(57)【要約】【課題】  ２次元前方ネットワークに独立成分解析アルゴリズムを用いる音楽／音声分離装置及びその方法を提供する。【解決手段】  前記音楽／音声分離装置は、音楽信号と音声信号とが混合された音響信号に対して、２次元前方ネットワークの構成とセンサーの録音位置差による信号の混合過程を推定する独立成分解析アルゴリズムを利用して相互独立的に録音されている音声信号と音楽信号とを短い収束時間で分離し得る。したがって、ユーザは自分の所有しているＣＤ、ＤＶＤ、オーディオカセットテープやＦＭオーディオ放送から容易にカラオケ曲を選択してリアルタイムで向上した音質の音楽を聞け、これによってその音楽自体を楽しんだり拍子に合わせて歌の演習ができる。また、このような音楽／音声分離装置における独立成分解析アルゴリズムは簡単であり、アルゴリズムの実行時間が短くてＤＳＰチップやマイクロプロセッサーなどで容易に具現できる。【選択図】  図１
2004361957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１出力信号及び第２出力信号が入力されて現在の第１乗算係数、第２乗算係数、第３乗算係数、及び第４乗算係数を出力する独立成分解析部と、
前記第２乗算係数の最上位ビット及び前記第３乗算係数の最上位ビットに応答してマルチプレクサ制御信号を出力する音楽信号選択部と、
音響信号を構成するＲチャンネル信号及びＬチャンネル信号がそれぞれ入力され、前記第１出力信号及び前記第２出力信号を生成するフィルタ部と、
前記マルチプレクサ制御信号の論理状態に対応して前記第１出力信号または前記第２出力信号を選択的に出力するマルチプレクサと、を備えることを特徴とする音楽／音声分離装置。
【請求項２】
前記フィルタ部は、
前記Ｒチャンネル信号に前記第１乗算係数を乗算して出力する第１乗算器と、
前記Ｒチャンネル信号に前記第２乗算係数を乗算して出力する第２乗算器と、
前記Ｌチャンネル信号に前記第３乗算係数を乗算して出力する第３乗算器と、
前記Ｌチャンネル信号に前記第４乗算係数を乗算して出力する第４乗算器と、
前記第１乗算器の出力信号と前記第３乗算器の出力信号とを加算して前記第１出力信号を出力する第１加算器と、
前記第２乗算器の出力信号と前記第４乗算器の出力信号とを加算して前記第２出力信号を出力する第２加算器と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の音楽／音声分離装置。
【請求項３】
前記独立成分解析部は、
２次元行列を計算する数式
Ｗｎ＝Ｗｎ−１＋（Ｉ−２ｔａｎｈ（ｕ）ｕＴ）Ｗｎ−１
（ここで、Ｗｎは現在の４つの乗算係数で構成された２次元行列、Ｗｎ−１は以前の４つの乗算係数で構成された２次元行列、Ｉは２次元単位行列、ｕは前記第１出力信号及び前記第２出力信号で構成された２次元カラム行列、ｕＴはｕを変換したロー行列）
から現在の前記第１乗算係数、前記第２乗算係数、前記第３乗算係数、及び前記第４乗算係数を計算することを特徴とする請求項１に記載の音楽／音声分離装置。
【請求項４】
現在の前記第１乗算係数、前記第２乗算係数、前記第３乗算係数、及び前記第４乗算係数は、
それぞれ行列Ｗｎを構成する要素であるＷｎ１１、Ｗｎ２１、Ｗｎ１２、及びＷｎ２２であり、以前の前記第１乗算係数、前記第２乗算係数、前記第３乗算係数、及び前記第４乗算係数は、それぞれ行列Ｗｎ-１を構成する要素であるＷｎ-１１１、Ｗｎ-１２１、Ｗｎ-１１２、及びＷｎ-１２２であり、前記第１出力信号及び前記第２出力信号はそれぞれ行列ｕを構成する要素のｕ１及びｕ２であることを特徴とする請求項３に記載の音楽／音声分離装置。
【請求項５】
前記Ｒチャンネル信号及び前記Ｌチャンネル信号のそれぞれは、
区別せずに交換できることを特徴とする請求項１に記載の音楽／音声分離装置。
【請求項６】
