CN1140293A

CN1140293A - 音程评价装置和卡拉ok评分装置

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Publication number: CN1140293A
Application number: CN96107282.2A
Authority: CN
Inventors: 马渡健; 下川由加志; 伊泽利明
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1995-04-13
Filing date: 1996-04-12
Publication date: 1997-01-15
Anticipated expiration: 2016-04-12
Also published as: CN1107942C; JPH08286684A; JP3487950B2

Abstract

音程评价装置和卡拉OK评分装置，设有检测对应于比较声音的第一声音信号的音高的音调检测手段；各自具有在含有第一声音信号的音高的规定宽的频带中对应规定音程将频带分割所得的带宽，使对应基准声音的第二声音信号的各带宽中的频带信号各自通过的多个带通滤波器，对通过带通滤波器的频带信号的振幅作相互比较的电平比较手段；和根据电平比较手段的比较结果进行关于相对基准声音的比较声音的音程的评价的评价手段。

Description

音程评价装置和卡拉OK评分装置

本发明属于所谓的卡拉OK再现装置技术领域，特别是，属于设置有对使用者的歌唱进行评分的功能的卡拉OK评分装术领域。

在卡拉OK再现装置中现今已出现有对使用者的歌唱好坏加以评分的卡拉OK评分装置。已有的卡拉OK评分装置，具有在由以卡拉OK中所用的多路音响方式记录的光盘等再现的立体声声音中检测仅包含在某一个通道中的导引乐声(quide vocal)来对使用者的歌唱进行评分或评价的功能。图10为现有的卡拉OK评分装置示例。

由激光盘等媒体中再现的卡拉OK声音是具有以多路音响方式记录的左(Lch)、右(Rch)声道的立体声。例如，Lch仅含有伴奏，而Rch则包含有伴奏以及用于引导使用者的歌唱的导引乐声。两声道的信号在A/D变换器99a、99b中被变换成为数字信号。然后依靠在减法器91中的减法运算将导引乐声由伴奏中分离，在第二音调检测手段93中检测出该导引乐声的基本频率。

使用者歌唱经过麦克风92在A/D变换器94中被变换成数字信号后，由第一音调检测手段95检测出使用者的歌唱的基本频率。

第一音调检测手段95和第二音调检测手段93，检测出所输入的音频信号中的峰值相互间的间隔及过零(zero cross)点相互间的间隔等，换算成基本频率。比较手段96对导引乐声的基本频率与使用者的歌唱频率加以比较，检测出音程(二个声音的高度的差)。运算手段97根据两个声音的音程计算分数，在显示装置96上显示评分结果。

这些现有的卡拉OK评分装置在由多个人员使用时，依次一个一个地进行评分来判断歌唱的优劣。

如上所述，在已有的卡拉OK评分装置中，为对左右声道的音频信号进行减法运算，除非采用仅在立体声一方的声道中记录导引乐声的卡拉OK用多路音响软件，就难以可靠地分离导引乐音。

但是，即使采用卡拉OK用多路音响软件，在记录再现时也会出现左右声道相互间伴音的音量不同和相位的偏移。而且在卡拉OK用的软件中，左右声道相互间还记录有所有的各别的演奏内容。在这些卡拉OK用软件中，只是单纯地在左右声道的音频信号间进行减算，不能提取出导引乐声。

而且有时使用者还希望由记录着通常的音乐演奏的软件来进行卡拉OK评分。

另一方面，卡拉OK演奏通常很多情况是多人玩乐的。多人同时歌唱，互相竞争成为唱歌优胜者是很吸人的。但在上述那样的现有卡拉OK评分装置中，由于存在着仅只能对一个歌唱者进行评分的缺点，对其他唱歌人员的好坏只能由各人的评分结果来作相互比较。由此就无法进行同时竞争唱歌优劣这样的游戏方法。

考虑到上述问题，本发明的第一目的就是提出一种不取决于基准声音种类而能对比较的声音进行评价的声音评价装置和卡拉OK评分装置。本发明的第二目的是提供一种能对多个人唱歌进行优劣比较的卡拉OK评分装置。

在权利要求1中所记述的音程评价装置的结构是，在根据作为基准声音的第二声音进行对作为比较声音的第一声音的音程评价的音程评价装置中设置有：

(a)输入对应于第一声音(例如使用者的唱歌声音、使用者的演奏声音等)的第一声音信号、检测第一声音的音高(根据声音信号的振幅的峰值间隔或过零点的间隔计算频率、利用带通滤波器组等)的第一音调检测手段；

