(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロホン本体に振動または加速が与えられることにより変調信号を出力する変調信号発生手段と、
入力される音声信号を前記変調信号によって変調して出力する変調手段と、
を具備することを特徴とするマイクロホン。
【請求項２】
楽曲データに基づいて楽音信号を生成するとともに、マイクロホンから入力されるボーカル音信号と前記楽音信号とを混合して出力するカラオケ装置において、
振動又は加速を感知するマイクロホンと、
前記マイクロホンが振動又は加速を感知すると、感知した振動又は加速に応じて、前記ボーカル音信号に対して変調を施す変調手段と、
を具備したことを特徴とするカラオケ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラオケ装置およびカラオケ装置に好適なマイクロホンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラオケ装置においては、マイクロホン（以下、マイク）より取り込まれた歌唱音声（以下、ボーカル音）と、メロディ、伴奏等の音楽ソースの再生信号とがミキシングされ、スピーカから出力される。この種のカラオケ装置には、歌唱の演出効果を高め、歌唱を上手く聞かせるための手段として、マイクから入力されるボーカル音信号にエコーを付加したり、ボーカル音との間で協和音を構成するハーモニー音を付与するなどの回路が設けられているのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、歌唱者が行う歌唱技術の１つとしてビブラートがある。歌手の中には独特のビブラートのかかった歌唱を行う者が多い。そして、このビブラートは、歌唱に個性を与える重要な要素の１つである。カラオケを楽しむ人達の中には、オリジナル歌手が行っているようなビブラートをかけて歌唱を行ってみたいと望む人が多い。カラオケのアミューズメント性が高まっている現在、このような歌唱者の要求に応える必要がある。しかしながら、かかる要求に応える適切な技術はこれまで提供されていない。
【０００４】
本発明はこのような背景の下になされたもので、歌唱者の声に対して、ビブラート効果を付与することができるカラオケ装置およびマイクロホンを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、マイクロホン本体に振動または加速が与えられることにより変調信号を出力する変調信号発生手段と、入力される音声信号を前記変調信号によって変調して出力する変調手段と、を具備することを特徴とするマイクロホンを提供する。
また、本発明は、楽曲データに基づいて楽音信号を生成するとともに、マイクロホンから入力されるボーカル音信号と前記楽音信号とを混合して出力するカラオケ装置において、振動又は加速を感知するマイクロホンと、前記マイクロホンが振動又は加速を感知すると、感知した振動又は加速に応じて、前記ボーカル音信号に対して変調を施す変調手段と、を具備したことを特徴とするカラオケ装置を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一形態を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能である。
【００１５】
Ａ：第１の実施形態
図１は本発明の第１の実施形態であるカラオケ装置の構成を示すブロック図である。図において、１は歌唱者が発するボーカル音を電気信号（アナログ信号）に変換して出力するマイク、２はマイク1から供給されるアナログ信号をディジタル信号（以下、ボーカル音信号）に変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換器、３はボーカル音信号の供給先を切り替える切替手段であり、４はボーカル音信号を変調する変調器である。
【００１６】
６は楽曲データを記憶している記憶装置である。この楽曲データは、図２に示すように、ヘッダ、楽音トラック、メロディトラック、歌詞トラック等、およびビブラート効果に関する情報を含むトラック（以下、ビブラートトラック）により構成されている。これらの各トラックは、図３に示すように複数のイベントデータとデュレーションデータΔｔからなるシーケンスデータで構成されている。ここで、各イベントデータは各々楽音形成制御等に使用されるＭＩＤＩメッセージである。また、各デュレーションデータは、その直前のイベントデータを制御に使用してからその直後のイベントデータを使用するまでの時間間隔を指定するデータである。
