(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、
歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、
楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、
上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、
上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と
を備えることを特徴とする歌声発生装置。
【請求項２】
テンポの設定が可能なテンポ設定手段を備え、
上記検出手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、上記トリガー検出データによって示される音と同じ音が、上記マイクが発生した音声信号中に有るか否かを検出する時の間隔を変更し、
上記再生手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、少なくとも上記歌声の再生テンポと、上記歌声の再生ピッチとを変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の歌声発生装置。
【請求項３】
キーの設定が可能なキー設定手段を備え、
上記記録手段には、複数組の歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録しているとともに、
上記再生手段は、上記キー設定手段により設定された上記キーに基づいて上記複数組の歌セグメントデータから一つの歌セグメントデータを選択し、当該歌セグメントデータに基づいて歌声を再生する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の歌声発生装置。
【請求項４】
上記歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの末尾は、次の歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの先頭と時間的に重複する重複期間を有し、
上記重複期間においては、先行するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど小さくなり、後続するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど大きくなる
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の歌声発生装置。
【請求項５】
歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、
歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、
楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、
上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される時期に、上記マイクが発生した音声信号のレベルを検出し、当該レベルに応じたレベル検出信号を供給する検出手段と、
上記検出手段が供給する上記レベル検出信号が所定の閾値以上であるか否かを判定し、当該レベル検出信号が閾値以上である場合には、対応する上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号を送信する判定手段と、
上記判定手段により、上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号が送信された場合には、フレーズの再生を許可された上記歌セグメントデータのフレーズデータを抽出して送出する送出手段と、
上記時期に、上記マイクが発生した音声信号のピッチを検出し、当該ピッチに従って、上記送出手段により送出されたフレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更し、変更後のフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と
を備えることを特徴とする歌声発生装置。
【請求項６】
歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録するとともに、上記楽曲に対応する伴奏用の演奏データを記録した記録手段と、
歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、
楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、
上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、
上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と、
上記演奏データに基づき伴奏演奏の楽音を合成する音源と
