JP2013076909A - 演奏評価装置、プログラム及び演奏評価方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】演奏評価装置1では、楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する。また、楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する。そして、評価基準データと、評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する。
【選択図】図1
Description
即ち、従来の演奏評価装置においては、MIDIに基づく情報を出力できない自然楽器による演奏の評価ができなかった。
楽曲の演奏を評価する演奏評価装置であって、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成手段と、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する評価対象データ作成手段と、
前記評価基準データ作成手段により作成された前記評価基準データと、前記評価対象データ作成手段により作成された前記評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価手段と、
を備える。
まず、本実施形態の理解を容易にするため、本実施形態に係る演奏評価装置の概要を説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る演奏評価装置における演奏を評価する処理の概要を説明する図である。
演奏評価装置は、既知の楽曲の演奏に対して、評価データを作成することで、演奏を評価する。
演奏評価装置は、ステップS1において、評価基準(以下、教師とも呼ぶ)となる、楽曲の小節毎の評価基準(教師)楽譜データD1を、ソフトウェア音源により演奏し、小節毎の評価基準(教師)波形データD10を作成する。
ここで、本実施形態において、「楽譜データ」とは、SMF(Standard MIDI File)データであり、例えば、電子楽器等のチップ音源や、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)により合成し発音するソフトウェア音源等のMIDI音源により演奏することが可能なデータである。
また、本実施形態において、「波形データ」とは、例えば(a)に示すような、演奏された音の周波数を所定時間毎に示すデータである。
ここで、本実施形態において、「ソナグラム表示」とは、例えば(b)に示すような、横軸が時間であり、縦軸が演奏された音の周波数の高さとした周波数領域において、各周波数の音の強さを、画素の輝度値で示した画像データである。この「ソナグラム表示」の画像データを得るために、本実施形態においては高速フーリエ変換(FFT)を用いているが、これに限られるものでなく他の手法、例えばウェーブレット変換の手法を用いてもよい。
図2において、演奏評価装置1は、CPU11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、バス14と、入出力インターフェース15と、入力部16と、出力部17と、記憶部18と、MIDIインターフェース部19と、ドライブ20と、を備えている。
記憶部18は、ハードディスク或いはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等で構成され、演奏評価装置1の制御のための各種プログラムや、図1に示すような、評価基準(教師)楽譜データD1、評価基準(教師)波形データD10、評価基準(教師)画像データD11、評価対象(生徒)波形データD20、評価対象(生徒)画像データD21等のデータを記憶する。
図3は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が実行する評価基準(教師)画像データ作成処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS21において、CPU11は、記憶部18より、評価基準(教師)楽譜データを読み込み、読み込んだ評価基準(教師)楽譜データを楽曲の小節毎に分割する。
ステップS23において、CPU11は、ステップS22で作成した小節毎の評価基準(教師)波形データを高速フーリエ変換(FFT)により周波数の分析を行い、ソナグラム表示される小節毎の評価基準(教師)画像データを作成する。このように、ステップS22及びステップS23の処理を実行するCPU11は、楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成手段として機能する。また、ステップS22及びステップS23の処理を実行するCPU11は、楽曲の小節毎に評価基準データを作成する評価基準データ作成手段として機能する。
ステップS24において、CPU11は、ステップS23で作成した評価基準(教師)画像データを記憶部18に小節毎に記憶する。
図4は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が実行する評価対象(生徒)画像データ作成処理の流れを説明するフローチャートである。
ユーザ(生徒)は、入力部16を操作することで、演奏の評価を希望する小節を指定する。
ステップS31において、CPU11は、ユーザ(生徒)による入力部16の操作に基づき、評価対象とする小節の指定を受け付ける。
なお、本実施形態において、小節の指定は、第N小節(Nは整数)のように、小節毎に指定を受け付けることもできるし、第N小節から第N+n(nは整数)のように、連続した小節の指定を受け付けることもできる。
