JP2002182670A

JP2002182670A - 音声処理装置

Info

Publication number: JP2002182670A
Application number: JP2001339261A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Koyama; 裕久小山; Takeshi Bushida; 岳武士田
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2001-11-05
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】入力された音声の音高を、別途記憶されている
演奏情報に基づいて変換し、入力された音声とともに出
力することにより高度な音声処理を可能にする。【解決手段】音声を入力するマイク１と、楽曲の進行に
沿って、ハーモニー音声を得るための伴奏音情報が予め
記憶された外部記憶装置１３と、前記マイク１より入力
された直接音声を、前記外部記憶装置１３から読み出さ
れた演奏情報に基づいてハーモニー音声に変換する音高
変換ＬＳＩ１５を備えている。外部記憶装置１３は例え
ばカラオケ装置である。カラオケ装置１３が楽曲データ
を読み出してこの装置に入力し、マイク１から直接音声
が入力されると、音高変換ＬＳＩ１５が、演奏情報中の
ハーモニー情報に基づいて直接音声からハーモニー音声
を生成し、ミキサ６がこのハーモニー音声と直接音声と
を合成して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、音声をピッチ変
換して音響効果を出す音声処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の音声処理装置では、マイクに入力
された音声を増幅などの処理をした後に音響装置から出
力するようにしている。このような音声処理装置を、カ
ラオケ装置等に利用した場合、音響処理された歌声と伴
奏音とが合成されて出力される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な音声処理装置では、音響処理装置から出力される音声
の数が、入力される音声の数と同じであるため、音響処
理の応用に限界があり、面白さに欠けたり、退屈感を生
じさせたりする問題があった。

【０００４】この発明は、入力された音声の音高を、別
途記憶されているハーモニー音声を得るための伴奏音情
報に基づいて変換し、入力された音声とともに出力する
ことにより上記課題を解決した音声処理装置を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、楽曲
の伴奏音情報を記憶した記憶手段と、歌唱者の歌唱音声
が直接音声として入力される音声入力手段と、前記伴奏
音情報を順次読み出す読出手段と、音声入力手段から入
力した直接音声を伴奏音情報に基づき前記楽曲の進行に
応じて音高変換して変換音声として出力する音声変換手
段と、前記直接音声と変換音声とを合成して出力する合
成手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、楽曲の伴奏音情報を記
憶した記憶手段と、歌唱者の歌唱音声が直接音声として
入力される音声入力手段と、前記伴奏音情報を順次読み
出す読出手段と、音声入力手段から入力した直接音声を
伴奏音情報が指示する伴奏音の音高から整数倍の周波数
の音高へ変換して変換音声として出力する音声変換手段
と、前記直接音声と変換音声とを合成して出力する合成
手段と、を備えたことを特徴とする。

【０００７】この発明の音声処理装置では、マイクやラ
イン入力装置等で構成される音声入力手段から入力され
る直接音声がハーモニー音声を形成するための音声変換
手段に入力される。伴奏音情報はカラオケ楽曲などの和
音情報を含み、和音情報は和音のタイプ（メイジャ，マ
イナ，７th等）や根音などの情報を含んでいる。記憶手
段に予め記憶されているこの伴奏音情報は、楽曲の進行
に沿って読み出され、そのときに、上記音声変換手段の
作用によって、入力された音声の音高が、読み出された
伴奏音情報に基づく音高に変換され、直接音声とともに
合成して出力される。音高変換は、たとえば伴奏音情報
が表す音名を有し、且つ、伴奏音よりも高い音域内の音
高などの音高を有するハーモニー音声に入力音声を変換
する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施形態である
音声処理装置のブロック図である。この装置は、マイク
１から入力される音声を音高変換ＬＳＩ５で音高変換し
たのち、ミキサ６で元の音声と一緒にして出力する装置
である。