【００１７】
次に、図４を参照し、ビブラートトラックについて説明する。本実施形態では、例えば図４（ａ）に示すように楽曲が再生され、これに合わせて図４（ｂ）に示すように歌唱が行われる場合、Ａ／Ｄ変換器２から得られるボーカル音信号に対し、変調器４により周波数変調を施し、ボーカル音にビブラート効果を付与する。ボーカル音信号の周波数変調は、楽曲の進行に合わせて適宜行われる。例えば図４（ｃ）は図４（ａ）に示すように楽曲が進行しているときに行われる周波数変調のタイミングを例示したものであり、ＯＮと記されているところは周波数変調が行われる区間であり、ＯＦＦと記されているところは周波数変調が行われない区間である。このようにボーカル音信号の周波数変調は、楽曲により定まったタイミングで行われる。また、ボーカル音信号の周波数変調の周波数や変調の深さは、楽曲毎にその歌手特有のビブラート効果を付与することができるよう制御される。ビブラートトラックには、このようなボーカル音信号の周波数変調のタイミングおよび態様の制御を行なうための変調データが含まれているのである。
【００１８】
ここで、変調データは、図４（ｄ）に例示するようにボーカル音信号に周波数変調を施すタイミングを指定するタイミング情報Δｔと、ボーカル音信号に施すべき周波数変調の変調周波数および変調の深さを指定する周波数変調制御情報とからなる。また、ボーカル音信号の周波数変調を停止する必要がある場合には、所定の情報（例えば変調の深さが０になっている周波数変調制御情報）が周波数変調制御情報として用いられる。
【００１９】
ビブラートトラックのデータ形式は、他のトラックと何ら変わるところはない。上記タイミング情報はデュレーションデータとしてビブラートトラックに含まれており、上記周波数変調制御情報はＭＩＤＩのエクスクルーシブメッセージの形式で表現され、イベントデータとしてビブラートトラックに含まれている。
【００２０】
なお、エクスクルーシブメッセージとは、エクスクルーシブの先頭を示すステータス“Ｆ０Ｈ”とエンドオブエクスクルーシブ“Ｆ７Ｈ”の間に自由な数のデータバイトを転送することができ、しかもデータバイトのフォーマットも規定されていないフレキシブルなメッセージである。
【００２１】
次に、図１における７は伴奏音等の楽音信号を生成するＭＩＤＩ音源である。また、８はＭＩＤＩ音源７によって生成された楽音信号とボーカル音信号を混合して出力するミキサ、９はミキサ８から出力されるディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換器、１０はこのアナログ信号を増幅するアンプ、１１はアンプ１０によって増幅された信号を出力するスピーカである。
【００２２】
５はこのカラオケ装置の各部を制御する制御部であり、ＣＰＵとその周辺回路によって構成されている。カラオケ演奏時、この制御部５は、記憶装置６に記憶された楽曲データに従って変調器４、切替手段３及びＭＩＤＩ音源７を制御する。具体的には、次のとおりである。
ａ．カラオケ演奏時には、制御部５は、シーケンスプログラムに従って楽曲データ中のイベントデータを順次読み出し、楽音形成指示等のイベントデータについてはＭＩＤＩ音源７に順次出力する。ＭＩＤＩ音源７は、このイベントデータに従ってその楽曲の伴奏音等の楽音信号を生成する。
ｂ．ビブラートトラックに含まれる周波数変調制御情報を読み出した場合には切替手段３を３ａ側に切替えるとともに周波数変調制御情報を変調器４に供給する。
【００２３】
次に、第１の実施形態であるカラオケ装置の動作を説明する。
まず、カラオケ演奏開始の指示が与えられると、制御部５は所定のシーケンスプログラムに従って記憶装置６に記憶された楽曲データを順次読み出す。そして楽音形成指示等のイベントデータを読み出した場合、制御部５はこのイベントデータをＭＩＤＩ音源７に供給する。このような制御の下、伴奏音等の楽音信号がＭＩＤＩ音源７によって生成され、ミキサ８、Ｄ／Ａ変換器９およびアンプ１０を介してスピーカ１１から出力される。楽曲のイントロ部分が終了すると、歌唱者は歌唱を開始する。
【００２４】
