JP3074693B2 - Music evaluation device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> この発明は、歌唱力評価、楽器演奏力評価に用いて好
適な音楽評価装置に関し、詳しくは、音楽専門家の評価
基準を取り入れた音楽評価装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a music evaluation apparatus suitable for singing ability evaluation and musical instrument performance evaluation, and more specifically, music evaluation incorporating evaluation criteria of a music expert. Related to the device.
<従来技術> 電子鍵盤楽器において、模範演奏音を発音し、その後
にそれを真似て演奏者が鍵盤操作した演奏データを取り
込み、基準データと比較して得点表示するものとして、
たとえば、特開昭58−132797号や特開昭58−132798号が
ある。<Prior Art> In an electronic keyboard musical instrument, a model performance sound is generated, and thereafter, the performance data obtained by performing a keyboard operation by a player by imitating the model performance sound is taken in, and compared with reference data to display a score.
For example, there are JP-A-58-132797 and JP-A-58-132798.
また、近年、カラオケに組み込まれて、マイクから取
り込んだ歌唱情報を評価して得点表示するものが知られ
ている。In recent years, there has been known a karaoke system which evaluates singing information taken from a microphone and displays a score.
<発明が解決しようとする課題> これら従来の電子楽器またはカラオケに組み込まれた
音楽評価装置は、演奏データまたは歌唱情報と基準デー
タとを順次比較して、その一致度合を得点とするだけの
ものであり、非常に味気ないと同時に、実際の音楽専門
家の評価基準と違っているという問題があった。<Problems to be Solved by the Invention> These conventional music evaluation devices incorporated in an electronic musical instrument or karaoke are designed to compare performance data or singing information with reference data in order, and use the score as a score for the degree of coincidence. However, at the same time, there was a problem that the evaluation criteria were not very bland and different from the evaluation criteria of actual music experts.
一般的に、人間は、機械のように厳密に基準データと
の一致度合を算出することは不可能であるが、音楽専門
家は、経験とカンに基づいて、非常に多くのパラメータ
を分析して評価を下す。In general, it is impossible for a human to calculate the degree of coincidence with reference data as precisely as a machine, but a music expert analyzes a large number of parameters based on experience and perception. Make an evaluation.
この発明は、上記問題点に鑑み、音楽専門家の評価基
準を取り入れることが可能な音楽評価装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a music evaluation device that can incorporate evaluation criteria of a music expert.
<課題を解決するための手段> この目的を達成するため、この発明の音楽評価装置
は、 音響情報取り込み手段と、 少なくとも伴奏情報、教師データおよびファジィ重み
データを記憶した内部または外部記憶手段と、 上記音響情報取り込み手段で取り込んだ音響情報を上
記教師データと同一次元の音楽データに変換する変換手
段と、 上記音楽データ、教師データおよびファジィ重みデー
タを所定のファジィルールに当てはめて音楽評価データ
を形成するファジィ推論手段と、 上記音楽評価データに対応した表示を行なう表示手段
と、 を備え、上記ファジィ重みデータは、曲ごとあるいは曲
のジャンルごとに設定されているものであることを特徴
とする。<Means for Solving the Problems> In order to achieve this object, a music evaluation device according to the present invention includes: an acoustic information capturing unit; an internal or external storage unit that stores at least accompaniment information, teacher data, and fuzzy weight data; Converting means for converting the sound information fetched by the sound information fetching means into music data of the same dimension as the teacher data; forming music evaluation data by applying the music data, teacher data and fuzzy weight data to a predetermined fuzzy rule Fuzzy inference means, and display means for performing display corresponding to the music evaluation data, wherein the fuzzy weight data is set for each music piece or each music genre.
<作 用> 上記構成によれば、伴奏に合わせて、唱ったり、また
は楽器演奏した音響情報が取り込まれ、その取り込まれ
た音響情報は、教師データおよびファジィ重みデータと
ともに、ファジィ推論手段に与えられる。ファジィ推論
手段では、与えられた情報をもとに音楽評価データを形
成する。ファジィ推論手段は、複数の評価基準がルール
形式で用意できるので、一般的な、音楽専門家の評価基
準が取り入れられる。さらに、内部または外部記憶手段
には、曲に対応してファジィ重みデータを記憶できるの
で、曲あるいは曲のジャンルに対応した評価基準を取り
入れることができ、曲に応じた評価が可能となる。<Operation> According to the above configuration, acoustic information of singing or playing a musical instrument is taken in along with the accompaniment, and the taken-in acoustic information is given to the fuzzy inference means together with the teacher data and the fuzzy weight data. Can be The fuzzy inference means forms music evaluation data based on the given information. Since the fuzzy inference means can prepare a plurality of evaluation criteria in a rule format, general evaluation criteria of a music expert are adopted. Furthermore, since the fuzzy weight data can be stored in the internal or external storage means corresponding to the music, an evaluation criterion corresponding to the music or the genre of the music can be adopted, and the evaluation according to the music can be performed.
