JPS607459A - 音響装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 木４案は磁気テープ、レコード、コンパクトディスク等
の記録媒体のうち、一方のトラックに基準となる１状手
の声や楽ｔＪ音が８Ｂ録され、１１１３方のトラックに
は伴奏とｌよる音楽（Ｍ号が記録されたものを用いて、
これを再生する。上記伴奏と基準となる歌手の戸を聞き
ながら別回路に設けられたマイクロフォンからのボーカ
ル信号と上記基準となる歌手の声又は基準とぼる楽器音
とを比ｑｉｑ　ｔ、てボーカルの歌唱力をＨＰ価し、点
数を表示する音響装阪Ｃξ１列するものである。

従来例の４２４成とその間Ｎ１１点 上記に運べたものｉ、ｉ−１没に「カラオゲ拝点佃」と
叶ば４しるものであり、その４７ζ成をｆ４’ｌ　を図
（（−示１つ第１図においで、第１トラック（すには基
ｉＶｉとノ、Ｌる楽器によるメロディが入っており、第
２トラック（２月こは１宙記第１トラツク（１）の伴奏
とｌＪ゛るミュージックが入っており、この件〆≦とな
るミュージック信号（Ｊｌ）　ｌａ増ψｉｄ　？ｊ＋’
ｉ　ｆｆ１Ｊに送られスピーカ（７）から放射さ著しる
。一方、この放射さイＬる晋にａイノｌ！′’（’　、
ボ−カリストがマイクロフォン（４）により歌を歌うと
そり信号をよマイク増幅器（５）で増：ｍさＪしてボー
カル信ぢ（６）となる。このボーカル（バ号１Ｊ７Ｊは
そのまま増＋ＰｂＪ８＊　（ｆ）月こ送ら４しスピーカ
（７）から同様に放Ｓａｔされる。

ここまでの説明は一般のカラオケ装置である。

次１仁、歌の基準となる信号θりとボーカル信号Ｑ々と
−Ｃ採点機（８）に人力し、上記２つの信号υ１店ンを
比奴演算し、採点結呆を衷ボ器（９）で表示する楡詣を
ゼしている。採点様（８）の比較演算のアルゴリズムと
して次のようなものが考えられる。

（１）　第１はｊＡ２図に示すような処理手順である。

基準信号ｕｌ＋よローパスフィルタを通り第２図（Ａ）
のような波形が得ら４しる。この波形を変換し゛Ｃ零交
差波ＣＢ）とする。一方、ボーカル信Ｐｒ（＋４は同じ
くローパスフィルタを通り第２図（Ｃ）のような波形が
＜ｄられる。この波形を変換して零交差波（Ｄ）が得ら
れる。上記波形ＣＢ）と（Ｄ）を一定クロック周波数ｆ
（周期゛１゛）毎にその一致数をめる。介助全体の時同
１１秒とするとｔゆ円のパルス欽ｎはクロック周波ｇｆ
とじて１１工ｔ−ｆ　用用山　（す Ｑある。２信号が一致した場合をクロック′ｒ毎にカワ
ントし、その−紙数がｍｌごとするとａ二ｓｎ／ｎ二１
　のときは完全に一致ａ　””　ｍ／’　ｎ　：＝　０
　０ときをよ不完全一致と、まり、０≦ａＳ１を取るの
で、この値で点数をつけることが［ａ能である。第２図
においては、ｎ　＝　１０．　Ｉｎ＝　５　（Ｉｇ＊　
ｊ４ｓ　＋５．　＋６．　＋９）で、ａ　＝　６／　１
０＝　０．５となり、例えばｉｏｏ倍して５０点となる
。しかしこの場合音程力科山ＩＶｘ’　ｉｃ対して高い
方にづ４したか、低い方にづＡしたか、あるいは基７店
にＸＪ　Ｌ、てリズムが合っているか等の１青報が得ら
れノよいという欠点がある。