を備える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、マイクを介して入力される歌い手の歌声とは別人の歌声を発生することができる歌声発生装置およびカラオケ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラオケ装置では、一般に、マイクを介して入力される歌い手の歌声がスピーカから放音される。また、通常の音響発生装置にマイクを接続した場合でも、同様に歌い手の歌声がスピーカから放音される。しかし、マイクを持って歌っている歌い手とは、別人、例えばプロ歌手の歌声がスピーカから発生するようにできれば、非常に印象的である。このように、入力された歌声と出力される歌声の声質を変える技術としては、歌い手の歌声のフォルマントをシフトする技術がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フォルマントをシフトする技術では、出力される歌声の声質を所望の声質、例えばプロ歌手の歌う声質に近づけることはできるが、完全に一致させるのは難しい。
【０００４】
本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、マイクを介して入力される歌い手の歌声とは別の所定の歌声を発生することができる歌声発生装置およびカラオケ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る歌声発生装置は、歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るカラオケ装置は、歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録するとともに、上記楽曲に対応する伴奏用の演奏データを記録した記録手段と、歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と、上記演奏データに基づき伴奏演奏の楽音を合成する音源とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、歌い手の歌声に基づいてマイクから発生した音声信号に含まれるトリガーを、歌セグメントデータに応じて定まる所定の時に、検出手段が検出すると、歌セグメントデータに基づいて再生手段が歌声を再生する。歌セグメントデータは、所定の声質を有する歌声（例えばプロ歌手の歌声）による一つの曲の歌声から生成されたものであり、例えば、一つの曲を分解した各フレーズまたは音素に対応する。従って、再生される歌声は、例えばプロ歌手の歌声であって、歌い手の歌声とは異なり、楽しみを増やすことが可能である。
また、所定の時に音声信号に含まれるトリガーを検出した場合に歌声を再生するので、歌い手が歌うのを中断することによりトリガーが検出されない場合には歌声も再生されない。従って、歌い手が歌唱を続けるか否かにより歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【０００８】
上記装置において、テンポの設定が可能なテンポ設定手段を備え、上記検出手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、上記トリガー検出データによって示される音と同じ音が、上記マイクが発生した音声信号中に有るか否かを検出する時の間隔を変更し、上記再生手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、少なくとも上記歌声の再生テンポと、上記歌声の再生ピッチとを変更するようにしてもよい。
この場合には、テンポの設定に応じて、再生される歌声のテンポを変更するだけでなく、再生される歌声のピッチも変更するので、単に歌声のテンポを変更するのに比べて、歌声を自然な声に近づけることができる。また、設定されたテンポに従って、上記トリガーの有無を検出する時の間隔を変更するので、マイクに入力する歌い手は、そのテンポに応じて歌えばよい。
【０００９】
さらに、キーの設定が可能なキー設定手段を備え、上記記録手段には、複数組の歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録しているとともに、上記再生手段は、上記キー設定手段により設定された上記キーに基づいて上記複数組の歌セグメントデータから一つの歌セグメントデータを選択し、当該歌セグメントデータに基づいて歌声を再生するようにしてもよい。
この場合には、キーを設定することにより、同一の声質の複数のキーの歌声を選択して、楽しむことができる。
また、上記検出手段は、ピッチが所定の範囲にある音を同じ音として検出してもよい。
また、上記歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの末尾は、次の歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの先頭と時間的に重複する重複期間を有し、上記重複期間においては、先行するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど小さくなり、後続するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど大きくなるようにしてもよい。
