(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラオケ曲の演奏音を発生するとともに、このカラオケ曲の主旋律データおよびハーモニー旋律データを出力する演奏部と、
歌唱音声信号が入力される複数の歌唱入力手段と、
前記複数の歌唱入力手段から入力された複数の歌唱音声信号の前記主旋律データに対する周波数、音量、タイミングのうち全部または一部についての一致度を判定する判定手段と、
この判定の結果に基づき、前記一致度の高いほうの歌唱音声信号を主旋律の歌唱音声信号として、また、前記一致度の低いほうの歌唱音声信号をハーモニーの歌唱音声信号として出力する切換手段と、
前記ハーモニー旋律データに基づいて前記ハーモニーの歌唱音声信号の周波数を修正する修正手段と、
を備えたことを特徴とするカラオケ装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記主旋律データの先頭の所定区間について前記一致度を判定し、その後はこの判定結果を維持することを特徴とする請求項１に記載のカラオケ装置。
【請求項３】
カラオケ曲の演奏音を発生するとともに、このカラオケ曲の主旋律データおよびバックコーラス旋律データを出力する演奏部と、
歌唱音声信号が入力される複数の歌唱入力手段と、
前記複数の歌唱入力手段から入力された複数の歌唱音声信号の前記主旋律データに対する周波数、音量、タイミングのうち全部または一部についての一致度を判定する判定手段と、
この判定の結果に基づき、前記一致度の高いほうの歌唱音声信号を主旋律の歌唱音声信号として、また、前記一致度の低いほうの歌唱音声信号をバックコーラスの歌唱音声信号として出力する切換手段と、
前記バックコーラス旋律データに基づいて前記バックコーラスの歌唱音声信号の周波数を修正する修正手段と、
を備えたことを特徴とするカラオケ装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記主旋律データの先頭の所定区間について前記一致度を判定し、その後はこの判定結果を維持することを特徴とする請求項３に記載のカラオケ装置。
【請求項５】
前記修正手段は、周波数を修正した前記バックコーラスの歌唱音声信号に対してコーラス効果を付与する請求項４または請求項５に記載のカラオケ装置。
この発明は、入力された複数の歌唱音声信号のパートを判定して所定の出力部に振り分けて出力するカラオケ装置に関する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、入力された複数の歌唱音声信号のパートを判定して所定の出力部に振り分けて出力するカラオケ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラオケ装置の普及により利用者の歌唱能力が向上し、主旋律以外のパートを歌唱する要求が高まっている。このため、主旋律パート以外にハーモニ旋律パートなど複数の歌唱パートを有するカラオケ曲も増加している。しかし、主旋律パート，ハーモニ旋律パートなど複数の歌唱パートを有するカラオケ曲の場合、主旋律パートは覚えやすく旋律もやさしいため比較的歌唱が容易であるが、ハーモニ旋律パートなど主旋律パート以外のパートは覚えにくく旋律も難しい場合が多いため歌唱が困難である。
【０００３】
そこで、ハーモニ旋律パートなど主旋律以外のパートの歌唱に対しては、信号処理によって歌唱音声信号のピッチを修正するなど、歌唱を補助することが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このためには、主旋律パートの歌唱音声信号とハーモニ旋律パートなどの歌唱音声信号を別々の回路で処理する必要があり、主旋律パートを歌唱するためのメインボーカル用マイクとハーモニ旋律パートなど主旋律パート以外のパートを歌唱するためのサブボーカル用マイクを別々に明確に区別して設ける必要があった。しかし、カラオケ歌唱の場面においては、どの歌唱者も手元にあったマイクを使用して歌ってしまうのが常であり、歌唱者に２本あるマイクのうちどちらがメインボーカル用マイクでどちらがサブボーカル用マイクであるかを区別して使い分けさせることは困難である。
【０００５】
この発明は、主旋律パートの歌唱音声信号やハーモニ旋律パートの歌唱音声信号がどのマイクから入力されても、これを判定して適切な処理部に出力することができるカラオケ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この出願の請求項１の発明は、カラオケ曲の演奏音を発生するとともに、このカラオケ曲の主旋律データおよびハーモニー旋律データを出力する演奏部と、歌唱音声信号が入力される複数の歌唱入力手段と、前記複数の歌唱入力手段から入力された複数の歌唱音声信号の前記主旋律データに対する周波数、音量、タイミングのうち全部または一部についての一致度を判定する判定手段と、この判定の結果に基づき、前記一致度の高いほうの歌唱音声信号を主旋律の歌唱音声信号として、また、前記一致度の低いほうの歌唱音声信号をハーモニーの歌唱音声信号として出力する切換手段と、前記ハーモニー旋律データに基づいて前記ハーモニーの歌唱音声信号の周波数を修正する修正手段と、を備えたことを特徴とする。
