JP6539887B2 - 楽音評価装置及びプログラム - Google Patents

Description

この発明は、楽器を演奏した際の楽音を評価する技術に関する。

楽器が正規のピッチに調律されているかを確認するために、楽音の周波数と各音名に割り当てられた基準周波数とのずれを視覚的に表示する調律器が用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の調律器は、入力された楽音信号の基本周期により音名を特定し、特定された音名に従って各音名に割当てた色を多色発光素子で発光させると共に、楽音信号の基準周波数からのピッチ誤差値に従って多色発光素子の発光量を制御する。したがって、特許文献１の調律器によれば、調律しようとしている楽音の音名とピッチ誤差の大きさを視覚的に確認することができる。

事前に録音された伴奏に合わせてユーザが歌唱するカラオケ装置において、音声のピッチと楽曲の正規のピッチとのずれを得点化して視覚的に表示する歌唱採点システムがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の歌唱採点システムは、ユーザが歌唱した楽曲に関する歌唱パラメータを、その楽曲において発声すべき正しい音声に基づく理想パラメータと対比することにより、ユーザの歌声に対する評価値を算出する。したがって、特許文献２の歌唱採点システムによれば、ユーザは自分の歌声がどれだけ理想的な歌声に近いかを視覚的に確認することができる。

特許第４４７３４７８号公報 特許第５１２６０５５号公報

楽器の演奏音が良い音であるかどうかはピッチの正確性のみでは評価できず、様々な要素を総合的に評価する必要がある。特に、楽器の演奏方法に熟練していない初心者は、自らが演奏した楽音が良い音であるかどうかを判断する技量に乏しく、指導者による助言に従って繰り返し練習する他に上達方法がなかった。

この発明は、楽器の演奏者に対して楽音の評価指標を提示することができる楽音評価技術を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明の第一の態様の楽音評価装置は、楽器の理想的な演奏を録音した参考楽音信号から抽出した参考特徴量を記憶する参考特徴量記憶部と、評価の対象とする入力楽音信号から抽出した特徴量における周波数スペクトルの分布状態と参考特徴量における周波数スペクトルの分布状態とを比較することで入力楽音信号のリッチネスを算出するリッチネス算出部と、リッチネスを入力楽音信号の評価結果として出力する評価結果出力部と、を含む。

この発明の第二の態様の楽音評価装置は、楽器の理想的な演奏を録音した参考楽音信号から抽出した参考特徴量を記憶する参考特徴量記憶部と、評価の対象とする入力楽音信号からアタック区間を検出する音節検出部と、入力楽音信号のアタック区間から抽出した特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化と参考特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化とを比較することで入力楽音信号のアタック明瞭度を算出するアタック明瞭度算出部と、アタック明瞭度を入力楽音信号の評価結果として出力する評価結果出力部と、を含む。

この発明の第三の態様の楽音評価装置は、評価の対象とする入力楽音信号からピッチを検出し、所定の時間区間におけるピッチの変化の度合いを表す音高安定度を算出する音高安定度算出部と、入力楽音信号から音量を算出し、時間区間における音量の変化の度合いを表す音量安定度を算出する音量安定度算出部と、入力楽音信号から周波数スペクトルを算出し、時間区間における周波数スペクトルの変化の度合いを表す音色安定度を算出する音色安定度算出部と、音高安定度、音量安定度及び音色安定度を入力楽音信号の評価結果として出力する評価結果出力部と、を含む。

この発明の第四の態様の楽音評価装置は、楽器の理想的な演奏を録音した参考楽音信号から抽出した参考特徴量を記憶する参考特徴量記憶部と、評価の対象とする入力楽音信号からアタック区間を検出する音節検出部と、入力楽音信号から抽出した特徴量における周波数スペクトルの分布状態と参考特徴量における周波数スペクトルの分布状態とを比較することで入力楽音信号のリッチネスを算出するリッチネス算出部と、入力楽音信号のアタック区間から抽出した特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化と参考特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化とを比較することで入力楽音信号のアタック明瞭度を算出するアタック明瞭度算出部と、入力楽音信号からピッチを検出し、所定の時間区間におけるピッチの変化の度合いを表す音高安定度を算出する音高安定度算出部と、入力楽音信号から音量を算出し、時間区間における音量の変化の度合いを表す音量安定度を算出する音量安定度算出部と、入力楽音信号から周波数スペクトルを算出し、時間区間における周波数スペクトルの変化の度合いを表す音色安定度を算出する音色安定度算出部と、リッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度を入力楽音信号の評価結果として出力する評価結果出力部と、を含む。

