JPS60262187A - Scoring apparatus - Google Patents

Scoring apparatus

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JPS60262187A
JPS60262187A JP59118518A JP11851884A JPS60262187A JP S60262187 A JPS60262187 A JP S60262187A JP 59118518 A JP59118518 A JP 59118518A JP 11851884 A JP11851884 A JP 11851884A JP S60262187 A JPS60262187 A JP S60262187A
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audio signal
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audio
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聰 遠藤
古田 敬明
森田 雅晴
南 暎二
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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
置と共に用いて、ユーザーの唄う音声信号を、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 in conjunction with an audio signal recording/reproducing device such as a karaoke machine to compare an audio signal sung by a user with an audio signal reproduced from a standard magnetic tape or the like. This invention relates to a scoring device that automatically scores a 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
碌された楽器などの演奏音楽信号を再生。
Conventional configurations and their problems As a field of audio equipment, playback of musical signals recorded on recording media such as magnetic tape and performed by musical instruments, etc.

拡声し、これに合わ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。
The sound is amplified, and when the user sings along with this, the sound is mixed with the performance music signal and amplified. There is something commonly called a "karaoke machine", and it is widely used for general home or 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、
歌唱方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、−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のトラック101に歌手などのボーカル
信号が、第2のトラック102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、磁気ヘッド201と
増幅器202よりなる第1の磁気テープ再生手段2と、
磁気ヘッド301と増幅器302よりなる第2のチー 
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," users can gain joy and satisfaction, but in recent years, an increasing number of people want to improve their singing ability.
Some people receive guidance from a singing teacher to improve their singing ability, but this is not possible for everyone, and magnetic tape called ``audio multiplex tape'' is one way to study singing on your own. Audio multiplexing recording media such as these are rapidly becoming popular. In the case of a magnetic tape as an example of this audio multiplexing recording medium, as shown in FIG. Each performance music signal is recorded. When using this magnetic tape, an audio multiplexing type "karaoke apparatus" having the configuration shown in FIG. a first magnetic tape reproducing means 2;
A second team 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 output as an acoustic signal from a speaker 6.

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っているボ
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、又聞違った唄い
力をしていてもユーザー自身はそれに気づかないままで
あったすして、個人での練習をする際には自ずと限界が
生じ、興味がなくなっ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 singing style is to the modeled vocal signal, in other words, how much their singing ability has improved. Also, even if the user has a wrong singing ability, the user may not be aware of it, and when practicing individually, there will naturally be a limit, and the user may lose interest and lose the desire to practice. It had the disadvantage of being too large.

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
的評価手段を提供することを目的とするものである。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and compares the vocal signal recorded on an audio multiplexing recording medium with the audio signal sung by the user, and calculates the degree of matching as a score. The purpose is to provide an objective means of evaluating the user's singing ability by displaying the information.

