JP4888163B2 - Karaoke equipment - Google Patents
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Description
この発明は、マイクが収音した歌唱者の音声と楽曲音源で生成した楽曲音とをミキシングしてスピーカから放音するカラオケ装置、特に音響特性を良好に保つカラオケ装置に関するものである。 The present invention relates to a karaoke apparatus that mixes a singer's voice collected by a microphone and a music sound generated by a music sound source and emits the sound from a speaker, and more particularly to a karaoke apparatus that maintains good acoustic characteristics.
現在、一般の人々が気軽に音楽を楽しむ環境が様々ある。その一例として、カラオケボックスがある。カラオケボックスでは、さほど広くない閉空間内に歌唱者が使用するマイクと、マイクで収音した音声や、カラオケ演奏の楽曲音等をミキシングした音を放音するスピーカとが設置されている。このような環境では、環境に応じた固有の音響特性が存在し、利用者に好まれない音響特性を有することがある。また、このような環境では、音の伝送の閉ループが形成され、特定の周波数帯域の信号レベルが極端に高くなりハウリングが発生することもある。これらの問題に対しては、カラオケ装置内等にイコライザを設置し、当該イコライザにより音響特性を補正している。例えば、特許文献1は、ハウリングとなる周波数帯域の信号レベルを減衰させるようにイコライザを設定するものであり、特許文献2は、音声特性の補正は行うが、補正後の特性が極端なものにならないように、操作者によって補正レベルおよび補正周波数帯域を適宜設定するものである。
ところが、前述の音響特性補正システムでは、非常に高精度に音響特性を補正することが可能であるが、音響特性を補正するイコライザが多段のPEQ(パラメトリックイコライザ)をカスケード接続したものであったり、複雑な演算処理を要する演算器を用いるものであり、システムが高価なものとなってしまう。一方で、システムを低価格に抑えようとするには、リソース量を抑えなければならず、必然的にイコライジングに利用できるリソース量も少量に限られてしまう。したがって、例えば、PEQをカスケード接続してなるイコライザでは、段数が少なくなり、抑圧できるピークの数や、増強できるディップの数も限られてしまう。 However, in the acoustic characteristic correction system described above, it is possible to correct the acoustic characteristic with very high accuracy, but the equalizer for correcting the acoustic characteristic is a cascade connection of multi-stage PEQ (parametric equalizer), An arithmetic unit requiring complicated arithmetic processing is used, and the system becomes expensive. On the other hand, in order to keep the system at a low price, the amount of resources must be reduced, and the amount of resources that can be used for equalization is inevitably limited. Therefore, for example, in an equalizer formed by cascading PEQs, the number of stages is reduced, and the number of peaks that can be suppressed and the number of dips that can be increased are limited.
したがって、本発明の目的は、或程度の快適な音響環境を実現するとともにハウリングを確実に防止することで、利用者に不快感を与えない音響環境を安価で簡素に実現するカラオケ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a karaoke apparatus that realizes an acoustic environment that does not cause discomfort to the user at a low cost by realizing a certain level of comfortable acoustic environment and reliably preventing howling. There is.
この発明は、歌唱者の歌唱音声を収音して収音信号を生成するマイクと、楽曲データを再生して楽曲音信号を生成する楽曲音源と、収音信号と前記楽曲音信号とをミキシングして放音用信号を生成するミキシング手段と、放音用信号に基づいて所定空間内へ放音するスピーカと、を備えたカラオケ装置に関するものである。 The present invention mixes a microphone that collects a singing voice of a singer and generates a sound collection signal, a music sound source that reproduces music data and generates a music sound signal, and the sound collection signal and the music sound signal. Thus, the present invention relates to a karaoke apparatus including a mixing unit that generates a sound emission signal and a speaker that emits sound into a predetermined space based on the sound emission signal.
この発明のカラオケ装置は、ミキシング手段と前記スピーカとの間に挿入され、予め測定された前記スピーカから前記マイクに至る系の音響特性の所望音響特性に対するピーク抑圧やディップ増強を行う第1の固定イコライジング手段と、マイクとミキシング手段との間に挿入され、第1の固定イコライジング手段で補正されない、収音信号の周波数特性のピーク抑圧のみを行う第2の固定イコライジング手段と、楽曲音源とミキシング手段との間に接続され、楽曲音信号の周波数特性を音源用特定補正特性で調整する操作可能の音源用トーンコントローラと、を備える。そして、この発明のカラオケ装置は、第1の固定イコライジング手段と第2の固定イコライジング手段で補正されないピークやディップの周波数帯域が音源用特定補正特性の周波数帯域に一致すれば、音源用特定補正特性の周波数帯域に対応するピークおよびディップへの補正量を音源用特定補正特性の初期値として設定することを特徴としている。 The karaoke apparatus according to the present invention is a first fixed unit that is inserted between the mixing means and the speaker and performs peak suppression and dip enhancement on a desired acoustic characteristic of a system characteristic from the speaker to the microphone that is measured in advance. Equalizing means, second fixed equalizing means that is inserted between the microphone and the mixing means and is not corrected by the first fixed equalizing means, and that only performs peak suppression of the frequency characteristics of the collected sound signal, music sound source, and mixing means And a sound source tone controller operable to adjust the frequency characteristic of the music sound signal with the sound source specific correction characteristic. The karaoke apparatus according to the present invention has the sound source specific correction characteristic if the peak or dip frequency band that is not corrected by the first fixed equalizing means and the second fixed equalizing means matches the frequency band of the sound source specific correction characteristic. The correction amount to the peak and dip corresponding to the frequency band of is set as the initial value of the sound source specific correction characteristic.