<実 施 例> 以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明する。こ
の実施例は、この発明の音楽評価装置をカラオケシステ
ムに適用したものである。<Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the music evaluation device of the present invention is applied to a karaoke system.
まず始めに、第3図から第5図にもとづいて概略を説
明する。First, the outline will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
第3図において、1は光学式ディスクを示し、曲ごと
に、その曲に対応した伴奏情報および映像情報が記憶さ
れている。さらに、曲ごとに採点区間データ、教師デー
タおよびファジィ重みデータが記憶されている。採点区
間データとは、曲全体を通して歌唱力評価に特に影響を
与える区間を抜き出すためのデータであり、4小節分で
あってもよいし8小節分であってもよい。場合によって
は曲全体を評価対象としてもよい。教師データとは、歌
唱力評価の際の基準となるデータであり、第4図に示す
ような5つのパラメータそれぞれについての採点区間内
の基準データのことである。、この実施例では音長、音
高差、音程、レベル差およびビブラートの5つのパラメ
ータを評価対象としている。第4図から明らかなよう
に、音長とは4分音符、8分音符等のような音の持続時
間を表わすパラメータであり、音高差とは前音との相対
的な音高周波数差を表わすパラメータであり、音程とは
絶対的な音高周波数を表わすパラメータであり、レベル
差とは前音との相対的なレベル差を表わすパラメータで
あり、ビブラートとは所定振幅、所定周期の音高周波数
変化を表わすパラメータである。ファジィ重みデータと
は、音楽評価装置4において用いられる複数のファジィ
ルールの重み付け係数を表わすデータである。第3図の
2は回転駆動される光学式ディスク1からこれらのデー
タを抽出するピックアップであり、抽出されたデータの
うち伴奏情報および映像情報はAVシステム5に供給さ
れ、採点区間データ、教師データおよびファジィ重みデ
ータは音楽評価装置4に供給される。第3図の3はマイ
クであり、歌唱情報が取り込まれ、それらは音楽評価装
置4およびAVシステム5に供給される。音楽評価装置4
は、与えられた各情報をもとにファジィ推論によって音
楽評価データを形成する。AVシステム5は、アンプ、ス
ピーカ、ディスプレイ等から構成され、伴奏情報および
歌唱情報をアンプ、スピーカを介して放音するとともに
映像情報をディスプレイによって表示する。In FIG. 3, reference numeral 1 denotes an optical disk, and accompaniment information and video information corresponding to the music are stored for each music. In addition, score section data, teacher data, and fuzzy weight data are stored for each song. The scoring section data is data for extracting a section that particularly affects the singing ability evaluation throughout the music, and may be four measures or eight measures. In some cases, the entire song may be evaluated. The teacher data is data serving as a reference for singing ability evaluation, and is reference data in a marking section for each of the five parameters as shown in FIG. In this embodiment, five parameters of a sound length, a pitch difference, a pitch, a level difference, and vibrato are evaluated. As apparent from FIG. 4, the pitch is a parameter representing the duration of a sound such as a quarter note, an eighth note, etc., and the pitch difference is a relative pitch frequency difference from the preceding sound. The pitch is a parameter representing an absolute pitch frequency, the level difference is a parameter representing a relative level difference from the previous sound, and the vibrato is a sound having a predetermined amplitude and a predetermined period. This is a parameter representing a high frequency change. The fuzzy weight data is data representing weighting coefficients of a plurality of fuzzy rules used in the music evaluation device 4. Reference numeral 2 in FIG. 3 denotes a pickup for extracting these data from the optical disc 1 which is driven to rotate. Among the extracted data, accompaniment information and video information are supplied to the AV system 5, where the scoring section data, the teacher data The fuzzy weight data is supplied to the music evaluation device 4. Reference numeral 3 in FIG. 3 denotes a microphone, which captures singing information, and supplies them to the music evaluation device 4 and the AV system 5. Music evaluation device 4
Forms music evaluation data by fuzzy inference based on given information. The AV system 5 includes an amplifier, a speaker, a display, and the like. The AV system 5 emits accompaniment information and singing information through the amplifier and the speaker, and displays video information on the display.
ここで、第3図の音楽評価装置4の原理を説明する。
まず、マイク3から取り込まれた歌唱情報は、採点区間
データ分だけ抜き取られて教師データと同一次元の複数
のパラメータに変換される。そして、これらのパラメー
タと教師データとが比較される。この比較結果は採点区
間データの長さをもとに正規化され、以下のような各パ
ラメータごとのファジィルールに当てはめられる。Here, the principle of the music evaluation device 4 of FIG. 3 will be described.
First, the singing information taken in from the microphone 3 is extracted for the scoring section data and converted into a plurality of parameters of the same dimension as the teacher data. Then, these parameters are compared with the teacher data. This comparison result is normalized based on the length of the scoring section data, and is applied to the following fuzzy rules for each parameter.
