JPH0438354B2 - - Google Patents

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JPH0438354B2
JPH0438354B2 JP59157809A JP15780984A JPH0438354B2 JP H0438354 B2 JPH0438354 B2 JP H0438354B2 JP 59157809 A JP59157809 A JP 59157809A JP 15780984 A JP15780984 A JP 15780984A JP H0438354 B2 JPH0438354 B2 JP H0438354B2
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signal
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  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は俗に言う「カラオケ装置」等の音声信
号記録再生装置と用いて、ユーザーの歌う音声信
号を、基準となる磁気テープ等の再生音声信号と
比較して自動的にユーザーの歌唱力を採点する採
点装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field The present invention is used with an audio signal recording and reproducing device such as a ``karaoke device'' to convert an audio signal sung by a user into a reproduced audio signal from a reference magnetic tape or the like. The present invention relates to a scoring device that automatically scores a user's singing ability by comparing it with the user's singing ability.

従来例の構成とその問題点 音響機器の一分野として、磁気テープ等の記録
媒体に記録された楽器などの演奏音楽信号を再
生・拡大し、これに合せてユーザーが歌を唄うと
上記演奏音楽信号と混合して拡声する、俗に言う
「カラオケ装置」と呼ばれているものがあり、広
く一般家庭用あるいは業務用として普及してい
る。
Configuration of conventional examples and their problems As a field of audio equipment, music signals played by instruments such as musical instruments recorded on recording media such as magnetic tape are reproduced and expanded, and when a user sings along with this, the above-mentioned music is reproduced. There is what is commonly called a ``karaoke device,'' which mixes with the signal and amplifies the sound, and is widely used for home and business use.

上記「カラオケ装置」を用いて歌を唄うことに
より、ユーザーは喜びや満足感を得ることができ
るが、近年、自らの歌唱力を向上させたいと思う
人々が増加しており、歌唱力向上のために歌の先
生の指導を受ける人もいるが、誰もが可能なこと
ではなく、一人で歌の勉強ができる一つの手段と
して、「音声多重テープ」とよばれる磁気テープ
等の音声多重式の記録媒体なるものが急速に普及
してきている。この音声多重式の記録媒体とは一
例として、磁気テープの場合、第1図に示すよう
に、磁気テープ1における第1のトラツク101
に歌手などのボーカル信号が、第2のトラツク1
02に楽器等の演奏音楽信号がそれぞれ記録され
たものである。この磁気テープを用いる場合、第
2図に示すような構成の音声多重式の「カラオケ
装置」が用いられ、磁気テープ1に記録されたボ
ーカル信号および演奏音楽信号を、磁気ヘツド2
01と増幅器202よりなる第1の磁気テープ再
生手段2と、磁気ヘツド301と増幅器302よ
りなる第2のテープ再生手段3とにより再生し、
この2つの出力をマイク401と増幅器402よ
りなるマイク入力手段の出力とともに混合増幅器
5により混合・電力増幅してスピーカ6より音響
信号として出力する。
By singing using the above-mentioned "karaoke device," the user can gain joy and satisfaction, but in recent years, the number of people who want to improve their singing ability has increased, and the number of people who want to improve their singing ability has increased. Some people receive guidance from a singing teacher, but this is not possible for everyone, and one way to study singing on your own is to use an audio multiplexing method such as magnetic tape called ``audio multiplex tape.'' recording media are rapidly becoming popular. For example, in the case of a magnetic tape, this audio multiplexing type recording medium is a first track 101 on a magnetic tape 1, as shown in FIG.
A vocal signal from a singer or the like is sent to the second track 1.
02 are recorded with musical signals played by musical instruments, etc., respectively. When using this magnetic tape, an audio multiplexing type "karaoke apparatus" having the configuration shown in FIG.
01 and an amplifier 202, and a second tape reproducing means 3 consisting of a magnetic head 301 and an amplifier 302,
These two outputs are mixed and power amplified by a mixing amplifier 5 together with the output of a microphone input means consisting of a microphone 401 and an amplifier 402, and outputted from a speaker 6 as an acoustic signal.

上記の装置を用いて、記録媒体に記録されてい
るボーカル信号を聴き、自分で実際にボーカル信
号に合せて唄う練習をすれば歌唱力の上達が図れ
るとされているが、どんなに練習を重ねても、自
分の唄が手本となつているボーカル信号の唄い方
にどれだけ近づいているのか、すなわち自分の歌
唱力がどの程度向上しているのかがユーザー自身
には分らないという欠点があり、又、間違つた唄
い方をしていてもユーザー自身はそれに気づかな
いままであつたりして、個人での練習をする際に
は自ずと限界が生じ、興味がなくなつて練習意欲
もなくしてしまうことも多いという欠点を有して
いた。
It is said that you can improve your singing ability by listening to vocal signals recorded on a recording medium using the above device and practicing singing along with the vocal signals yourself, but no matter how much you practice, However, the drawback is that users themselves cannot tell how close their own singing style is to the modeled vocal signal, in other words, how much their singing ability has improved. Also, even if the user sings in the wrong way, the user may not be aware of it, and when practicing individually, there will naturally be a limit, and the user will lose interest and lose the desire to practice. It had the disadvantage that it was often

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、
音声多重式の記録媒体等に記録されているボーカ
ル信号とユーザーの唄う音声信号とを比較し、そ
の合致度を得点として算出・表示して、ユーザー
の歌唱力に対する一つの客観的評価手段となし、
特に、より正確に合致度を得点として算出する採
点機を提供することを目的とする。
Purpose of the invention The present invention solves the above-mentioned conventional problems.
The vocal signal recorded on an audio multiplex recording medium etc. is compared with the user's singing voice signal, and the degree of matching is calculated and displayed as a score, which serves as an objective evaluation method for the user's singing ability. ,
In particular, it is an object of the present invention to provide a scoring machine that more accurately calculates the degree of matching as a score.

