JP2010140058A - カラオケ装置およびカラオケ情報処理のプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 歌い手に対してカラオケ曲の歌の表現における強弱を視覚的に素早く認識させる歌唱指導を実現する。
【解決手段】 ＣＰＵ１１は、曲メモリ１５から読み出されて入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となっている歌唱の波形データを本体３の表示部３ｂに表示する際には、表示する波形データの振幅の範囲ごとに対応する青色、緑色、黄色、および赤色からなる異なる色を波形データに併せて表示することにより歌の表現における強弱を視覚的に素早く認識させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、カラオケ装置およびカラオケ情報処理のプログラムに関し、特に、ユーザが歌唱するフレーズの発声タイミングを容易に把握するためのカラオケ装置およびカラオケ情報処理のプログラムに関するものである。

従来、カラオケ装置においては、表示された歌詞の文字列の色を曲の進行に伴って変化させて、歌唱するフレーズの発声タイミングをユーザが把握できるようになっている。しかし、色が変化する歌詞の文字列に合わせて歌う場合には、テンポがやや遅れ気味になってしまう。また、歌の強弱や息継ぎを表すことはできないので、抑揚のない歌い方や苦しい歌い方になってしまう。そこで、表示された歌詞の文字列の色を曲の進行に伴って変化させるだけでなく、種々の歌唱指導を同時に表示する提案がいくつかなされている。

ある提案の歌支援表示機能付き音楽再生装置においては、音符データと歌詞データを記憶する記憶部に、歌のテンポ又は強弱を表示するための歌支援データを格納し、歌う少し前に表示される歌詞と共に、歌のテンポや強弱を、例えば、文字の形状の変化やグラフィックな形で表示するようになっている。（特許文献１参照）
また、ある提案の楽音発生装置においては、演奏進行中のモニタ表示に併せ、歌詞の息継ぎすべき箇所に、息継ぎの長さを表す息継ぎマーク情報を表示するようになっている。（特許文献２参照）
また、ある提案のカラオケシステムにおける歌詞表示方法においては、モニタ画面に、背景画と歌詞テロップを表示するだけでなく、特に強く歌う所やこぶしをきかせる所を指示する歌唱の仕方に関するノウハウ情報を表示するようになっている。（特許文献３参照）

実開平３−１１７２６２号公報 特開平３−２９６７８９号公報 特開平５−６１４０３号公報

しかしながら、上記特許文献１ないし特許文献３のように、種々の歌唱指導を歌詞と同時に表示しても、歌の強弱を視覚的に素早く認識させる力は乏しい。また、従来のカラオケ装置においては、子音の発声タイミングや母音の発声タイミングが苦手な歌い手に対する歌唱指導については実現されていない。また、従来のカラオケ装置においては、模範となるプロの歌手の声紋に倣って歌うような高度な歌唱指導については実現されていない。また、従来のカラオケ装置においては、歌うときの呼吸方法を歌唱指導することは実現されていない。
本発明は、このような従来の課題を解決するためのものであり、その第１の目的は、歌の強弱を視覚的に素早く認識させる歌唱指導を実現することである。また、本発明の第２の目的は、子音の発声タイミングや母音の発声タイミングが苦手な歌い手に対する歌唱指導を実現することである。また、本発明の第３の目的は、模範となるプロの歌手の声紋に倣って歌うような高度な歌唱指導を実現することである。また、本発明の第４の目的は、息継ぎなどの呼吸方法について歌唱指導を実現することである。

請求項１に記載のカラオケ装置は、入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の波形データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示する第１の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、第１の表示制御手段によって表示される波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色（実施形態においては、青色、緑色、黄色、および赤色に相当する）を当該波形データに併せて表示手段に表示する第２の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、を備えた構成になっている。

請求項２に記載のカラオケ装置は、入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示する第１の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの周波数成分を分析する周波数分析手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、周波数分析手段によって分析された特定の周波数帯域の波形データを強調して表示手段に表示する第２の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、を備えた構成になっている。

請求項２のカラオケ装置において、請求項３に記載したように、第２の表示制御手段は、周波数分析手段によって分析された子音成分の周波数帯域の波形データを強調して表示手段に表示するような構成にしてもよい。
あるいは請求項２のカラオケ装置において、請求項４に記載したように、第２の表示制御手段は、周波数分析手段によって分析された母音成分の周波数帯域の波形データを強調して表示手段に表示するような構成にしてもよい。

請求項２ないし４のいずれか１項に記載のカラオケ装置において、請求項５に記載したように、周波数分析手段によって分析された特定の周波数帯域の波形データを聴覚補正する波形補正手段（実施形態においては、図３のＤＳＰ１７に相当する）をさらに備え、第２の表示制御手段は、波形補正手段によって聴覚補正された波形データを表示手段に表示するような構成にしてもよい。