また、本発明に係る歌声発生装置は、歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される時期に、上記マイクが発生した音声信号のレベルを検出し、当該レベルに応じたレベル検出信号を供給する検出手段と、上記検出手段が供給する上記レベル検出信号が所定の閾値以上であるか否かを判定し、当該レベル検出信号が閾値以上である場合には、対応する上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号を送信する判定手段と、上記判定手段により、上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号が送信された場合には、フレーズの再生を許可された上記歌セグメントデータのフレーズデータを抽出して送出する送出手段と、上記時期に、上記マイクが発生した音声信号のピッチを検出し、当該ピッチに従って、上記送出手段により送出されたフレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更し、変更後のフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
【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。
１．第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係るカラオケ装置（歌声発生装置）を示す。このカラオケ装置は、バス１０を介して接続されたＨＤ（ハードディスク）１２と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１３と、操作入力部１４と、シーケンサ１５と、音源１６と、音声再生部１７とを備える。
【００１１】
ＨＤ１２には、多数の曲の伴奏のために、例えばＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）規格に準拠した各曲の演奏シーケンスデータＤpが格納されている。演奏シーケンスデータＤpは、ヘッダと、ヘッダに後続する楽音データ、効果データおよび歌詞データからなる。ヘッダには、曲番号、曲の演奏時間（長さ）等、曲に関する各種の情報が格納されている。楽曲データは、発音／消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を指定するために用いられる。効果データは、演奏楽音にエコー、リバーブ等の各種エフェクト処理を施すために用いられる。歌詞データは、図示しないモニタに歌詞を表示するために用いられる。これらの楽音データ、効果データおよび歌詞データのそれぞれは、複数のイベントデータと各イベント間の時間間隔を示すデュレーションデータからなるシーケンスデータである。
【００１２】
さらにＨＤ１２には、後述するプロ歌手再生モードでのプロ歌手の歌声を再生するために、複数の曲に係る歌セグメントデータＤvが格納されている。歌セグメントデータＤvは次のようにして生成される。まず、図２に示すように、プロ歌手によって歌われた一つの曲の歌声を分解して複数のフレーズにする。そして、各フレーズに基づいて、複数のフレーズデータを生成する。各フレーズデータは、発音／消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示す。次に、各フレーズデータに、曲番号（曲の識別子）、セグメントタイプ（ＳＴ）、シーケンスナンバ（ＳＮ）およびトリガー検出データを付与することによって、歌セグメントデータＤvが生成される。
【００１３】
一つの曲の歌声を全て再生するには、その歌声データに基づいて生成された多数の歌セグメントデータＤvが必要となる。曲番号は、生成元の曲を識別するために使用される。セグメントタイプ（ＳＴ）は、対応するフレーズデータが、一つの歌声データにおいて、最初か、中間か、最後かを識別するために使用される。シーケンスナンバ（ＳＮ）は、一つの歌声データにおける対応するフレーズデータの再生すべき順序を示す。トリガー検出データは、対応するフレーズデータを再生するのに必要なトリガーとなる歌い手の声のピッチおよびそのトリガーを検出すべき時期を示す。例えば、歌手の歌声による１つのフレーズが演奏開始後の所定の時期にＣのピッチで始まる場合には、そのフレーズの再生のためには、マイクを持って歌う歌い手が演奏開始後の所定の時期にＣのピッチで発音する必要があり、この発音がなければそのフレーズは再生されない。かかる歌セグメントデータＤvは、ＡＤＰＣＭ（Adaptive Differential Pulse Code Modulation）などの手法により圧縮されていてもよい。
【００１４】
操作入力部１４には、操作者が曲やモードを選択入力する。これらの入力に応じて、操作入力部１４は、曲選択信号Ｓsおよびモード選択信号Ｓmを生成する。操作者が選択できるモードには、伴奏とともにマイク１８から入力される歌い手の歌声を発生することができる通常モードと、伴奏とともにプロ歌手の歌声を発生することができるプロ歌手再生モードとがある。
【００１５】
曲選択信号Ｓsおよびモード選択信号Ｓmは、演奏を制御するシーケンサ１５に供給される。また、モード選択信号Ｓmは、音声再生部１７に供給される。シーケンサ１５および音声再生部１７は、モード選択信号Ｓmが通常モードとプロ歌手再生モードのいずれを示すかによって異なる動作を行う。以下、通常モードとプロ歌手再生モードの場合の各部の動作を説明する。