(b)在含有前述所检测得的第一声音的音高的规定宽度(例如以第一声音的音高为中心±1个音的范围、±半个音的范围)的频带中分别具有对应规定音程(1/4音、半音等)分割频带的带宽、输入对应于第二声音(例如，含有由再现装置再现的导引乐声卡拉OK声音、乐器的演奏、通常的音乐源等)的第二声音信号、在使得前述第二声音信号中各个前述带宽中的频带信号分别通过的多个带通滤波器[例如DSP(数字信号处理器)]中设置的多个数字滤波器；

(c)由将通过了带通滤波器的频带信号的振幅作相互比较；检测出表现为最大振幅的频带信号的第二音调检测手段；和

(d)根据第一声音的音高和表明前述最大振幅的频带信号、进行第一声音的音程评价的评价手段(例如计算机)。

第二声音信号可以是由记录着多路声音信号的记录媒体再现的信号，也可以是一般的立体声信号和单声道信号。在评价手段进行的评价中，提出根据表现为最大振幅的频带信号，按照第一声音的音高与第二声音的音高的一致或不一致来进行评分，和显示按照两声音的音高的一致或不一致的判定结果等的声音信号的评价。

而在利用多路声音信号中所包含的导引乐声和演奏等作为第一声音、利用由麦克风所输入的歌唱者的歌唱及练习用的演奏等作为第二声音信号的情况下，也可以进行第二声音的评价来代替第一声音的评价。亦就是说，也可将能由所希望的声音中可靠地提取出的声音(很少混有其他声音的声音)作为第一声音进行评价。

在评价手段中的评价可适用任意的运算。例如，如第一声音为使用者唱的歌，则可适用于卡拉OK的评分。

在采用权利要求1中所述的音程评价装置时，起如以下(a)至(d)那样的作用。

(a)首先，输入对应于第一声音的第一声音信号后，即由第一音调检测手段检测第一声音的音高。而作为该音高检测手段可以采用公知的检测手段，例如由信号振幅的峰值间隔、过零点的间隔检测频率的方法，利用带通滤波器组的方法等。第一声音最好采用没有混入其他声音危险的歌唱者的唱歌、乐器的演奏等。

(b)接着，在含有这种被检测出的第一声音的音高的规定宽度的频带中，通过各自带有对应规定音程分割频带的带宽的多个带通滤波器，使得对应于第二声音的第二音频信号中的各个带宽的频带信号分别通过。而由于规定宽度的频带是含有第一声音音高的窄频带，所以不管第二声音的种类(多路音频信号，立体声信号，单声道信号等)，只要第二声音中所含声音成分的高度接近第一声音的音高时(例如卡拉OK的导引乐声与唱歌人员的歌唱之间的关系情况)，即能满意地检测出频带信号。

(c)接着由第二音调检测手段，对这样通过带通滤波器的频带信号的振幅作相互比较，检测出表明为最大振幅的频带信号。而这种检测最好能给评价手段提供为方便于频带信号表示的序号的方法。

(d)根据第一声音的音高和表明为最大振幅的频带信号，利用评价手段进行第一声音的评价。例如，由评价手段对第一声音的音高进行检测，对应于所检测得的频带信号的音高是否一致，音程有何程度的偏离。因此，适宜于像卡拉OK评分装置那样的，第一声音(歌唱)跟踪成为标准的第二声音(导引乐声)那样的情况下的音程评价。

权利要求2所述的音程评价装置中，第一音调检测手段设置有

(a)各自具有对应于规定音程(1/4音，半音)的频带宽度的、分别使得对应于所供给的第一声音(例如唱歌人员的歌唱、乐器演奏)的第一声音信号中的各频带宽度中的频带信号通过的多个带通滤波器(例如DSP中设置的多个数字滤波器)；和

