JP2008083201A - 照明制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】音程に関する歌唱練習を、音ではない別の感覚刺激を通じて行うようにした装置を提供する。
【解決手段】基準歌唱を含む音声を選択的に入力する基準音声入力手段１１と、練習者による練習歌唱を入力する音声入力手段１２と、基準歌唱入力手段１１で入力した音声に含まれる基準歌唱の音程と、音声入力手段１２で入力した練習歌唱の音程とを比較する音程比較手段１３と、音程比較手段１３の比較結果に基づいて、発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させる照明制御手段１４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、音程に関する歌唱練習を、聴覚とは異なる感覚刺激を通じて行うようにした照明制御装置に関する。

近時、カラオケは文化と云えるまで広く普及しており、選択された楽曲のカラオケ演奏と、ハンドマイク等から入力された歌唱とを合成して拡声出力するカラオケ装置として、店舗に設置される業務用の装置以外に、家庭用の簡易的な装置も販売されている。ところが、歌唱技術を向上させるための練習機能を本格的に備えた装置は、ほとんど市販されておらず、現時点で入手可能な装置は、カラオケ演奏後に歌唱の採点を表示する程度の機能しか備えていない。

なお、次の特許文献１には、歌唱の練習機能として、模範歌唱の音域と、歌唱者の音域とを対比して表示したり、模範歌唱に対してずれが発生した頻度を音階毎に度数表示したりすることができるカラオケ練習装置が記載されている。
特開平０８−２６３０７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のカラオケ練習装置は、模範歌唱とのずれをリアルタイムに通知することはできず、どの部分が上手く歌唱できていないかを把握することが困難であった。また、聴いた音と同じ音程で発声できないような者にとっては、本人が模範歌唱に合わせて歌っているつもりでも、音程がずれてしまう場合があるが、そのような者に対して効果的に歌唱練習を行うことができる装置はなく、その提供が強く望まれていた。

そこで、本発明は、音程に関する歌唱練習を、音ではない別の感覚刺激を通じて行うようにした装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、基準歌唱を含む音声を選択的に入力する基準音声入力手段と、練習者による練習歌唱を入力する音声入力手段と、前記基準歌唱入力手段で入力した音声に含まれる基準歌唱の音程と、前記音声入力手段で入力した練習歌唱の音程とを比較する音程比較手段と、前記音程比較手段の比較結果に基づいて、発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させる照明制御手段とを備える。ここで、本発明によって光の色を制御される照明手段は、例えば、居室や浴室に設置されるルームライト、あるいはスポットライト等が考えられる。この場合、照明手段は、発光部分の全体で光の色が変化してもよいし、部分的に変化してもよい。また、そのような照明手段のみに限定されるわけではなく、本発明の思想は、従来のカラオケ装置に適用してもよい。この場合、照明手段は、装置に設けられた表示灯のようなものでもよく、カラオケ装置に接続されるモニタテレビとして、そのテレビに表示される歌詞画面の背景色を変化させるようにしてもよい。

また、本発明では、前記基準音声入力手段は、所定の媒体に予め格納された楽曲を再生する再生手段を有し、かつ前記音程比較手段は、再生された前記楽曲中の人の声を判別して、基準歌唱となる歌唱を抽出する特定音声抽出手段を有する構成としてもよく、前記基準音声入力手段は、集音マイクを有する構成としてもよい。

更に、本発明は発音練習に適用してもよく、その場合、本発明は、言語の基準発音を入力する基準音声入力手段と、練習者の練習発音を入力する音声入力手段と、前記基準音声入力で入力した基準発音と、前記音声入力手段で入力した練習発音とを比較する発音比較手段と、前記発音比較手段の比較結果に基づいて、発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させる照明制御手段とを備える構成となる。また、この構成では、基準音声入力手段が、集音マイクを有するようにしてもよい。

本発明によれば、基準歌唱入力手段で入力した音声に含まれる基準歌唱の音程と、前記音声入力手段で入力した練習歌唱の音程とを比較し、その比較結果に基づいて、発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させるので、たとえ、聴いている基準歌唱と、自分が歌っている練習歌唱との音程のずれを聴覚によって理解できない者でも、光の色の変化、つまり視覚による感覚刺激によって、そのずれを直感的に理解できるようになる。なお、基準歌唱と練習歌唱とで音程が一致しているときの光の色を、例えば虹色のようにして演出効果を出すようにすれば、練習者の気分を高揚させるという効果もある。