前記Ｒチャンネル信号及び前記Ｌチャンネル信号は、
オーディオシステムから出力されるステレオ２チャンネルデジタル信号であることを特徴とする請求項１に記載の音楽／音声分離装置。
【請求項７】
前記オーディオシステムは、
ＣＤ再生器、ＤＶＤ再生器、オーディオカセットテープ再生器、またはＦＭオーディオ放送受信機のうち何れか一つであることを特徴とする請求項６に記載の音楽／音声分離装置。
【請求項８】
所定独立成分解析器で音楽信号及び音声信号を構成する第１出力信号及び第２出力信号を受信して現在の第１乗算係数、第２乗算係数、第３乗算係数、及び第４乗算係数を出力する段階と、
前記第２乗算係数の最上位ビット及び前記第３乗算係数の最上位ビットに応答してマルチプレクサ制御信号を出力する段階と、
音響信号を構成するＲチャンネル信号及びＬチャンネル信号を受信して、前記第１出力信号及び前記第２出力信号を生成する段階と、
前記マルチプレクサ制御信号の論理状態に対応して前記第１出力信号または前記第２出力信号を選択的に出力する段階と、を備えることを特徴とする音楽／音声分離方法。
【請求項９】
前記第１出力信号及び前記第２出力信号生成段階は、
前記Ｒチャンネル信号に前記第１乗算係数を乗算して第１乗算信号を出力する段階と、
前記Ｒチャンネル信号に前記第２乗算係数を乗算して第２乗算信号を出力する段階と、
前記Ｌチャンネル信号に前記第３乗算係数を乗算して第３乗算信号を出力する段階と、
前記Ｌチャンネル信号に前記第４乗算係数を乗算して第４乗算信号を出力する段階と、
前記第１乗算信号と前記第３乗算信号を加算して前記第１出力信号を出力する段階と、
前記第２乗算信号と前記第４乗算信号を加算して前記第２出力信号を出力する段階と、を備えることを特徴とする請求項８に記載の音楽／音声分離方法。
【請求項１０】
前記独立成分解析器は、
２次元行列を計算する数式
Ｗｎ＝Ｗｎ−１＋（Ｉ−２ｔａｎｈ（ｕ）ｕＴ）Ｗｎ−１
（ここで、Ｗｎは現在の４つの乗算係数で構成された２次元行列、Ｗｎ−１は以前の４つの乗算係数で構成された２次元行列、Ｉは２次元単位行列、ｕは前記出力信号で構成された２次元カラム行列、ｕＴはｕを変換したロー行列）
から現在の前記第１乗算係数、前記第２乗算係数、前記第３乗算係数、及び前記第４乗算係数を計算することを特徴とする請求項８に記載の音楽／音声分離方法。
【請求項１１】
現在の前記第１乗算係数、前記第２乗算係数、前記第３乗算係数、及び前記第４乗算係数は、
それぞれ行列Ｗｎを構成する要素であるＷｎ１１、Ｗｎ２１、Ｗｎ１２、及びＷｎ２２であり、以前の前記第１乗算係数、前記第２乗算係数、前記第３乗算係数、及び前記第４乗算係数は、それぞれ行列Ｗｎ-１を構成する要素であるＷｎ-１１１、Ｗｎ-１２１、Ｗｎ-１１２、及びＷｎ-１２２であり、前記第１出力信号及び前記第２出力信号はそれぞれ行列ｕを構成する要素のｕ１及びｕ２であることを特徴とする請求項１０に記載の音楽／音声分離方法。
【請求項１２】
前記Ｒチャンネル信号及び前記Ｌチャンネル信号のそれぞれは、
区別せずに交換できることを特徴とする請求項８に記載の音楽／音声分離方法。
【請求項１３】
前記Ｒチャンネル信号及び前記Ｌチャンネル信号は、
オーディオシステムから出力されるステレオ２チャンネルデジタル信号であることを特徴とする請求項８に記載の音楽／音声分離方法。
【請求項１４】
前記オーディオシステムは、