この発明によれば、楽器の演奏者に対して楽音の評価指標を提示することができる。これにより、楽器の演奏者は自らの演奏手法がどの程度の熟練度にあるのかを容易に把握することができる。したがって、楽器の演奏者がより良い楽音を発する演奏手法を習得することを支援することができる。

図１は、第一実施形態の楽音評価装置の機能構成を例示する図である。 図２は、第一実施形態の楽音評価方法の処理フローを例示する図である。 図３は、グラフ化した評価結果の表示例を示す図である。 図４は、第二実施形態の楽音評価装置の機能構成を例示する図である。 図５は、第二実施形態の楽音評価方法の処理フローを例示する図である。

以下、この発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、図面中において同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。

［第一実施形態］
この発明の第一実施形態は、スタンドアローン型の楽音評価装置である。すなわち、単独の機器である楽音評価装置に対して評価対象の楽音信号が入力され、その評価結果が出力される構成である。

第一実施形態の楽音評価装置１は、図１に示すように、入力端子１０、Ａ／Ｄ変換部１１、ラウドネス算出部１２、音節検出部１３、音高安定度算出部１４、音量安定度算出部１５、音色安定度算出部１６、リッチネス算出部１７、アタック明瞭度算出部１８、総合得点算出部１９、グラフ化部２０、評価結果出力部２１及び参考特徴量記憶部２２を例えば含む。

楽音評価装置１は、例えば、中央演算処理装置（CPU: Central Processing Unit）、主記憶装置（RAM: Random Access Memory）などを有する公知又は専用のコンピュータに特別なプログラムが読み込まれて構成された特別な装置である。楽音評価装置１は、例えば、中央演算処理装置の制御のもとで各処理を実行する。楽音評価装置１に入力されたデータや各処理で得られたデータは、例えば、主記憶装置に格納され、主記憶装置に格納されたデータは必要に応じて読み出されて他の処理に利用される。また、楽音評価装置１の各処理部の少なくとも一部が集積回路等のハードウェアによって構成されていてもよい。

楽音評価装置１が備える各記憶部は、例えば、RAM（Random Access Memory）などの主記憶装置、ハードディスクや光ディスクもしくはフラッシュメモリ（Flash Memory）のような半導体メモリ素子により構成される補助記憶装置、またはリレーショナルデータベースやキーバリューストアなどのミドルウェアにより構成することができる。

楽音評価装置１の入力端子１０には、評価の対象とする楽音信号（以下、入力楽音信号という。）が入力される。入力楽音信号は各種の楽器を演奏した際の演奏音が収録された音響信号である。演奏される楽器の種類は限定されず、例えばバイオリンやチェロのような弦楽器であってもよいし、トランペットやクラリネット、フルートのような管楽器であってもよい。入力楽音信号は、マイクロホン等の収音手段を入力端子１０へ接続してリアルタイムに楽器の演奏音を収音したものであってもよいし、あらかじめ楽器の演奏音をICレコーダーやスマートフォンの録音機能のような録音手段で不揮発性メモリやハードディスクドライブのような記録媒体へ録音し、入力端子１０へ接続した再生手段により再生することで入力してもよい。

楽音評価装置１でリアルタイムに演奏している楽音の評価をする場合には、評価対象の楽音を収音可能な位置に楽音評価装置１を設置する必要があるため、楽音評価装置１は携帯可能な装置として構成するとよい。具体的には、例えば、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末、モバイルコンピュータ等のようにマイクロホンを内蔵した汎用の情報処理装置に楽音評価装置１の機能を実装したアプリケーションプログラムをインストールして構成してもよいし、マイクロコンピュータを内蔵した小型の専用機器として構成してもよい。

参考特徴量記憶部２２には、評価の参考とする楽音信号（以下、参考楽音信号という）と、参考楽音信号から抽出した特徴量（以下、参考特徴量という）とが、関連付けて記憶されている。参考楽音信号は、理想的な演奏方法により演奏された際の演奏音を収音した音響信号である。参考特徴量記憶部２２には、楽器の種類別や楽器の機種別、奏法の種類別など、任意の基準で分類して複数種類の参考楽音信号が記憶されていてもよい。

