(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータにより、歌声の入力音信号に対し、第１音響効果付与処理を含む信号処理を、第１パラメータに従って実行して、前記入力音信号とは異なる印象の処理済み音信号を得る信号処理方法であって、
所望のジャンルを示すジャンル識別子を、複数のジャンル識別子のうちから、ユーザの選択操作に応じて選択し、
メモリに記憶されているパラメータセットのうちの、前記選択したジャンル識別子に対応し、かつ、前記第１パラメータと当該第１パラメータによって制御される印象を表す第１印象識別子とを含むパラメータセットを読み出し、
前記メモリから読み出した前記第１パラメータを前記第１音響効果付与処理用に設定し、
前記選択したジャンル識別子と前記第１パラメータを変更するための第１仮想操作子とを表示部に表示するとともに、前記読み出した前記第１印象識別子を前記第１仮想操作子の近傍に表示し、
前記設定した第１パラメータを、ユーザの前記第１仮想操作子に対する第１変更操作に応じて変更し、
前記入力音信号に対する前記第１音響効果付与処理として、前記変更した第１パラメータに従って、当該入力音信号の特定の周波数帯域内の信号成分を調整する、
信号処理方法。
【請求項２】
前記第１印象識別子は文字列である、請求項１に記載の信号処理方法。
【請求項３】
前記第１印象識別子は、対応するジャンルに応じて異なる、請求項１または請求項２に記載の信号処理方法。
【請求項４】
前記第１パラメータは、前記特定の周波数帯域を決定する、請求項１から請求項３の何れかに記載の信号処理方法。
【請求項５】
前記信号処理は、前記入力音信号に対する第２音響効果付与処理を含み、
前記メモリから読み出した、前記選択したジャンル識別子に対応するパラメータセットには、当該ジャンル識別子の示すジャンルに対応する第２パラメータと、当該第２パラメータによって制御される印象を表す第２印象識別子とが含まれ、さらに、
前記メモリから読み出した前記第２パラメータを前記第２音響効果付与用に設定し、
前記第２パラメータを変更するための第２仮想操作子を表示するとともに、前記読み出した前記第２印象識別子を前記第２仮想操作子の近傍に表示し、
設定済の前記第２パラメータを、ユーザの前記第２仮想操作子に対する第２変更操作に応じて変更し、
前記第１音響効果を付与済みの音信号に対する前記第２音響効果付与処理として、前記変更した第２パラメータに従って、当該音信号のレベルの時間変化を制御する、
請求項１から請求項４の何れかに記載の信号処理方法。
【請求項６】
前記信号処理は、前記入力音信号に対する第３音響効果付与処理を含み、
前記メモリから読み出した、前記選択したジャンル識別子に対応するパラメータセットには、当該ジャンル識別子の示すジャンルに対応する第３パラメータと、当該第３パラメータによって制御される印象を表す第３印象識別子とが含まれ、さらに、
前記メモリから読み出した前記第３パラメータを前記第３音響効果付与用に設定し、
前記第３パラメータを変更するための第３仮想操作子を表示するとともに、前記読み出した前記第３印象識別子を前記第３仮想操作子の近傍に表示し、
前記設定した第３パラメータを、ユーザの前記第３仮想操作子に対する第３変更操作に応じて変更し、
前記第２音響効果を付与済みの音信号に対する前記第３音響効果付与処理として、前記変更した第３パラメータに従って、当該音信号の高調波成分を調整する、
請求項５に記載の信号処理方法。
【請求項７】
前記第１音響効果はマルチバンドコンプレッサにより付与される、請求項１から請求項６の何れかに記載の信号処理方法。
【請求項８】
前記第２音響効果はコンプレッサにより付与される、請求項５または請求項６に記載の信号処理方法。
【請求項９】
前記第３音響効果は、直列に接続されたフィルタおよびコンプレッサにより付与される、請求項６に記載の信号処理方法。
【請求項１０】
制御部とメモリと表示部とを備え、歌声の入力音信号に対し、第１音響効果付与処理を含む信号処理を、第１パラメータに従って実行して、前記入力音信号とは異なる印象の処理済み音信号を生成する音信号処理装置において、
前記制御部は、
所望のジャンルを示すジャンル識別子を、複数のジャンル識別子のうちから、ユーザの選択操作に応じて選択し、
前記メモリに記憶されているパラメータセットのうちの、前記選択したジャンル識別子に対応し、かつ、前記第１パラメータと当該第１パラメータによって制御される印象を表す第１印象識別子と含むパラメータセットを読み出し、
前記メモリから読み出した前記第１パラメータを前記第１音響効果付与処理用に設定し、
前記第１パラメータを変更するための第１仮想操作子を前記表示部に表示するとともに、前記メモリから読み出した前記第１印象識別子を前記第１仮想操作子の近傍に表示し、
前記設定した第１パラメータを、ユーザの前記第１仮想操作子に対する第１変更操作に応じて変更し、
前記入力音信号に対する前記第１音響効果付与処理として、前記変更した第１パラメータに従って、当該入力音信号の特定の周波数帯域内の信号成分を調整する、
音信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理技術に関し、特に、音信号についての信号処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
