JPS59197099A

JPS59197099A - 信号判定装置

Info

Publication number: JPS59197099A
Application number: JP58071901A
Authority: JP
Inventors: 関野　和男; 梶原　誠次
Original assignee: Nippon Chemi Con Corp
Current assignee: Nippon Chemi Con Corp
Priority date: 1983-04-22
Filing date: 1983-04-22
Publication date: 1984-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は信号判定装置に係り、特に、歌唱、楽器音等
の比較判定に用いる信号判定装置に関する。

一般に、歌謡曲等の歌唱やピアノ等の楽器は、歌手やプ
ロ演奏家等の歌唱や演奏を真似る練習が基本であるが、
その熟達度の評価を客観的に行うことは極めて難しい。

しかし、練習者がその練習の度合に応じてその程度を感
得することは、練習上必要なことである。

例えば、歌唱練習に用いられる磁気テープには、背景音
と、背景音を伴った歌唱者とが個別に再生可能に録音さ
れた所謂音声多重テープが市販されている。このような
磁気テープを再生して歌唱練習をする場合には、背景音
のみを再生し、或いは背景音を伴った歌唱者を再生して
行うが、何れの場合にも磁気テープ上の歌唱にどれだけ
近づいたかの判断は極めて難しい。

また、従来、特別な操作によって基準信号が伴奏音と並
行して録音された磁気テープを再生しながら、歌唱練習
をし、その評価を電子的に行うものが提案されている。

これは、基準信号と歌唱とを比較することによって練習
者の程度を判定するものであるが、基準信号が電子音で
構成されており、市販の音声多重テープを使用すること
ができないものである。また、基準信号が歌手等の歌唱
を基準にして構成されていないため、歌手の歌唱を真似
ても好結果が得られない不都合もある。しかも、間の取
り方或いは音程、出だし等の歌手特有の歌唱についての
練習には馴染まない等の欠点がある。

この発明は、歌手の歌唱等の信号を基準信号とし、この
基準信号と練習者の歌唱等の評価信号源からの信号とを
比較し、評価可能にした信号判定装置の提供を目的とす
る。

この発明は、第１及び第２の信号を含む基準信号と第１
の信号が個別に与えられ基準信号に第１の信号を位相反
転して換算して第２の信号を検出する信号検出回路と、
この信号検出回路から与えられる第２の信号と比較すべ
き第３の信号とを比較する信号比較回路とから構成した
ことを特徴とする。

以下、この発明を図面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。

第１図はこの発明の信号判定装置の実施例を示している
。図において、磁気テープ２には録音された第１の信号
としての背景音に、第２の信号である例えば歌手の歌唱
音を加算して構成された基準信号と、前記第１の信号と
が個別に異なるトランクに録音されている。磁気へソド
４Ａ、４Ｂはこれら基準信号及び第１の信号を個別に検
出するために設置され、これら磁気ヘッド４Ａ、４Ｂで
検出された各信号は信号再生回路６で再生且つ増幅され
て出力される。

第１の信号及び基準信号は信号検出回路８に与えられ、
第１の信号は信号混合回路１０に与えらる。信号検出回
路８は、前記第１及び第２の信号の加算信号である基準
信号に、位相反転した第１の信号を加算し、第２の信号
である歌唱信号を検出するものである。

一方、信号混合回路１０はマイクロホン等からなる信号
源１２から与えられる第３の信号である練習者の歌唱信
号と、前記背景音信号とを混合する。この混合出力は増
幅器１４で増幅された後、スピーカ１６から出力され、
練習者は伴奏を聴きながら歌唱をし、その歌唱音をスピ
ーカ１６がら聴くことができる。

また、信号源１２から与えられる歌唱信号は、増幅回路
１８を介して帯域調整等を施された後、前記信号検出回
路８の判定信号である歌唱信号とともに、信号比較回路
２ｏに与えられる。即ち、歌手の基準歌唱信号と、練習
者の歌唱信号とが、個別に与えられ、そのレヘル、間、
音程、リズム、メロディ等、歌唱の必要的条件等につい
て比較され、その比較出力が判定回路２２に与えられ、
その信号出力に基づき、点数表示装置２４に点数として
表示される。