この構成では、第1の固定イコライジング手段で、収音音声(歌唱音)および楽曲音を含む部屋全体の音響特性を所望音響特性に近づける補正を行う。すなわち、部屋全体の音響特性が所望音響特性に対して盛り上がっている部分(ピーク)と、凹んでいる部分(ディップ)とを検出して、ピークの抑圧やディップの増強を行う補正値を第1の固定イコライジング手段に設定する。また、第2の固定イコライジング手段で、前記部屋の音響特性における収音音声に関する部分の特性を所望音響特性に近づける補正を行う。すなわち、第1の固定イコライジング手段で補正を校了した状態で収音音声の音響特性が所望音響特性に対して盛りあがるピークを検出して、ピークの抑圧を行う補正値を第2の固定イコライジング手段に設定する。この際、安価なシステムでは第1、第2の固定イコライジング手段のリソースが少なく限られているので、全てのピークおよびディップを補正することができない場合がある。このため、本願では、カラオケ装置に装備されたユーザが特性を意図的に調整することができる音源用トーンコントローラを利用し、当該音源用トーンコントローラの音源用特定補正特性の調整周波数帯域が、前述の調整しきれないピークおよびディップの周波数帯域に一致することを検出すると、音源用特性補正特性の初期値(デフォルト値)を調整しきれないピークおよびディップの補正に利用する。 In this configuration, the first fixed equalizing means corrects the acoustic characteristics of the entire room including the collected sound (singing sound) and the music sound to be close to the desired acoustic characteristics. That is, the first correction value for suppressing the peak or increasing the dip is detected by detecting a portion (peak) where the acoustic characteristic of the entire room is higher than the desired acoustic characteristic and a concave portion (dip). Set to fixed equalizing means. Further, the second fixed equalizing means corrects the characteristic of the portion related to the collected sound in the acoustic characteristic of the room to be close to the desired acoustic characteristic. That is, when the correction is completed by the first fixed equalizing means, a peak in which the acoustic characteristic of the collected voice rises with respect to the desired acoustic characteristic is detected, and a correction value for suppressing the peak is set as the second fixed equalizing means. Set to. At this time, since the resources of the first and second fixed equalizing means are limited in an inexpensive system, all the peaks and dip may not be corrected. For this reason, in the present application, the tone frequency controller for the sound source that can be intentionally adjusted by the user equipped in the karaoke apparatus is used, and the adjustment frequency band of the sound source specific correction characteristic of the tone controller for the sound source When it is detected that the peak and dip frequency bands cannot be adjusted, the initial value (default value) of the sound source characteristic correction characteristic is used to correct the peak and dip that cannot be adjusted.
また、この発明のカラオケ装置は、第2の固定イコライジング手段とミキシング手段との間に接続され、収音信号の周波数特性をマイク用特定補正特性で調整する操作可能のマイク用トーンコントローラを備える。そして、この発明のカラオケ装置は、第1の固定イコライジング手段と第2の固定イコライジング手段で補正されないピークの周波数帯域がマイク用特定補正特性の周波数帯域に一致すれば、マイク用特定補正特性の周波数帯域に対応するピークへの補正量をマイク用特定補正特性の初期値として設定することを特徴としている。 Further, the karaoke apparatus of the present invention includes an operable microphone tone controller that is connected between the second fixed equalizing means and the mixing means and adjusts the frequency characteristic of the collected sound signal with the specific correction characteristic for microphone. Then, the karaoke apparatus of the present invention has the frequency of the specific correction characteristic for microphone if the peak frequency band not corrected by the first fixed equalizing means and the second fixed equalizing means matches the frequency band of the specific correction characteristic for microphone. The correction amount to the peak corresponding to the band is set as an initial value of the specific correction characteristic for microphone.
この構成では、さらに、カラオケ装置に装備されたユーザが特性を意図的に調整することができるマイク用トーンコントローラを利用し、当該マイク用トーンコントローラのマイク用特定補正特性の調整周波数帯域が、前述の調整しきれないピークの周波数帯域に一致することを検出すると、マイク用特性補正特性の初期値(デフォルト値)を調整しきれないピークの補正に利用する。 In this configuration, a microphone tone controller that can be used to intentionally adjust the characteristics of a user equipped in the karaoke apparatus is used, and the adjustment frequency band of the microphone specific correction characteristics of the microphone tone controller is the above-described adjustment frequency band. When it is detected that the frequency band of the peak that cannot be adjusted is matched, the initial value (default value) of the characteristic correction characteristic for microphone is used for correcting the peak that cannot be adjusted.
また、この発明のカラオケ装置は、マイクとミキシング手段との間に挿入され、第1の固定イコライジング手段で補正されない、音響特性の環境変化起因分で生じる差分値ピークを抑圧する適応型イコライジング手段を備えたことを特徴としている。 Further, the karaoke apparatus according to the present invention includes an adaptive equalizing means that is inserted between the microphone and the mixing means and suppresses a difference value peak caused by an environmental change caused by an acoustic characteristic that is not corrected by the first fixed equalizing means. It is characterized by having prepared.
また、この発明のカラオケ装置は、マイクとミキシング手段との間に挿入され、第1の固定イコライジング手段および第2の固定イコライジング手段で補正されない、音響特性の環境変化起因分で生じるピークを抑圧する適応型イコライジング手段を備えたことを特徴としている。 Further, the karaoke apparatus of the present invention suppresses a peak that is inserted between the microphone and the mixing means and is not corrected by the first fixed equalizing means and the second fixed equalizing means, and is caused by the environmental change caused by the acoustic characteristics. It is characterized by having adaptive equalizing means.