音信号に信号処理を施す信号処理要素の具体例としては、フィルタやコンプレッサ、マルチバンドコンプレッサが挙げられる。フィルタとは、特定の周波数帯域の信号成分を乗算的に減衰若しくは増幅する線形システムであり、イコライザ（等化器）とも呼ばれる。コンプレッサは、入力信号の信号レベル（音量）を継時的に計測し、音量が大きければその音量を圧縮して出力する非線形システムである。コンプレッサは、音量圧縮効果およびその過渡特性の観点から音量の時間変化の制御に利用される場合もある。また、コンプレッサにより音量圧縮を施された音信号の波形には歪みが生じる（すなわち、高周波成分が付加される）ことが知られており、コンプレッサを倍音成分の充足に利用することもある。マルチバンドコンプレッサは、入力信号を複数のフィルタにより帯域分割し、帯域毎にコンプレッサを作用させ、各コンプレッサの出力信号を加算して出力する非線形システムである。マルチバンドコンプレッサは、コンプレッサの一種として使用できるだけでなく、特定の周波数帯域の信号成分の充足にも利用される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】RAY M.Dolby、“An Audio Noise Reduction System”、JOURNAL OF THE AUDIO ENGINEERING SOCIETY、OCTOBER1967、VOL.15、NO.4、p.383-388
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カラオケ等の歌唱音声を表す音信号に対して、フィルタやコンプレッサ、マルチバンドコンプレッサといった各信号処理要素による信号処理を適切に施すことで、よりハリのある歌声に変更したり、より温かみのある歌声に変更したりする等、歌声の印象を操作してあたかもプロ歌手が歌っているかのようにすることが考えられる。しかし、これらの信号処理要素における信号処理を規定するパラメータは多数あり、信号処理に関する専門的な知識を有さないカラオケユーザがそれらパラメータの全てを把握することは難しい。また、これらパラメータと音声の印象との対応関係も複雑であり、どのパラメータをどの程度の値とすれば所望の印象が得られるのか、一般的なカラオケユーザには分からない。
【０００５】
例えば、フィルタの具体例としては２次ピーキングフィルタが挙げられ、２次ピーキングフィルタにおける信号処理は中心周波数、利得、振幅増大係数の３つのパラメータで規定される。これら３つのパラメータをどのような値にすれば、歌唱音声の印象を目的とするものに近づけることができるのか、一般的なカラオケユーザには分からない。また、パラメータと印象との関係が分かったとしても、フィルタにより増幅しようとする周波数成分が処理対象の音信号にもともと強く含まれていた場合には、その信号成分が過剰に増幅されるといった不具合が生じる。コンプレッサにおける信号処理は、閾値、圧縮比率（入力信号の信号レベルが当該閾値に達した以降の増幅率）および時定数の３つのパラメータにより規定されるが、歌唱音声の印象を目的とするものに近づけるためには、これら３つのパラメータをどのような値にすれば良いか一般的なカラオケユーザには分からない。マルチバンドコンプレッサの場合、フィルタに関するパラメータとコンプレッサに関するパラメータの設定が必要となるため、問題は一層深刻になる。
【０００６】
本発明は以上に説明した課題に鑑みて為されたものであり、信号処理に関する専門的な知識を有さない者が音信号の表す音の印象を簡単に操作できるようにする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、第１のパラメータにしたがって所定の周波数帯域の信号成分を音信号に充足する周波数帯域充足部と、音信号の音量変化を第２のパラメータにしたがって制御する音量変化制御部と、音信号に対して倍音成分を充足する処理を第３のパラメータにしたがって施す倍音充足部と、複数種の第１のパラメータと複数種の第２のパラメータと複数種の第３のパラメータとをグループ分けして得られるグループのうちユーザにより指定されたグループに属する第１、第２および第３のパラメータの各々を周波数帯域充足部、音量変化制御部および倍音充足部の各々に与え、これら各部による信号処理を予め定められた順に入力音信号に施して出力する信号処理制御部と、を有することを特徴とする音信号処理装置、を提供する。
【０００８】
周波数帯域充足部は例えばマルチバンドコンプレッサであり、音量変化制御部は例えばコンプレッサであり、倍音充足部はフィルタと当該フィルタに直列に接続されたコンプレッサである。これら信号処理要素に与えるパラメータ（すなわち、上記第１、第２および第３のパラメータ）を変更することで、入力音信号の表す音の印象を操作できることは前述した通りである。本発明においては、複数種の第１のパラメータと複数種の第２のパラメータと複数種の第３のパラメータとをグループ分けされており、ユーザはこれらグループの何れかを指定するだけで、入力音信号の表す音の印象を操作することができる。上記グループの指定については信号処理に関する専門的な知識は不要であり、本発明によれば、信号処理に関する専門的な知識を有さない者が音信号の表す音の印象を簡単に操作できるようになる。
【０００９】