（２）　ｉ：１ｇ　２は第８０に示すような処四手順で
ある。

第２図と同じようにして波形０３）と波形（ＩＪ）を得
る。２つの波形において、一定時間′１゛１°にわけ・
ｂ零交差波の波形の立上り数ケカウントしてその数を比
較する。基準信号ＩＪＩの′Ｉ゛１．：Ｉ）白における
５′ｌ−上り数をｆｌｊ＊ボーカル信号ＱＪ　＆）　１
ｉ１１　Ｌ”ｙ　＜　ｒ抄１．／Ｅにおりる立上り数を
ｍｌとし、旧コｍｉ　／　ｏ　ｉを各Ｔ秒毎に計算する
。面全体がｔ秒とすると計算回数（よα＝工となる。

を計算し、ｔ（の・直が０に近い程、−取戻がよいこと
になり、このＡの値で採点することが１１Ｊ龍である。

こＶ　Ｓｔ合一、ａｉの情報があるので晶準情は四より
も音程が高いか、あるいは低いかのごト！１走が用１目
である。すなわちａ７．＞１のときは基準信号ＩＪＩよ
りも音程が而＜　、ａ４　＜１のときは基準信号（１１
よりも音程が低い。しかしリズムに関して、よ、ｊ”ｊ
ノこの１青権が得られないという問題がある。第８図の
揚台をみると、 ｎｏ＝　２．１１に２．ｎ２二２・・・・・・ｍＯ””
　２　ｓ　Ｉｎ１−”　１５１１２　””　８°−１０
０となり、従って ａｕ−２７２””Ｌ　ａｌ　エ１／２”’（１，５ｔａ
２−＝＝　８　／　２　＝　ｉ、５−−となり、（２月
こより計算すると、Ａ＝０＋０．５＋０、　Ｕ＝　ｉ、
　ｕ　となる。

開明の目的 木九明舎よ、以上のような１７６題点に鑑み、基早信）
」に刈するｔｒ程のＩ″ｒ６低のづイレ、リズムのづれ
を計紳、シてボーカルの歌唱力を評価し、こ１しを採点
し℃゛そ４Ｌ・ビｉ（Ｌの点ｉで一２示する行稽装置ｔ
’ｆ　、’？　ｉ！ｉｓ共することを目的とするもので
ある。

光例の摺属 上記＋ｊ＋］）を達ＪＡするために、本発明は、第１の
トラックに記疎さ漏した基準となるべき歌手・よどのボ
ーカル信号や基準となるべき楽器金賞再生する第１の再
生手ｊ２と、ｉＪ）　１の再生手段の出力を帯域＋（ｉ
ＩｌｉｌＪ　スルＢｉ　ｉ　＋／）帯１４　＋ｉｉＵ　
［長手１役ト、Ｃｍ　、（（７）　刊ｆ　ｊ＠　＋１；
’ｌ限手段のｔｆＪ力を零交差波に変換する第１の波形
変換手段とマ・ｒクロッオンの信号を１１１幅するｆ’
；ｇ　１の噌′：・ｉｌｉ手ｌ々と、Ｉｎ１　（Ｄｉｓ
３幅手段の出力を（１シ域制限する第２の帯域制限手段
と、第２の帯域制限手段り出力を零交差波に変換する第
２の波形ｒ換手段と、上記第１の波形変換手段の出力と
第２の波形変換手段の１４力とケそれぞれ独立に取込み
δ’Ｉｎ−４る演１一手段と、上記演算結果を比較処理
する比戟演詮手段と、その結果を表示する表示手段とを
備えたもので、ボーカルの歌唱力を容易かつ正４１１１
に評価。

採点できるものである。

芙ＪＭ例の説１男 以下本釦明り一実施例を図面に基ゲいて説明する。第４
図は背８装置の構成図を示し、（１）は第１のトラック
、（２）は第２のトラックで、（３）はこれらを再生す
る手段である。（４）はマイクロフォン、〜５）は第１
の増幅手段、（８）は＠２の増幅手段、（７）はスピー
カである。０：ｊは切換スイッチで、基準信号ＣＩｔＪ
にｉａボーカル信号あるいは楽器音によるメロディが再
生されるので、好み曇こ応じてスピーカ（７）から放射
できる。（１４ａ）　（１４ｂ）は第１．第２の帯域制
限手段、（１５ａ）　（１５ｂ）はＭＷ　ｉ　ｐ第２の
波形変換手段、（１６ａ）　（１６ｂ）は演算手段、α
力は比較演算手段、四は表示手段であり、（１６ａ）　
（１６ｂ）　Ｑａにおける演算にはマイクロコンピュー
タａ呻が使用される。（ホ）は採点似詣である。