これらの構成では、前述の第1の固定イコライジング手段、第2の固定イコライジング手段、音源用トーンコントローラの初期値、およびマイク用トーンコントローラの初期値に準じる補正により、部屋のデフォルト状態での音響特性を、ハウリング予防を含む所望音響特性に近づけ、さらに、適応型イコライジング手段により、デフォルト状態からの変化分に起因するハウリングを抑制する。これにより、さらに歌唱者等の利用者へ不快感を与えることなく、歌唱者や利用者はカラオケを快適に楽しむことができる。 In these configurations, the acoustic characteristics in the default state of the room are obtained by correcting according to the first fixed equalizing means, the second fixed equalizing means, the initial value of the tone controller for sound source, and the initial value of the tone controller for microphone. Is brought close to the desired acoustic characteristics including howling prevention, and further, howling caused by the change from the default state is suppressed by the adaptive equalizing means. Thereby, a singer and a user can enjoy karaoke comfortably, without giving discomfort to users, such as a singer.
この発明によれば、安価で簡素な構成でありながら、ハウリングを防止しつつ部屋の音響特性を所望音響特性に近づけて、利用者に快適にカラオケを行ってもらえるカラオケ装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a karaoke apparatus that allows a user to comfortably perform karaoke by making the acoustic characteristics of a room close to desired acoustic characteristics while preventing howling while having a low-cost and simple configuration. .
本発明の第1の実施形態に係るカラオケ装置について図を参照して説明する。
図1は本実施形態のカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
図2は、図1に示す放音用固定型イコライジング処理部12、マイク用固定型イコライジング処理部18、音源用トーンコントローラ42、およびマイク用トーンコントローラ41の初期パラメータ(デフォルト値)を設定する系の構成を示す図である。
図3は、音源用トーンコントローラ42およびマイク用トーンコントローラ41で調整する周波数特性を示す図である。
A karaoke apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the karaoke apparatus of the present embodiment.
FIG. 2 shows a system for setting initial parameters (default values) of the fixed sound
FIG. 3 is a diagram showing frequency characteristics adjusted by the
図1に示すように、本実施形態のカラオケ装置は、CPU11、放音用固定型イコライジング処理部12、D/Aコンバータ13、パワーアンプ14、スピーカ15、マイク16、A/Dコンバータ17、マイク用固定型イコライジング処理部18、エコー処理部19、マイク用トーンコントローラ41、ミキサ20、音源(音楽ソース)30、音源用トーンコントローラ42を備える。
As shown in FIG. 1, the karaoke apparatus of the present embodiment includes a
音源30は、予めサーバ等に記憶されているカラオケ曲の楽曲データに基づいてディジタル形式の楽曲音信号を生成して音源用トーンコントローラ42へ出力する。
The
音源用トーンコントローラ42は、グラフィックイコライザ、PEQ(パラメトリックイコライザ)、またはアナログイコライザからなる調整回路を備え、当該調整回路で周波数特性の調整を行う。音源用トーンコントローラ42は、ボタンやボリューム等の操作手段を備え、ユーザ(歌唱者等)からの操作入力により楽曲音信号の周波数特性の調整を行う。音源用トーンコントローラ42は、図3に示すように、約20Hz〜約20kHzの全体周波数帯域を、低域、中域、高域からなる三つの調整周波数帯域に分割設定し、それぞれの調整周波数帯域に対して、増強調整設定、抑圧調整設定が可能な構成からなる。音源用トーンコントローラ42は、低域増強調整が操作入力されると、図3に示す「LOW+」調整周波数特性を実現するように調整回路のパラメータを設定し、低域抑圧調整が操作入力されると、図3に示す「LOW−」調整周波数特性を実現するように調整回路のパラメータを設定する。また、音源用トーンコントローラ42は、中域増強調整が操作入力されると、図3に示す「MID+」調整周波数特性を実現するように調整回路のパラメータを設定し、中域抑圧調整が操作入力されると、図3に示す「MID−」調整周波数特性を実現するように調整回路のパラメータを設定する。さらに、音源用トーンコントローラ42は、高域増強調整が操作入力されると、図3に示す「HI+」調整周波数特性を実現するように調整回路のパラメータを設定し、高域抑圧調整が操作入力されると、図3に示す「HI−」調整周波数特性を実現するように調整回路のパラメータを設定する。なお、音源用トーンコントローラ42は、何の操作入力もされていなければ、楽曲音信号を調整することなくミキサ20へ出力する。
また、音源用トーンコントローラ42は、後述する方法により初期パラメータがCPU11から与えられると、この初期パラメータを上述の調整用周波数特性へ反映させる。すなわち、操作入力された調整用周波数特性に対して初期パラメータによる補正を行った結果をもとに、調整回路のパラメータを設定する。この際、音源用トーンコントローラ42には、増強方向補正および抑圧方向補正の双方に対する初期パラメータの設定が許可されている。
