で順次に伸長していく。
【００３１】
他方、解析区間ＴA内における音高ＰAの最大値ＰA-MAXと最小値ＰA-MINとの差分値Ｒが閾値ＰATH以上である場合（SB3：NO）、区間設定部２２４は、当該着目フレームＫを音高安定区間ＴSに含めない（SB6）。区間設定部２２４は、現在の解析区間ＴAの直前の解析区間ＴAが音高安定区間ＴS内に存在するか否かを判定する（SB7）。判定結果が肯定である場合、区間設定部２２４は、直前の解析区間ＴAの末尾の着目フレームＫを１個の音高安定区間ＴSの終点として確定する（SB8）。区間設定部２２４は、第１音高解析部２２２が第１歌唱音声の音高ＰAを特定するのに並行して音高安定区間ＴSを順次設定し（SB9：NO）、楽曲の全体にわたって音高安定区間ＴSを設定すると（SB9：YES）、処理を終了する。
【００３２】
次に、評価部２２６による歌唱評価について説明する。図９は、評価部２２６が歌唱の巧拙を評価する処理（評価処理）のフローチャートである。区間設定部２２４が音高安定区間ＴSを設定するたびに、図９の評価処理が実行される。
【００３３】
評価部２２６は、区間設定部２２４が新たに設定した音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の複数の音高ＰAの各々と第２歌唱音声の複数の音高ＰBの各々とで、時間的に対応するもの同士を順次比較する（SC1）。
【００３４】
第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが類似するとき、対象歌唱者の第２歌唱音声の音高ＰBは、模範歌唱者が当該楽曲を歌唱した第１歌唱音声の音高ＰAに沿って適切に歌唱していると評価できる。そこで、第１実施形態では、複数の音高安定区間ＴSの各々について、当該音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAと、当該音高安定区間ＴS内の第２歌唱音声の音高ＰBとが類似するときは、第１歌唱音声に沿って音高が正確に遷移する上手な歌唱として、評価部２２６は評価値Ｓnを増加させる。他方、第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが乖離するときは、対象歌唱者の第２歌唱音声の音高ＰBは、模範歌唱者が当該楽曲を歌唱した第１歌唱音声の音高ＰAから外れていると推定される。したがって、複数の音高安定区間ＴSの各々について、当該音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAと、当該音高安定区間ＴS内の第２歌唱音声の音高ＰBとが乖離するときは、第２歌唱音声の音高ＰBの遷移が第１歌唱音声の音高ＰAから外れた下手な歌唱として、評価部２２６は評価値Ｓnを減少させる。
【００３５】
評価部２２６は、音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが類似するか否かを判定する(SC2)。図６に例示されるように、複数の音高安定区間ＴS（ＴS1，ＴS2…）が設定されている場合、音高安定区間ＴS毎に、当該音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の複数の音高ＰAの各々と、当該音高安定区間ＴS内の第２歌唱音声の複数の音高ＰBの各々との間で時間的に対応するもの同士を比較する。具体的には、音高安定区間ＴS1では、ＰA1とＰB1，ＰA2とＰB2，ＰA3とＰB3，ＰA4とＰB4を各々比較し、音高安定区間ＴS2では、ＰA5とＰB5，ＰA6とＰB6を各々比較する。評価部２２６は、音高安定区間ＴSにおける複数の音高ＰAの各々と複数の音高ＰBの各々とを比較した結果、第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとのいずれかが所定の範囲内（例えば±１０％）にあるか否かに応じて、音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが類似するか否かを判定する。