歌唱者が発するボーカル音は、マイク１によりアナログ信号に変換され、このアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器２によってディジタル信号に変換される。
【００２５】
ここで、制御部５によってビブラートトラックのタイミング情報が読み出されない間は、切替手段３は３ｂ側に切り替えられており、ボーカル音信号は直接ミキサ８に供給される。従って、この間はボーカル音がビブラート効果を付与されることなく、そのままスピーカ１１から出力される。
【００２６】
その後、何らかの周波数変調を指示する周波数変調制御情報が制御部５によって読み出されると、制御部５により切替手段３が３ａ側に切替えられる。また、この読み出された周波数変調制御情報は、制御部５によって変調器４に与えられる。この結果、変調器４により、周波数変調制御情報によって指定された変調周波数および変調の深さに従ってボーカル音信号の周波数変調が行われ、ミキサ８に送られる。従って、以後、ビブラート効果の付与されたボーカル音がスピーカ１１から出力される。
【００２７】
以上の動作は、例えば図４（ｃ）においてＯＮと記した区間の動作である。図４（ｂ）は、歌唱者が「あーーーー」と発声している途中で以下の動作が行われ、ビブラート効果が付与される様子を例示している。なお、この図４（ｂ）において、「〜〜〜」はスピーカ１１から出力されるビブラートのかかったボーカル音を表わしている。
【００２８】
次に、変調停止を指示する周波数変調情報が制御部５によって読み出されると、制御部５によって切替手段３が３ｂ側に切替えられる。この結果、Ａ／Ｄ変換器２からのボーカル音信号は、変調器４を経由することなくミキサ８にそのまま供給される。従って、以後、ビブラート効果の付与されていないボーカル音がスピーカ１１から出力されることとなる。この動作は、図４（ｃ）においてＯＦＦと記した区間の動作に相当する。
【００２９】
ところで、本実施形態においては、図４（ｄ）に示す例のように、タイミング情報（デュレーションデータ）及び周波数変調制御情報（イベントデータ）からなる変調データを複数組連続してビブラートトラックに含めてもよい。この場合、変調停止指示が読み出されるまでの間、一連の周波数変調制御情報が各々の直前のタイミング情報によって指定された時間間隔で読み出され、変調器４に供給されることとなる。
【００３０】
従って、本実施形態によれば、変調器４によって行われるボーカル音信号の周波数変調の変調周波数および変調の深さを上記の一連の周波数変調制御情報により順次切替えることができ、ボーカル音に対し複雑なビブラート効果を付与することができる。
【００３１】
上記第１の実施形態は以下のような構成としてもよい。
（１）  上記第１の実施形態においては変調手段として周波数変調を行なう変調器４を用いたが、周波数変調に加えて振幅変調を行なう変調器を用いてもよい（請求項５）。この場合、変調データには、タイミング情報および周波数変調制御情報のほかに、振幅変調を制御するための情報を含ませるものとする。
【００３２】
（２）  上記第１の実施形態においては、ボーカル音信号に変調を施すか否かの切替えを独立した切替手段３を用いて行っているが、この切替手段３を設ける代わりに変調器４において以下の制御を行なうようにしてもよい。
ａ．制御部５から変調データが与えられない場合は、Ａ／Ｄ変換器２からのボーカル音信号をそのままミキサ８に出力する。
ｂ．制御部５から変調データが与えられた場合は、Ａ／Ｄ変換器２からのボーカル音信号をその変調データに従って変調してミキサ８に出力する。
【００３３】
（３）  操作部（図示せず）に設けられたスイッチ、または図５に示すように、マイク１に取り付けられたスイッチ１２が所定の状態に切替えられている間だけボーカル音信号の変調を行なうように構成してもよい。これにより、歌唱者が任意のタイミングでボーカル音にビブラート効果を付与することができる（請求項５）。この場合、変調データは、タイミング情報を含まず、周波数変調制御情報のみを含む構成とする。また、例えば、マイク１中に振動を感知するセンサ等を内蔵し、マイク１が上下左右に振られている間だけボーカル音信号の変調を行なうようにしてもよい。この構成によれば、歌唱者は歌詞が表示されているディスプレイからスイッチ１２へと視線を移さずにビブラート効果を付与することができる。
【００３４】
