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使用している歌声合成エンジンが違い、本家ミクは「VOCALOID」、ポケミクは「eVocaloid」。
ポケミクに使用されているNSX-1チップの機能説明によると「eVocaloid」とは

『NSX-1』は、専用音源「eVocaloid™」によって、インターネットを中心に高い人気を誇るバーチャルシンガーによる歌声を出力できる音源LSIです。「eVocaloid™」では、歌声合成に必要なデータベース容量を削減するとともに、少ない処理量で歌声を合成する方式を採用するなど、「VOCALOID™」注2の処理を組み込み用途に適した形に変更することで、極めて少ない遅延で歌声を合成します。
http://jp.yamaha.com/news_release/2013/13102301.htmlより引用

とのこと。つまり、組み込み向けに

  • データベース容量の削減
  • 処理内容の最適化
  • 低遅延化

された「VOCALOID」で、これによりポケミクは

  • 電池で動作し、PCが無くても単体で使用できる
  • ポケット(?)サイズ
  • リアルタイムに発声できる
  • 音質的には(より高度な処理と大きなデータベースを持つ）本家ミクには負ける

という特徴を持つ。

参考
eVocaloidはVOCALOIDと何がどう違うのか？開発者に聞いてみた : 藤本健の“DTMステーション”[外部リンク]