例えば、音高安定区間ＴS内で、第１歌唱音声の音高ＰAと、第２歌唱音声の音高ＰBとの間で時間的に相互に対応するもの同士の差分値ｄを算出し、当該差分値ｄに応じた数値Δnを一対の音高（ＰAn，ＰBn）毎に算出し、音高安定区間ＴS内の音高の複数対にわたる数値Δnに応じた加点値Δを算出する。加点値Δは、例えば、複数対にわたる数値Δnの合計値である。図６に例示される音高安定区間ＴS1では、４対の音高（ＰA1,ＰB1）,(ＰA2,ＰB2),(ＰA3,ＰB3),(ＰA4,ＰB4)の各々の差分値ｄを算出し、ＰA1とＰB1との差分値ｄ1（ｄ1＝ＰA1-ＰB1）に応じた数値Δ1と、ＰA2とＰB2との差分値ｄ2（ｄ2＝ＰA2-ＰB2）に応じた数値Δ2と、ＰA3とＰB3との差分値ｄ3（ｄ3＝ＰA3-ＰB3）に応じた数値Δ3と、ＰA4とＰB4との差分値ｄ4（ｄ4＝ＰA4-ＰB4）に応じた数値Δ4とを合計した加点値Δ（Δ＝Δ1＋Δ2＋Δ3＋Δ4）を算出する。差分値ｄが小さい（すなわち第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが近似する）ほど数値Δnが大きい数値となるように、数値Δnは、例えば差分値ｄの数値の範囲に応じて設定される。具体的には、差分値ｄが０cent以上２０cent未満である場合は数値Δn＝３、差分値ｄが２０cent以上４０cent未満である場合は数値Δn＝２、差分値ｄが４０cent以上６０cent未満である場合は数値Δn＝１、差分値ｄが６０cent以上である場合は数値Δn＝０という具合である。なお、差分値が６０cent以上である場合には、数値Δnを負の整数（Δn＜０）として、数値Δnが減少する構成としてもよい。
【００３６】
音高安定区間ＴSn内の第１歌唱音声の複数の音高ＰAの各々と第２歌唱音声の複数の音高ＰBの各々とのうち時間軸上で対応する一対の音高（ＰA，ＰB）の差分値dの何れか（例えば、図６に例示される４対の音高の差分値ｄ1，ｄ2，ｄ3，ｄ4の何れか）が所定範囲内である場合(SC2:YES)、評価部２２６は、音高安定区間ＴSnに対して、直前の音高安定区間ＴSn-1の評価値（得点:Score）Ｓn-1と加点値Δ（正の整数）との加算値を、音高安定区間ＴSnまでの評価値Ｓnとして設定する（Ｓn＝Sn-1＋Δ）(SC3)。他方、音高安定区間ＴSn内の第１歌唱音声の複数の音高ＰAの各々と第２歌唱音声の複数の音高ＰBの各々とのうち時間軸上で対応する一対の音高（ＰA，ＰB）の差分値dの何れもが所定範囲にない（例えば差分値が６０cent以上）場合(SC2:NO)、直前の音高安定区間ＴSn-1の評価値Ｓn-1を維持した数値を当該音高安定区間ＴSnまでの評価値Ｓnとして設定する（Ｓn＝Ｓn-1）(SC4)。数値Δnは、相異なる複数の楽曲間で、楽曲の歌唱を終了した時点の評価値Ｓの最大値が等しくなるように、楽曲内の音高ＰAの個数に応じた数値に設定される。
【００３７】
評価部２２６は、ステップSC3およびステップSC4で設定した評価値Ｓnを表示処理部２８に出力する。表示処理部２８は、第２歌唱音声の歌唱の評価値Ｓnを表示装置１６に表示させる(SC5)。つまり、楽曲の再生（対象歌唱者による歌唱の進行）に並行して、評価値Ｓは、音高安定区間ＴS毎に時々刻々と変化していく。なお、評価部２２６は、音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAの系列（ＰA1,ＰA2,ＰA3,ＰA4）と、第２歌唱音声の音高ＰB（ＰB1,ＰB2,ＰB3,ＰB4）とのユークリッド距離に応じて音高安定区間ＴS毎の加点値Δを算出してもよい。
【００３８】
以上に説明した通り、第１実施形態では、模範歌唱者による第１歌唱音声の音高ＰAと、対象歌唱者による第２歌唱音声の音高ＰBとの比較結果に応じて第２歌唱音声の歌唱の巧拙が評価される。したがって、対象歌唱者の第２歌唱音声の音高と対比されるべき歌唱パートの楽譜データを必要とせずに、第２歌唱音声の歌唱の巧拙を評価することが可能である。なお、第１実施形態では、音高安定区間ＴS内の各々について、当該音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の複数の音高ＰAの各々と、当該音高安定区間ＴS内の第２歌唱音声の複数の音高ＰBの各々とをすべて比較することで、第２歌唱音声の歌唱の巧拙を評価したが、第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとを比較する態様は以上の例示に限定されない。