JP2017173655A - 音評価装置および音評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】時間軸方向で変化する音について人間の評価に近い評価の結果を得ることが可能な音評価装置および音評価方法を提供する。【解決手段】音高取得部６１は音声入力装置５０により入力される歌唱／演奏音データＳＤの音高を取得し、ノート音高得点算出部６２は参照データＲＤに基づいて音高得点をノート毎に算出する。音量取得部６５は歌唱／演奏音データＳＤの音量を取得し、ノート音量算出部６６は各ノート内における複数の音量からノート毎の音量を算出する。得点補正部６７はノート毎の音量に基づいて音高得点を補正する。【選択図】図２

Description

本発明は、歌唱音または演奏音等の音を評価する音評価装置および音評価方法に関する。

歌唱者の歌唱力を採点するカラオケ採点装置が知られている。特許文献１に記載されたカラオケ採点装置では、曲の前半よりも曲の後半の方でより採点値が増加するように採点値を増減させることにより歌唱力が採点される。

特開平９−２２２８９７号公報

特許文献１に記載されたカラオケ採点装置によると、歌唱者の後半の頑張りが採点値の向上につながる。しかしながら、そのカラオケ採点装置による採点値は、必ずしも人間の評価に近い評価の結果を表しているとは限らない。

本発明の目的は、時間軸方向で変化する音について人間の評価に近い評価の結果を得ることが可能な音評価装置および音評価方法を提供することである。

（１）本発明に係る音評価装置は、時間軸方向で変化する音を入力する入力手段と、入力された音における音量を取得する音量取得手段と、入力された音における音の要素を評価する評価手段と、取得される音量に基づいて音の要素の評価結果を補正する補正手段とを備えたものである。

この音評価装置においては、入力された音における音量が取得されるとともに、入力された音における音の要素が評価され、取得された音量に基づいて音の要素の評価結果が補正される。人間の聴感は変化する音の音量に依存して変化する。したがって、上記の構成により、時間軸方向で変化する音について人間の聴感に近い評価の結果を得ることができる。

（２）音の要素は、音高、発音タイミング、音色および音量の少なくとも１つを含んでもよい。この場合、時間軸方向で変化する音における音高、発音タイミング、音色または音量について人間の聴感に近い評価の結果を得ることができる。

（３）補正手段は、取得される音量が低下した場合に、補正後の評価結果が補正しない場合の評価結果よりも高くなるように音の要素の評価結果を補正してもよい。時間軸方向において音量が低下した場合には、音の要素に対する感覚が鈍くなる。そのため、人間が感じる音の要素のずれ量は実際のずれ量よりも小さい。そこで、音量が低下した場合に評価結果が高くなるように評価結果を補正することにより人間の聴感に近い評価結果を得ることができる。

（４）現時点で取得された音量と現時点よりも前に取得された音量の代表値との差と音の要素の評価結果の補正量との関係が定められ、補正手段は、現時点で取得された音量および関係に基づいて現時点で取得された音量についての補正量を決定し、決定した補正量に基づいて音の要素の評価結果を補正してもよい。この場合、定められた関係に基づいて音の要素の評価結果を容易かつ適切に補正することができる。

（５）音評価装置は、補正手段による評価結果の補正が行われたことを使用者に通知する通知手段をさらに備えてもよい。それにより、使用者は、音量による評価結果の補正が行われたことを容易に認識することができる。

（６）本発明に係る音評価方法は、時間軸方向で変化する音を入力するステップと、入力された音における音量を取得するステップと、入力された音における音の要素を評価するステップと、取得される音量に基づいて音の要素の評価結果を補正するステップとを含むものである。

この音評価方法においては、入力された音における音量が取得されるとともに、入力された音における音の要素が評価され、取得された音量に基づいて音の要素の評価結果が補正される。人間の聴感は変化する音の音量に依存して変化する。したがって、上記の方法により時間軸方向で変化する音について人間の聴感に近い評価の結果を得ることができる。

