JPS6135478A - 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、基準と々
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ｉ５　／、
− 媒体に記録された楽器々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とによシ、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、
歌唱力向上のために歌の先生の指導を受ける人もいるが
、誰もが可能々ことでは力く、−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々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に歌手々どのボーカ
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。乙の磁気テープを
用いる場合、第２図に示すような構成の音声多重式の［
カツオ６　ページ 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より々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よシ
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
ん々に練習を重ねても、自分の唄が手本と々っでいるボ
ーカル信号の唄い方にどれだけ近づいているのか、す々
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
ー自身には分ら々いという欠点があシ、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ま
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、興味が々くなって練習意欲。

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、第１の音声信
号を整流する第１の整流手段と該第１の整流手段の整流
電圧を積分し、かつ時定数の異なる第１の積分手段およ
び第２の積分手段と該第１の９　ヘ−ノ 積分手段および第２の積分手段の出力電圧を比較する第
１のコンバレーりと、該第１のコンパレータによシ第１
の音声信号の発生があるごとに、はぼ該発声に対応した
第１のパルスをとりだすとともに、第２の音声信号を整
流する第２の整流手段と該第２の整流手段の整流電圧を
積分し、かつ時定数の異なる第３の積分手段および第４
の積分手段と、該第３の積分手段および第４の積分手段
の出力電圧を比較する第２のコンパレータと、第２の音
声信号の発生があるごとに、はぼ該発声に対応した第２
のパルスをとりだし、前記第１のパルスおよび第２のパ
ルスを入力する非一致検出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々る記録
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
。

１０ベ−ノ 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
の計数記憶を行々うものである。

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。１５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、す々わちボーカル
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々うものである。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
ものであり、４２は第１の整流手段で、第１の音声信号
を整流するものである。

４３は第１の積分手段で、４４は第２の積分手段であり
、第１の整流手段４２の整流電圧を積分するものであり
、それぞれ時定数を異にする。

４６は第１のコンパレータで、前記第１の積分手段およ
び第２の積分手段の出力電圧を比較するものであり、第
１の音声信号の発生があるごとに、はぼ該発声に対応し
た第１のパルスをとシだすものである。４６は第２の整
流手段で、第２の音声信号を整流するものである。４７
は第３の積分手段で、４８は第４の積分手段であり、第
２の整流手段４６の整流電圧を積分するものであシ、そ
れぞれ時定数を異にする。第１の積分手段と第３の積分
手段、および第２の積分手段と第４の積分手段の時定数
はほぼ同じ値に設定する。

４９は第２のコンパレータで、前記第３の積分１３パ−
パ 手段および第４の積分手段の出力電圧を比較するもので
あり、第２の音声信号の発生があるごとに、はぼ該発声
に対応した第２のパルスをとシだすものである。

５０は非一致検出手段であり、前記第１のパルスと第２
のパルスを入力することにより、第１のパルスと第２の
パルスが異なっている期間、出力をとりだし前記第１の
波形変換手段の出力を消去するようになしたものである
。従って、第１の音声信号と第２の音声信号の発声タイ
ミングのズレがあれば非一致検出手段５ｏから一定期間
出力が発生し、第１の音声信号を消去してしまうため、
第１の音声信号系は無信号状態と同じになる。このこと
によシ、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より正確に得点と
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およ
び回路図で、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、ポーカ１４ベー／ 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１８で実現したものである。

また第４図は第１の整流手段４２、第１の積分手段４３
、第２の積分手段４４、第１のコンパレータ４５、非一
致検出手段６０の実際の回路例を示したものでもあり、
通常筒１の整流手段４２と第２の整流回路４６、第１の
積分手段４３と第３の積分手段４７、第２の積分手段４
４と第４の積分手段４８とは同一回路が使われる場合が
多いため、第１の整流手段４２、第１の積分回路手段４
３、第２の積分手段４４、第１のコンパレータ４６、非
一致検出手段６０の回路を代表的に第５図の動作説明図
とともに説明する。

６１は演算増幅器、６２はコンパレータ、６４Ｐ−６０
は抵抗器、６１Ｐ−６４はコンデンサ、６６はＮＰＮ）
ランジスタ、６６は排他的論理和ゲー１５へ７ ト回路を表わす。ここでτ１　””　６ｔ＋Ｒ５Ｂ　＞
τ２−Ｃ６３＋　”５９　　に設定する。６７はマイク
入力手段４から出力されるマイク音声信号レベルを表わ
す。