非特許文献１には、マルチバンドコンプレッサの出力信号を入力信号と加算して出力することで高周波数域の信号成分を充足する技術が開示されている。しかし、非特許文献１に開示の技術は、元来、磁気テープへのアナログ音声信号の記録において発生する高周波数帯域ノイズの低減を目的とした技術であり、音声の印象操作には向かない。マルチバンドコンプレッサによる特定の周波数帯域の信号成分の充足だけでは音声の印象操作には不十分だからである。加えて、非特許文献１に開示の技術では、マルチバンドコンプレッサを構成するフィルタやコンプレッサのパラメータ値、入力信号とマルチバンドコンプレッサの出力信号を加算する際の各信号の利得が固定されており、充足可能な周波数成分にも制限がある。このように本願発明と非特許文献１に開示の技術とは構成が異なることに加えてそもそもの目的が異なるのであるから、両者は全く異なる技術である。
【００１０】
より好ましい態様においては、第１、第２および第３のパラメータの各々には、周波数帯域充足部、音量変化制御部および倍音充足部の各々による処理によって変化する音声の印象を表す印象識別子が予め対応付けられており、信号処理制御部は、ユーザにより指定されたグループに属する第１、第２および第３のパラメータの各々に対応する印象識別子と並べて各パラメータの値を表示装置に表示させることを特徴とする。このような態様によれば、第１、第２および第３のパラメータの各々に対応する音の印象とその印象を実現するためのパラメータ値（当該パラメータの制御量）とをユーザに判り易く表示することが可能になる。
【００１１】
また、別の好ましい態様においては、本発明の音信号処理装置に対する入力音信号は楽曲の歌唱音声または楽曲の演奏音を表す音信号である一方、複数種の第１のパラメータと複数種の第２のパラメータと複数種の第３のパラメータは少なくとも楽曲の属するジャンル毎にグループ分けされており、信号処理制御部は、歌唱対象或いは演奏対象としてユーザにより指定された楽曲のジャンルに応じたグループに属する第１、第２および第３のパラメータを周波数帯域充足部、音量変化制御部および倍音充足部の各々に与える。このような態様によれば、楽曲のジャンルに応じた上記各パラメータの最適な値を楽曲のジャンル毎にグループ分けしておくことで、ユーザは歌唱しようとする楽曲或いは楽器を用いて演奏しようとする楽曲のジャンルを指定するだけで歌唱音声或いは楽器演奏音の印象をそのジャンルに適したものに変更することが可能になる。また、さらに好ましい態様においては、周波数帯域充足部、音量変化制御部および倍音充足部の各々による信号処理を施す順を少なくとも楽曲のジャンルに応じて定めておき、ユーザにより指定されたジャンルに対応する順で周波数帯域充足部、音量変化制御部および倍音充足部の各々による信号処理を入力音信号に施すようにしても良い。
【００１２】
上記課題を解決するための別の態様としては、コンピュータを、第１のパラメータにしたがって所定の周波数帯域の信号成分を音信号に充足する周波数帯域充足部と、音信号の音量変化を第２のパラメータにしたがって制御する音量変化制御部と、音信号に対して倍音成分を充足する処理を第３のパラメータにしたがって施す倍音充足部と、複数種の第１のパラメータと複数種の第２のパラメータと複数種の第３のパラメータとをグループ分けして得られるグループのうちユーザにより指定されたグループに属する第１、第２および第３のパラメータの各々を周波数帯域充足部、音量変化制御部および倍音充足部の各々に与え、これら各部による信号処理を予め定められた順に入力音信号に施して出力する信号処理制御部として機能させるプログラムを提供する態様が考えられる。また、このようなプログラムの提供態様としては、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に当該プログラムを書き込んで配布する態様や、インターネットなどの電気通信回線経由のダウンロードにより当該プログラムを配布する態様が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の音信号処理装置１０を含む音再生システム１の構成例を示す図である。
【図２】同音信号処理装置１０の構成例を示す図である。
【図３】同音信号処理装置１０の制御部１００が制御プログラム１４４０にしたがって実行する信号処理の機能ブロック図である。
【図４】同制御部１００が制御プログラム１４４０にしたがってユーザＩ／Ｆ部１３０の表示部に表示させるパラメータ設定支援画面の一例を示す図である。
【図５】同パラメータ設定支援画面の更新例を示す図である。
【図６】変形例（３）の信号処理の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態の音信号処理装置１０を含む音再生システム１の構成例を示す図である。音再生システム１は、例えばカラオケシステムであり、音信号処理装置１０の他に音信号入力装置１１と音再生装置１２を有する。音信号入力装置１１と音再生装置１２は、オーディオケーブルなどの信号線を介して音信号処理装置１０に接続されている。音信号入力装置１１は、音再生システム１のユーザが使用するマイクロフォンである。ユーザが音信号入力装置１１のスイッチをオンにしてカラオケ曲の歌唱を開始すると、音信号入力装置１１は、当該ユーザの歌唱音声を収音し、その歌唱音声を表す音信号を音信号処理装置１０へ出力する。音再生装置１２は例えばスピーカである。音再生装置１２は音信号処理装置１０から供給される音信号に応じた音を放射する。
【００１５】