(b)通过对多个带通滤波器的频带信号的振幅作相互比较指定第一声音的音高的音调指定手段。

如采用权利要求2中所述的音程评价装置，将起以下(a)及(b)的作用。

(a)利用各自具有对应于规定音程的多个带通滤波器，使对应于被供给的第一声音的第一声音信号中的各频带宽度中的频带信号通过。

(b)由音调指定手段对这样通过多个带通滤波器的频带信号的振幅作相互比较，指定第一声音的音高。而设定的为检测频带信号的频宽度越小，就能以更高精度指定第一声音的音高。一检测出第一声音的音高，即根据每一频带宽度的频带信号的振幅值检测出以该音高为中心的规定宽度的频带中所存在的第二声音。

权利要求3中所述的音程评价装置，在权利要求1或权利要求2中所述的音程评价装置中，对含有第一声音的音高的规定宽度的频带，以第一声音的音高为中心大致对称地进行设定。例如，以在±1个音、±半个音的范围内设定第一声音的音高作为基准。

如采用权利要求3中所述的音程评价装置，则设定以第一声音的音高为中心的在高音侧与低音侧大致对称的频率范围，作为检测第二声音的频率范围。因而，适用于例如对跟随导引乐声(第二声音)变动到高音侧或低音侧的唱歌声音等(第一声音)进行评价。

权利要求3或4中所述的音程评价装置，在权利要求1或2中各自所述的音程评价装置中，多个带通滤波器具有以第一声音的音高为中心的大致对称地设定规定宽的频段。例如，将该频段设在以第一声音的音高作为基准的±一个音、±半个音的范围内。

若采用权利要求3或4中所述的音程评价装置，则设定以第一声音的音高为中心在高音侧与低音侧大致对称的频率范围作为检测第二声音的频率范围。因而，适用于例如对跟随导引乐声(第二声音)变动到高音侧或低音侧的唱歌声音等(第一声音)进行评价。

权利要求5中所述的卡拉OK评分装置，在设置有权利要求1至4中任一个所述的音程评价装置的卡拉OK评分装置中，评价手段利用唱歌人员的歌唱作为第一声音，利用由外部输入的基准声音作为第二声音，进行对唱歌人员的歌唱的评分。

采用权利要求5中所述卡拉OK评分装置，用作第一声音的唱歌者的歌唱由于通常是由麦克风等输入而很少混入其他的声音，适用于检测其音高。用作为第二声音的基准声音，因为是由通常的再现装置所提供的，是音调稳定的声音。含有唱歌人员作为歌唱榜样的导引乐声等的声音即相当于这一基准声音。由于唱歌者是根据导引乐声唱歌的，所以唱歌人员的唱歌声音与导引乐声等的基准声音具有接近的音高。因此，在设定以唱歌者的声音(第一声音)的音高作中心极其窄小的频段中，含有基准声音的导引乐声的音高。基准声音中成为检测对象的声音(导引乐声等)的其他声音(伴奏等)，由于和作为检测对象的声音离开谐音的音程(至少短3度)，所以成为检测对象的声音的其他的声音(伴奏等)即不被作为第二声音检测出。具体检测第一声音和第二声音，即为自权利要求1至4中所述的功用。结果，评价手段即进行唱歌者的唱歌的评分。

权利要求6中所述的卡拉OK评分装置，在权利要求5中所述的卡拉OK评分装置中，设置有将多个唱歌人员各自所发出的唱歌声分别变换成歌唱声音信号的多个声音变换手段(例如，麦克风，电子乐器)，和由多个歌唱声音信号中选择某一个、并以选择的歌唱声音信号作为第一声音输出的选择手段(选择器等)。评价手段，每当检测到第一声音的一个音即顺次转换选择手段，对相应于各唱歌者的每一歌唱声音进行唱歌评分。而权利要求5或权利要求6中所述的评价手段，判定二声音的音高的偏离(频移或失调)，亦可进行使得等于这种偏离的评分。并且采取随唱歌声音与基准声音不一致的程度减少分数，而在唱歌声音与基准声音一致时增加分数的这样的评分方法。

采用权利要求6中所述的卡拉OK评分装置，多个唱歌者各自的唱歌声音经多个声音变换手段分别变换成歌唱声音信号。选择手段由多个歌唱声音信号中选择某一个作为第一声音输出。这样一旦检测到第一声音的一个音时，评价手段即顺次切换选择手段，进行对应于各唱歌人员的每一歌唱声音进行歌唱评分。而在前述评分方法之外，还可在基准声音的演奏结束后，进行两个评分之间的比较，以分数的大小来评定胜负。