６８は第１の整流手段４２の出力波形、６９は第２の積
分手段４４を通った出力波形、７ｏは第１の積分手段４
３を通った波形でτ、〉τ２のため出力波形７ｏの方の
時間遅れが大きい。７１はコンパレータ６２の出力波形
で出力波形６９と出力波形７０の間の斜線部分でＨの出
力を得る。７２は第１の磁気テープ再生手段２から出力
されるボーカル信号レベルを表わす。７３は第４の積分
手段４日を通った出力波形、７４は第３の積分手段４７
を通った出力波形、７６はコンパレータ４９の出力波形
で出力波形６９と出力波形７０の間の斜線部分でＨの出
力を得る。７ｅは排他的論理和ゲート回路の出力波形を
示す。

マイク入力手段４から音声信号６７が入ると、整流手段
４２により平滑され、出力波形６８になる。該出力を時
定数の異なる積分回路４３．４４に入力すると、出力波
形６９．出力波形７０にｋる。該出力波形６９、出力波
形７０をコンパレータ６２にそれぞれ入力すると斜線部
分においてはコンパレータ６２の非反転入力端子が電圧
が高くなりコンパレータ出力にＨの出力が表われ、斜線
以外の部分においてはＬの出力が表われ、コンパレータ
出力は波形７１となる。第１の磁気テープ再生手段２か
らの信号も、前記と同様に処理され、コンパレータ４９
の出力波形として波形７５を得る。出力波形７１、出力
波形７６を、排他的論理和ゲートに入力すると波形７１
と波形７６において出力波形７１と出力波形７５の非一
致時はＨの信号が出力され、一致時はＬの信号が出力さ
れ、排他的論理和ゲート６６の出力に波形７６を得る。

波形７６を抵抗６６を介してトランジスタ６６に入力す
ると、波形７６のＨの期間、マイク入力手段４から第１
の波形変換手段７を通った信号が消去される。つまりマ
イク入力手段４から出力される音声信号レベル６７と、
第１の磁気テープ再生手段２から出力されるボーカル信
号レベ）ｖ７２との間にレベル変化の相異がおれば、マ
イク入力子１７へ一／゛ 段からの波形変換手段７を通った信号が消去される。第
６図の場合、マイク音声信号レベ１ｖ６７の斜線部分に
相当する波形変換されたマイク入力信号が消去される。

もっと具体的にいえば、ユーザーの唄う音声信号と磁気
テープ等に記録されたボーカル信号との間にレベル変化
の相異があるということは、唄の強弱、リズム感、テン
ポにズレがあるということであシ、そうしたズレが生じ
たときに、強制的にマイク入力信号に消去しようとした
ものである。

第６図は前記第１の波形変換手段子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７０回路を代表的に第７図の動作説明図と
ともに説明する。可は入力端子、７０２　、７０４　、
７０ｔｓ　、　７０８　’、　７１０　、７１１は抵抗
器、７０３　、７０６　、７０９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。

ＯＰアンプ７０７と抵抗器７０２．７０４　。

１８　ベーン 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７図（＋Ｌ）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７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７図（Ｑ）に示されるよう々パルス波形に変換さ
れることと々る。このようにして第１の波形変換手段７
によシマイク入力手段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８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１９　″　・ 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、マイクロコンピュ
ータ１８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によシ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
をディジクル量に変換する。すなわち第７図（０）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り計数すれば
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７図（０）におけるｔ、から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、増加すれば音階が低く々
っだことを示し、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７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Ｎ４．を１だけ増
加させ、時間幅が増加してい々ければステップ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
間幅と比較した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
階が高く力った回数を示すＮ＋３を１だけ増加させ、時
間幅が減少してい々ければステップ２４へと進み、ユー
ザーの音声信号の音階が変ら々い回数を示す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２１　・
・　７ 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シ得られ
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々らばステップ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々っだ
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
５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。

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、２２ベ−ノ 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３０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により入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３６によりボーカル信号の音階が低
く々っだ回数を示す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２３　・ 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１ｏの機能を実現し、ステップ３５．３６．
３７は第２の計数記憶手段１２０機能を実現している。

次にステップ３８によシ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。

採点開始の時点に々っでいなければステップ３８より、
ステップ２０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Ｎ１．。

Ｎ１２　＋　”４５７　Ｎ２ｆ　Ｉ　Ｎ２２１　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
止解除と々った回数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３日からステ
ップ３９へと進み、得点の計算が行なわれる。ステップ
３９は得点計算手段１７０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Ｎ１
１１　Ｎ＋２　ｊ　’、ｉｔ　ＩＮ２１　”　２２　Ｔ
　Ｎ２５　、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をもとに行々われ
、最大１００点満点となるように計算する。その得点の
計算式の１例としてまず基本式を説明する。α、β、γ
を定数として、得点Ｐを、 ２６八−５ ｐ＝１００Ｘ　（（Ｎ２１　＋Ｎ２２　十Ｎ２ｓ　）−
（α１Ｎｉ１−Ｎ２，１＋βｌ’１２　　”２２＋＋γ
ｌ　Ｎ１３　　Ｎ２３　ｌ））／　（”２１　＋　Ｎ２
□＋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、Ｎ、１−Ｎ２．。