発明の構成 本発明の採点装置は、入力される第1の音声信号の基本
周波数を検出する第1の音程検出手段と、入力される第
2の音声信号の基本周波数を検出する第2の音程検出手
段と、第1の音声信号の信号レベルの変化を検出する第
1のレベル変化検出手段と、第2の音声信号の信号レベ
ルの変化を検出する第2のレベル変化検出手段と、第1
の音声信号のレベルが変化した時点付近の第1の音声信
号の基本周波数と第2の音声信号のレベルが変化した時
点付近の第2の音声信号の基本周波数とを比較演算して
、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、得点を表
示する得点表示手段とから構成されており、この構成に
よって、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を用いることに
より、ユーザーの唄う音声信号が記録媒体のボーカル信
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
て表示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 pitch detecting means for detecting the fundamental frequency of an inputted first audio signal, and a second pitch detecting means for detecting the fundamental frequency of an inputted second audio signal. a detection means, a first level change detection means for detecting a change in the signal level of the first audio signal, a second level change detection means for detecting a change in the signal level of the second audio signal, and a first level change detection means for detecting a change in the signal level of the second audio signal;
The fundamental frequency of the first audio signal around the time when the level of the audio signal changes and the fundamental frequency of the second audio signal around the time when the level of the second audio signal changes are calculated. The device is comprised of a score calculation means for calculating a score based on how well the first audio signal matches the second audio signal, and a score display means for displaying the score. By using the audio signal sung by the user and the reproduction audio signal of the vocal signal recorded on the recording medium that serves as a song model as the second audio signal, the audio signal sung by the user is the reproduction audio signal of the vocal signal on the recording medium. Since the degree to which the song matches the signal is displayed as a score, 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ック図である。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は磁気ヘッド、202は増幅器である。7は第1
の波形変換手段で、ユーザーが唄った音声の信号をパル
ス信号へ変換するものである。8は第2の波形変換手段
で、記録媒体のボーカル信号をパルス信号へ変換するも
のである。9は第1の音程検出手段で、ユーザーが唄う
音声の基本周波数を検出するものである。10は第2の
音程検出手段で、ボーカル信号の基本周波数を検出する
ものである。
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENT FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. 4
numeral 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 multiplex recording medium;
201 is a magnetic head, and 202 is an amplifier. 7 is the first
This waveform conversion means converts the voice signal sung by the user into a pulse signal. Reference numeral 8 denotes a second waveform converting means, which converts the vocal signal on the recording medium into a pulse signal. Reference numeral 9 denotes a first pitch detection means, which detects the fundamental frequency of the voice sung by the user. Reference numeral 10 denotes a second pitch detection means for detecting the fundamental frequency of the vocal signal.

11は第1のレベル変化検出手段で、ユーザーが唄う音
声のレベル変化の検出を行なうものである。
Reference numeral 11 denotes a first level change detection means, which detects a level change in the voice sung by the user.

12は!2のレベル変化検出手段で、ボーカル信号のレ
ベル変化の検出を行なうものである。13は得点計算手
段で、ユーザーが唄う音声の信号レベルが変化した時点
付近のユーザーの音声の基本周波数とボーカル信号の信
号レベルが変化した時、点付近のボーカル信号の基本周
波数とを比較演算してユーザーが唄う音声信号がボーカ
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
ものである。14は得点表示手段で、前記得点計算手段
13で算出された得点をユーザーに知らせるために得点
表示を行なうものである。
12 is! The second level change detection means detects level changes in the vocal signal. 13 is a score calculation means that compares and calculates the fundamental frequency of the user's voice around the time when the signal level of the user's singing voice changes and the fundamental frequency of the vocal signal around the point when the signal level of the vocal signal changes. The score is calculated based on the degree to which the user's voice signal matches the vocal signal. Reference numeral 14 denotes a score display means, which displays the score in order to inform the user of the score calculated by the score calculation means 13.

第4図は本実施例の具体的な構成を示すブロック図で、
上記ユーザーの唄う音声の音程検出ボーカル信号の音程
検出、得点の計算の機能をマイク11□′ ・・・ビ、
−タ・5で実現したものである。
FIG. 4 is a block diagram showing the specific configuration of this embodiment.
Pitch detection of the user's singing voice Pitch detection of vocal signal pitch detection and score calculation functions are provided with microphone 11□'...B,
- This was realized in Ta.5.

第5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8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6図の動作説明図
とともに説明する。
FIG. 5 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 8. , 1st
The circuit of the waveform converting means 7 will be representatively explained with reference to the operation explanatory diagram of FIG.

701は入力端子、702.704.705 。701 is an input terminal, 702.704.705.

708.710,711は抵抗器、703,706゜7
09はコンデンサ、了07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。
708.710,711 are resistors, 703,706°7
09 is a capacitor, 07 is an operational amplifier (hereinafter abbreviated as OP amplifier), 712 is a transistor, and 713 is an output terminal.

OPアンプ707と抵抗器702.704 。OP amplifier 707 and resistors 702 and 704.