ＣＤ再生器、ＤＶＤ再生器、オーディオカセットテープ再生器、またはＦＭオーディオ放送受信機のうち何れか一つであることを特徴とする請求項１３に記載の音楽／音声分離方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラオケ機に係り、特に音響再生器から出力される信号から音声信号を除去する音楽／音声分離装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラオケ機能を有するカラオケ機は歌の練習や余興の手段として一般的である。カラオケ機から出力される音楽に合わせて歌を歌う人は、それ自体を楽しんだり拍子に合わせて歌の演習をする。このようなカラオケ機は、通常一定のカラオケ曲を保存するメモリを用いて、ユーザが保存されたカラオケ曲のうち一曲を選択して再生させる。したがって、カラオケ機が再生できるカラオケ曲の数は、メモリの記憶容量によって制限され、カラオケ機の購入費用も非常に高い。
【０００３】
ＣＤ再生器、ＤＶＤ再生器、カセットテープ再生器などがＣＤ、ＤＶＤ、オーディオカセットテープなどを再生させる時、音声（ボーカルパート）を除去して音楽（伴奏又は演奏）だけを出力させれば、容易にカラオケ機能が具現される。また、ＦＭオーディオ放送出力で音声を除去して音楽のみ出力させる場合にも同様である。これにより、ユーザは自分の所有しているＣＤ、ＤＶＤ、オーディオカセットテープなどの再生やＦＭオーディオ放送から容易にカラオケ曲を選択することができる。
【０００４】
ＣＤ再生器、ＤＶＤ再生器、カセットテープ再生器等で出力される音響信号やＦＭオーディオ放送から出力される音響信号には音楽信号と音声信号とが混合されている。このような混合された信号から音声信号だけを除去する技術はまだ十分ではない状態である。音楽信号と音声信号とが混合されている音響信号から音声信号だけを除去する一般的な方法では、音響信号を周波数領域に変換した後、音声信号が存在する特定帯域を除去する。この時、周波数領域への変換方法としては、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）あるいは副帯域フィルタリング（ｓｕｂｂａｎｄ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）のような方法がある。このような周波数変換方法で音声信号だけを除去する一例が、特許文献１に開示されている。
【０００５】
しかし、数ｋＨｚまでの周波数を有する音声信号の帯域には音楽信号成分も含まれているため、このような音声信号帯域を除去する場合音楽信号の一定部分も損失されるので、出力される音楽の音質が悪いという問題点がある。このような損失を減らすために音声信号のピッチ周波数を検出して、ピッチが存在する周波数部分を除去する方法がある。しかし、このような方法においても、音楽信号の影響によって音声信号のピッチを検出するのが容易でなく、検出されたピッチに対する信頼性も低下する問題点がある。
【特許文献１】米国特許第５３７５１８８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、音楽信号と音声信号とが混合されている音響信号に対して、２次元前方ネットワークを構成し、センサーの録音位置差による信号の混合過程を推定する独立成分解析アルゴリズムを利用して相互独立的に録音されている音声信号と音楽信号とを短い収束収束時間の間に分離できる音楽／音声分離装置を提供することである。
【０００７】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、音楽信号と音声信号とが混合されている音響信号に対して、２次元前方ネットワークを構成し、センサーの録音位置差による信号の混合過程を推定する独立成分解析アルゴリズムを利用して相互独立的に録音されている音声信号と音楽信号とを短い収束時間の間に分離できる音楽／音声分離方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記技術的課題を達成するための本発明に係る音楽／音声分離装置は、独立成分解析部、音楽信号選択部、フィルタ部、及びマルチプレクサ部を備えることを特徴とする。前記独立成分解析部は、第１出力信号及び第２出力信号を入力されて現在の第１乗算係数、第２乗算係数、第３乗算係数、及び第４乗算係数を出力する。前記音楽信号選択部は、前記第２乗算係数の最上位ビット及び前記第３乗算係数の最上位ビットに応答してマルチプレクサ制御信号を出力する 。前記フィルタ部は、音響信号を構成するＲチャンネル信号及びＬチャンネル信号がそれぞれ入力され、前記第１出力信号及び前記第２出力信号を生成する。前記マルチプレクサは、前記マルチプレクサ制御信号の論理状態に対応して前記第１出力信号または前記第２出力信号を選択的に出力する。