【００１６】
まず、通常モードでは、シーケンサ１５は、選択された曲に対応する演奏シーケンスデータＤpをＨＤ１２から読み出して、ＲＡＭ１３に転送する。そして、シーケンサ１５は、ＲＡＭ１３に転送された１曲の演奏シーケンスデータＤpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源１６に送出する。音源１６は、演奏シーケンスデータＤpに含まれる楽曲データに基づいて電子楽音データを生成する。電子楽音データは加算器２０を介して、Ｄ／Ａ変換器２２に供給され、Ｄ／Ａ変換器２２によってアナログ信号に変換され、このアナログ信号に基づいて、スピーカ２３は伴奏楽曲を連続的に発生する。
【００１７】
通常モードでは、ＨＤ１２に格納された歌セグメントデータＤvは使用されず、歌い手の歌声に基づいてマイク１８から発生した歌声信号に基づいてスピーカ２３が鳴動する。具体的には、マイク１８から発生した歌声信号はＡ／Ｄ変換器１９に供給されて、Ａ／Ｄ変換器１９によりディジタルの歌声信号Ｓvに変換される。歌声信号Ｓvは音声再生部１７に供給され、通常モードで、音声再生部１７は歌声信号Ｓvを加算器２０に転送する。加算器２０は、音源１６からの電子楽音データと歌声信号ＳvとをミキシングしてＤ／Ａ変換器２２に供給する。これにより、伴奏音とともに歌い手の歌声がスピーカ２３から発生する。
【００１８】
一方、プロ歌手再生モードでは、シーケンサ１５は選択された演奏シーケンスデータＤpだけでなく、その曲に対応する（同曲番の）全ての歌セグメントデータＤvをＨＤ１２から読み出して、ＲＡＭ１３に転送する。そして、シーケンサ１５は、ＲＡＭ１３に転送された１曲の演奏シーケンスデータＤpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源１６に送出する。これにより、通常モードと同様に、スピーカ２３は伴奏楽曲を中断することなく連続的に発生する。
【００１９】
また、プロ歌手再生モードでは、シーケンサ１５は、ＲＡＭ１３に転送された歌セグメントデータＤvを読み出して、各歌セグメントデータＤvに含まれるフレーズデータを抽出しながら、音声再生部１７に送出する。この際には、各歌セグメントデータＤvに含まれるシーケンスナンバ（図２参照）により、ＲＡＭ１３から読み出すべき歌セグメントデータＤvの順序がシーケンサ１５で把握される一方、セグメントタイプにより、ＲＡＭ１３から読み出すべき残りのフレーズデータの有無がシーケンサ１５で判断される。
【００２０】
音声再生部１７には、上記の歌声信号ＳvがＡ／Ｄ変換器１９から供給されるが、プロ歌手再生モードでは、音声再生部１７はディジタル歌声信号を使用せず、歌セグメントデータＤvから抽出されたフレーズデータに基づいて、プロ歌手の歌声による再生フレーズデータを生成して加算器２０に転送する。加算器２０は、音源１６からの電子楽音データと再生フレーズデータとをミキシングしてＤ／Ａ変換器２２に供給する。これにより、伴奏音とともにプロ歌手の歌声がスピーカ２３から発生する。
【００２１】
ただし、プロ歌手再生モードにおいて、シーケンサ１５は、所定の時に歌声信号Ｓvに含まれるべき上記トリガーの有無を検出し、所定の時にトリガーが検出されなければ、そのトリガーに対応する歌セグメントデータＤvのフレーズデータを音声再生部１７に送出せず、プロ歌手の歌声によるそのフレーズが再現されないようにしている。図３を参照して、シーケンサ１５の詳細を説明する。
【００２２】
図３に示すように、シーケンサ１５は、バス１０に接続されたデータ転送制御部３０を備える。データ転送制御部３０は、操作入力部１４からバス１０を介してモード選択信号Ｓmが供給されると、これを参照して自身に設定されているモードを変更するとともに、モード選択信号Ｓmをモード変更部３１に転送する。
【００２３】
モード変更部３１は、モード選択信号Ｓmに基づいてレベル検出部３２およびピッチ検出部３３を制御する。具体的には、モード選択信号Ｓmが通常モードを示すのであれば、レベル検出部３２およびピッチ検出部３３にオフ信号を供給し、これらがＡ／Ｄ変換器１９からの歌声信号Ｓvを検出しないようにする。一方、モード選択信号Ｓmがプロ歌手再生モードを示すのであれば、レベル検出部３２およびピッチ検出部３３にオン信号を供給し、これによりレベル検出部３２はＡ／Ｄ変換器１９からの歌声信号Ｓvのレベル（振幅）を検出し、このレベルに応じたレベル検出信号をトリガー判定部３４に供給するとともに、ピッチ検出部３３は歌声信号Ｓvのピッチ（基本周波数）を検出し、このピッチに応じたピッチ検出信号をトリガー判定部３４に供給する。
【００２４】
また、データ転送制御部３０は、操作入力部１４から曲選択信号Ｓsが入力されると、設定されたモードに応じて、選択された曲の演奏のためのデータの転送を行う。すなわち、通常モードでは、データ転送制御部３０は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータＤpのみをＨＤ１２からＲＡＭ１３に転送し、ＲＡＭ１３からその演奏シーケンスデータＤpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源１６に転送し、連続的な伴奏楽曲の演奏を実現させる。
【００２５】