按照权利要求1或权利要求2中所述音程评价装置，可以不取决于作为基准声音的第二声音的种类(例如不管是多重化的声音，是立体声，还是单声道声音)来进行第一声音的音程的评价。

按照权利要求3或4中所述音程评价装置，因为在以第一声音为中心扩展的频段中检测第二声音，所以适宜于检测跟随第二声音(导引乐声等)变动音高的第一声音(卡拉OK中的唱歌声音等)。

按照权利要求5中所述卡拉OK评分装置，除权利要求1至4的效果外，还能自由地进行对唱歌人员的歌唱的评价。特别是，由于能短时间地进行检测，而能在短的周期中进行唱歌评价，实现正确地评分。

按照权利要求6所述卡拉OK评分装置，除权利要求5的效果外，能对多人的歌唱的优劣作实时比较，从而给卡拉OK演奏提供新的游戏方法。

有关附图简要说明如下：

图1为第一实施例的卡拉OK评分装置的结构图；

图2为说明比较声音的音调检测操作的说明图；

图3为带通滤波器的说明图；

图4为说明基准声音的音调检测的操作的说明图；

图5关于带通滤波器的设定的说明图；

图6为第一实施例的卡拉OK评分的流程图；

图7为第二实施例的卡拉OK评分装置的结构图；

图8为第二实施例的卡拉OK评分的流程图；

图9为第三实施例的卡拉OK评分装置的结构图；

图10为历来的卡拉OK评分装置的结构图。第一实施例

图1表示第一实施例的卡拉OK评分装置100的结构。

麦克风M_o将唱歌者的唱歌声音变换成电信号。

微型计算机1a根据音调检测部2检测到的音调信号TC与电平比较部6输出的音调信号Ts，判定二声音间的音程，进行评分。并输出指明带通滤波器组5中的滤波特性(中心频率和频带宽)的滤波指示信号S_fs。

音调检测部2借助放大器、A/D变换器AD_o由已成为数字信号的声音信号中检测出唱歌者的音高，作为音调信号Tc提供给微型计算机1a。

另一方面，基准声音则是由视盘(VD)、光盘(CD)等再现的卡拉OK声音。加法器3对经由放大器提供的立体声信号各自(Lch，Rch)进行加法运算，变换成单声道信号。而所提供的立体声信号为数字信号。

延时电路4调整检测比较声音的音调和检测基准声音的音调的处理时间上的差。该延时电路4也可插入除了基准声音外的，更必要的比较声音侧。

带通滤波器组5与电平比较部6组成音调检测部。带通滤波器组5由DSP(数字信号处理器)构成。DSP根据微型计算机1a所供给的滤波控制信号S_fs，以数字滤波器构成多个带通滤波器。各个带通滤波器同时工作。各带通滤波器各自使得以基准声音信号中相互不同的音高作为中心频率的规定宽度的频带成份通过：而后各自输出对应于所通过的频带的频带声音信号。之所以这样采用DSP作为带通滤波器，是因为必须根据声音信号的内容实时变更滤波特性。在本实施例中同时以5个带通滤波器(下面将这样设定的各个带通滤波器称之为″子滤波器″)组成。

电平比较部6对各子滤波器的输出进行互相比较，电平最高的子滤波器的序号作为音调信号Ts输出给微型计算机1a。

下面对第一实施例的操作分成二个音调检测操作及评分处理来进行说明。

此时，供给以作为卡拉OK的基准声音的A音(C大调第6音)，唱歌者与之相对照地唱歌。

i)比较声音的音调检测

首先，音调检测部2检测出经由麦克风M_o输入的唱歌人员的歌声，亦即比较声音的音高。作为这种音高检测手段的是，能适用于由信号振幅的峰值间隔、过零点的间隔等检测频率的方法的公知的检测手段，由音调检测部2检测得到的基本频率或音高，被作为音调信号输出到微型计算机1a。

ii)基准声音的音调检测

以上述工序检测得比较声音的音高后，接着进行对所提供的基准声音的音高的检测。

微型计算机1a，对带通滤波器组5设定以被检测得的比较声音的音(A音)为中心检测基准声音的频带(检测范围)。例如，设定规定的每一音程(各1/4音、各半音等)的带通滤波器组。

图4中设定以中心音R为基准的覆盖±1个音范围的频带。(A)为以每1/4音、(B)为以每半音设定子滤波器的示例。在同时能设定的子滤波器数量受到限制时(例如本实施例的同时设定5个滤波器的情况)，如(A)中所示，带通滤波器组分二次设定。