本発明によれば、時間軸方向で変化する音について人間の評価に近い評価の結果を得ることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る音評価装置の構成を示すブロック図である。 図１の採点部の機能的な構成を示すブロック図である。 減点率−音量差関係式の一例を示す模式図である。 減点率−音量差関係式の他の例を示す模式図である。 音高得点の補正の例を示すタイミング図である。 音評価装置における音評価方法を示すフローチャートである。 表示装置の画面上の音高得点の表示の一例を示す模式図である。 重み−音量差関係式の一例を示す模式図である。 音高得点の補正の他の例を示すタイミング図である。

以下、本発明の実施の形態に係る音評価装置および音評価方法について図面を用いて詳細に説明する。

（１）音評価装置の構成
図１は本発明の一実施の形態に係る音評価装置の構成を示すブロック図である。図１の音評価装置１は、カラオケ採点装置または演奏評価装置として用いられる。カラオケ採点装置は、楽曲の伴奏音を発生するとともに歌唱者により入力される歌唱音を評価する。また、演奏評価装置は、楽曲の１つのパートを除く複数のパートの伴奏音を発生するとともに演奏者により入力される楽器の演奏音を評価する。評価は、歌唱音および演奏音における音の要素が模範となる歌唱音および演奏音における音の要素からどの程度ずれているか判定することにより行われる。評価対象となる音の要素は、音高、発音タイミング、音色および音量の少なくとも１つを含む。本実施の形態では、音の要素として音高（ピッチ）が評価され、評価結果が得点で表される。

図１の音評価装置１は、操作部１０、記憶装置２０、再生装置３０、音声出力装置４０、音声入力装置５０、採点部６０および表示装置７０を含む。

操作部１０は、操作パネルもしくはリモコンに設けられる操作スイッチ、またはタッチパネルディスプレイ等に表示されるユーザインタフェース等を含み、使用者により操作される。例えば、使用者は、操作部１０を操作することにより楽曲の選択、楽曲の伴奏音の再生開始または再生停止等の動作を指示することができる。

記憶装置２０は、ハードディスク、光学ディスク、磁気ディスク、メモリカード、半導体メモリ等の記憶媒体により構成され、楽曲データおよび後述する減点率−音量差関係式を記憶する。楽曲データは、カラオケの歌唱の際に用いられるカラオケ楽曲に関連するカラオケ楽曲データ、または楽器の演奏の際に用いられるマイナスワン楽曲に関連するマイナスワン楽曲データを含む。カラオケ楽曲データは、参照データ（リファレンスデータ）ＲＤ、伴奏データおよび歌詞データを含む。マイナスワン楽曲データは、参照データＲＤ、伴奏データおよび楽譜データを含む。参照データＲＤは、歌唱または演奏すべきパートの構成音を指定するデータであり、例えばＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）データである。具体的には、参照データＲＤは、ボーカルパートのメロディまたは演奏すべき楽器のパートのメロディをガイドメロディとして表す。伴奏データは、楽曲の歌唱または演奏すべきパート以外のパートの伴奏音を表すデータであり、オーディオデータであってもよく、またはＭＩＤＩデータであってもよい。歌詞データは楽曲の歌詞を表し、楽譜データは楽曲の音符を表す。歌詞データおよび楽譜データには、歌詞テロップまたは音符の色を変化させるためのタイミング、楽曲のサビ部分の位置、メロディの開始部分の位置および楽曲の各構成部分の位置を示す情報等が含まれる。

再生装置３０は、音楽プレイヤまたはＭＩＤＩプレイヤ等からなり、操作部１０の操作に基づいて記憶装置２０から与えられる楽曲データＭＤを再生する。具体的には、再生装置３０は、楽曲データＭＤ内の伴奏データに基づいて伴奏音を表す楽音信号ＭＳを音声出力装置４０に与え、楽曲データＭＤ内の参照データＲＤを採点部６０に与え、楽曲データＭＤ内の歌詞データＬＹまたは楽譜データＳＣを表示装置７０に与える。

音声出力装置４０は、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換回路、増幅器およびスピーカ等を含み、楽音信号ＭＳに基づいて伴奏音を出力する。音声入力装置５０は、マイクロフォン、増幅器およびアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路等を含み、歌唱音または演奏音を歌唱／演奏音データＳＤとして採点部６０に入力する。