音信号処理装置１０は、所謂通信カラオケ装置である。音信号処理装置１０は、歌唱対象のカラオケ曲をユーザに選択させ、そのカラオケ曲の伴奏音の音波形を表す音信号（以下、伴奏音信号）をカラオケ曲配信サーバ（図１では図示略）から取得し、その伴奏音信号を音再生装置１２へ出力する。音信号処理装置１０は、音信号入力装置１１からの音信号の入力が開始されると、当該音信号に信号処理を施し、さらに上記伴奏音信号と合成して音再生装置１２へ出力する。本実施形態において音信号処理装置１０にて実行される信号処理には、歌唱音声の印象を変更する処理が含まれる。音再生システム１のユーザは音信号処理装置１０を操作することで自身の歌唱音声の印象を操作することができる。以下、本実施形態の特徴を顕著に示す音信号処理装置１０を中心に説明する。
【００１６】
図２は、音信号処理装置１０の構成例を示す図である。
図２に示すように、音信号処理装置１０は、制御部１００、外部機器インタフェース（以下、「Ｉ／Ｆ」と略記）部１１０、通信Ｉ／Ｆ部１２０、ユーザＩ／Ｆ部１３０、記憶部１４０、およびこれら構成要素間のデータ授受を仲介するバス１５０を有する。
【００１７】
制御部１００は、例えばＣＰＵ（Central
Processing Unit）である。制御部１００は、記憶部１４０に格納されている制御プログラム１４４０にしたがって作動することで音信号処理装置１０の制御中枢として機能する。制御プログラム１４４０にしたがって実行する処理の詳細については後に明らかにする。
【００１８】
外部機器Ｉ／Ｆ部１１０は、例えばシリアルＩ／ＦやパラレルＩ／Ｆなど、信号線を介して他の外部機器を接続するためのＩ／Ｆの集合体である。本実施形態では、音信号入力装置１１と音再生装置１２は、各々信号線を介して外部機器Ｉ／Ｆ部１１０に接続される。外部機器Ｉ／Ｆ部１１０は、接続先の機器から受け取った信号を制御部１００に引き渡す一方、制御部１００から受け取った信号を接続先の機器へ送信する。外部機器Ｉ／Ｆ部１１０に接続される機器がアナログ信号の入出力を行うアナログ機器である場合には、Ａ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器を外部機器Ｉ／Ｆ部１１０に含めておけば良い。この場合、外部機器Ｉ／Ｆ部１１０は、接続先の機器から受け取ったアナログ信号にＡ／Ｄ変換器によるＡ／Ｄ変換を施し、その変換結果であるデジタルデータを制御部１００に引き渡すとともに、制御部１００から受け取ったデジタルデータにＤ／Ａ変換器によるＤ／Ａ変換を施し、その変換結果であるアナログ信号を接続先の機器へ出力する。
【００１９】
通信Ｉ／Ｆ部１２０は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）である。通信Ｉ／Ｆ部１２０は電気通信回線に接続されており、この電気通信回線から送信されてくるデータを受信して制御部１００に引き渡す一方、制御部１００から引き渡されたデータを上記電気通信回線へ送出する。本実施形態では、通信Ｉ／Ｆ部１２０は、カラオケ曲の伴奏音信号をカラオケ曲配信サーバから取得する際のデータ通信に利用される。
【００２０】
ユーザＩ／Ｆ部１３０は、表示部と操作部を含む（図２では何れも図示略）。表示部は例えば液晶ディスプレイとその駆動回路である。表示部には、制御部１００による制御の下、各種画像が表示される。表示部に表示される画像の一例としては、歌唱を所望するカラオケ曲をユーザに選択させるためのメニュー画面の画像や、ユーザの選択したカラオケ曲に適した情景の画像（或いは当該情景にカラオケ曲の歌詞を表す文字列を重ね合わせた画像）等が挙げられる。操作部は、例えばテンキーやポインティングデバイスなどの操作子を有する。ユーザが当該操作子を操作すると、操作部はその操作内容を示す操作内容データを制御部１００に引き渡す。これにより、操作部に対するユーザの操作内容が制御部１００に伝達される。
【００２１】
記憶部１４０は、図２に示すように、揮発性記憶部１４２と不揮発性記憶部１４４とを有する。揮発性記憶部１４２は例えばＲＡＭ（Random Access Memory）である。揮発性記憶部１４２は制御プログラム１４４０を実行する際のワークエリアとして制御部１００によって利用される。不揮発性記憶部１４４は例えばハードディスクやＥＥＰＲＯＭ（Electrically
Erasable Programmable Read-Only Memory）である。不揮発性記憶部１４４には制御プログラム１４４０が予め記憶されている。
【００２２】
制御部１００は、音信号処理装置１０の電源（図示略）の投入またはリセットを契機として制御プログラム１４４０を不揮発性記憶部１４４から揮発性記憶部１４２に読み出し、当該制御プログラム１４４０の実行を開始する。制御プログラム１４４０にしたがって作動している制御部１００は、ユーザに歌唱対象の楽曲の選択を促す処理、ユーザにより選択された楽曲の伴奏音信号を取得して再生する処理、ユーザの歌唱音声を表す音信号（すなわち、音信号入力装置１１から入力される音信号）に対して歌唱音声の印象を操作する信号処理（以下、印象操作処理）、および当該信号処理を施した音信号と伴奏音信号とを合成して音再生装置１２へ出力する処理を実行する。これらの処理のうち、印象操作処理以外の処理については、一般的なカラオケ装置において実行される処理と特段に変わる所はない。よって、以下では、印象操作信号処理を中心に説明する。
【００２３】