例えば、音高安定区間ＴSの各々について、当該音高安定区間ＴS内の複数の音高ＰAの代表値（例えば複数の音高ＰAの平均値，中央値等）と、当該音高安定区間ＴS内の複数の音高ＰBの代表値（例えば複数の音高ＰBの平均値，中央値等）とで時間的に相互に対応するもの同士を比較してもよい。以上の構成では、１個の音高安定区間ＴS内で音高ＰAの代表値が１個算出される一方、音高ＰBの代表値が１個算出される。他方、音高安定区間ＴSの各々について、各音高安定区間ＴSを所定の時間長を有する複数の区間に区分し、各区間毎に、当該区間内の複数の音高ＰAにおける１個の代表値と、当該区間内の複数の音高ＰBにおける１個の代表値とで時間的に相互に対応するもの同士を比較してもよい。以上の構成では、１個の音高安定区間ＴS内で音高ＰAの代表値が複数算出される一方、当該音高安定区間ＴS内で音高ＰBの代表値が複数算出される。
【００３９】
第１実施形態では、第１歌唱音声の音高ＰAが安定する複数の音高安定区間ＴSの各々について、当該音高安定区間ＴS内の第１歌唱音声の音高ＰAと、当該音高安定区間ＴS内の第２歌唱音声の音高ＰBとの比較結果に応じて第２歌唱音声の歌唱の巧拙が評価される。ここで、音響信号Ｖ1には、第１歌唱音声のほかに楽曲の演奏音の音響成分が含有されるから、第１歌唱音声以外の音響成分に起因して音高ＰAの解析誤差が増大し得る。以上の解析誤差により音高ＰAが時間的に不安定に変動する区間を含む楽曲の全区間に亘って歌唱を評価する構成（以下、「対比例」という）では、演奏音の音響成分に起因した誤差を含む音高ＰAが第２歌唱音声の音高ＰBと比較されるから、必ずしも適切な評価がなされない場合がある。他方、第１実施形態の構成によれば、第１歌唱音声の音高ＰAが安定する音高安定区間ＴS（すなわち演奏音の音響成分に起因した誤差の影響が少ないと推定される区間）の各々について、当該音高安定区間ＴSの第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが比較されるから、対比例の構成と比較して、適切な評価を実現することが可能になる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
第１歌唱音声と演奏音とを含有する音響信号Ｖ1から第１歌唱音声の音高ＰAを解析する処理は、周波数スペクトルの生成や左右チャンネル間の候補周波数の比較等を包含するから、第１音高解析部２２２が第１歌唱音声の音高ＰAを解析する処理には、第２音高解析部２２８が第２歌唱音声の歌唱信号Ｖ2から音高ＰBを解析する処理と比較して長い時間が必要である。したがって、第１音高解析部２２２による音高ＰAの解析と第２音高解析部２２８による音高ＰBの解析とを同時に開始した場合、音高ＰAの解析が音高ＰBの解析に対して遅延する可能性がある。以上の事情を考慮して、第２実施形態では、第１音高解析部２２２が第１歌唱音声の音高ＰAの解析を開始する時点に遅延して、第２音高解析部２２８による第２歌唱音声の音高ＰBの解析と放音装置１８に対する音響信号の供給とを開始する。なお、以下に例示する各態様において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００４１】
図１０は、第２実施形態の第１音高解析部２２２，第２音高解析部２２８，および，再生処理部２４の動作の説明図である。図１０における時点ｔ0で、対象歌唱者が歌唱評価の開始を指示（以下「開始指示」という）すると、当該開始指示の直後に、再生処理部２４による音響信号Ｖ1の生成（楽曲データＬの復号）と第１音高解析部２２２による第１歌唱音声の音高ＰAの解析とが開始される。また、再生処理部２４は、開始指示の時点ｔ0から所定時間Δtだけ遅延した時点ｔ1から、放音装置１８に対する音響信号Ｖ1の供給（すなわち音響信号Ｖ1の再生）を開始する。第２音高解析部２２８は、開始指示の時点ｔ0から所定時間Δtだけ遅延した時点ｔ1から、第２歌唱音声の音高ＰBの解析を開始する。遅延時間Δtは、例えば、第１音高解析部２２２が楽曲内の第１歌唱音声の音高ＰAのうち少なくとも一部の音高ＰAを解析する処理に要する時間である。