The tone controller for
Further, when the initial parameter is given from the
マイク16は、歌唱者の歌唱音を収音して収音信号を生成し出力する。生成された収音信号は、A/Dコンバータ17でディジタル形式に変換され、マイク用固定型イコライジング処理部18に入力される。
The
マイク用固定型イコライジング処理部18は、PEQをカスケード接続した構造や、並列接続されたアナログイコライザやグラフィックイコライザ等からなるノッチ型フィルタにより構成されている。具体的には、マイク用固定型イコライジング処理部18は、PEQを3段〜5段程度でカスケード接続することにより構成される。マイク用固定型イコライジング処理部18は、後述する方法で予め設定された初期パラメータ(デフォルト設定)に準じてイコライジング処理を行い、収音信号の周波数特性を補正する。このマイク用固定型イコライジング処理部18の補正は、ピークを抑圧する補正のみを行う。すなわち、マイク用固定型イコライジング処理部18は、入力された信号の該当する部分周波数成分のレベルを低減させる補正のみを行う。これにより、カラオケボックス等の所望音響特性を設定したい空間に対して、所望音響特性の設定の一部として、ハウリングの発生し難い補正を予め行っておくことができる。
The microphone fixed equalizing
マイク用固定型イコライジング処理部18で補正された収音信号は、エコー処理部19にて所定のエコー処理が行われ、マイク用トーンコントローラ41に入力される。
The collected sound signal corrected by the fixed microphone equalizing
マイク用トーンコントローラ41は、上述の音源用トーンコントローラ42と同じ構成からなるが、初期パラメータの設定、反映のみが異なる。すなわち、マイク用トーンコントローラ41には、抑圧方向補正に対する初期パラメータのみ設定が許可されている。これにより、収音信号に関するハウリングの発生を抑制することができる。また、マイク用トーンコントローラ41が前述の音源用トーンコントローラ42と同等の構成であり、且つ、前述のようにマイク用固定型イコライジング処理部18でハウリング予防処理が施されているので、必要に応じて増強方向補正の設定も許可することは可能である。
The
ミキサ20は、音源用トーンコントローラ42から入力された楽曲音信号とマイク用トーンコントローラ41から入力された収音信号とをミキシングして放音用信号を生成し、放音用固定型イコライジング処理部12へ出力する。
The
放音用固定型イコライジング処理部12は、マイク用固定型イコライジング処理部18と同様に初期パラメータが設定されたPEQをカスケード接続した構造等からなる。放音用固定型イコライジング処理部12は、マイク用固定型イコライジング処理部18と同様にPEQを3段から5段程度でカスケード接続することにより構成される。なお、この放音用固定型イコライジング処理部12のパラメータ設定方法もマイク用固定型イコライジング処理部18の初期パラメータと同様に、具体的設定方法は後述する。放音用固定型イコライジング処理部12は、放音用信号の周波数特性を所望音響特性に近づける補正を行い、D/Aコンバータ13へ出力する。この際、放音用固定型イコライジング処理部12は、マイク用固定型イコライジング処理部18と異なり、ピークを抑圧する補正とディップを増強する補正との両方を行う。
The fixed sound
D/Aコンバータ13は、音響特性が補正された放音用信号(音響特性補正放音信号)をディジタル形式からアナログ形式に変換する。パワーアンプ14は、音響特性補正放音信号を増幅してスピーカ15に与え、スピーカ15は、この増幅された音響特性補正放音信号に基づいて駆動し、部屋内へ放音する。このような構成を用いることで、スピーカ15から放音された楽曲音および歌唱音が、所望の音響特性に補正されて、マイク16を保持している歌唱者へ到達する。これにより、歌唱者は、気持ち良くカラオケボックスでの歌唱を行うことができる。
The D /
また、カラオケ装置が安価な場合、リソースが制限されてしまうので、放音用固定型イコライジング処理部12とマイク用固定型イコライジング処理部18とのリソースが少ないことが多い。このような場合、上述のように音源用トーンコントローラ42とマイク用トーンコントローラ41との初期パラメータを調整することで、これらを放音用固定型イコライジング処理部12やマイク用固定型イコライジング処理部18のリソースの一部として利用することができる。
Further, when the karaoke apparatus is inexpensive, the resources are limited, and therefore, there are often few resources for the sound emission fixed
次に、放音用固定型イコライジング処理部12、マイク用固定型イコライジング処理部18、音源用トーンコントローラ42、およびマイク用トーンコントローラ41の初期パラメータ設定方法について説明する。
Next, an initial parameter setting method for the sound emission fixed
図2に示すように、本実施形態のカラオケ装置の各イコライジング処理部12,18と各トーンコントローラ41,42の初期パラメータの設定系では、図1に示したカラオケ装置の各部とともに、テスト音源31、特性測定部40を有する。テスト音源31は、テスト音源発生開始制御を受け付けると、予め設定された信号もしくはCPU11により指定された音響特性測定用信号、例えば、ホワイトノイズ信号やピンクノイズ信号を生成する。D/Aコンバータ13は、ディジタル形式の音響特性測定用信号をアナログ信号に変換して、パワーアンプ14へ与える。パワーアンプ14は、予め設定したもしくはCPU11により指定された所定増幅率で音響特性測定用信号を増幅してスピーカ15へ与える。スピーカ15は、この音響特性測定用信号を、初期パラメータの設定を行う部屋内へ放音する。例えば、カラオケボックスの音響特性を測定する場合には、カラオケボックスに設置されているスピーカから音響特性測定用信号による音を放音する。
As shown in FIG. 2, in the setting system of initial parameters of the equalizing