705とコンデンサ703.706とは低域通過形のア
クティブフィルタを構成しており、入力端子701に入
力される第6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ィブフィ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6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712と
で第6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でれることとなる。又、
第1のレベル変化検出手段11および第2のレベル変化
検出手段12はアナログディジタル変換器や従来のアナ
ログ技術およびディジタル技術応用のサンプルホールド
回路などで現在のレベルと以前のレベルとを比較するこ
とにより実現できる。
705 and capacitors 703 and 706 constitute a low-pass active filter, which removes high-frequency components of the audio electrical signal input to the input terminal 701 as shown in FIG. 6(a), and simultaneously Necessary signal amplification is performed by the amplification action of the OP amplifier 707, and a time constant circuit composed of a resistor 708 and a capacitor 709 supplementally removes high-frequency components that are not sufficiently removed by the active filter. do. The audio electrical signal shown in FIG. 6(b) from which the high-frequency components have been removed by the necessary amount is processed by resistors 710, 711 and transistor 712 into a pulse waveform as shown in FIG. 6(c). It will be converted to . 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 the converter is also converted into a pulse waveform. or,
The first level change detection means 11 and the second level change detection means 12 compare the current level with the previous level using an analog-to-digital converter or a sample-and-hold circuit using conventional analog technology and digital technology. realizable.

以下、第7図のマイクロコンピュータの処理動作の要部
を示すフローチャートにもとついて本実施例の動作を説
明する。
The operation of this embodiment will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. 7 which shows the main part of the processing operation of the microcomputer.

壕ず、装置の電源は投入されており、マイクロコンピュ
ータ15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のレベル変化
検出手段11の出力によりステップ16で信号レベルが
増大したか否かをチェックし、増大していればステップ
17でマイクロコンピュータ15に入力された第1の波
形変換手段7の出力である入力パルスの時間幅がディジ
タル量に変換され、マイクロコンピュータ15に登録さ
れる。すなわち第6図(C1に示されるパルス信号のI
LH”である期間をマイクロコンピュータ自身のもって
いるクロック信号により計数すれは入力パルスの時間幅
のディジタル量への変換が達成できる。このようにして
第6図(c)におけルt1カラ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、音声の基
本周波数を表す情報であり増加すれば音程が低くなった
ことを示し、減少すれば音程が高くなったことを示して
いる。
It is assumed that the power of the device is turned on, and the memory elements inside the microcomputer 15 are also initialized. The audio signal sung by the user is turned into an electrical audio signal by the microphone input means 4, is amplified, and it is checked in step 16 whether the signal level has increased based on the output of the first level change detection means 11, and if it has increased, In step 17, the time width of the input pulse, which is the output of the first waveform converting means 7, input to the microcomputer 15 is converted into a digital quantity and registered in the microcomputer 15. That is, I of the pulse signal shown in FIG. 6 (C1)
By counting the period of "LH" using the clock signal of the microcomputer itself, it is possible to convert the time width of the input pulse into a digital quantity.In this way, in FIG. Conversion is performed in the following order: time width, time width from t3 to t4, time width from t5 to t6, etc. Note that this time width is information representing the fundamental frequency of the voice, and as it increases, the pitch increases. This indicates that the pitch has become lower, and a decrease indicates that the pitch has become higher.

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のレベル変化検出手段12の出力
によりステップ18で信号レベルが増大したか否かをチ
ェックし、増大していれ(げステップ19でマイクロコ
ンピュータ15に入力された第2の波形変換手段8の出
力である音声の基本周波数を表わす入カバルスの時間幅
がディジタル量に変換され、マイクロコンピュータ15
に登録される。
On the other hand, the vocal signal recorded on the magnetic tape 1 which is an audio multiplexing type recording medium is transmitted to the first magnetic tape reproducing means 2.
It is checked in step 18 whether or not the signal level has increased based on the output of the second level change detection means 12, and the second waveform input to the microcomputer 15 in step 19 is checked. The time width of the input signal representing the fundamental frequency of the voice, which is the output of the converting means 8, is converted into a digital quantity, and the time width is converted into a digital quantity.
will be registered.