発明の構成 本発明の採点装置は、入力される第1の音声信
号の音階の高低の変化を検出する第1の音階変化
検出手段と、入力される第2の音声信号の音階の
高低の変化を検出する第2の音階変化検出手段
と、第1の音声信号の音階の高低の変化の回数を
計数記憶する第1の計数記憶手段と、第2の音声
信号の音階の高低の変化の回数を計数記憶する第
2の計数記憶手段と、第1の音声信号の無信号部
を検出する第1の休止検出手段と、第2の音声信
号の無信号部を検出する第2の休止検出手段と、
第2の休止検出手段により休止が検出された回数
を計数記憶する第3の計数記憶手段と、第2の休
止検出手段により第2の音声信号の休止解除が検
知された時に、第1の休止検出手段の出力情報を
みることによつて第1の音声信号の休止もほぼ同
時に解除されたかどうかを検出する休止同時解除
検出手段と、第1の音声信号の休止解除が第2の
音声信号の休止解除とほぼ同時であつたと休止同
時解除検出手段が検出した回数を計数記憶する第
4の計数記憶手段と、第1の計数記憶手段に記憶
されている情報と第2の計数記憶手段に記憶され
ている情報とを比較演算し、さらに第3の計数記
憶手段に記憶されている情報と第4の計数記憶手
段に記憶されている情報との割合の応じて第1の
音声信号が第2の音声信号とどの程度、合致して
いるかを得点として算出する得点計算手段と、第
1の音声信号を整流する第1の整流手段と該第1
の整流手段の整流電圧を積分する第1の積分手段
と、該第1の積分手段の時定数とは異なる時定数
で該第1の整流手段の整流電圧を積分する第2の
積分手段と、該第1の積分手段の出力電圧と第2
の積分手段の出力電圧とを比較する第1のコンパ
レータと、該第1のコンパレータにより第1の音
声信号の発生があるごとに、ほぼ該発生に対応し
た第1のパルスをとりだすとともに、第2の音声
信号を整流する第2の整流手段と該第2の整流手
段の整流電圧を積分する第3の積分手段と、該第
3の積分手段の時定数とは異なる時定数で該第2
の整流手段の整流電圧を積分する第4の積分手段
と、該第3の積分手段の出力電圧と第4の積分手
段の出力電圧とを比較する第2のコンパレータ
と、第2の音声信号の発生があるごとに、ほぼ該
発生に対応した第2のパルスをとりだし、前記第
1のパルスおよび第2のパルスを入力する非一致
検出手段とから構成されており、この構成によつ
て、第1の音声信号としてユーザーの唄う音声信
号、第2の音声信号として歌の手本となる記録媒
体に記録されているボーカル信号の再生音声信号
とどの程度合致しているかが得点として算出され
るため、ユーザーは自分の歌唱力が記録媒体のボ
ーカル信号と比較してどの程度のレベルであるか
が認識できるものである。
Structure of the Invention The scoring device of the present invention includes a first scale change detection means for detecting a change in the pitch of a scale of a first audio signal to be input, and a change in pitch of a scale of a second audio signal to be input. a second scale change detection means for detecting the number of pitch changes in the scale of the first audio signal; a first counting storage means for counting and storing the number of pitch changes in the scale of the first audio signal; a second count storage means for counting and storing , a first pause detection means for detecting a no-signal portion of the first audio signal, and a second pause detection means for detecting a no-signal portion of the second audio signal. and,
a third counting storage means for counting and storing the number of times a pause is detected by the second pause detection means; Pause simultaneous release detection means detects whether or not the pause of the first audio signal is also canceled at substantially the same time by looking at output information of the detection means; a fourth count storage means for counting and storing the number of times that the pause simultaneous release detection means detects that the pause is almost simultaneously released, and the information stored in the first count storage means and the information stored in the second count storage means. The first audio signal is compared with the information stored in the second counting storage means, and the first audio signal is compared with the information stored in the fourth counting storage means. a first rectifying means for rectifying the first audio signal; a first rectifying means for rectifying the first audio signal;
a first integrating means for integrating the rectified voltage of the rectifying means; and a second integrating means for integrating the rectified voltage of the first rectifying means with a time constant different from the time constant of the first integrating means; The output voltage of the first integrating means and the second
a first comparator that compares the output voltage of the integrating means; and each time a first audio signal is generated by the first comparator, a first pulse approximately corresponding to the generation is taken out, and a second a second rectifying means for rectifying the audio signal; a third integrating means for integrating the rectified voltage of the second rectifying means; and a third integrating means for integrating the rectified voltage of the second rectifying means;
a fourth integrating means for integrating the rectified voltage of the rectifying means; a second comparator for comparing the output voltage of the third integrating means with the output voltage of the fourth integrating means; The device includes a non-coincidence detection means which extracts a second pulse corresponding to the occurrence each time the occurrence occurs, and inputs the first pulse and the second pulse. The score is calculated based on how well the first audio signal matches the user's singing audio signal, and the second audio signal matches the reproduced audio signal of the vocal signal recorded on the recording medium that serves as a song model. , the user can recognize the level of his or her singing ability compared to the vocal signal on the recording medium.

実施例の説明 第3図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。4はユーザーの唄う音声を電気信号に変換
し増幅を行なうマイク入力手段で、401はマイ
ク、402は増幅器である。2は音声多重式の記
録媒体に記録されているボーカル信号の再生を行
なう第1の磁気テープ再生手段で、201は磁気
ヘツド、202は増幅器である。7は第1の波形
変換手段で、ユーザーが唄う音声のパルス信号へ
の変換を行なうものである。8は第2の波形変換
手段で、記録媒体のボーカル信号のパルス信号へ
の変換を行なうものである。9は第1の音階変化
検出手段で、ユーザーが唄う音声の音階の変化を
検出するものである。10は第2の音階変化検出
手段で、ボーカル信号の音階の変化を検出するも
のである。11は第1の計数記憶手段で、ユーザ
ーが唄う音声の音階の高低の変化別にその回数の
計数記憶を行なうものである。12は第2の計数
記憶手段で、ボーカル信号の音階の高低の変化別
にその回数の計数記憶を行なうものである。
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. 4 is a microphone input means for converting the user's singing voice into an electrical signal and amplifying it; 401 is a microphone; and 402 is an amplifier. 2 is a first magnetic tape reproducing means for reproducing a vocal signal recorded on an audio multiplexing recording medium; 201 is a magnetic head; and 202 is an amplifier. Reference numeral 7 denotes a first waveform converting means, which converts the voice sung by the user into a pulse signal. Reference numeral 8 denotes a second waveform converting means, which converts the vocal signal of the recording medium into a pulse signal. Reference numeral 9 denotes a first scale change detection means, which detects changes in the scale of the voice sung by the user. Reference numeral 10 denotes a second scale change detection means, which detects a change in the scale of the vocal signal. Reference numeral 11 denotes a first counting storage means, which counts and stores the number of changes in pitch of the pitch of the voice sung by the user. Reference numeral 12 denotes a second counting storage means, which counts and stores the number of changes in pitch of the scale of the vocal signal.

13は第1の休止検出手段で、ユーザーの唄う
音声の息つぎ等による休止の検出を行なうもので
ある。14は第2の休止検出手段で、磁気テープ
のボーカル信号の息つぎ等による休止の検出を行
なうものである。41は第3の計数記憶手段であ
り、第2の休止検出手段の出力による磁気テープ
のボーカル信号の休止の回数を計数記憶を行なう
ものである。15は休止同時解除検出手段で、ボ
ーカル信号の休止が解除された時点、すなわちボ
ーカル信号が無信号状態から有信号状態へと変化
した時点でユーザーが唄う音声信号も同様にほぼ
同時点で休止解除となるか否かの検出を行なうも
のである。16は第4の計数記憶手段で、休止同
時解除検出手段により休止同時解除が検出された
回数を計数記憶するものである。
Reference numeral 13 denotes a first pause detection means, which detects pauses caused by breaths or the like in the user's singing voice. Reference numeral 14 denotes a second pause detection means, which detects a pause due to a pause or the like in the vocal signal on the magnetic tape. Reference numeral 41 denotes a third counting storage means, which counts and stores the number of pauses in the vocal signal on the magnetic tape based on the output of the second pause detection means. Reference numeral 15 denotes a pause simultaneous release detection means, which detects when the pause in the vocal signal is canceled, that is, when the vocal signal changes from a no-signal state to a signal-present state, the audio signal sung by the user is also released from the pause at approximately the same time. This is to detect whether or not. Reference numeral 16 denotes a fourth counting storage means for counting and storing the number of times that the pause simultaneous release is detected by the pause simultaneous release detection means.

17は得点計算手段で、ユーザーが唄う音声の
音階の高低の変化の回数とボーカル信号の音階の
高低の変化の回数とを比較演算し、さらにボーカ
ル信号の休止の検出された回数とボーカル信号の
休止解除とほぼ同時にユーザーが唄う音声信号の
休止解除が検出された回数との割合に応じてユー
ザーが唄う音声信号が磁気テープのボーカル信号
とどの程度合致しているかを得点として算出する
ものであり、42は第1の整流手段で、第1の音
声信号を整流するものである。
17 is a score calculation means that compares and calculates the number of changes in the pitch of the voice sung by the user and the number of changes in the pitch of the vocal signal; A score is calculated based on the degree to which the audio signal sung by the user matches the vocal signal on the magnetic tape based on the ratio of the number of times the audio signal sung by the user is detected to be released from a pause almost at the same time as the pause is released. , 42 is a first rectifying means that rectifies the first audio signal.

43は第1の積分手段で、44は第2の積分手
段であり、第1の整流手段42の整流電圧を積分
するものであり、それぞれ時定数を異にする。4
5は第1のコンパレータで、前記第1の積分手段
および第2の積分手段の出力電圧を比較するもの
であり、第1の音声信号の発生があるごとに、ほ
ぼ該発声に対応した第1のパルスをとりだすもの
である。46は第2の整流手段で、第2の音声信
号を整流するものである。47は第3の積分手段
で、48は第4の積分手段であり、第2の整流手
段46の整流電圧を積分するものであり、それぞ
れ時定数を異にする。第1の積分手段と第3の積
分手段、および第2の積分手段と第4の積分手段
の時定数はほぼ同じ値に設定する。
43 is a first integrating means, and 44 is a second integrating means, which integrate the rectified voltage of the first rectifying means 42, and have different time constants. 4
Reference numeral 5 denotes a first comparator which compares the output voltages of the first integrating means and the second integrating means, and each time a first voice signal is generated, the first comparator 5 compares the output voltage of the first integrating means and the second integrating means. It extracts the pulse of 46 is a second rectifying means for rectifying the second audio signal. 47 is a third integrating means, and 48 is a fourth integrating means, which integrates the rectified voltage of the second rectifying means 46, and each has a different time constant. The time constants of the first integrating means and the third integrating means, and the time constants of the second integrating means and the fourth integrating means are set to approximately the same value.

