JP2004046250A - 歌唱者の声域と楽曲の主旋律音域に合わせて演奏キーを自動設定する機能に特徴を有するカラオケ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　カラオケ装置において、個人カードや個人リモコンなどに頼ることなく、簡単な利用手続きで演奏キーを自動設定する。
【解決手段】　利用者の声域を測定する声域測定モードを備える。このモードでは、マイクロホン２６からの利用者の歌唱音声を分析して利用者の声域が該当する声域区分モデルに対応する声域区分コードをディスプレイ３４に画面表示して利用者に知らせる。リモコン送信器１４や操作パネル１８を通じて利用者から楽曲のリクエストとともに声域区分コードを受け付けたとき、その楽曲の演奏に先だってその楽曲の主旋律音域情報を取得する。そして、取得した主旋律音域情報と声域区分コードに基づく利用者声域とを照らし合わせて、利用者が歌いやすいように演奏キーを設定する。
【選択図】　　図１

Description

　本発明は、利用者の声域にあわせて演奏キーを自動的に設定するカラオケ装置に関し、特に簡単な手続きにより利用者の声域を入力できるカラオケ装置に関するものである。

　利用者の声域に合わせて演奏キーを自動設定してくれるカラオケ装置がある。このカラオケ装置は、利用者から取得した声域情報と楽曲の主旋律音域とを照らし合わせて、その主旋律音域が利用者の声域に合うように演奏キーを設定する。カラオケ装置からは、利用者の声域にあった音程の伴奏音楽が演奏出力され、利用者は歌いにくい音程の伴奏音楽で無理して歌唱せずに済む。利用者の声域情報は、利用者に音程が段々と変化する音を聞かせてそれに合わせて発音してもらったり、マイクロホンから入力される利用者の歌唱音声を分析したりすることにより取得する。

　しかし、各利用者の声域は、しばらく時間が経過しても、よほどの身体的な特別な事情がない限り、ほとんど変化することはない。利用者がカラオケ店に来店する都度、自分の声域をいちいち調べるのはきわめて面倒な作業であり、非常に煩わしい。

　そこで、一旦利用者から取得した声域情報をカラオケ装置やこれに通信回線を介して接続されるホスト装置で管理する方法が提案されている。利用者は、自分の個人カードや個人リモコンなどを使って自分の声域情報を呼び出し、自分が歌いやすいように演奏キーを自動設定してもらうことができる。

　しかし、利用者の声域情報をカラオケ装置で管理すると、全利用者の声域情報を各カラオケ装置で記憶させなければならず、各カラオケ装置の記憶容量に限界がある。また、ホスト装置で管理しようとすると、カラオケ装置との間で情報の受け渡しを行うための通信コストや通信時間がかかり、経済的に問題があるとともに、即応的な動作を実現するのがとても難しい。この他、利用者が自分の個人カードや個人リモコンなどを携帯し忘れた場合には簡単に自分の声域情報をセットできないなどの問題があった。

　各利用者の声域情報を管理する方法としては各利用者自身に覚えておいてもらうのが最も望ましい。しかし、利用者に自分の声域情報を覚えてもらう場合、自分の最高音程や最低音程などの声域情報を直接知らせたとしても、よほど音楽に精通していない限り、なかなか容易に覚えていることはできない。その場で暗記したとしても、次に来店するまでの間に記憶しておくのはきわめて難しい。もっと簡略的な方法で利用者に声域情報を知らせることができれば、利用者自身も覚えやすく、次回の来店時にきちんとそれを有効に利用してもらうことができる。

　本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、個人カードや個人リモコンなどに頼ることなく、もっと現実的で簡単な利用手続きによって歌唱者が自分の声域に合った演奏キーの自動設定機能を使えるようなカラオケ装置を提供することにある。