次にステップ20によりユーザーの音声信号のパルス信
号の時間幅とボーカル信号のパルス信号の時間幅との2
種の時間幅の情報のどちらもが登録済であるか否かをチ
ェックし、2種とも登録されていればステップ21へと
進み、2つの音声信号の基本周波数の情報である2種の
時間幅を比較し、その合致度を計算し、合致中に応じて
得点を算出する。このステップ21における得点の算出
法の1例について以下に述べる。例えば第1の音声信号
のパルス信号時間幅が9.5 (ms ) 、第2の音
声信号のパルス信号時間幅が1o(mslとすれ′□ 
ばそ。合致度は(10−9,5)/1゜xl。。−5〔
%〕 という風に合致度は算出され、この合致度の大小
に応じて得点に反映される配点を変えることとする。−
例として合致度が3%以内なら100点、3〜5%なら
80点、5〜7多なら60点。
Next, in step 20, the time width of the pulse signal of the user's audio signal and the time width of the pulse signal of the vocal signal are divided.
It is checked whether both types of time width information have been registered. If both types are registered, the process proceeds to step 21, and the two types of time width information, which are the fundamental frequency information of the two audio signals, are checked. Compare the widths, calculate the degree of matching, and calculate the score depending on the match. An example of the method for calculating the score in step 21 will be described below. For example, if the pulse signal time width of the first audio signal is 9.5 (ms) and the pulse signal time width of the second audio signal is 1o (msl),
Baso. The degree of matching is (10-9,5)/1°xl. . -5 [
%] The degree of agreement is calculated as follows, and the distribution of points reflected in the score will be changed depending on the degree of agreement. −
For example, if the degree of match is within 3%, it will give you 100 points, if it is 3-5%, it will be 80 points, and if it is more than 5-7, it will be 60 points.

ア係以上は0点という風に配点をし、−回の採点対象と
なる唄の中で時間幅の合致度の算出をした回数をN〔回
〕2時間幅の合致度の算出をした度毎に得た配点をPn
[点]とすると第1の音声信号と第2の音声信号の合致
度を示す得点Pは一例として以下のように表わネれる。
Points are given in such a way that scores of A and above are given 0 points, and the number of times the degree of agreement of the time width has been calculated in the songs that are to be scored - times is N [times] every time the degree of agreement of the time width of 2 hours has been calculated. The points allocated for each time are Pn
When [point] is assumed, the score P indicating the degree of matching between the first audio signal and the second audio signal is expressed as follows, as an example.

上記の式による得点計算の一例を挙げてみれば、−回の
採点対象となる唄の中で、時間幅の合致度の算出を1o
回行ない、3回は3係以内、4回は3〜6係、1回は5
〜7頭、2回は7%以上の合致度であったとし、配点も
前記の通りであったとすれば得点Pは、100点満点中
で P二(3×100+4X80+lX60+2XO)/1
0二680/10:=:59(点) という風に算出される。
To give an example of score calculation using the above formula, in the songs to be scored - times, the degree of matching of duration is calculated by 1o.
3 times are within 3 sections, 4 times are 3 to 6 sections, 1 time is 5 sections.
Assuming that there were ~7 animals and the degree of agreement was 7% or higher twice, and the points were distributed as described above, the score P would be P2 (3 x 100 + 4 x 80 + l x 60 + 2 x o) / 1 out of 100 points.
It is calculated as follows: 02680/10:=:59 (points).

次にステップ22により採点を終了する時点であるか否
かを判断する。採点を終了する判断のもととなるものと
しては、採点終了の指定をする押しボタンスイッチ(図
示せず)の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
号がなくなった時点で採点開始としてもよい。1だその
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 22, it is determined whether it is time to end the scoring. The decision to end the scoring may be based on information from a push button switch (not shown) that specifies the end of the scoring, or whether there is a performance music signal recorded on the magnetic tape 1. It is also possible to detect this and start scoring when the performance music signal disappears. It is also possible to record an end signal indicating the end of the song in advance and use the time point at which the end signal is detected or the time point at which the end of the magnetic tape is detected.