以下、図２を参照して、第一実施形態の楽音評価装置１の処理手続きを説明する。

ステップＳ１１において、Ａ／Ｄ変換部１１は、入力端子１０から入力された入力楽音信号をデジタル信号に変換する。入力端子１０からの入力楽音信号がデジタル信号である場合にはＡ／Ｄ変換部１１は備えなくともよい。デジタル信号である入力楽音信号は、ラウドネス算出部１２、音高安定度算出部１４、音量安定度算出部１５、音色安定度算出部１６、リッチネス算出部１７、アタック明瞭度算出部１８及び総合得点算出部１９へ入力される。

ステップＳ１２において、ラウドネス算出部１２は、入力楽音信号から音量を算出する。音量の算出方法は周知のいかなる方法をも適用することができる。利用可能な音量算出方法としては、例えば、「特開２００８−０９６６９８号公報」に記載のものが挙げられる。算出した音量は、音量安定度算出部１５へ入力される。

ステップＳ１３において、音節検出部１３は、入力楽音信号から音の有無を検出し、アタック区間を検出する。一般に楽器の音は、発音開始時に周波数が高く、その後周波数が低下して一定の周波数に安定する。音楽の分野では、発音直後の部分をアタック、アタック部分からピッチが漸次低下していく部分をデケイ、ピッチが安定した部分をサスティーンと称している。したがって、音節検出部１３は、例えば、無音区間、有音でありアタックに該当する区間、有音でありサスティーンに該当する区間に、入力楽音信号を分類する。アタックの検出方法は周知のいかなる方法をも適用することができる。利用可能なアタック検出方法としては、例えば、「特許第４０８４４７０号公報」に記載のものが挙げられる。音節検出部１３は、入力楽音信号がアタック区間である場合に、アタック明瞭度算出部１９へ通知する。

ステップＳ１４において、音高安定度算出部１４は、入力楽音信号からピッチを検出し、所定の時間区間における音高安定度を算出する。音高安定度とは、評価対象の楽音におけるピッチの変化の度合いを表す評価指標である。一般的に楽器の演奏はピッチのふらつきが少ない方が良い音であると感じられる。したがって、ピッチの変化の度合いが小さい方が高い音高安定度を与えられるようにする。所定の時間区間は楽器の種類や楽器の機種、奏法の種類などにより調整すればよい。例えば、所定の時間区間は直近１秒間などに設定する。算出した音高安定度は、グラフ化部２０へ入力される。

ステップＳ１５において、音量安定度算出部１５は、ラウドネス算出部１２から入力された音量を参照し、所定の時間区間における音量安定度を算出する。音量安定度とは、評価対象の楽音における音量の変化の度合いを表す評価指標である。一般的に楽器の演奏は音量が安定している方が良い音であると感じられる。したがって、音量の変化の度合いが小さい方が高い音量安定度を与えられるようにする。所定の時間区間は音高安定度算出の時間区間と同様に、楽器の種類や楽器の機種、奏法の種類などにより調整すればよい。音量安定度算出部１５の時間区間は必ずしも音高安定度算出部１４の時間区間と一致しなくともよい。算出した音量安定度は、グラフ化部２０へ入力される。

ステップＳ１６において、音色安定度算出部１６は、入力楽音信号を周波数変換して周波数スペクトルを算出し、所定の時間区間における音色安定度を算出する。音色安定度は、周波数スペクトルの変化の度合いを表す評価指標である。一般的に楽器の演奏は音色のふらつきが少ない方が良い音であると感じられる。したがって、周波数スペクトルの変化の度合いが小さい方が高い音色安定度を与えられるようにする。所定の時間区間は音高安定度を算出する際の時間区間と同様に、楽器の種類や楽器の機種、奏法の種類などにより調整すればよい。音色安定度算出部１６の時間区間は必ずしも音高安定度算出部１４や音量安定度算出部１５の時間区間と一致しなくともよい。算出した音色安定度は、グラフ化部２０へ入力される。