採点部６０は、再生装置３０から与えられる参照データＲＤおよび音声入力装置５０により入力される歌唱／演奏音データＳＤに基づいて歌唱音または演奏音の採点を行い、採点結果を含む表示情報ＤＩを生成する。本実施の形態では、採点部６０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）およびＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）を含む。ＲＯＭは、例えば不揮発性メモリからなり、システムプログラムおよび音評価プログラム等のコンピュータプログラムを記憶する。ＲＡＭは、例えば揮発性メモリからなり、ＣＰＵの作業領域として用いられるとともに、各種データを一時的に記憶する。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された音評価プログラムを実行することにより後述する音評価方法を行う。音評価プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納された形態で提供され、ＲＯＭまたは記憶装置２０にインストールされてもよい。また、採点部６０が通信網に接続されている場合、通信網に接続されたサーバから配信された音評価プログラムがＲＯＭまたは記憶装置２０にインストールされてもよい。本実施の形態では、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭがコンピュータを構成する。

表示装置７０は、液晶表示装置等からなり、表示情報ＤＩに基づいて採点結果を表示する。また、表示装置７０は、再生装置３０から与えられる歌詞データＬＹに基づいて歌詞テロップを表示し、または再生装置３０から与えられる楽譜データＳＣに基づいて楽譜を表示する。操作部１０および表示装置７０が一体的に構成されてもよい。

（２）音評価装置の機能的な構成
図２は図１の採点部６０の機能的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、採点部６０は、音高取得部６１、ノート音高得点算出部６２、音高得点集計部６３、表示情報生成部６４、音量取得部６５、ノート音量算出部６６および得点補正部６７を含む。採点部６０の各構成要素の機能は、ＣＰＵが音評価プログラムを実行することにより実現される。本実施の形態では、採点部６０は、歌唱音および演奏音の音高を採点する。

音高取得部６１は、図１の音声入力装置５０により入力される歌唱／演奏音データＳＤの音高を一定のサンプリング周期で取得する。音高の取得には、例えば、ゼロクロス間隔検出法、自己相関法またはこれらの組み合わせを用いることができる。音高は、例えばセント（ｃｅｎｔ）値で表される。

ノート音高得点算出部６２は、図１の再生装置３０から与えられる参照データＲＤに基づいて、音高取得部６１により取得された音高の得点を音高得点としてノート（音符）毎に算出する。この場合、後述する得点補正部６７により音高得点が補正され、ノート音高得点算出部６２は補正後のノート毎の音高得点を出力する。音高得点の算出方法については後述する。

音量取得部６５は、図１の音声入力装置５０により入力される歌唱／演奏音データＳＤの音量（ベロシティ）を一定のサンプリング周期で取得する。音量は、例えばデシベル（ｄＢ）値で表される。ノート音量算出部６６は、音量取得部６５により取得された各ノート内における複数の音量からノート毎の音量を算出する。得点補正部６７は、ノート音量算出部６６により算出されたノート毎の音量に基づいて、ノート音量算出部６６により算出される音高得点を補正する。音高得点の補正方法については後述する。

音高得点集計部６３は、所定区間内でノート音高得点算出部６２により算出された補正後のノート毎の音高得点を集計する。所定区間は、例えば１曲の全体、１または複数のフレーズの区間である。表示情報生成部６４は、ノート音高得点算出部６２により算出されるノート毎の音高得点および音高得点集計部６３による集計結果を含む表示情報ＤＩを生成する。また、表示情報生成部６４は、得点補正部６７により音高得点が補正された場合に補正が行われたことを通知するための情報を表示情報ＤＩに含ませてもよい。

（３）音高得点の算出方法および補正方法
以下、音高得点の算出方法および補正方法について説明する。本実施の形態では、ノート音高得点算出部６２は、参照データＲＤのノートオフ時に次式によりノート毎の音高得点を算出する。