このように溝成さ為した本実施例の動作について説１ｙ
」する。第４図において、第１のトラック（１）には基
準となるボーカル信号あるいは楽器音によるメロディが
記録されており、基４へ信号すにとじで出力される。こ
の信号Ｏｆ）には＋：％ルー４１波ｈ１ル分が含ま４し
ているので、音声の基本周波’！；、（＋ｊｆ城である
１０（目ＩＺ〜６００　ｆｉｚ　帯Ｍのバンドパスフィ
ルタでイ／り成される帯域制限手段（１月））を通る。

この出力ηζζ形はｉ、’１５はＩ（Ａ）のようになる
。この波形を第１の波形変換手段（１５ｂ）に人ミして
零交差波を作ると第５図（Ｂ）り波ノ１詞になく）。−
刀マイクロフォン（４）から入−ってくるエーザの背声
はｆ’ｆ’、　１の増幅手段（５）で増）１４されてボ
ーカル信号ＯＱとなり、この信号曹がバンドパスフィル
タで構成される第２のａｔｉＪ＋４シ制御り１１手段（
１４ｂ）をノ瓜る。このイ］Ｉ域も１００　Ｈｚ〜６０
０１１ｚに、ｉゼ足されており、その両力波形は第５図
（Ｃ）のようにな、Ｓ。

この波形を第１の波形変換手段（１５ａ）に入れて零交
差波を作ると第５図ＣＤ）の波形になる。

第５図ＣＢ）　ＣＤ）の波形の信号を演算手段（１６ａ
）（１６ｂ）に入れ、時同Ｔ内における周期１゛帽１周
期Ｔｉ　Ｑ　Ｃｌ’　ａ　ｒ　＝　ＴＲ（ｉ−←ｔ　）
／’ＴＨＥ　＃　Ｊ　＝　ｌ（ｉ＋Ｉ　ｐ／「　を計昇
する。

次に比較演算手段ａりに入れ演Ｊ、）：手段（１６ａ）
　（１６ｂ）で計算されたａｉｓｂｉ　を用いてα４−
ｂ１／ａ７＠β１−１ａ４−　ｂｉｌを計鼻する。また
演算手段（１６ａ）（１６ｂ）では同時に周期′ｒ毎の
ュータ取込みが行なわれ、相互のＬｏｗ　ｇ　Ｈ１ｇｋ
の一致数を３１′算する。

以上のＩｆ算が周期′ｒ毎に行なオ）れると、基ｔ％’
４に対する音程のづイシ、リズム感を計算し、最後にそ
れらの結果の総合評価が表示手段θ樟で表示される。

その処理フローを第６図、第７図Ｃ説曲する。

第５図ＣＢ）　（Ｄ）に示すような波形の信号が演°算
手段（１６ａ）　（１６ｂ）に人力されると、まず基準
信号ＯＱに対して、時間Ｔ内において最初の波形の周期
Ｔ旧うＴｕ（ｉ＋１　）　、　ＴＲ（ｉ＋２）　ｐｏｏ
ｏ“°゛°゛を計算し嘱遂次ａｉ　””　ｒ１４（ｉ＋
１　）／ｌ’Ｂ４　＃　ａｉ＋１　＝ＴＪＤ　ｉ＋２　
）／ＴＲ（ｉ＋１　）　”。