この出願の請求項２の発明は、前記判定手段は、前記主旋律データの先頭の所定区間について前記一致度を判定し、その後はこの判定結果を維持することを特徴とする。
【０００７】
この出願の請求項３の発明は、カラオケ曲の演奏音を発生するとともに、このカラオケ曲の主旋律データおよびバックコーラス旋律データを出力する演奏部と、歌唱音声信号が入力される複数の歌唱入力手段と、前記複数の歌唱入力手段から入力された複数の歌唱音声信号の前記主旋律データに対する周波数、音量、タイミングのうち全部または一部についての一致度を判定する判定手段と、この判定の結果に基づき、前記一致度の高いほうの歌唱音声信号を主旋律の歌唱音声信号として、また、前記一致度の低いほうの歌唱音声信号をバックコーラスの歌唱音声信号として出力する切換手段と、前記バックコーラス旋律データに基づいて前記バックコーラスの歌唱音声信号の周波数を修正する修正手段と、を備えたことを特徴とする。
この出願の請求項４の発明は、前記判定手段は、前記主旋律データの先頭の所定区間について前記一致度を判定し、その後はこの判定結果を維持することを特徴とする。
請求項５の発明は、上記発明において、前記修正手段は、周波数を修正した前記バックコーラスの歌唱音声信号に対してコーラス効果を付与することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の歌唱音声信号切換装置は、複数の歌唱入力手段および複数の歌唱出力部を備えている。歌唱入力手段はたとえばマイクなどである。また、複数の歌唱出力部はそれぞれ異なる音声信号処理部などに接続されており、各歌唱出力部から出力する歌唱音声信号はそれぞれ特定されるべきものとする。そこで、前記複数の歌唱音声信号が特定旋律とどの程度一致しているかを判定し、この一致度に基づいて各歌唱音声信号を複数の歌唱出力部に振り分けて出力する。たとえば、歌唱音声信号として主旋律およびハーモニ旋律の歌唱音声信号が入力されており、特定旋律が主旋律の場合、該複数の歌唱音声信号のうち主旋律に良く一致しているものを主旋律出力用の歌唱出力部から出力し、他の歌唱音声信号をハーモニ旋律出力用の歌唱出力部から出力する。これにより、たとえばカラオケ装置において、複数の歌唱パートを任意のマイクで歌唱した場合でも、各マイクから入力される歌唱音声信号のパートを判定して、それぞれ的確な処理部に出力することができる。
【０００９】
また、一部の歌唱出力部の出力ゲインを０にしておくことにより、その出力部に切り換えられた歌唱音声信号を出力しなくすることができる。すなわち、この歌唱音声信号をカットすることができる。たとえば、複数の歌唱者がそれぞれ主旋律の歌唱を歌唱入力手段から入力し、そのうち最も上手な主旋律に近いものをゲインを有する歌唱出力部から出力し、他の歌唱音声信号をゲイン０の歌唱出力部にきりかえることによって、最も上手な歌唱だけが出力されるという競争性を持たせることができる。
【００１０】
また請求項２では、特定旋律の最初の所定区間（たとえば１フレーズ）で上記一致度の判定を行い。以後はこの判定を維持する。これにより、判定結果が途中で覆ることがなく、入力された複数の歌唱音声信号の出力先が途中で反転するなどの混乱がなくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の歌唱音声信号切換装置を説明する図である。この装置は、カラオケ装置に適用されるものであり、歌唱入力手段である２本のマイクから入力された歌唱音声信号の周波数などを特定旋律のデータである主旋律データと比較し、主旋律と判定された歌唱音声信号を主旋律出力用のメイン端子から出力し、他方の歌唱音声信号をサブ端子から出力する。これらメイン端子，サブ端子が、この発明の歌唱出力部に対応する。
【００１２】