音高得点＝満点−減点値×減点率 …（１）
上式（１）において、満点は例えば１００である。まず、減点値の算出方法について説明する。ノート音高得点算出部６２は、音高取得部６１による音高の取得と同期して一定のサンプリング周期で参照データＲＤの音高を取得し、歌唱／演奏音データＳＤの音高と参照データＲＤの音高との差分値を順次算出し、さらに各ノート内における複数の差分値の平均値に基づいて減点値を算出する。減点値は、音高の差分値が大きいほど大きくなるように決定される。例えば、減点値は音高の差分値に比例する。なお、歌唱／演奏音データＳＤの周波数および参照データＲＤの周波数を一定のサンプリング周期で順次抽出し、両方の周波数の差分値を算出し、さらに各ノート内における複数の差分値の平均値に基づいて減点値を算出してもよい。減点値は、周波数の差分値が大きいほど大きくなるように決定される。この場合、予め参照データＲＤにＬＰＦ（低域通過フィルタ）処理を行ってもよい。それにより、参照データＲＤの音高変化が滑らかになり、人間の歌唱音または楽器の演奏音の変化に近くなる。

次に、減点率の決定方法について説明する。得点補正部６７は、後述する音量差に基づいて減点率を決定する。まず、音量差が次式により算出される。

音量差＝過去音量−現在音量 …（２）
ここで、現在音量は、現時点のノートの音量である。また、過去音量は、現時点よりも前に取得された音量の代表値である。上式（２）からわかるように、音量が低下すると、音量差は正の値になり、音量が上昇すると、音量差は負の値になる。

ノート音量算出部６６は、各ノート内における複数の音量の平均値または最大値をノート毎の音量として算出する。この場合、次の処理の全てまたは一部が行われてもよい。音量取得部６５が歌唱／演奏音データＳＤにＬＰＦ処理を行い、処理後の歌唱／演奏音データＳＤから音量を取得してもよい。ノート音量算出部６６が時間軸上で不連続に変化する音量の部分を無効な音量として除去してもよい。ノート音量算出部６６が次の有効区間の音量のみを用いてノート毎の音量を算出してもよい。有効区間は、音量が予め設定されたしきい値以上となる区間、音高のばらつき（分散値）が所定値よりも低い区間、音高が一定となる区間、ならびにしゃくり、こぶし、フォールおよびビブラート等の技法が用いられない区間のうち１つまたは複数の区間である。上記の処理の全てまたは一部を行うことによりノート毎の音量を高い精度で算出することができる。ノート毎の音量は、図１の記憶装置２０に順次記憶される。

また、ノート音量算出部６６は、次の方法で過去音量を算出する。過去音量としては、現時点のノート（以下、現在ノートと呼ぶ。）の直前のノートの音量のみ、現在ノートの直前の所定数のノートの音量の平均値もしくは最大値、楽曲の開始から現在ノートの直前のノートまでの音量の平均値もしくは最大値、現在ノートの直前の所定数のノートの音量にＬＰＦ処理を行うことにより得られる音量、または楽曲の開始から現在ノートの直前のノートまでの複数の音量の中央値等が用いられる。音量の中央値は、複数の音量を昇順に並び替えた場合に中央に位置する音量である。

次に、得点補正部６７は、ノート音量算出部６６により算出されたノート毎の音量および記憶装置２０に記憶された減点率−音量差関係式に基づいて減点率を決定する。図３は減点率−音量差関係式の一例を示す模式図であり、図４は減点率−音量差関係式の他の例を示す模式図である。

図３の減点率−音量差関係式において、音量差が正の値Ｖ１以下である場合には、減点率は１．００で一定である。音量差が正の値Ｖ１と正の値Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）との間である場合には、減点率は音量差の増加につれて１．００から０．５０まで減少する。

音量差が値Ｖ１以下である場合には、現在ノートの減点値を４０とすると、上式（１）より音高得点は６０（＝１００−４０×１．００）となる。一方、音量差が値Ｖ２以上である場合には、現在ノートの減点値を４０とすると、上式（１）より音高得点は８０（＝１００−４０×０．５０）となる。このように、現在音量が過去音量よりも一定値以上低くなると、補正後の音高得点が補正前の音高得点よりも高くなる。すなわち、取得される音量が低下した場合に、補正後の評価結果が補正しない場合の評価結果よりも高くなる。これは、音量が低下した場合には、音高の評価を緩くすることを意味する。時間軸方向において音量が急激に低下した場合には、人間の聴感は音の変化に即座に追従することができないため、音高に対する感覚が鈍くなる。そのため、人間が感じる音高のずれ量は実際のずれ量よりも小さい。そこで、上記のように、音高得点を補正することにより人間の聴感に近い音高得点を得ることができる。

