JPS6087398A - 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」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。

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
るものがあシ、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６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、間違った唄
い方をしていてもユーザー自身はそ才りに気づかないま
まであったシして、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、よシ正確に合致度を得点して
算出し、又、唄っている最中でも、その時点までの得点
を算出する採点装置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
低の変化の回数を剖数記憶する第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、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に応じて、第２の休
止検出手段により休止が検出されるたびに第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ボー
カル信号の休止が検出されるたびにその時点までの得点
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、又、得点の変化をみることによってユーザーは自分
の歌唱力の不足な点等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、
２ｏ１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。１ｏ
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。

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。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、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
じて第２の休止検出手段により休止が検出されるたびに
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、得点の割算の機能をマイ
クロコンピータ１５で実現したものである。

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゜７
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）、７１２はトランジスタ、７１３は出力
端子である。

０Ｐアンプ７０７と抵抗器７０２．７０４　。

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’７５７０８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Φ）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。

まず、装置の電源は投入されており、マイクロコンビー
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シ、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る。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の時間幅、ｔ３からｔ４の時間幅、ｔ５から１６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。

次にステップ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。

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ｔｌから１２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２６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９０機能を実現し、ステップ２３．２４．２
５は第１の計数記憶手段１１０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の波形変換手段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。

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
が有り、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、ステソゲ２６．２７
は第２の休止検出手段１４０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により、その時点まで
の得点の小言１を８−１ｎするが、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
ｎＯ値を、ΣＮｎ＝Ｎｎ−１十Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２３
　という式に基づいて算出し、ステップ４３により・Ｎ
１１・Ｎ１２・Ｎ１３・Ｎ２１゜Ｎ２２．Ｎ２３の各々
をすべて０にクリアする。そしてステップ３９において
その時点までの総合得点の計算を行ない、ステップ４０
で得点の表示を行なう。なお、総合得点の計算について
は後述する。

逆に、ステップ２ｅ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３０により
、マイクから人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、ポルカル信号
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３ｏは第１の休止検出手段１３０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の開数記憶手段１６
の機能を実現している。

次に、ステップ３２により人力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３５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によりボー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Ｎ２２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、ステソゲ３５，３６．
３７は第２の計数記憶手段１２の機能を実現している。

次にステップ３８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
時点で採点終了としてもよい。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。

採点終了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・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った回数Ｎ４のデ
ータ収集が行なわれ、ボーカル信号の休止が検出される
たびに、その時点までの得点が表示されることとなる。

次にステップ３９．４１の得点割算について説明する。

ステップ３９はステ・ノブ４１とともに得点計算手段１
７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　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
となるように計算する。その得点の言１算式の１例とし
てまず基本式を説明する。σ、β、γを定数として、得
点Ｐを、 Ｐ−１００×（（Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２５）−（σ’　
Ｎ１１−Ｎ２１１＋βｌＮ１２−Ｎ２２１＋γｌＮ１３
−Ｎ２３１））／（Ｎ２Ｉ＋Ｎ２２＋馬３）・・・・・
・、・・■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．Ｎ１３−Ｎ２３となった時に満点である１
００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った場合であシ、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＝Ｏ２Ｎ１２＝０、
Ｎ１５＝０の場合に得点が０点となるように定数σ、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■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。

前記の計算式０式と同様にσ、β、γを定数とし、も、
に２も定数として、得点Ｐを、 Ｐ＝に１Ｘ（（Ｎ２１十Ｎ２２−１−Ｎ２３）−（σ１
Ｎ１１−Ｎ２１１＋βｌＮ１２−Ｎ２２１十γ１Ｎ１３
　Ｎ！３１月／（Ｎ２．十Ｎ２２′＋Ｎ２５）十に２×
Ｎ４／Ｎ３・・・・・・・・０式 というように定義する。

上記の式の第１項は前記■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。０式の第２項であるへ×Ｎ４／Ｎ３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、
−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っていない個所の
回数であり、Ｎ４はボーカル信号の歌手が息つなぎなど
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　／　Ｎ
ｓに定数に２をかけて上記０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σ。

β、ｒ、に１．に２を設定すれば、前記の式の計算式と
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計の計算
と総合得点の計算の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、■式を基本にして
次のような式を用いる。