49は第2のコンパレータで、前記第3の積分
手段および第4の積分手段の出力電圧を比較する
ものであり、第2の音声信号の発生があるごと
に、ほぼ該発声に対応した第2のパルスをとりだ
すものである。
Reference numeral 49 denotes a second comparator which compares the output voltages of the third integrating means and the fourth integrating means, and each time a second voice signal is generated, a second It extracts the pulse of

50は非一致検出手段であり、前記第1のパル
スと第2のパルスを入力することにより、第1の
パルスと第2のパルスが異なつている期間、出力
をとり出し前記第1の波形変換手段の出力を消去
するようになしたものである。従つて、第1の音
声信号と第2の音声信号の発声タイミングのズレ
があれば非一致検出手段50から一定期間出力が
発生し、第1の音声信号を消去してしまうため、
第1の音声信号系は無信号状態と同じになる。こ
のことにより、ユーザーが唄う音声信号が磁気テ
ープのボーカル信号と、どの程度合致しているか
をより正確に得点として算出するものである。
Reference numeral 50 denotes a non-coincidence detection means, which receives the first pulse and the second pulse, takes out the output during the period when the first pulse and the second pulse are different, and converts the first waveform. The output of the means is erased. Therefore, if there is a difference in the utterance timing of the first audio signal and the second audio signal, the non-coincidence detection means 50 will generate an output for a certain period of time, and the first audio signal will be erased.
The first audio signal system is the same as the no-signal state. This allows a more accurate score to be calculated based on how much the user's singing voice signal matches the magnetic tape's vocal signal.

第4図は本実施例の具体的な構成を示すブロツ
ク図および回路図で、上記ユーザーの唄う音声の
音階変化検出と変化回数の計数記憶、ボーカル信
号の音階変化検出と変化回数の計数記憶、ボーカ
ル信号の休止検出とその検出回数の計数記憶、ユ
ーザーの唄う信号の休止検出、ボーカル信号の休
止解除とほぼ同時のユーザーの唄う信号の休止解
除の検出とその検出回数の計数記憶、得点の計算
の機能をマイクロコンピユータ18で実現したも
のである。
FIG. 4 is a block diagram and a circuit diagram showing the specific configuration of this embodiment, which includes detecting pitch changes in the user's voice and counting and storing the number of changes, detecting pitch changes in the vocal signal and counting and storing the number of changes, Detection of a pause in the vocal signal, counting and storing the number of times it has been detected, detecting a pause in the user's singing signal, detecting the cancellation of the pause in the user's singing signal almost simultaneously with the cancellation of the pause in the vocal signal, counting and storing the number of times it has been detected, and calculating the score. This function is realized by the microcomputer 18.

また第4図は第1の整流手段42、第1の積分
手段43、第2の積分手段44、第1のコンパレ
ータ45、非一致検出手段50の実際の回路例を
示したものでもあり、通常第1の整流手段42と
第2の整流回路46、第1の積分手段43と第3
の積分手段47、第2の積分手段44と第4の積
分手段48とは同一回路が使われる場合が多いた
め、第1の整流手段42、第1の積分回路手段4
3、第2の積分手段44、第1のコンパレータ4
5、非一致検出手段50の回路を代表的に第5図
の動作説明図とともに説明する。
FIG. 4 also shows an actual circuit example of the first rectifying means 42, the first integrating means 43, the second integrating means 44, the first comparator 45, and the non-coincidence detecting means 50. The first rectifying means 42 and the second rectifying circuit 46, the first integrating means 43 and the third
Since the same circuit is often used for the integrating means 47, the second integrating means 44, and the fourth integrating means 48, the first rectifying means 42, the first integrating circuit means 4
3. Second integration means 44, first comparator 4
5. The circuit of the non-coincidence detecting means 50 will be representatively explained with reference to the operational diagram of FIG.

51は演算増幅器、52はコンパレータ、54
〜60は抵抗器、61〜64はコンデンサ、65
はNPNトランジスタ、66は排他的論理和ゲー
ト回路を表わす。ここでτ1=C64、R58>τ2=C63
R59に設定する。67はマイク入力手段4から出
力されるマイク音声信号レベルを表わす。68は
第1の整流手段42の出力波形、69は第2の積
分手段44を通つた出力波形、70は第1の積分
手段43を通つた波形でτ1>τ2のため出力波形7
0の方の時間遅れが大きい。71はコンパレータ
52の出力波形で出力波形69と出力波形70の
間の斜線部分でHの出力を得る。72は第1の磁
気テープ再生手段2から出力されるボーカル信号
レベルを表わす。73は第4の積分手段48を通
つた出力波形、74は第3の積分手段47を通つ
た出力波形、75はコンパレータ49の出力波形
で出力波形69と出力波形70の間の斜線部分で
Hの出力を得る。76は排他的論理和ゲート回路
の出力波形を示す。
51 is an operational amplifier, 52 is a comparator, 54
~60 is a resistor, 61-64 is a capacitor, 65
represents an NPN transistor, and 66 represents an exclusive OR gate circuit. Here τ 1 = C 64 , R 58 > τ 2 = C 63 ,
Set to R59 . Reference numeral 67 represents the microphone audio signal level output from the microphone input means 4. 68 is the output waveform of the first rectifying means 42, 69 is the output waveform passing through the second integrating means 44, and 70 is the waveform passing through the first integrating means 43. Since τ 12 , the output waveform 7
The time delay for 0 is large. 71 is an output waveform of the comparator 52, and an H output is obtained in the shaded area between the output waveform 69 and the output waveform 70. 72 represents the vocal signal level output from the first magnetic tape reproducing means 2. 73 is an output waveform passing through the fourth integrating means 48, 74 is an output waveform passing through the third integrating means 47, and 75 is an output waveform from the comparator 49. The hatched portion between the output waveform 69 and the output waveform 70 is H. get the output of 76 shows the output waveform of the exclusive OR gate circuit.