【０００９】
前記フィルタ部は、前記Ｒチャンネル信号に前記第１乗算係数を乗算して出力する第１乗算器と、前記Ｒチャンネル信号に前記第２乗算係数を乗算して出力する第２乗算器と、前記Ｌチャンネル信号に前記第３乗算係数を乗算して出力する第３乗算器と、前記Ｌチャンネル信号に前記第４乗算係数を乗算して出力する第４乗算器と、前記第１乗算器の出力信号と前記第３乗算器の出力信号とを加算して前記第１出力信号を出力する第１加算器と、前記第２乗算器の出力信号と前記第４乗算器の出力信号とを加算して前記第２出力信号を出力する第２加算器とを含んでいる。
【００１０】
前記技術的課題を達成するための本発明に係る音楽／音声分離方法は、所定独立成分解析器で音楽信号及び音声信号を構成する第１出力信号及び第２出力信号を受信して現在の第１乗算係数、第２乗算係数、第３乗算係数、及び第４乗算係数を出力する段階と、前記第２乗算係数の最上位ビット及び前記第３乗算係数の最上位ビットに応答してマルチプレクサ制御信号を出力する段階と、音響信号を構成するＲチャンネル信号及びＬチャンネル信号をそれぞれ受信して、前記第１出力信号及び前記第２出力信号を生成する段階と、前記マルチプレクサ制御信号の論理状態に対応して前記第１出力信号または前記第２出力信号を選択的に出力する段階とを備えることを特徴とする。
【００１１】
前記第１出力信号及び前記第２出力信号の生成段階は、前記Ｒチャンネル信号に前記第１乗算係数を乗算して第１乗算信号を出力する段階と、前記Ｒチャンネル信号に前記第２乗算係数を乗算して第２乗算信号を出力する段階と、前記Ｌチャンネル信号に前記第３乗算係数を乗算して第３乗算信号を出力する段階と、前記Ｌチャンネル信号に前記第４乗算係数を乗算して第４乗算信号を出力する段階と、前記第１乗算信号と前記第３乗算信号を加算して前記第１出力信号を出力する段階と、前記第２乗算信号と前記第４乗算信号を加算して前記第２出力信号を出力する段階とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る音楽／音声分離装置は、音楽信号と音声信号とが混合された音響信号に対して、２次元前方ネットワークの構成とセンサーの録音位置差による信号の混合過程を推定する独立成分解析アルゴリズムを利用して相互独立的に録音されている音声信号と音楽信号とを短い収束時間で分離できる。したがって、ユーザは自分の所有しているＣＤ、ＤＶＤ、オーディオカセットテープやＦＭオーディオ放送から容易にカラオケ曲を選択してリアルタイムで向上した音質の音楽が聞け、これによってその音楽自体を楽しんだり拍子に合わせて歌の演習ができる。また、このような音楽／音声分離装置における独立成分解析アルゴリズムは簡単であり、アルゴリズムの実行時間が短いため、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）チップやマイクロプロセッサー等で容易に具現しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明とその動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び添付図面に記載された内容を参照されたい。
【００１４】