２本のマイク２，３は、歌唱音声信号切換装置１の切換器４および判定部５に接続されている。切換器４は入力側に接続されているマイク２，マイク３を出力側のメイン端子６またはサブ端子７のいずれかに振り分けて接続する。メイン端子６は主旋律の歌唱音声信号にエコーなどの効果を付与するメインボーカル用エフェクタなどの装置に接続され、サブ端子７はハーモニ旋律の歌唱音声信号のピッチを修正するピッチ修正装置などに接続される。切換器４の振り分け動作は判定部５が制御する。まず、カラオケ演奏のスタート時、切換器４はマイク２、マイク３の両方をメイン端子６に接続する。したがって、カラオケスタート時はマイク２，マイク３から入力される歌唱音声信号は両方とも主旋律として処理される。同時にこのときの両マイク２，３の歌唱音声信号は判定部５に入力される。判定部５は、該カラオケ曲の主旋律がスタートして１フレーズが経過するまでの両歌唱音声信号を分析し、どちらが主旋律によく一致しているかを判定する。そして、主旋律によく一致していると判定された歌唱音声信号が入力されているマイクをメイン端子６側に維持し、反対側のマイクをサブ端子７側に切り換えるよう切換器４に指示する。切換器４はこの指示に応じてマイクを切り換える。
【００１３】
図２は前記判定部５の構成を示す図である。２本のマイク２，３は、それぞれ、差分算出部１１，１２に接続されている。また、この差分算出部１１，１２にはリファレンスとして主旋律データが入力される。この主旋律データはカラオケ演奏用の楽曲データに含まれており、カラオケ演奏時に演奏に同期して読み出される。
【００１４】
差分算出部１１は、マイク２から入力された歌唱音声信号（以下、歌唱音声信号１という）と主旋律データとの差分データを割り出す。差分算出部１２は、マイク３から入力された歌唱音声信号（以下、歌唱音声信号２という）と主旋律データとの差分データを割り出す。差分データは、主旋律データが指定する音高・音量とマイクから入力された歌唱音声信号の音高・音量との差や主旋律データが指示する発音タイミングと歌唱音声信号の発声タイミングとの差などを定量化したものである。これらの差分データは採点部１３，１４に入力される。採点部１３，１４は、カラオケ演奏の進行に従って逐次入力される差分データを蓄積し、所定のタイミングにこの蓄積された差分データに基づいて歌唱音声信号１および歌唱音声信号２がそれぞれ主旋律データとどの程度一致しているかの採点を行い、この一致度合いをポイント値として出力する。これらのポイント値は比較部１５に入力される。比較部１５は、入力された歌唱音声信号１のポイント値および歌唱音声信号２のポイント値を比較し、どちらがより主旋律データに近いかを判断する。そして、この主旋律データに近いと判断された歌唱音声信号を入力しているマイクをメイン端子６側に接続し、他のマイクをサブ端子７側に接続するように切換器４に指示する。
【００１５】
上記構成において、採点部１３は、歌唱音声信号の主旋律データに対する一致度をポイント値として出力するようになっているが、カラオケ曲の主旋律データは、楽曲データに含まれるいわゆるガイドメロディであって主旋律の音符を機械的にＭＩＤＩデータ化したものである。したがって、歌唱音声信号が主旋律データよく一致していても、これだけで単純に上手く歌っていると判断できない場合がある。そこで、採点部に歌唱技巧データを入力し、この歌唱技巧データを参照して採点するようにしてもよい。ここで、歌唱技巧データとは、ビブラートやスラーなどの歌唱技巧をデータ化したものである。この歌唱技巧データを用い、主旋律データに対する微妙な周波数ゆらぎであるビブラートや周波数や音量を滑らかに移行させるスラーの技巧による周波数差・音量差は、減点要素とせず逆に加点要素とすることによって歌唱の巧拙を正しくポイント化することができる。このリァレンスや歌唱技巧データなどに基づく採点については、本出願人の特願平８−２２５０６９号、特願平８−２３３１８９号、特願平８−２３３１９０号に詳細に記述されている。
【００１６】
図３〜図５は、上記歌唱音声信号切換装置を適用したカラオケ装置の概略構成図である。
図３は、２本のマイク２１，２２から入力される歌唱音声信号を歌唱音声信号切換装置（以下、切換装置という）１により主旋律出力用のメイン端子６またはハーモニ旋律出力用のサブ端子７に切り換えるカラオケ装置の概略構成図である。切換装置１のメイン端子６はミキシング部２４に接続され、サブ端子７は修正部２５に接続されている。２本のマイク２１，２２のうちいずれか一方を主旋律を歌う歌唱者が使用し、他方をハーモニ旋律を歌う歌唱者が使用する。切換装置１は、カラオケ演奏部２３からリファレンスとして主旋律データを入力しており、この主旋律データに基づいてマイク２１，２２から入力された歌唱音声信号のうちどちらが主旋律であるかを判断する。この判断は、カラオケ曲の演奏がスタートして１フレーズの歌唱が終了したとき、この１フレーズ分の差分データに基づいて行われる。切換装置１は、主旋律と判断された歌唱音声信号をミキシング部２４に入力し、他方の歌唱音声信号を修正部２５に入力する。修正部２５は、この歌唱音声信号の周波数を正しいハーモニ旋律の周波数に一致するように修正する。すなわち、ハーモニ旋律はその旋律や歌いだしなどが難しいため、歌唱者が正しくハーモニ旋律を歌っているつもりでもピッチが外れたり歌えなかったりすることがしばしばある。このため、修正部２５によって、ハーモニ旋律の歌唱音声信号を正確にハーモニ旋律のピッチに合わせるようにしている。この修正は、ハーモニ旋律のＭＩＤＩデータであるハーモニ旋律データ２６に基づいて行われる。このハーモニ旋律データ２６はカラオケ演奏用の楽曲データに含まれており、カラオケ演奏部２３のカラオケ演奏に同期して読み出されるものである。修正部２５で正確なハーモニ旋律のピッチに修正された歌唱音声信号はミキシング部２４に入力される。