＝＝＝請求項１の発明＝＝＝
　次の各事項（１）〜（５）により特定される発明である。
（１）歌唱者の声域と楽曲の主旋律音域に合わせて演奏キーを自動設定する機能に特徴を有するカラオケ装置である。
（２）多数の楽曲についてカラオケ伴奏音楽とそれに同期する歌詞画像の起源となるカラオケデータが楽曲ＩＤに対応付けされてデータベースに集約されている。このデータベースには、各楽曲ごとに主旋律の音域を直接的または間接的に表わす主旋律音域情報が含まれている。
（３）演奏すべき楽曲のＩＤが指定されると、演奏処理手段が前記データベースから該当楽曲のカラオケデータを取得し、カラオケ伴奏音楽を生成出力するとともに、その音楽に同期して歌詞映像を生成出力する。この演奏処理手段には、ある楽曲のカラオケ伴奏音楽を生成出力する際に、指定された演奏キーに基づいて音楽の音程を変更する演奏キー変更手段が含まれている。
（４）利用者が操作するユーザインターフェースからの特定の操作入力に応答して声域測定モードが起動される。この声域測定モードには、利用者に発声の指示をだすプロセスと、その指示に従ってマイクロホンから入力される音声信号を取り込んで分析するプロセスと、その分析結果に基づいて利用者の声域がどの声域区分モデルに該当するのかを同定するプロセスと、同定した声域区分に対応する声域区分コードを利用者に提示するプロセスとが含まれる。この声域区分コードは、数桁の数字あるいは文字と数字のコードである。
（５）利用者が操作するユーザインターフェースによりリクエスト楽曲のＩＤとともに歌唱者の前記声域区分コードを入力可能である。楽曲ＩＤと声域区分コードのセットが前記演奏処理手段に与えられると、該当する楽曲を演奏するのに先だって、その楽曲の前記主旋律音域情報と声域区分コードとを照らし合わせることで、その楽曲を演奏する際の前記演奏キーを決定して前記演奏キー変更手段に与える。

＝＝＝請求項２の発明＝＝＝
　請求項１に記載のカラオケ装置であって、前記カラオケデータには、前記演奏処理手段が主旋律を演奏するための主旋律データが付帯され、この主旋律データの演奏音程の変化範囲を時系列的に調べて前記主旋律音域情報を得ることを特徴とする。

＝＝＝請求項３の発明＝＝＝
　請求項１に記載のカラオケ装置であって、前記データベースには、前記主旋律音域情報が各楽曲毎にあらかじめデータとして記憶されていることを特徴とする。

＝＝＝請求項４の発明＝＝＝
　請求項１〜３のいずれかに記載のカラオケ装置であって、前記声域区分モデルは、最高音程に関するデータと最低音程に関するデータとからなることを特徴とする。

＝＝＝請求項５の発明＝＝＝
　請求項１〜３のいずれかに記載のカラオケ装置であって、前記声域区分モデルは、その声域の中心音域に関する情報とその声域の範囲に関する情報とからなることを特徴とする。

＝＝＝請求項６の発明＝＝＝
　請求項１〜５のいずれかに記載のカラオケ装置であって、前記ユーザインターフェースには、利用者から前記声域区分コードの入力を受け付けるための設定キーが設けられていることを特徴とする。

　本発明のカラオケ装置では、測定した利用者の声域情報を数字や文字などの符号から構成される単純なコードとして利用者に知らせるから、利用者自身にも簡単に覚えておいてもらうことができる。しかもこのコードは、利用者が操作するユーザインターフェースを通じて受け付けるから、利用者は自分の声域情報を楽曲ＩＤとともに気軽に入力することができ、簡単な利用手続きで済む。このため、個人カードや個人リモコンに頼らなくても、簡単な利用手続きで演奏キーを自動設定してカラオケを楽しむことができる。特にこのコードは、利用者の声域情報を直接表記したものではなく、各利用者に対応する声域区分モデルを表わすものだから、その桁数は声域区分モデルのモデル数に応じて設定できるので、利用者に覚えやすいようになるべく最小限に抑えることができる。このようなコードがどこのカラオケ装置でも通用するようになれば、利用者はどこのカラオケ店に行っても確実に自分の声域情報をセットし、自分が歌いやすい音程でカラオケを楽しむことができる。カラオケの利用促進に役立つ。