(1)音長 よく一致する ならば 上級者である 殆ど一致しない ならば 初心者である (2)音高差 よく一致する ならば 上級者である 殆ど一致しない ならば 初心者である (3)音程 よく一致する ならば 上級者である 殆ど一致しない ならば 初心者である (4)レベル差 よく一致する ならば 上級者である 殆ど一致しない ならば 初心者である (5)ビブラート よく一致する ならば 上級者である 殆ど一致しない ならば 初心者である 上記各ファジィルールの適合度は、ファジィ重みデー
タに従って重み付けられた後、合成される。各パラメー
タのファジィルール間の重み付け係数は、たとえば、第
5図のように曲のジャンルごとに決められる。この実施
例では、演歌はビブラートの重要度を高く、ロックはレ
ベル差の重要度を高く、というふうに設定している。な
お、このように曲のジャンルごとに重み付け係数を設定
しないで、同じジャンルの中でも曲ごとに異なる重み付
け係数を設定するようにしてもよい。(1) If the pitch matches well, it is an advanced person. If it hardly matches, it is a beginner. (2) If the pitch difference matches well, it is an advanced person. If it hardly matches, it is a beginner. (3) The pitch is good. If they match, they are advanced. If they hardly match, they are beginners. (4) Level differences If they match well, they are advanced. If they hardly match, they are beginners. (5) Vibrato. If they match well, they are advanced. If there is almost no match, it is a beginner. The fitness of each of the above fuzzy rules is combined after weighting according to the fuzzy weight data. The weighting coefficient between the fuzzy rules of each parameter is determined for each music genre, for example, as shown in FIG. In this embodiment, enka has a high importance of vibrato, and rock has a high importance of the level difference. Instead of setting the weighting coefficient for each genre of the music as described above, a different weighting coefficient may be set for each music within the same genre.
次に、これらのファジィルールおよびファジィ重みデ
ータに従って行なうファジィ推論の原理を第6図を参照
して説明する。第6図(a)、(b)は、歌唱情報と教
師データとの一致度合をファジィルール「よく一致する
ならば 上級者である」に当てはめたものである。
(a)は前件部「よく一致する」のメンバーシップ関数
であり、横軸は一致度合(一致度合は0に近いほど高
く、1に近いほど低い)、縦軸はグレードを表わす。
(b)は後件部「上級者である」のメンバーシップ関数
であり、横軸は上級度(うまさ)、縦軸はグレードを表
わす。ここで今、仮に歌唱情報と教師データとの一致度
合が0.4であったとすると、前件部メンバーシップ関数
(a)からグレード0.75が得られ、この0.75により後件
部メンバーシップ関数(b)の頭を削り落とす。削り落
として残った面積(第6図(b)斜線部)はファジィ重
みデータに従って重み付けられ、第6図(c)を得る。
第6図(d)、(e)、(f)は、同様の方法で歌唱情
報と教師データとの一致度合をファジィルール「殆ど一
致しない ならば 初心者である」に当てはめたもので
あり、このような推論が全てのファジィルールについて
行なわれる。このようにして得られた第6図(c)、
(f)のような面積は、第6図(g)のように合成さ
れ、重心が求められる。この重心の横座標が最終的な推
論結果となる。なお、このようなファジィ推論方法は周
知のいかなる方法を用いてもよい。Next, the principle of fuzzy inference performed in accordance with these fuzzy rules and fuzzy weight data will be described with reference to FIG. FIGS. 6 (a) and 6 (b) show the degree of coincidence between the singing information and the teacher data applied to the fuzzy rule "If they match well, then you are an expert."
(A) is a membership function of the antecedent part "good match", and the horizontal axis represents the degree of coincidence (the degree of coincidence is closer to 0 and higher as it is closer to 1), and the vertical axis is the grade.
(B) is a membership function of the consequent part "I am an advanced person", in which the horizontal axis represents the degree of goodness (goodness) and the vertical axis represents the grade. Here, if the degree of coincidence between the singing information and the teacher data is 0.4, a grade 0.75 is obtained from the membership function (a) of the antecedent part, and the 0.75 indicates that the membership function (b) of the consequent part is obtained. Sharp head. The remaining area (shaded area in FIG. 6 (b)) is weighted according to the fuzzy weight data to obtain FIG. 6 (c).
FIGS. 6 (d), (e), and (f) apply the degree of coincidence between the singing information and the teacher data to the fuzzy rule "If there is almost no coincidence, a beginner" in the same manner. Such inference is made for all fuzzy rules. FIG. 6 (c) thus obtained,
The area as shown in (f) is synthesized as shown in FIG. 6 (g), and the center of gravity is obtained. The abscissa of the center of gravity is the final inference result. It should be noted that such a fuzzy inference method may use any known method.