【００１７】
また、カラオケ演奏部２３はカラオケ演奏用の楽曲データを読み出すことによってカラオケ演奏音を発生する。このカラオケ演奏音はミキシング部２４に入力される。ミキシング部２４は、カラオケ演奏部２３から入力されるカラオケ演奏音信号，切換装置１から入力される主旋律の歌唱音声信号および修正部２５から入力される修正されたハーモニ旋律の歌唱音声信号を所定の利得比率で合成し、２チャンネルのステレオ信号として出力する。このミキシング部２４の後段にはオーディオアンプおよびスピーカが接続されており、このステレオ信号を増幅して放音する。
【００１８】
また、上記修正部２５は、ハーモニ旋律の歌唱音声信号を正確なハーモニ旋律のピッチに修正するのみでなく、以下のような処理を行う。ハーモニ旋律が、休符で歌わなくてもよいときにハーモニ旋律パートの歌唱音声信号が入力された場合、すなわち、歌唱者が間違ってハーモニ旋律のないところで歌った場合、主旋律の邪魔にならないようにこの歌唱音声信号をミュートする。また逆に、ハーモニ旋律があるところなのにハーモニ旋律パートの歌唱音声信号が入力されない場合、すわなち、歌唱者が間違って歌っていない場合には、主旋律の歌唱音声信号を入力し、これを周波数変換してハーモニ旋律の歌唱音声信号に加工する。
【００１９】
図４は２本のマイク３１，３２から入力される歌唱音声信号を切換装置１により主旋律出力用のメイン端子６またはバックコーラス出力用のサブ端子７に切り換えるカラオケ装置の概略構成図である。切換装置１のメイン端子６はミキシング部３６に接続され、サブ端子７は修正部３７に接続されている。２本のマイク３１，３２のうちいずれか一方を主旋律の歌唱者が使用し、他方をバックコーラスの歌唱者が使用する。切換装置１は、カラオケ演奏部３３からリファレンスとして主旋律データを入力しており、この主旋律データに基づいてマイク３１，３２から入力された歌唱音声信号のうちどちらが主旋律であるかを判断する。この判断は、カラオケ曲の演奏がスタートして１フレーズの歌唱が終了したとき、この１フレーズ分の差分データに基づいて行われる。切換装置１は、主旋律と判断した歌唱音声信号をミキシング部３６に入力し、他方の歌唱音声信号を修正部３７に入力する。修正部３７は、切換装置１から入力された歌唱音声信号の周波数を正しいバックコーラスの周波数に一致するように修正する。上記したようにサブ歌唱者はバックコーラスを歌っているが、バックコーラスはその音高や歌いだしなどが難しいため、歌唱者が正しく歌っているつもりでもピッチが外れたり歌えなかったりすることがしばしばある。このため、修正部３７において、この歌唱音声信号を正確にバックコーラスのピッチに合わせるようにしている。この修正は、バックコーラスのＭＩＤＩデータであるバックコーラスデータ３９に基づいて行われる。このバックコーラスデータ３９はカラオケ演奏用の楽曲データに含まれているＭＩＤＩデータであり、カラオケ演奏部３３のカラオケ演奏に同期して読み出される。修正部３７は、入力された歌唱音声信号を正確なバックコーラスのピッチに修正したのち、内蔵のコーラス効果付与部３８でこの歌唱音声信号にコーラス効果を付与する。コーラス効果とは、微妙にピッチや位相がずれた音声信号を加算合成して多人数が同時に歌っているように聞こえる効果である。修正部３７により、ピッチが修正されコーラス効果が付与された歌唱音声信号はミキシング部３６に入力される。
【００２０】
一方、カラオケ演奏部３３はカラオケ演奏用の楽曲データを読み出すことによってカラオケ演奏音を発生する。このカラオケ演奏部３３は楽器演奏音を発生する楽音発生部３４およびバックコーラスなどの音声を再生する音声再生部３５からなっている。音声再生部３５は、実際のバックコーラスの音声信号をＰＣＭデータ化した音声データを復調することによってバックコーラスを再生する。楽音発生部３４が発生した楽器演奏音および音声再生部３５が再生したバックコーラスなどの音声はミキシング部３６に入力される。ミキシング部３６は、カラオケ演奏部３３から入力されるカラオケ曲の楽器演奏音信号，音声信号，切換装置１から入力される主旋律の歌唱音声信号および修正部３７から入力されるバックコーラスの歌唱音声信号を所定の利得比率で合成し、２チャンネルのステレオ信号として出力する。このミキシング部３６の後段にはオーディオアンプおよびスピーカが接続されており、このステレオ信号を増幅して放音する。