請求項６に記載のカラオケ装置は、入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示する第１の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの声紋を分析する声紋分析手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、声紋分析手段によって分析された声紋の波形データを表示手段に表示する第２の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、を備えた構成になっている。

請求項６のカラオケ装置において、請求項７に記載したように、第２の表示制御手段は、声紋分析手段によって分析された声紋の波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色（実施形態においては、青色、緑色、黄色、および赤色に相当する）を当該波形データに併せて表示手段に表示するような構成にしてもよい。

請求項８に記載のカラオケ装置は、入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の楽音データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示する第１の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データおよび楽音データの中から特定の歌唱状態を抽出する状態抽出手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、状態抽出手段によって抽出された特定の歌唱状態に応じたイラスト画像を表示手段に表示する第２の表示制御手段（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）と、を備えた構成になっている。

請求項９に記載のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の波形データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示するステップＡ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、ステップＡによって表示される波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色（実施形態においては、青色、緑色、黄色、および赤色に相当する）を当該波形データに併せて表示手段に表示するステップＢ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、をコンピュータ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）に実行させる構成になっている。

請求項１０に記載のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示するステップＡ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの周波数成分を分析するステップＢ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、ステップＢによって分析された特定の周波数帯域の波形データを強調して表示手段に表示するステップＣ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、をコンピュータ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）に実行させる構成になっている。

請求項１０のカラオケ情報処理のプログラムにおいて、請求項１１に記載したように、ステップＣは、ステップＢによって分析された子音成分の周波数帯域の波形データを強調して表示手段に表示するような構成にしてもよい。
あるいは請求項１０のカラオケ情報処理のプログラムにおいて、請求項１２に記載したように、ステップＣは、ステップＢによって分析された母音成分の周波数帯域の波形データを強調して表示手段に表示するような構成にしてもよい。

請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のカラオケ情報処理のプログラムにおいて、請求項１３に記載したように、ステップＢによって分析された特定の周波数帯域の波形データを聴覚補正するステップＤ（実施形態においては、図３のＤＳＰ１７の処理に相当する）をさらに含み、ステップＣは、ステップＤによって聴覚補正された波形データを表示手段に表示するような構成にしてもよい。

請求項１４に記載のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示するステップＡ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの声紋を分析するステップＢ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、ステップＢによって分析された声紋の波形データを表示手段に表示するステップＣ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、をコンピュータ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）に実行させる構成になっている。

請求項１４のカラオケ情報処理のプログラムにおいて、請求項１５に記載したように、ステップＣは、ステップＢによって分析された声紋の波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色（実施形態においては、青色、緑色、黄色、および赤色に相当する）を当該波形データに併せて表示手段に表示するような構成にしてもよい。

請求項１６に記載のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の楽音データを所定の表示手段（実施形態においては、図１の本体３の表示部３ｂや図２のリモコン装置２の表示部２ｂに相当する）に表示するステップＡ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データおよび楽音データの中から特定の歌唱状態を抽出するステップＢ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、ステップＢによって抽出された特定の歌唱状態に応じたイラスト画像を表示手段に表示するステップＣ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１の処理に相当する）と、をコンピュータ（実施形態においては、図３のＣＰＵ１１に相当する）に実行させる構成になっている。

本発明のカラオケ装置およびカラオケ情報処理のプログラムによれば、歌の強弱を視覚的に素早く認識させる歌唱指導を実現できるという効果が得られる。また、子音の発声タイミングや母音の発声タイミングが苦手な歌い手に対する歌唱指導を実現できるという効果が得られる。また、模範となるプロの歌手の声紋に倣って歌うような高度な歌唱指導を実現できるという効果が得られる。また、息継ぎなどの呼吸方法について歌唱指導を実現できるという効果が得られる。

本発明のカラオケ装置を適用した実施形態のシステム構成を示す外観図。 図１のリモコン装置の外観図。 図１における本体の内部構成を示すブロック図。 図３の曲メモリに記憶されている曲データの構成を示す図。 図３のＤＳＰの内部構成を示す概略ブロック図。 図３のＣＰＵのメインルーチンのフローチャート。 図６のメインルーチンにおける歌詞初期表示処理のフローチャート。 図６のメインルーチンにおける波形初期表示処理のフローチャート。 図８における色付け表示処理のフローチャート。 図６のメインルーチンにおけるＭＩＤＩ読み出し処理のフローチャート。 図６のメインルーチンにおける歌詞データ読み出し処理のフローチャート。 図６のメインルーチンにおける波形読み出し処理のフローチャート。 図３の曲メモリに記憶されている曲データの詳細な構成を示す図。 第１実施形態における歌詞および波形表示の画面を示す図。 第２実施形態における波形データの周波数分割のデータ構成を示す図。 第２実施形態における母音の波形および歌詞の表示を示す図。 第２実施形態における子音の波形および歌詞の表示を示す図。 第２実施形態における４００Ｈｚ帯域の母音の波形および歌詞の表示を示す図。 第３実施形態における波形データの声紋分析による周波数分割のデータ構成を示す図。 第３実施形態における声紋の波形および歌詞の表示を示す図。 第４実施形態における楽譜データおよび波形データから低音の部分および息継ぎの部分を抽出した場合のデータ構成を示す図。 第４実施形態における音符およびイラスト画像および歌詞の表示を示す図。