図４の減点率−音量差関係式において、音量差が負の値−Ｖ３以下である場合には、減点率は音量差の減少につれて１．００から増加する。音量差が値−Ｖ３よりも小さい場合には、減点率は１．００よりも大きくなるため、現在ノートの減点値が４０であると、上式（１）より音高得点は６０よりも低くなる。このように、現在音量が過去音量よりも一定値以上高くなると、補正後の音高得点が補正前の音高得点よりも低くなる。すなわち、取得される音量が上昇した場合に、補正後の評価結果が補正しない場合の評価結果よりも低くなる。これは、音量が一定値以上高くなった場合には、音高の評価を厳しくすることを意味する。音量が増加した場合には、音高のずれが聴感上目立つことになる。そのため、人間が感じる音高のずれ量は実際のずれ量よりも大きい。そこで、上記のように、音高得点を補正することにより人間の聴感に近い音高得点を得ることができる。

（４）音高得点の補正の一例
図５は音高得点の補正の一例を示すタイミング図である。図５には、ノート毎の音量の変化、減点率の変化および補正前後の音高得点の変化の一例が示される。図５の横軸は時間である。音高得点の変化については、補正前の音高得点が太い実線で描かれ、補正後の音高得点が太い点線で描かれている。

期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４での補正前の減点値はそれぞれｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４である。期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４での補正後の減点値はそれぞれＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４である。補正後の減点値は、補正前の減点値に減点率を乗算することにより得られた値である。期間Ｔ１では、期間Ｔ０に比べて音量が上昇している。この場合、期間Ｔ１についての減点率は１．００である。したがって、期間Ｔ１では、補正後の減点値Ｄ１は補正前の減点値ｄ１と等しい。そのため、補正後の音高得点は補正前の音高得点と等しい。期間Ｔ２では、期間Ｔ１に比べて音量が低下している。この場合、期間Ｔ２についての減点率は１．００よりも小さい。したがって、期間Ｔ２では、補正後の減点値Ｄ２が補正前の減点値ｄ２よりも小さくなる。そのため、補正後の音高得点は補正前の音高得点よりも高くなる。

期間Ｔ３では、期間Ｔ２に比べて音量が上昇している。この場合、期間Ｔ３についての減点率は１．００である。したがって、期間Ｔ３では、補正後の減点値Ｄ３は補正前の減点値ｄ３と等しい。そのため、補正後の音高得点は補正前の音高得点と等しい。期間Ｔ４では、期間Ｔ３に比べて音量が低下している。この場合、期間Ｔ４についての減点率は１．００よりも小さい。したがって、期間Ｔ４では、補正後の減点値Ｄ４が補正前の減点値ｄ４よりも小さくなる。そのため、補正後の音高得点は補正前の音高得点よりも高くなる。

（５）音評価方法および音評価プログラム
図６は音評価装置１における音評価方法を示すフローチャートである。図６の音評価方法は、図１の採点部６０のＣＰＵがＲＯＭまたは記憶装置２０に記憶された音評価プログラムを実行することにより行われる。

まず、図２の音高取得部６１が図１の音声入力装置５０により入力される歌唱／演奏音データＳＤから音高を取得し、ノート音高得点算出部６２が取得された音高に基づいて歌唱／演奏音データＳＤの現在ノートの音高を算出する（ステップＳ１）。ノート音高得点算出部６２は、参照データＲＤの現在ノートの音高を算出する（ステップＳ２）。また、音量取得部６５が音声入力装置５０により入力される歌唱／演奏音データＳＤから音量を取得し、ノート音量算出部６６が取得された音量に基づいて歌唱／演奏音データＳＤの現在ノートの音量を現在音量として算出する（ステップＳ３）。算出された音量は、記憶装置２０に記憶される。ノート音高得点算出部６２は、歌唱／演奏音データＳＤの音高および参照データＲＤの音高に基づいて減点値を算出する（ステップＳ４）。