【００２１】
なお上記実施形態において、バックコーラスが、休符で歌わなくてもよいときにバックコーラスの歌唱者が間違って歌ってしまった場合、修正部３７は、主旋律の邪魔にならないようにこの歌唱音声信号をミュートする。また、カラオケ演奏部３３の音声再生部３５はカラオケ演奏の一部としてバックコーラスを再生するが、バックコーラスの歌唱者が歌う歌唱音声信号を目立たせバックコーラスの音量バランスを保つため、ミキシング部１６は、修正部３７からバックコーラスの歌唱音声信号が入力されているときは、上記音声再生部３５から入力されるバックコーラスの再生音声信号をミュートする。
【００２２】
図５は、２本のマイク４１，４２から入力される歌唱音声信号を切換装置１により主旋律出力用のメイン端子６またはバックコーラス出力用のサブ端子７に切り換え、且つ、主旋律の歌唱音声信号からハーモニ旋律の歌唱音声信号を生成するカラオケ装置の概略構成図である。切換装置１のメイン端子６はミキシング部４６に接続され、サブ端子７は修正部４９に接続されている。２本のマイク４１，４２のうちいずれか一方を主旋律の歌唱者が使用し、他方をバックコーラスの歌唱者が使用する。切換装置１は、カラオケ演奏部４３からリファレンスとして主旋律データを入力しており、この主旋律データに基づいてマイク４１，４２から入力された歌唱音声信号のうちどちらが主旋律であるかを判断する。この判断は、カラオケ曲の演奏がスタートして１フレーズの歌唱が終了したとき、この１フレーズ分の差分データに基づいて行われる。切換装置１は、主旋律と判断した歌唱音声信号をミキシング部４６およびハーモニ生成部４７に入力し、他方の歌唱音声信号を修正部４９に入力する。
【００２３】
ハーモニ生成部４７は、主旋律の歌唱音声信号を周波数変換することによってハーモニ旋律の歌唱音声信号を生成する。この周波数変換は、ハーモニ旋律のＭＩＤＩデータであるハーモニ旋律データ４８に基づいて行われる。このハーモニ旋律データ４８は前記カラオケ演奏用の楽曲データに含まれており、カラオケ演奏部４３のカラオケ演奏に同期して読み出されるものである。なお、主旋律の歌唱音声信号を加工してハーモニパートの歌唱音声信号を生成する技術については、特願平７−４１７６７号などに詳細に記載されている。ハーモニ生成部４７が生成したハーモニ旋律の歌唱音声信号はミキシング部４６に入力される。
【００２４】
また、修正部４９は、バックコーラスを歌唱する歌唱音声信号の周波数を正しいバックコーラスの周波数に一致するように修正する。この修正は、バックコーラスのＭＩＤＩデータであるバックコーラスデータ５１に基づいて行われる。このバックコーラスデータ５１はカラオケ演奏用の楽曲データに含まれるＭＩＤＩデータであり、カラオケ演奏部４３のカラオケ演奏に同期して読み出される。修正部４９は、入力された歌唱音声信号を正確なバックコーラスのピッチに修正したのち、内蔵のコーラス効果付与部５０によってこの歌唱音声信号にコーラス効果を付与する。修正部４９により、ピッチが修正されコーラス効果が付与された歌唱音声信号はミキシング部４６に入力される。
【００２５】
一方、カラオケ演奏部４３はカラオケ演奏用の楽曲データを読み出すことによってカラオケ演奏音を発生する。このカラオケ演奏部４３は楽器演奏音を発生する楽音発生部４４およびバックコーラスなどの音声を再生する音声再生部４５からなっている。音声再生部４５は、実際のバックコーラスの音声信号をＰＣＭデータ化した音声データを復調することによってバックコーラスを再生する。楽音発生部４４が発生した楽器演奏音および音声再生部４５が再生したバックコーラスなどの音声はミキシング部４６に入力される。
【００２６】
ミキシング部４６は、カラオケ演奏部４３から入力されるカラオケ曲の楽器演奏音信号，バックコーラスなどの音声信号、切換装置１から入力される主旋律の歌唱音声信号，ハーモニ生成部４７が生成したハーモニ旋律の歌唱音声信号および修正部４９から入力される修正されコーラス効果が付与されたバックコーラスの歌唱音声信号を所定の利得比率で合成し、２チャンネルのステレオ信号として出力する。このミキシング部４６の後段にはオーディオアンプおよびスピーカが接続されており、このステレオ信号を増幅して放音する。
【００２７】
上記実施形態において、ミキシング部２６は、修正部５０からバックコーラスの歌唱音声信号が正しく入力されているとき、この歌唱音声信号を目立たせ且つバックコーラスの音量バランスを保つため、カラオケ演奏部４３の楽音再生部４５から入力されるバックコーラスの再生音声信号をミュートする。また、バックコーラスが休符で歌わなくてもよいときに歌唱者が誤ってバックコーラスを歌ってしまった場合、修正部５０は、主旋律の邪魔にならないようにこの歌唱音声信号をミュートする。