以下、添付した図面に基づき、本発明の望ましい実施の形態を説明することにより本発明を詳細に説明する。各図面に示された同じ参照符号は同じ部材を示す。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態による音楽／音声分離装置１００のブロック図である。
【００１６】
図１を参照すれば、本発明の一実施の形態による音楽／音声分離装置１００は、独立成分解析部１１０、音楽信号選択部１２０、フィルタ部１３０、及びマルチプレクサ１４０を備える。
【００１７】
前記独立成分解析部１１０は、音楽信号及び音声信号で構成される出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２が入力されて独立成分解析アルゴリズムを利用して計算した現在の第１乗算係数Ｗｎ１１、第２乗算係数Ｗｎ２１、第３乗算係数Ｗｎ１２、及び第４乗算係数Ｗｎ２２を出力する。前記独立成分解析アルゴリズムは、複数のセンサーから取得して混合した音響信号から本来の音楽信号及び音声信号に分離する一つの方法であって、混合される前の信号が確率的に独立的であるという特性に着眼して、推定される音楽信号及び音声信号間の独立性が最大になるように混合音響信号から本来の信号にさらに復元させる方法である。このような独立成分解析アルゴリズムに対する具体的な説明は下記の通りである。
【００１８】
前記音楽信号選択部１２０は、前記第２乗算係数Ｗｎ２１の最上位ビットの第２論理状態(論理ハイ状態)に対応して第１論理状態(論理ロー状態)を有し、前記第３乗算係数Ｗｎ１２の最上位ビットの第２論理状態に対応して第２論理状態を有するマルチプレクサ制御信号を出力する。前記第２乗算係数Ｗｎ２１及び前記第３乗算係数Ｗｎ１２の最上位ビット（ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ：ＭＳＢ）は正負を表す符号表示ビットであって、それが第２論理状態である場合、前記第２乗算係数Ｗｎ２１または前記第３乗算係数Ｗｎ１２は負の値を有する。この時、負の値を有する前記第２乗算係数Ｗｎ２１または前記第３乗算係数Ｗｎ１２の乗算で生成されたフィルタ部１３０の第１出力信号ＭＡＳ１または第２出力信号ＭＡＳ２が音楽信号と推定される信号である。これは経験的に得られた結果である。
【００１９】
前記フィルタ部１３０は、音響信号を構成するＲチャンネル信号ＲＡＳ及びＬチャンネル信号ＬＡＳを各々入力されて、前記Ｒチャンネル信号ＲＡＳ及び前記Ｌチャンネル信号ＬＡＳを各々第１乗算係数Ｗｎ１１及び第３乗算係数Ｗｎ１２で処理した両信号を加算して前記出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２のうち第１出力信号ＭＡＳ１を発生させ、前記Ｒチャンネル信号ＲＡＳ及び前記Ｌチャンネル信号ＬＡＳの各々を第２乗算係数Ｗｎ２１及び第４乗算係数Ｗｎ２２で処理した２信号を加算して前記出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２のうち第２出力信号ＭＡＳ２を発生させる。前記Ｒチャンネル信号ＲＡＳ及び前記Ｌチャンネル信号ＬＡＳのそれぞれは、ＣＤ再生器、ＤＶＤ再生器、オーディオカセットテープ再生器、またはＦＭオーディオ放送受信機を含むオーディオシステムから出力されるステレオ形式の２チャンネルデジタル信号であって、これらは区別せずに交換できる。
【００２０】
前記マルチプレクサ１４０は、前記マルチプレクサ制御信号の論理状態に対応して前記第１出力信号ＭＡＳ１または前記第２出力信号ＭＡＳ２を選択的に出力する。例えば、前記第２乗算係数Ｗｎ２１が負の値である場合、前記マルチプレクサ制御信号は第１論理状態であり、前記マルチプレクサ１４０は前記第２出力信号ＭＡＳ２を出力する。また、前記第３乗算係数Ｗｎ１２が負の値である場合、前記マルチプレクサ制御信号は第２論理状態であり、前記マルチプレクサ１４０は前記第１出力信号ＭＡＳ１を出力する。前記マルチプレクサ１４０から出力される信号は、音声信号が除去されて音楽信号と推定された信号なので、スピーカーに出力される場合にユーザは音楽のみを聞ける。