【００４２】
以上に説明した通り、第２実施形態では、模範歌唱者による第１歌唱音声の音高ＰAの解析が開始される時点ｔ0に遅延して、放音装置１８に対する音響信号Ｖ1の供給と第２歌唱音声の音高ＰBの解析とが開始される。すなわち、第２歌唱音声の音高ＰBの解析が開始される時点ｔ1では、第１歌唱音声の音高ＰAの少なくとも一部(ＰA1,ＰA2,ＰA3,ＰA4)が既に解析されているから、音高ＰAの解析の所要時間が音高ＰBの解析の所要時間と比較して長い構成にも関わらず、楽曲の再生および対象歌唱者による当該楽曲の歌唱の開始の直後から、第２歌唱音声の歌唱の巧拙を評価することが可能になる。
【００４３】
なお、以上の構成では、遅延時間Δtを、第１音高解析部２２２が楽曲内の第１歌唱音声の音高ＰAのうち少なくとも一部の音高ＰAを解析する処理に要する時間とする構成を例示したが、以上の例示以外に、第１歌唱音声の音高ＰAの一部を解析し、且つ、楽曲全体のうち一部の音高安定区間ＴSを設定する処理に要する時間としてもよい。また、遅延時間Δtを、楽曲内の第１歌唱音声の音高ＰAの全部を解析する処理に要する時間としてもよいし、楽曲内の第１歌唱音声の音高ＰAの全部を解析し、且つ、楽曲全体のうち全ての音高安定区間ＴSを設定する処理に要する時間としてもよい。
【００４４】
＜第３実施形態＞
前述の各形態では、第１歌唱音声の音高ＰAが安定する複数の音高安定区間ＴSの各々について第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとを比較した。第３実施形態では、第１歌唱音声の音高ＰAが周期的に変動する区間と、第２歌唱音声の音高ＰBが周期的に変動する区間とを比較することで、第２歌唱音声におけるビブラートの巧拙を評価する。
【００４５】
図１１は、第３実施形態に係る歌唱評価装置１００のブロック図である。図１１から把握される通り、第３実施形態の歌唱評価装置１００においては、第１実施形態の区間設定部２２４に代えて第１ビブラート区間設定部２２５が付加されるとともに、新たに第２ビブラート区間設定部２２７が付加される。第１音高解析部２２２の機能および動作については第１実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。第１ビブラート区間設定部２２５は、第１歌唱音声の音高ＰAが周期的に変動する第１ビブラート区間を設定する。
【００４６】
図１２は、第１ビブラート区間の設定の説明図である。図１２に例示されるように、第１歌唱音声の音高ＰAの時系列には、音高ＰAが周期的に変動する区間（図１２のＴV）と、第１歌唱音声の音高ＰAが非周期的に変動する区間（図１２のＴZ）とが存在する。第１歌唱音声の音高ＰAが周期的に変動する区間ＴVは、模範歌唱者の第１歌唱音声のビブラートの区間と推定される。第３実施形態では、第１歌唱音声の音高ＰAが周期的に変動する第１ビブラート区間ＴV1における音高ＰAの変動と、当該区間と時間軸上で対応する区間での第２歌唱音声の音高ＰBの変動とを比較する。
【００４７】
図１３は、第１ビブラート区間設定部２２５による処理の説明図である。図２に例示した手順により、第１音高解析部２２２が第１歌唱音声の音高ＰAを解析すると、第１ビブラート区間設定部２２５は、図１３に例示されるように、音高ＰAの時系列における極値点（極大点および極小点）τを順次に特定し、各極値点τにおける音高ＰA（以下では極値点τ以外の音高ＰAと区別するために特に「音高ｐ」と表記する）を順次に特定する。第１ビブラート区間設定部２２５は、各極値点τと直後の極値点τとの間（すなわち極大点および極小点との間）で音高ｐの差分値δを順次に算定し、当該差分値δの符号（正負）と、当該差分値δの絶対値|δ|が閾値を下回るか否かとを、極値点τと直後の極値点τとの対毎に順次に判定する。第１ビブラート区間設定部２２５は、差分値δの符号が所定回にわたり時間軸上で交互に反転し、かつ、差分値δの絶対値|δ|が所定の閾値Ｐthを継続的に下回る区間を、第１ビブラート区間ＴV1として特定する。
【００４８】