印象操作処理における信号処理要素（機能ブロック）は、図３に示す各機能ブロック（周波数帯域充足部１４４０ａ、アンプ１４４０ｂおよび１４４０ｃ、加算器１４４０ｄ、音量変化制御部１４４０ｅ、倍音充足部１４４０ｆ、アンプ１４４０ｇおよび１４４０ｈ、加算器１４４０ｉ）と、これら機能ブロックの作動制御を行う信号処理制御部とに大別される。図３に示す各部および信号処理制御部（図３では図示略）は、制御部１００を制御プログラム１４４０にしたがって作動させることで実現されるソフトウェアモジュールである。信号処理制御部は、図３に示す各機能ブロックにパラメータを設定するとともに、音信号入力装置１１から入力される音信号に対して図３に示す順に各機能ブロックの処理が施されるように各機能ブロックを制御する。また、図３に示す各機能ブロックの役割は以下の通りである。
【００２４】
周波数帯域充足部１４４０ａは、例えばマルチバンドコンプレッサである。周波数帯域充足部１４４０ａは、入力された音信号に帯域分割を施すためのＮ（Ｎは２以上の整数）個のフィルタと各フィルタに各々直列に接続されたＮ個のコンプレッサとを含んでいる（図３では何れも図示略）。周波数帯域充足部１４４０ａは、信号処理制御部によって設定されたパラメータにしたがって特定帯域の周波数成分を音信号入力装置１１から入力された音信号（以下、原音信号）に付加して出力する。以下、信号処理制御部によって周波数帯域充足部１４４０ａに設定されるパラメータのことを「第１のパラメータ」と呼ぶ。
【００２５】
第１のパラメータには、上記Ｎ個のフィルタの各々のパラメータ（例えば、バンドパスフィルタ等であればカットオフ周波数）と上記Ｎ個のコンプレッサの各々における閾値、圧縮比率および時定数が含まれる。時定数とは、入力信号の音量が閾値を上回ってから圧縮を開始（或いは完了）するまでの時間として定義されるアタックタイム、或いは入力信号の音量が上記閾値を下回ってから圧縮の解除を開始（または解除を完了）するまで時間として定義されるリリースタイムの何れか一方、或いは両方のことを言う。本実施形態では、第１のパラメータの値に応じて上記特定帯域が定まるとともに当該特定帯域に属する周波数成分および当該周波数成分の信号強度が定まる。
【００２６】
図３に示すように、制御部１００へ入力された原音信号は、周波数帯域充足部１４４０ａによる特定周波数成分の充足およびアンプ１４４０ｂによる増幅を経て加算器１４４０ｄに与えられるとともに、アンプ１４４０ｃによる増幅を経て加算器１４４０ｄに与えられる。アンプ１４４０ｂおよび１４４０ｃの各々における利得についても信号処理制御部によって設定される。加算器１４４０ｄはアンプ１４４０ｂの出力信号とアンプ１４４０ｃの出力信号を加算して音量変化制御部１４４０ｅへ出力する。
【００２７】
音量変化制御部１４４０ｅはコンプレッサである。音量変化制御部１４４０ｅは、入力信号（本実施形態では、特定周波数帯域の信号成分を充足済の音信号）の音量変化を、信号処理制御部によって設定されたパラメータにしたがって制御する。以下、信号処理制御部によって音量変化制御部１４４０ｅに設定されるパラメータを「第２のパラメータ」と呼ぶ。第２のパラメータには、上記コンプレッサの閾値、圧縮比率および時定数が含まれる。図３に示すように、音量変化制御部１４４０ｅの出力信号は倍音充足部１４４０ｆとアンプ１４４０ｈに与えられる。
【００２８】
倍音充足部１４４０ｆは、入力音信号（本実施形態では、音量変化制御部１４４０ｅの出力信号）に対して倍音成分を充足する処理を、信号処理制御部によって設定されたパラメータにしたがって施す。以下、信号処理制御部によって倍音充足部１４４０ｆに設定されるパラメータを「第３のパラメータ」と呼ぶ。図３に示すように、倍音充足部１４４０ｆはフィルタと当該フィルタに直列に接続されたコンプレッサとを含んでいる。上記第３のパラメータには、上記フィルタのパラメータ、上記コンプレッサの閾値、圧縮比率および時定数が含まれる。
【００２９】
図３に示すように倍音充足部１４４０ｆに入力された音信号には、フィルタによる処理理が施され、その処理結果に対してコンプレッサによる音量圧縮が施される。上記閾値が小さめ若しくは上記圧縮比率が大きめに設定されていると、広帯域の倍音成分が付加されることとなり、本実施形態の倍音充足部１４４０ｆはこれを利用したものである。上記フィルタは、上記倍音成分の周波数帯域を制御するためのものである。本実施形態ではコンプレッサの前段にフィルタを設けたが、コンプレッサの後段、或いはコンプレッサの前段と後段の両方に倍音成分を制御するためのフィルタを設けても良い。
【００３０】
アンプ１４４０ｇは、倍音充足部１４４０ｆの出力信号を増幅して加算器１４４０ｉに与える。アンプ１４４０ｈは、音量変化制御部１４４０ｅの出力信号を増幅して加算器１４４０ｉに出力する。アンプ１４４０ｇおよび１４４０ｈの利得も信号処理制御部によって設定される。加算器１４４０ｉは、アンプ１４４０ｇの出力信号とアンプ１４４０ｈの出力信号とを加算して出力する。倍音充足部１４４０ｆの出力信号をアンプ１４４０ｇにより増幅し、他の音信号（本実施形態では、アンプ１４４０ｈの出力信号）と加算して出力するのは、倍音充足部１４４０ｆの出力信号に含まれる倍音成分は歪みが大きく、直接出力することには適さない場合が多いからである。加算器１４４０ｉの出力信号は、伴奏音信号と合成され、外部機器Ｉ／Ｆ部１１０を介して音再生装置１２へ出力され、音再生装置１２によって音として放射される。これにより、カラオケ曲の伴奏音と音信号処理装置１０の信号処理により印象を変更された歌唱音声とが再生される。
【００３１】