マイク16は、スピーカ15と同じ部屋の予め設定された位置に設置されている。例えば、カラオケボックスでは、歌唱者が通常立つ、立ち位置に設置されている。マイク16は、スピーカ15から放音された音響特性測定用信号による音を収音して、A/Dコンバータ17へ与え、A/Dコンバータ17は、音響特性測定用信号をディジタル形式に変換して出力する。このディジタル形式に変換された音響特性測定用信号は、パラメータ未設定および未動作中のマイク用固定型イコライジング処理部18、エコー処理部19、マイク用トーンコントローラ41を通過して、特性測定部40へ入力される。
The
特性測定部40は、予め設定された測定周波数範囲FBを所定数で分割した各部分周波数帯域の信号レベルを検出してCPU11へ出力する。具体的に、各部分周波数帯域は、予めスピーカ特性やマイク特性等から設定した測定すべき周波数帯域に相当する測定周波数範囲FBを対数軸上で等間隔の周波数帯に分割してなる。特性測定部40は、部分周波数帯域の個数分のバンドパスフィルタ(BPF)と、各部分周波数帯域の信号レベルを検出する信号レベル検出部とを備える。このような構成により、A/Dコンバータ17から入力された音響特性測定用信号は、各BPFでそれぞれの帯域成分に分解され、各信号レベル検出部でレベル検出され、このレベル値が部分周波数帯域情報とともにCPU11へ出力される。また、特性測定部40は、測定周波数範囲FBでの信号レベルを検出する全帯域信号レベル検出部を備える。全帯域信号レベル検出部は、各直列回路と並列に接続され、A/Dコンバータ17から入力される収音信号の信号レベルを検出して、元信号レベル値としてCPU11へ出力する。
The
CPU11は、図4の処理フローに則して各イコライジング処理部12,18およびトーンコントローラ41,42の初期パラメータを設定する。
図4は、カラオケ装置の初期パラメータ設定処理のフローを示したフローチャートである。
CPU11は、各部分周波数帯域成分信号のレベル値を元信号レベル値で正規化し、各部分周波数帯域信号の正規化された信号レベルを検出する(S101)。
CPU11は、正規化された部分周波数帯域信号のレベル値(正規化部分帯域信号レベル)と、図示しないメモリに予め設定記憶されていた正規化された所望音響特性とをそれぞれの部分周波数帯域で比較して差分値を算出する(S102)。
The
FIG. 4 is a flowchart showing a flow of initial parameter setting processing of the karaoke apparatus.
The
The
CPU11は、各部分周波数帯域の差分値の符号を参照し、ピークおよびディップを検出する。例えば、各部分周波数帯域において、実測した信号レベルから、所望音響特性の信号レベルを減算することで差分値を算出し、「+」であるか「−」であるかを検出する。そして、これら差分値列の周波数特性(離散関数)から極大、極小を検出し、極大をピーク、極小をディップとして検出する(S103)。この際、CPU11は、各ピークおよびディップを、信号レベルおよび部分周波数帯域に関連付けして一時記憶する。
The
CPU11は、検出したピークおよびディップを、絶対値信号レベルの高い順にソートする(S104)。CPU11は、放音用固定型イコライジング処理部12で補正設定が可能な分のピークおよびディップをソート順に抽出して、それぞれのピークおよびディップを補正する補正値を算出する(S105)。CPU11は、マイク用固定型イコライジング処理部18で補正可能な分のピークを、S105の処理で補正対象として選択されずに残った内から信号レベルの高い順に抽出して、それぞれのピークを補正する補正値を算出する(S106)。
The
CPU11は、S105,S106の処理で補正対象として選択されずに残った内からピークおよびディップを信号レベルの高い順に抽出する(S107)。
The
CPU11は、S107で抽出したピークおよびディップの部分周波数帯域を取得し、当該部分周波数帯域が音源用トーンコントローラ42の調整可能な周波数帯域に一致しているかどうかを検出する(S108)。ここで、CPU11は、音源用トーンコントローラ42の調整可能な周波数帯域に一致するピークおよびディップが存在すると(S108:Y)、対応する補正値を算出する(S109)。
The
CPU11は、音源用トーンコントローラ42に対する補正処理が終了すると、ピークのみを対象として、マイク用トーンコントローラ41の調整可能な周波数帯域に一致しているかどうかを検出する(S110)。ここで、CPU11は、マイク用トーンコントローラ41の調整可能な周波数帯域に一致するピークが存在すると(S110:Y)、対応する補正値を算出する(S111)。なお、マイク用トーンコントローラ41への補正設定は、上述のようにピークおよびディップのいずれかを行うようにしてもよい。
When the correction processing for the tone
CPU11は、上述のように放音用固定型イコライジング処理部12、マイク用固定型イコライジング処理部18、音源用トーンコントローラ42、マイク用トーンコントローラ41への補正値を決定すると、これら補正値及び補正対象に基づいて、それぞれのイコライジング処理部12,18、トーンコントローラ41,42を構成するPEQ等の調整素子に対するパラメータリストを生成する(S112)。そして、CPU11は、パラメータリストに従い、放音用固定型イコライジング処理部12、マイク用固定型イコライジング処理部18、音源用トーンコントローラ42、マイク用トーンコントローラ41の各調整素子への初期パラメータを送信する(S113)。各イコライジング処理部12,18、トーンコントローラ41,42は与えられた初期パラメータに従い、上述の補正、調整処理を実行する。
When the
このような構成とすることで、放音用固定型イコライジング処理部12やマイク用固定型イコライジング処理部18のリソースが少なくても、音源用トーンコントローラ42やマイク用トーンコントローラ41を、ユーザからの操作入力による調整用のみでなく、音響環境の補正用としても利用することができる。これにより、リソースを有効活用して、より所望音響特性に近い音響環境を実現することができる。
With such a configuration, the tone
次に、具体的な音響環境の補正の過程の例を図5、図6を参照して説明する。 Next, a specific example of the process of correcting the acoustic environment will be described with reference to FIGS.