【００２１】
前記フィルタ部１３０は、図１に示したように、第１乗算器１３１、第２乗算器１３３、第３乗算器１３５、第４乗算器１３７、第１加算器１３８、及び第２加算器１３９を備える。
【００２２】
前記第１乗算器１３１は、前記Ｒチャンネル信号ＲＡＳに前記第１乗算係数Ｗｎ１１を乗算して出力する。
【００２３】
前記第２乗算器１３３は、前記Ｒチャンネル信号ＲＡＳに前記第２乗算係数Ｗｎ２１を乗算して出力する。
【００２４】
前記第３乗算器１３５は、前記Ｌチャンネル信号ＬＡＳに前記第３乗算係数Ｗｎ１２を乗算して出力する。
【００２５】
前記第４乗算器１３７は、前記Ｌチャンネル信号ＬＡＳに前記第４乗算係数Ｗｎ２２を乗算して出力する。
【００２６】
前記第１加算器１３８は、前記第１乗算器１３１の出力信号と前記第３乗算器１３５の出力信号とを加算して前記出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２のうち第１出力信号ＭＡＳ１を出力する。
【００２７】
前記第２加算器１３９は、前記第２乗算器１３３の出力信号と前記第４乗算器１３７の出力信号とを加算して前記出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２のうち第２出力信号ＭＡＳ２を出力する。
【００２８】
以下、図１の独立成分解析部１１０で行われる独立成分解析アルゴリズム計算についてさらに詳細に説明する。
【００２９】
図２は独立成分解析アルゴリズム計算動作を説明するフローチャート２００である。
【００３０】
図２を参照すれば、図１のように、２次元前方ネットワークで構成されたフィルタ部１３０に供給する４つの乗算係数Ｗｎ１１、Ｗｎ２１、Ｗｎ１２、Ｗｎ２２を調節する独立成分解析アルゴリズムの計算フローチャート２００が示されている。この時の独立成分解析アルゴリズムは、下記式１のように、音楽信号及び音声信号で構成されるフィルタ部１３０の出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２からなる行列ｕを変数とする非線形関数ｔａｎｈ(ｕ)の関係式で実現される。
【００３１】
Ｗｎ＝Ｗｎ−１＋（Ｉ−２ｔａｎｈ（ｕ）ｕＴ）Ｗｎ−１      （１）
（ここで、Ｗｎは現在の４つの乗算係数で構成された２次元行列、Ｗｎ−１は以前の４つの乗算係数で構成された２次元行列、Ｉは２次元単位行列、ｕは前記出力信号で構成された２次元カラム行列、ｕＴはｕを変換したロー行列である。）
【００３２】
式１において、Ｗｎが現在の４つの乗算係数Ｗｎ１１、Ｗｎ２１、Ｗｎ１２、及びＷｎ２２を有する２次元行列で表示された場合、式２の通りである。同様に、式１において、Ｗｎ-１が以前の４つの乗算係数Ｗｎ-１１１、Ｗｎ-１２１、Ｗｎ-１１２、及びＷｎ-１２２を有する２次元行列で表示された場合、式３の通りである。Ｉは２次元単位行列であるので、式４の通りである。ｕは前記出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２で構成された２次元カラム行列であるので、式５の通りである。ｕＴはｕをロー行列に変換させた行列で、式６の通りである。式２及び５により、図１の説明で記述された、現在の前記第１乗算係数Ｗｎ１１、前記第２乗算係数Ｗｎ２１、前記第３乗算係数Ｗｎ２１、及び前記第４乗算係数Ｗｎ２２の各々は、行列Ｗｎを構成する要素のＷｎ１１、Ｗｎ２１、Ｗｎ１２、及びＷｎ２２であり、前記出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２の前記第１出力信号ＭＡＳ１及び前記第２出力信号ＭＡＳ２の各々は行列ｕを構成する要素のｕ１及びｕ２であることがわかる。