採点終了の時点になっていなければステップ22より、
ステップ23へと進み、登録しであるパルス信号の時間
幅のデータをクリアし、次の時間幅情報の収集、比較及
び得点計算へと備え、ステップ16へと進むこととなる
If it is not yet the end of scoring, proceed from step 22.
The process proceeds to step 23, where the registered pulse signal time width data is cleared, and the process proceeds to step 16 in preparation for the next collection of time width information, comparison, and score calculation.

そして、採点終了の時点になればステップ22からステ
ップ24へと進み、得点の表示が行なわれる。
When the scoring is finished, the process proceeds from step 22 to step 24, where the scores are displayed.

さて、ここで音声信号のレベルが増大した時点付近の音
声信号のパルス時間幅を登録して比較することの意味に
ついて第8図の唄の個人差説明図を用いて説明を行なう
。第8図(7)はマイクから入力されるユーザーの唄、
第8図(イ)はプロ歌手による音声多重媒体のボーカル
信号の1例とする。第8図(a)と(d)で示すように
アマチュアのユーザーはプロ歌手の唄うボーカル信号よ
りも唄うタイミングが遅れたり、第8図To)と+8)
で示すようにユーザーはボーカル信号を唄っているプロ
歌手のように、はこぶじやバイブレーションと呼ばれる
一つの発声の中での周波数や信号レベルの変化を自由に
行なうことができないことが多い。
Now, the meaning of registering and comparing the pulse time width of the audio signal around the time when the level of the audio signal increases will be explained using the diagram of individual differences in singing shown in FIG. 8. Figure 8 (7) shows the user's song input from the microphone,
FIG. 8(A) is an example of a vocal signal of an audio multiplexed medium by a professional singer. As shown in Figures 8 (a) and (d), amateur users sing at a later timing than the vocal signals of professional singers, and (To) and +8) in Figure 8).
As shown in , users are often unable to freely change the frequency and signal level within a single vocalization, which is called vibration or vibration, like a professional singer who sings a vocal signal.

このため第8図の例のような場合においてリアルタイム
で、それぞれの周波数を比較してしまっては、例えば第
8図(C1の1D点と第8図(flの2E点とのように
捷ったく異なる歌詞の周波数を比較したり、第8図(f
)の2o点以降のパイブレーンヨンの位置でも周波数を
比較することが生じてし筐い、非常に低い評価得点しか
算出できないという不都合が生じることになる。
For this reason, in a case like the example in Figure 8, if you compare the respective frequencies in real time, it will be difficult to compare the respective frequencies in real time, for example, the 1D point in Figure 8 (C1) and the 2E point in Figure 8 (fl). You can compare the frequencies of many different lyrics, and compare the frequencies of very different lyrics.
), the frequencies may also be compared at the positions of the pipe lanes after the 2o point, resulting in the inconvenience that only a very low evaluation score can be calculated.

本発明は以上のような不都合を解決し、第8図の例では
1A点と2A点、1B点と2B点というように、信号レ
ベルの大きく増大する時点付近のこぶしやバイブレーシ
ョン等の唄い方の個人差及び、唄い方のタイミングずれ
の影響を受けずにユーザーの唄の歌詞とボーカル信号の
唄の歌詞とが一致対応する基本周波数の評価ができるの
で、実際に人間が耳で聴いて採点評価する場合の評価得
点に近いより正確な採点が行なえることとなる。
The present invention solves the above-mentioned inconveniences and improves the singing style of fists and vibrations around the points where the signal level increases significantly, such as points 1A and 2A and points 1B and 2B in the example of FIG. It is possible to evaluate the fundamental frequency that matches the lyrics of the user's song and the lyrics of the vocal signal's song without being influenced by individual differences or timing differences in singing style, so humans can actually listen to it with their ears and evaluate the score. This allows for more accurate scoring that is closer to the evaluation score when