図5は、放音用固定型イコライジング処理部12、マイク用固定型イコライジング処理部18、音源用トーンコントローラ42およびマイク用トーンコントローラ41の初期パラメータ(デフォルト値)の設定方法を説明するための周波数特性図である。なお、本図の説明では、一例として、音源用トーンコントローラ42で補正を行い、マイク用トーンコントローラ41で補正が行われない場合を示す。図5(A)は収音信号の周波数特性250と予め設定される所望音響特性260とに基づくピークおよびディップの概念を示し、図5(B)は放音用固定型イコライジング処理部12による補正が行われた後を推定(例えば、シミュレーション)した状態での収音信号の周波数特性251と所望音響特性260とを示す。図5(C)はマイク用固定型イコライジング処理部18での補正処理後の収音信号の周波数特性252と所望音響特性260とを示し、図5(D)は音源用トーンコントローラ42での補正処理後の収音信号の周波数特性253と所望音響特性260とを示す。
図6は、音源用トーンコントローラ42での調整特性の変化を説明する図である。図6(A)は、図5(D)に示した特性を再度掲載した図である。図6(B)は中域増強調整MID+が選択されている場合の補正を示し、図6(C)は中域抑圧調整MID−が選択されている場合の補正を示す。
FIG. 5 shows a frequency for explaining a method of setting initial parameters (default values) of the sound emission fixed
FIG. 6 is a diagram for explaining a change in adjustment characteristics in the tone controller for
CPU11は、上述のような方法により、図5(A)に示すように、測定した収音信号の周波数特性250と所望音響特性260との差分値を各部分周波数帯域で取得し、ピーク271,273,274,276およびディップ272,275を検出し、それぞれの差分値を取得する。この際、CPU11は、ピーク271,273,274,276の差分値を「+」値で記憶し、ディップ272,275の差分値を「−」値で記憶する。
As shown in FIG. 5A, the
次に、CPU11は、差分値の絶対値を比較して、差分値の絶対値が高い順に読み出し、放音用固定型イコライジング処理部12の調整素子数(PEQの段数等)に準じた個数のピークまたはディップに対して補正値を設定する。図5の例であれば、放音用固定型イコライジング処理部12での処理可能なピーク/ディップ数が3個である場合であり、CPU11は、絶対値レベルが高いディップ272、ディップ275、ピーク276が選択され、それぞれの差分値を補正する補正パラメータを設定する。このような補正パラメータを設定して放音用固定型イコライジング処理部12に与えることで、図5(B)に示すように、ディップ272、ディップ275が増強されて、ピーク276が抑圧されて、一段階目として所望音響特性に近い音響特性251を実現することができる。
Next, the
次に、CPU11は、マイク用固定型イコライジング処理部18の調整素子数(PEQの段数等)に準じた個数のピークに対して補正値を設定する。図5の例であれば、マイク用固定型イコライジング処理部18での処理可能なピーク数が2個である場合であり、CPU11は、放音用固定型イコライジング処理部12での処理に用いたピーク・ディップの次に、絶対値レベルが高いピーク271,273が選択され、それぞれの差分値を補正する補正パラメータを設定する。このような補正パラメータを設定してマイク用固定型イコライジング処理部18に与えることで、図5(C)に示すように、ピーク271,273が抑圧されて、さらに所望音響特性260に近い音響特性252を実現することができる。なお、上記の説明では、マイク用固定型イコライジング処理部18に対する補正値の算出に対して、予め設定した所望音響特性を用いているが、この所望音響特性の替わりにフラットな特性を用いてもよい。すなわち、CPU11は、測定周波数範囲FBの全域において信号レベルが一定となるフラットな特性を準備しておき、放音用固定型イコライジング手段12による補正後の特性におけるフラットな特性に対するピークを検出して、当該ピークを補正する補正値を与えても良い。これにより、所望特性に音響特性を一致させるまでには至らないが、ハウリングになり得るピークを抑圧し、ハウリングを確実に防止することができる。
Next, the
次に、CPU11は、放音用固定型イコライジング処理部12およびマイク用固定型イコライジング処理部18の補正に用いなかったピーク・ディップを抽出し、音源用トーンコントローラ42の調整可能な周波数帯域に該当するピークおよびディップがあるかを判断する。図5の例であれば、図6(A)と(B),(C)とを比較して分かるように、ピーク274が選択され、差分値を補正する補正パラメータが設定される。このような補正パラメータを設定して音源用トーンコントローラ42に与えることで、音源用トーンコントローラ42が中域増強調整特性MID+および中域抑圧調整特性MID−が選択された場合に、図5(D)に示すように、ピーク274が抑圧されて、さらに所望音響特性260に近い音響特性253を実現することができる。
Next, the
この際、音源用トーンコントローラ42は、図6(B)、(C)に示すように、補正された中域増強調整特性MID+’または中域抑圧調整特性MID−’が設定される。すなわち、中域増強調整特性MID+が選択されている場合には、元の中域増強特性MID+よりも、ピーク274の差分値レベルに応じた量だけ全体レベルの低い中域増強特性MID+’が利用される。一方、中域抑圧調整特性MID−が選択されている場合には、元の中域抑圧特性MID−よりも、ピーク274の差分値レベルに応じた量だけ全体レベルの低い中域抑圧特性MID−’が利用される。
At this time, as shown in FIGS. 6B and 6C, the tone controller for
なお、この例ではマイク用トーンコントローラ41を用いない例を示したが、マイク用トーンコントローラ41に対しても、増強方向の処理がないだけで、音源用トーンコントローラ42と同等の処理を行わせることができる。
In this example, the
次に、第2の実施形態に係るカラオケ装置について図を参照して説明する。
図7は、本実施形態のカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
図8は、図7に示したカラオケ装置による演奏中に発生するピークを抑圧する過程を説明する図である。
本実施形態のカラオケ装置は、図1に示したカラオケ装置に対して、マイク16側のA/Dコンバータ17とマイク用固定型イコライジング処理部18との間に、ハウリング検出部51、マイク用適応型イコライジング処理部52が挿入されたものであり、他の構成は変わらない。したがって、以下では、変わった部分のみを説明し、他の説明は省略する。
Next, a karaoke apparatus according to a second embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the karaoke apparatus of the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining a process of suppressing a peak generated during performance by the karaoke apparatus shown in FIG.