以下、本発明の第１実施形態ないし第４実施形態について、図を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明のカラオケ装置およびカラオケ情報処理のプログラムを適用した各実施形態のシステム構成の外観図である。図１に示すように、このシステムは、マイク１、リモコン装置２、本体３、スピーカ４で構成されている。マイク１は、歌い手の音声入力に応じて生成した音声データを赤外線通信又は他の無線通信によって本体３に送信する。同様に、リモコン装置２は、操作に応じた曲選択やその他の制御信号を赤外線通信又は他の無線通信によって本体３に送信する。本体３は、操作部３ａ、表示部３ｂ、および後述する信号処理部を備え、マイク１から受信した音声データに対して所定の信号処理を施して、スピーカ４から発音させるとともに、リモコン装置２から受信した曲選択の制御信号、又は、操作部３ａから入力された曲選択の制御信号に応じて、選択した曲の歌詞データなどの歌唱指導の情報を表示部３ｂに表示する。なお、図には示していないが、マイク１と本体３とは、ケーブルを介して接続するコネクタが設けられている。

図２は、リモコン装置２の外観図である。図２に示すように、リモコン装置２には、種々のスイッチ群２ａおよび表示部２ｂが設けられている。なお、本体３の操作部３ａにも同じスイッチ群が設けられている。したがって、以下、リモコン装置２と本体３とを区別することなく、スイッチ操作について説明する。ユーザは、歌手名や曲名のスイッチおよびテンキースイッチによって曲を検索し、決定スイッチによって歌う曲を選択する。そして、スタートスイッチ（演奏／一時停止スイッチ）によって曲の開始を指示する。表示部２ｂには、本体３の表示部３ｂに表示される歌唱指導の情報と同じものが本体３から送信され、ユーザが手元で見られるように表示することができる。演奏を中止する場合には、ストップスイッチ（演奏中止スイッチ）を操作する。

図３は、図１の本体３の内部構成を示すブロック図である。このブロック図は、説明の簡便のために、マイク１と本体３とがケーブルで接続された場合の構成を示している。なお、マイク１において音声入力に応じて生成した音声データを赤外線通信又は他の無線通信によって本体３に送信する構成についても、本体３の動作は同じである。図３において、ＣＰＵ１１は、システムバス１２を介して、プログラムメモリ１３、ワークメモリ１４、表示部３ｂ、操作部３ａ、曲メモリ１５、音源１６、ＤＳＰ（デジタル信号処理部）１７に接続されている。ＣＰＵ１１は、システムバス１２を介して接続された上記各部との間でデータやコマンドを授受して本体３を制御する。プログラムメモリ１３は、ＣＰＵ１１によって実行されるカラオケ情報処理のプログラム、および、起動時の初期データやカラオケの背景画像データなどを予め格納している。ワークメモリ１４は、ＣＰＵ１１によって処理されるデータを一時的に記憶するための各種のレジスタやバッファを有する。操作部２ａは、上記したようにリモコン装置２と同じ種々のスイッチ群と、検出回路で構成されている。曲メモリ１５は、カラオケ曲の伴奏曲のＭＩＤＩデータ、歌詞データ、模範となるプロの歌手の歌唱を録音した波形データを予め記憶している。波形データは、例えば、ＰＣＭデータである。

図４は、曲メモリ１５に記憶された１つの曲データの構成を示している。図４に示すように、ＭＩＤＩデータは、タイムおよびイベントからなるシーケンスデータで構成されている。歌詞データは、歌詞データおよびタイムからなるシーケンスデータで構成されている。なお、歌詞データについては、ＭＩＤＩデータのイクスクルーシブのエリアに記憶する構成でもよい。波形データは、歌詞の子音および母音の各波高値を示すデジタルデータすなわち振幅データで構成されている。

図３における音源１６は、ＭＩＤＩデータに対応する伴奏曲データの元となる波形データを記憶した波形ＲＯＭを有し、ＣＰＵ１１によって曲メモリ１５から読み出されたＭＩＤＩデータに基づいて、伴奏曲の楽音信号を生成してＤＳＰ１７に送付する。ＤＳＰ１７は、マイク１から入力されてプリアンプ１８で増幅され、ＡＤコンバータ１９によってアナログからデジタルに変換された音声信号と、音源１６から入力された伴奏曲の楽音信号とを合成し、ＤＡコンバータ２０に出力してデジタルからアナログに変換し、メインアンプ２１によって増幅して、スピーカ４から発音させる。