を計算する。同様にボーカル信号（６）に対しても同じ
周期’Ｑ　Ｔｉ　ｍ　”Ｉ’（ｉ＋１　）　ｅ　Ｔ（ｉ
＋２　）　ｐ・・・・・・　を計算し、献次ｂｉ　＝　
１（ｉ＋ｔ　）／ｌ’ｉ　ｐ　Ｊ　ｉ＋ｔ）　”’　Ｔ
（ｉ＋２）／’ｒ（ｉ＋１）ｔ・・・・・・を計算して
いく。Ｃれは時間変化におけるそ４Ｌぞ４Ｌ赦準信け、
ボーカル信号の音程比蛍計算してい・−０ 次に、（ｌ　ｉ　””　ｂ　ｉ　／　ａ　ｉ　を計Ｊ１
する。この（Ｆ（ｙ；が１のと６　ｉａ基準４ｉＪ　’
ＪＱＪどげりにボーカル信１−ｊ曹も音程が夛イじしで
おり、正しく歌っていることになる。

もし、αｉ＞１ならば基準よりもボーカルの音程が低く
ｌよったことになり、逆にαｉ＜１ならば羞阜よりもボ
ーカルの音程が高く７７つだことになり、１゛時同筋の
α１をカウントすることにより、ボーカルの低音感、高
ｔＹ感の評価がｉＵ能となる。

次にβに１ａｉ−ｂ、ｉをめ、 を計重する。この値Ａが００ときは完全に基準信号に唇
程度イｂが一致することにぼり、ボーカルの歌唱力Ｃよ
非ン１ｖに優れていると判断できる。逆に大きい航程、
昌゛程がづれることになる。また、周期Ｔ毎におけるク
ロックの立上り点での第５図の波形（ＩりとＣＤ　）と
のＬｏｗ、　Ｈｉｇ１ルベルの相互−負度を計あじ４−
ることにまりリズム感の評１）ｌｌｉができる。

リズムの評価としては７」“の切れ目、立−Ｌり等が問
題と・謙るので第２丙の周期では短かい。最終の総合得
点としては低音、高音、リズムの各項目の得点から挨算
し、適当な点数のウェイト付けを行ない１００点満点で
表示する。

音吋号を囲きばがら、歌唱力の基本要素である音Ｉｆ！
　４ｊｊＭ　ｐ　リズム（（支）を評価し、それらを総
合得点として表示でき金ので、ボーカルの歌唱力を容易
にかつ正確に採点できるとともに、欠点が明らかにさイ
レ、歌唱の練習用にも非常に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の音響装置の信成例図、第２図および第８
図はぞれぞれの波形処理のタイミングチャート、第４図
１ａ本発１ル」の一実施例を示す摺成例図、第５図はそ
のタイミングチャート、第６図および第７図は処理のフ
ローチャートである。 （υ・・・第１のトラック、（２）・・・第２のトラッ
ク、（３）・・・再生手段、（４）・・・マイクロフォ
ン、（６）（６）・・・第１および第２の増幅手段、（
７）・・・スピーカ、ｑＱ・・・ｆ５＊信号、四・−・
ボーカル信号、　（１４ａ）　（１４ｂ）・・・第１お
よび第２の帯域制限手段、（１５ａ）　（１５ｉ））・
・・第１および第２の波形友換手段、（１６ａ）　（１
６１＞）・・・第ｌおよび第２の演算手段、０枦・・比
ＩＡ：＜ＩＪ’ｊ’λ手段、０イ・・・・表示手段 代理人　柱木６・５弘 第１図 、７３ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｔ、ｉｉのトラックに記録さ４した基準と７まるべき歌
   手などのボーカル信号や基１％’Ｊとなるべき楽器音を
   魯生ずる第１の１１生手段と、第１の再生手段の出力を
   帯域制限する第１の帯域例で艮手段と、第１の帯域制限
   手段の出力を−ｔｒ交差波に変良する第１の波形変換手
   段と、マイクロフォンの４８号をＬＩａ＋１−する第１
   ｖ増幅手段と、第１の増幅手段の出力を帯域制限する多
   １（２の帯域制限手段と、第２の帯域制限手段の出力を
   零交差波に変換する第２の波形変換手段と、上記Ｆ’Ｉ
   　１の波形変換手段の出力と第２の波形変換手段の出力
   とをそ４しぞれ独立に取込み演算する演算手段と、上記
   演算結果を比較処理する比較波ｎ：手段と、そのｎ吉呆
   を表示する表示手段とをｆ！＋’ｌえた潰゛７ｒ装置。