(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラオケ楽曲データを再生するデータ再生手段と、
歌唱に伴い集音された音声信号を入力する音声入力手段と、
前記データ再生手段により再生される前記カラオケ楽曲データと前記音声入力手段により入力された音声信号とを混合して放音可能な放音手段と、
を有するカラオケ装置であって、
前記音声信号のピーク周波数成分を抑圧するノッチフィルタ方式で、前記放音手段からの放音が集音され前記音声入力手段に入力されて生じるハウリング現象を抑制する第１ハウリング抑制手段と、
前記音声信号の周波数成分の少なくとも一部を高域側又は低域側に変換する周波数変換方式で、前記ハウリング現象を抑制する第２ハウリング抑制手段と、
前記歌唱の進行に従って、前記第１ハウリング抑制手段と前記第２ハウリング抑制手段とを、切り替えて機能させる、切替手段と、
を有することを特徴とするカラオケ装置。
【請求項２】
請求項１記載のカラオケ装置において、
前記切替手段は、
歌唱開始時を含む通常時には前記第１ハウリング抑制手段を機能させる一方、所定の条件を満たす特定のタイミングで前記第２ハウリング抑制手段を機能させる
ことを特徴とするカラオケ装置。
【請求項３】
請求項２記載のカラオケ装置において、
前記音声入力手段により入力される音声信号に基づき、前記特定のタイミングとしての、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続するロングトーン状態であるか否かを判定するロングトーン判定手段を有し、
前記切替手段は、
前記ロングトーン判定手段により前記ロングトーン状態であると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させる
ことを特徴とするカラオケ装置。
【請求項４】
請求項２記載のカラオケ装置において、
前記カラオケ楽曲データには、歌唱すべき基準音高を表す歌唱基準情報が対応づけられており、
かつ、
前記歌唱基準情報に基づき、前記特定のタイミングであるか否かを判定する第１タイミング判定手段を設け、
前記切替手段は、
前記第１タイミング判定手段により前記特定のタイミングであると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させる
ことを特徴とするカラオケ装置。
【請求項５】
請求項４記載のカラオケ装置において、
前記第１タイミング判定手段は、
前記歌唱基準情報に基づき、前記特定のタイミングとしての、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続するロングトーン区間であるか否かを判定し、
前記切替手段は、
前記第１タイミング判定手段により前記ロングトーン区間であると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させる
ことを特徴とするカラオケ装置。
【請求項６】
請求項２記載のカラオケ装置において、
前記カラオケ楽曲データには、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続するロングトーン区間を表すロングトーン情報、若しくは、当該ロングトーン区間の始点・終点に対応した切替情報、が対応づけられており、
かつ、
前記ロングトーン情報若しくは前記切替情報に基づき、前記特定のタイミングであるか否かを判定する第２タイミング判定手段を設け、
前記切替手段は、
前記第２タイミング判定手段により前記特定のタイミングであると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させる
ことを特徴とするカラオケ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラオケ楽曲を再生するカラオケ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カラオケ装置においては、カラオケ楽曲が再生するのに合わせて、歌唱者が歌唱を行う。歌唱音声はマイクロフォンによって集音され、対応する音声信号が入力される。その後、上記再生されるカラオケ楽曲と上記音声信号とがミキシングされた後、放音される。このとき、周囲環境や音声条件等により、上記放音された音声が上記マイクロフォンにより再び集音され、ループとなって耳障りな音が響きわたる現象（ハウリング現象）が生じることがある。
【０００３】
このハウリング現象を抑制する機能を備えたカラオケ装置が既に知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、上記音声信号のピーク周波数成分をノッチフィルタによって抑圧することで、ハウリング現象を抑制する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−８２４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術のようにノッチフィルタ方式によってハウリング現象の抑制を行うとき、例えば楽曲自体のメロディー構成や歌唱者の歌唱手法の癖等により、たまたま、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続する（いわゆるロングトーン）場合がある。このような場合に、本来は上記ハウリング現象は生じていないにもかかわらず上記ノッチフィルタによって上記ハウリング現象が生じたと誤認され、誤ってその時点での音声信号のピーク周波数成分が抑圧される恐れがある。その結果、正常な歌唱音声が抑圧されて著しいレベル低下や無音状態が生じ、歌唱音声が途切れたり、不自然になる等の不都合が生じうる。
【０００６】