次に、この発明の音楽評価装置を適用したカラオケシ
ステムのより詳細なハード構成を第1図を参照して説明
する。図中、第3図と同一のブロックには同一の番号が
付してある。1、2は光学式ディスク、ピックアップを
含む再生装置であり、CPU28の制御のもとで再生動作を
行い伴奏情報および映像情報をAVシステム5に送る。ま
た、再生動作に先だって採点区間データ、教師データお
よびファジィ重みデータがCPU28によって取り込まれ
る。3は音響情報を電気的な音響信号に変換するマイク
である。11は入力信号を増幅する増幅回路である。12か
ら25は、全体として、増幅回路11から送られる音響信号
を教師データと同一次元のパラメータである音長、音高
差、音程、ビブラートおよびレベル差の音楽評価パラメ
ータに変換する回路を表わす。12はアナログ形態で与え
られる音響信号をディジタル形態の音響信号に変換する
アナログ/ディジタル変換回路であり、たとえば、CD
(コンパクトディスク)の仕様であるサンプリング周波
数44.1kHz、量子化ビット数16bitが採用できる。13はデ
ィジタル化された音響信号からピッチ(周波数)を抽出
するピッチ抽出回路であり、自己相関を用いた手法、フ
ーリエ解析を用いた手法等任意の手法が採用できる。14
はピッチ信号を音階周波数信号に変換する回路である。
この回路は複数の比較回路と代表値出力回路から構成さ
れ、連続的なピッチ信号を平均律音階に対応した段階的
な周波数信号に変換して出力する。15は音階周波数信号
の変化を検出する回路である。16は与えられる変化検出
信号によってリセットされるカウンタであり、変化検出
信号の時間間隔を計測する。17は変化検出回路15から与
えられる変化検出信号発生タイミングでカウンタ16のカ
ウント値を取り込むラッチ回路である。このラッチ回路
17の出力は音長パラメータとしてインターフェース27を
介してCPU28によって取り込まれる。18は変化検出回路1
5から与えられる変化検出信号発生タイミングでピッチ
抽出回路13から与えられるピッチ信号を取り込むラッチ
回路である。19は減算回路であり、+入力端子に与えら
れるピッチ抽出回路13の出力から−入力端子に与えられ
るラッチ回路18の出力を減算して出力する。この減算回
路の出力は音高差パラメータとしてインターフェース27
を介してCPU28によって取り込まれる。ピッチ抽出回路1
3の出力であるピッチ信号は直接音程パラメータとして
インターフェース27を介してCPU28によって取り込まれ
る。20はピッチ抽出回路13から与えられるピッチ信号の
最大値を検出するとともにその最大値をホールドする回
路であり、変化検出回路15から与えられる変化検出信号
によってリセットされる。すなわち、前回の変化検出信
号発生から今回の変化検出信号発生までの間のピッチ信
号の最大値を検出する。21はピッチ抽出回路13から与え
られるピッチ信号の最小値を検出するとともにその最小
値をホールドする回路であり、変化検出回路15から与え
られる変化検出信号によってリセットされる。すなわ
ち、前回の変化検出信号発生から今回の変化検出信号発
生までの間のピッチ信号の最小値を検出する。22は減算
回路であり、+入力端子に与えられる最大値検出/ホー
ルド回路20の出力から−入力端子に与えられる最小値検
出/ホールド回路21の出力を減算して出力する。23は変
化検出回路15から与えられる変化検出信号発生タイミン
グで減算回路22の出力を取り込むラッチ回路である。こ
のラッチ回路23の出力はビブラートパラメータとしてイ
ンターフェース27を介してCPU28によって取り込まれ
る。この実施例ではピッチ信号の変化幅のみをビブラー
トパラメータとして利用しているが、必要に応じてピッ
チ信号の変化速度等も利用してよい。変化速度は、ピッ
チ信号が所定値(たとえば音階周波数)を2回横切る時
間間隔を計測するような方法で容易に得られる。24はア
ナログ/ディジタル変換回路12から与えられるディジタ
ル化された音響信号から包絡線を抽出する回路であり、
ディジタルローパスフィルタ等によって構成される。25
は変化検出回路15から与えられる変化検出信号発生タイ
ミングで包絡線検出回路24の出力を取り込むラッチ回路
である。26は減算回路であり、+入力端子に与えられる
包絡線抽出回路24の出力から−入力端子に与えられるラ
ッチ回路25の出力を減算して出力する。この減算回路26
の出力はレベル差パラメータとしてインターフェース27
を介してCPU28によって取り込まれる。27はバッファレ
ジスタ等で構成されたインターフェースである。28はRO
M31に記憶された制御プログラムに従い再生装置1、2
の動作指令、インターフェース27を介してのデータ取り
込み等の一連の処理を実行するCPU(中央処理装置)で
ある。その主な処理内容は後述する。また、CPU28は変
化検出回路15から変化検出信号が与えられた時に割り込
みプログラムを実行する。29はデータの一時記憶、保存
等を行なうRAM(ランダムアクセスメモリ)である。30
は制御プログラム、ファジィルール等のデータを予め記
憶しているROM(リードオンリーメモリ)である。31は
音楽評価データ等を表示するための表示装置である。32
はスイッチ、ボリューム等の操作子を有する操作パネル
である。33はデータおよびアドレスバスである。Next, a more detailed hardware configuration of a karaoke system to which the music evaluation device of the present invention is applied will be described with reference to FIG. In the figure, the same blocks as those in FIG. 3 are denoted by the same numbers. Reference numerals 1 and 2 denote playback devices including an optical disc and a pickup, which perform a playback operation under the control of the CPU 28 and send accompaniment information and video information to the AV system 5. Also, prior to the reproducing operation, the CPU 28 captures the scoring section data, the teacher data, and the fuzzy weight data. Reference numeral 3 denotes a microphone that converts sound information into an electric sound signal. Reference numeral 11 denotes an amplifier circuit for amplifying an input signal. Numerals 12 to 25 denote circuits for converting the acoustic signal sent from the amplifier circuit 11 into music evaluation parameters of pitch, pitch difference, pitch, vibrato and level difference, which are parameters of the same dimension as the teacher data. Reference numeral 12 denotes an analog / digital conversion circuit for converting an audio signal provided in an analog form into a digital audio signal.