ステップＳ１７において、リッチネス算出部１７は、入力楽音信号を周波数変換して算出した周波数スペクトルの分布状態と、参考特徴量記憶部２２に記憶されている参考特徴量から算出した周波数スペクトルの分布状態とを比較することで入力楽音信号のリッチネス（richness）を算出する。リッチネスとは、楽音の音色の豊かさを表す評価指標である。リッチネスは、評価対象の楽音から算出した周波数スペクトルの分布状態が、理想的な楽音から算出した周波数スペクトルの分布状態にどれだけ近いかを評価することで算出する。周波数スペクトルの分布状態は、例えば、三刺激値の比率（tristimulus ratio）などを考慮して評価する。三刺激値による音色の評価方法に関しては「Pollard, H. F., Jansson, E. V., “A Tristimulus Method for the Specification of Musical Timbre”, Acustica, vol. 51, No. 3, pp. 162-171, 1982.」などの記載を参照されたい。算出したリッチネスは、グラフ化部２０へ入力される。

ステップＳ１８において、アタック明瞭度算出部１８は、音節検出部１３から通知されたアタック区間において、入力楽音信号の特徴量からノイズの量及びピッチの変化を算出し、参考特徴量記憶部２２に記憶された参考特徴量から算出したアタック区間のノイズの量及びピッチの変化と比較することで入力楽音信号のアタック明瞭度を算出する。アタック明瞭度とは、楽音のアタック部分がどれだけ明瞭に発音されているかを示す評価指標である。アタック明瞭度は、アタック区間のノイズの量、また、アタック区間のピッチがふらついているか、などを総合的に評価して算出される。算出したアタック明瞭度は、グラフ化部２０へ入力される。

ステップＳ１９において、総合得点算出部１９は、ラウドネス算出部１２からの音量と音節検出部１３からのアタック区間とを参照しながら、入力楽音信号からリッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度を算出し、これらに基づいて入力楽音信号の総合得点を算出する。総合得点の算出方法は、例えば、各評価指標の評価値を２０点満点に換算し、それらを合計した値を総合得点とすればよい。このとき特定の評価指標に重み付けをして合計した値を１００点満点に換算し、総合得点としてもよい。算出した総合得点は、評価結果表示部２１へ出力される。

ステップＳ２０において、グラフ化部２０は、リッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度をグラフ化し、評価結果出力部２１へ出力する。グラフの表示形態は任意に設計できる。図３に各評価指標をグラフ化した例を示す。図３の例は、ピッチの誤差を表示する調律器の機能（２１１ａ、２１１ｂ）と楽音評価装置の機能（２１２ａ、２１２ｂ）を単一の機器に実装した場合の例である。例えば、図３（Ａ）に示すように、音高安定度（図中では「Pitch」）、音量安定度（図中では「Dynamics」）、音色安定度（図中では「Timbre」）、リッチネス（図中では「Brightness」）、アタック明瞭度（図中では「Attack」）を円の中心から放射状に軸を取って各評価値をプロットしたレーダーチャートとしてグラフ化してもよい（２１２ａ）。また、例えば、図３（Ｂ）に示すように、音の明度（図中では「Brightness」）、音高誤差（図中では「Pitch」）又は音量（図中では「Dynamics」）から選択したいずれかの評価指標について時間変化を表示する折れ線グラフとし、任意に評価指標を切り替えられるようにグラフ化してもよい（２１２ｂ）。図３（Ｂ）の例は、音高誤差（図中では「Pitch」）を表示している状態であり、グラフ部分を円弧状にスワイプまたはフリックすることで音量（図中では「Dynamics」）や音の明度（図中では「Brightness」）に表示を切り替えることができる。このとき、音高誤差は中央の水平線を正規のピッチとして入力楽音信号のピッチのずれを時系列に表示し、音量は画面下方を最低音量（無音）とし画面上方を最大音量として入力楽音信号の音量を時系列に表示する。

ステップＳ２１において、評価結果出力部２１は、グラフ化部２０から入力されるグラフ化された各評価指標と総合得点算出部１９から入力される総合得点とを入力楽音信号の評価結果として出力する。評価結果出力部２１は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイのような汎用的な表示装置であってもよいし、例えば各評価指標に対応するＬＥＤを色別に配列した専用の表示装置であってもよい。