Ｎ、２−Ｎ２２．Ｎ、３二Ｎ２３となった時に満点であ
る１００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々った場合であり
、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、Ｎ＋　１＝　０＋　Ｎ１２
　＝０、Ｎ４．＝＝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。

次に本実施例における得点の計算式の一例にっ２６　ベ
ー） いて説明を行なう。前記の計算式０式と同様にα。

β、γを定数とし、Ｋ、　、　Ｎ２も定数として、得点
Ｐを、 Ｐ−に１×巨Ｎ２１　＋Ｎ２２＋Ｎ２Ｍ　）　　（αｌ
Ｎ＋＋　−Ｎ２１　１＋βｌ”１２”２２１＋γｌＮ＋
３　”２３１）ｌ／（Ｎ２１＋Ｎ２２＋Ｎ２５）十に２
×Ｎ４／Ｎ３　・・・・・・０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項であるに２×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
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は採点の手本と々るボーカ
ル信号の歌手が息っぎをしたりして唄ってい々い個所の
回数であり、Ｎ４けボーカル信号の歌手が息つぎ々どで
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≦Ｎ３２７　、、　。

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々っだ割合を示すもので
、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。とのＮ４／Ｎ３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点が満点と々るよう
に定数α、β、γ。

Ｋ、　、　Ｎ２を設定すれば、前記０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々えることとなる。

ここで第６図に示したようにユーザーの唄う音声信号レ
ベル６７と磁気テープ等に記録されたボーカル信号レベ
ＩＶ７２との間にレベル変化の相異がある場合を考えて
みよう。ユーザーの唄う音声信号レベ／ｌ／６７は斜線
部分に相当する波形変換されたマイク入力信号が消去さ
れるためＮ４が減じられるとともに・Ｎ１１・Ｎ１２・
Ｎ１３が減じられる・従って０式において、Ｎ４／Ｎ３
が小さく々るとともに、（αＩＮ＋、　”１２＋＋βｌ
　Ｎ１２−　Ｎ２２１＋γＩ　Ｎ＋ｓ　　”２３　＋）
が大きくなる。

従って、０式の得点Ｐは減じられることに々る。

このことは、ユーザーの唄が磁気テープ等に記録された
ボーカル信号と強弱、テンポ、リズム感が合ってなけれ
ばより多く減点されることを示しており、更により正確
な得点の算出が行なえることになる。

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シ、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得点
として算出することが分る。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２９ベ−ノ 的評価手段を提供することができる。

々お、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、採点の基準と彦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半々る正弦波信号や人の話し
重々どどのよう左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が、これらを１３０ページ 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ＩＩ　Ｈ１１の場合の時間幅を第７図（０）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７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ｓｒ
　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ＬＬ　Ｈ
１１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
大時間幅等を求めて、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３１　Ｉ＼−７ 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。す々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、々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り、さらに実力を伸ばしてゆく
ことができ、その効果は大なるものがある。

【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１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図は第４図の動作を説明す
るだめの動作説明図、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７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８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３３ページ 変換手段、９・・・・・・第１の音階変化検出手段、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、１４
・・・・・・第２の休止検出手段、１６・・・・・・休
止同時解除検出手段、４１・・・段、４６・・・・・・
第１のコンパレータ、４６・・・・・・第２の整流手段
、４７・・・・・・第３の積分手段、４８・・・・・・
第４の積分手段、４９・・・・・・第２のコンパレータ
、５ｏ・・・・・・非一致検出手段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 λ ［Ｆ］　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−ぐ
− 侶　　　　−０（ 区　　　　−−−

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、第１の音声信号を整流する第１の整流手段と
   該第１の整流手段の整流電圧を積分し、かつ時定数の異
   なる第１の積分手段および第２の積分手段と該第１の積
   分手段および第２の積分手段の出力電圧を比較する第１
   のコンパレータとにより、第１の音声信号の発生がある
   ごとに、ほぼ該発声に対応した第１のパルスをとりだす
   とともに、第２の音声信号を整流する第２の整流手段と
   該第２の整流手段の整流電圧を積分し、かつ時定数の異
   なる第３の積分手段および第４の積分手段と、該第３の
   積分手段および第４の積分手段の出力電圧を比較する第
   ２のコンパレータとにより、第２の音声信号の発生があ
   るごとに、ほぼ該発声に対応した第２のパルスをとりだ
   し、前記第１のパルスおよび第２のパルスを非一致検出
   手段に入力し、第１のパルスと第２のパルスが異なって
   いる期間、該非一致検出手段より出力をとりだし、該出
   力により、前記第１の波形変換手段の出力パルス信号を
   消去するようになしたことを特徴とする採点装置。