The sampling frequency of 44.1 kHz and the number of quantization bits of 16 bits, which are the specifications of (compact disc), can be adopted. Reference numeral 13 denotes a pitch extraction circuit for extracting a pitch (frequency) from a digitized sound signal, and any method such as a method using autocorrelation and a method using Fourier analysis can be adopted. 14
Is a circuit for converting a pitch signal into a scale frequency signal.
This circuit includes a plurality of comparison circuits and a representative value output circuit, and converts a continuous pitch signal into a stepwise frequency signal corresponding to the equal temperament scale and outputs the signal. A circuit 15 detects a change in the scale frequency signal. A counter 16 is reset by a given change detection signal, and measures a time interval between the change detection signals. Reference numeral 17 denotes a latch circuit that captures the count value of the counter 16 at a change detection signal generation timing given from the change detection circuit 15. This latch circuit
The output of 17 is taken in by CPU 28 via interface 27 as a tone length parameter. 18 is change detection circuit 1
5 is a latch circuit which takes in a pitch signal given from the pitch extracting circuit 13 at a change detection signal generation timing given from 5. A subtraction circuit 19 subtracts the output of the latch circuit 18 supplied to the-input terminal from the output of the pitch extraction circuit 13 supplied to the + input terminal, and outputs the result. The output of this subtraction circuit is used as a pitch difference parameter in interface 27.
Is taken in by the CPU 28 via the. Pitch extraction circuit 1
The pitch signal which is the output of 3 is taken in by the CPU 28 via the interface 27 as a direct pitch parameter. A circuit 20 detects the maximum value of the pitch signal supplied from the pitch extraction circuit 13 and holds the maximum value, and is reset by a change detection signal supplied from the change detection circuit 15. That is, the maximum value of the pitch signal between the time when the previous change detection signal was generated and the time when the current change detection signal was generated is detected. A circuit 21 detects the minimum value of the pitch signal supplied from the pitch extraction circuit 13 and holds the minimum value, and is reset by a change detection signal supplied from the change detection circuit 15. That is, the minimum value of the pitch signal between the time when the previous change detection signal is generated and the time when the current change detection signal is generated is detected. A subtraction circuit 22 subtracts the output of the minimum value detection / hold circuit 21 applied to the − input terminal from the output of the maximum value detection / hold circuit 20 applied to the + input terminal, and outputs the result. Reference numeral 23 denotes a latch circuit that captures the output of the subtraction circuit 22 at the timing of generation of a change detection signal given from the change detection circuit 15. The output of the latch circuit 23 is captured by the CPU 28 via the interface 27 as a vibrato parameter. In this embodiment, only the change width of the pitch signal is used as the vibrato parameter, but the change speed of the pitch signal may be used if necessary. The rate of change can be easily obtained by a method of measuring a time interval in which the pitch signal crosses a predetermined value (for example, scale frequency) twice. 24 is a circuit for extracting an envelope from the digitized sound signal given from the analog / digital conversion circuit 12,
It is composed of a digital low-pass filter and the like. twenty five
Is a latch circuit that takes in the output of the envelope detection circuit 24 at the change detection signal generation timing given from the change detection circuit 15. A subtraction circuit 26 subtracts the output of the latch circuit 25 supplied to the − input terminal from the output of the envelope extraction circuit 24 supplied to the + input terminal, and outputs the result. This subtraction circuit 26
Output of the interface 27 as a level difference parameter
Is taken in by the CPU 28 via the. Reference numeral 27 denotes an interface composed of a buffer register and the like. 28 is RO
The playback devices 1, 2 according to the control program stored in M31
The CPU (central processing unit) executes a series of processes such as an operation command of the above and data acquisition via the interface 27. The main processing contents will be described later. Further, the CPU 28 executes an interrupt program when a change detection signal is given from the change detection circuit 15. Reference numeral 29 denotes a RAM (random access memory) for temporarily storing and storing data. 30
Is a ROM (read only memory) that stores data such as control programs and fuzzy rules in advance. Reference numeral 31 denotes a display device for displaying music evaluation data and the like. 32
Is an operation panel having operators such as switches and volume. 33 is a data and address bus.