The karaoke apparatus of the present embodiment is different from the karaoke apparatus shown in FIG. 1 between a A /
A/Dコンバータ17から出力された収音信号は、ハウリング検出部51とマイク用適応型イコライジング処理部52に入力される。
The collected sound signal output from the A /
ハウリング検出部51は、取得した収音信号を所定の帯域分割数で分割し、各部分周波数帯域の信号レベルを検出する。そして、予め設定したハウリング検出閾値よりも高い信号レベルの部分周波数帯域を検出すると、当該部分周波数帯域情報と検出信号レベルとを、マイク用適応型イコライジング処理部52へ出力する。
The howling
マイク用適応型イコライジング処理部52は、上述のマイク用固定型イコライジング処理部18と同様の構成で、より多い段数からなるPEQをカスケード接続した構造等からなるノッチ型フィルタにより構成されている。具体的な例として、マイク用適応型イコライジング処理部52は、PEQを7段〜10段程度でカスケード接続することにより構成される。マイク用適応型イコライジング処理部52は、ハウリング検出部51から入力された部分周波数帯域情報と検出信号レベルとに応じて、ノッチフィルタのパラメータをその時の状況に応じて設定する。マイク用適応型イコライジング処理部52は、設定されたパラメータに準じてフィルタ処理を行い、マイク16から入力された収音信号の周波数特性を補正する。この際、マイク用適応型イコライジング処理部52の補正は、ピークを抑圧する補正のみを行う。すなわち、マイク用適応型イコライジング処理部52は、入力された信号の該当する部分周波数成分のレベルを低減させる補正のみを行う。これにより、歌唱者の移動等によりハウリングが発生しそうな状況になると、当該ハウリングとなり得る部分周波数成分のレベルを低減させてハウリングの発生を抑制する。
The microphone adaptive
適応型イコライジング処理がされた収音信号は、マイク用固定型イコライジング処理部18へ入力される。
The collected sound signal subjected to the adaptive equalizing process is input to the fixed microphone equalizing
このように初期パラメータが設定された状態で、カラオケが開始されると、歌唱者の歌声音の個性(周波数特性や音のレベル等)や歌唱者の移動等による音響環境の変化が生じる。この場合、図8に示すような原理で、上述のようにマイク用適応型イコライジング処理部18が補正処理を実行する。
When karaoke is started with the initial parameters set in this manner, the acoustic environment changes due to the individuality (frequency characteristics, sound level, etc.) of the singer's singing voice and the movement of the singer. In this case, on the principle as shown in FIG. 8, the adaptive adaptive
図8はマイク用適応型イコライジング処理部52の補正方法を説明するための周波数特性図である。
前述のように、デフォルト時の音響特性が補正された状態でカラオケが開始されて音響的な環境の変化が生じると、環境の変化に応じて音響特性が変化する。すなわち、デフォルト補正時には無かった新たなピークやディップが生じる。例えば、図8(A)の場合では、新たなピーク281が発生する。ハウリング検出部51は、このような音響環境の周波数特性の変化を検出し、新たに発生したピーク281の信号レベルを検出し、ピーク281の信号レベルと部分周波数帯域とをマイク用適応型イコライジング処理部52へ出力する。マイク用適応型イコライジング処理部52は、取得した部分周波数帯域と信号レベルとに準じて、当該部分周波数帯域の信号レベルがハウリング閾値レベルTHhwよりも所定レベル以下になるようにノッチフィルタとしてのフィルタ係数を設定する。マイク用適応型イコライジング処理部52はノッチ周波数によるフィルタリング処理を行う。これにより、図8(B)に示すように、ピーク281の信号レベルが抑圧された周波数特性255が得られて、ハウリングを防止することができる。
FIG. 8 is a frequency characteristic diagram for explaining the correction method of the adaptive
As described above, when karaoke is started in a state where the acoustic characteristics at the time of default are corrected and the acoustic environment changes, the acoustic characteristics change according to the environmental change. That is, new peaks and dips that were not present during the default correction are generated. For example, in the case of FIG. 8A, a
このような構成を用いることで、デフォルトの設定時には予測できないハウリングを防止することができる。これにより、カラオケの開始時から継続中に掛けて、どの時点であっても、歌唱者や聴者に不快感を与えない音響環境を、安価なシステムで実現することができる。この際、マイク用適応型イコライジング処理部52のバンド数(PEQ数に対応)を前記二つの固定型イコライジング処理部の約2倍に設定しているので、ランダム性の高い音響的な環境の変化によるハウリングの発生を確実に抑圧することができる。特に、マイク用適応型イコライジング処理部19を信号レベルの抑圧のみに利用することで、ハウリング防止のためのリソース数を多く確保することができ、装置のリソースが限られた状態であっても、さらに確実且つ精度良くハウリングを防止することができる。
By using such a configuration, it is possible to prevent howling that cannot be predicted at the time of default setting. Thereby, it is possible to realize an acoustic environment that does not give unpleasant feeling to the singer or listener at any point in time from the start of karaoke to the continuation. At this time, since the number of bands (corresponding to the number of PEQs) of the adaptive
なお、前述の説明では、全帯域でのピーク、ディップ検出を行う例を示したが、スピーカの放音特性やマイクの収音特性により、高域側や低域側の信号レベルが低くなるので、信号レベルが一定となる領域で、前述の処理を行うようにすると良い。 In the above description, an example of performing peak and dip detection in the entire band has been shown, but the signal level on the high frequency side and low frequency side is lowered due to the sound emission characteristics of the speakers and the sound collection characteristics of the microphone. The above-described processing is preferably performed in a region where the signal level is constant.