本実施形態では、第１、第２、第３のパラメータの値と、アンプ１４４０ｂ、１４４０ｃ、１４４０ｇおよび１４４０ｈの各々の利得とを調整することで、音再生装置１２によって再生される歌唱音声の印象操作が実現される。例えば、９ｋＨｚ付近が充足されるように第１のパラメータを設定することで、音再生装置１２によって再生される歌唱音声を煌びやかな音とすることができる。同様に、８ｋＨｚ以上の周波数帯域が充足されるように第１のパラメータを設定することで全体に吐息感のある音とすることができ、さらに大音量時の抑制が強くなるように設定することで、吐息感の変動がある音とすることができる。また、１２ｋＨｚ以上の周波数帯域が充足されるように第１のパラメータを設定することで輝きのある音とすることができる。そして、アンプ１４４０ｂおよび１４４０ｃにおける利得を調整することで、周波数帯域充足部１４４０ａによる印象操作の度合いを制御することができる。例えば、９ｋＨｚ付近が充足されるように第１のパラメータが設定されている状況下であれば、アンプ１４４０ｂの利得を大きくするほど、音再生装置１２によって再生される歌唱音声の煌びやかさが増す、といった具合である。
【００３２】
第２のパラメータについては、圧縮比率を大きめの値に設定することで音再生装置１２によって再生される歌唱音声を角ばった音にすることができる。同様に、時定数を大き目に設定した上で閾値および圧縮率を調整することで、音再生装置１２によって再生される歌唱音声をメリハリのある音、スムーズな音、伸びのある音等にすることができる。第３のパラメータについても同様に、３ｋＨｚ付近を中心として強調されるように（倍音が充足されるように）設定することで音再生装置１２によって再生される歌唱音声をパワーのある音とすることができ、５ｋＨｚ付近を中心として強調されるように設定することでハリ感のある音とすることができきる。また、５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ付近が強調されるように設定することで充実感のある音としたり、温かみのある音とすることができきる。
【００３３】
ここで注目すべき点は、周波数帯域充足部１４４０ａ、音量変化制御部１４４０ｅおよび倍音充足部１４４０ｆの各々にはコンプレッサが共通して含まれているにもかかわらず、これら各部に対して別個独立にパラメータが設定されるという点である。その理由は以下の通りである。音量の時間変化の制御にコンプレッサを用いる場合、音量の過剰な加工を防ぐために効果が強く出過ぎないようにパラメータを設定する必要がある。一方、倍音成分の充足においては、倍音成分の音量を充分に確保するために効果が強く出るようにパラメータを設定する必要がある。このように、倍音充足等の目的毎にコンプレッサの最適なパラメータが異なり、１つのパラメータ（或いは１つのコンプレッサ）で全ての目的を達成することはできないため、本実施形態では周波数帯域充足部１４４０ａ、音量変化制御部１４４０ｅおよび倍音充足部１４４０ｆの各々にコンプレッサを設け、別個独立にパラメータを設定するのである。
【００３４】
以上説明したように、第１、第２、第３のパラメータの値、および各アンプの利得を調整することで、音再生装置１２によって再生される歌唱音声の印象を操作することができるのであるが、信号処理に関する専門知識を有さない一般的なカラオケユーザには、どのパラメータをどの程度の値とすれば所望の印象が得られるのか判らない。本実施形態では上記専門知識を有さない一般的なユーザが手軽に印象操作を行えるように、歌唱ジャンル（例えば、演歌歌唱、ロック歌唱、バラード歌唱等、換言すれば歌唱対象の楽曲の属するジャンル）との関係で専門知識を有する者（例えば、音信号処理装置１０や制御プログラム１４４０の製造元の技術者：以下、エキスパートユーザ）によって最適化され、ジャンル毎にグループ分けされた第１、第２、第３のパラメータの値、および各アンプの利得が、ジャンルを示すジャンル識別子と対応付けて不揮発性記憶部１４４に予め格納されており、ユーザは歌唱を所望するジャンルに対応するジャンル識別子を指定することでそのジャンルに最適なパラメータを図３に示す各部に設定することができる。
【００３５】
より詳細に説明すると、不揮発性記憶部１４４には、ジャンル識別子に対応付けて、そのジャンル識別子の示すジャンルに属する楽曲について最適化されたパラメータの値が格納されているとともに、各パラメータにはそのパラメータにしたがって再現される歌唱音声の印象を示す印象識別子（例えば、印象を表現する文言を表す文字列）が対応付けられている。印象識別子については、同じパラメータに対応するものであっても歌唱ジャンル毎にエキスパートユーザによってふさわしいものが採用されている。
【００３６】
例えば、本実施形態では、歌唱ジャンルが「ロック歌唱」である場合には、第１のパラメータとして９ｋＨｚ付近を充足する値が、第２のパラメータとして大き目の圧縮比率が、第３のパラメータとして３ｋＨｚ付近を強調する値が採用されている。そして、この場合、第１のパラメータに対応する印象識別子として「煌びやかさ」が、第２のパラメータに対応する印象識別子として「角ばり」が、第３のパラメータに対応する印象識別子として「パワー感」がそれぞれ採用されている。また、歌唱ジャンルが「演歌歌唱」である場合には、第１のパラメータとして８ｋＨｚ以上を充足しかつ大音量時の抑制を強くする値が、第２のパラメータとして時定数中程度が、第３のパラメータとして５ｋＨｚ付近を強調する値が採用されている。そして、この場合、第１のパラメータに対応する印象識別子として「切なさ」が、第２のパラメータに対応する印象識別子として「メリハリ」が、第３のパラメータに対応する印象識別子として「ハリ感」がそれぞれ採用されている。また、歌唱ジャンルが「バラード歌唱」である場合には、第１のパラメータとして１２ｋＨｚ以上を充足する値が、第２のパラメータとして時定数長めが、第３のパラメータとして５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ付近を強調する値が採用されている。そして、この場合、第１のパラメータに対応する印象識別子として「吐息感」が、第２のパラメータに対応する印象識別子として「スムーズ感」が、第３のパラメータに対応する印象識別子として「温かみ」がそれぞれ採用されている。