一方、プロ歌手再生モードでは、データ転送制御部３０は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータＤpと歌セグメントデータＤvをＨＤ１２からＲＡＭ１３に転送する。そして、データ転送制御部３０は、ＲＡＭ１３からその演奏シーケンスデータＤpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源１６に転送し、連続的な伴奏楽曲の演奏を実現させる。この場合において、データ転送制御部３０は、ＲＡＭ１３から歌セグメントデータＤvを読み出してトリガー判定部３４に転送する。
【００２６】
トリガー判定部３４は、各歌セグメントデータＤvに含まれるトリガー検出データ（図２参照）を参照する。上記の通り、トリガー検出データは、対応するフレーズデータを再生するのに必要なトリガーとなる歌い手の声のピッチおよびそのトリガーを検出すべき時期を示す。トリガー判定部３４は、トリガー検出データに示された時期に、レベル検出部３２から受信したレベル検出信号が所定の閾値以上であるか否か、およびピッチ検出部３３から受信したピッチ検出信号がトリガー検出データに示されたピッチと類似の範囲であるか否か判定し、その判定結果信号Ｓrをデータ転送制御部３０に送信する。
【００２７】
具体的には、レベル検出信号が閾値以上であり、かつピッチ検出信号がトリガー検出データに示されたピッチと類似の範囲である場合には、対応する歌セグメントデータＤvのフレーズ再生を許可する判定結果信号Ｓrをトリガー判定部３４は送信する。しかし、レベル検出信号が閾値未満であるか、またはピッチ検出信号がトリガー検出データに示されたピッチと非類似である場合には、対応する歌セグメントデータＤvのフレーズ再生を不可とする判定結果信号Ｓrをトリガー判定部３４は送信する。判定結果信号Ｓrには、判定された歌セグメントデータＤvのシーケンスナンバが示されており、判定結果信号Ｓrを受信したデータ転送制御部３０は、フレーズ再生を許可されたシーケンスナンバに対応するフレーズデータだけを歌セグメントデータＤvから抽出し、そのフレーズデータを音声再生部１７に送出する。一方、フレーズ再生を不可とする判定結果信号Ｓrを受信したら、データ転送制御部３０はシーケンスナンバに対応する歌セグメントデータＤvを破棄する。
【００２８】
従って、各歌セグメントデータＤvのトリガー検出データに示される時期に所定レベル以上のトリガー音をマイク１８を持って歌う歌い手が発音した場合に限り、その歌セグメントデータＤvに対応するフレーズがプロ歌手の歌声でスピーカ２３から発音される。再生される歌声は、プロ歌手の歌声であって、マイク１８に入力される歌い手の歌声とは異なり、しかもプロ歌手の歌い回しも再現されるので、楽しみを増やすことが可能である。一方、トリガー音を歌い手が発音しなければ、または所定レベル以上の適切なピッチで発音しなければ、対応するフレーズはスピーカ２３から発音されない。
【００２９】
例えば、図４に示すように、「あの夢の」というフレーズと「続き」というフレーズを有する曲を演奏する場合、「あの夢の」のフレーズに応じた時期に歌い手が「あ」の音（トリガー音）を所定レベル以上で適切なピッチで発音すると、「あの夢の」というフレーズがプロ歌手の歌声で再生され、「続き」というフレーズに応じた時期に歌い手が「つ」の音（トリガー音）を所定レベル以上で適切なピッチで発音すると、「続き」というフレーズがプロ歌手の歌声で再生される。そうでなければ、「あの夢の」および「続き」の少なくとも一方のフレーズは再生されない。一方、伴奏楽曲は図４に示すように連続的に再生される。
【００３０】
つまり、伴奏楽曲が連続的に再生されるのに対して、歌声は歌い手が適切に歌う限り再生され、歌い手が歌うのを中断することによりトリガーが検出されない場合には歌声も再生されない。従って、歌い手が歌唱を続けるか否かによりプロ歌手の歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【００３１】
なお、歌い手がマイク１８に入力する音が厳密に曲の譜面通りになるとは限らないので、各トリガー検出データに示すトリガーを検出すべき時期は、一つの瞬間とはせず、１秒程度の長さの範囲を持つようにし、その範囲内に適切なトリガー音があれば、対応フレーズがスピーカ２３から発音するようにするとよい。
【００３２】
上記の実施形態において、各歌セグメントデータＤvは、１曲のフレーズの発音／消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示すフレーズデータを有しており、一つのフレーズデータに基づいて、スピーカ２３から一つのフレーズの歌声が発生するが、これに限ることなく、歌セグメントデータＤvを１曲の歌声を構成する各音素ごとに生成してもよい。すなわち、プロ歌手によって歌われた一つの曲の歌声を分解して複数の音素にする。そして、各音素に基づいて、複数の音素データを生成する。各音素データは、発音／消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示す。次に、各音素データに、曲番号（曲の識別子）、セグメントタイプ（ＳＴ）、シーケンスナンバ（ＳＮ）およびトリガー検出データを付与することによって、歌セグメントデータＤvが生成される。
【００３３】