次に、このカラオケシステムの動作を第2図のフロー
チャートをもとに説明する。Next, the operation of the karaoke system will be described with reference to the flowchart of FIG.
第2図(a)はメインフローを示し、このカラオケシ
ステムの電源が投入されるとCPU28はROM30内の制御プロ
グラムに従い、まず、操作パネル32上の選曲スイッチが
押されているか否かの判断を行なう(ステップ41)。こ
のとき、電源が投入されたばかりで何らスイッチが操作
されていないならばNOの判断に従いステップ42に移行す
る。ステップ42では、音量設定操作子のようなパラメー
タ設定操作子をスキャンして各種パラメータの設定を行
なう。このステップ41、42は選曲スイッチが押されるま
で繰り返される。この状態で、選曲スイッチが押される
とステップ41のYESの判断に従いステップ43に移行す
る。ステップ43では、光学式ディスク1を回転駆動する
とともにピックアップ2を選曲に対応したエリアの所定
のトラック(採点区間データ、教師データ、ファジィ重
みデータの記憶されているトラック)に位置決めする。
ステップ44では、これらの採点区間データ、教師デー
タ、ファジィ重みデータを取り込んでRAM29の所定エリ
アに格納する処理を行ない、続くステップ45で、操作パ
ネル32上の再生スイッチが押されるのを待ち受ける。こ
の状態で、再生スイッチが押されるとステップ45のYES
の判断に従いステップ46に移行して再生を開始する。こ
のときに、歌唱者は、再生される伴奏および映像(歌詞
を含む)に従って唱う。ステップ47では、ステップ44で
取り込んだ採点区間データと曲の進行に従って与えられ
るタイムコードとを比較し、採点区間が終了したか否か
の判断を行なう。いまだ採点区間が終了していない場合
には、ステップ47のNOの判断に従いステップ48に移行す
る。ステップ48では、曲が終了したか否かの判断を行な
う。採点区間は曲中の所定の部分に設定されているの
で、ステップ47からただちに(ステップ51を介さずに)
ステップ48に移行した場合には、曲が終了していること
は有り得ないのでステップ48のNOの判断に従い、ステッ
プ49に移行する。ステップ49では、操作パネル32上のス
トップスイッチが押されているか否かの判断を行なう。
このときに、ストップスイッチが押されていない場合に
は、NOの判断に従いステップ47、48の判断を繰り返す。
次にステップ49に移行してきたときに、ストップスイッ
チが押されていたとすると、YESの判断に従い、ステッ
プ50に移行して再生動作を終了する。ステップ49、50に
より、曲の再生途中でも強制的に再生動作を停止するこ
とが可能となる。ステップ47において、採点区間が終了
していた場合にはYESの判断に従いステップ51に移行す
る。採点区間が終了しているということは、後述する割
り込み処理によって音長、高音差、音程、レベル差、ビ
ブラートの全ての評価パラメータの取り込みが完了して
いることを意味する。ステップ51では、フラグFの判定
を行なう。フラグFは、続くステップ52において既にフ
ァジィ推論による音楽評価が行なわれたか否かを表わす
もので、初めてこのステップ51に移行してきた場合には
F=0になっているので、NOの判断に従いステップ52に
移行する。ステップ52では、前述したファジィ推論によ
る音楽評価を行い、得られた評価データをRAM29に格納
する。ステップ53では、フラグFを1にする。これは何
回も同じ処理が繰り返されるのを防ぐためである。再
度、ステップ47を経て、ステップ51に移行してきた場合
には、YESの判断に従いステップ48に移行する。このと
き、曲が終了している場合には、ステップ54に移行して
再生動作を終了する。ステップ55では、既に得られてい
る評価データを得点形式で表示装置31に表示する。ステ
ップ56では、フラグFをリセットする。この実施例で、
曲が終了した後に得点を表示するようにしているのは、
唱っている最中に表示したのでは歌唱者が途中で唱う気
をなくすからである。その後、再びステップ41に移行し
て次の選曲を待ち受ける。以上の処理が繰り返される。FIG. 2A shows a main flow. When the power of the karaoke system is turned on, the CPU 28 first determines whether or not the music selection switch on the operation panel 32 is pressed according to a control program in the ROM 30. Perform (step 41). At this time, if the power has just been turned on and no switch has been operated, the process proceeds to step 42 according to the determination of NO. In step 42, a parameter setting operator such as a volume setting operator is scanned to set various parameters. Steps 41 and 42 are repeated until the music selection switch is pressed. In this state, if the music selection switch is pressed, the process proceeds to step 43 according to the determination of YES in step 41. In step 43, the optical disc 1 is driven to rotate, and the pickup 2 is positioned at a predetermined track (track storing scoring section data, teacher data, and fuzzy weight data) in an area corresponding to music selection.