そして、基準音声入力手段が有する再生手段を例えばＣＤプレーヤとして実装すれば、基準歌唱の媒体として市販の音楽ＣＤを利用できるので、練習すべき楽曲を低コストで自由に選択できるようになる。また、基準音声入力手段を集音マイクとした場合には、歌唱が、自らによる基準歌唱と練習者による練習歌唱との音程のずれを指摘せずとも、本発明によって、そのずれを練習者に自覚させることができるので、指導の負担が軽減される。

また、本発明は発音練習に適用した場合には、光の色によって、基準発音に対する発音、イントネーションのずれを知ることができるので、独習であっても高い訓練効果が期待できる。そして、基準音声入力手段が集音マイクを有する構成では、指導者がその場で発音する音声を、基準発音として利用できる。

以下、本発明の実施例を図に従って説明する。

図１は、本発明の機能ブロック図で、実施例は、照明制御装置１と、照明手段２とで構成されている。

ここに、照明制御装置１は、基準歌唱を含む音声を選択的に入力する基準音声入力手段１１と、練習者による練習歌唱を入力する音声入力手段１２と、基準歌唱入力手段１１で入力した音声に含まれる基準歌唱の音程と、音声入力手段１２で入力した練習歌唱の音程とを比較する音程比較手段１３と、音程比較手段１３の比較結果に基づいて、発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させる照明制御手段１４とを備え、所望の色で発光可能な照明手段２を接続している。

基準音声入力手段１１は、望ましい構成では、例えば音楽ＣＤやメモリカード等の媒体Ｍに予め格納された楽曲を再生する再生手段１１ａと、指導者による基準歌唱や楽器演奏の音を集音する集音マイク１１ｂと、再生手段１１ａの出力と、集音マイク１１ｂの出力のいずれかを選択する選択手段１１ｃとを有する。なお、再生手段１１ａには、増幅回路やスピーカで構成される拡声手段１５が付加されており、再生された楽曲を拡声出力することができるようになっている。

音声入力手段１２は、練習者が歌う練習歌唱を集音する集音マイク１２ａを有する。

音声比較手段１３は、再生手段１１ａで再生された楽曲中の人の声を判別して基準歌唱を抽出する特定音声抽出手段１３ａと、基準音声入力手段１１で入力された基準歌唱の音程を判別する音程判別手段１３ｂと、音声入力手段１２で入力された練習歌唱の音程を判別する音程判別手段１３ｃと、音程判別手段１３ｂで判別した音程と、音程判別手段１３ｃで判別した音程とを比較して音程差を算出する音程比較手段１３ｄとを有する。特定音声抽出手段１３ａでは、人の声を判別するために、周知の音声認識技術を用いるようにしてもよい。

照明制御手段１４は、音程比較手段１３が算出した音程差から、照明手段２で発光させるべき光の色をリアルタイムに決定し変化させる。その決定では、数値演算により光の色を求めてもよく、差分と光の色との対応関係を予めテーブルとして準備しておき、そのテーブルを参照するようにしてもよい。

照明手段２は、任意の色で発光する照明装置であれば、特に種別が限定されるわけではないが、例えば、居室や浴室に設置されるルームライトやスポットライト等としてもよい、そして、発光部分を、例えばＲＧＢ各色で発光するＬＥＤのアレイ等で構成すれば、ＲＧＢ各色の発光強度の割合を変化させることで、光の色を白色から任意の色まで変化させることができる。

図２は、音程判別手段１３ｂ、１３ｃの基本構成を説明する回路ブロック図である。これらの音程判別では、人間の声の基音が含まれる概ね８０〜１．１ｋＨｚの全帯域（４オクターブ程度）を、例えば１／３６オクターブ程度の分解能で判別できればよく、回路は、例えば、全帯域を１／３６オクターブ毎に分割した各帯域の周波数信号のみを通過させる１５０個程度のバンドパスフィルタ１３ｅと、バンドパスフィルタ１３ｅのいずれかを選択する選択手段１３ｆと、選択手段の出力を測定するＡ／Ｄ変換器１３ｇとで構成できる。ここで、Ａ／Ｄ変換器１３ｇは、検出単位時間（例えば０．１秒）内に、全てのバンドパスフィルタ１３ｅの出力を測定する性能が必要である。なお、バンドパスフィルタ１３ｅの出力は、０Ｖを中心とした交流信号になるので、その振幅から信号強度を得ることができ、その時点の音階は、最大の信号強度を得たバンドパスフィルタ１３ｅの中心周波数として検出される。