本発明の目的は、ロングトーン等の場合におけるハウリングの誤認を回避しつつ、本来のハウリングの発生を抑制できる、カラオケ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明は、カラオケ楽曲データを再生するデータ再生手段と、歌唱に伴い集音された音声信号を入力する音声入力手段と、前記データ再生手段により再生される前記カラオケ楽曲データと前記音声入力手段により入力された音声信号とを混合して放音可能な放音手段と、を有するカラオケ装置であって、前記音声信号のピーク周波数成分を抑圧するノッチフィルタ方式で、前記放音手段からの放音が集音され前記音声入力手段に入力されて生じるハウリング現象を抑制する第１ハウリング抑制手段と、前記音声信号の周波数成分の少なくとも一部を高域側又は低域側に変換する周波数変換方式で、前記ハウリング現象を抑制する第２ハウリング抑制手段と、前記歌唱の進行に従って、前記第１ハウリング抑制手段と前記第２ハウリング抑制手段とを、切り替えて機能させる、切替手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本願発明のカラオケ装置においては、データ再生手段によってカラオケ楽曲データを再生するのに合わせて、歌唱者が歌唱を行う。歌唱音声は例えばマイクロフォンによって集音され、対応する音声信号が音声入力手段によって入力される。その後、上記再生されるカラオケ楽曲データと上記音声信号とが混合（いわゆるミキシング）された後、放音手段によって放音される。このとき、周囲環境や音声条件等により、上記放音された音声が上記マイクロフォンにより再び集音され、ループとなって耳障りな音が響きわたる現象（ハウリング現象）が生じることがある（なおこのハウリング現象は、カラオケ楽曲データを再生せず歌唱のみを行う場合にも生じうる）。
【０００９】
本願発明においては、これに対応して、いわゆるノッチフィルタ方式でハウリングを抑制するハウリング抑制手段（第１ハウリング抑制手段）が設けられている。これにより、ハウリング現象が生じた場合には、第１ハウリング抑制手段が、上記音声入力手段に入力される音声信号のピーク周波数成分を抑圧することで、当該ハウリング現象を抑制することができる。
【００１０】
そして、本願発明においては、（上記第１ハウリング抑制手段とは別の）第２ハウリング抑制手段と、切替手段と、が設けられる。この第２ハウリング抑制手段は、音声信号の周波数成分の少なくとも一部を高域側又は低域側に変換する（周波数変換方式）ことにより、ハウリング現象を抑制する機能を備える。そして、切替手段は、歌唱の進行に従って、上記第１ハウリング抑制手段及び上記第２ハウリング抑制手段を、切り替えて選択的に機能させる。
【００１１】
これにより、上記したようなノッチフィルタ方式による誤ったハウリング抑制機能が作用する可能性のある場合には、第１ハウリング抑制手段に代えて第２ハウリング抑制手段を機能させることができる。この結果、上記第１ハウリング抑制手段の誤認による不都合を解消しつつ、本来のハウリングの発生を抑制することができる。
【００１２】
第２発明は、上記第１発明において、前記切替手段は、歌唱開始時を含む通常時には前記第１ハウリング抑制手段を機能させる一方、所定の条件を満たす特定のタイミングで前記第２ハウリング抑制手段を機能させることを特徴とする。
【００１３】
本願発明においては、切替手段の切替制御に基づき、歌唱開始時を含む通常時には第１ハウリング抑制手段が機能し、ハウリング現象が生じた場合に音声信号のピーク周波数成分を抑圧してハウリング現象を抑制する。そして、予め定められた、所定条件を満たす特定のタイミング（例えば上記ロングトーンの歌唱が実行される若しくは実行が予想されるタイミング）において第２ハウリング抑制手段を機能させ、音声信号の周波数成分を変換してハウリング現象を抑制（あるいは未然に防止）することができる。
【００１４】
ここで、本願発明において、常時第２ハウリング抑制手段を用いない理由は以下の通りである。すなわち、第２ハウリング抑制手段は、上記のように音声信号の周波数成分を変換する方式であることから、多かれ少なかれ歌唱者の歌唱音声を変質させる。したがって、通常時から上記第２ハウリング抑制手段を機能させると、ハウリングの発生は確実に抑制されるものの、楽曲を通じて歌唱音声が変質することとなり、娯楽性が低下する。
【００１５】
そこで本願発明においては、常には第１ハウリング抑制手段を機能させて上記変質を防止すると共に、第１ハウリング抑制手段では上記ハウリング現象の誤認識という不都合が生じる特定のタイミングでのみ、第２ハウリング抑制手段を機能させる。これにより、上記ハウリング現象の誤認識の不都合を解消しつつ、音声の変質を最小限に抑えることができる。
【００１６】
第３発明は、上記第２発明において、前記音声入力手段により入力される音声信号に基づき、前記特定のタイミングとしての、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続するロングトーン状態であるか否かを判定するロングトーン判定手段を有し、前記切替手段は、前記ロングトーン判定手段により前記ロングトーン状態であると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させることを特徴とする。
【００１７】
第４発明は、上記第２発明において、前記カラオケ楽曲データには、歌唱すべき基準音高を表す歌唱基準情報が対応づけられており、かつ、前記歌唱基準情報に基づき、前記特定のタイミングであるか否かを判定する第１タイミング判定手段を設け、前記切替手段は、前記第１タイミング判定手段により前記特定のタイミングであると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させることを特徴とする。
【００１８】
第５発明は、上記第４発明において、前記第１タイミング判定手段は、前記歌唱基準情報に基づき、前記特定のタイミングとしての、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続するロングトーン区間であるか否かを判定し、前記切替手段は、前記第１タイミング判定手段により前記ロングトーン区間であると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させることを特徴とする。
【００１９】
第６発明は、上記第２発明において、前記カラオケ楽曲データには、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続するロングトーン区間を表すロングトーン情報、若しくは、当該ロングトーン区間の始点・終点に対応した切替情報、が対応づけられており、かつ、前記ロングトーン情報若しくは前記切替情報に基づき、前記特定のタイミングであるか否かを判定する第２タイミング判定手段を設け、前記切替手段は、前記第２タイミング判定手段により前記特定のタイミングであると判定されたとき、前記第２ハウリング抑制手段を機能させることを特徴とするカラオケ装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ロングトーン等の場合におけるハウリングの誤認を回避しつつ、本来のハウリングの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係わるカラオケ装置の主要構成を示す説明図である。