上述の実施形態では、楽音評価装置は、リッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度の五種類の評価指標を算出する例を説明したが、これらの評価指標の任意の組み合わせを算出するように構成してもよい。例えば、リッチネスのみを算出する構成としてもよい。この場合、音高安定度算出部１４、音量安定度算出部１５、音色安定度算出部１６及びアタック明瞭度算出部１８は備えなくともよい。また、例えば、アタック明瞭度のみを算出する構成としてもよい。この場合、音高安定度算出部１４、音量安定度算出部１５、音色安定度算出部１６及びリッチネス算出部１７は備えなくともよい。また、例えば、音高安定度、音量安定度及び音色安定度の組み合わせを算出する構成としてもよい。この場合、リッチネス算出部１７及びアタック明瞭度算出部１８は備えなくともよい。

上記のように構成することにより、楽音評価装置１の利用者は、楽器を演奏しながら、自らの演奏する楽音のリッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度などの評価指標を確認することができる。これにより、利用者は自らの演奏手法がどの程度の習熟度にあるのかを容易に把握することができる。したがって、楽音評価装置１は利用者がより良い楽音を発する演奏手法を習得することを支援することができる。

［第二実施形態］
この発明の第二実施形態は、サーバ型の楽音評価装置である。サーバ型の楽音評価装置は、複数の評価者端末へサンプル楽音を提示して、評価者端末から入力された評価投票に基づいてサンプル楽音の評価結果を学習する。また、サーバ型の楽音評価装置は、利用者端末から受信する楽音信号を評価してサンプル楽音の評価結果と比較して利用者端末へ評価結果を返信する。

第二実施形態の楽音評価装置２は、図４に示すように、ラウドネス算出部１２、音節検出部１３、音高安定度算出部１４、音量安定度算出部１５、音色安定度算出部１６、リッチネス算出部１７、アタック明瞭度算出部１８、評価結果出力部２１及び参考特徴量記憶部２２を第一実施形態と同様に含み、例えば、サンプル楽音記憶部２３、評価投票部２４、楽音評価更新部２５及び評価要求受付部２６をさらに含む。

楽音評価装置２は、評価者端末３及び利用者端末４と、図示していない通信網を通じて通信を行う。この通信網は、例えば、インターネットやＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、専用線、公衆交換電話網、携帯電話通信網などで構成することができる。

評価者端末３及び利用者端末４は、例えば、中央演算処理装置（CPU: Central Processing Unit）、主記憶装置（RAM: Random Access Memory）などを有する公知又は専用のコンピュータに特別なプログラムが読み込まれて構成された特別な装置である。評価者端末３及び利用者端末４は、例えば、中央演算処理装置の制御のもとで各処理を実行する。評価者端末３及び利用者端末４に入力されたデータや各処理で得られたデータは、例えば、主記憶装置に格納され、主記憶装置に格納されたデータは必要に応じて読み出されて他の処理に利用される。また、評価者端末３及び利用者端末４の各処理部の少なくとも一部が集積回路等のハードウェアによって構成されていてもよい。

評価者端末３及び利用者端末４は、通信機能を有しており、ウェブブラウザ等のアプリケーションプログラムにより楽音評価装置２から受信する情報を表示し、また、評価者端末３及び利用者端末４上で入力された情報を楽音評価装置２へ送信する機能を備える汎用的な情報処理機器である。また、少なくとも評価者端末３は、楽音評価装置２から受信する楽音信号を再生するスピーカー等の音響機能を有している。具体的には、評価者端末３及び利用者端末４は、パーソナル・コンピュータや携帯電話、スマートフォン、タブレット端末などである。

以下、図５を参照して、第二実施形態の楽音評価装置２の処理手続きを説明する。以下では、上述の第一実施形態との相違点を中心に説明する。

サンプル楽音記憶部２３には、複数のサンプル楽音信号と各サンプル楽音信号の評価結果が関連付けて記憶されている。サンプル楽音信号は、不特定の演奏者が楽器を演奏した演奏音を収録した楽音信号である。サンプル楽音信号は楽器の種類や楽器の機種、奏法の種類などの任意の基準により分類して記憶するように構成してもよい。

