JPS6083096A - 採点装置 - 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 本発明は俗に言う「カラオケ装置ｊ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、基塗とな
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。

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。

上記「カラオケ装置」を用いて歌を唄うこ吉により、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
、８圧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のトランク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２０
１と増幅器２０２よシなる第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のテ
ープ再生手段３とによシ再生改この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。

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がかユーザ
ー自身には分らないという欠点があり、又、間違った唄
い方をしていてもユーザー自身はそれに気づかないま１
であったりして、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。

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。

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って第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っ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第２の休止検出手
段により休止が検出されるたびに比較演算し、その都度
の第１の音声信号が第２の音声信号とどの程度合致して
いるかの得点の小計を算出しておき、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と、第２の休止検出手段に
より休止が検出されるたびごとの得点の小計とを演算す
ることにより第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
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。

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０７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。１
０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の割数記憶手段
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。

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、磁喜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
の割数記憶手段であり、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。１６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。

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
数とを第２の休止検出手段により休止が検出されるたび
に比較演算し、その都度の第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の得点の小計を算出して
おき、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と、第２の休
止検出手段により休止が検出されるたびごとの得点の小
計とを演算する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得
点として算出するものである。

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開数
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
クロコンピュータ１６で実現したものである。

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。

７０１は入力端子、７０２，７０４　、７０５　。

７０８．７１０，７１１は抵抗器、７０３，７０６゜γ
０９はコンデンサ、７０７は演算増幅器（以下ＯＰアン
プと略称する）、γ１２はトランジスタ、７１３は出力
端子である。

○Ｐアンプ７０７と抵抗器７０２．７０４　。

７０６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７０γの増幅作
用によシ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の磁気テープ和牛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。

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づいて本実施例の動作を説
明する０ 寸ず、装置の電源は投入されておシ、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々す、増幅され、第１の波形変換手
段７により＋ルス信号に変換され、マイクロコンピュー
タ１８に入力され、ステップ２０で入力パルスの時間幅
をディジタル量に変換す乞。すなわち第６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
ピュータ自身のもっているクロック信号によシ計数すれ
ば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）におけるｔｌからｔ
２の時間時、ｔ３からｔ４の時間幅。

ｔ６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
ったことを示し、減少すれば音階が高くなったことを示
している。

次にスアップ２１でパルス信号の時間幅が直前の時間咄
と比較して増加したか否かを判定する。

すなわち、第６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ｔ　からｔ２の時間幅と比べ
てｔ　からｔ４の時間幅は増加したか否かを判足し、時
間幅が増加していればステップ２３によりユーザーの音
声信号の音階が低くなった回数を示すＮ１１を１だけ増
加させ、時間幅が増加していなければステップ２２へと
進む。ステップ２２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
していればステップ２５によりユーザーの音声信号の音
階が高くなった回数を示すＮ１３を１だけ増加させ、時
間幅が減少していなければステップ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。

上記のようにステップ２０，２１．２２は第１の音階変
化検出手段９の機能を実現し、ステップ２３．２４．２
５は第１の計数記憶手段１１の機能を実現している。

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の波形蓼換手段８でパルス信号に
変換されてマイクロコンピュータ１８に入力され、ステ
ップ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Ｏ ボーカル信号が休止状態ならばステップ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
が有シ、そして今初めてボーカル信号が無信号となった
か否かを判定し、ボーカル信号が休止開始の場合にはス
テップ２８に進んでボーカル信号の休止の回数を示すＮ
３を１だけ増加させる。すなわち、ステップ２６．２７
は第２の休止検出手段１４の機能を、ステップ２８は第
３の計数記憶手段４１の機能を実現している。

ステップ２８の次はステップ４１にょシ、その時点まで
の得点の小計を計算するが１．この計算方法については
後述する。ステップ４１の次にはステップ４２によシ、
その時点までの音階変化検出回数の総和を示すΣＮの植
を、ΣＮ−ΣＮｎ−１十Ｎ２１十Ｎ２２＋Ｎ２３　と因
う式に基づいて算出し、ステップ４３によシ、Ｎ１１１
Ｎ１２１Ｎ１３１Ｎ２１　＋へ２２・Ｎ２３の各々をす
べて○にクリアする。