【図２】カラオケ装置に備えられた制御装置の主要構成を示す機能ブロック図である。
【図３】楽曲データの再生時に制御装置により実行される処理内容を示すフローチャートである。
【図４】ハウリング処理回路の詳細構成を表す機能ブロック図である。
【図５】カラオケ楽曲におけるロングトーンの一例を表す説明図である。
【図６】歌唱基準情報を含むデータ構造を表す説明図である。
【図７】ハウリング処理回路によって実行される、図３のステップＳ４０の詳細手順を表すフローチャートである。
【図８】歌唱基準情報を用いずロングトーン情報を用いる変形例における、ロングトーン情報を含むデータ構造を表す説明図である。
【図９】歌唱基準情報を用いずロングトーン情報を用いる変形例、及び、スイッチ切替情報を用いる変形例における、ハウリング処理回路の詳細構成を表す機能ブロック図である。
【図１０】スイッチ切替情報を用いる変形例における、スイッチ切替情報を含むデータ構造を表す説明図である。
【図１１】音声信号に基づきロングトーンを検出する変形例における、ハウリング処理回路の詳細構成を表す機能ブロック図である。
【図１２】ハウリング処理回路によって実行される、図３のステップＳ４０の詳細手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明をカラオケ装置に適用した一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２３】
＜主要構成＞
図１は、本実施形態に係わるカラオケ装置の主要構成を示す説明図である。図１に示すように、カラオケ装置１０には、制御装置２０と、アンプ１６と、フロアータイプの１組のスピーカ１１，１１と、天井吊下げ用の１組のスピーカ１２，１２と、制御装置２０を遠隔操作するリモコン３０と、この例では床置き型（但し、壁掛け型でもよい）のモニタ１３と、制御装置２０の筐体２０Ａ内に組み込まれたモニタ１４と、が備えられている。
【００２４】
制御装置２０は、カラオケ用の楽曲（カラオケ楽曲。以下、適宜「曲」と略称する）の選曲、及び曲の再生の予約などの選曲制御、選曲された曲の送信要求を示すリクエスト信号のサーバ５８（後述の図２参照）への送信、及びリクエスト信号により示される曲に対応する楽曲データ（カラオケ楽曲データに相当）の受信などの通信制御等を行う。
【００２５】
アンプ１６は、ＭＣ（マイクロフォン）１７から入力される音声信号及び曲の再生信号のミキシングを行うＭＩＸ回路（ミキシング回路）９（後述の図２参照）を備えており、音声と曲との音量バランス、エコー調整、ディレイ調整、ミキシング信号の増幅、再生される曲の音程制御（キーコントロール）、高音、低音の制御（トーンコントロール）などを行う。
【００２６】
スピーカ１１，１２（放音手段に相当）は、上記アンプ１６から出力される増幅信号を音として再生する。モニタ１３，１４は、歌詞を示す歌詞テロップ、歌詞テロップの背景に表示する背景映像、選曲番号を示す映像などを表示する。なお、内部モニタ１４は、アンプ１６の筐体内に組み込まれていても良い。
【００２７】
＜制御系＞
上記制御装置２０の制御系の構成について図２を参照して説明する。図２は、制御装置２０の制御系の主要構成を示す機能ブロック図である。制御装置２０は、サーバ５８へのＬＡＮ回線１５を接続する通信端子４０と、アンプ１６の音声入力端子と接続される音声出力端子４１と、外部モニタ１３の映像入力端子と（この例ではケーブル接続によって）接続される映像出力端子４２と、上記内部モニタ１４と、上記マイクロフォン１７と接続される音声入力端子４３（音声入力手段に相当）と、を上記筐体２０Ａに備えている。
【００２８】
また、制御装置２０には、制御プログラムにしたがって各種制御を実行するＣＰＵ４５が設けられている。ＣＰＵ４５には、リモコン３０から送信されるデータ、選曲された曲の選曲番号を示す選曲番号データ、予約された曲の選曲番号データなどを一時保存するためのＲＡＭ４６と、ＣＰＵ４５により実行されるプログラム及び必要なデータテーブルなどが記憶されたＲＯＭ４７とが接続されている。
【００２９】
また、ＣＰＵ４５には、外部モニタ１３及び内部モニタ１４に歌詞テロップや各種メッセージ映像を表示するための文字映像データが記憶されたビデオＲＡＭ４８と、サーバ５８から送信される楽曲データ、歌詞データ、これら楽曲データ及び歌詞データに対応づけられる歌唱基準情報（詳細は後述）、映像データ等を上記通信端子４０を介して受信するためのＬＡＮボード５０と、このＬＡＮボード５０により受信される上記楽曲データ及び歌詞データ等を一時保存するためのハードディスク（以下、ＨＤＤと称す）４９と、が接続されている。
【００３０】
さらに、ＣＰＵ４５には、ＭＩＤＩ音源ボード５１と、音声制御回路５２と、が接続されている。ＭＩＤＩ音源ボード５１は、ＨＤＤ４９から読み出された曲データに含まれるＭＩＤＩデータを入力するとともに、その入力されたＭＩＤＩデータにより指定される音源から音源信号を出力する。音声制御回路５２は、ＭＩＤＩ音源ボード５１から出力された上記音源信号を入力してアンプ１６により増幅可能な信号に変換する。
【００３１】
また、ＣＰＵ４５には、映像制御回路５４と、ハウリング処理回路１００と、が接続されている。映像制御回路５４は、ＨＤＤ４９から読み出された一般的な背景映像データ、曲固有の背景データ、曲データに含まれる歌詞テロップデータ等を入力し、外部モニタ１３及び内部モニタ１４に表示される背景映像中に歌詞テロップがスーパーインポーズされた映像や、曲の進行にしたがって歌詞テロップの色を変えたりする（外部モニタ１３及び内部モニタ１に共通の）映像信号を生成し、外部モニタ１３及び内部モニタ１４にそれぞれ出力する。ハウリング処理回路１００は、上記音声入力端子４３を介して利用者の歌唱に伴いマイクロフォン１７で集音された音声信号を入力し、所定のハウリング処理（詳細は後述）を行った後、上記音声制御回路５２へ出力する。
【００３２】