図５は、ＣＰＵ１１によって制御されるＤＳＰ１７の内部構成を示す概略ブロック図である。Ａ特性フィルタ１７１は、ＣＰＵ１１から入力される波形データに対して、人間の耳の周波数応答特性の近似値（これを「Ａ特性」という）に聴覚補正を行ってＣＰＵ１１に戻すフィルタである。人間の耳の聴覚は、周波数に対してフラットな特性でなく、「等ラウドネス曲線」と称される周波数応答特性を持っている。この等ラウドネス曲線の１ｋＨｚにおける４０ｄＢの音圧レベルを基準の音量として、他の周波数における４０ｄＢの音圧レベルに対する人間の耳の聴覚の周波数応答特性がＡ特性である。Ａ特性は、１ｋＨｚから低域になるにしたがって感度が急激に低下する。また、１ｋＨｚから３ｋＨｚに近づくにしたがって感度がわずかに高くなり、３ｋＨｚから１０ｋＨｚに近づくにしたがって感度がわずかに低くなる。このため、ＤＳＰ１７は、８０Ｈｚ〜１ｋＨｚの帯域に対する聴覚補正を行って、人間の耳に聞きやすい特性に補正する。

図５において、加算器１７２は、ＡＤコンバータ１９を介して入力されるマイク１からの音声信号の波形データと、音源１６から入力される伴奏曲の波形データとを加算して出力する。エフェクタ１７２は、加算器１７２から出力される波形データに対して、エコー、リバーブ、コーラス、ピッチシフトなどのエフェクト処理を施して、ＤＡコンバータ２０に出力する。

次に、第１実施形態の動作について、ＣＰＵ１１によって実行されるカラオケ情報処理のプログラムを示す図６ないし図１２のフローチャート、曲メモリ１５のデータを示す図１３、および、表示部３ｂの画面を示す図１４に基づいて説明する。
図６は、メインルーチンのフローチャートである。まず、所定のイニシャライズ（ステップＳＡ１）を行った後、スタートスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ２）、このスイッチがオンされたときは、フラグＳＴＦを「１（演奏）」にセットする（ステップＳＡ３）。また、ワークメモリ１４の各アドレスを初期化して（ステップＳＡ４）、そのアドレスに基づきＭＩＤＩのタイムの読み出しを行う（ステップＳＡ５）。そして、歌詞初期表示（ステップＳＡ６）および波形初期表示（ステップＳＡ７）を行う。

次に、ＳＴＦが「１」であるか又は「０（演奏停止）」であるかを判別し（ステップＳＡ８）、ＳＴＦが「１」である場合には、曲のテンポに応じた最小時間が経過したか否かを判別する（ステップＳＡ９）。ＳＴＦが「０」の場合又は最小時間が経過していない場合にはステップＳＡ２に移行してスタートスイッチのオンを判別するが、最小時間が経過したときは、ＭＩＤＩデータの読み出し（ステップＳＡ１０）、歌詞データの読み出し（ステップＳＡ１１）、および、波形データの読み出し（ステップＳＡ１２）を行う。そして、ステップＳＡ２に移行してスタートスイッチのオンを判別する。

スタートスイッチがオンでない場合には、ストップスイッチがオンされたか否かを判別し（ステップＳＡ１３）、このスイッチがオンされたときは、ＳＴＦを「０」にリセットする（ステップＳＡ１４）。ストップスイッチがオンされない場合には、ステップＳＡ８に移行して、ＳＴＦが「１」であるか又は「０」であるかを判別する。ＳＴＦが「１」である限り、テンポに応じた速度でステップＳＡ１０、ステップＳＡ１１、およびステップＳＡ１２において、ＭＩＤＩデータの読み出し、歌詞データの読み出し、および波形データの読み出しを繰り返しながら曲を進行させる。

各実施形態において、曲メモリ１５に記憶されている各曲のデータは、図１３に示すように、ＭＩＤＩデータ、歌詞データ、波形データ、および、制御データで構成されている。ＭＩＤＩデータは、伴奏曲のデータであり、音調データ、音高データ（楽譜データ）、音色データ、ベロシティデータ等で構成され、上記したように、音源１６に送付されて楽音信号が生成される。歌詞データは、文字のテキストデータで構成され、表示部３ｂにおいてビットマップの画像データに変換されて表示される。波形データは、模範となるプロの歌手の歌声を録音したＰＣＭデータである。制御データは、青色、緑色、黄色、赤色を表示するための色データ、特定の周波数を指定する周波数データ、イラスト画像データ等で構成されている。

図７は、図６のメインルーチンにおけるステップＳＡ６の歌詞初期表示のフローチャートである。アドレスに対応した歌詞データを読み出し（ステップＳＢ１）、アドレスをインクリメントする（ステップＳＢ２）。次に、インクリメントしたアドレスに基づきタイムを読み出し（ステップＳＢ３）、読み出された歌詞データを表示する（ステップＳＢ４）。そして、図６のメインルーチンに戻る。