マイク入力手段4から音声信号67が入ると、
整流手段42により平滑され、出力波形68にな
る。該出力を自定数の異なる積分回路43,44
に入力すると、出力波形69、出力波形70にな
る。該出力波形69、出力波形70をコンパレー
タ52にそれぞれ入力すると斜線部分においては
コンパレータ52の非反転入力端子が電圧が高く
なりコンパレータ出力にHの出力が表われ、斜線
以外の部分においてはLの出力が表われ、コンパ
レータ出力は波形71となる。第1の磁気テープ
再生手段2からの信号も、前記と同様に処理さ
れ、コンパレータ49の出力波形として波形75
を得る。出力波形71、出力波形75を、排他的
論理和ゲートに入力すると波形71と波形75に
おいて出力波形71と出力波形75の非一致時は
Hの信号が出力され、一致時はLの信号が出力さ
れ、排他的論理和ゲート66の出力に波形76を
得る。波形76を抵抗66を介してトランジスタ
65に入力すると、波形76のHの期間、マイク
入力手段4から第1の波形変換手段7を通つた信
号が消去される。つまりマイク入力手段4から出
力される音声信号レベル67と、第1の磁気テー
プ再生手段2から出力されるボーカル信号レベル
72との間にレベル変化の相異があれば、マイク
入力手段からの波形変換手段7を通つた信号が消
去される。第5図の場合、マイク音声信号レベル
67の斜線部分に相当する波形変換されたマイク
入力信号が消去される。もつと具体的にいえば、
ユーザーの唄う音声信号と磁気テープ等に記録さ
れたボーカル信号との間にレベル変化の相異があ
るということは、唄の強弱、リズム感、テンポに
ズレがあるということであり、そうしたズレが生
じたときに、強制的にマイク入力信号を消去しよ
うとしたものである。
When the audio signal 67 is input from the microphone input means 4,
It is smoothed by the rectifying means 42 and becomes an output waveform 68. The output is passed through integration circuits 43 and 44 with different self-constants.
When input to , output waveform 69 and output waveform 70 are obtained. When the output waveform 69 and the output waveform 70 are respectively input to the comparator 52, the voltage at the non-inverting input terminal of the comparator 52 becomes high in the shaded area and an H output appears in the comparator output, and in the area other than the shaded area, an L output is generated. appears, and the comparator output becomes a waveform 71. The signal from the first magnetic tape reproducing means 2 is also processed in the same manner as described above, and the output waveform of the comparator 49 is the waveform 75.
get. When the output waveforms 71 and 75 are input to an exclusive OR gate, when the output waveforms 71 and 75 do not match, an H signal is output, and when they match, an L signal is output. A waveform 76 is obtained at the output of the exclusive OR gate 66. When the waveform 76 is input to the transistor 65 via the resistor 66, the signal passing from the microphone input means 4 to the first waveform conversion means 7 is erased during the H period of the waveform 76. In other words, if there is a difference in level change between the audio signal level 67 output from the microphone input means 4 and the vocal signal level 72 output from the first magnetic tape reproduction means 2, the waveform from the microphone input means The signal passed through the conversion means 7 is erased. In the case of FIG. 5, the waveform-converted microphone input signal corresponding to the shaded portion of the microphone audio signal level 67 is erased. To be more specific,
If there is a difference in level change between the user's singing voice signal and the vocal signal recorded on magnetic tape, it means that there is a difference in the strength, rhythm, and tempo of the song. An attempt was made to forcibly erase the microphone input signal when this occurred.

第6図は前記第1の波形変換手段7の実際の回
路例を示したもので、通常、第1の波形変換手段
7と第2の波形変換手段は同一回路が使われる場
合が多いため、第1の波形変換手段7の回路を代
表的に第7図の動作説明図とともに説明する。7
01は入力端子、702,704,705,70
8,710,711は抵抗器、703,706,
709はコンデンサ、707は演算増幅器(以下
OPアンプと略称する)、712はトランジスタ、
713は出力端子である。
FIG. 6 shows an actual circuit example of the first waveform converting means 7. Normally, the same circuit is often used for the first waveform converting means 7 and the second waveform converting means. The circuit of the first waveform converting means 7 will be representatively explained with reference to the operation diagram shown in FIG. 7
01 is the input terminal, 702, 704, 705, 70
8,710,711 are resistors, 703,706,
709 is a capacitor, 707 is an operational amplifier (hereinafter referred to as
(abbreviated as OP amplifier), 712 is a transistor,
713 is an output terminal.

OPアンプ707と抵抗器702,704,7
05とコンデンサ703,706とは低域通過形
のアクテイブフイルタを構成しており、入力端子
701に入力される第7図aに示されるような音
声電気信号の高域成分を取り去り、同時にOPア
ンプ707の増幅作用により必要な信号増幅を行
なうものであり、さらに抵抗器708とコンデン
サ709とで構成された時定数回路により前記ア
クテイブフイルタで除去不十分である高域成分を
補助的に除去する。こうして必要な量だけ高域成
分を除去された第7図bに示されるような音声電
気信号は抵抗器710,711とトランジスタ7
12とで第7図cに示されるようなパルス波形に
変換されることとなる。このようにして第1の波
形変換手段7によりマイク入力手段4の出力であ
るユーザーの唄う音声信号はパルス波形へと変換
され、同様に第2の波形変換手段8により第1の
磁気テープ再生手段の出力であるボーカル信号も
パルス波形に変換されることとなる。
OP amplifier 707 and resistors 702, 704, 7
05 and capacitors 703 and 706 constitute a low-pass active filter, which removes the high-frequency components of the audio electrical signal as shown in Figure 7a input to the input terminal 701, and at the same time inputs the OP amplifier. Necessary signal amplification is performed by the amplifying action of 707, and furthermore, a time constant circuit composed of resistor 708 and capacitor 709 supplementally removes high-frequency components that are not sufficiently removed by the active filter. In this way, the audio electrical signal shown in FIG.
12, the pulse waveform is converted into a pulse waveform as shown in FIG. 7c. In this way, the first waveform converting means 7 converts the user's singing voice signal, which is the output of the microphone input means 4, into a pulse waveform, and the second waveform converting means 8 similarly converts the voice signal sung by the user into a pulse waveform. The vocal signal that is the output of is also converted into a pulse waveform.

以下、第8図のマイクロコンピユータの処理動
作の要部を示すフローチヤートにもとづいて本実
施例の動作を説明する。
The operation of this embodiment will be explained below based on the flowchart shown in FIG. 8 showing the main part of the processing operation of the microcomputer.

まず、装置の電源は投入されており、マイクロ
コンピユータ18内部にある記憶素子等も初期化
されているものとする。ユーザーの唄う音声信号
はマイク入力手段4により電気音声信号となり、
増幅され、第1の波形変換手段7によりパルス信
号に変換され、マイクロコンピユータ18に入力
され、ステツプ20で入力パルスの時間幅をデイ
ジタル量に変換する。すなわち第7図cに示され
るパルス信号の“H”である期間をマイクロコン
ピユータ自身のもつているクロツク信号により計
数すれば入力パルスの時間幅のデイジタル量への
変換が達成できる。このようにして第7図cにお
けるt1からt2の時間幅、t3からt4の時間幅、t5から
t6の時間幅…という順で変換が行なわれる。尚、
この時間幅は、増加すれば音階が低くなつたこと
を示し、減少すれば音階が高くなつたことを示し
ている。
First, it is assumed that the power of the device is turned on and that the memory elements and the like inside the microcomputer 18 have also been initialized. The user's singing voice signal becomes an electric voice signal by the microphone input means 4,
The pulse signal is amplified and converted into a pulse signal by the first waveform converting means 7, which is input to the microcomputer 18. In step 20, the time width of the input pulse is converted into a digital quantity. That is, by counting the "H" period of the pulse signal shown in FIG. 7c using the microcomputer's own clock signal, the time width of the input pulse can be converted into a digital quantity. In this way, the time width from t 1 to t 2 , the time width from t 3 to t 4 , and the time width from t 5 to t 2 in FIG.
Conversion is performed in the order of time width t 6 ... still,
If this time width increases, it indicates that the scale has become lower, and if it decreases, it indicates that the scale has become higher.

次にステツプ21でパルス信号の時間幅が直前の
時間幅と比較して増加したか否かを判定する。
Next, in step 21, it is determined whether the time width of the pulse signal has increased compared to the previous time width.

すなわち、第7図cのパルス信号波形で、現在
t3からt4の時間幅を検出した時点だとすれば、そ
の一つ前の時間幅のデータであるt1からt2の時間
幅と比べてt3からt4の時間幅は増加したか否かを
判定し、時間幅が増加していればステツプ23によ
りユーザーの音声信号の音階が低くなつた回数を
示すN11を1だけ増加させ、時間幅が増加してい
なければステツプ22へと進む。ステツプ22ではパ
ルス信号の時間幅が直前の時間幅と比較した減少
したか否かを判定し、時間幅が減少していればス
テツプ25によりユーザーの音声信号の音階が高く
なつた回数を示すN13を1だけ増加させ、時間幅
が減少していなければステツプ24へと進み、ユー
ザーの音声信号の音階が変らない回数を示すN12
を1だけ増加させる。
That is, in the pulse signal waveform of Fig. 7c, the current
If this is the time when the time width from t 3 to t 4 is detected, the time width from t 3 to t 4 has increased compared to the time width from t 1 to t 2 , which is the data of the previous time width. If the time width has increased, N11 , which indicates the number of times the scale of the user's audio signal has become lower, is increased by 1 in step 23, and if the time width has not increased, the process proceeds to step 22. and proceed. In step 22, it is determined whether the time width of the pulse signal has decreased compared to the previous time width, and if the time width has decreased, in step 25 N is determined, which indicates the number of times the scale of the user's audio signal has increased. 13 is increased by 1, and if the time width has not decreased, proceed to step 24, and N 12, which indicates the number of times the scale of the user's audio signal does not change, is increased by 1.
Increase by 1.