この場合、判定回路２２には練習者がその判定を必要と
するときだけ動作するように動作制御装置２３が付設さ
れており、この動作制御装置２３は押釦スイッチ２５に
よって切換操作される。

このような構成によれば、現在市販されている音声多重
テープからの再生音、即ち、背景音に基づいて歌唱をし
、歌手の基準歌唱と練習者の歌唱とを比較し、練習者の
歌唱を歌手の歌唱にどれだけ近づいたか等の評価を行う
ことができる。そして、判定回路２２の出力を点数表示
装置２４で点数表示することができ、その評価を数値で
確認することができる。特に、磁気テープからの歌唱及
び背景音を損なうことな（その機能を維持しつつ、単に
練習者が押釦スイッチ２５を操作することにより、希望
する音節、節廻し等の区間の判定が可能である。

第２図は前記信号検出回路８、増幅回路１８及び信号比
較回路２０の具体的構成を示している。

即ち、前記信号検出回路８には入力端子２６Ａに与えら
れる第１及び第２の信号の混合信号である基準信号、即
ち、背景音信号及び歌唱信号の混合信号を処理する信号
系統と、入力端子２６Ｂに与えられる第１の信号である
背景音信号の信号処理系統とが併設されている。各信号
処理系統には、それぞれの信号を個別に処理するために
、前置増幅器２８Ａ、２８Ｂ、帯域フィルタ３０Ａ、３
０Ｂ、減衰器３２Ａ、３２Ｂが設置され、基準信号系統
には位相補償回路３４、他方の信号系統には極性反転回
路３６が個別に設置されている。これら位相補償回路３
４及び極性反転回路３６の出力は加算器３８に与えられ
て加算され、判定信号である歌手の基準歌唱信号が取出
される。

また、増幅回路１８の入力端子４０には信号源１２から
第３の信号である評価すべき歌唱信号が与えられる。こ
の増幅回路１８には前置増幅器４２及び帯域フィルタ４
４が設置され、一定の周波数帯域に制限される。各帯域
フィルタ３０Ａ、３０Ｂ、４４は、音域を考慮し、例え
ばＩ　００１１ｚ　〜２　Ｋ）ｌｚに設定する。

そして、信号検出回路８及び増幅回路１８の出力信号は
個別に信号比較回路２０に与えられ、個別に振幅制限等
の信号処理を施された後、比較される。即ち、信号比較
回路２０には、判別信号としての歌唱信号及び練習者の
歌唱信号の比較において必要とする成分を抽出するため
、一対の振幅制御回路４６Ａ、４６Ｂ及びレベル検出回
路４８Ａ１４、８　Ｂが設置されている。振幅制御回路
４６Ａ、４６Ｂは、その出力である信号をレベル検出回
路４８Ａ、４８Ｂで包路線検波を行い、その検波出力に
基づき一定レベルに信号を維持する。また、この振幅制
御回路４６Ａ、４６Ｂの出力は不要信号成分を除去する
ために、スライサ回路５０Ａ、５０Ｂを通過させた後、
帯域フィルタ５２Ａ、５２Ｂで不要周波数成分を除去す
る。

帯域フィルタ５２Ａ、５２Ｂの各出力は比較器５４Ａに
与えられるとともに、レベル検出回路４８Ａ、４８Ｂの
レベル出力は比較器５４Ｂに与えられ、それぞれの比較
出力は出力端子５６Ａ、５６Ｂ・キーから出力されるように成っている。　　　　　−１，。

以上の構成に基づき、その動作を第３図反注第４図に示
す動作波形を参照して詳細に説明する。

第３図Ａに示す練習者の歌唱信号が入力端子４０に与え
られ、入力端子２６Ａには第４図Ａに示す基準信号、入
力端子２６Ｂには第４図Ｂに示す背景音信号が与えられ
るものとする。

入力端子４０に与えられた練習者の歌唱信号は、前置増
幅器４２で増幅された後、帯域フィルタ４４を介して第
３図Ｂに示す信号に変換された後、振幅制御回路４６Ａ
を経て第３図Ｃに示す一定レベルの信号に変更される。