逆に、ステップ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ップ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って、今初めて有信号状態となった
か否かを判定する。

ボーカル信号が休止の解除であればステップ３゜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った場合にのみステッ
プ３１へと進ませる。ステップ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
止の解除となった回数を示すＮ４を１だけ増加させる。

すなわちステップ３Ｑは第１の休止検出手段１３の機能
を、ステップ２６，２９，３０は休止同時解除検出手段
１５の機能を、ステップ３１は第４の計数記憶手段１６
の機能を実現している。

次に、ステップ３２によシ入カパルスの時間幅をディジ
タル量に変換後、ステップ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
していればステップ３６によりボーカル信号の音階が低
くなった回数を示すＮ２１を１だけ増加させ、時間幅が
増加していなければステップ３４へと進む。ステップ３
４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ッ
プ３７によシボ−カル信号の音階が高くなった回数を示
すＮ２３を１だけ増加させ、時間幅が減少していなけれ
ばステップ３６へと進み、ボーカル信号の音階が変らな
い回数を示すＮ、：）っを１だけ増加させる。

上記のようにステップ３２，３３．３４は第２の音階変
化検出手段１０の機能を実現し、ステップ３５．３６．
３７は第２の計数記憶手段１２の機能を実ぢ１している
。

次にステップ３８により採点を開始する時点であるか否
かを判断する。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ッチ情報
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った
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。

採点開始の時点になっていなければステップ３８より、
ステップ２ｏへ、又はステップ２６へと進み、パルス信
号の時間幅の変化データであるＮ１１゜Ｎ１□ｌＮ１３
１　Ｎ２１　”２゜、Ｎ２３のデータ収集と、それに基
づく得点の小計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った回数Ｎ４のデータ収集が
行なわれる。

そして、採点開始の時点になればステップ３８からステ
ップ３９へと進み、得点の計算が行なわれる。ステップ
３９はステップ４１とともに得点計算手段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．Ｎ２
２．Ｎ２３に基づく得点の小計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った回数Ｎ４
をもとに行なわれ、最大１００点満点となるように言１
算する。その得点の割算式の１例としてまず基本式を説
明する。ａ、β、γを定数として、得点Ｐを、Ｐ＝１０
０×（（Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２５）−（αｌＮ１１−Ｎ
２１　ｌ　＋βｌＮ１２”２２１　＋γ”　３−Ｎ２３
１　）ｌ／（Ｎ２．トＮ２２＋Ｎ２５）・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・０式というように定
義する。

上記の計算式０式による得点は、Ｎ１１−Ｎ２１゜Ｎ１
２−Ｎ２２．Ｎ１５＝Ｎ２３となった時に満点である１
００点となシ、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った場合であり、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った場合に
満点となるということである。

一方、上記０式の計算式で、Ｎ１１＝ｏ、Ｎ１２−○。

Ｎ１５＝ｏ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
かった時に得点が０点となるようにするためである。

次に前記０式における得点の計算式より一歩進めた得点
の計算式の一例について説明を行なう〇前記の計算式０
式と同様にα、β、γを定数とμに１．に２も定数とし
て、得点Ｐを、 Ｐ＝、に１ｘ　ｉ　（Ｎ２１４−　Ｎ２２＋　Ｎ２５）
　−（ａ　ｌ　Ｎ１１−　Ｎ２１１４β１Ｎ１２−Ｎ２
２→γｌ　Ｎ１３”””　２３１　）Ｉ／（Ｎ２１＋Ｎ
２２＋Ｎ２３）−ｌ−に２ＸＮ４／Ｎ３・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・０式というように定
義する。

上記■式の第１項は前記０式の１００という数字かに１
という定数に置き代ったものであるので、説明は省略す
る。■式の第２項であるに２×Ｎ４β３の意味を説明す
れば、Ｎ３はボーカル信号が休止となった回数であり、
Ｎ４はボーカル信号が休止の解除となった時にユーザー
の唄った音声信号がほぼ同じ時点で休止解除となった回
数を示している。

もっと具体的にいえば、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っていない箇所の
回数であシ、Ｎ４はボーカル信号の歌手が息つぎなどで
唄っていない状態から、唄い始めた時にユーザーもほぼ
同時に唄っ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った音声信号とでほぼ同時となっ
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
定数に２をかけて上記■式の第１項と加えた状態で１０
０点が満点となるように定数α、β、γ。