次に、ノート音高得点算出部６２は、記憶装置２０に過去音量が存在するか否かを判定する（ステップＳ５）。過去音量が存在しない場合には、ノート音高得点算出部６２は、満点値から減点値を減算することにより現在ノートの音高得点を算出し（ステップＳ６）、算出した音高得点を記憶装置２０に記憶させる（ステップＳ７）。表示情報生成部６４は、算出された音高得点を含む表示情報ＤＩを表示装置７０に与えることにより現在ノートの音高得点を画面に表示させ（ステップＳ８）、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ５において過去音量が存在する場合には、ノート音高得点算出部６２は、過去音量と現在音量との差を音量差として算出し（ステップＳ９）、減点率−音量差関係式を用いて音量差に対応する減点率を決定する（ステップＳ１０）。さらに、ノート音高得点算出部６２は、減点値に減点率を乗算し（ステップＳ１１）、満点値から乗算後の減点値を減算することにより現在ノートの音高得点を算出し（ステップＳ１２）、算出した音高得点を記憶装置２０に記憶させる（ステップＳ１３）。表示情報生成部６４は、ノート音高得点算出部６２により算出された音高得点を含む表示情報ＤＩを表示装置７０に与えることにより現在ノートの音高得点を画面に表示させる（ステップＳ１４）。

音高得点集計部６３は、所定区間内の全てのノートの音高得点がノート音高得点算出部６２により算出されたか否かを判定する（ステップＳ１５）。所定区間内のいずれかのノートの音高得点が算出されていない場合には、ステップＳ１に戻り、所定区間内の残りのノートの音高得点が算出される。所定区間内の全てのノートの音高得点が算出された場合には、音高得点集計部６３は、記憶装置２０に記憶された所定区間内の複数のノートの音高得点を集計する（ステップＳ１６）。この場合、例えば、所定区間内の複数のノートの音高得点の平均値が所定区間の音高得点として算出される。表示情報生成部６４は、集計後の音高得点を含む表示情報ＤＩを表示装置７０に与えることにより所定区間の音高得点を画面に表示させる（ステップＳ１７）。

（６）画面表示の例
図７は表示装置２０の画面上の音高得点の表示の一例を示す模式図である。図７の例では、ノート毎の音高得点の変化が線分８１および数値で示され、曲全体の音高得点が数値で示されている。また、音量の低下に伴って補正された音高得点の近傍に星印の図形８２が表示されている。これにより、歌唱者、演奏音または聞き手は、歌唱音または演奏音の音量が低下したことにより音高得点が補正されたことを認識することができる。

なお、音高得点の補正が行われたことを使用者に通知するための方法は、星印の図形８２を表示することに限らず、他の図形が表示されてもよく、あるいは「音量が低下した箇所がありましたので採点補正を行いました。」のようなメッセージが表示されてもよい。また、補正された音高得点が補正されていない音高得点と異なる態様で表示されてもよい。例えば、補正された音高得点が点滅するように表示され、または異なる色で表示されてもよい。さらに、音高得点の補正が行われたことが効果音等の音声により使用者に通知されてもよい。

（７）音高得点の算出方法および補正方法の他の例
上記実施の形態では、減点値を用いて音高得点が算出され、減点率を補正することにより音高得点が補正されるが、音高得点の算出方法および補正方法はこれに限定されない。以下、音高得点の算出方法および補正方法の他の例について説明する。本例では、ノート音高得点算出部６２は、参照データＲＤのノートオフ時に次式によりノート毎の音高得点を算出する。

音高得点＝得点値×重み …（３）
上式（３）において、得点値は、上式（１）における減点値とは逆に、音高の差分値または周波数の差分値が小さいほど大きくなるように決定される。本例では、減点率−音量差関係式の代わりに重み−音量差関係式が用いられる。

図８は重み−音量差関係式の一例を示す模式図である。図８の重み−音量差関係式において、音量差が正の値Ｖ１以下である場合には、重みは１．００で一定である。音量差が正の値Ｖ１と正の値Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）との間である場合には、重みは音量差の増加につれて１．００から１．５０まで増加する。