在基准声音中包含有成为基准的导引乐声以外的伴奏音等时，由于误检测出伴奏音的范围性很高，最好方案是将带通滤波器组5的频带增宽到大于±1个音的范围。将频带设定在±1个音的范围内的限制，使伴奏音的图5中所示那样一般与导引乐声具有和音的关系。伴奏音与导引乐声由于至少距离3度的音程，不会代替导引误检测出伴奏音。而由于伴奏的音量比导引乐声的音量要小，被检测出的危险性也就很小。

带通滤波器组5的输出，被输入给电平比较部6。电平比较部6对通过各自的子滤波器的基准声音信号的振幅分别进行比较，将表示输出最大振幅的子滤波器的序号的音调信号Ts输出到微型计算机1a。例如在带通滤波器组5中设定以图4(R)中所示的±1个音作为检测范围的频带时，输出表示第三号子滤波器的序号表明为最大振幅时的″3″的音调信号Ts。微型计算机1a判断唱歌人员发出的唱歌声音的音高准确地与基准声音的音高相一致。

而电平比较部6，为排除规定音量以下的输入，预先设置有阈值。所以，当由带通滤波器组5的输入全部为阈值以下时，判断唱歌者的歌唱明显偏离导引乐声的音高，或者为没有唱出导引乐声的状态。

本实施例的评分处理总体表示如图6的流程图那样。

微型计算机1a在检测比较声音的音高之后(步骤601～602)，设定带通滤波器组5的频带(步骤603)。而后，比较各子滤波器的输出电平(步骤604)，在能加以比较时(步骤605：是)计算基准声音与比较声音的音程，亦即按偏移的量得的量分，存入缓存器(步骤606)。同时在另一缓冲存贮器中存贮第几次的比较(步骤607)。

演奏一结束(步骤608：是)，计算表示全部比较次数中几次两者音高一致的正确结果率(步骤609)。进行将此正确结果率换算为例如以100分作满分的换算(步骤610)，在外部显示装置上显示(步骤611)。

而每一唱歌者在唱歌声音的不一致方面也有不同。在多个唱歌人员顺次使用的情况下，也能按照音的不一致方面的多少来比较优劣。

按照如上述的本第一实施例，不采用卡拉OK用声音多路软件，以通带的演奏作为基准声音进行卡拉OK评分。由于是采用能进行高速运算的DSP，短时间内即能进行滤波特性变换。因此能在比通常的歌唱中1个音的长度短得多的时间内完成1个音的评分。第2实施例

按照第二实施例，多个唱歌者能同时以自己的歌唱精品进行竞赛。

图7表示本第二实施例的卡拉OK评分装置的结构。

本实施例的卡拉OK评分装置101，二个歌唱人员各自采用不同的麦克风M1、M2。

A/D变换器AD1、AD2将各自的声音变换成声音信号。

开关SW按照微型计算机1b发出的选择信号S_sw选择两个声音信号。

关于其它的构成，因与第一实施例相同省略对其说明。但是，微型计算机1b除供给开关SW选择信号S_sw外，在进行按照图8进行操作这一点上与第一实施例的微型计算机1a不同。

下面利用图8所示流程图说明本实施例的操作。

首先，微型计算机1b将开关SW转换到麦克风M1侧，检查有否检测得麦克风M1的乐音(步骤801～802)。在未检测到乐音时，判断该麦克风M1未被利用，转到检测另一麦克风M2的音调(步骤802：否)。如检测到作为比较声音的麦克风M1的声音(步骤802：是)，即对带通滤波器组5设定以检测得的比较声音的音高作中心音的检测基准声音的频带(步骤803)。通过带通滤波器组5后的麦克风M1的声音信号被输入到电平比较部6，比较各个子滤波器的输出电平(步骤804～805)。比较结果送往微型计算机1b，将音高的偏差量存入缓冲存贮器(步骤604)。

同样，对于麦克风M2也作与对麦克风M1同样的处理(步骤807～812)。

在步骤813中，微型计算机1b计算出二者的正确结果率并换算成分数。在演奏持续时限内(限于步骤815的判断为否)，将在此实时所得到的分数在显示装置上显示出来(步骤814)。