Ｋ１．に２を設定すれば、前記０式の割算式と比ベリズ
ム感、テンポの合い方を考慮に入れであるのでより正確
な得点の算出が行なえることとなる。

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。本実施例では得点の計算は得点の小割と計算
と総合的な得点の計算の２段階に分けられている。

まず、得点の小計の計算については、０式を基本にして
次のような式をｍ−る。

Ｐｎ（ｐ、、　ｘΣＮｎイ１０Ｃ：）Ｘ（（Ｎ２１　＋
Ｎ２２＋Ｎ２５）　−（ａ　ｌＮ１１〜Ｎ、２１１＋β
ｌＮｌ２＋Ｎ２２１＋γｌＮ１３−Ｎ２３１　）ＩＦ７
（ΣＮｎ−１十Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２５）　・・・・・
・・・・・・・０式ただし、Ｐｎはその時点での得点の
小計＋　Ｐｎ−ｉは前計算時点での得点の小計、ΣＮｎ
−１はＰい、を算出した時点での音階変化検出回数の総
和ΣＮお、−Σ　（Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２５）を示して
いもｎ＝゛１ 上記０式は前記■式との比較で分るように、Ｐｎ”””
ｎ−１ｘΣＮｎ−１＋（■式でのＰ　）　ｘ　（Ｎ２１
＋Ｎ２２　＋Ｎ２５）１／（ΣＮｎ−１＋Ｎ２１＋Ｎ２
２＋Ｎ２５）　・・・・・・・・・・・・０式の形とな
っており、前計算時点での得点の小計Ｐｎ−１と、前計
算時点から現在までの間の得点の小割、すなイクち０式
でのＰにあたるものとを音階変化検出回数の大小によっ
て重みづけを行なって、得点の小計を算出しなおしたも
のである。言１算の一例を挙げれば、前計算時点での得
点の小ｉ’１Ｐｎ−１が８ｏ点であり、それまでの音階
変化検出回数ΣＮ　ｎ、−１か４００回、前計算時点か
ら現在までの得点の小計、すなわち■式でのＰにあたる
点数が６０点、Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２３−１００回だと
すれば、現在の得点の不馴Ｐｎば０式により、−一（ｓ
○Ｘ４００十６ｏ×１ｏＯ）／（４００＋１ｏＯ）＝７
６点となる。

以上のように第２の休止検出手段によりボーカル信号の
休止が検出される毎にステップ４１により得点の小計を
算出しておき、最終的にステップ３９で総合（’Ｊ点の
計算を行なう。

本実施例では総合得点ＰＴは、前記０式と同様な考え方
に基づき、Ｋａ、Ｋｂを定数として、ＰＴ＝ＫａＸ　Ｐ
ｎ＋ＫｂｘＮ４／Ｎ３　・・・・・・・・・・・・・・
・・・０式といように定義する。

上記０式の第１項は前記０式の第１項と同様にユーザー
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どの程度一致しているかを表わして
おり、０式の第２項は、前記０式の第２項と同様にリズ
ム感やテンポの合い方の度合いを表わしている。

上記０式においては１００点が満点となるように定数Ｋ
ａ、Ｋｂを設定すればよく、０式は、ボーカル信号の休
止が検出されるごとに音階の変化に関する得点の小計す
なわち唄の１フレーズ毎の得点か積算されてゆく形の旧
算式となっているだめ、前記■式や０式の計算式と比べ
、より正確な得点の算出が行なえる。−例を挙げれば、
途中に１回のみのプレスのある２フレーズのみで成る短
い唄があったとして、１フレーズ目のみの音階変化のデ
ータはＮ　＝１００．Ｎ、２＝１５０．Ｎ１５＝２５０
゜１ Ｎ２１−２６０．Ｎ２２二１５０．Ｎ２３−１００．２
フレ一ズ月のみの音階変化のデータはＮ１１＝２００　
、　Ｎ２５＝２００であった場合を考えてみる。