さらに、制御装置２０の筐体２０Ａには、リモコン３０からの光信号を受光する受光部３８と、各種ボタン、キー３９（テンキー、選曲ボタン等）と、上記各種ボタン、キー３９を押したときに点灯するＬＥＤ３７と、が設けられている。これに対応して、ＣＰＵ４５には、受光部３８により受光されたリモコン３０からの光信号をデジタル信号に変換する変換回路５５と、上記ＬＥＤ３７へ表示信号を出力する表示回路５６と、上記各種ボタン、キー３９を押したときに発生するスイッチング信号を入力する入力回路５７と、が接続されている。
【００３３】
＜カラオケ楽曲再生時の基本処理＞
上記のようにして利用者がカラオケ楽曲を再生するときに、カラオケ装置１０の制御装置２０により実行される処理内容を、図３のフローチャートにより説明する。
【００３４】
図３において、このフローは、例えば上記利用者（又はカラオケ装置１０の管理者）が、カラオケ装置１０の制御装置２０の電源ボタンを押して制御装置２０の電源を立ち上げると、開始される。制御装置２０の電源の立ち上がりに連動して、アンプ１６、外部モニタ１３、及び内部モニタ１４の電源が立ち上がる。
【００３５】
まず、ステップＳ１０において、制御装置２０は、ＣＰＵ４５により、利用者による選曲が終了したか否かを判定する。選曲は、例えば、利用者が歌唱したい曲の選曲番号をリモコン３０のテンキーにより入力し、選曲ボタンを押すと、選曲が終了する。選曲が終了するまではステップＳ１０の判定が満たされず（ステップＳ１０：ＮＯ）、ループ待機する。選曲が終了した場合はステップＳ１０の判定が満たされ（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５に移る。
【００３６】
ステップＳ１５では、制御装置２０は、ＣＰＵ４５により、ステップＳ１０での選曲結果に対応し、上記選曲番号を示す選曲番号データを上記ＲＡＭ４６に一時保存するとともに、ＬＡＮボード５０を介し、上記選曲番号に対応する曲データの送信を要求するリクエスト信号を、ＬＡＮ回線１５を介してサーバ５８へ送信する。これにより、サーバ５８は、図示しない記憶装置から、上記リクエスト信号に示される選曲番号に対応する楽曲データと、当該楽曲データに対応した、上記歌唱基準情報、上記歌詞データ、及び上記映像データと、を検索して読み出し、その読み出された曲データ等を、ＬＡＮ回線１５を介して制御装置２０に送信する。ステップＳ１５が終了したら、ステップＳ２０に移る。
【００３７】
ステップＳ２０では、制御装置２０は、ＣＰＵ４５により、ＬＡＮボード５０を介し、サーバ５８からＬＡＮ回線１５を介して送信された（歌唱基準情報を含む）楽曲データ等を受信する。その後、ステップＳ２５に移る。
【００３８】
ステップＳ２５では、制御装置２０は、ＣＰＵ４５により、上記ステップＳ２０で受信した楽曲データ等をＨＤＤ４９に一時保存する。その後、ステップＳ３０に移る。
【００３９】
なお、上記ステップＳ１５、ステップＳ２０、及びステップＳ２５の処理においては、選曲番号に対応付けられた楽曲データ等は選曲毎にサーバ５８からオンデマンドで取得する処理が行われる。なお、この手法以外に、カラオケ装置１０の制御装置２０に、大容量の補助記憶手段（例えば上記ＨＤＤ４９等）などに予め楽曲データ等を記憶し、選曲毎に、選曲番号に対応付けられた楽曲データ（ＭＩＤＩデータ）等の情報群を補助記憶手段から読み出して、目的とする情報を取得するステップＳ１５，ステップＳ２０、ステップＳ２５に相当する処理としてもよい。
【００４０】
ステップＳ３０では、制御装置２０は、ＣＰＵ４５により、上記ステップＳ２５でＨＤＤ４９に記憶されている楽曲データであるＭＩＤＩデータの読み出しを開始し、読み出されたＭＩＤＩデータをＭＩＤＩ音源ボード５１に書き込む。ステップＳ３０が終了したら、ステップＳ３５に移る。
【００４１】
ステップＳ３５では、上記ＭＩＤＩデータの再生が行われる。すなわち、制御装置２０は、ＣＰＵ４５によりＭＩＤＩ音源ボード５１に制御信号を出力し、上記ステップＳ３０で書き込んだＭＩＤＩデータに対応した音源信号を、ＭＩＤＩ音源ボード５１から出力させる。このステップＳ３５を実行するＣＰＵ４５が、各請求項記載のデータ再生手段として機能する。ＭＩＤＩ音源ボード５１から出力された音源信号は、音声制御回路５２へ出力されるとともに、アンプ１６により増幅可能な音楽信号に変換され、この変換された音楽信号は、音声出力端子４１からアンプ１６へ出力される。ステップＳ３５が終了すると、ステップＳ４０に移る。
【００４２】
ステップＳ４０では、制御装置２０は、ＣＰＵ４５により、上記ハウリング処理回路１００に制御信号を出力し、上記ステップＳ３５によるＭＩＤＩデータの再生（言い替えれば上記音源信号の出力）に対応した上記マイクロフォン１７からの上記音声信号に対し、所定のハウリング処理（詳細は後述）を実行させる。ハウリング処理後の上記音声信号は、ハウリング処理回路１００から上記音声制御回路５２を経てアンプ１６へと出力され、アンプ１６に内蔵された上記ミキシング回路９において上記音楽信号とミキシングされる。そして、そのミキシングされたミキシング信号は、アンプ１６に内蔵された図示しない増幅回路により増幅された後にスピーカ１１及びスピーカ１２へ出力され、両スピーカ１１，１２によって放音される（なおＭＩＤＩデータの再生が行われずマイクロフォン１７からの音声信号のみが入力される場合には、当該音声信号に対応する放音のみが行われる）。その後、ステップＳ８０に移る。
【００４３】
ステップＳ８０では、制御装置２０は、ＣＰＵ４５により、楽曲データの再生が終了したか（言い換えれば、ステップＳ３０でのＭＩＤＩデータの読み出しが楽曲データの最後のＭＩＤＩデータまで終了したか）否かを判定する。楽曲データの再生が終了していれば判定が満たされ（ステップＳ８０：ＹＥＳ）、このフローを終了する。楽曲データの再生が終了するまでは判定が満たされず（ステップＳ８０：ＮＯ）、上記ステップＳ３０に戻り、上記ステップＳ３０〜ステップＳ８０の手順を繰り返す。
【００４４】
＜本実施形態の特徴＞
以上において、本実施形態の特徴は、上記ハウリング処理回路１００で実行されるハウリング処理にある。以下、その詳細を順を追って説明する。
【００４５】
上述したように、本実施形態のカラオケ装置１０においては、楽曲データの再生による音楽信号と、マイクロフォン１７での歌唱者の歌唱音声に基づく音声信号とが、ミキシング回路９でミキシングされた後、スピーカ１１，１２から放音される。このとき、周囲環境や音声条件等により、上記放音された音声が上記マイクロフォン１７により再び集音され、ループとなって耳障りな音が響きわたる、いわゆるハウリング現象が生じることがある。なおこのハウリング現象は、楽曲データを再生せず歌唱のみを行う場合にも生じうる。