Ｐｎ　−１：’Ｐ　ｎ−１ｘΣＮｎ−１＋１ｏＯ×（（
Ｎ２１十Ｎ２２十Ｎ２５）−（ａ　ｌ　Ｎ１１−Ｎ２．
Ｉｌ＋βｌ”１２−Ｎ２２１＋γ１”１３−Ｎ２３＋）
ｌ〕／（ΣＮｎ−１＋’２１　＋Ｎ２２　十Ｎ２３　）
　”’　”’　”’■式ただし、Ｐｎはその時点での得
点の小計＋Ｐｎ−１は前計算時点での得点の小計、ΣＮ
ｎ−１はＰｎ−１を算出した時点での音階変化検出回数
の総和ΣＮｎ　−１＝Σｎ−１（Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２
５）ヲ示シテイル・ｎ＝１ 上記０式は前記■式との比較で分るように、Ｐｎ−（Ｐ
ｎ−１×ΣＮｎ−１＋（■式でのＰ）×（Ｎ２１＋Ｎ２
□十Ｎ２５））／（ΣＮｎ−１十Ｎ２１　十Ｎ２２十Ｎ
２３　）・・・・・・・・・［相］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計、すなわ
ち■式でのＰにあたるものとを音階変化検出回数の大小
によって重みずけを行なって、得点の小計を算出しなお
したものである。計算の一例を挙げれば、前語算時点で
の得点の小計Ｉｎ−１がＳＯ（点）であり、それまでの
音階変化検出回数ΣＮｎ−’１　（回）、前計算時点か
ら現在までの得点の小言［、すなわち■式でのＰにあた
る点数が６０（、ａ）ＩＮ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２５＝１ｏ
Ｏ（回）だとすれば、現在の得点の小割Ｐｎは■式によ
り、Ｐｎ　＝　（８０Ｘ４００十ｅｏｘ１ｏｏ）／（４
００１−１００）＝−ｒ　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、ステップ３９で総合得点の計算を行なう。

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、Ｐ　、ｒ＝　Ｋａ
ｘ　Ｐｎ＋　Ｋｂｘ　Ｎ４ｙＮ３−−−−曲■式という
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フレーズ毎の得点が積算されてゆく形の計
算式となっているため、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Ｎ１１＝　１００　、　Ｎ１２＝　１５０　、１
ｎ１３＝２５０゜Ｎ２１＝２６０．Ｎ２２−１６０．Ｎ
２５＝１００９２フレーズ目のみの音階変化のデータは
Ｎ１４．＝２００゜Ｎ１２＝１００．Ｎ１５＝６０．Ｎ
２１−５０．Ｎ２２＝１ｏｏ、Ｎ２５＝２００であった
場合を考えてみる。

■式においてσ−β−γ＝１とおいて計算してみると第
１フレーズ目のみでは ｐ１＝　１００Ｘ（（２５０−１−１５０−１−１００
）−（１１００−２５０１十ｌ　１ｃｓｏ−１５０１−
１−１２５０−１００１））／（２５０＋１５０＋１０
０）＝　４０　（点）となる。

次に■式における第２フレーズ目のみではＰ２＝　１ｏ
ｏｘ（（ｅ；ｏ＋１ｏｏ−１−２ｏｏ）−（＋　２００
−５０１＋１１００−１００１＋ｌ　５Ｃ１ｔ−２００
１）ｌ　／　（ｓｏ十１００−１−２００　）４＝；　
１４　（点）となる。

次に第１フレーズ目と第２フレーズ目とを総合して得点
を算出する。

■式による得点は、 Ｐ（Ｄ＝１００Ｘ［：（（２５０＋６０）＋（１５０＋
１００）＋（１００＋２００））　−（１（１００＋２
００）−（２５０十５ｏ）ｌ＋ｌ　（１ｅｓｏ−１−１
ｏｏ）−（１５０＋１００）１＋１（２５０＋５０）−
（１００＋２００）ｌ）　／（（２５０＋６０）＋（１
５０＋１００）＋（１００＋２００）ｌ＝１００（点） となってしまい、第１フレーズ目と第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１０
０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式において、簡単のた
めＫａ−１，Ｋｂ＝０として得点を算出すれば、上記■
式における１フレーズ目、２フレーズ目のフレーズ虹の
得点を使用して、■式の計算をすればよいこととなるの
でその場合の得点Ｐ■は、 Ｐ＠＝　（４０Ｘ（２ｅｓｏ＋１ｓｏ＋１００）＋１４
Ｘ（５０十１００＋２００）ｌ／（２６０＋１６０＋１
００＋５０＋１００＋２００）埃２９（点） となり、０式や０式のような不合理が解消されることが
分る。セしてＫｂ　％　Ｏのときは、リズム感、テンポ
の合い方をも考慮してより正確な得点の算出が行なわれ
ることとなる。

このようにステップ３９．４１ではユーツ′ニの音声信
号の音階の変化の情報と磁気テープ゛１のボ−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
するかを総合得点として算出することが分る。総合得点
の計算の後にステップ４０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ボーカ
ル信号の休止が検出されるたびに算出し、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。

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−デ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い。

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。

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カベこれらを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ｔ４の吹間幅という
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６図（Ｃ）においてｔｌか
ら１２の時間幅の次はｔ６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。

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系統の情報を採点の基準となる音声信号の休止が検
出されるたびに比較演算し、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
、採点の基準となる音声信号の休止が検出されるたびに
、その時点までの得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、唄ってみて良い点々袋な
ければ、なぜ良い点が出ないのかを考え、また、採点の
基準となる音声信号の休止が検出されるたびにその時点
までの得点が表示されるので、その得点の変化をみて、
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１ケ装置」のブロック図、第３図は本発明の
一実施例の要部プロ　−ソク図、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）１・・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、１
４・・・・・・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の割数記憶手段、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、低い音階に移行したか、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削数記憶してお
   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
   報と前記第２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
   情報とを前記第２の休止検出手段によシ体止が検出され
   るたびに比較演算し、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った回数との割合に
   応じて前記第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。