ステップＳ２４において、評価投票部２４は、サンプル楽音記憶部２３に記憶されたサンプル楽音信号を評価者端末３へ提示する。評価者端末３は、提示されたサンプル楽音信号に対して評価者が採点した評価結果を含めた評価投票を生成し、その評価投票を楽音評価装置２に送信する。評価投票部２４は、評価者端末３から評価投票を受信する。サンプル楽音信号の評価は、一つのサンプル楽音を提示して各評価指標の得点を入力する方法でもよいし、無作為もしくは一定の基準に従って抽出した二つのサンプル楽音を提示して、いずれのサンプル楽音が良い音であると感じるかを入力する方法でもよい。

ステップＳ２５において、楽音評価更新部２５は、評価者端末３から受信した評価投票に含まれる評価結果に基づいて、サンプル楽音記憶部２３に記憶されたサンプル楽音信号の評価結果を更新する。評価結果を更新する方法は、例えば、記憶されている評価結果を最新の評価結果で上書きすることで更新してもよいし、各サンプル楽音信号に対する過去の評価結果を記憶しておき、その平均値を計算して更新してもよい。また、二つのサンプル楽音の比較による評価結果であれば、良い音とされたサンプル楽音の評価結果に所定の得点を加算し、悪い音とされたサンプル楽音の評価結果から所定の得点を減算することで更新してもよい。

楽音評価更新部２５は、サンプル楽音信号の評価結果に基づいて、機械学習の手法を用いて、参考特徴量記憶部２２に記憶された参考楽音信号の特徴量を学習するように構成してもよい。このときサンプル楽音信号の評価結果があらかじめ定めた閾値を超える場合に限って学習対象としてもよい。

ステップＳ２６において、評価要求受付部２６は、利用者端末４から楽音信号を受信し、その楽音信号を入力楽音信号として生成する。受信した楽音信号がアナログ信号である場合には、第一実施形態の楽音評価装置と同様に、Ａ／Ｄ変換部１０によりデジタル信号に変換する。デジタル信号である入力楽音信号は、ラウドネス算出部１２、音高安定度算出部１４、音量安定度算出部１５、音色安定度算出部１６、リッチネス算出部１７及びアタック明瞭度算出部１８へ入力される。

ステップＳ１２からステップＳ１８において、楽音評価装置２は、第一実施形態の楽音評価装置１と同様に、リッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度を算出する。算出したリッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度は、評価結果出力部２１へ入力される。

ステップＳ２１において、評価結果出力部２１は、リッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度を評価結果として、入力楽音信号を送信してきた利用者端末４へ送信する。また、評価結果出力部２１は、入力楽音信号と評価結果とを関連付けて新たなサンプル楽音信号としてサンプル楽音記憶部２３へ記憶する。

評価結果出力部２１は、入力楽音信号の評価結果をサンプル楽音記憶部２３に記憶されたサンプル楽音信号の評価結果と比較して、入力楽音信号の順位を求めて評価結果に含めてもよい。順位を求める際には、第一実施形態の総合得点算出部１９と同様に入力楽音信号の総合得点とサンプル楽音信号の総合得点を算出し、総合得点の降順の順位を求めればよい。このとき、全体における順位や、同一の楽器内での順位、同一の機種内での順位、同一音高内での順位など、複数の基準で分類したカテゴリ内での順位を求めてもよい。

利用者端末４は評価結果出力部２１から受信した入力楽音信号の評価結果を出力する。表示形態は任意に選択することができる。例えば、第一実施形態のグラフ化部２０と同様に、レーダーチャートや折れ線グラフなどに変換して画面表示することができる。

上述の実施形態では、楽音評価装置は、リッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度の五種類の評価指標を算出する例を説明したが、第一実施形態と同様に、これらの評価指標の任意の組み合わせを算出するように構成してもよい。

上記のように構成することにより、楽音評価装置２の利用者は、自らの演奏した楽音のリッチネス、アタック明瞭度、音高安定度、音量安定度及び音色安定度などの評価指標を確認することができ、また、自分の演奏が他の演奏者の中でどのレベルにあるのかを容易に把握することができる。したがって、楽音評価装置２は利用者がより良い楽音を発する演奏手法を習得することを支援することができ、また、演奏者がより良い演奏方法を習得するモチベーションを向上させることができる。さらに、参考楽音信号を機械学習の手法により学習するため、多くのサンプル楽音を収集することにより、多くの人が理想的と考える楽音に近い演奏方法を習得することを支援することができる。