この場合には、各音素データに対して、トリガー音の検出がされ、適切なトリガー音が検出された場合には対応する音素がスピーカ２３から発音され、そうでなければ音素はスピーカ２３から発音されない。従って、フレーズごとに歌セグメントデータＤvを生成した場合に比べて、歌声の発生の制御が短い時間間隔で行われ、歌い手の発音の有無と、スピーカ２３によるプロ歌手の発音の有無との関係が密接になり、歌い手はあたかも自分の声でプロ歌手の歌声を制御しているように実感できる。
【００３４】
２．第２実施形態
第１実施形態では、１曲の歌声を分解して得た複数のフレーズに基づいて生成された複数のフレーズデータに基づいて、プロ歌手の歌声が再生されるが、この改良例として次に説明する第２実施形態のようにしてもよい。図５を参照しながら、第２実施形態による歌セグメントデータＤvについて説明する。
【００３５】
まず、プロ歌手によって歌われた一つの曲の歌声から複数のフレーズを抽出する。この際には、最初のフレーズ以外のフレーズが直前のフレーズの末尾を含むようにする。次に、各フレーズに基づいて、複数のフレーズデータを生成する。各フレーズデータは、発音／消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示す。最後のフレーズ以外の各フレーズデータにおいては、対応するフレーズの再生時に末尾に向かうほど徐々に音のレベルが小さくなるように音量が設定される。また、最初のフレーズ以外の各フレーズにおいては、対応するフレーズの再生時に先頭から徐々に音のレベルが大きくなるように音量が設定される。
【００３６】
次に、各フレーズデータに、曲番号（曲の識別子）、セグメントタイプ（ＳＴ）、シーケンスナンバ（ＳＮ）およびトリガー検出データを付与することによって、歌セグメントデータＤvが生成される。最初のフレーズ以外の各フレーズに対応する歌セグメントデータＤvにおいて、トリガー検出データに含まれるトリガー音を検出すべき時期は、直前のフレーズを再生すべき時間内にある。
【００３７】
第２実施形態のカラオケ装置は、図１および図３に示す第１実施形態のカラオケ装置と同様である。ただし、音声再生部１７は、プロ歌手再生モードにおいて、各フレーズの再生時には、その前または後のフレーズも混合して再生できるようになっている。この構成において、連続する歌セグメントデータＤvのフレーズデータがトリガー判定部３４により許可されたなら、データ転送制御部３０は当該フレーズデータを連続して音声再生部１７に送信する。各フレーズデータにおいては、再生時に末尾に向かうほど徐々に音のレベルが小さくなり、先頭から徐々に音のレベルが大きくなるように音量が設定されているので、前後のフレーズを混合して再生することによりクロスフェードされる。この結果、スピーカ２３から発生する歌声については、連続するフレーズのつながりが円滑に聴取される。
【００３８】
３．第３実施形態
次に、本発明に係る第３実施形態を説明する。第３実施形態に係るカラオケ装置は図１に示す第１実施形態のカラオケ装置と同様である。ただし、第３実施形態では、曲の再生テンポを変更することができるようになっている。操作者は、操作入力部１４に曲やモードだけでなく、テンポを選択入力することができる。テンポの選択入力に応じて、操作入力部１４はテンポ選択信号Ｓtを生成する。テンポ選択信号Ｓtは、シーケンサ１５に入力される。
【００３９】
図６は第３実施形態に係るシーケンサ１５を示す。このシーケンサ１５は、図３に示す第１実施形態のシーケンサ１５に加えて、ピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１を備える。データ転送制御部３０は、操作入力部１４からテンポ選択信号Ｓtが供給されると、そのテンポ選択信号Ｓtを記憶するとともに、テンポ選択信号Ｓtをピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１に転送する。以後、データ転送制御部３０、ピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１は、選択されたテンポに従った動作を行う。
【００４０】
すなわち、通常モードで曲選択信号Ｓsが供給されると、データ転送制御部３０は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータＤpのみをＨＤ１２からＲＡＭ１３に転送し、ＲＡＭ１３からその演奏シーケンスデータＤpを読み出して音源１６に送出する。ただし、スピーカ２３で再生される伴奏音のテンポが変更されるように、データ転送制御部３０は、演奏シーケンスデータＤpに含まれるデュレーションデータを変換した後、変換後の演奏シーケンスデータＤpを音源１６に転送する。
【００４１】
一方、プロ歌手再生モードで曲選択信号Ｓsが供給されると、データ転送制御部３０は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータＤpと歌セグメントデータＤvをＨＤ１２からＲＡＭ１３に転送する。そして、データ転送制御部３０は、ＲＡＭ１３からその演奏シーケンスデータＤpを読み出して音源１６に送出する。この場合も、データ転送制御部３０は、演奏シーケンスデータＤpに含まれるデュレーションデータを変換した後、変換後の演奏シーケンスデータＤpを音源１６に転送する。
【００４２】