演奏结束(步骤815：是)，计算经过全部演奏的综合得分。而综合得分的高低，将表明哪一唱歌人员的正确结果率高的胜败信息输出给显示装置(步骤816)，结束卡拉OK的竞赛。

作为在步骤806或812中计算的偏移量分，进行例如，如下这样的评价。

将音调比较的结果分成3级，从各自偏移的大的方面起，记入-1.0、+0.5、+1.0这样的分数。在这点的评价按每一音进行，在步骤816算出综合分数。

对带通滤波器组5中设定的子滤波器，例如可作如下这样的对比。

偏移量分与子滤波器号的对比

偏移量分子滤波器号

-1.0 ″1″或″5″

+0.5 ″2″或″4″

+1.0 ″3″

这样，为使这些分能以100分为满分来表示，乘以系数进行换算。作为显示的加法算法，设计采用使得仅仅音高一致时的分数增加(下降)的方法和使得仅仅音高移时的得分下降(增加)的方法。

如上所述，采用本实施例，能完成二唱歌人同时按同一音唱歌期间的评分。例如，在流行歌曲类型的快速曲目中，以每分钟120个四分音符这样的速度演奏。此时声乐部分的最短音符为16分音符，即约以0.125秒演奏。这种程度的处理速度，采用最新的微型计算机和DSP完全有可能加以处理。

而由于在唱歌人员的唱歌高潮中间实时地发生分数变更显示，双方间的表演比赛会进入高潮。随着分数显示变化的激烈，由于能直接认识到音调上的偏移方向，就能颇有趣地显示出唱歌人员的歌声的优劣。第三实施例

本第三实施例为进一步发展第二实施例以便作成能由多个唱歌者同时参加表演比赛的结构。在可能检测的频带范围内存在有唱歌者的歌唱音高时和较这一范围低的唱歌者的歌唱的音高时，分别表示检测其声音的示例。

图9表示第三实施例卡拉OK评分装置的结构。

如图9中所示，本实施例卡拉OK评分装置102由多数人员n(n为自然数)同时使用进行唱歌比赛。

麦克风有M1～Mn的n个相应地设有n个A/D变换器。

开关SW1按照来自微型计算机1c的选择信号S_sw1选择n个麦克风中的一个。如开关SW1不是在A/D变换器的后面而在前面设置的话，则对应于麦克风M1～Mn的A/D变换器只要一个就够了。

微型计算机1c在由多声道光盘进行基准声音再生时，控制开关SW2选择声道。在判断基准声音为多声道信号时，选择反相后的基准声音信号的Lch，在加法器3中与Rch相加由伴奏中分离出导引乐声。在基准声音为多路声音信号外的信号时，选择不反相的Lch，简单地与Rch相加。

而且本实施例中兼用音调检测部，例如说使得构成音调检测部的DSP的结构简单化。构成音调检测部的DSP使得能同时设置5个滤波器。

下面对本实施例的音调检测加以说明。

关于基准声音的音调检测与第一实施例相同故省略其说明。

女性的发音含有频率为330Hz～660Hz左右的狭小范围的基本频率成分。微型计算机1c为能检测出这种频率范围而依次变更5个子滤波器的特性。5个子滤波器，在以其中成为中心的音作为基准音R时，如图3(B)中所示，构成中心频率每个差半个音的连续的子滤波器。

图2中，首先带通滤波器组5被设定于以D音作为中心的BPF#1中。微型计算机1c检测BPF#1的构成中哪一个子滤波器输出最大据幅值。同样，在以F#为中心的BPR#2、以A#为中心的BPF#3中，指定输出最大振幅的子滤波器。例如，设此时的检测结果成为如下这样。

BPF#1＝″1″

BPF#2＝″5″

BPF#3＝″2″

带通滤波器，随距离的输入的声音信号频率远离频率的程度减小输出的振幅值。从而，由上述音调信号的组合中，微型计算机1c检测出作为A音的当前输入中的基准声音。而电平比较部6将子滤波器的振幅与规定的阀值相比较。在所有的子滤波器的输出在此阀值以下时，判断为无声音信号输入。