【００３７】
本実施形態の信号処理制御部は、上記の要領でグループ分けされたパラメータを歌唱しようとする楽曲のジャンルに応じてユーザが設定できるように、図４に示すパラメータ設定支援画面をユーザＩ／Ｆ部１３０の表示部に表示させる。図４に示すように、このパラメータ設定支援画面には、プルダウンメニューＰＭと、表示領域Ａ０１〜Ａ０３と、表示アイコンＩ０１〜Ｉ０３とが設けられている。プルダウンメニューＰＭには、各グループに対応付けられているジャンル識別子がリスト表示され、このようにしてリスト表示されるジャンル識別子の何れかを選択することでユーザは歌唱しようとする楽曲のジャンルに即したパラメータを選択することができる。
【００３８】
プルダウンメニューＰＭに対して何れかのジャンル識別子を選択する操作が為されると、信号処理制御部は、選択されたジャンル識別子に対応付けて不揮発性記憶部１４４に格納されているパラメータの値および印象識別子を読み出し、当該パラメータを図３に示す各部に設定する。加えて、信号処理制御部は、表示領域Ａ０１、Ａ０２およびＡ０３の各々に、第１のパラメータ、第２のパラメータおよび第３のパラメータの各々に対応する印象識別子を表示する。例えば、プルダウンメニューＰＭに対して「ロック歌唱」を選択する操作が為された場合には、表示部に表示されているパラメータ設定支援画面は図５（ａ）のように更新され、プルダウンメニューＰＭに対して「演歌歌唱」を選択する操作が為された場合には同パラメータ設定支援画面は図５（ｂ）のように更新される。
【００３９】
表示アイコンＩ０１〜Ｉ０３はスライダ等の操作子を模した図像である。信号処理制御部は、不揮発性記憶部１４４から読み出した第１のパラメータの値に応じて表示アイコンＩ０１の仮想スライダの位置を更新し、第２のパラメータの値に応じて表示アイコンＩ０２の仮想スライダの位置を更新し、第３のパラメータの値に応じて表示アイコンＩ０３の仮想スライダの位置を更新する。なお、第１〜第３のパラメータの各々が複数のパラメータを含む場合には、それら複数のパラメータのうちの１つを表示アイコンに対応付けるようにすれば良い。例えば、第２のパラメータには閾値、圧縮比率および時定数の３種類が含まれるため、これらのうちの閾値を表示アイコンＩ０２に対応付けるといった具合である。
【００４０】
また、表示アイコンＩ０１〜Ｉ０３の各々における仮想スライダの表示位置を変更する操作が行われた場合には、その操作に応じて仮想スライダに対応付けられたパラメータの値を更新しても良い。例えば、第２のパラメータであれば、圧縮比率および時定数を固定しておき、閾値を表示アイコンＩ０２に対する操作に応じて更新するのである。この場合、表示アイコンＩ０２の両端を閾値が取り得る最小値および最大値（楽曲のジャンル等に応じて定まる基準値から見た最小値および最大値）に対応づけておき、仮想スライダを当該基準値に対応する位置に表示するようにすれば良い。一般にコンプレッサの信号処理では、閾値が小さいほど効果が強く現れるので、このような態様によれば、音量変化の制御量をユーザが微調整することが可能になる。
【００４１】
本実施形態においては、ユーザは歌唱ジャンルを指定するだけで、その歌唱ジャンルについてエキスパートユーザによって最適化されたパラメータを、図３に示す各信号処理要素に設定することができ、歌唱音声の印象を簡単に操作することができる。例えば、図５（ｂ）に示すように第１〜第３のパラメータを設定して演歌歌唱を行えば、その歌唱音声は、切なさやメリハリ、ハリ感の強調されたものとなる。このように、本実施形態の音信号処理装置１０によれば、音信号に対する信号処理についての専門的な知識を有さないユーザが、音信号の表す音声の印象を簡単に操作することが可能になる。また、本実施形態によれば、マルチバンドコンプレッサ等の信号処理要素を単独で用いる場合に比較して、周波数帯域充足、音量変化制御、および倍音充足を組み合わせた多様な印象操作を行うことができ、ミキサ装置やＤＡＷソフトウェア等が別途必要になることもない、といった効果が奏される。
【００４２】
以上本発明の一実施形態について説明したが、この実施形態に以下の変形を加えても勿論良い。
（１）上記実施形態では、音信号処理装置１０がカラオケ装置である場合、すなわち、楽曲の歌唱音声の印象操作に本発明を適用する場合について説明した。しかし、本発明の適用対象は歌唱音声の印象操作に限定されるものではなく、案内音声や、演説、口演、朗読等の音声の印象操作にも適用可能である。また、本発明の適用対象は、音声の印象操作には限定されず、楽器の演奏音の印象操作にも適用可能である。楽器の演奏音の印象操作に本発明を適用する場合も、上記実施形態と同様に演奏対象の楽曲、当該楽曲の属するジャンルまたは演奏に使用する楽器の種類に応じて上記第１〜第３のパラメータをグループ分けして登録しておくとともに、上記第１〜第３のパラメータの値の各々にその値によって実現される印象を表す印象識別子を対応付けておけば良い。例えば「バイオリン」を示すジャンル識別子と対応づけて、第１のパラメータとして１３ｋＨｚ以上を充足する値を、第２のパラメータとして短めのリリースタイムを示す値を、第３のパラメータとして５００Ｈｚ〜３ｋＨｚ付近を強調する値を対応付けておくとともに、第１のパラメータに対応する印象識別子として「輝き」を、第２のパラメータに対応する印象識別子として「伸び」を、第３のパラメータに対応する印象識別子として「温かみ」をそれぞれ対応付けておくといった具合である。