In step 44, the scoring section data, teacher data, and fuzzy weight data are fetched and stored in a predetermined area of the RAM 29. In step 45, the process waits for the reproduction switch on the operation panel 32 to be pressed. In this state, if the reproduction switch is pressed, YES in step 45
In accordance with the determination of, the process proceeds to step 46 to start reproduction. At this time, the singer sings according to the accompaniment and the video (including lyrics) to be reproduced. In step 47, the scoring section data fetched in step 44 is compared with a time code given according to the progress of the music, and it is determined whether or not the scoring section has been completed. If the scoring section has not been completed yet, the process proceeds to step 48 according to the determination of NO in step 47. In step 48, it is determined whether or not the music has ended. Since the scoring section is set at a predetermined part of the song, immediately after step 47 (without going through step 51)
If the process has proceeded to step 48, it is impossible that the music has been completed, so the process proceeds to step 49 according to the determination of NO in step 48. In step 49, it is determined whether or not the stop switch on the operation panel 32 has been pressed.
At this time, if the stop switch has not been pressed, the determination of steps 47 and 48 is repeated according to the determination of NO.
Next, when the process proceeds to step 49, if the stop switch has been pressed, the process proceeds to step 50 according to the determination of YES, and the reproducing operation ends. Steps 49 and 50 make it possible to forcibly stop the reproducing operation even during the reproduction of the music. If the scoring section has ended in step 47, the process moves to step 51 according to the determination of YES. Completion of the scoring section means that all of the evaluation parameters of the sound length, the high pitch difference, the pitch, the level difference, and the vibrato have been captured by the interrupt processing described later. In step 51, the flag F is determined. The flag F indicates whether or not music evaluation based on fuzzy inference has already been performed in the subsequent step 52. When the process first proceeds to step 51, F = 0 is set. Move to 52. In step 52, music evaluation based on the above-described fuzzy inference is performed, and the obtained evaluation data is stored in the RAM 29. In step 53, the flag F is set to 1. This is to prevent the same processing from being repeated many times. When the process proceeds to step 51 again after step 47, the process proceeds to step 48 according to the determination of YES. At this time, if the music has been completed, the processing shifts to step 54 to end the reproduction operation. In step 55, the already obtained evaluation data is displayed on the display device 31 in a point format. In step 56, the flag F is reset. In this example,
The score is displayed after the song ends,
This is because the singer does not want to sing in the middle while singing is displayed. After that, the process returns to step 41 to wait for the next music selection. The above processing is repeated.
第2図(b)は割り込みプログラムを示し、CPU28が
変化検出回路15からの変化検出信号を受けたときに、そ
れまでに行なっていた処理より優先して行なう。ステッ
プ60では、採点区間データとタイムコードとを比較し
て、採点区間であるか否かを判断する。このとき、採点
区間でない場合にはNOの判断に従いただちにリターンす
るが、採点区間である場合にはYESの判断に従いステッ
プ61に移行する。ステップ61では、音長、音高差、音
程、レベル差、ビブラートの評価パラメータを取り込
み、RAM29の所定エリアに格納する。FIG. 2 (b) shows an interrupt program. When the CPU 28 receives a change detection signal from the change detection circuit 15, the interrupt program is executed prior to the processing performed so far. In step 60, the scoring section data is compared with the time code to determine whether or not it is a scoring section. At this time, if it is not a scoring section, the process immediately returns according to the determination of NO, but if it is a scoring section, the process proceeds to step 61 according to the determination of YES. In step 61, the evaluation parameters of pitch, pitch difference, pitch, level difference, and vibrato are fetched and stored in a predetermined area of the RAM 29.
以上、この発明の音楽評価装置をカラオケシステムに
適用した例を示したが、この発明は、他のさまざまな形
態で実施できる。以下に変形例を列挙する。The example in which the music evaluation device of the present invention is applied to the karaoke system has been described above, but the present invention can be implemented in various other forms. Modifications are listed below.
カラオケソフトは、光学式ディスクに限らず、磁気デ
ィスク、磁気テープ、半導体メモリ等であってもよい。The karaoke software is not limited to an optical disk, but may be a magnetic disk, a magnetic tape, a semiconductor memory, or the like.
また、カラオケソフトは、カラオケシステムとは別体
で、曲に応じて交換するようなものでもよいし、カラオ
ケシステムの中に組み込まれているようなものでもよ
い。Further, the karaoke software may be separate from the karaoke system and exchanged according to the music, or may be incorporated in the karaoke system.
適用するファジィルールも、この実施例のものに限ら
ず、いろいろなルールが適用できる。カラオケソフト
に、曲ごとに異なるファジィルールを記憶するようにし
てもよい。The fuzzy rules to be applied are not limited to those of this embodiment, and various rules can be applied. Different fuzzy rules may be stored in the karaoke software for each song.