音量差が値Ｖ１以下である場合には、現在ノートの得点値を６０とすると、上式（３）より音高得点は６０（＝６０×１．００）となる。一方、音量差が値Ｖ２以上である場合には、現在ノートの得点値を６０とすると、上式（３）より音高得点は９０（＝６０×１．５０）となる。本例においても、現在音量が過去音量よりも一定値以上低くなると、補正後の音高得点が補正前の音高得点よりも高くなる。すなわち、取得される音量が低下した場合に、補正後の評価結果が補正しない場合の評価結果よりも高くなる。それにより、人間の聴感に近い音高得点を得ることができる。

図８の重み−音量差関係式において、一点鎖線で示すように、音量差が負の値−Ｖ３以下である場合に重みが音量差の減少につれて１．００から減少してもよい。この場合には、図４の例と同様に、現在音量が過去音量よりも一定値以上高くなると、補正後の音高得点が補正前の音高得点よりも低くなる。すなわち、取得される音量が上昇した場合に、補正後の評価結果が補正しない場合の評価結果よりも低くなる。それにより、人間の聴感に近い音高得点を得ることができる。

図９は音高得点の補正の他の例を示すタイミング図である。図９には、ノート毎の音量の変化、重みの変化および補正前後の音高得点の変化の他の例が示される。図９の横軸は時間である。音高得点の変化については、補正前の音高得点が太い実線で描かれ、補正後の音高得点が太い点線で描かれている。

期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４での補正前の得点値はそれぞれｐ１，ｐ２，ｐ３，ｐ４である。期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４での補正後の得点値はそれぞれＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４である。補正後の得点値は、補正前の得点値に重みを乗算することにより得られた値である。期間Ｔ１では、期間Ｔ０に比べて音量が低下している。この場合、期間Ｔ１についての重みは１．００よりも大きい。したがって、期間Ｔ１では、補正後の得点値Ｐ１は補正前の得点値ｐ１よりも高くなる。すなわち、補正後の音高得点は補正前の音高得点よりも高くなる。期間Ｔ２では、期間Ｔ１に比べて音量が上昇している。この場合、期間Ｔ２についての重みは１．００である。したがって、期間Ｔ２では、補正後の得点値Ｐ２は補正前の得点値ｐ２と等しい。すなわち、補正後の音高得点は補正前の音高得点と等しい。

期間Ｔ３では、期間Ｔ２に比べて音量が低下している。この場合、期間Ｔ３についての重みは１．００よりも大きい。したがって、期間Ｔ３では、補正後の得点値Ｐ３は補正前の得点値ｐ３よりも高くなる。すなわち、補正後の音高得点は補正前の音高得点よりも高くなる。期間Ｔ４では、期間Ｔ３に比べて音量が上昇している。この場合、期間Ｔ４についての重みは１．００である。したがって、期間Ｔ４では、補正後の得点値Ｐ４は補正前の得点値ｐ４と等しい。すなわち、補正後の音高得点は補正前の音高得点と等しい。

（８）実施の形態の効果
本実施の形態に係る音評価装置１および音評価方法によれば、現在音量が過去音量よりも一定値以上低くなると、補正後の音高得点が補正前の音高得点よりも高くなる。それにより、音量の急激な低下により人間の聴感が音の変化に即座に追従することができずに音高に対する感覚が鈍くなった場合に人間が感じる音高のずれ量に一致するように音高得点が補正される。その結果、歌唱音または演奏音における音高について人間の聴感に近い評価の結果を得ることができる。

（９）他の実施の形態
上記実施の形態では、音の要素として音高を評価する場合について説明したが、評価されるべき音の要素は音高に限定されない。評価されるべき音の要素が、発音タイミング、音色または音量であってもよく、音高、発音タイミング、音色および音量のうち一部または全部であってもよい。この場合には、図１の音高取得部６１の代わりに上記の音の要素を取得する音要素取得部が設けられ、図１のノート音高得点算出部６２の代わりにノート毎の上記の音の要素の得点を算出するノート音要素得点算出部が設けられ、図１の音高得点集計部６３の代わりに所定区間内の複数のノート毎の音の要素の得点を集計する音要素得点集計部が設けられる。また、得点補正部６７は、取得された音量に基づいて上記の音の要素の得点を補正する。また、評価されるべき音の要素がコブシ、シャクリ、フォール等の技法であってもよい。すなわち、コブシ、シャクリ、フォール等の技法の評価を行ってもよい。