ステップS34において、CPU11は、ステップS33で作成した評価対象(生徒)画像データを記憶部18に記憶する。
図5は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が実行するデータ評価処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS41において、CPU11は、ステップS34で記憶した評価対象(生徒)画像データを記憶部18から読み出す。
ステップS42において、CPU11は、ステップS24で記憶した小節毎の評価基準(教師)画像データのうち、ステップS31で指定を受け付けた小節の評価基準(教師)画像データを記憶部18から読み出す。本ステップにおいて、CPU11は、ステップS31で指定を受け付けた小節が連続する複数の小節であった場合、楽曲の進行順で1つの小節ずつ評価基準(教師)画像データを記憶部18から読み出す。
図6は、評価基準(教師)画像データを説明する図である。
図6では、楽曲の楽譜の下に、当該楽譜に対応する評価基準(教師)画像データD11を示している。本実施形態では、評価基準(教師)画像データは、1つの小節Nずつ記憶部18に記憶されている。
図7は、評価対象(生徒)画像データを示す図である。
図7では、例えば、1つの小節分の評価対象(生徒)画像データD21を示している。
ステップS43において、CPU11は、具体的には、評価基準(教師)画像データD11と評価対象(生徒)画像データD21とを対応させ、互いに対応する位置の画素の輝度値の差に基づき、類似度を算出する。本実施形態において、「類似度」は、輝度値の差が小さいほど、大きい値となり、両画像が似ていることを示す。即ち、類似度が大きいほど、ユーザ(生徒)の演奏が、評価基準(教師)の演奏に近いことを示す。
例えば、ユーザが楽曲の演奏を目的とせずにMIDIキーボードを操作した場合等は、類似度は小さくなる。また、仮に、ユーザが指定した小節以外の小節を演奏した場合の評価対象(生徒)画像データと、指定した小節の評価基準(教師)画像データとの類似度は小さくなる。ここで、本実施形態において、「所定値」は、任意の値とすることができるが、楽曲の演奏を目的としないと推測されるMIDIキーボード等の操作や、指定されていない小節の演奏を評価対象外とするための適正な値が望ましい。
図8は、本実施形態に係る演奏評価装置1のCPU11が実行する評価値グラフ化処理の流れを説明するフローチャートである。
ステップS51において、CPU11は、評価値と当該評価値が算出された小節番号とを記憶部18から読み出す。
本実施形態のステップS22及びステップS23の処理を実行するCPU11は、楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データである評価基準(教師)画像データを作成する評価基準データ作成手段として機能する。
ステップS32及びステップS33の処理を実行するCPU11は、楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データである評価対象(生徒)画像データを作成する評価対象データ作成手段として機能する。
ステップS43及びステップS46の処理を実行するCPU11は、評価基準データ作成手段により作成された評価基準(教師)画像データと、評価対象データ作成手段により作成された評価対象(生徒)画像データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価手段として機能する。
したがって、MIDIに基づく情報のみならず、音の波形データに基づき演奏を評価できるので、自然楽器の演奏も評価可能となる。
これにより、評価基準(教師)画像データと、評価対象(生徒)画像データとの類似度により、演奏を評価できる。
ステップS56の処理を実行するCPU11は、相対値算出手段により算出された相対値を示す画像の表示を制御する表示制御手段として機能する。
これにより、過去の演奏に対する評価である評価ベース値と、今回の演奏に対する評価である評価値との差分を、例えば、演奏する技術の上達度として示す画像の表示を制御することで、ユーザの演奏の練習を支援できる。
ステップS43乃至ステップS46の処理を実行するCPU11は、小節毎に評価基準(教師)画像データと、評価対象(生徒)画像データと、比較して、類似度を算出し、類似度が所定値以下の小節を、評価対象外とし、類似度を評価値とする評価手段として機能する。
これにより、類似度が所定値以下の小節を評価対象外とできるので、例えば、ユーザが評価対象とする小節を指定した場合に算出された類似度や、指定した小節以外の小節を演奏した場合や、楽曲の演奏を目的としないと推測される楽器の操作により算出された類似度を評価対象外とし無視することができる。
したがって、例えば、特定の小節のみについてのユーザの練習を支援できるともに、演奏を目的とする楽器の操作についてのみ評価できる。
これにより、連続した小節の演奏を評価できるので、例えば、連続した特定の小節についてのユーザの練習を支援できる。
また、各手段は、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。
[付記1]
楽曲の演奏を評価する演奏評価装置であって、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成手段と、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する評価対象データ作成手段と、
前記評価基準データ作成手段により作成された前記評価基準データと、前記評価対象データ作成手段により作成された前記評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価手段と、
を備える演奏評価装置。
[付記2]