この発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。上記実施形態において説明した各種の処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。

［プログラム、記録媒体］
上記実施形態で説明した各装置における各種の処理機能をコンピュータによって実現する場合、各装置が有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記各装置における各種の処理機能がコンピュータ上で実現される。

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるＡＳＰ（Application Service Provider）型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの（コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等）を含むものとする。

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、本装置を構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。

１、２ 楽音評価装置
３ 評価者端末
４ 利用者端末
１０ 入力端子
１１ Ａ／Ｄ変換部
１２ ラウドネス算出部
１３ 音節検出部
１４ 音高安定度算出部
１５ 音量安定度算出部
１６ 音色安定度算出部
１７ リッチネス算出部
１８ アタック明瞭度算出部
１９ 総合得点算出部
２０ グラフ化部
２１ 評価結果出力部
２２ 参考特徴量記憶部
２３ サンプル楽音記憶部
２４ 評価投票部
２５ 楽音評価更新部
２６ 評価要求受付部

Claims (6)

1. 楽器の理想的な演奏を録音した参考楽音信号から抽出した参考特徴量を記憶する参考特徴量記憶部と、
   評価の対象とする入力楽音信号からアタック区間を検出する音節検出部と、
   上記入力楽音信号の上記アタック区間から抽出した特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化と上記参考特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化とを比較することで上記入力楽音信号のアタック明瞭度を算出するアタック明瞭度算出部と、
   上記アタック明瞭度を上記入力楽音信号の評価結果として出力する評価結果出力部と、
   を含む楽音評価装置。
2. 楽器の理想的な演奏を録音した参考楽音信号から抽出した参考特徴量を記憶する参考特徴量記憶部と、
   評価の対象とする入力楽音信号からアタック区間を検出する音節検出部と、
   上記入力楽音信号から抽出した特徴量における周波数スペクトルの分布状態と上記参考特徴量における周波数スペクトルの分布状態とを比較することで上記入力楽音信号のリッチネスを算出するリッチネス算出部と、
   上記入力楽音信号の上記アタック区間から抽出した特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化と上記参考特徴量におけるノイズの量及びピッチの変化とを比較することで上記入力楽音信号のアタック明瞭度を算出するアタック明瞭度算出部と、
   上記入力楽音信号からピッチを検出し、所定の時間区間におけるピッチの変化の度合いを表す音高安定度を算出する音高安定度算出部と、
   上記入力楽音信号から音量を算出し、上記時間区間における音量の変化の度合いを表す音量安定度を算出する音量安定度算出部と、
   上記入力楽音信号から周波数スペクトルを算出し、上記時間区間における上記周波数スペクトルの変化の度合いを表す音色安定度を算出する音色安定度算出部と、
   上記リッチネス、上記アタック明瞭度、上記音高安定度、上記音量安定度及び上記音色安定度を上記入力楽音信号の評価結果として出力する評価結果出力部と、
   を含む楽音評価装置。
3. 請求項２に記載の楽音評価装置であって、
   上記リッチネス、上記アタック明瞭度、上記音高安定度、上記音量安定度及び上記音色安定度に基づいて算出した総合得点を上記入力楽音信号の評価結果に含める総合得点算出部をさらに含む楽音評価装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の楽音評価装置であって、
   マイクロホンで収音した音響信号をデジタル信号に変換して上記入力楽音信号を生成するＡ／Ｄ変換部と、
   上記評価結果をグラフ化して画面表示するグラフ化部と、
   をさらに含む楽音評価装置。
5. 請求項１から３のいずれかに記載の楽音評価装置であって、
   複数のサンプル楽音信号と上記サンプル楽音信号の評価結果を関連付けて記憶するサンプル楽音記憶部と、
   上記サンプル楽音信号を評価者端末へ提示し、上記評価者端末から入力された評価結果を含む評価投票を受け付ける評価投票部と、
   上記評価投票に含まれる評価結果に基づいて上記サンプル楽音信号の評価結果を更新する楽音評価更新部と、
   利用者端末から受信した楽音信号を上記入力楽音信号として生成する評価要求受付部と、
   をさらに含み、
   上記評価結果出力部は、上記入力楽音信号の評価結果を上記利用者端末へ送信するものである
   楽音評価装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の楽音評価装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。