図８は、メインルーチンにおけるステップＳＡ７の波形初期表示のフローチャートである。波形データの初期アドレスをワークメモリ１４のレジスタＡＤにストアする（ステップＳＣ１）。次に、ＡＤに対応する波高値を読み出し（ステップＳＣ２）、読み出された波高値をＤＳＰ１７へ出力する（ステップＳＣ３）。ＤＳＰ１７は、図５に示したＡ特性フィルタ１７１によって、ＣＰＵ１１から入力された波高値に対してＡ特性の聴覚補正を行ってＣＰＵ１１に出力する。

ＣＰＵ１１は、図８において、ＤＳＰ１７より入力された波高値を受領する（ステップＳＣ４）。そして、受領した波高値と３段階の閾値ａ、ｂ、ｃ（ａ＜ｂ＜ｃ）とを比較して、青色、緑色、黄色、又は赤色で色付け表示を行う（ステップＳＣ５）。いずれかの色で波高値を表示した後は、ＡＤのアドレスをインクリメントする（ステップＳＣ６）。そして、ＡＤのアドレスが１画面分のアドレス数であるＮの値を超えたか否かを判別し（ステップＳＣ７）、ＡＤのアドレスがＮの値以下である場合には、ステップＳＣ２〜ステップＳＣ６の処理を繰り返す。ＡＤのアドレスがＮの値を超えたとき、すなわち、色付け表示した初期の波形データが１画面分に達したときは、図６のメインルーチンに戻る。

図９は、図８のステップＳＣ５の色付け表示のフローチャートである。まず、波高値のレベルが閾値ａ以下であるか又はａより大きいか判別する（ステップＳＧ１）。波高値のレベルがａ以下である場合には、波高値を青色で表示する（ステップＳＧ２）。波高値のレベルがａより大きい場合には、波高値のレベルが閾値ｂ以下であるか又はｂより大きいか判別する（ステップＳＧ３）。波高値のレベルが閾値ａより大きく閾値ｂ以下である場合には、波高値を緑色で表示する（ステップＳＧ４）。波高値のレベルがｂより大きい場合には、波高値のレベルが閾値ｃ以下であるか又はｃより大きいか判別する（ステップＳＧ５）。波高値のレベルが閾値ｂより大きく閾値ｃ以下である場合には、波高値を黄色で表示する（ステップＳＧ６）。波高値のレベルがｃより大きい場合には、波高値を赤色で表示する（ステップＳＧ７）。ステップＳＧ２、ステップＳＧ４、ステップＳＧ６、又はステップＳＧ７において、波高値を色付けした後は図８のステップＳＣ６に移行する。

図１０は、図６のメインルーチンにおけるステップＳＡ１０のＭＩＤＩ読み出しのフローチャートである。まず、ワークメモリ１４のレジスタにストアしているタイムの値をデクリメントする（ステップＳＤ１）。そして、デクリメントしたレジスタのタイムの値が「０」に達したか否かを判別する（ステップＳＤ２）。タイムの値が「０」に達しない場合にはメインルーチンに戻るが、タイムの値が「０」に達したときは、アドレスをインクリメントする（ステップＳＤ３）。次に、アドレスに基づき図４に示したＭＩＤＩデータを曲メモリ１５から読み出して（ステップＳＤ４）、そのデータがタイムであるか又はイベントであるかを判別する（ステップＳＤ５）。読み出したデータがイベントすなわち伴奏曲の楽音データである場合には、そのデータを音源１６に送付するイベント処理を行う（ステップＳＤ６）。そして、ステップＳＤ３に移行してアドレスをインクリメントする。ステップＳＤ５において、読み出したデータがタイムである場合には、ワークメモリ１４のレジスタを読み出されたタイムの値に更新する（ステップＳＤ７）。そして、図６のメインルーチンに戻る。

図１１は、メインルーチンにおけるステップＳＡ１１の歌詞読み出しのフローチャートである。まず、ワークメモリ１４のレジスタにストアしているタイムの値をデクリメントする（ステップＳＥ１）。そして、表示された歌詞データの一部の色を替える（ステップＳＥ２）。すなわち、曲の進行に伴って歌うタイミングの歌詞の部分の色を替えて、歌い手に対する歌唱指導を行う。次に、デクリメントしたタイムの値が「０」に達したか否かを判別し（ステップＳＥ３）、タイムの値が「０」に達しない場合にはメインルーチンに戻るが、タイムの値が「０」に達したときは、アドレスをインクリメントする（ステップＳＥ４）。次に、アドレスに基づき図４に示した歌詞データを曲メモリ１５から読み込み（ステップＳＥ５）、そのデータがタイムであるか又は歌詞データであるかを判別する（ステップＳＥ６）。読み出したデータが歌詞データである場合には、読み出された歌詞データに基づき表示を更新する（ステップＳＥ７）。そして、ステップＳＥ４に移行してアドレスをインクリメントする。ステップＳＥ６において、読み出したデータがタイムである場合には、ワークメモリ１４のレジスタを読み出されたタイムの値に更新する（ステップＳＥ８）。そして、図６のメインルーチンに戻る。