上記実施の形態では、減点率−音量差関係式または重み−音量差関係式等の関係式に基づいて音の要素の評価結果の補正が行われるが、関係式の代わりに減点率と音量差との対応関係または重みと音量差との対応関係等を示すテーブルに基づいて音の要素の評価結果の補正が行われてもよい。この場合、対応関係を示すテーブルが予め記憶装置２０に記憶される。

上記実施の形態では、参照データＲＤの各ノートの音量に基づいて音の要素の評価および評価結果の補正が行われるが、本発明は、参照データＲＤを用いずに音の要素の評価および評価結果の補正が行われる場合にも適用可能である。この場合、現在音量としては、例えば、現時点から数百ｍｓｅｃの区間における音量の平均値または最大値が用いられてもよい。また、過去音量としては、例えば、現時点の直前数秒の音量、現時点の直前数秒の音量の平均値もしくは最大値、楽曲の開始から現時点の直前の音量の平均値もしくは最大値、または現時点の直前数秒間における中央値等が用いられてもよい。

上記実施の形態では、取得される音量が低下した場合に、補正後の評価結果が補正しない場合の評価結果よりも高くなるように減点率または重みを調整しているが、本発明はこれに限定されず、取得される音量が低下した場合に音の要素を評価から除外することにより補正後の評価結果を補正しない場合の評価結果よりも高くしてもよい。この場合、音の要素を評価から除外することが音の要素の評価結果を補正することに相当する。

上記実施の形態では、音評価装置１の採点部６０の各構成要素が音評価プログラム等のソフトウエアにより実現されるが、採点部６０の構成要素の一部または全てが電子回路等のハードウエアにより実現されてもよい。

（１０）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることができる。

上記実施の形態では、音声入力装置５０が入力手段の例であり、音量取得部５５が音量取得手段の例であり、ノート音高得点算出部６２が評価手段の例であり、得点補正部６７が補正手段の例であり、表示情報生成部６４および表示装置７０が通知手段の例である。

本発明は、時間軸上で変化する音の評価等に利用することができる。

１…音評価装置，１０…操作部，２０…記憶装置，３０…再生装置，４０…音声出力装置，５０…音声入力装置，５５…音量取得部，６０…採点部，６１…音高取得部，６２…ノート音高得点算出部，６３…音高得点集計部，６４…表示情報生成部，６５…音量取得部，６６…ノート音量算出部，６７…得点補正部，７０…表示装置

Claims (6)

1. 時間軸方向で変化する音を入力する入力手段と、
   入力された音における音量を取得する音量取得手段と、
   入力された音における音の要素を評価する評価手段と、
   取得される音量に基づいて前記音の要素の評価結果を補正する補正手段とを備えた、音評価装置。
2. 前記音の要素は、音高、発音タイミング、音色および音量の少なくとも１つを含む、請求項１記載の音評価装置。
3. 前記補正手段は、取得される音量が低下した場合に、補正後の評価結果が補正しない場合の評価結果よりも高くなるように前記音の要素の評価結果を補正する、請求項１または２記載の音評価装置。
4. 現時点で取得された音量と現時点よりも前に取得された音量の代表値との差と前記音の要素の評価結果の補正量との関係が定められ、
   前記補正手段は、現時点で取得された音量および前記関係に基づいて現時点で取得された音量についての補正量を決定し、決定した補正量に基づいて前記音の要素の評価結果を補正する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の音評価装置。
5. 前記補正手段による前記評価結果の補正が行われたことを使用者に通知する通知手段をさらに備えた、請求項１〜４のいずれか一項に記載の音評価装置。
6. 時間軸方向で変化する音を入力するステップと、
   入力された音における音量を取得するステップと、
   入力された音における音の要素を評価するステップと、
   取得される音量に基づいて音の要素の評価結果を補正するステップとを含む、音評価方法。

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