（４）  図６に示すように、複数の変調器４−１〜４−ｎを設けてもよい。この図６に示すカラオケ装置においては、ボーカル音信号に対して所定の態様の変調を施すための周波数変調制御情報が各々所定の変調器４−１〜４−ｎに記憶されている。複数の変調器４−１〜４−ｎの前後には、変調器選択手段２１、２２が設けられており、これらにより歌唱者の選択に従ってボーカル音信号に変調を施す変調器を切替えることができる構成となっている。
【００３５】
記憶装置６から読み出される楽曲データは、ボーカル音信号に変調を施す区間を指定するタイミング情報を含んでいるが、変調の態様（変調周波数、変調の深さ）を指定する情報は含んでいない。
【００３６】
制御部５は、楽曲データを読み出し、同データ中のタイミング情報を監視する。そして、ボーカル音信号に変調を施す区間になると、制御部５は変調器４−１〜４−ｎに変調を行なうべき旨の指示を出力する。
【００３７】
この結果、変調器選択手段２１および２２によって選択された変調器が、予め記憶した周波数変調制御情報に従ってボーカル音信号の変調を行なう。
【００３８】
なお、複数の変調器４−１〜４−ｎのいずれか１を選択する方法には、上記（３）と同様に操作部またはマイク１に設けられたスイッチ１２若しくはマイク１に設けられた振動を感知するセンサ等を利用することができる。すなわち、スイッチ１２を１回押す度にボーカル音信号に変調を付与する変調器が４−１→４−２→…→４−ｎと切替わる構成としてもよい。また、複数の変調器に対応する複数のスイッチをマイク１に設け、利用者によりスイッチが押された場合にはそのスイッチに対応する変調器に切替わる構成としてもよい。さらに、振動を感知するセンサ等を利用する場合には、例えば、利用者がマイク１に振動を与える度に変調器が４−１→４−２→…→４−ｎと切替わる構成としてもよい。
【００３９】
本実施形態によれば、周波数変調制御情報を楽曲データ中に含ませる必要がなくなり、楽曲データのコンパクト化につながる。
【００４０】
なお、上記実施形態は、図７に示すような構成としてもよい。すなわち、複数の周波数変調器４−１〜４−ｎの他に、複数の振幅変調器４ａ―１〜４ａ―ｎを設け、上記実施形態と同様に複数の振幅変調器４ａ−１〜４ａ−ｎの前後には、変調器選択手段２１、２２を設ける。これにより、歌唱者の選択によって、複数の振幅変調器４ａ−１〜４ａ−ｎのうちのいずれか、および複数の周波数変調器４−１〜４−ｎのうちのいずれかを切替えることができる構成とする。なお、１台の振幅変調器および１台の周波数変調器を選択するには、上記実施形態と同様に、マイクに設けられたスイッチ若しくは振動を感知するセンサ等を利用することができる。また、以下のａ〜ｃに示す選択方法のいずれかを採ることができる構成としてもよい。
【００４１】
ａ．利用者が、複数の振幅変調器のうちから１台を選択し、これとは独立に複数の周波数変調器のうちからも１台を選択する構成とする。
【００４２】
ｂ．複数の振幅変調器のうちの１台が選択されると、これと連動して、複数の周波数変調器のうちの１台が選択されるように構成する。すなわち、例えば、図７において、振幅変調器４ａ−１〜４ａ−ｎはそれぞれ周波数変調器４−１〜４−ｎに対応しており、利用者により振幅変調器４ａ−１が選択された場合にはこれと連動して周波数変調器４−１が選択される構成とする。
【００４３】
ｃ．振幅変調器と周波数変調器の組み合わせを複数種類定めておき、この中から利用者に選択させる。すなわち、例えば、
歌手Ａ    振幅変調器４−１    周波数変調器４−２
歌手Ｂ    振幅変調器４−３    周波数変調器４−１
歌手Ｃ    振幅変調器４−１    周波数変調器４−４
…            …                  …
という具合に種々の歌手に似たビブラートを付与することができる振幅変調器と周波数変調器の組み合わせを示す情報を予めメモリ（図示せず）に登録しておく。利用者がマイクに設けられたスイッチを操作すると、順次歌手Ａ→歌手Ｂ→歌手Ｃ→…、という具合に所定の歌手に対応した振幅変調器と周波数変調器の組み合わせを示す情報が読み出され、その情報に基づいて振幅変調器と周波数変調器が選択される。
【００４４】
本実施形態によれば、上記実施形態よりもさらに複雑で多様なビブラートを、ボーカル音に付与することができる。
【００４５】