図１１の第２ビブラート区間設定部２２７は、第２音高解析部２２８が解析した第２歌唱音声の音高ＰBが周期的に変動する第２ビブラート区間ＴV2を設定する。第２ビブラート区間ＴV2を特定する方法は、第１ビブラート区間設定部２２５が第１ビブラート区間ＴV1を設定する手法と同様である。なお、以下の説明では、第１ビブラート区間ＴV1と第２ビブラート区間ＴV2とを特に区別する必要がない場合には、両者を総称して単に「ビブラート区間ＴV」と表記する。
【００４９】
図１１の評価部２２６は、複数の第１ビブラート区間ＴV1と複数の第２ビブラート区間ＴV2とについて、時間軸上で相互に近いもの（例えば時間軸上で重複する区間を含むもの）同士を対応付け、対応付けた一対のビブラート区間（ＴV1，ＴV2）の間で音高ＰAの変動と、音高ＰBの変動とを比較する。第３実施形態では、対象歌唱者による歌唱表現としてのビブラートが、模範歌唱者による第１歌唱音声のビブラートに類似するか否かを評価する。第１歌唱音声と第２歌唱音声との間でビブラートの類否を判定するための指標として、評価部２２６は、第１歌唱音声および第２歌唱音声の各々におけるビブラートの特徴を表す数値（以下「特徴値」という）を算定する。具体的には、評価部２２６は、平均振幅Ａと平均音高Ｐと平均周波数Ｆとを特徴値としてビブラート区間ＴVごとに第１歌唱音声および第２歌唱音声の各々について算定する。なお、以下の説明では、１個のビブラート区間ＴVに音高のＮ周期分が含まれる場合を想定する。各ビブラート区間ＴVにおける第ｎ番目（ｎ＝１〜Ｎ）の周期Ｔnは、第ｎ番目の極大点τUnと第(n+1)番目の極大点τUn+1との間の時間長に相当する。
【００５０】
評価部２２６は、ビブラート区間ＴV1について、以下の数式（１）の演算により平均振幅Ａを算出する。数式（１）の符号ｐUnは、第ｎ番目の極大点τUnにおける音高ｐ（周期Ｔnの極大値）を意味し、符号ｐDnは、第ｎ番目の極小点τDnにおける音高ｐ（周期Ｔn内の極小値）を意味する。数式（１）から理解される通り、周期Ｔn内の音高の振幅（ｐUn−ｐDn）を１個のビブラート区間ＴV内のＮ個の周期Ｔ1〜ＴNにわたり平均した数値（ビブラートの深度の指標）である。
【数１】
2016156917.tif 000003
【００５１】
また、評価部２２６は、各ビブラート区間ＴVにおけるビブラートの平均音高Ｐを以下の数式（２）の演算により算出する。数式（２）から理解される通り、周期Ｔn内の音高の平均（ｐUn＋ｐDn）/２を１個のビブラート区間ＴV内のＮ個の周期Ｔ1〜ＴNにわたり平均した数値である。
【数２】
2016156917.tif 000004
【００５２】
評価部２２６は、各ビブラート区間ＴVにおけるビブラートの平均周波数Ｆを算出する。数式（３）の符号Ｆnは、周期Ｔnに対応する周波数（すなわちＦn＝１／Ｔn）を意味する。数式（３）から理解される通り、平均周波数Ｆは、１個のビブラート区間ＴV内のＮ個の周期Ｔ1〜ＴNにわたるビブラートの周波数の平均値（ビブラートの速度の指標）である。
【数３】
2016156917.tif 000005
【００５３】
評価部２２６は、第１ビブラート区間ＴV1で算出した特徴値（平均振幅Ａ，平均音高Ｐ，平均周波数Ｆ）と、第２ビブラート区間ＴV2で算出した特徴値（平均振幅Ａ，平均音高Ｐ，平均周波数Ｆ）とを相互に比較して、第２ビブラート区間ＴV2で算出した特徴値が第１ビブラート区間ＴV1で算出した特徴値に類似するか否かの観点から第２歌唱音声のビブラートの巧拙を評価する。具体的には、例えば、第１歌唱音声と第２歌唱音声との間で各特徴値の差分値の絶対値または差分値の自乗を特徴値毎に算定し、算定値を複数種の特徴値にわたり加算（例えば加重加算）または平均することで、ビブラートの類否（類似または相違）を示す指標値を算定する。第１歌唱音声と第２歌唱音声との間で特徴値が近似するほど指標値は小さい数値となる。評価部２２６は、指標値が小さい（ビブラートが類似する）ほど評価値Ｓが大きい数値となるように評価値Ｓを算定する。例えば、指標値が所定の閾値を下回る場合には評価値Ｓを増加させ、指標値が閾値を上回る場合には評価値Ｓを維持する。
【００５４】