【００２８】
以上の実施形態の説明において、２本のマイクのうち一方のマイクから主旋律の歌唱音声信号が入力され、他方のマイクからはハーモニ旋律またはバックコーラスの歌唱音声信号が入力されることとしているが、両方のマイクから主旋律が入力されるようにしてもよい。すなわち、２人の歌唱者が両方とも主旋律を歌ってもよい。この場合、切換装置１は１フレーズの終了時点で、どちらの歌唱がより主旋律に一致しているかを判断し、一致度の高いほう、すなわち、上手いほうを主旋律の歌唱音声信号として出力し、一致度の低いほう、すなわち、下手なほうをハーモニ旋律またはバックコーラスの歌唱音声信号として出力する。したがって、一致度の低い歌唱音声信号は、主旋律を歌っていても、１フレーズの終了後は修正部において強制的にハーモニ旋律またはバックコーラスの周波数にピッチ変換されてしまうことになる。
【００２９】
上記実施形態のこのような機能を、２人の歌唱者がメロディ（主旋律）を奪い合うという設定のゲームに適用することができる。このゲームでは、カラオケ演奏時に２人が別々のマイクで同時に主旋律を歌う。最初はユニゾンでスピーカから出力されるが、１フレーズの終了時に、ゲームの勝者の音声はそのまま主旋律として出力され、ゲームの敗者の音声は強制的にハーモニ旋律またはバックコーラスにピッチ変換されて出力される。
【００３０】
さらに、上記のカラオケ装置をゲームに用いる場合、該カラオケ装置の修正部を機能させないようにしてもよい。または、上記カラオケ装置から修正部を取り除いた構成にしてもよい。すなわち、切換装置１のサブ端子７から出力された信号がならないようにしてもよい。このようにすることにより、２人の歌唱者が別々のマイクで同時に主旋律を歌い、１フレーズが終了したとき上手な歌唱音声信号のみが出力され、他の歌唱音声信号はカットされてしまうという「マイク争奪ゲーム」を実現することができる。
【００３１】
図６は、モード切り換えにより上記図１〜図５機能を実行するカラオケ装置のブロックである。図７は同カラオケ装置で用いられる楽曲データの構成を示す図である。
カラオケ装置は、２本のマイク６１，６２、カラオケ装置本体６３、ミキシングアンプ６０、映像再生部６４、モニタ６５およびスピーカ６６で構成されている。カラオケ装置本体６３の動作は制御部７０によって制御される。制御部７０には記憶装置７３，音源装置７１，Ｄ／Ａコンバータ７２，表示制御部７４，選曲部７５および通信制御部７６が接続されている。記憶装置７３はハードディスク装置などで構成されており、約１万曲の楽曲データが記憶されている。選曲部７５は図示しない赤外線リモコンから出力される選曲コードを受光してその選曲コードを制御部７０に入力する。制御部７０はこの選曲コードに対応する楽曲データを記憶装置７３から読み出し、この楽曲データをテンポに従って順次実行することによってカラオケ演奏を行う。
【００３２】
図７の楽曲データの構成図において、楽曲データは、ヘッダ，楽音トラック，主旋律トラック，ハーモニ旋律トラック，バックコーラストラック，歌詞トラック，音声制御トラックおよび音声データ部からなっている。ヘッダは、この楽曲データに関する種々のデータが書き込まれる部分であり、この楽曲データの選曲コード，曲のジャンルを示すジャンルコード，曲名，発売日，曲の演奏時間などのデータが書き込まれている。制御部７０はジャンルコードに基づいてモニタ６５に表示する映像を選択し、その映像の再生を映像再生装置６４に指示する。映像再生装置６４はたとえば、複数の映像ディスクを再生するＬＤチェンジャで構成されており、指示された映像を再生して表示制御部７４に入力する。
【００３３】
楽音トラック〜音声制御トラックの各トラックは、ＭＩＤＩフォーマットで記述されており、複数のイベントデータと各イベントデータ間の時間間隔を示すデュレーションデータからなっている。
楽音トラックには、メロディトラック，リズムトラックを初めとして種々のパートのトラックが形成されている。制御部７０はこの楽音トラックのイベントデータをデュレーションデータが指示するタイミングに音源装置７１に入力する。音源装置７１は入力されたイベントデータに基づいて楽音信号を形成する。主旋律トラック，ハーモニ旋律トラック，バックコーラストラックには、それぞれ主旋律，ハーモニ旋律およびバックコーラスを表す主旋律データ，ハーモニ旋律データ，バックコーラスデータが書き込まれている。ハーモニ旋律データ，バックコーラスデータは、上述したハーモニ旋律歌唱音声信号の修正または生成、バックコーラス歌唱音声信号の修正のためにミキシングアンプ６０に入力される。ミキシングアンプ６０においては、制御部８０がこのデータを受け取り、ＤＳＰ８１，８２のうち対応するものにこのデータを入力する。
【００３４】