上記のようにステツプ20、21、22は第1の音階
変化検出手段9の機能を実現し、ステツプ23、
24、25は第1の計数記憶手段11の機能を実現し
ている。
As mentioned above, steps 20, 21, and 22 realize the function of the first scale change detection means 9, and steps 23,
24 and 25 realize the function of the first count storage means 11.

一方、音声多重式の記録媒体である磁気テープ
1に記録されているボーカル信号は第1の磁気テ
ープ再生手段2により再生され、第2の波形変換
手段8でパルス信号に変換されてマイクロコンピ
ユータ18に入力され、ステツプ26により、まず
ボーカル信号より得られたパルス信号をみること
によりボーカル信号が休止状態か否かを判定す
る。
On the other hand, a vocal signal recorded on a magnetic tape 1, which is an audio multiplexing recording medium, is reproduced by a first magnetic tape reproduction means 2, converted into a pulse signal by a second waveform conversion means 8, and then sent to a microcomputer 18. In step 26, it is determined whether or not the vocal signal is in a rest state by looking at the pulse signal obtained from the vocal signal.

ボーカル信号が休止状態ならばステツプ27に進
んでボーカル信号が休止開始、すなわち直前まで
ボーカル信号が有り、そして今初めてボーカル信
号が無信号となつたか否かを判定し、ボーカル信
号が休止開始の場合にはステツプ28に進んでボー
カル信号の休止の回数を示すN3を1だけ増加さ
せる。すなわち、ステツプ26、27は第2の休止検
出手段14の機能を、ステツプ28は第3の計数記
憶手段41の機能を実現している。
If the vocal signal is in a pause state, proceed to step 27 and determine whether the vocal signal has started to pause, that is, there was a vocal signal until just before, and now there is no signal for the first time, and if the vocal signal has started to pause. In step 28, N3 , which indicates the number of pauses in the vocal signal, is incremented by one. That is, steps 26 and 27 realize the function of the second pause detection means 14, and step 28 realizes the function of the third count storage means 41.

逆に、ステツプ26においてボーカル信号は休止
の状態ではないと判定されればステツプ29により
ボーカル信号が休止の解除、すなわち直前までボ
ーカル信号は直前まで無信号状態であつて、今初
めて有信号状態となつたか否かを判定する。
Conversely, if it is determined in step 26 that the vocal signal is not in a rest state, the vocal signal is released from the rest state in step 29, that is, the vocal signal was in a no-signal state until just before, and is now in a signal state for the first time. Determine whether or not you have become used to it.

ボーカル信号が休止の解除であればステツプ30
により、マイクから入力されるユーザーの唄う音
声信号がその時点とほぼ同時に休止の解除となつ
た場合にのみステツプ31へと進ませる。ステツプ
31では、ボーカル信号が休止の解除とほぼ同時に
ユーザーの唄う音声信号が休止の解除となつた回
数を示すN4を1だけ増加させる。すなわちステ
ツプ30は第1の休止検出手段13の機能を、ステ
ツプ26、29、30は休止同時解除検出手段15の機
能を、ステツプ31は第4の計数記憶手段16の機
能を実現している。
Step 30 if the vocal signal is unpaused
Therefore, the process proceeds to step 31 only when the user's singing voice signal input from the microphone is released from the pause almost at the same time. step
In step 31, N 4 , which indicates the number of times the pause in the voice signal sung by the user is released almost simultaneously with the release of the pause in the vocal signal, is increased by 1. That is, step 30 realizes the function of the first pause detection means 13, steps 26, 29, and 30 realize the function of the pause simultaneous release detection means 15, and step 31 realizes the function of the fourth count storage means 16.

次に、ステツプ32により入力パルスの時間幅を
デイジタル量に変換後、ステツプ33により時間幅
が直前の時間幅と比較して増加したか否かを判定
し、時間幅が増加していればステツプ35によりボ
ーカル信号の音階が低くなつた回数を示すN21
1だけ増加させ、時間幅が増加していなければス
テツプ34へと進む。ステツプ34ではパルス信号の
時間幅が直前の時間幅と比較して減少したか否か
を判定し、時間幅が減少していればステツプ37に
よりボーカル信号の音階が高くなつた回数を示す
N23を1だけ増加させ、時間幅が減少していなけ
ればステツプ36へと進み、ボーカル信号の音階が
変らない回数を示すN22を1だけ増加させる。
Next, after converting the time width of the input pulse into a digital quantity in step 32, it is determined in step 33 whether or not the time width has increased compared to the previous time width, and if the time width has increased, the step 35, N21 indicating the number of times the scale of the vocal signal has become lower is increased by 1, and if the time width has not increased, the process proceeds to step 34. In step 34, it is determined whether the time width of the pulse signal has decreased compared to the previous time width, and if the time width has decreased, step 37 indicates the number of times the scale of the vocal signal has increased.
N23 is increased by 1, and if the time width has not decreased, the process proceeds to step 36, where N22 , which indicates the number of times the scale of the vocal signal does not change, is increased by 1.

上記のようにステツプ32、33、34は第2の音階
変化検出手段10の機能を実現し、ステツプ35、
36、37は第2の計数記憶手段12の機能を実現し
ている。
As mentioned above, steps 32, 33, and 34 realize the function of the second scale change detection means 10, and steps 35,
36 and 37 realize the function of the second count storage means 12.

次にステツプ38により採点を開始する時点であ
るか否かを判定する。採点を開始する判断のもと
となるものとしては、採点開始の指定をする押し
ボタンスイツチ情報を用いてもよいし、磁気テー
プ1に記録されている演奏音楽信号の有無を検出
して、演奏音楽信号がなくなつた時点で採点開始
としてもよい。またその曲の終了を示す終了信号
をあらかじめ記録しておき、その終了信号を検出
した時点や、磁気テープの終端検出の時点を利用
することも可能である。
Next, in step 38, it is determined whether it is time to start scoring. The decision to start scoring may be based on push button switch information that designates the start of scoring, or by detecting the presence or absence of performance music signals recorded on the magnetic tape 1. Scoring may start when the music signal disappears. It is also possible to record an end signal indicating the end of the song in advance, and use the point in time when the end signal is detected or the point in time when the end of the magnetic tape is detected.

採点開始の時点になつていなければステツプ38
より、ステツプ20へ、又はステツプ26へと進み、
パルス信号の時間幅の変化データであるN11
N12、N13、N21、N22、N23およびボーカル信号
の休止の回数N3、ボーカル信号の休止解除時点
とほぼ同時にユーザーの唄う音声信号も休止解除
となつた回数N4のデータ収集が行なわれる。
If it is not yet time to start grading, proceed to step 38.
Then proceed to step 20 or step 26,
N 11 which is the change data of the time width of the pulse signal,
Data collection of N 12 , N 13 , N 21 , N 22 , N 23 , the number of pauses in the vocal signal N 3 , and the number of times N 4 the voice signal sung by the user also came out of the pause at almost the same time as the pause in the vocal signal was released. will be carried out.