また、前述の説明では、マイク16の収音特性に関しては特に明記していなかったが、予めマイク16の収音特性を取得しておき、CPU11に与えておくことで、CPU11は、マイク16の収音特性をも加味した補正のパラメータを放音用固定型イコライジング処理部12、マイク用適応型イコライジング処理部18、音源用トーンコントローラ42、およびマイク用トーンコントローラ41へ設定することができる。これにより、スピーカ15からマイク16を持って歌う歌唱者までの系による音響特性を所望の特性に設定することができ、より歌唱者に最適な音響環境を実現することができる。
In the above description, the sound collection characteristic of the
11−CPU、12−放音用固定型イコライジング処理部、13−D/Aコンバータ、14−パワーアンプ、15−スピーカ、16−マイク、17−A/Dコンバータ、18−マイク用固定型イコライジング処理部、19−エコー処理部、20−ミキサ、30−音源、31−テスト音源、40−特性測定部、41−マイク用トーンコントローラ、42−音源用トーンコントローラ、51−ハウリング検出部、52−マイク用適応型イコライジング処理部 11-CPU, 12-sound fixed fixed equalizing processing unit, 13-D / A converter, 14-power amplifier, 15-speaker, 16-microphone, 17-A / D converter, 18-fixed equalizing process for microphone Unit, 19-echo processing unit, 20-mixer, 30-sound source, 31-test sound source, 40-characteristic measuring unit, 41-tone controller, 42-tone controller, 51-howling detection unit, 52-microphone Adaptive equalizing processing unit
Claims (4)
楽曲データを再生して楽曲音信号を生成する楽曲音源と、
前記収音信号と前記楽曲音信号とをミキシングして放音用信号を生成するミキシング手段と、
放音用信号に基づいて所定空間内へ放音するスピーカと、を備えたカラオケ装置であって、
前記ミキシング手段と前記スピーカとの間に挿入され、予め測定された前記スピーカから前記マイクに至る系の音響特性の所望音響特性に対するピーク抑圧やディップ増強を行う第1の固定イコライジング手段と、
前記マイクと前記ミキシング手段との間に挿入され、前記第1の固定イコライジング手段で補正されない、前記収音信号の周波数特性のピーク抑圧のみを行う第2の固定イコライジング手段と、
前記楽曲音源と前記ミキシング手段との間に接続され、前記楽曲音信号の周波数特性を音源用特定補正特性で調整する操作可能の音源用トーンコントローラと、
を備え、
前記第1の固定イコライジング手段と前記第2の固定イコライジング手段で補正されないピークやディップの周波数帯域が前記音源用特定補正特性の周波数帯域に一致すれば、前記音源用特定補正特性の周波数帯域に対応するピークおよびディップへの補正量を前記音源用特定補正特性の初期値として設定する、
カラオケ装置。 A microphone that picks up the singing voice of the singer and generates a pickup signal;
A music sound source that reproduces music data and generates a music sound signal;
Mixing means for generating a sound emission signal by mixing the sound collection signal and the music sound signal;
A karaoke apparatus comprising: a speaker that emits sound into a predetermined space based on a sound emission signal;
A first fixed equalizing means that is inserted between the mixing means and the speaker and performs peak suppression or dip enhancement on a desired acoustic characteristic of a system acoustic characteristic from the speaker to the microphone measured in advance;
Second fixed equalizing means that is inserted between the microphone and the mixing means and is not corrected by the first fixed equalizing means, and only performs peak suppression of the frequency characteristic of the collected sound signal;
A tone controller for a sound source that is connected between the music sound source and the mixing means, and is operable to adjust a frequency characteristic of the music sound signal with a specific correction characteristic for the sound source;
With
If the frequency band of the peak or dip that is not corrected by the first fixed equalizing means and the second fixed equalizing means matches the frequency band of the sound source specific correction characteristic, it corresponds to the frequency band of the sound source specific correction characteristic. Set the correction amount to the peak and dip as the initial value of the specific correction characteristic for the sound source,
Karaoke equipment.
前記第1の固定イコライジング手段と前記第2の固定イコライジング手段で補正されないピークの周波数帯域が前記マイク用特定補正特性の周波数帯域に一致すれば、前記マイク用特定補正特性の周波数帯域に対応するピークへの補正量を前記マイク用特定補正特性の初期値として設定する、請求項1に記載のカラオケ装置。 An operable microphone tone controller that is connected between the second fixed equalizing means and the mixing means and adjusts the frequency characteristic of the collected sound signal with a specific correction characteristic for microphone;
If the peak frequency band that is not corrected by the first fixed equalizing means and the second fixed equalizing means matches the frequency band of the microphone specific correction characteristic, the peak corresponding to the frequency band of the microphone specific correction characteristic The karaoke apparatus according to claim 1, wherein a correction amount is set as an initial value of the specific correction characteristic for microphone.
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