歌詞トラックは、モニタ６５に歌詞を表示するための文字コードデータをイベントデータとして記憶している。制御部７０はこの歌詞トラックのイベントデータをデュレーションデータが指示するタイミングに表示制御部７４に入力する。表示制御部７４は映像再生装置６４から入力された映像に制御部７０から入力された歌詞データの文字パターンをスーパーインポーズで合成し、モニタ６５に表示する。
【００３５】
音声データ部は、複数の音声データからなっている。音声データは、バックコーラスの歌唱音声信号をＰＣＭ化したデータである。バックコーラスは全曲を通じて歌唱されているものではないため、その歌唱部分のみを切り出して複数のデータに分割されている。音声制御トラックは、音声データ部に記憶されている各音声データの発生を指示する音声指定データをイベントデータとして記憶している。制御部７０はデュレーションデータが指示するタイミングに音声指定データを読み出すと、この音声指定データが指定する音声データをＤ／Ａコンバータ７２に入力する。Ｄ／Ａコンバータ７２はＰＣＭデータである音声データをアナログの音声信号に復調してミキシングアンプ６０のミキサ８３に入力する。
【００３６】
ミキシングアンプ６０は、ミキサ８３、ＤＳＰ８１、ＤＳＰ８２およびアンプ８４を備えており、これらの動作は制御部８０によって制御される。ＤＳＰ８１およびＤＳＰ８２にはそれぞれマイク６１，６２が接続されている。マイク６１，６２のうち一方のマイクからは主旋律の歌唱音声信号が入力され、他方のマイクからはハーモニ旋律またはバックコーラスの歌唱音声信号が入力されるが、ＤＳＰ６１，６２は入力された歌唱音声信号とリファレンスとの差分データを算出して制御部８０に入力する。制御部８０は、この差分データに基づいてどちらが主旋律または主旋律により近い歌唱音声信号であるかを判断する。そして、主旋律または主旋律により近い歌唱音声信号が入力されているＤＳＰに対して主旋律を処理するための動作を指示し、他の歌唱音声信号が入力されているＤＳＰに対してハーモニ旋律またはバックコーラスを処理するための動作を指示する。すなわち、この実施形態では、マイク６１，６２の接続先を切り換えるのではなく、それぞれの接続先であるＤＳＰ８１，８２の機能を切り換えることで図１の歌唱音声信号切換装置の機能を実現している。
【００３７】
ミキサ８３には、音源装置７１が形成した楽音信号，Ｄ／Ａコンバータ７２が復調したバックコーラスの再生音声信号，ＤＳＰ８１およびＤＳＰ８２が処理した歌唱音声信号が入力される。また、マイク６１，マイク６２から入力された生の歌唱音声信号もＤＳＰ８１，８２を介してミキサ８３に入力される。ミキサ８３はこれらの信号を所定のゲイン比率でミキシングし、２チャンネルステレオの信号として出力する。この信号はアンプ８４に入力され増幅されたのちスピーカ６６から出力される。
【００３８】
上記実施形態では、入力された歌唱音声信号の周波数のみを修正または変換してハーモニ旋律やバックコーラスの歌唱音声信号としているが、周波数のみならず、音量や男声／女声などの音色を変換してよりハーモニ旋律，バックコーラスらしく聞こえるようにしてもよい。
【００３９】
また、図３〜図６の実施形態においては、マイク入力は２系統であったが、３本のマイクを接続し、主旋律，ハーモニ旋律，バックコーラスをそれぞれ別の歌唱者に開放するようにしてもよい。この場合の構成を図８に示す。切換装置１００には３本のマイク１０１，１０２，１０３が接続されている。また、切換装置１００の第１の出力端子はミキシング部１０７に接続され、第２の出力端子および第３の出力端子は、それぞれハーモニ修正部１０８およびバックコーラス修正部１１０に接続されている。切換装置１００は、リファレンスとして主旋律データおよびハーモニ旋律データを入力しており、３本のマイク１０１，１０２，１０３から入力された歌唱音声信号のうち、最も主旋律に近いものを主旋律の歌唱音声信号として第１の出力端子から出力し、最もハーモニ旋律に近いものをハーモニ旋律の歌唱音声信号として第２の出力端子から出力し、他の歌唱音声信号をバックコーラスとして第３の出力端子から出力する。この判断は、カラオケ曲の演奏がスタートして１フレーズの歌唱が終了したとき、この１フレーズ分の差分データに基づいて行われる。すなわち、この実施形態では特定旋律として主旋律およびハーモニ旋律の２つの旋律が用いられている。
【００４０】
ハーモニ修正部１０８は、入力された主旋律の歌唱音声信号の周波数を正しいハーモニ旋律の周波数に一致するように修正する。この周波数を修正されたハーモニ旋律の歌唱音声信号はミキシング部１０７に入力される。また、バックコーラス修正部１１０は、入力された歌唱音声信号の周波数を正しいバックコーラスの周波数に一致するように修正するとともに、内蔵のコーラス効果付与部１１１によってこの歌唱音声信号にコーラス効果を付与する。バックコーラス修正部１１０により、ピッチが修正されコーラス効果が付与された歌唱音声信号はミキシング部１０７に入力される。