＝＝＝カラオケ装置の基本構成と基本動作＝＝＝
　本実施の形態にかかるカラオケ装置の概略的な構成を図１に示す。このカラオケ装置２はデータ記憶部４を備えている。データ記憶部４は、ハードディスク装置やＣＤ−ＲＯＭドライブ装置、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ装置などから構成され、多数のカラオケデータがこれらの記憶媒体に格納されている。カラオケデータには、カラオケ伴奏音楽や歌詞映像の生成起源となる楽曲別の例えばＭＩＤＩ形式の音楽生成データや歌詞描出データなどが含まれている。各カラオケデータにはそれぞれ楽曲ＩＤが付加されていて、この楽曲ＩＤをキーとしたデータベースがデータ記憶部４に構築されている。

　利用者からの楽曲リクエストなどはリモコン送信器１４や操作パネル１８（ユーザインターフェース）で受け付ける。本カラオケ装置２のリモコン送信器１４の外観を図２に示す。このリモコン送信器１４は操作パネル３７をケース３５の外面部に有している。この操作パネル３７には、テンキー３８や「メモリー／セット」キー４０、キーコントロールキー４２、テンポコントロールキー４４などの操作キーが設けられている。利用者は、いくつかの数字キーを所定の順序で押圧し、自分が希望する楽曲の楽曲番号を入力する。入力終了後、リモコン送信器１４の「メモリー／セット」キー４０を押すと、入力した楽曲番号のデータがリモコン送信器１４からリモコン受信部１６へ送信される。リモコン受信部１６で受信された楽曲番号データは操作入力インターフェース２０を介してメインコンピュータ１２に入力される。メインコンピュータ１２は、利用者から受信した楽曲番号の楽曲ＩＤを予約リストに登録する。

　メインコンピュータ１２は、予約リストに登録された楽曲ＩＤに対応するカラオケデータをデータ記憶部４から逐次読み出してこれを順次演奏処理する。ここで、メインコンピュータ１２は、カラオケデータの音楽生成データに基づきシンセサイザ２２を駆動してカラオケ伴奏音楽を生成する。生成されたカラオケ伴奏音楽はミキシングアンプ２４でマイクロホン２６からの歌唱入力と合成してスピーカ２８から音響出力する。また、メインコンピュータ１２は、前記カラオケデータの歌詞描出データに基づき、カラオケ伴奏音楽の進行に合わせて色変わりする歌詞映像を生成する。生成した歌詞画像は映像制御部３０で、その背景に背景映像供給部３２から出力された背景映像を合成してディスプレイ３４に映像出力される。

　本カラオケ装置では演奏キーの変更が可能である。演奏キーはリモコン送信器１４のキーコントロールキー４２などを通じて利用者から変更が可能である。メインコンピュータ１２は、指定された演奏キーに基づきシンセサイザ２２を駆動して音程が変更されたカラオケ伴奏音楽を生成し演奏出力する。

　また、リモコン受信部１６は、あらかじめ利用者に個別に配布した利用者別のパーソナルリモコンや店頭で配布される店内個人リモコンなどから送信されてくる楽曲番号などのデータを受信することができる。

＝＝＝声域測定モード＝＝＝
《利用者の声域の測定》
　本カラオケ装置は、カラオケデータを演奏処理するカラオケ演奏モードの他に、利用者の声域を測定する声域測定モードを備えている。この声域測定モードでは、マイクロホン２６から入力される利用者の音声信号を分析して利用者が発声可能な最高音程と最低音程を計測する。具体的には次のようにして行う。リモコン送信器１４や本体操作パネルなどには、声域測定モードを選択するための声域測定キー４６が設けられている。メインコンピュータ１２は、声域測定キー４６が利用者により押圧操作されたことを受けると、声域測定を開始する旨のメッセージとともに、これらから行う測定の内容、例えば測定手順などを簡単に説明したメッセージをディスプレイ３４に画面表示する。ここでは、『これからあなたの声域を測定します。マイクを持ち、スピーカから出てくる音の音程に合わせて発声して下さい。』というメッセージを画面表示する。