以上の説明から理解される通り、第３実施形態では、第１ビブラート区間ＴV1における第１歌唱音声の音高ＰAの変動と、当該第１ビブラート区間ＴV1と時間軸上で対応する第２ビブラート区間ＴV2における第２歌唱音声の音高ＰBの変動との比較に応じて、第２歌唱音声のビブラートの巧拙が評価される。したがって、対象歌唱者による歌唱音声と対比されるべき歌唱パートの楽譜データが存在しない場合でも、第２歌唱音声におけるビブラートの巧拙を適切に評価することが可能である。
【００５５】
＜変形例＞
前述の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を適宜に併合することも可能である。
【００５６】
（１）前述の各形態では、第１歌唱音声の音高ＰAの解析と第２歌唱音声の音高ＰBの解析とを相互に並行して実行したが、楽曲の全体にわたり第１歌唱音声の音高ＰAを事前に解析して第２歌唱音声の評価（音高ＰBとの比較）に適用してもよい。また、楽曲の全体にわたる音高安定区間ＴSの設定が終了した後に、第２歌唱音声における音高ＰBの解析を実行してもよい。
【００５７】
（２）第１実施形態では、音高安定区間ＴS内における第１歌唱音声の音高ＰAと、当該音高安定区間ＴSに時間軸上で対応する区間内の第２歌唱音声の音高ＰBとの間で時間的に相互に対応するもの同士の差分値を算出し、差分値に応じて、第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが類似するか否かを判断した。第１歌唱音声の音高ＰAと第２歌唱音声の音高ＰBとが類似するか否かを判断する手法は以上の例示に限られない。上述した方法により算出した差分値の平均値を算出し、算出した平均値と所定の閾値とを比較して、第２歌唱音声の音高ＰBが第１歌唱音声の音高ＰAに類似するか否かを判定してもよい。
【００５８】
（３）第１実施形態の区間設定部２２４と、第３実施形態の第１ビブラート区間設定部２２５との両方を具備してもよい。すなわち、音高安定区間ＴS毎の第２歌唱音声の評価とビブラート区間毎の第２歌唱音声の評価とを併用することも可能である。区間設定部２２４による音高安定区間ＴSの設定と、第１ビブラート区間設定部２２５による第１ビブラート区間ＴV1の設定とは、相互に独立に実行されてもよいし、音高安定区間ＴSにおける音高Ｐの最高値と最低値との差異が、第１ビブラート区間ＴV1における極値点τと直後の極値点τとの間の音高ｐの差分値δの絶対値|δ|を上回る場合、区間設定部２２４が設定した音高安定区間ＴSの範囲内で、第１ビブラート区間設定部２２５が第１ビブラート区間ＴV1（音高安定区間ＴSのうち、音高ＰAが周期的に変動する区間）を設定してもよい。評価結果（評価値）には、音高安定区間ＴS内における音高ＰAおよび音高ＰBの比較の結果と、ビブラートの比較の結果との双方が反映される。例えば、第１実施形態の方法で算定された評価値Ｓ1と第３実施形態の方法で算定された評価値Ｓ2との加重和（Ｓ＝αＳ1＋βＳ2）を最終的な評価値Ｓとする。加重値αおよび加重値βは、事前に設定された所定値または利用者からの指示に応じた可変値である。
【００５９】
音高安定区間ＴS毎の第２歌唱音声の評価とビブラート区間毎の第２歌唱音声の評価とを併用する構成によれば、第１歌唱音声の音高ＰAが安定する音高安定区間ＴS（すなわち演奏音の音響成分に起因した誤差の影響が少ないと推定される区間）内で設定された第１ビブラート区間ＴV1の音高ＰAの変動と、当該第１ビブラート区間ＴV1と時間軸上で対応する第２ビブラート区間ＴV2の音高の変動とを比較することで、第２歌唱音声のビブラートの巧拙が評価されるから、第３実施形態の構成と比較して、適切な評価を実現することが可能になる。他方、第３実施形態の構成によれば、音高安定区間ＴSを設定する必要がないから、処理負荷が低減されるという利点がある。
【００６０】