″W″表示子滤波器的序号。

另一方面，男性的发声因为频率低于300Hz，所以利用倍音检测。通常人类的发音，在成为基准的基本频率之外，含有比基本频率的整数倍的高次谐波。因而，即使基本频率低于330Hz，由于其倍音成份在330Hz以上，也能进行检测。例如，在男声部具有基本频率110HzCA音)时，就成为如图3(c)中所示那样的频谱分布。基本频率(110Hz)本身即使在检测范围之外，也可能检测330Hz(E音)、440Hz(A音)、550Hz(C#音)、660Hz(E音)的各次谐波。这时的音调信号，如以下这样：

BP#1＝″2″或″5″

BP#2＝″1″

BP#3＝″2″

在基本频率存在于可能检测范围中时，在直接检测基本频率的带通滤波器组之外的其余二个带通滤波器组中，″1″或″5″的子滤波器的输出必然增大。然而，在检测范围中仅存在基本频率很低的高次谐波成份时，这一规律失效。因此，微型计算机1c对这种情况下可能存在于检测范围外的声音信号的基本频率进行类推运算。

而高次谐波成份一般随高次谐波次数增加其振幅减小。因此，作将图3(A)那样的带通滤波器可能插入音调检测部前级的准备，在判断检测到高次谐波成分时微型计算机1c就可进行增加子滤波器的增益等的控制。

关于本实施例中卡拉OK评分的操作则如图8中所示，可以是简单地将第二实施例中二人的唱歌比赛扩展为n人。例如，可在将图8的步骤801～806、807～812的处理块按人数重复进行。曲目完成后的处理可参照步骤815～816进行。

如上述那样按照本第三实施例，进行二个以上相互间的歌唱优劣比较，而能进一步加深兴趣。

本发明并不限于上述实施例可能有的各种应用。

例如，在上述各实施例中虽然是利用音程评价装置作为卡拉OK评分装置，也可能是其他音程评价用的装置。作为其他评价方法，例如，可采用使用者所进行的乐器演奏作为比较声音，合并到成为基准的乐器的演奏用于演奏练习时的练习用评价。

Claims

1.一种音程评价装置，根据作为基准声音的第二声音进行作为比较声音的第一声音的音程评价，其特征是所述音程评价装置(100、101、102)中设置有：

第一音调检测手段(2、1c)，用于输入与第一声音相对应的第一声音信号，检测出所述第一声音的音高；

多个带通滤波器(5)，各自具有在含有所述被检测得的第一声音的音高的规定宽的频带中对应规定的音程分割该频带的带宽，输入对应于第二声音的第二声音信号，使得所述第二声音信号的各个所述带宽中的频带信号各自通过；

第二音调检测手段(6)，依靠对通过了多个前述带通滤波器的频段信号的振幅作相互比较来检测出表明最大振幅的频段信号；和

评价手段(1a、1b、1c)，根据第一声音的音高和表明所述最大振幅的频段信号对所述第一声音的音程进行评价。

2.权利要求1记载的音程评价装置(102)，其特征是所述第一音调检测手段(1c)设置有：

多个带通滤波器，各自具有对应于规定音程的带宽，使得对应于所提供的第一声音的第一声音信号的各带宽中的频带信号通过；和

音调指定手段，依靠对通过多个所述第一带通滤波器的频带信号的振幅作相互比较来指定所述第一声音的音高。

3.权利要求1中所述音程评价装置(100、101)，其特征是多个带通滤波器(5)具有以该第一声音的音高作为中心大致对称地设定的所述规定宽度的频带。

4.权利要求2中所述音程评价装置(102)，其特征是多个带通滤波器(5)具有以该第一声音的音高作为中心大致对称地设定的所述规定宽度的频带。

5.设置有权利要求1～4中的任一个所述的音程评价装置的卡拉OK评分装置(100，101，102)，其特征是

利用唱歌者的歌唱作为所述第一声音，利用外部输入的基准声音作为所述第二声音，

所述评价手段(1a、1b、1c)进行所述唱歌者的歌唱的评分。

6.权利要求5中所述卡拉OK评分装置(102)，其特征是设置有：

多个声音变换手段(M₁～Mn，AD₁～AD_n)，将多个唱歌者的唱歌声音各自变换成歌唱声音信号；和

选择手段(SW1)，由所述多个歌唱声音信号中选择一个，将选择的歌唱声音信号作为所述第一声音输出，

所述评价手段(1c)每次检测到所述第一声音的一个音，顺序转换所述选择手段，进行对应于各唱歌人员的每一歌唱声音进行歌唱评分。