次いで、本発明の基本動作を説明すると、照明制御装置１は、練習者が歌唱しているときに、その時点での練習歌唱と基準歌唱との音程差を、音とは異なる感覚刺激である光の色の変化によって通知する。より具体的には、練習歌唱の音程が、基準歌唱の音程と概ね等しいときには、それを中立色の光によって通知し、基準音程よりも低くなったときには、光の色を第１の警告色に変化させ、基準音程よりも高くなったときには、光の色を第２の警告色に変化させて通知する。このようにすることで、聴いた歌唱の音程に合わせて歌うことができないような練習者でも、視覚刺激によって音程のずれを知ることができるので、効果的な歌唱練習になる。

図３は、上記基本動作を説明するフローチャートであるが、この例では、上記中立色として黄色（Ｇ＋Ｒ）、第１の警告色として緑色（Ｇ）、第２の警告色として赤色（Ｒ）が設定されているものとする。

この基本動作によれば、照明制御装置１は、動作を開始すると、照明手段２を黄色で発光させる（１０１）。

そして、所定時間毎に、基準歌唱の音程と練習歌唱の音程とを比較し、その音程差に応じて、照明手段３が発光する色を変化させる動作を繰り返す（１０２〜１０７）。

すなわち、練習歌唱の音程が、基準歌唱の音程と概ね等しいときには、照明手段２が発光する色を黄色にするが、基準歌唱の音程よりも低くなったときには緑色に変化させ、基準歌唱の音程よりも高くなったときには、赤色に変化させる。なお、練習歌唱と、基準歌唱の少なくとも一方が入力されていないために比較不可能な場合は、それ以前の色を保つか、あるいは黄色になるようにすればよい。

図４は、判別した音程差と、上記中立色、第１の警告色、第２の警告色との対応関係の別例を説明する表である。ここでは、基準歌唱から低、高音側にそれぞれ半音階だけずれているときの音程差を−１００％、＋１００％の音程差として規定している。そして、第１、第２の警告色には、濃淡により段階を保たせている。具体的には、第１の警告色として、薄い青色を−１５％〜−５％の音程差に対応させ、濃い青色を、−１５％を超える音程差に対応させている。一方、第２の警告色として、薄い赤色を＋５％〜＋１５％の音程差に対応させ、濃い赤色を、＋１５％を超える音程差に対応させている。そして、中立色として、虹色を−５％〜＋５％のずれに対応させている。この虹色は、赤色から紫色の７色を周期的に循環させて表現してもよい。

なお、本発明では、練習歌唱と、基準歌唱との音程差と、第１、第２の警告色、中立色との対応関係に特別の制限はなく、それらの色は自由に設定すればよい。また、音程差の規定に関しても何ら制限はない。例えば、この例では、第１の警告色、第２の警告色として、それぞれ濃淡の違う２色を用いているが、濃淡を５段階として、音程差に対して精密に対応することも考えられる。また、それぞれのずれの範囲を調整可能にしておけば、練習者の実力に応じた歌唱練習が可能になる。

次いで、本発明の他の実施例と、応用例を図に従って説明する。

図５は、他の実施例の機能ブロック図であるが、図１に示した例と共通する構成要素については、同一の参照符号を付けて説明を省略する。

この照明制御装置１Ａは、再生手段１１ａに音程調整手段１１ｄが付加されており、この音程調整手段１１ｄの出力が、音程判別手段１３ｂと拡声手段１５とに接続されている。そして、音程調整手段１１ｄは、再生手段１１ａがＣＤ等の媒体Ｍから再生した音声の音程を上下に調整する機能を有しており、音程判別手段１３ｂは、調整後の音声の音程を判別し、また、拡声手段１５は、調整後の音声を拡声出力する。

このような構成にすると、合唱曲の特定パートの歌唱を格納したＣＤを使用し準備するだけで、その特定パートの音程を必要に応じて変更し、合唱、ハーモニー等の練習をすることができるようになる。