上記第１の実施形態においては、マイク１により取り込まれた音声信号（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換器２によってディジタル信号に変換してから変調を施し、Ｄ／Ａ変換器９によってアナログ信号に戻して出力する構成としたが、Ａ／Ｄ変換器２およびＤ／Ａ変換器９を設けることなく、マイク１により取り込まれた音声信号に変調を施す構成としてもよい。また、上記第１の実施形態ではディジタル信号のミキシングを行うミキサ８を使用したが、これをアナログミキサに変えてもよい。この場合、ＭＩＤＩ音源７とミキサ８との間にはＤ／Ａ変換器を追加する必要があるが、マイク１からの音声信号に変調を施してミキサ８に供給する信号処理系をアナログ回路で構成することができる。
【００４６】
Ｂ．第２の実施形態
本実施形態は、上記第１の実施形態において、図８に示すマイクを使用するものである。
【００４７】
図８において、３１はマイク本体、３２はマイクユニット、３３は変調信号発生手段、３４はアンプ、３５は振幅変調器である。マイクユニット３２は、通常のマイクに用いられているものと同様のものであり、歌唱者が発するボーカル音を音声信号に変換して出力する。変調信号発生手段３３は、マイク本体３１に固定されており、歌唱者によってマイク本体３１に振動または加速が与えられることによって変調信号を出力する。アンプ３４は、変調信号発生手段３３から出力された変調信号を増幅して出力する。振幅変調器３５は、例えば、利得可変増幅器等によって構成されており、マイクユニット３２から供給される音声信号を、上記アンプ３４から出力される変調信号によって振幅変調して出力する。以上説明した各装置は、マイク本体３１に内蔵されている。
【００４８】
また、変調信号発生手段３３は、圧電素子４１、ばね４２、ダンパ４３、荷重４４で構成されている。ここで、圧電素子４１は、マイク本体３１に固定されている。ばね４２は、この圧電素子４１に一端が固定されている。そして、ばね４２の他端には荷重４４が取り付けられている。ダンパ４３は、荷重４４の振動を減衰させるためのものである。
【００４９】
このような構成において、歌唱者によってマイク本体３１に振動または加速が与えられると、荷重４４が振動し、この振動が、ばね４２およびダンパ４３を介して圧電素子４１に伝達される。圧電素子４１は、振動が与えられることによって変調信号を出力する。該変調信号はアンプ３４によって増幅された後、振幅変調器３５に供給される。
【００５０】
振幅変調器３５は、マイクユニット３２から供給される音声信号を、アンプ３４から供給される変調信号によって変調して出力する。変調された音声信号はカラオケ装置本体に供給され、ＭＩＤＩ音源によって生成された伴奏音等の楽音信号と混合された後、Ｄ／Ａ変換器およびアンプを介してスピーカより出力される。
【００５１】
本実施形態によれば、歌唱者がマイク本体３１を動かす動作に対応して、音声信号にビブラート効果を付与することができる。なお、本実施形態においては、ビブラート効果付与のための手段がマイクに設けられているので、カラオケ装置本体にビブラート効果付与のための装置を設けなくてよい。勿論、マイクとカラオケ装置本体の両方に、ビブラート効果付与のための手段を設けることを妨げるものではない。
【００５２】
また、上記第２の実施形態は、図９に示すような構成としてもよい。図９は、本発明の第２の実施形態であるマイクロホンの変形例の構成を示す図である。なお、図９に示す装置の各部において、前述した図８に示す装置と共通する部分については、同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００５３】
図９に示す実施形態においては、上記第２の実施形態における装置と比較して、変調信号発生手段の構成のみが異なる。本実施形態において、変調信号発生手段は、はずみ車５１、軸５２、支柱５３および圧電素子４１で構成されている。図８に示す構成と同様、圧電素子４１はマイク本体３１に固定されている。はずみ車５１は、軸５２を介して支柱５３と連結されており、この支柱５３は、起立した状態で圧電素子４１に固定されている。
【００５４】