前記評価手段は、前記評価基準データと前記評価対象データとの類似度を算出し、前記類似度を評価値とする付記1に記載の演奏評価装置。
[付記3]
所定の前記楽曲について、前記評価手段により算出された前記評価値を評価ベース値とし、前記評価ベース値が算出された以降に算出された前記評価値と前記評価ベース値との相対値を算出する相対値算出手段と、
前記相対値算出手段により算出された前記相対値を示す画像の表示を制御する表示制御手段と、を備える付記1又は2に記載の演奏評価装置。
[付記4]
前記評価基準データ作成手段は、前記楽曲の小節毎に前記評価基準データを作成し、
前記評価手段は、前記小節毎に前記評価基準データと、前記評価対象データと、比較して、前記類似度を算出し、前記類似度が所定値以下の前記小節を、評価対象外として、前記類似度を評価値とする付記2に記載の演奏評価装置。
[付記5]
前記評価手段は、連続した前記小節の前記評価基準データと、前記評価対象データと、比較して、前記類似度を算出して、前記類似度を評価値とする付記4に記載の演奏評価装置。
[付記6]
楽曲の演奏を評価する演奏評価装置を制御するコンピュータを、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データをに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成手段、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する評価対象データ作成手段、
前記評価基準データ作成手段により作成された前記評価基準データと、前記評価対象データ作成手段により作成された前記評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
[付記7]
楽曲の演奏を評価する演奏評価装置が実行する演奏評価方法であって、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成ステップと、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する評価対象データ作成ステップと、
前記評価基準データ作成ステップにより作成した前記評価基準データと、前記評価対象データ作成ステップにより作成した前記評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価ステップと、
を含むことを特徴とする演奏評価方法。
Claims (7)
- 楽曲の演奏を評価する演奏評価装置であって、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成手段と、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する評価対象データ作成手段と、
前記評価基準データ作成手段により作成された前記評価基準データと、前記評価対象データ作成手段により作成された前記評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価手段と、
を備える演奏評価装置。 - 前記評価手段は、前記評価基準データと前記評価対象データとの類似度を算出し、前記類似度を評価値とする請求項1に記載の演奏評価装置。
- 所定の前記楽曲について、前記評価手段により算出された前記評価値を評価ベース値とし、前記評価ベース値が算出された以降に算出された前記評価値と前記評価ベース値との相対値を算出する相対値算出手段と、
前記相対値算出手段により算出された前記相対値を示す画像の表示を制御する表示制御手段と、を備える請求項1又は2に記載の演奏評価装置。 - 前記評価基準データ作成手段は、前記楽曲の小節毎に前記評価基準データを作成し、
前記評価手段は、前記小節毎に前記評価基準データと、前記評価対象データと、比較して、前記類似度を算出し、前記類似度が所定値以下の前記小節を、評価対象外として、前記類似度を評価値とする請求項2に記載の演奏評価装置。 - 前記評価手段は、連続した前記小節の前記評価基準データと、前記評価対象データと、比較して、前記類似度を算出して、前記類似度を評価値とする請求項4に記載の演奏評価装置。
- 楽曲の演奏を評価する演奏評価装置を制御するコンピュータを、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成手段、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する評価対象データ作成手段、
前記評価基準データ作成手段により作成された前記評価基準データと、前記評価対象データ作成手段により作成された前記評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。 - 楽曲の演奏を評価する演奏評価装置が実行する演奏評価方法であって、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の基準となる評価基準波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価基準データを作成する評価基準データ作成ステップと、
前記楽曲の演奏により生成され、評価の対象となる評価対象波形データに基づいて、周波数軸上のパラメータと時間軸上のパラメータとの組み合わせからなる評価対象データを作成する評価対象データ作成ステップと、
前記評価基準データ作成ステップにより作成した前記評価基準データと、前記評価対象データ作成ステップにより作成した前記評価対象データと、の比較の結果に基づいて評価値を算出する評価ステップと、
を含むことを特徴とする演奏評価方法。
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