以上のように本実施例によれば、ユーザーの唄う音声信
号の信号レベルが変化した時点付近のユーザーの音声信
号の基本周波数の情報と怒気テープ等のボーカル信号の
信号レベルが変化した時点付近のボーカル信号の音声信
号の基本周波数の情報を比較し、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、こぶしやバイブ
レーション、唄う時のタイミングずれ等の唄い方の個人
差を除外したユーザーの歌唱力に対する一つのよ11 
り正確な客観的評価手段を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, information on the fundamental frequency of the user's voice signal around the time when the signal level of the user's singing voice signal changes and information on the fundamental frequency around the time when the signal level of the vocal signal of the anger tape etc. changes. It is possible to compare the information on the fundamental frequency of the audio signal of the vocal signal and calculate and display the degree of matching as a score, so users can eliminate individual differences in singing style such as fists, vibrations, and timing differences when singing. 11 for the singing ability of
It is possible to provide an accurate and objective evaluation method.

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、また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 subject of scoring, and the vocal signal recorded on magnetic tape, which is an audio multiplexing recording medium, was used as the scoring standard. Any audio signal such as a sine wave signal or a person's voice may 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ィルタとトランジスタを用い
た波形変換手段を取り上げだが、これは音声信号波形を
アナログ−ディジタル変換器で直接ディジタル値pパル
ス信号に変換する回路を用いてもよい。
In addition, in this embodiment, a waveform conversion means using a low-pass active filter and a transistor is used to convert an audio signal into a pulse signal, but this converts the audio signal waveform directly into a digital value p using an analog-to-digital converter. A circuit for converting into a pulse signal may also be used.

又、本実施例では、音程検出手段、得点計算手段等ヲマ
イクロコンピュータにより実現したがこれらを従来の汎
用ロジッ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 pitch detection means, score calculation 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、レベル
変化検出手段および音程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, a waveform converting means, a level change detecting means, and a pitch detecting means are provided separately for processing the user's audio signal and for processing the vocal signal, but these are provided in only one system, and the processing is performed in a time-sharing manner. The processing of the user's audio signal and the processing of the vocal signal 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6図(C)において、tl
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基本周波数、すなわち音
程を検出するようにしているが、例えば、第6図(C)
においてt、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足期間の間
の波形変換手段の出力であるパルス信号のtt Hu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
幅等をめて、この平均時間幅等により音声信号の音程を
検出するようにしてもよいし、パルス信号のIL HI
Lの時間幅でなく、H′″の立上りから次の゛Hパの立
上りまでの時間幅というようにパルス−周期分の時間幅
をめて処理してもよい。
In addition, in this embodiment, the time width when the pulse signal which is the output of the waveform conversion means is H'' is expressed as tl in FIG. 6(C).
After the time width from t2 to t2, the time width from t3 to t4 is detected to detect the fundamental frequency of the audio signal, that is, the pitch. For example, as shown in FIG. 6(C).
The time width may be detected one by one, such as the time width from t5 to t6 after the time width from t to t2, or the time width from t to t2 may be detected one by one.
The time width of the pulse signal that is the output of the waveform converting means during one leg period that is sufficiently long compared to the one time width of ``H'' is investigated for all pulses or for a part of the pulses, and The average time width, maximum time width, etc. of
Instead of the time width of L, the time width corresponding to the pulse period may be used for processing, such as the time width from the rise of H''' to the rise of the next H power.

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
の音声信号の基本周波数を表す情報を検出する2つの音
程検出手段と、前記2つの音声信号の信号レベルの変化
を検出する2つのレベル変化検出手段と、2つの音声信
号のそれぞれの信号レベルが変化した時点付近の基本周
波数の情報である2つの音声信号のパルス時間幅を比較
演算することにより、2つの音声信号の合致度をこぶし
やバイブレーション、唄うときのタイミングずれ等の唄
い方の個人差を除外して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 converting means for converting two audio signals into pulse signals, and two pitch converters for detecting information representing the fundamental frequencies of the two audio signals based on the outputs thereof. a detection means, two level change detection means for detecting a change in the signal level of the two audio signals, and two audio signals that are information of fundamental frequencies around the time when the signal level of each of the two audio signals changes. By comparing and calculating the pulse time widths of the two audio signals, it is possible to obtain a score on the degree of matching between the two audio signals, excluding individual differences in singing style such as fists, vibrations, and timing shifts when singing.