図１２は、メインルーチンにおけるステップＳＡ１２の波形読み出しのフローチャートである。まず、ワークメモリ１４のバッファの波形表示データを左シフトする（ステップＳＦ１）。図１４は、歌詞データと共に画面に表示されている波形データｗを示している。なお、図１３の波形データと比較すると、図１４の波形データは、歌い手が容易に認識できるように、波高値がゼロ以上の半波整流の形状に信号処理がなされている。マーク画像としてのインジケータｃは、現在の進行位置を示し、図１１の歌詞読み出し処理において、表示された歌詞データの一部の色を替えた位置に同期している。各実施形態においては、インジケータｃの位置は固定であり、歌詞および波形の画像が左にスクロールされる構成になっている。このため、曲の進行に伴ってバッファの波形表示データを左シフトする。

次に、アドレスをインクリメントして（ステップＳＦ２）、そのアドレスに基づき波高値を曲メモリ１５から読み出す（ステップＳＦ３）。次に、読み出された波高値をＤＳＰ１７に出力する（ステップＳＦ４）。そして、図５に示したＤＳＰ１７のＡ特性フィルタ１７１によって聴覚補正された波高値を取り込み（ステップＳＦ５）、ワークメモリ１４のバッファの波形表示データの右端（最後）にストアする（ステップＳＦ６）。この後、図９のフローチャートに示した色付け表示処理を行って（ステップＳＦ７）、図６のメインルーチンに戻る。

この色付け表示によって、図１４の波形の画像が波高値のレベルすなわち振幅の範囲ごとに対応した色で表示される。図９において、波高値のレベルが閾値ａ以下の場合には青色（図１４では網点部分）で表示され、波高値のレベルが閾値ａより大きく閾値ｂ以下の場合には緑色（図１４ではハッチング部分）で表示され、波高値のレベルが閾値ｂより大きく閾値ｃ以下の場合には黄色（図１４ではクロスハッチング部分）で表示され、波高値のレベルが閾値ｃより大きい場合には赤色（図１４では黒ベタ部分）で表示される。

以上のように、この第１実施形態によれば、ＣＰＵ１１は、入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の波形データを表示部３ｂに表示する際には、表示する波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色を波形データに併せて表示する。
したがって、形の違いよりも識別性が高い色の違いによって、歌の強弱を視覚的に素早く認識させる歌唱指導を実現できる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態において、ＣＰＵ１１によって実行されるフローチャートについては、波形データの表示方法を除いて、図６ないし図１２に示した第１実施形態のフローチャートと同じであるので、曲メモリ１５のデータ構成および本体３の表示部３ｂに表示される画面に基づいて、第２実施形態の動作を説明する。なお、図３のＤＳＰ１７には、波形データの周波数を分割する複数のバンドパスフィルタ（図示せず）が設けられており、選択された曲の波形データを８０Ｈｚ以上１ｋＨｚ未満の第１の周波数帯域、１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ未満の第２の周波数帯域、４００Ｈｚを中心とする第３の周波数帯域に分割分離して、ワークメモリ１４のバッファに記憶する。

図１５は、曲メモリ１５の波形データを８０Ｈｚ以上１ｋＨｚ未満の第１の周波数帯域、１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ未満の第２の周波数帯域、４００Ｈｚを中心とする第３の周波数帯域に分割されたワークメモリ１４のバッファのデータ構成を示している。図１５において、第１の周波数帯域は母音の波形データを表し、第２の周波数帯域は子音の波形データを表し、第３の周波数帯域は４００Ｈｚを中心とする帯域に限定した母音の波形データを表している。なお、子音については、波形のアタック部分に特徴があるので、周波数分割でなくアタック部分によって波形データを分割する構成にしてもよいし、周波数およびアタック部分の両方に基づいて分割する構成にしてもよい。

図１６〜図１８は、本体３の表示部３ｂの画面に歌詞と共に表示された波形データを示している。これら３つの画面は、母音の発音タイミングが苦手な歌い手、子音の発音タイミングが苦手な歌い手、母音の中で顕著に発音される「Ｇ４（ハ長調のソ）」や「Ａ４（ハ長調のラ）」の音階を修得したい歌い手に応じて、いずれかの画面表示が選択される。
図１６においては、歌詞の母音（点線の円）の位置の波高値のレベルが高くなっている。したがって、この第２実施形態によれば、歌い手は母音の発音タイミングを視覚的に素早く認識することができるので、母音の発声タイミングが苦手な歌い手に対する歌唱指導を実現できる。
図１７においては、歌詞の子音（点線の円）の位置の波高値のレベルが高くなっている。したがって、この第２実施形態によれば、歌い手は子音の発音タイミングを視覚的に素早く認識することができるので、子音の発声タイミングが苦手な歌い手に対する歌唱指導を実現できる。
図１８においては、歌詞の４００Ｈｚを中心とする母音の位置の波高値のレベルが高くなっている。したがって、この第２実施形態によれば、歌い手はこの帯域の母音の発音タイミングを視覚的に素早く認識することができるので、頻繁に発音される「Ｇ４」や「Ａ４」の音階の発音を修得したい歌い手に対する歌唱指導を実現できる。