【００４６】
＜ハウリング処理回路＞
本実施形態においては、これに対応して、上記ハウリング処理回路１００が設けられる。このハウリング処理回路１００の詳細構成を図４に示す。
【００４７】
＜ノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ＞
図４に示すように、ハウリング処理回路１００には、例えば特開２００５−１０２０９３号公報等に記載の公知のノッチフィルタ方式により上記ハウリング現象の抑制を行うハウリングキャンセラ１０１（第１ハウリング抑制手段に相当）と、ハウリングキャンセラ１０１よりも音声信号の入力側に配置されるレベル検出部１０２と、このレベル検出部１０２に接続された経路切替部１０３と、が備えられている。
【００４８】
ハウリングキャンセラ１０１が設けられる信号経路１０６の信号入力側及び信号出力側にはそれぞれ切替スイッチ１０４，１０５が設けられている、これら切替スイッチ１０４，１０５は、経路切替部１０３の切替制御により、ハウリングキャンセラ１０１を通る上記信号経路１０６と、ハウリングキャンセラ１０１を通らない信号経路１０７と、を選択的に切替可能となっている。
【００４９】
すなわち、通常は、経路切替部１０３は、上記切替スイッチ１０４，１０５を上記信号経路１０７側へと切り替える（図中実線で示す位置）。一方、レベル検出部１０２は、前述のようにして音声入力端子４３から入力される音声信号のレベル（例えば音圧）を監視する。そして、上記ハウリングが発生しているとみなせる、所定のしきい値を超えるレベルがレベル検出部１０２により検出された場合には、経路切替部１０３が、上記切替スイッチ１０４，１０５を上記信号経路１０６側へと切り替える（図中破線で示す位置）。これにより、ハウリング現象が生じた場合に、信号経路１０６に設けられたハウリングキャンセラ１０１が、上記入力された音声信号のピーク周波数成分を抑圧することで、当該ハウリング現象を抑制することができる。
【００５０】
＜ロングトーン歌唱時の不都合＞
ところで、上記のようなハウリング現象の抑制を行うとき、例えば、楽曲自体のメロディー構成や歌唱者の歌唱手法の癖等により、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続する（いわゆるロングトーン）場合がある。例えば図５に示す楽曲の「あの  君の言葉を」の歌詞に付されたメロディーにおいて、コードＥｍの１小節目の後半から２小節目にわたる「の」の歌詞のメロディーは、４分の４拍子における５拍半（１小節め後半の２拍半＋２小節めの３拍）に及ぶ長い音符のロングトーンとなっている。このようなロングトーンが利用者によって歌唱される場合に、本来は上記ハウリング現象は生じていないにもかかわらず、上記レベル検出部１０２により上記ハウリング現象が生じたと誤認され、前述のようにハウリングキャンセラ１０１により誤って上記音声信号のピーク周波数成分が抑圧される恐れがある。その結果、そのままでは、マイクロフォン１７から入力された利用者の正常な歌唱音声が抑圧されて著しいレベル低下や無音状態が生じ、歌唱音声が途切れたり、不自然になる等の不都合が生じうる。
【００５１】
＜周波数変換方式のハウリングキャンセラ＞
そこで、本実施形態においては、上記図４に示すように、ハウリング処理回路１００において、上記ノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ１０１とは別に、例えば特開平８−９７７５１号公報や特開２００９−５２７４号公報等に記載の公知の周波数変換方式により上記ハウリング現象の抑制を行うハウリングキャンセラ１１１（第２ハウリング抑制手段に相当）が設けられる。
【００５２】
このとき、ハウリングキャンセラ１１１が設けられる信号経路１１２の信号入力側及び信号出力側にはそれぞれ切替スイッチ１１３，１１４が設けられている、切替スイッチ１１３は、キャンセラ切替部１１５の切替制御により、ハウリングキャンセラ１１１の入力側へと接続される上記信号経路１１２と、上記レベル検出部１０２の入力側へと接続される信号経路１０８、とを選択的に切替可能となっている。切替スイッチ１１４は、キャンセラ切替部１１５の切替制御により、ハウリングキャンセラ１１１の出力側へと接続される上記信号経路１１２と、上記切替スイッチ１０５の出力側へと接続される信号経路１０９、とを選択的に切替可能となっている。
【００５３】
上記キャンセラ切替部１１５による切替スイッチ１１３，１１４の切替は、キャンセラ切替部１１５に接続されたロングトーン区間判定部１２１（第１タイミング判定手段に相当）の判定結果に基づいて行われる。ロングトーン区間判定部１２１は、ＣＰＵ４５から取得される上記歌唱基準情報に基づき、カラオケ楽曲のロングトーン区間の判定を行う。
【００５４】
＜歌唱基準情報を含むデータ構造＞
図６は、本実施形態における、上記サーバ５８より受信した楽曲データを含む受信データのデータ構造の要部を示す説明図である。図６に示す例では、サーバから受信されるデータの、カラオケ楽曲の４小節分（前述の図５に対応）を示している。受信データは、４小節分の演奏の進行に対応した楽曲データと、歌詞データ（歌詞テロップデータ）と、上記歌唱基準情報と、映像データ（図示省略）と、を備えている。
【００５５】
楽曲データは、歌詞データ及び映像データとともに、図６に示すデータ中の１番目の小節（以下、単に「第１小節」等という）から再生され、時間の経過に従って第２小節、第３小節、第４小節へと再生が進行して行く。またその再生に対応して、歌詞データ及び映像データに基づく表示も進行していく。
【００５６】
このとき、歌唱基準情報は、図中に示すように、歌唱すべき基準音高（すなわちメロディ）を表す情報であり、通常、例えば利用者の歌唱結果を採点する際等に用いられる。なお、図中では便宜的に五線譜の形で表記しているが、同等の内容を表すものであれば、データ態様はどのようなものであってもよい。上記ロングトーン区間判定部１２１は、この歌唱基準情報に基づき、図示の例では、「あの  君の言葉を」の歌詞に付されたメロディーにおいて、前述した「の」の歌詞のメロディーがロングトーンとなるロングトーン区間である、と判定する。
【００５７】