　メインコンピュータ１２は、このようなメッセージの画面表示を開始してから所定時間が経過した後、シンセサイザ２２を駆動してある音程の音をスピーカ２８から出力する。利用者は、スピーカ２８からの音を聞きながら、聞いた音の音程に合うように発声する。利用者の音声はマイクロホン２６を通じて音声分析部３６に入力される。音声分析部３６では、マイクロホン２６から入力された利用者の音声信号を音程測定回路が分析して利用者の発声音程のデータをメインコンピュータ１２に出力する。

　メインコンピュータ１２は、音声分析部３６から得られた測定データに基づき、利用者の発声音程がスピーカ２８から出した音の音程と比較して基準範囲内に収まっているのかどうかチェックする。利用者の発声音程が基準範囲内に収まっていた場合には、その音の音程は利用者が発声可能であると判断し、次に先ほど出力した音よりも高い音程の音をスピーカ２８から出す。これによって、利用者が発声できる最高音程を調べる。また併せて、利用者が発声できる最低音程も同様にして調べる。

《声域区分コードの発行》
　メインコンピュータ１２は、利用者から得られた最高音程と最低音程に基づき、利用者の声域がどの声域区分モデルに該当するのか同定する。この声域区分モデルは人の声域をモデル化して表したものである。多くの人の多彩な声域に対応すべく多種類用意されている。各声域区分モデルは相互に規定する声域が一致しないように設定されている。これらの声域区分モデルは、例えば、一般人（男女区別せず）が発声できる最高音程と最低音程とを統計的に調査して得られたたくさんの人の声域パターンに基づき設定する。多くの人が集中する声域については、より細かくパターン分析を行って声域区分モデルを設定する。

　このような声域区分モデルは、最高音程および最低音程の各データで表されたり、または最高音程または最低音程のいずれか一方のデータと声域範囲のデータで表されたり、あるいは声域の中心音程のデータと声域範囲のデータで表される。声域区分モデルのデータは、前記データ記憶部４またはその他の記憶部などに記憶されている。各声域区分モデルにはそれぞれ数字や文字などの符号からなる声域区分コードが付加されている。

　この声域区分コードは、声域区分モデル数に合わせて利用者が覚えやすいようになるべく少ない桁数に設定する。例えば、１００通りの声域区分モデルを設定する場合、それぞれ００〜９９までの２桁の数字で表わすようにする。これら声域区分モデルおよび声域区分コードのデータ形式の一例を図３に示す。この他、声域区分モデルを簡略化し、声域区分コードの桁数をもっと少なくしたい場合には、声域区分コードおよび声域区分モデルを図４に示すように設定する。

　メインコンピュータ１２は、多数ある声域区分モデルの中から利用者の声域に最も近似したモデルを探し出し、その声域区分モデルに対応する声域区分コードを『あなたの声域区分コードは○○○○です。以後、リクエストの際にこのコードを入力して下さい。』などの添えるメッセージを作成してディスプレイ３４に画面表示する。利用者はディスプレイに画面表示された声域区分コードを見て自分のコードを知る。この他、カラオケ装置にプリンタ装置が付設され、メインコンピュータ１２がプリンタ装置を通じてカードやシートなどに声域区分コードを印刷出力してもよい。前記メッセージをディスプレイ３４に画面表示してからしばらくした後、メインコンピュータ１２は、声域測定モードからカラオケ演奏モードに自動的に切り換える。