この場合において、データ転送制御部３０は、ＲＡＭ１３から歌セグメントデータＤvを読み出してトリガー判定部３４に送出する。ただし、テンポ選択信号Ｓtに応じて、データ転送制御部３０は、各歌セグメントデータＤvに含まれるトリガー検出データの示すトリガーを検出すべき時期を変更し、変更後の歌セグメントデータＤvをトリガー判定部３４に送出する。これにより、テンポ選択信号Ｓtの指定に応じて、トリガーを検出すべき時期が早められたり遅くされたりする。
【００４３】
また、データ転送制御部３０は、歌セグメントデータＤvのフレーズ（または音素）再生を許可する判定結果信号Ｓrをトリガー判定部３４から受信すると、フレーズ再生を許可されたシーケンスナンバに対応するフレーズデータを歌セグメントデータＤvから抽出する。そして、テンポ選択信号Ｓtに応じてそのフレーズデータを伸長または縮小し、長さを調節したフレーズデータをピッチ変更部４０に送出する。
【００４４】
フレーズデータを受信したピッチ変更部４０は、テンポ選択信号Ｓtの指定に応じて、フレーズデータ（または音素データ）のピッチを変更し、変更したフレーズデータをフォルマントシフト部４１に送出する。フォルマントシフト部４１は、テンポ選択信号Ｓtの指定に応じて、フレーズデータのフォルマントをシフトし、シフトしたフレーズデータを音声再生部１７に送出する。このようにピッチ変更およびフォルマントシフトをするのは、音声の再生速度を単に変更しただけでは、スピーカ２３で再生される歌声の音程および声質が元のプロ歌手の歌声に係る音程および声質から変化してしまうためである。つまり、ピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１は、スピーカ２３で再生される歌声が元のプロ歌手の歌声の音程および声質になるように、テンポ選択信号Ｓtに応じて、ピッチおよびフォルマントを補正する。
【００４５】
上記のようにデュレーションが変換された演奏シーケンスデータＤpに基づいて、音源１６では電子楽音データが生成される。また、長さ、ピッチおよびフォルマントが変更されたフレーズデータに基づいて、音声再生部１７では再生フレーズデータが生成される。電子楽音データと再生フレーズデータは、加算器２０でミキシングされた後、Ｄ／Ａ変換器２２でアナログ信号に変換され、このアナログ信号に基づいて、スピーカ２３は選択されたテンポの伴奏演奏と歌声再生を行う。
【００４６】
上記より明らかなように、この実施形態では、伴奏演奏と再生される歌声のテンポの変更が可能であるだけでなく、再生される歌声のピッチおよびフォルマントを補正するので、再生される歌声の音程および声質が損なわれず、元のプロ歌手の歌声に近似したものとなる。
【００４７】
さらにトリガー音を検出すべき時もテンポ選択信号Ｓtにより変更されるので、第１実施形態と同様に、トリガー判定部３４はマイク１８から入力される歌い手の声に含まれるトリガー音の検出が可能である。従って、歌声は歌い手が適切に歌う限り再生され、歌い手が歌うのを中断することによりトリガーが検出されない場合には歌声も再生されない。従って、歌い手が歌唱を続けるか否かによりプロ歌手の歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【００４８】
４．第４実施形態
次に、本発明に係る第４実施形態を説明する。第４実施形態に係るカラオケ装置は、第３実施形態と同様の構成である。ただし、操作入力部１４（図１参照）では、複数段階のキーの設定が可能となっている。例えば、基本のキーを０として、それより低い−１，−２のキーと、０より高い＋１，＋２のキーの５段階にすることができる。操作入力部１４は、設定されたキーに対応するキー制御信号をシーケンサ１５のデータ転送制御部３０に供給し、データ転送制御部３０はキー制御信号をピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１に転送する。
【００４９】
ピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１は、テンポ選択信号Ｓtだけでなくキー制御信号に従って、フレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更する。これにより、設定されたテンポおよびキーに対応し、なおかつ自然なプロ歌手の歌声に近似した歌声が再生される。
【００５０】
５．第５実施形態
次に、図９を参照しながら、本発明に係る第５実施形態を説明する。第５実施形態に係るカラオケ装置は第３実施形態のカラオケ装置と類似する。ただし、シーケンサ１５の動作、特に、トリガー音の検出と、フレーズデータ（または音素データ）の加工の点で第５実施形態は第３実施形態と異なる。
【００５１】
すなわち、この実施形態では、トリガー判定部３４は、各歌セグメントデータＤvに含まれるトリガー検出データに示された時期に、レベル検出部３２から受信したレベル検出信号が所定の閾値以上であるか否かのみを判定し、その判定結果信号Ｓrをデータ転送制御部３０に送信する。具体的には、レベル検出信号が閾値以上である場合には、対応する歌セグメントデータＤvのフレーズ（または音素）再生を許可する判定結果信号Ｓrをトリガー判定部３４は送信する。しかし、レベル検出信号が閾値未満である場合には、対応する歌セグメントデータＤvのフレーズ再生を不可とする判定結果信号Ｓrをトリガー判定部３４は送信する。従って、歌い手の声が所定のピッチからはずれていても、あるレベル以上の声さえマイク１８に入力さえしていれば、プロ歌手の歌声による歌声の再生が継続する。