■式において・χ−β−γ−１とおいて計算してみると
１フレーズ目のみでは Ｐ　１−１００　ｘ　（（２５０＋　１５０　＋１００
’）−（１１００−２５０１＋　１１５０−１６ｏ　ｌ
　＋　１２６０−１００１　）ｌ／（２５０＋１　ｓｏ
＋１ｏｏ）−＝４０点となる。

次に■式における２ンレーズのみでは Ｐ２−１００Ｘ’（（５０＋１　ｏｏ　＋２００）−（
ｌ２００−５０１＋１１００−１００１＋１５０−２０
０１）ｌ　／（６０＋１００４−２００　’）丑Ｉ　ａ
点となる。

次Ｃコ１フレーズ目と２７レーズ目とを経；合して得点
を算出する。

０式による得点は、 以下余白 Ｐ■＝　１００　Ｘ　Ｃ（（２５０＋Ｅ５ｏ　）＋（１
５０＋　１００）＋（１００＋２　ｏｏ）１ｉｔ（１０
０→−２００）−（２６０＋６０）ｌ　＋＋　（１５０
＋１　ｏｏ）−（１５０＋１００）＋＋（２５０＋５０
）−（１００＋２００）＋１／（（２５０＋５０）＋（
１５０＋１ＱＯ）＋（１０ｏ＋２００））〕＝１ｏＱ点 となってしまい、１フレーズ目と２フレーズ目のフレー
ズ毎では得点は低かったのに全体で計算すると１００点
満点となることが生じ得る。

これに対し、本実施例の計算式〇氏にお因で、簡単のた
めＫａ−１，Ｋｂ−〇　として得点を算出すれば、」二
言己■式における１フレーズ目、２フレーズ目のフレー
ズ毎の得点を使用して、０式の割算をすればよいことと
なる。その場合の得点Ｐ■は、Ｐ■＝ｉ４０ｘ　（２５
０＋１５０　＋１００）　＋１４ｘ　（６０＋１００＋
２００　）ｌ／（２６０＋１５０＋１００＋５０＋１０
０＋２ｏＯ）≠２９点 となり、■式や０式のような不合理か解消されることが
分る。

このようにステップ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、ユーザーの音声信刊と磁気
テープ１のボーカル信号とがどの程度合致するかを得点
として算出することか分る。得点の計算の後にステップ
４ｏにより、得点を得点表示手段１４に表示する。

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（Ｉ移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ができる。

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
声などどのような音声信号を用いてもよい。

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たが、これは音声信号波形を
アナログ−ティジタル変換器で直接ディジタル値のパル
ス信号に変換する回路を用いてもより０ 又、本実施例では音階変化検出手段、割数記憶手段等を
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親して用いてもよいのはもちろ
んのことである。

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か、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。

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、ｔ
ｌからｔ２の時間幅の次はｔ３からｔρ時間幅と因りよ
うにすべて検知して音声信号の音嘆の高め方向への変化
、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６図（Ｃ）においてｔｌ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パＨ′″とな
る１つの時間都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錘の変化のうち、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。

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シ記憶され
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系統の情報を基準となる音声信号の休止が検出され
る度に比較演算しその都度の得点の小計を出しておき、
さらにリズム感、テンポの合い方を調べて得点を算出す
るため、荷に、基準となる音声信号の休止が検出される
たびの比較演算を行なわない場合と比較してより正確に
２つの音声信号の合致度ｔ　’（４’Ｊ点として得るこ
とができる。

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４ｇ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
々にとって練習の目標というものが明確となり、例えば
、「この曲を唄って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、唄ってみて良い点が出
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シ、さらに実力を伸ばしてゆ
くことができ、その効果は犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

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しは本実施例の具体的
構成を示すブロック図、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６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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、低い音階に移行しだが、あるいは変らないかを
   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収液らない
   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と検知さ
   れた時点で、前記第１の休止検出手段の出力情報をみる
   ことにより前記第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、前
   記休止同時解除検出手段の出力によシ前記第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
   時であっ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シ記憶されている。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、変らないと検出した回数の３情報
   と前記第２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、変らないと検出した回数の３情
   報とを前記第２の休止検出手段により休止が検出される
   たびに比較演算し、その都度の前記第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の得点の小
   計を算出しておき、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Ｖ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った回数との割合と、
   前記第２の休止検出手段により休止が検出されるたびご
   との得点の小計とを演算することにより前記第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。