＝＝＝声域区分コードの入力＝＝＝
　自分の声域区分コードを知った利用者は、楽曲リクエストの際に、楽曲番号とともに自分の声域区分コードをカラオケ装置に入力する。声域区分コードの入力はリモコン送信器１４や操作パネル１８などを通じて行う。具体的には、楽曲番号を入力した後、これに引き続いてリモコン送信器１４に設けられた声域設定キー４８を利用者が押圧操作し、その後、続けて自分の声域区分コードを入力する。利用者が入力した楽曲番号や声域区分コードのデータはリモコン送信器１４内部のレジスタが記憶しておく。そして、「メモリー／セット」キー４０を押すと、リモコン送信器１４は、利用者からの楽曲番号のデータと声域区分コードのデータとを互い対応付けて１つのセットにしてリモコン受信部１６に送信する。なお、利用者から声域設定キーの押圧操作がなかった場合には、いつも通り、利用者から取得した楽曲番号のみをリモコン受信部１６に送信する。この場合、「あなたの声域区分コードを入力して下さい。」などのメッセージをディスプレイ３４に画面表示して利用者にコードの入力を催促してもよい。

＝＝＝演奏キーの自動設定＝＝＝
　メインコンピュータ１２は、リモコン受信部１６から操作入力インターフェース２０を通じて利用者からの楽曲番号とともに声域区分コードのデータを利用者の声域情報として取得する。取得した声域区分コードを予約リストに登録した楽曲ＩＤに対応付けて記憶する。このとき、メインコンピュータ１２は、声域区分コードを受信したことを利用者に知らせるためのメッセージをディスプレイ３４に画面表示してもよい。メインコンピュータ１２は、その声域区分コードが対応付けられた楽曲の演奏処理前に、その楽曲のカラオケデータに含まれる主旋律データに基づきその楽曲の主旋律の演奏音程の時間変化を調べてその楽曲の主旋律音域情報を取得する。そして、取得した主旋律音域と利用者からの声域区分コードに基づく利用者声域とを照らし合わせ、その楽曲を演奏する際に利用者の声域に適した演奏キーを設定する。演奏キーの設定は、具体的には次のようにして行う。

　利用者の声域のカバー範囲が楽曲の主旋律音域の変化範囲よりも広い場合には、利用者の声域がその主旋律音域から外れていない限り、演奏キーの変更は行わないで当初のままの音程で伴奏音楽を演奏する。一方、利用者の声域がその主旋律音域から外れていたら、利用者の声域が主旋律音域の範囲をカバーするように演奏キーを設定する。なお、これらの場合、利用者が歌いやすいように、主旋律音域の中心音程が利用者の声域の中心音程付近になるように演奏キーを設定するとよい。

　また、利用者の声域の範囲が主旋律音域の変化範囲より狭い場合には、利用者の声域が主旋律音域をなるべくカバーし得るように演奏キーを設定する。この場合、利用者が歌いやすいように、主旋律音域の中心音程が利用者の声域の中心音程付近になるように演奏キーを設定したり、また主旋律の音程別発音分布ヒストグラムを作成して出現機会の希な最高音程や最低音程を発音対象から外した演奏キーを設定するとよい。また、その楽曲を演奏する際に利用者の声域がその楽曲の主旋律音域をカバーしていない旨の警告メッセージをディスプレイ３４に画面表示して利用者に知らせてもよい。

　メインコンピュータ１２は、当該楽曲のカラオケデータを演奏処理する際に、演奏キーが指定されていればこれに基づき音程の変更した伴奏音楽を生成してスピーカ２８から音響出力する。利用者はスピーカ２８から流れてくる伴奏音楽を聞きながら無理のない音程で歌唱を楽しむことができる。

＝＝＝他の実施の形態＝＝＝
（１）主旋律の音域に関する情報はあらかじめデータベースに楽曲毎に記憶されていてもよい。この場合、主旋律の音域に関する情報は、カラオケ装置２に通信回線を通じて結合された外部のホスト装置から取得してもよい。