なお、楽曲データの種類が複数ある場合には、楽曲データ毎に、曲名（例えば、上述した選曲に用いる楽曲ＩＤ）、楽曲演奏用のＭＩＤＩデータ、歌詞データ、歌唱基準情報が対応付けられたデータ構造であればよい。楽曲データ構造は周知であるので、図３には必要な部分だけを図示する。
【００５８】
また、上記の例では、上記歌唱基準情報が楽曲データと同一ファイルにより構成されているが、これに限られず、歌唱基準情報が楽曲データと別ファイル（以下、歌唱基準情報ファイル）で構成され、同じ曲名で対応付けられていてもよい。
例えば、以下の構成と処理（１）〜（４）によって、歌唱基準情報が楽曲データと別ファイル（歌唱基準情報ファイル）であっても、歌唱基準情報が楽曲データと同一ファイルの場合と、同じ作用が得られる。
（１）歌唱基準情報ファイルとは、楽曲データの再生の時間進行に応じて出現する歌唱基準情報を、予め、楽曲の進行時間と対応付けたテーブルのファイルである。
テーブルは具体的には、（演奏時間ｔ１：コードＥｍ、ｔ２：コードＢｍ、・・・最後の演奏時間ｔＸ：最後のコード譜Ｘ）の情報が記録されている。
（２）上記歌唱基準情報ファイルを、楽曲データとともに、ＨＤＤ４９に記憶しておく。
（３）入力回路５７から楽曲の再生が指定された場合に、ＣＰＵ４５は、楽曲データとともに、対応する歌唱基準情報ファイルもＨＤＤ４９から読み出す。
（４）ＣＰＵ４５は、ＲＯＭ４７の実行プログラムに従い楽曲データを再生し、再生の進行時間に応じて、歌唱基準情報ファイルから歌唱基準情報を読み出す。
具体的には、楽曲データの再生の進行時間がｔ１（秒）に到達した場合には、歌唱基準情報ファイルからｔ１に対応するメロディーを読み出し、ｔ２（秒）の到達で、ｔ２に対応するメロディーを読み出す。以下同様に、楽曲データの再生終了（ｔＸ）迄、歌唱基準情報ファイルから進行時間に応じた歌唱基準情報を読み出し続ける。
【００５９】
＜キャンセラ切替部による切替タイミング＞
キャンセラ切替部１１５は、カラオケ楽曲のうち、ロングトーン区間判定部１２１がロングトーン区間であると判定したタイミング（特定のタイミングに相当）においては、切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１１２側（言い替えればハウリングキャンセラ１１１側）に切り替え、それ以外のタイミングにおいては、切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１０８，１０９側（言い替えればハウリングキャンセラ１０１側）に切り替える。
【００６０】
これにより、図５及び図６に示すカラオケ楽曲の例に沿うと、キャンセラ切替部１１５は、歌唱の進行に従って、「あの」の「の」の歌詞の直前までは、切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１０８，１０９側に切り替えておき、「あの」の「の」の歌詞のタイミングで切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１１２側（言い替えればハウリングキャンセラ１０１側）に切り替える。この結果、これ以降（上記ロングトーン区間である間は）、上記音声信号は、ハウリングキャンセラ１１１によって、その周波数成分の少なくとも一部が高域側又は低域側に変換され、これによってハウリング現象の発生が抑制される。さらにその後、歌唱の進行に従って、キャンセラ切替部１１５は、「君の」の「き」の歌詞のタイミングで切替スイッチ１１３，１１４を再び上記信号経路１０８，１０９側（言い替えればハウリングキャンセラ１０１側）に切り替える。
【００６１】
以上のハウリング処理回路１００における信号経路の切り替えをまとめると、
（ｉ）ロングトーン区間：
信号経路１１２（周波数変換方式のキャンセラ１１１）
（ｉｉ）ロングトーン区間外でかつハウリング発生時：
信号経路１０８，１０６，１０９（ノッチフィルタ方式のキャンセラ１０１）
（ｉｉｉ）ロングトーン区間外でかつハウリング非発生時：
信号経路１０８，１０７，１０９（キャンセラなし）
となる。このように、ハウリング処理回路１００では、歌唱の進行に従って、上記ノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ１０１及び周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１が、切り替えられて選択的に機能する。すなわち、切り替えスイッチ１０４，１０５，１１３，１１４、経路切替部１０３、レベル検出部１０２、及びキャンセラ切替部１１５が、各請求項記載の切替手段に相当する。
【００６２】
＜ハウリング処理の手順詳細＞
上記の手法を実現するために、制御装置２０がハウリング処理回路１００によって実行するステップＳ１４０のハウリング処理の詳細手順を図７に示す。
【００６３】
図７において、図３のステップＳ３５が終了して実行されるステップＳ４２では、制御装置２０は、ハウリング処理回路１００の上記ロングトーン区間判定部１２１により、上記歌唱基準情報（ステップＳ２０で受信されステップＳ２５で一時保存済み）に基づき、その時点で再生中のカラオケ楽曲のタイミングが、上記ロングトーン区間であるか否かを判定する。例えば歌唱開始時などを含む、上記ロングトーン区間以外のタイミングであった場合はステップＳ４２の判定が満たされず（ステップＳ４２：ＮＯ）、ステップＳ４５に移る。
【００６４】
ステップＳ４５では、制御装置２０は、ハウリング処理回路１００の上記キャンセラ切替部１１５により、上記切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１０８，１０９側（言い替えればハウリングキャンセラ１０１側）に切り替える。その後、ステップＳ４６に移る。
【００６５】
ステップＳ４６では、制御装置２０は、ハウリング処理回路１００のレベル検出部１０２によりこの時点で音声入力端子４３から入力される上記音声信号のレベルが、前述のしきい値を超えているか否かを判定する。音声信号のレベルがしきい値以下であった場合はステップＳ４６の判定が満たされず（ステップＳ４６：ＮＯ）、このルーチンを終了し、上記図３のステップＳ８０へ移行する。一方音声信号のレベルがしきい値を超えていた場合はステップＳ４６の判定が満たされ、ハウリング処理回路１００の上記経路切替部１０３により、上記切替スイッチ１０４，１０５を上記信号経路１０６側（言い替えればハウリングキャンセラ１０１側）に切り替える。これにより、ハウリングキャンセラ１０１でノッチフィルタが形成され、前述のように音声信号のピーク周波数成分を抑圧することで、（発生している）当該ハウリング現象を抑制することができる。上記切替後、このルーチンを終了し、上記図３のステップＳ８０へ移行する。