また、レベル検出回路４８Ａでは第３図Ｂに示す包絡線
検波信号が得られ、スライサ回路５０Ａを経て第３図Ｅ
に示すような正弦波の半波信号に近い信号に変換される
。

一方、入力端子２６Ａ、２６Ｂに与えられた基準信号及
び背景音信号は、帯域フィルタ３０Ａ、３０Ｂを個別に
通過し、減衰器３２Ａ、３２Ｂを経て信号処理が施され
、基準信号は位相補償回路３４で位相補償され、また、
背景音信号は極性反転回路３６で位相を反転される。こ
の位相反転された背景音信号と、基準信号とは加算器３
８で加算され、基準信号から判定信号としての基準歌唱
信号が検出される。この基準歌唱信号は前記練習者の歌
唱音と同様に振幅制御回路４６Ｂを経て振幅制御が施さ
れ、レベル検出回路４８Ｂでは包路線検波によってその
包路線検波出力が得られる。

スライサ回路５０Ｂを経た信号は、第４図Ｅに示すよう
な形態となる。

第３図Ｅに示す練習者の歌唱信号と、第４図Ｅに示す基
準歌唱信号とは、比較器５４Ａで比較され、その偏差値
であるレベルが出力端子５６Ａから出力され、また、音
の強弱等、歌唱のうまみに相当する部分については、そ
の包路線検波出力である第３図り及び第４図りに示す信
号を比較器５４Ｂで比較することにより、そのレベル差
を取出すことができる。出力端子５６Ａ、５６Ｂに発生
した出力は、個別に判定回路２２に入力され、基準レベ
ルとの比較により、その程度が点数表示装置６４に表示
される。この場合、判定回路２２は選曲等に応じて判定
レベルを任意に設定できるようにする。

このような構成によれば、従来のような基準信号として
のエレクトーン等の音源を用いることなく、練習者は歌
手の歌唱を真似てその熟達度を客観的に評価することが
できる。この場合、所謂音声多重テープの再生信号を基
準信号として用いることができ、特別仕様の磁気テープ
を構成する必要がなく、極めて経済的である。

また、このような信号処理を施して信号比較をした場合
、歌唱の謡出し、呼吸、言葉の繋ぎ、音程、延ばしゃア
クセント、こぶし、節廻し、強弱等の個別評価をするこ
とができ、選曲に応じた評価も可能である。しかも、判
定箇所を任意に選定することができるから、効率的な練
習が可能である。

以上説明した実施例では、歌唱練習について説明したが
、この発明は、背景音楽を伴う楽器の練習等についても
適用でき、同様の効果が期待できる。また、録音媒体と
して磁気テープを例に取ったが、多重録音された各種の
録音媒体からの再生信号を用いることができ、同様の効
果が期待できる。

以上説明したようにこの発明によれば、第１及び第２の
信号からなる基準信号に第１の信号を位相反転して加算
して第２の信号を検出し、この第２の信号と第３の信号
とを比較することができるので、例えば背景音楽と歌唱
台との合成録音信号から背景音楽を除いて基準歌唱信号
として取出し、この信号に練習者の歌唱信号を比較する
等各種の信号を比較し、その信号を客観的に且つ定量的
に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の信号判定装置の実施例を示すブロッ
ク図、第２図はその具体的実施例を示すブロック図、第
３図及び第４図はその動作波形を示す説明図である。８・・・信号検出回路、２０・・・信号比較回路。第３図Ｅ−乙＼−ム一第４図ＥＪλＶ五−一一−−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１及び第２の信号から成る基準信号と第１の信
号が個別に与えられ基準信号に第１の信号を位相反転し
て加算し第２の信号を検出する信号検出回路と、この信
号検出回路から与えられる第２の信号と他の信号源から
与えられる第３の信号とを比較する信号比較回路とから
構成したことを特徴とする信号判定装置。
（２）第１の信号を背景音信号、第２の信号を基準歌唱
信号、第３の信号を比較すべき歌唱信号としたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の信号判定装置。