次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態においても、ＣＰＵ１１によって実行されるフローチャートについては、波形データの表示方法を除いて、図６ないし図１２に示した第１実施形態のフローチャートと同じであるので、曲メモリ１５のデータ構成および本体３の表示部３ｂに表示される画面に基づいて、第３実施形態の動作を説明する。第３実施形態の場合には、すでに高い歌唱力を持っているユーザが、さらにプロの歌手の歌唱力にまで向上することを望んでいる場合の高度な歌唱指導を行うものである。なお、図３のＤＳＰ１７には、第２実施形態と同様に、波形データの周波数を分割する複数のバンドパスフィルタ（図示せず）が設けられており、選択された曲の波形データを、１００Ｈｚを中心とする周波数帯域、１ｋＨｚを中心とする第２の周波数帯域、１０ｋＨｚを中心とする第３の周波数帯域に分割分離して、ワークメモリ１４のバッファに記憶する。

図１９は、曲メモリ１５の波形データを、１００Ｈｚを中心とする第１の周波数帯域、１ｋＨｚを中心とする第２の周波数帯域、１０ｋＨｚを中心とする第３の周波数帯域に分割されたワークメモリ１４のバッファのデータ構成を示している。図２０は、分割された３つの周波数帯域の波高値を示す画面である。したがって、この第３実施形態によれば、歌い手は、画面を見ながら模範となるプロの歌手の声紋に倣って歌うような高度な歌唱指導を享受できる。
なお、第１実施形態の場合と同様に、声紋の波形データの波高値レベルの範囲ごとに対応する異なる色を波形データに表示するような構成にしてもよい。この場合には、声紋の状態を視覚的に素早く認識できるので、プロの歌手の声紋に倣って歌うような高度な歌唱指導をよりいっそう享受できる。

次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態においても、ＣＰＵ１１によって実行されるフローチャートについては、波形データの表示方法を除いて、図６ないし図１２に示した第１実施形態のフローチャートと同じであるので、曲メモリ１５のデータ構成および本体３の表示部３ｂに表示される画面に基づいて、第４実施形態の動作を説明する。

図２１は、波形データおよびＭＩＤＩデータの中の楽譜データにおける音高データ、休符データ、スタッカートなどの臨時記号に応じて、低音の部分、息継ぎの部分を抽出した場合のデータ構成を示している。図２２は、歌詞と共に画面に表示された音符およびイラスト画像を示している。音符の上の大きな口のイラスト画像ｍは、息継ぎの状態を表し、音符の下の胸が震えるイラスト画像ｂは、低音の発音のために大きく息を吸って体に力を込める状態を表している。Ａ特性で説明したように、低音の聴覚は高音に比較して感度が低いので、大きく息を吸って体に力を込めて歌うことが必要である。このため、イラスト画像ｂによってその状態を表している。
したがって、この第４実施形態によれば、息継ぎなどの呼吸方法について歌唱指導を実現することができる。

なお、上記実施形態においては、プログラムメモリ１３に予め格納されているカラオケ情報処理のプログラムをＣＰＵ１１が実行する装置の発明について説明したが、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ、メモリカードなどの外部記憶媒体に記憶されたカラオケ情報処理のプログラム、又は、インターネットなどのネットワークからダウンロードしたカラオケ情報処理のプログラムをワークメモリ１４あるいは別途設けたフラッシュＲＯＭやハードディスクなどの不揮発性メモリにインストールして、ＣＰＵ１１がそのプログラムを実行する構成も可能である。この場合には、プログラムの発明および記憶媒体の発明を実現できる。

本発明のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の波形データを所定の表示手段に表示するステップＡと、前記ステップＡによって表示される波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色を当該波形データに併せて前記表示手段に表示するステップＢと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段に表示するステップＡと、前記入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの周波数成分を分析するステップＢと、前記ステップＢによって分析された特定の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示するステップＣと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
この場合において、前記ステップＣは、前記ステップＢによって分析された子音成分の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示することを特徴とする。
あるいは、前記ステップＣは、前記ステップＢによって分析された母音成分の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示することを特徴とすることを特徴とする。

上記いずれかの発明のカラオケ情報処理のプログラムにおいて、前記ステップＢによって分析された特定の周波数帯域の波形データを聴覚補正するステップＤをさらに含み、前記ステップＣは、前記ステップＤによって聴覚補正された波形データを前記表示手段に表示することを特徴とする。