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りその効果は犬なるものがある。
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. It is possible to provide an objective means of determining how many points a person has in terms of singing ability, and the effect is that of a dog.

【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
の音声多重トラックの説明図、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」のブロック図、第3図は本発明の
一実施例の要部ブロック図、第4図は本実施例の具体的
構成を示すブロック図、第5図は本実施例の第1の波形
変換子゛ 段の具体的構成を示す回路図、第6図は第1
の波形変換手段の動作を説明するだめの動作説明図、第
7図は本実施例のマイクロコンピュータの処理動作の要
部を示すフローチャート、第8図は唄い方の個人差を説
明する唄の個人差説明図である。 7・・・・・・第1の波形変換手段、8・・・・・第2
の波形変換手段、9・・・・・第1の音程検出手段、1
0・・・・・・第2の音程検出手段、11・・・・・第
1のレベル変化検出手段、12・・・・・第2のレベル
変化検出手段、13・・・・・・得点計算手段、14・
・・・・・得点表示手段。 1 “31.A、+7)″8″jP31 ”l” J?
 M”F’!75−14第1図 第2図 第4図 第6図
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 a specific configuration of this embodiment, and FIG. 5 is a block diagram of a main part of an embodiment of the present invention. Figure 6 is a circuit diagram showing the specific configuration of the waveform converter stage 1.
FIG. 7 is a flow chart showing the main part of the processing operation of the microcomputer of this embodiment, and FIG. It is a difference explanatory diagram. 7...First waveform conversion means, 8...Second
waveform converting means, 9...first pitch detecting means, 1
0...Second pitch detection means, 11...First level change detection means, 12...Second level change detection means, 13...Score Calculation means, 14.
...Score display means. 1 “31.A, +7)”8”jP31 “l” J?
M"F'!75-14Figure 1Figure 2Figure 4Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 入力きれる第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の音声信号の基本周波数を検
出する第1の音程検出手段と、前記第1の音声信号の信
号レベルの変化を検出する第1のレベル変化検出手段と
、入力これる第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の音声信号の基本周波数を
検出する第2の音程検出手段と、前記第2の音声信号の
信号レベルの変化を検出する第2のレベル変化検出手段
と、前記第1のレベル変化検出手段により前記第1の音
声信号のレベルが変化したと検出された時点付近の前記
第1の音程検出手段の出力である前記第1の音声信号の
基本周波数と、前記第2のレベル変化検出手段により前
記第2の音声信号のレベルが変化したと検出された時点
刊近の前記第2の音程検出手段の出力である前記第2の
音声信号の基本周波数とを比較演算して、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たことを特
徴とする採点装置。
A first converter that converts the first audio signal that can be input into a pulse signal.
a first pitch detecting means for detecting the fundamental frequency of the first audio signal based on the output pulse signal of the first waveform converting means; and a signal of the first audio signal. A first level change detection means for detecting a change in level, a second waveform conversion means for converting an inputted second audio signal into a pulse signal, and an output pulse signal of the second waveform conversion means. a second pitch detecting means for detecting the fundamental frequency of the second audio signal; a second level change detecting means for detecting a change in the signal level of the second audio signal; The fundamental frequency of the first audio signal, which is the output of the first pitch detecting means, around the time when the level change detecting means detects that the level of the first audio signal has changed, and the second level. Comparing and calculating the fundamental frequency of the second audio signal which is the output of the second pitch detecting means near the time when the change detecting means detects that the level of the second audio signal has changed; A scoring device comprising: score calculation means for calculating a score based on how much the first audio signal matches the second audio signal.
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