（２）前記声域測定キー４６または前記声域設定キー４８は、前記操作パネル１８などの他のユーザインターフェースに設けられていてもよい。

（３）パーソナルリモコンやお店のリモコンに自分の声域区分コードをプリセットできるようにしてもよい。

本発明にかかるカラオケ装置の構成を概略的に示したブロック構成図である。 本発明にかかるカラオケ装置で使われるリモコン送信器を示した外観図である。 本発明にかかるカラオケ装置に記憶される声域区分モデルと声域区分コードのデータ構造の一例を示したデータ形式図である。 本発明にかかるカラオケ装置に記憶される声域区分モデルと声域区分コードのデータ構造の他の例を示したデータ形式図である。

符号の説明

　４　データ記憶部
　１２　メインコンピュータ
　１４　リモコン送信器
　１６　リモコン受信部
　１８　操作パネル
　２２　シンセサイザ
　２６　マイクロホン
　２８　スピーカ
　３４　ディスプレイ
　３６　音声分析部
　４６　声域測定キー
　４８　声域設定キー

Claims (6)

1. 　次の各事項（１）〜（５）により特定される発明。
   （１）歌唱者の声域と楽曲の主旋律音域に合わせて演奏キーを自動設定する機能に特徴を有するカラオケ装置である。
   （２）多数の楽曲についてカラオケ伴奏音楽とそれに同期する歌詞画像の起源となるカラオケデータが楽曲ＩＤに対応付けされてデータベースに集約されている。このデータベースには、各楽曲ごとに主旋律の音域を直接的または間接的に表わす主旋律音域情報が含まれている。
   （３）演奏すべき楽曲のＩＤが指定されると、演奏処理手段が前記データベースから該当楽曲のカラオケデータを取得し、カラオケ伴奏音楽を生成出力するとともに、その音楽に同期して歌詞映像を生成出力する。この演奏処理手段には、ある楽曲のカラオケ伴奏音楽を生成出力する際に、指定された演奏キーに基づいて音楽の音程を変更する演奏キー変更手段が含まれている。
   （４）利用者が操作するユーザインターフェースからの特定の操作入力に応答して声域測定モードが起動される。この声域測定モードには、利用者に発声の指示をだすプロセスと、その指示に従ってマイクロホンから入力される音声信号を取り込んで分析するプロセスと、その分析結果に基づいて利用者の声域がどの声域区分モデルに該当するのかを同定するプロセスと、同定した声域区分に対応する声域区分コードを利用者に提示するプロセスとが含まれる。この声域区分コードは、数桁の数字あるいは文字と数字のコードである。
   （５）利用者が操作するユーザインターフェースによりリクエスト楽曲のＩＤとともに歌唱者の前記声域区分コードを入力可能である。楽曲ＩＤと声域区分コードのセットが前記演奏処理手段に与えられると、該当する楽曲を演奏するのに先だって、その楽曲の前記主旋律音域情報と声域区分コードとを照らし合わせることでその楽曲を演奏する際の前記演奏キーを決定して前記演奏キー変更手段に与える。
2. 　請求項１に記載のカラオケ装置であって、前記カラオケデータには、前記演奏処理手段が主旋律を演奏出力するための主旋律データが楽曲別に付帯されていて、この主旋律データに基づき主旋律の演奏音程の時間的な変化域を調べて前記主旋律音域情報を取得することを特徴とする。
3. 　請求項１に記載のカラオケ装置であって、前記主旋律音域情報は、前記データベースに各楽曲毎にあらかじめデータとして用意されていることを特徴とする。
4. 　請求項１〜３のいずれかに記載のカラオケ装置であって、前記声域区分モデルは、最高音程に関するデータと最低音程に関するデータとからなることを特徴とする。
5. 　請求項１〜３のいずれかに記載のカラオケ装置であって、前記声域区分モデルは、その声域の中心音域に関する情報とその声域の範囲に関する情報とからなることを特徴とする。
6. 　請求項１〜５のいずれかに記載のカラオケ装置であって、前記ユーザインターフェースには、利用者から前記声域区分コードの入力を受け付けるための設定キーが設けられていることを特徴とする。
   

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