そして、採点開始の時点になればステツプ38か
らステツプ39へと進み、得点の計算が行なわれ
る。ステツプ39は得点計算手段17の機能を持
ち、その得点の算出は、ユーザーの音声信号およ
び磁気テープ1のボーカル信号より作られたパル
ス信号の時間幅の変化データN11、N12、N13
N21、N22、N23、およびボーカル信号の休止の回
数N3、ボーカル信号の休止解除時点とほぼ同時
にユーザーの唄う音声信号も休止解除となつた回
数N4をもとに行なわれ、最大100点満点となるよ
うに計算する。その得点の計算式の1例としてま
ず基本式を説明する。α、β、γを定数として、
得点Pを、 P=100×{(N21+N22+N23)−(α|N11 −N21|+β|N12−N22|+γ|N13−N23
|)} /(N21+N22+N23) ……式 というように定義する。
Then, when it comes time to start scoring, the process proceeds from step 38 to step 39, where the score is calculated. The step 39 has the function of the score calculation means 17, and the score is calculated based on time width change data N 11 , N 12 , N 13 ,
N 21 , N 22 , N 23 , the number of pauses in the vocal signal N 3 , and the number of times N 4 that the voice signal sung by the user also comes out of the pause at almost the same time as the moment when the pause in the vocal signal is cancelled. Calculate to give a perfect score of 100. First, a basic formula will be explained as an example of a formula for calculating the score. With α, β, and γ as constants,
The score P is P=100×{(N21+N 22 +N 23 )−(α|N 11 −N 21 |+β|N 12 −N 22 |+γ|N 13 −N 23
|)} /(N 21 +N 22 +N 23 ) ...Define it as an expression.

上記の計算式式による得点は、N11=N21
N12=N22、N13=N23となつた時に満点である
100点となり、これはユーザーの唄う音声信号の
音階の変化の回数と磁気テープのボーカル信号の
音階の変化の回数とが高い方への変化、低い方へ
の変化、不変の3つの項目についてすべて同じ回
数となつた場合であり、すなわちユーザーの唄う
音声信号の音階の変化が磁気テープ1のボーカル
信号の音階の変化と同一であつた場合に満点とな
るということである。
The score according to the above formula is N 11 = N 21 ,
Full marks are given when N 12 = N 22 and N 13 = N 23 .
The score is 100 points, and this is for all three items: the number of changes in the scale of the user's singing audio signal and the number of changes in the scale of the vocal signal on the magnetic tape: high change, low change, and unchanged. If the number of times is the same, that is, if the change in the scale of the voice signal sung by the user is the same as the change in the scale of the vocal signal on the magnetic tape 1, a full score will be given.

一方、上記式の計算式で、N11=0、N12
0、N13=0の場合に得点が0点となるように定
数α、β、γは決定しておく。これはユーザーが
全く唄わなかつた時に得点が0点となるようにす
るためである。
On the other hand, in the above formula, N 11 = 0, N 12 =
The constants α, β, and γ are determined so that the score is 0 when N 13 =0. This is to ensure that the score becomes 0 when the user does not sing at all.

次に本実施例における得点の計算式の一例につ
いて説明を行なう。前記の計算式式と同様に
α、β、γを定数とし、K1、K2も定数として、
得点Pを、 P=K1×{(N21+N22+N23)−(α|N11−N21| +β|N12−N22|+γ|N13−N23|)} /(N21+N22+N23)+K2×N4/N3 ……式 というように定義する。
Next, an example of the score calculation formula in this embodiment will be explained. As in the calculation formula above, α, β, and γ are constants, and K 1 and K 2 are also constants,
The score P is P=K 1 × {(N 21 +N 22 +N 23 )−(α|N 11 −N 21 | +β|N 12 −N 22 |+γ|N 13 −N 23 |)} /(N 21 +N 22 +N 23 ) +K 2 ×N 4 /N 3 ... Define as the formula.

上記式の第1項は前記式の100という数字
がK1という定数に置き代つたものであるので、
説明は省略する。式の第2項であるK2×N4
N3の意味を説明れば、N3はボーカル信号が休止
となつた回数であり、N4はボーカル信号が休止
の解除となつた時にユーザーの唄つた音声信号が
ほぼ同じ時点で休止解除となつた回数を示してい
る。
The first term in the above equation is the number 100 in the above equation replaced with the constant K 1 , so
Explanation will be omitted. The second term of the equation, K 2 ×N 4 /
To explain the meaning of N 3 , N 3 is the number of times the vocal signal pauses, and N 4 is the number of times the vocal signal pauses and the voice signal sung by the user cancels the pause at approximately the same time. Shows the number of times it has worn out.

もつと具体的にいえば、N3は採点の手本とな
るボーカル信号の歌手が息つぎをしたりして唄つ
ていない個所の回数であり、N4はボーカル信号
の歌手が息つぎなどで唄つていない状態から、唄
い始めた時にユーザーもほぼ同時に唄つていない
状態から唄い始めた回数を示しており、又、N4
≦N3の関係があるのでN4/N3は1以下の正の数
であり、N4/N3は歌の唄い出しがボーカル信号
とユーザーの歌つた音声信号とでほぼ同時となつ
た割合を示すもので、歌唱力のうちのリズム感や
テンポの合い方を示す要素と考えてよい。この
N4/N3に定数K2をかけて上記式の第1項と加
えた状態で100点が満点となるように定数α、β、
γ、K1、K2を設定すれば、前記式の計算式と
比べ、リズム感、テンポの合い方を考慮に入れて
あるのでより正確な得点の算出が行なえることと
なる。
To be more specific, N3 is the number of times the singer in the vocal signal, which is used as a model for scoring, takes a breather or does not sing, and N4 is the number of times the singer in the vocal signal takes a breather or does not sing. It shows the number of times the user started singing from a state of not singing at almost the same time when the user started singing from a state of not singing, and N 4
Since there is a relationship of ≦N 3 , N 4 /N 3 is a positive number less than 1, and N 4 /N 3 means that the vocal signal and the user's sung audio signal start at almost the same time. It shows the ratio, and can be thought of as an element that shows the sense of rhythm and tempo matching of singing ability. this
The constants α , β ,
By setting γ, K 1 , and K 2 , it is possible to calculate a score more accurately than the calculation formula described above, since it takes into account the sense of rhythm and how the tempo matches.

ここで第5図に示したようにユーザーの唄う音
声信号レベル67と磁気テープ等に記録されたボ
ーカル信号レベル72との間にレベル変化の相異
がある場合を考えてみよう。ユーザーの唄う音声
信号レベル67は斜線部分に相当する波形変換さ
れたマイク入力信号が消去されるためN4が減じ
られるとともに、N11、N12、N13が減じられる。
従つて式において、N4/N3が小さくなるとと
もに、(α|N11−N12|+β|N12−N22|+γ
|N13−N23|)が大きくなる。
Let us now consider the case where there is a difference in level change between the user's singing voice signal level 67 and the vocal signal level 72 recorded on a magnetic tape or the like, as shown in FIG. Since the waveform-converted microphone input signal corresponding to the shaded portion of the voice signal level 67 sung by the user is deleted, N 4 is subtracted, and N 11 , N 12 , and N 13 are subtracted.
Therefore, in the formula, as N 4 /N 3 becomes smaller, (α|N 11 −N 12 |+β|N 12 −N 22 |+γ
|N 13 −N 23 |) increases.

従つて、式の得点Pは減じられることにな
る。このことは、ユーザーの唄が磁気テープ等に
記録されたボーカル信号と強弱、テンポ、リズム
感が合つてなければより多く減点されることを示
しており、更により正確な得点の算出が行なえる
ことになる。
Therefore, the score P of the equation will be reduced. This shows that if the user's song does not match the vocal signal recorded on magnetic tape, etc. in terms of strength, tempo, and rhythm, more points will be deducted, which allows for more accurate score calculation. It turns out.

このようにステツプ39ではユーザーの音声信号
の音階の変化の情報と磁気テープ1のボーカル信
号の音階の変化の情報と、ユーザーの音声信号の
リズム感、テンポの合い方を示す情報とにより、
ユーザーの音声信号と磁気テープ1のボーカル信
号とがどの程度合致するか得点として算出するこ
とが分る。得点の計算の後にステツプ40により、
得点を得点表示手段14に表示する。
In this way, in step 39, the information on the change in the scale of the user's audio signal, the information on the change in the scale of the vocal signal on the magnetic tape 1, and the information indicating the sense of rhythm and tempo matching of the user's audio signal are used.
It can be seen that the score is calculated based on the extent to which the user's voice signal and the vocal signal on the magnetic tape 1 match. After calculating the score, step 40
The score is displayed on the score display means 14.