【００５２】
一方、Ａ／Ｄ変換器１９からのディジタルの歌声信号Ｓvを受信したピッチ検出部３３が出力するピッチ検出信号は、この実施形態では、トリガーの判定のためには用いられない。ただし、ピッチ検出信号は、ピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１に供給される。ピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１は、テンポ選択信号Ｓtに従って、フレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更するだけでなく、ピッチ検出信号に従って、フレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更する。この際には、再生されるプロ歌手の歌声のピッチが、マイク１８に入力される歌い手の歌声のピッチに等しくなるようにする。
【００５３】
これによれば、再生される歌声のピッチを歌い手が自分の歌声で制御することができるので、さらに楽しみを増すことができる。各フレーズデータに対応して歌セグメントデータを生成した場合には、各フレーズごとにピッチおよびフォルマントを変更するよりも、一つのフレーズの途中で歌い手のピッチが再生すべきピッチから異なったならば、ピッチ変更部４０およびフォルマントシフト部４１は、その時の音素のピッチを変更するのが好ましい。
【００５４】
６．第６実施形態
次に、本発明に係る第６実施形態を説明する。第６実施形態に係るカラオケ装置は、上記のいずれかの実施形態と同様の構成である。ただし、操作入力部１４（図１参照）では、複数段階のキーの設定が可能となっている。例えば、基本のキーを０として、それより低い−１，−２のキーと、０より高い＋１，＋２のキーの５段階にすることができる。操作入力部１４は、設定されたキーに対応するキー制御信号をシーケンサ１５のデータ転送制御部３０に供給し、データ転送制御部３０はそのキー制御信号を記憶する。
【００５５】
ＨＤ１２には、同一の曲を同一のプロ歌手が複数のキーで歌った複数の歌声から生成された歌セグメントデータＤvが記録されている。すなわち、−２，−１，０，＋１，＋２の５つのキーで同一のプロ歌手が歌った５つの歌声に基づいて、歌セグメントデータＤvが記録されている。一つの曲について、記録すべきデータの量が上記実施形態の５倍である。各歌セグメントデータＤvには、曲の識別子（曲番）だけでなく、対応するキーを示すキーの識別子も与えられている。
【００５６】
プロ歌手再生モードにおいて、データ転送制御部３０は、操作入力部１４から曲選択信号Ｓsが入力されると、選択された曲に関する演奏シーケンスデータＤpと歌セグメントデータＤvをＨＤ１２からＲＡＭ１３に転送する。この際には、曲選択信号Ｓsとキー制御信号に対応する歌セグメントデータＤvがＨＤ１２から読み出される。従って、設定されたキーでプロ歌手の歌声が再生され、さらに楽しみを増すことができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、歌い手の歌声と異なる歌声を再生することができ、楽しみを増やすことが可能である。また、歌い手が歌唱を続けるか否かにより歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態に係るカラオケ装置を示すブロック図である。
【図２】  第１実施形態に係るカラオケ装置で使用される歌セグメントデータを生成する過程を示す図である。
【図３】  第１実施形態に係るカラオケ装置のシーケンサの詳細を示すブロック図である。
【図４】  第１実施形態に係るカラオケ装置において再生される伴奏楽曲と歌とトリガー音の関係を示すタイミングチャートである。
【図５】  本発明の第２実施形態に係るカラオケ装置で使用される歌セグメントデータを生成する過程を示す図である。
【図６】  本発明の第３実施形態に係るカラオケ装置のシーケンサの詳細を示すブロック図である。
【図７】  第３実施形態に係るカラオケ装置において再生される伴奏楽曲と歌とトリガー音の関係を示すタイミングチャートである。
【図８】  本発明の第５実施形態に係るカラオケ装置のシーケンサの詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
１２…ＨＤ（ハードディスク、記録手段）、１４…操作入力部（テンポ設定手段、キー設定手段）、１５…シーケンサ（検出手段、再生手段）、１６…音源、１７…音声再生部（再生手段）、１８…マイク、２３…スピーカ（再生手段）、３０…データ転送制御部、３１…モード変更部、３２…レベル検出部（検出手段）、３３…ピッチ検出部（検出手段）、３４…トリガー判定部（検出手段）、４０…ピッチ変更部、４１…フォルマントシフト部、Ｄｐ…演奏シーケンスデータ、Ｄｖ…歌セグメントデータ
【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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