評価パラメータも、音長、音高差、音程、レベル差、
ビブラートの5つに限らず、声の質(音色)を周波数分
析によって求めて、評価パラメータとしてもよい。Evaluation parameters also include pitch, pitch difference, pitch, level difference,
The quality of the voice (tone color) is not limited to the five types of vibrato, but may be obtained by frequency analysis and used as an evaluation parameter.
実施例において、ハードウェアで行なっている処理を
ソフトウェアに、また、ソフトウェアで行なっている処
理をハードウェアに置き換えてもよい。In the embodiment, the processing performed by hardware may be replaced by software, and the processing performed by software may be replaced by hardware.
この音楽評価装置は、カラオケの歌唱力評価に限ら
ず、楽器演奏力評価等に利用してもよい。This music evaluation device is not limited to singing power evaluation of karaoke, but may be used for musical instrument performance evaluation and the like.
<効 果> 以上に説明してきたように、この発明の音楽評価装置
は、ファジィ推論を導入したことによって、実際の音楽
専門家の評価基準に合った音楽評価が行える。特に、曲
あるいは曲のジャンルに対応した評価基準が用いられる
ため、演奏される曲に応じた品質の高い評価が可能とな
る。<Effects> As described above, the music evaluation device of the present invention can perform music evaluation that meets the evaluation criteria of an actual music expert by introducing fuzzy inference. In particular, since an evaluation criterion corresponding to a tune or a genre of a tune is used, high-quality evaluation according to a tune to be played can be performed.
第1図は、この発明をカラオケシステムに適用した実施
例のハード構成図である。 第2図は、この発明の動作を説明するためのフローチャ
ートである。 第3図は、この発明の概略を説明するための図である。 第4図は、この発明の実施例で使用する評価パラメータ
を説明するための図である。 第5図は、ファジィ重みデータの例を示す。 第6図は、ファジィ推論の原理を説明するための図であ
る。 1……光学式ディスク 2……ピックアップ 3……マイク 4……音楽評価装置 5……AVシステム 12〜26……全体として、音響情報を教師データと同一次
元の音楽データに変換する変換手段を示す。 28……CPU(中央処理装置) 29……RAM(ランダムアクセスメモリ) 30……ROM(リードオンリーメモリ) 31……表示装置FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an embodiment in which the present invention is applied to a karaoke system. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the outline of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining evaluation parameters used in the embodiment of the present invention. FIG. 5 shows an example of fuzzy weight data. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of fuzzy inference. 1. Optical disc 2. Pickup 3. Microphone 4. Music evaluation device 5. AV system 12 to 26. As a whole, a conversion means for converting acoustic information into music data of the same dimension as teacher data is provided. Show. 28 CPU (central processing unit) 29 RAM (random access memory) 30 ROM (read only memory) 31 display device
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−84599(JP,A) 特開 昭58−132797(JP,A) 特開 平2−139763(JP,A) 特開 平2−272637(JP,A) 特開 平2−272636(JP,A) 特開 平3−85580(JP,A) 特許2836102(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10L 11/00 - 13/08 G10L 19/00 - 21/06 G09B 15/00 G10K 15/04 302 G10L 15/08 G10L 15/10 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References JP-A-3-84599 (JP, A) JP-A-58-132797 (JP, A) JP-A-2-139763 (JP, A) JP-A-2-272637 (JP, A) JP-A-2-272636 (JP, A) JP-A-3-85580 (JP, A) Patent 2838602 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G10L 11 / 00-13/08 G10L 19/00-21/06 G09B 15/00 G10K 15/04 302 G10L 15/08 G10L 15/10 JICST file (JOIS)
Claims (1)
ータを記憶した内部または外部記憶手段と、 上記音響情報取り込み手段で取り込んだ音響情報を上記
教師データと同一次元の音楽データに変換する変換手段
と、 上記音楽データ、教師データおよびファジィ重みデータ
を所定のファジィルールに当てはめて音楽評価データを
形成するファジィ推論手段と、 上記音楽評価データに対応した表示を行う表示手段と、 を備え、 上記ファジィ重みデータは、曲ごとあるいは曲のジャン
ルごとに設定されているものである ことを特徴とする音楽評価装置。1. An audio information capturing means, an internal or external storage means storing at least accompaniment information, teacher data and fuzzy weight data, and a music piece having the same dimension as the teacher data as the audio information captured by the audio information capturing means. Conversion means for converting the music data, teacher data and fuzzy weight data into predetermined fuzzy rules to form music evaluation data; display means for performing display corresponding to the music evaluation data; The fuzzy weight data is set for each song or for each genre of the song.
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|---|---|---|---|---|
| JP2836102B2 (en) | 1989-06-22 | 1998-12-14 | オムロン株式会社 | Voice recognition device |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP02040625A patent/JP3074693B2/en not_active Expired - Fee Related
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