以上のように本実施例によれば、ユーザーの唄
う音声信号の音階の変化と磁気テープ等のボーカ
ル信号の音階の変化を比較し、又、ボーカル信号
を基準としてリズム感、テンポの合い方を調べそ
の合致度を得点として算出し、表示することがで
きるので、ユーザーの歌唱力に対する一つの客観
的評価手段を提供することができる。
As described above, according to this embodiment, changes in the scale of an audio signal sung by a user are compared with changes in the scale of a vocal signal such as a magnetic tape, and the sense of rhythm and tempo are determined based on the vocal signal. Since the degree of matching can be calculated and displayed as a score, it is possible to provide an objective evaluation means for the user's singing ability.

なお、本実施例では採点の対象としてユーザー
の唄う音声信号を、採点の基準となるものとして
音声多重式の記録媒体である磁気テープのボーカ
ル信号を取り上げたが、これらは楽器演奏信号や
単なる正弦波信号や人の話し声などのような音声
信号を用いてもよい。
In this example, the user's singing voice signal was used as the scoring target, and the vocal signal recorded on magnetic tape, which is an audio multiplexing recording medium, was used as the scoring standard. An audio signal such as a wave signal or a person's voice may also be used.

又、本実施例では音声信号をパルス信号に変換
するために低域通過形アクティブフイルタとトラ
ンジスタを用いた波形変換手段を取り上げたが、
これは音声信号波形をアナログ−デイジタル変換
器で直接デイジタル値のパルス信号に変換する回
路を用いてもよい。
Furthermore, in this embodiment, a waveform conversion means using a low-pass active filter and a transistor was used to convert an audio signal into a pulse signal.
This may be accomplished by using a circuit that directly converts the audio signal waveform into a digital pulse signal using an analog-to-digital converter.

又、本実施例では音階変化検出手段、計数記憶
手段等をマイクロコンピユータにより実現したが
これらを従来の汎用ロジツク回路等で実現して用
いてもよいのはもちろんのことである。
Further, in this embodiment, the scale change detection means, count storage means, etc. are realized by a microcomputer, but it goes without saying that these may be realized and used by conventional general-purpose logic circuits.

又、本実施例ではユーザーの音声信号の処理
と、ボーカル信号の処理とでそれぞれ個別に波形
変換手段、音階変化検出手段を設けたが、これら
を1系統のみとし、時分割でユーザーの音声信号
の処理と、ボーカル信号の処理を行なわせてもよ
い。
Furthermore, in this embodiment, waveform converting means and scale change detecting means are provided separately for processing the user's audio signal and vocal signal processing, but these are provided in only one system, and the user's audio signal is processed in a time-sharing manner. , and vocal signal processing may be performed.

又、本実施例では、波形変換手段の出力である
パルス信号の“H”の場合の時間幅を第7図cに
おいて、t1からt2の時間幅の次はt3からt4の時間
幅というようにすべて検知して音声信号の音階の
高い方向への変化、低い方向への変化、不変の3
種の変化を検出するようにしているが、例えば、
第7図cにおいてt1からt2の時間幅の次はt5から
t6の時間幅というように1つずつ、とびとびに時
間幅の変化を検出してもよいし、波形変換手段の
出力であるパルス信号の“H”となる1つの時間
幅に比べて十分長い一定期間の間の波形変換手段
の出力であるパルス信号の“H”となる時間幅を
全パルスについて、又は一部分のパルスについて
調べ、1つのパルス当りの平均時間幅や最大時間
幅等を求めて、この平均時間幅等の変化により音
声信号の音階の変化を検出するようにしてもよい
し、又、高い方向への変化、低い方向への変化、
不変の3種の変化のうち、1種のみあるいは2種
のみの変化検出を行なわせてもよい。
In addition, in this embodiment, the time width in the case of "H" of the pulse signal which is the output of the waveform converting means is shown in FIG . It detects everything such as width, changes in the higher direction of the audio signal scale, changes in the lower direction, and 3 that remain unchanged.
We are trying to detect changes in species, for example,
In Figure 7c, the time span from t 1 to t 2 starts from t 5 .
Changes in the time width may be detected one at a time, such as the time width of t6 , or the change in time width may be sufficiently long compared to one time width when the pulse signal that is the output of the waveform converting means becomes "H". The time width at which the pulse signal that is the output of the waveform converting means becomes "H" for a certain period of time is investigated for all pulses or for a part of the pulses, and the average time width and maximum time width for each pulse are determined. , changes in the scale of the audio signal may be detected based on changes in the average time width, etc., or changes in the higher direction, lower direction, etc.
Of the three types of unchanging changes, only one or two types of changes may be detected.

発明の効果 以上のように本発明は、2つの音声信号をパル
ス信号に変換する2つの波形変換手段と、その出
力をもとに2つの音声信号の音階がどのように変
化したかを検出する2つの音階変化検出手段と、
その出力を計数記憶する2つの計数記憶手段と、
2つの計数記憶手段により記憶されている。高い
音階に移行したと検出した回数、低い音階に移行
したと検出した回数、不変と検出した回数の3種
の2系統の情報を比較演算し、さらにリズム感、
テンポの合い方を調べて、より正確に2つの音声
信号の合致度を得点として得ることができる。
Effects of the Invention As described above, the present invention includes two waveform conversion means for converting two audio signals into pulse signals, and detects how the scales of the two audio signals change based on the outputs thereof. two scale change detection means,
two counting storage means for counting and storing the output;
It is stored by two counting storage means. We compare and calculate three types of information: the number of times we detected a transition to a higher scale, the number of times we detected a transition to a lower scale, and the number of times we detected a change.
By checking how the tempos match, it is possible to more accurately obtain a score based on the degree of matching between the two audio signals.

