どのくらい正しく歌えているかどうかのアルゴリズム

こんにちは。
初めての質問させてもらいます、よろしくお願い致します。

こちらはコードやアルゴリズムの質問をするサイトのようなので、
僕の質問はちょっとサイト違いかもしれませんけど
どこで聞いたらいいのかが分からないので、こちらで質問させて
いただくことにしました。

プログラミングやソフト開発のある応用分野に進むために、
どういった数学やアルゴリズム、その他の工学の知識を
勉強したらよいかの質問です。

カラオケで、歌っている音程やリズムがどのくらい合っているか
採点のできるものがあります。
カラオケ好きの方はご存知かもしれません。
たとえばジョイサウンドの分析採点マスター
というのがありまして
自分の出している声がビジュアルに画面に表示されて、
どのぐらいの高さと長さで声を出していて、
正しい音程からどのくらいズレているかを
見ながら歌えます。

あのような、人の声の音声が五線譜での音程にどのくらい合っているかを
評価するアルゴリズムを勉強したいのですが、
大学や専門学校でいうと、どういった科目を勉強したらよいのでしょうか？

また、人の歌っている声を解析するためのプログラムやアルゴリズムで、
有名なものがあれば教えてほしいです。

よろしくお願いします。