本発明のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段に表示するステップＡと、前記入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの声紋を分析するステップＢと、前記ステップＢによって分析された声紋の波形データを前記表示手段に表示するステップＣと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
この場合において、前記ステップＣは、前記ステップＢによって分析された声紋の波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色を当該波形データに併せて前記表示手段に表示することを特徴とする。

本発明のカラオケ情報処理のプログラムは、入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の楽音データを所定の表示手段に表示するステップＡと、前記曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データおよび前記楽音データの中から特定の歌唱状態を抽出するステップＢと、前記ステップＢによって抽出された特定の歌唱状態に応じたイラスト画像を前記表示手段に表示するステップＣと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

１ マイク
２ｂ リモコン装置の表示部
３ 本体
３ｂ 本体の表示部
４ スピーカ
１１ ＣＰＵ
１３ プログラムメモリ
１４ ワークメモリ
１５ 曲メモリ
１６ 音源
１７ ＤＳＰ
１８ プリアンプ
１９ ＡＤコンバータ
２０ ＤＡコンバータ
２１ メインアンプ
１７１ Ａ特性フィルタ

Claims (16)

1. 入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の波形データを所定の表示手段に表示する第１の表示制御手段と、
   前記第１の表示制御手段によって表示される波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色を当該波形データに併せて前記表示手段に表示する第２の表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とするカラオケ装置。
2. 入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段に表示する第１の表示制御手段と、
   前記入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの周波数成分を分析する周波数分析手段と、
   前記周波数分析手段によって分析された特定の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示する第２の表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とするカラオケ装置。
3. 前記第２の表示制御手段は、前記周波数分析手段によって分析された子音成分の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項２に記載のカラオケ装置。
4. 前記第２の表示制御手段は、前記周波数分析手段によって分析された母音成分の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項２に記載のカラオケ装置。
5. 前記周波数分析手段によって分析された特定の周波数帯域の波形データを聴覚補正する波形補正手段をさらに備え、前記第２の表示制御手段は、前記波形補正手段によって聴覚補正された波形データを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載のカラオケ装置。
6. 入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段に表示する第１の表示制御手段と、
   前記入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの声紋を分析する声紋分析手段と、
   前記声紋分析手段によって分析された声紋の波形データを前記表示手段に表示する第２の表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とするカラオケ装置。
7. 前記第２の表示制御手段は、前記声紋分析手段によって分析された声紋の波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色を当該波形データに併せて前記表示手段に表示することを特徴とする請求項６に記載のカラオケ装置。
8. 入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の楽音データを所定の表示手段に表示する第１の表示制御手段と、
   前記曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データおよび前記楽音データの中から特定の歌唱状態を抽出する状態抽出手段と、
   前記状態抽出手段によって抽出された特定の歌唱状態に応じたイラスト画像を前記表示手段に表示する第２の表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とするカラオケ装置。
9. 入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の波形データを所定の表示手段に表示するステップＡと、
   前記ステップＡによって表示される波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色を当該波形データに併せて前記表示手段に表示するステップＢと、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするカラオケ情報処理のプログラム。
10. 入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段に表示するステップＡと、
    前記入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの周波数成分を分析するステップＢと、
    前記ステップＢによって分析された特定の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示するステップＣと、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするカラオケ情報処理のプログラム。
11. 前記ステップＣは、前記ステップＢによって分析された子音成分の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１０に記載のカラオケ情報処理のプログラム。
12. 前記ステップＣは、前記ステップＢによって分析された母音成分の周波数帯域の波形データを強調して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１０に記載のカラオケ情報処理のプログラム。
13. 前記ステップＢによって分析された特定の周波数帯域の波形データを聴覚補正するステップＤをさらに含み、前記ステップＣは、前記ステップＤによって聴覚補正された波形データを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のカラオケ情報処理のプログラム。
14. 入力される曲データに含まれている歌詞データを所定の表示手段に表示するステップＡと、
    前記入力される曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データの声紋を分析するステップＢと、
    前記ステップＢによって分析された声紋の波形データを前記表示手段に表示するステップＣと、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするカラオケ情報処理のプログラム。
15. 前記ステップＣは、前記ステップＢによって分析された声紋の波形データの振幅の範囲ごとに対応する異なる色を当該波形データに併せて前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１４に記載のカラオケ情報処理のプログラム。
16. 入力される曲データに含まれている歌詞データおよび模範となる歌唱の楽音データを所定の表示手段に表示するステップＡと、
    前記曲データに含まれている模範となる歌唱の波形データおよび前記楽音データの中から特定の歌唱状態を抽出するステップＢと、
    前記ステップＢによって抽出された特定の歌唱状態に応じたイラスト画像を前記表示手段に表示するステップＣと、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするカラオケ情報処理のプログラム。

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