【００６６】
一方、前述のステップＳ４２において、上記ロングトーン区間のタイミングであった場合はステップＳ４２の判定が満たされ（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ４３に移る。
【００６７】
ステップＳ４３では、制御装置２０は、ハウリング処理回路１００の上記キャンセラ切替部１１５により、上記切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１１２側（言い替えればハウリングキャンセラ１１１側）に切り替える。その後、ステップＳ４４に移る。
【００６８】
ステップＳ４４では、上記ステップＳ４３での切り替えによる音声信号の入力により、ハウリングキャンセラ１１１において音声信号の周波数成分の上記変換が行われ、ハウリング現象の発生が抑制される。その後、このルーチンを終了し、上記図３のステップＳ８０へ移行する。
【００６９】
＜実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態においては、歌唱の進行に従って、キャンセラ切替部１１５により、切替スイッチ１１３，１１４が、上記信号経路１０８，１０９側（ノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ１０１側）と上記信号経路１１２側（周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１側）と、に選択的に切り替えられる。これにより、上述したハウリングキャンセラ１０１による誤ったハウリング抑制機能が作用する可能性のある場合（前述の例ではロングトーン区間）には、ハウリングキャンセラ１０１に代えてハウリングキャンセラ１１１を機能させることができる。この結果、上記ノッチフィルタ方式によるハウリングの誤認による不都合を解消しつつ、本来のハウリングの発生を抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態では特に、歌唱開始時を含む通常時にはノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ１０１が機能し、ハウリング現象が生じた場合に音声信号のピーク周波数成分を抑圧してハウリング現象を抑制する。そして、予め定められた、所定条件を満たす特定のタイミング（上記の例ではロングトーンの歌唱が実行されるタイミング。若しくは実行が予想されるタイミングでもよい）において周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１を機能させ、音声信号の周波数成分を変換してハウリング現象を抑制（あるいは未然に防止）することができる。
【００７１】
なお、本実施形態において、常時周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１を用いない理由は以下の通りである。すなわち、周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１は、上記のように音声信号の周波数成分を変換する方式であることから、多かれ少なかれ利用者の歌唱音声を変質させる。したがって、通常時から上記周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１を機能させると、ハウリングの発生は確実に抑制されるものの、楽曲を通じて歌唱音声が変質することとなり、娯楽性が低下する。
【００７２】
そこで本実施形態においては、常にはノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ１０１を機能させて上記変質を防止すると共に、ノッチフィルタ方式では上記ハウリング現象の誤認識という不都合が生じる上記特定のタイミングでのみ、周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１を機能させる。これにより、上記ハウリング現象の誤認識の不都合を解消しつつ、音声の変質を最小限に抑えることができる。
【００７３】
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。
【００７４】
（１）歌唱基準情報を用いずロングトーン情報を用いる場合
本変形例では、前述の図６に対応する図８に示すように、サーバから受信される上記データには、上記楽曲データと、上記歌詞データと、上記歌唱基準情報に代わるロングトーンフラグＦ（ロングトーン情報に相当）と、上記映像データ（図示省略）と、を備えている。
【００７５】
このとき、ロングトーンフラグＦは、図中に示すように、上記ロングトーン区間（前述の例では「あの」の「の」の歌詞から「君の」の「き」の歌詞の直前までの区間）においてＦ＝１、それ以外の区間でＦ＝０、に予め設定されている。
【００７６】
本変形例におけるハウリング処理部１００においては、前述の図４に対応する図９に示すように、上記ロングトーン区間判定部１２１（第２タイミング判定手段に相当）は、このロングトーンフラグＦの値に基づき、前述と同様、「あの  君の言葉を」の歌詞に付されたメロディーにおいて、上記「あの」の「の」の歌詞から「君の」の「き」の歌詞の直前までの区間がロングトーン区間である、と判定する。
【００７７】
上記以外の構成及び処理内容は、上記実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００７８】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００７９】
（２）スイッチ切替情報を用いる場合
本変形例では、前述の図６、図８に対応する図１０に示すように、サーバから受信される上記データには、上記楽曲データと、上記歌詞データと、上記歌唱基準情報に代わるスイッチ切替情報（切替情報に相当）と、上記映像データ（図示省略）と、を備えている。
【００８０】