【００４３】
（２）上記実施形態では、パラメータ設定支援画面のプルダウンメニューＰＭに対する操作によって歌唱ジャンルをユーザに指定させたが、歌唱対象の楽曲を示す識別子の入力と同期してパラメータの設定を行うようにしても良く、この場合はパラメータ設定支援画面の表示は不要である。また、上記実施形態では、歌唱ジャンル毎に第１〜第３のパラメータをグループ分けして最適化しておく場合について説明したが、上記最適化およびグループ分けを楽曲毎に行っても良く、また、歌唱者或いは楽曲演奏者毎に行っておいても良い。また、上記実施形態では、上記の要領でグループ分けされ、最適化されたパラメータがジャンル識別子と対応付けて音信号処理装置１０の不揮発性記憶部１４４に記憶されていたが、通信回線等を介して音信号処理装置１０と通信可能な記憶装置（例えばネットワーク対応のハードディスク装置）に記憶させておいても良い。
【００４４】
（３）上記実施形態では、周波数帯域充足部１４４０ａの出力信号と原音信号の加算信号に音量変化制御部１４４０ｅにより処理を施し、さらに、その処理結果に倍音充足部１４４０ｆによる処理を施した。しかし、図６（ａ）に示すように、上記加算信号に音量変化制御部１４４０ｅによる処理を施して得られる第１の信号と上記加算信号に倍音充足部１４４０ｆによる処理を施して得られる第２の信号とを加算して音再生装置１２に与える音信号を生成しても良い。また、図６（ｂ）に示すように、原音信号に倍音充足部１４４０ｆによる処理を施して得られる第１の信号と、原音信号に周波数帯域充足部１４４０ａによる処理を施して得られる第２の信号と、原音信号と、を加算して得られる信号に音量変化制御部１４４０ｅによる処理を施して音再生装置１２への出力信号を生成しても良い。
【００４５】
図６（ｂ）に示す態様であれば、周波数帯域充足部１４４０ａおよび倍音充足部１４４０ｆによる処理を経た音信号の音量制御を音量変化制御部１４４０ｅによって行うことができるといった利点がある。なお、音量変化制御部１４４０ｅにおける利得が後続の処理における利得よりも充分に大きければ、図３或いは図６（ａ）の各々に示す態様であっても、特段の問題は生じない。
【００４６】
また、図３に示す態様の信号処理、図６（ａ）に示す態様の信号処理および図６（ｂ）に示す態様の信号処理の何れかをユーザの指示に応じて制御部１００に実行させるようにしても良く、さらに処理対象の音信号により歌唱音声が表される歌唱ジャンルに応じて上記３種類の信号処理の何れにより処理するのかを切り換えても良い。
【００４７】
（４）上記実施形態では、制御部１００を制御プログラム１４４０にしたがって作動させることで、当該制御部１００を図３に示す各部および信号処理制御部として機能させた。しかし、図３に示す各信号処理要素および信号処理制御部を電子回路等のハードウェアで実現し、それらハードウェアを組み合わせて音信号処理装置１０を構成しても良い。図６（ａ）または図６（ｂ）に示す構成についても同様である。また、図３におけるアンプ１４４０ｂ、１４４０ｃ、１４４０ｇおよび１４４０ｈは何れも必須ではなく、省略しても良い。図６（ａ）または図６（ｂ）の各々におけるアンプも同様である。また、図３においてアンプ１４４０ｃを省略する場合には、加算器１４４０ｄを省略し、周波数帯域充足部１４４０ａの出力信号をアンプ１４４０ｂを介して（或いはアンプ１４４０ｂも省略して直接）音量変化制御部１４４０ｅへ入力するようにしても良い。
【００４８】
（５）上記実施形態では、音信号処理装置１０へ処理対象の入力音信号を与える音信号入力装置１１と音信号処理装置１０の出力信号を音として再生する音再生装置１２とがオーディオケーブルなどの信号線を介して音信号処理装置１０に接続されていた。しかし、音信号入力装置１１と音再生装置１２の何れか一方、或いは両方をインターネットなどの電気通信回線を介して音信号処理装置１０に接続しても良い。例えば、音信号入力装置１１と音再生装置１２の両方を電気通信回線を介して音信号処理装置１０に接続すれば、所謂ＡＳＰ（Application Service
Provider）形式の音の印象操作サービスを提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００４９】
１…音再生システム、１０…音信号処理装置、１１…音信号入力装置、１２…音出力装置、１００…制御部、１１０…外部機器Ｉ／Ｆ部、１２０…通信Ｉ／Ｆ部、１３０…ユーザＩ／Ｆ部、１４０…記憶部、１４２…揮発性記憶部、１４４…不揮発性記憶部、１４４０…制御プログラム、１４４０ａ…周波数帯域充足部、１４４０ｂ，１４４０ｃ、１４４０ｇ，１４４０ｈ…アンプ、１４４０ｄ，１４４０ｉ…加算器、１４４０ｅ…音量変化制御部、１４４０ｆ…倍音充足部、１５０…バス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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