【００４１】
一方、カラオケ演奏部１０４はカラオケ演奏用の楽曲データを読み出すことによってカラオケ演奏音を発生する。このカラオケ演奏部１０４は楽器演奏音を発生する楽音発生部１０５およびバックコーラスなどの音声を再生する音声再生部１０６からなっている。楽音発生部１０５が発生した楽器演奏音および音声再生部１０６が再生したバックコーラスなどの音声はミキシング部１０７に入力される。ミキシング部１０７は、カラオケ演奏部１０４から入力されるカラオケ曲の楽器演奏音信号，バックコーラスなどの音声信号、切換装置１００から入力される主旋律の歌唱音声信号，ハーモニ修正部１０８から入力されるハーモニ旋律の歌唱音声信号およびバックコーラス修正部１１０から入力されるバックコーラスの歌唱音声信号を所定の利得比率で合成し、２チャンネルのステレオ信号として出力する。このミキシング部１０７の後段にはオーディオアンプおよびスピーカが接続されており、このステレオ信号を増幅して放音する。
【００４２】
上記実施形態において、ハーモニ旋律のない部分で間違ってハーモニ旋律が歌われているとき、ハーモニ修正部１０８は、主旋律の邪魔にならないようにこの歌唱音声信号をミュートする。また、バックコーラスのない部分で間違ってバックコーラスが歌われているとき、バックコーラス修正部１１０は、主旋律の邪魔にならないようにこの歌唱音声信号をミュートする。さらに、バックコーラスが正しく歌われているとき、ミキシング部１０７は、この歌唱を目立たせるためカラオケ演奏部１０４の楽音再生部１０６から入力されるバックコーラスの再生音声信号をミュートする。
【００４３】
このように、３本の任意のマイクから主旋律，ハーモニ旋律，バックコーラスが入力された場合でも、これらの歌唱音声信号を判断して的確に入力先を切り換えることができるようにしたことにより、マイクの選択を気にせずに多人数で一緒にカラオケを楽しめるようになる。また、この場合において、１本または２本のマイクから入力された複数の歌唱音声信号を装置内で分離するようにしてもよい。この歌唱音声信号の分離に関しては、特願平７−３０３０４６号、特願平７−３０３０４７号などに記載されている。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、歌唱入力手段から入力される複数の歌唱音声信号の特定旋律に対する一致度に応じて複数の歌唱出力部に振り分けて出力することにより、複数パートの歌唱音声信号が任意の歌唱入力手段から入力された場合でも、各歌唱音声信号のパートを判別して的確な歌唱出力部に出力することができる。これにより、カラオケ装置において、複数の歌唱パートを任意のマイクで歌唱した場合でも、各マイクから入力される歌唱音声信号のパートを判定して、各パートに最適な処理を施して出力することができる。また、一部の歌唱出力部のゲインを０にしておくことにより、その歌唱出力部に振り分けられた歌唱音声信号がカットされて出力されなくなり、下手な歌唱はカットするというゲーム性を持たせることもできる。
【００４５】
請求項２の発明によれば、前記一致度の判定を旋律データの先頭から所定区間について行うことにより、歌唱のスタートからそれほど遅れることなく前記振り分けが可能になり、また、途中で判定が変更されないため自分のパートが途中で変わってしまい歌唱者が混乱することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態である音声信号切換装置の構成図
【図２】同音声信号切換装置を用いたカラオケ装置の概略構成図
【図３】同音声信号切換装置を用いたカラオケ装置の概略構成図
【図４】同音声信号切換装置を用いたカラオケ装置の概略構成図
【図５】同音声信号切換装置を用いたカラオケ装置の概略構成図
【図６】同音声信号切換装置を用いたカラオケ装置のブロック図
【図７】同カラオケ装置で用いられる楽曲データの構成図
【図８】３系統の歌唱音声信号を切り換える音声信号切換装置を備えたカラオケ装置の概略構成図
【符号の説明】
１，１００…歌唱音声信号切換装置
２，３…マイク、４…切換器、５…判定部、
６…メイン端子、７…サブ端子、
６１，６２…マイク、８０…制御部、８１，８２…ＤＳＰ
【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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【図７】
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【図８】
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