このことは音声多重式の記録媒体を用いて歌の
練習をする人々に、音声多重式の記録媒体に記録
されているボーカル信号を歌の先生として、その
歌の先生の歌唱力に対し、自分は何点の歌唱力が
あるかという客観的判断手段を提供できることと
なる。すなわち歌の練習をする人々にとつて練習
の目標というものが明確となり、例えば、「この
曲を唄つて80点以上出るまで練習するんだ」とい
うように練習意欲も向上し、唄つてみて良い点が
出なければ、なぜ良い点が出ないのかを考え、自
分の唄い方の悪い点を探すことにより、さらに実
力を伸ばしてゆくことができ、その効果は大なる
ものがある。
This means that people who practice singing using audio multiplexed recording media can use the vocal signals recorded on the audio multiplexed recording media as a singing teacher to evaluate the singing ability of the singing teacher. This means that it is possible to provide an objective means of determining how many points a person has in terms of singing ability. In other words, for those who practice singing, the goal of practicing becomes clearer, and the motivation to practice increases, such as saying, ``I'm going to sing this song and practice until I get a score of 80 or higher,'' and it becomes easier to try singing. If you don't get good marks, you can think about why you don't get good marks and look for weaknesses in your singing style to further improve your singing ability, which can have a great effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は音声多重式記録媒体の1つである磁気
テープ上の音声多重トラツクの説明図、第2図は
音声多重式記録媒体の1つである磁気テープを用
いた俗にいう音声多重式の「カラオケ装置」のブ
ロツク図、第3図は本発明の一実施例の要部ブロ
ツク図、第4図は本実施例の具体的構成を示すブ
ロツク図、第5図は第4図の動作を説明するため
の動作説明図、第6図は本実施例の第1の波形変
換手段の具体的構成を示す回路図、第7図は第1
の波形変換手段の動作を説明するための動作説明
図、第8図は本実施例のマイクロコンピユータの
処理動作の要部を示すフローチヤートである。 7……第1の波形変換手段、8……第2の波形
変換手段、9……第1の音階変化検出手段、10
……第2の音階変化検出手段、11……第1の計
数記憶手段、12……第2の計数記憶手段、13
……第1の休止検出手段、14……第2の休止検
出手段、15……休止同時解除検出手段、41…
…第3の計数記憶手段、16……第4の計数記憶
手段、17……得点計算手段、42……第1の整
流手段、43……第1の積分手段、44……第2
の積分手段、45……第1のコンパレータ、46
……第2の整流手段、47……第3の積分手段、
48……第4の積分手段、49……第2のコンパ
レータ、50……非一致検出手段。
Figure 1 is an explanatory diagram of an audio multiplex track on a magnetic tape, which is one type of audio multiplex recording medium, and Figure 2 is an illustration of a so-called audio multiplex track using magnetic tape, which is one type of audio multiplex recording medium. 3 is a block diagram of a main part of an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram showing the specific configuration of this embodiment, and FIG. 5 shows the operation of FIG. 4. FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific configuration of the first waveform converting means of this embodiment, and FIG.
FIG. 8 is a flowchart showing the main part of the processing operation of the microcomputer of this embodiment. 7...First waveform conversion means, 8...Second waveform conversion means, 9...First scale change detection means, 10
...Second scale change detection means, 11...First count storage means, 12...Second count storage means, 13
...first pause detection means, 14...second pause detection means, 15...pause simultaneous release detection means, 41...
...Third count storage means, 16...Fourth count storage means, 17...Score calculation means, 42...First rectification means, 43...First integration means, 44...Second
integrating means, 45...first comparator, 46
... second rectifying means, 47 ... third integrating means,
48... Fourth integrating means, 49... Second comparator, 50... Non-coincidence detecting means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 入力される第1の音声信号をパルス信号に変
換する第1の波形変換手段と、前記第1の波形変
換手段の出力パルス信号をもとに、前記第1の音
声信号の音階が、高い音階に移行したか、低い音
階に移行したか、あるいは変わらないかを検出す
る第1の音階変化検出手段と、入力される第2の
音声信号をパルス信号に変換する第2の波形変換
手段と、前記第2の波形変換手段の出力パルス信
号をもとに、前記第2の音声信号の音階が、高い
音階に移行したか、低い音階に移行したか、ある
いは変わらないかを検出する第2の音階変化検出
手段と、前記第1の音階変化検出手段の出力をも
とにして高い音階に移行したことを検出した回
数、低い音階に移行したことを検出した回数、変
わらないと検出した回数をそれぞれ計数記憶して
おく第1の計数記憶手段と、前記第2の音階変化
検出手段の出力をもとにして高い音階に移行した
ことを検出した回数、低い音階に移行したことを
検出した回数、変わらないと検出した回数をそれ
ぞれ計数記憶しておく第2の計数記憶手段と、前
記第1の音声信号の無信号部を検出する第1の休
止検出手段と、前記第2の音声信号の無信号部を
検出する第2の休止検出手段と、前記第2の休止
検出手段により休止が検出された回数を計数記憶
する第3の計数記憶手段と、前記第2の休止検出
手段の出力をもとにして前記第2の音声信号の休
止が解除されたかどうかを検出する休止同時解除
検出手段と、前記休止同時解除検出手段の出力に
より前記第1の音声信号の休止解除が前記第2の
音声信号の休止解除とほぼ同時であつた回数を計
数記憶する第4の計数記憶手段と、前記第1の計
数記憶手段により記憶されている、高い音階に移
行したことを検出した回数、低い音階に移行した
ことを検出した回数、変わらないと検出した回数
の3情報と前記第2の計数手段により記憶されて
いる、高い音階に移行したことを検出した回数、
低い音階に移行したことを検出した回数、変わら
ないと検出した回数の3情報とを比較演算し、さ
らに前記第3の計数記憶手段により記憶されてい
る前記第2の休止検出手段により休止が検出され
た回数と前記第4の計数記憶手段により記憶され
ている前記第1の音声信号の休止解除が前記第2
の音声信号の休止解除とほぼ同時であつた回数と
の割合に応じて前記第1の音声信号が前記第2の
音声信号とどの程度合致しているかを得点として
算出する得点計算手段とを備え、第1の音声信号
を整流する第1の整流手段と該第1の整流手段の
整流電圧を積分する第1の積分手段と、該第1の
積分手段の時定数とは異なる時定数で該第1の整
流手段の整流電圧を積分する第2の積分手段と、
該第1の積分手段の出力電圧と第2の積分手段の
出力電圧とを比較する第1のコンパレータとによ
り、第1の音声信号の発生があるごとに、ほぼ該
発生に対応した第1のパルスをとりだすととも
に、第2の音声信号を整流する第2の整流手段と
該第2の整流手段の整流電圧を積分する第3の積
分手段と、該第3の積分手段の時定数とは異なる
時定数で該第2の整流手段の整流電圧を積分する
第4の積分手段と、該第3の積分手段の出力電圧
と第4の積分手段の出力電圧とを比較する第2の
コンパレータとにより、第2の音声信号の発生が
あるごとに、ほぼ該発生に対応した第2のパルス
をとりだし、前記第1のパルス及び第2のパルス
を非一致検出手段に入力し、第1のパルスと第2
のパルスが異なつている期間、該非一致検出手段
より出力をとりだし、該出力により、前記第1の
波形変換手段の出力パルス信号を消去するように
なしたことを特徴とする採点装置。
1. A first waveform converting means that converts an input first audio signal into a pulse signal, and based on the output pulse signal of the first waveform converting means, the scale of the first audio signal is high. a first scale change detection means for detecting whether the scale has shifted to a lower scale, or whether there has been a shift to a lower scale, or no change; and a second waveform conversion means to convert an inputted second audio signal into a pulse signal. , a second device for detecting whether the scale of the second audio signal has shifted to a higher scale, shifted to a lower scale, or remains unchanged based on the output pulse signal of the second waveform conversion means; Based on the outputs of the scale change detection means and the first scale change detection means, the number of times a shift to a higher scale was detected, the number of times a shift to a lower scale was detected, and the number of times no change was detected. and the number of times a shift to a higher scale was detected, and the number of times a shift to a lower scale was detected, based on the outputs of the first count storage means for counting and storing, respectively, and the second scale change detection means. a second count storage means for counting and storing the number of times the number of times and the number of times the number of times it has been detected as unchanged; a first pause detection means for detecting a no-signal portion of the first audio signal; a second pause detection means for detecting a no-signal portion of the pause detection means; a third counting storage means for counting and storing the number of times a pause has been detected by the second pause detection means; and an output of the second pause detection means. pause simultaneous release detection means for detecting whether the pause of the second audio signal is released based on the pause simultaneous release detection means; a fourth count storage means for counting and storing the number of times that the audio signal has been released from a pause, and a count storage means for counting and storing the number of times that the transition to a high pitch has been detected, which is stored by the first count storage means, and a low Three pieces of information: the number of times a shift to a higher scale was detected, the number of times a change was detected as no change, and the number of times a shift to a higher scale was detected, which is stored by the second counting means;
A comparison operation is performed with three pieces of information: the number of times a shift to a lower scale is detected and the number of times a change is detected, and a pause is further detected by the second pause detection means stored in the third count storage means. The number of times the audio signal has been paused and the cancellation of the pause of the first audio signal stored in the fourth count storage means
score calculation means for calculating as a score the degree to which the first audio signal matches the second audio signal according to the ratio of the number of times the audio signal is released from the pause and the number of times the audio signal is released substantially at the same time; , a first rectifying means for rectifying the first audio signal, a first integrating means for integrating the rectified voltage of the first rectifying means, and a time constant different from the time constant of the first integrating means. a second integrating means for integrating the rectified voltage of the first rectifying means;
A first comparator that compares the output voltage of the first integrating means and the output voltage of the second integrating means detects the first audio signal corresponding to the occurrence of the first audio signal. A second rectifying means that extracts the pulse and rectifies the second audio signal, and a third integrating means that integrates the rectified voltage of the second rectifying means, and the time constants of the third integrating means are different. A fourth integrating means that integrates the rectified voltage of the second rectifying means with a time constant, and a second comparator that compares the output voltage of the third integrating means and the output voltage of the fourth integrating means. , every time a second audio signal occurs, a second pulse approximately corresponding to the occurrence is taken out, the first pulse and the second pulse are input to a non-coincidence detection means, and the first pulse and the second pulse are input to the non-coincidence detection means. Second
2. A scoring device characterized in that an output is taken from the non-coincidence detection means during a period when the pulses of the first waveform converting means are different, and the output pulse signal of the first waveform converting means is erased by the output.
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