【００３３】
【数１】
2004361957.tif 000003
【００３４】
【数２】
2004361957.tif 000004
【００３５】
【数３】
2004361957.tif 000005
【００３６】
【数４】
2004361957.tif 000006
【００３７】
【数５】
2004361957.tif 000007
【００３８】
一方、図１の独立成分解析部１１０が前記独立成分解析アルゴリズムを行う過程は、まず、音楽／音声分離装置１００がパワーオンになれば、装置をリセットし（Ｓ２１１）、リセット時に初期状態を認識して（例えばｎ＝１）（Ｓ２１３）、初期値で設定されている４つの乗算係数Ｗ０１１、Ｗ０２１、Ｗ０１２、及びＷ０２２を受信する（Ｓ２１５）。また、独立成分解析部１１０は式１に含まれたＩとｕを受信する（Ｓ２１７）。
次に、独立成分解析部１１０は、式１を計算して（Ｓ２１９）、Ｗ１１１、Ｗ１２１、Ｗ１１２、及びＷ１２２を出力する（Ｓ２２１）。独立成分解析部１１０は、パワーオフにならない限り続けて（Ｓ２２３〜Ｓ２２５）、直前の４つの乗算係数Ｗｎ−１１１、Ｗｎ−１２１、Ｗｎ−１１２、及びＷｎ−１２２から式１を計算して（Ｓ２１９）、現在の４つの乗算係数Ｗｎ１１、Ｗｎ２１、Ｗｎ１２、及びＷｎ２２を出力する（Ｓ２２１）。
【００３９】
このような独立成分解析アルゴリズムは短い収束時間に行われる。したがって、多様なオーディオシステムに図１のような音楽／音声分離装置１００を装着し、前述のように独立成分解析アルゴリズムを通じて推定された音楽信号だけをスピーカーに出力させる場合に、ユーザはリアルタイムで向上した音質の音楽を聞ける。
【００４０】
前述したように、本発明の一実施の形態による音楽／音声分離装置１００は、音楽信号及び音声信号で構成される出力信号ＭＡＳ１、ＭＡＳ２を入力されて独立成分解析アルゴリズムを利用して計算した現在の第１乗算係数Ｗｎ１１、第２乗算係数Ｗｎ２１、第３乗算係数Ｗｎ２１、及び第４乗算係数Ｗｎ２２を出力する独立成分解析部１１０を備え、前記第１乗算係数Ｗｎ１１、前記第２乗算係数Ｗｎ２１、前記第３乗算係数Ｗｎ１２、及び前記第４乗算係数Ｗｎ２２によって入力される音響信号を処理することにより、音楽信号と音声信号とを推定し、音声信号を除去した音楽信号だけを抽出できる。
【００４１】
以上のように、図面と明細書から最適な実施形態が開示された。ここで特定の用語が使われたが、これは単に本発明を具体的に説明するための目的として使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることは理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想により決定されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明に係る音楽／音声分離装置及びその方法はカラオケに使われる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態による音楽／音声分離装置のブロック図である。
【図２】独立成分解析アルゴリズム計算動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１００  音楽／音声分離装置
１１０  独立成分解析部
１２０  音楽信号選択部
１３０  フィルタ部
１４０  マルチプレクサ
１３１、１３３、１３５、１３７  第１〜４乗算器
１３８、１３９  第１及び２加算器
【図１】
2004361957.tif 000008
【図２】
2004361957.tif 000009