このような構成において、歌唱者によってマイク本体３１に振動または加速が与えられると、はずみ車５１は支柱５３に設けられた軸５２を中心として回転する。ここで、はずみ車５１の重心は、回転の中心からずれているので、はずみ車５１の回転によって支柱５３に振動が生じ、この振動が支柱５３を介して圧電素子４１に伝達される。圧電素子４１は、この振動が与えられることによって変調信号を出力する。以後の動作は上記第２の実施形態と同様となる。
【００５５】
本実施形態においても、上記第２の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５６】
なお、以上説明した図８または図９に示す各マイクロホンはカラオケ装置に使用する他、カラオケ装置以外の装置に適用することを妨げるものではない。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、曲ごとに変調データを調整することができるので、個々のメロディー、その歌の歌手、歌詞に合ったビブラート効果を付与することができる（請求項1、２、３）。これにより、オリジナル曲の模写が容易となり、歌唱者に楽しみを提供できる。
【００５８】
また、変調データをエクスクルーシブメッセージとして楽曲データを構成する一部のトラック等に含ませる場合には、データのコンパクト化を図ることができる。
【００５９】
また、ボーカル音信号に対し、周波数変調の他、振幅変調も施す構成とした場合には（請求項４）、ボーカル音に対し、複雑な時間的変化を持ったビブラートをかけることができる。
【００６０】
また、マイクに取り付けたスイッチ等の切替えにより切替手段を制御する構成とした場合には（請求項５）、歌唱者が任意のタイミングでボーカル音にビブラートをかけることができる。
【００６１】
さらに、変調器を複数設け、それぞれに異なった変調データを記憶させ、歌唱者の３選択により当該変調器のいずれか１を特定する構成とした場合には（請求項６）、周波数変調制御情報を楽曲データに含める必要がないので、楽曲データのコンパクト化を図ることができる。
【００６２】
請求項７〜９に係る発明によれば、歌唱者がマイクを動かす動作に応じて、ボーカル音にビブラートをかけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態であるカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】  同実施形態における楽曲データの構成を示す図である。
【図３】  同楽曲データを構成するトラックの構成を示す図である。
【図４】  同楽曲データを構成するビブラートトラックの構成を示す図である。
【図５】  本発明の第１の実施形態の変形例であるカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
【図６】  本発明の第１の実施形態の変形例であるカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
【図７】  本発明の第１の実施形態の変形例であるカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
【図８】  本発明の第２の実施形態であるマイクロホンの構成を示す図である。
【図９】  本発明の第２の実施形態の変形例であるマイクロホンの構成を示す図である。
【符号の説明】
１……マイク、２……Ａ／Ｄ変換器、３……切替手段
４、４−１〜４−ｎ……変調器、４ａ−１〜４ａ−ｎ……振幅変調器
５……制御部、６……記憶装置
７……ＭＩＤＩ音源、８……ミキサ、９……Ｄ／Ａ変換器
１０……アンプ、１１……スピーカ、１２……スイッチ
２１、２２……変調器選択手段
３１……マイク本体、３２……マイクユニット、３３……変調信号発生手段
３４……アンプ、３５……振幅変調器
４１……圧電素子、４２……ばね、４３……ダンパ、４４……荷重
５１……はずみ車、５２……軸、５３……支柱
【図１】
0004085471.tif 000002
【図２】
0004085471.tif 000003
【図３】
0004085471.tif 000004
【図４】
0004085471.tif 000005
【図５】
0004085471.tif 000006
【図６】
0004085471.tif 000007
【図７】
0004085471.tif 000008
【図８】
0004085471.tif 000009
【図９】
0004085471.tif 000010