このとき、スイッチ切替情報には、図中に示すように、まず、上記ロングトーン区間の始点に対応したタイミング（前述の例では「あの」の「の」の歌詞の直前）で、切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１０８，１０９側（ノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ１０１側）から上記信号経路１１２側（周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１側）に切り替える、切替信号の出力設定が含まれている。また、上記ロングトーン区間の終点に対応したタイミング（前述の例では「君の」の「き」の歌詞の直前）で、切替スイッチ１１３，１１４を上記信号経路１１２側（周波数変換方式のハウリングキャンセラ１１１側）から上記信号経路１０８，１０９側（ノッチフィルタ方式のハウリングキャンセラ１０１側）に切り替える、切替信号の出力設定も含まれている。
【００８１】
本変形例におけるハウリング処理部１００においては、上記図９に示すように、上記ロングトーン区間判定部１２１（第２タイミング判定手段に相当）は、上記信号経路１１２側への切替信号の出力設定と、上記信号経路１０８，１０９側への切替信号の出力設定と、に基づき、前述と同様、「あの  君の言葉を」の歌詞に付されたメロディーにおいて、上記「あの」の「の」の歌詞から「君の」の「き」の歌詞の直前までの区間がロングトーン区間である、と判定する。
【００８２】
上記以外の構成及び処理内容は、上記実施形態及び変形例（１）と同様であるので、説明を省略する。
【００８３】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００８４】
（３）音声信号に基づきロングトーンを検出する場合
本変形例におけるハウリング処理回路１００の詳細構成を、上記図４に対応する図１１に示す。図１１において、本変形例のハウリング処理回路１００においては、前述のロングトーン区間判定部１２１に代え、ロングトーン判定部１３１（ロングトーン判定手段に相当）が設けられ、音声入力端子４３からの音声信号が入力される。このロングトーン判定部１３１は、時々刻々と入力される上記音声信号が、歌唱音声の音高が所定時間略一定で持続する上記ロングトーン状態であるか否か、を判定する。
【００８５】
そして、上記キャンセラ切替部１１５による切替スイッチ１１３，１１４の切替は、キャンセラ切替部１１５に接続された上記ロングトーン判定部１３１の判定結果に基づいて行われる。
【００８６】
本変形例において、制御装置２０がハウリング処理回路１００によって実行するステップＳ１４０のハウリング処理の詳細手順を、上記図７に対応する図１２に示す。図１２では、上記図７のフローのステップＳ４２に代え、ステップＳ４２′が設けられている点のみが異なる。
【００８７】
図３のステップＳ３５が終了して実行される上記ステップＳ４２′では、制御装置２０は、ハウリング処理回路１００の上記ロングトーン判定部１３１により、その時点での利用者の歌唱がロングトーン状態となっているか（言い替えればロングトーンを検出したか）を公知の手法により判定する。例えば歌唱開始時などを含む、上記ロングトーンとなっていない状態の場合はステップＳ４２′の判定が満たされず（ステップＳ４２′：ＮＯ）、上記ステップＳ４５に移り、以降、上記実施形態と同様の手順が行われる。一方、上記ロングトーンとなっていた場合はステップＳ４２′の判定が満たされ（ステップＳ４２′：ＹＥＳ）、上記ステップＳ４３に移り、以降、上記実施形態と同様の手順が行われる。
【００８８】
上記以外の構成及び処理内容は、上記実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００８９】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【００９０】
（４）その他
なお、以上においては、特定のタイミングとして、上記ロングトーン区間であった場合にハウリングキャンセラ１１１側へ経路を切り替えて周波数変換によるハウリングの抑制が図られたが、これに限られない。すなわち、ロングトーン区間でなくても、利用者の歌唱時の癖や周囲環境等によりカラオケ楽曲中の特定の部位においてハウリングキャンセラ１０１によるハウリングの誤認が生じうる箇所（この場合の特定のタイミングに相当）が存在する場合には、当該箇所においてハウリングキャンセラ１１１側へ経路を切り替えて周波数変換によるハウリングの抑制を図るようにしてもよい。
【００９１】
また、図３、図７、図１２等に示すフローチャートは本発明を上記フローに示す手順に限定するものではなく、発明の趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。
【００９２】
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。
【００９３】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１０              カラオケ装置
１１，１２        スピーカ（放音手段）
４３              音声入力端子（音声入力手段）
１０１            ハウリングキャンセラ（第１ハウリング抑制手段）
１０２            レベル検出部（切替手段）
１０３            経路切替部（切替手段）
１０４，１０５    切り替えスイッチ（切替手段）
１１１            ハウリングキャンセラ（第２ハウリング抑制手段）
１１３，１１４    切り替えスイッチ（切替手段）
１１５            キャンセラ切替部（切替手段）
１２１            ロングトーン区間判定部（第１タイミング判定手段；第２
タイミング判定手段）
１３１            ロングトーン判定部（ロングトーン判定手段）
【図１】
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【図２】
0006562303.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006562303.tif 000009
【図９】
0006562303.tif 000010
【図１０】
0006562303.tif 000011
【図１１】
0006562303.tif 000012
【図１２】
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