（４）第３実施形態では、第１ビブラート区間ＴV1で特定されたビブラートの特徴値と、第２ビブラート区間ＴV2で特定されたビブラートの特徴値との類似の度合いに応じて評価値Ｓを算出したが、評価値の算出方法は任意である。例えば、第１ビブラート区間ＴV1内で特定される音高ＰAと、当該第１ビブラート区間ＴV1のビブラートの平均音高Ｐとの差分値を当該第１ビブラート区間ＴV1に亘って合計して第１ビブラート区間ＴV1における分散値σ２を算出し、第２ビブラート区間ＴV2についても同様に分散値σ２を算出し、両者間で分散値σ２を相互に比較することで、対象歌唱者によるビブラートの傾向が模範歌唱者によるビブラートの傾向に類似するか否かを評価してもよい。また、第３実施形態の構成を前提として、第１ビブラート区間ＴV1内の第１歌唱音声の音高ＰAの時系列について、所定の時間長の区間毎に第１歌唱音声の音高ＰAの平均値を算出するとともに、第２歌唱音声の音高ＰBの時系列についても当該区間に対応する区間毎に音高ＰBの平均値を算出し、第１歌唱音声の音高ＰAの平均値と、第２歌唱音声の音高ＰBの平均値とを区間毎に比較して、比較結果に応じて第２歌唱音声のビブラートの巧拙を評価してもよい。
【００６１】
なお、第３実施形態で例示した各特徴量（Ａ，Ｐ，Ｆ）や分散値σ２にはビブラートの経時的な増大／減衰が充分に反映されない。したがって、図１４に例示されるように、前述の各特徴量の比較に加えて、音高ＰAの時系列のエンベロープＥV1と音高ＰBのエンベロープＥV2とを比較する（すなわち時間的な変動傾向の類否を判定する）ことで、第２歌唱音声のビブラートの巧拙を評価してもよい。
【００６２】
（５）前述の各形態では、区間設定部２２４は、音響信号Ｖ1のうち第１歌唱音声の音高ＰAの変動量が所定の範囲内に維持される区間を音高安定区間ＴSとして設定したが、例えば極端に短い多数の音高安定区間ＴSが特定され得る構成では、演算処理の負荷が過大となる可能性がある。そこで、区間設定部２２４は、第１音高解析部２２２が解析した第１歌唱音声の音高ＰAが所定の範囲内に維持される時間長が所定長を上回る区間を音高安定区間ＴSとして設定してもよい。以上の構成では、所定長を上回る時間長の区間が音高安定区間ＴSに設定されるから、時間長を考慮せずに音高安定区間ＴSを設定する構成と比較して演算処理の負荷を低減することが可能である。
【００６３】
（６）前述の各形態では、音響信号Ｖ1の解析で特定された４個の候補周波数のうち各フレームの音高ＰAが概ね連続するように１個の候補周波数を当該フレームにおける第１歌唱音声の音高ＰAとして推定したが、第１歌唱音声の音高ＰAを推定する手法は以上の例示に限られない。例えば、種々の音源分離技術により音響信号Ｖ1から第１歌唱音声を抽出したうえで音高ＰAを解析することも可能である。
【００６４】
（７）前述の各形態では、歌唱評価装置１００の記憶装置１２に事前に記憶された楽曲データＬを処理したが、楽曲データＬまたは音響信号Ｖ1の供給元は記憶装置１２に限られない。図１５に例示されるように、通信装置１５と配信サーバー５００との間で通信網（例えば移動通信網やインターネット）４００を介した通信を実行することで、楽曲データＬまたは音響信号Ｖ1を配信サーバー５００から歌唱評価装置１００に配信（例えばストリーミング配信）することも可能である。歌唱者が携行する可搬型の通信端末（例えば携帯電話機やスマートフォン）を歌唱評価装置１００として利用する構成も採用され得る。
【００６５】
（８）前述の各形態では、歌唱の巧拙の評価結果として評価値Ｓを表示させる構成を例示した。評価値Ｓに替えて「ＯＫ」や「ＮＧ」等のテキスト情報を評価情報として表示させる構成や、評価値Ｓに応じた効果音を放音する構成も採用され得る。
【符号の説明】
【００６６】
１００……歌唱評価装置、１０……演算処理装置、１２……記憶装置、１４……収音装置、１５……通信装置、１６……表示装置、１８……放音装置、２２……歌唱評価部、２４……再生処理部、２８……表示処理部、２２２……第１音高解析部、２２４……区間設定部、２２５……第１ビブラート区間設定部、２２６……評価部、２２７……第２ビブラート区間設定部、２２８……第２音高解析部、Ｌ……楽曲データ、Ｖ1……音響信号、ＴS……音高安定区間、ＴV1……第１ビブラート区間、ＴV2……第２ビブラート区間。
【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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【図１５】
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