図６は、本発明の思想を応用した他国言語訓練のための照明制御装置の機能ブロック図である。ここでは、歌唱に代えて、他国言語の発音練習を行うようにしている。なお、ここでの説明では、練習すべき言語を他国言語としているが、もちろん日本語の発音練習にも適用可能である。

この照明制御装置１Ｂは、再生手段１１ａに、音声信号を所定時間遅延後に通過させる遅延手段１１ｄが付加された構成の基準音声入力手段１１と、集音マイク１２ａで構成される音声入力手段１２と、音声認識手段１６ａ、１６ｂと、２つの認識された言語発音を比較する比較手段１６ｃとで構成される発音比較手段１６と、発音比較手段１６の比較結果に基づいて、照明手段２で発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させる照明制御手段１４と、拡声手段１５とを有している。

音声認識手段１６ａ、１６ｂは、入力された音声を、各単語を構成する個々の子音と母音とに分析すると共にイントネーションを解析して、認識結果として出力する。

そして、比較手段１６ｃは、それらの認識結果に基づき、例えば、再生手段１１ａによってＣＤ等から再生された基準発音と、集音マイク１２ａで入力された練習発音とを比較し、子音、母音の発声が異なっている、イントネーションが異なっている、発声とイントネーションの両方が異なっている、または、発声とイントネーションの両方が一致している等の比較結果を出力し、照明制御手段１４では、照明手段２の光をその比較結果に対応した色に変化させる。また、拡声手段１５は、再生手段１１ａによってＣＤ等から再生された基準発音を、再生の直後と、所定時間経過後の２回、拡声出力する。

この照明制御装置１Ｂでは、他国言語の訓練すべき単語の音声を予め格納したＣＤを使用し、動作時には、そのＣＤに格納している各単語の音声が２回ずつ拡声出力されるので、１回目の拡声出力ではその発音を聴いて覚え、２回目の拡声出力に合わせて発声するという訓練が可能である。そして、特に、光の色によって、発音、イントネーションのずれを知ることができるので、独習であっても高い訓練効果が期待できる。

また、基準音声入力手段１１に、照明制御装置１で説明したものと同様な集音マイク１１ｂと、再生手段１１ａの出力、集音マイク１１ｂの出力のいずれかを選択する選択手段１１ｃとを更に設けた構成としてもよい（図示なし）。このようにすれば、指導者がその場で発音する音声を基準発音として利用できるようになる。

本発明の機能ブロック図である。 本発明における音程判別手段の基本構成を説明する回路ブロック図である。 本発明の基本動作を説明するフローチャートである。 音程のずれと、光の色とのとの対応関係を説明する表である。 本発明における異なる実施例の機能ブロック図である。 本発明における更に異なる実施例の機能ブロック図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ 照明制御装置
１１ 基準音声入力手段
１１ａ 再生手段
１１ｂ 集音マイク
１２ 音声入力手段
１３ 音程比較手段
１３ａ 特定音声抽出手段
１４ 照明制御手段
１６ 発音比較手段

Claims (5)

1. 基準歌唱を含む音声を選択的に入力する基準音声入力手段と、
   練習者による練習歌唱を入力する音声入力手段と、
   前記基準歌唱入力手段で入力した音声に含まれる基準歌唱の音程と、前記音声入力手段で入力した練習歌唱の音程とを比較する音程比較手段と、
   前記音程比較手段の比較結果に基づいて、発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させる照明制御手段とを備える照明制御装置。
2. 請求項１において、
   前記基準音声入力手段は、所定の媒体に予め格納された楽曲を再生する再生手段を有し、
   前記音程比較手段は、再生された前記楽曲中の人の声を判別して、基準歌唱となる歌唱を抽出する特定音声抽出手段を有することを特徴とする照明制御装置。
3. 請求項１において、
   前記基準音声入力手段は、集音マイクを有することを特徴とする照明制御装置。
4. 言語の基準発音を入力する基準音声入力手段と、
   練習者の練習発音を入力する音声入力手段と、
   前記基準音声入力で入力した基準発音と、前記音声入力手段で入力した練習発音とを比較する発音比較手段と、
   前記発音比較手段の比較結果に基づいて、発光させるべき光の色をリアルタイムに変化させる照明制御手段とを備える照明制御装置。
5. 請求項４において、
   前記基準音声入力手段は、集音マイクを有することを特徴とする照明制御装置。

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