【０００９】この装置の主要部はディジタル回路で構成
されている。マイク１から入力された音声はアンプ２で
増幅されたのちＡ／Ｄ変換回路３でディジタル信号に変
換される。Ａ／Ｄ変換回路３で変換されたディジタル信
号は音高検出回路４，音高変換ＬＳＩ５，ミキサ６に入
力される。音高検出回路４および音高変換ＬＳＩ５はＣ
ＰＵ１０に接続されている。ＣＰＵ１０にはこのほか、
ＲＯＭ１１，ＲＡＭ１２，外部記憶装置１３，パネルス
イッチ１４およびＭＩＤＩコネクタ１５が接続されてい
る。ＣＰＵ１０とＭＩＤＩコネクタ１５との間には和音
検出回路１７も設けられている。ＲＯＭ１１には入力さ
れたディジタルデータを処理するためのプログラムが記
憶されている。外部記憶装置１３は、フロッピィディス
ク装置またはカラオケ演奏用の楽曲データを記憶してい
るカラオケセットで構成されている。フロッピィディス
ク装置にセットされるフロッピィディスクにはコードシ
ーケンスデータ（和音進行のデータ）があらかじめ記憶
されている。また、ＭＩＤＩコネクタ１５には、キーボ
ード等を有する電子楽器が接続されている。音検出装置
１７は、電子楽器から入力されたキーデータから和音の
タイプ・根音を検出し、この和音情報をＣＰＵ１０に入
力する。音声の音高は音高検出回路４によって検出さ
れ、ＣＰＵ１０にその音高情報が出力される。ＣＰＵ１
０は、外部記憶装置１３に記憶されている、またはＭＩ
ＤＩコネクタ１５を介して入力される和音情報に基づ
き、マイク１から入力された音声の音高をどれだけ（何
セント）変換すればよいかを判断し、そのパラメータを
音高変換ＬＳＩ５に出力する。音高変換ＬＳＩ５はＣＰ
Ｕ１０から入力されたパラメータに基づいて音声の音高
を変換する。ここで、音高の変換は変換比に合わせてデ
ータを補間する周知の方式で行われるもので、音高変換
ＬＳＩ５はそのためのバッファ，クロック，演算回路を
内蔵している。

【００１０】音高を変換されたハーモニー音声はミキサ
６に入力される。ミキサ６にはマイク１から入力されて
ディジタル変換された音声である直接音声も入力されて
いる。ミキサ６は、これらハーモニー音声，直接音声を
加算してＤ／Ａ変換回路７に入力する。Ｄ／Ａ変換回路
７は加算された信号をアナログ変換する。アナログ変換
された音声はアンプ８で増幅されスピーカ９から出力さ
れる。

【００１１】図２および図３は前記ＣＰＵ１０の動作を
示すフローチャートである。図２の動作は和音情報をコ
ードシーケンサ機能を含む外部記憶装置１３から入力す
る場合の動作であり、図３の動作はキーデータなどから
なる和音情報を、ＭＩＤＩコネクタ１５に接続された演
奏装置（電子楽器）から入力する場合の動作である。こ
の動作は、ＣＰＵ１０が数ms毎に実行する動作である。

【００１２】図２において、まず音高検出回路４のバッ
ファを読み取る（ｎ１）。音高検出回路４が入力された
音声の音高を検出できた場合にはバッファにその音高が
記憶される。音高を検出できなかった場合または音声が
入力されなかった場合には、バッファには音高検出無し
のデータ（ＦＦ_H ）が記憶される。音高が検出されてい
る場合にはｎ２からｎ３に進み、音高が検出されていな
い場合にはｎ２から直接リターンする。ｎ３では現在
（そのタイミング）に指定されている和音情報を外部記
憶装置１３から読み出す。外部に接続されている音源装
置にこの和音を発音させるため、ＭＩＤＩコネクタ１５
にこの和音情報を出力する（ｎ４）。この和音に協和す
るような付加音を旋律音域内で発音するため音高変換の
パラメータを算出する（ｎ５）。音高の変換は、旋律音
域内（伴奏音域よりも高い音程）の和音の構成音名の音
高の内、直接音声に最も近い音高（ただし、同一音高で
はない）に変換するようにする。例えば、直接音声の音
高がＣ₄ で、和音構成音がＧ ₁,Ｃ₂,Ｅ₂ とすれば、旋律
音域内の和音構成音名に対応する音高はＧ₃,Ｃ₄,Ｅ₄と
なり、この中から直接音声の音高Ｃ₄ に最も近い音高Ｅ
₄ が音高変換パラメータの音高として選択される。この
パラメータを音高変換ＬＳＩ５に出力する（ｎ６）。こ
のパラメータを受信した音高変換ＬＳＩ５が直接音声を
ハーモニー音声に変換する。

【００１３】図３において、まず音高検出回路４のバッ
ファを読み取る（ｎ１１）。音高が検出されている場合
にはｎ１２からｎ１３に進み、音高が検出されていない
場合にはｎ１２から直接リターンする。ｎ１３ではＭＩ
ＤＩコネクタ１５で接続されている演奏装置（電子楽
器）でそのとき演奏されている和音を読み取る。この場
合、演奏装置が和音情報を出力する装置であれば、その
和音情報を直接使用すればよいが、和音情報を出力しな
い演奏装置の場合、入力された押鍵パターン等に基づい
て和音検出装置１７で和音を判定する（ｎ１４）。和音
判定の方式は、従来より周知の和音構成音を記憶したテ
ーブルに当てはめる方式等種々適用することが可能であ
る。和音判定ができた場合には、その和音に協和するよ
うな付加音を旋律音域内で発音するため音高変換のパラ
メータを算出する（ｎ１５→ｎ１６）。この変換方法は
前述の図２で説明した方法と同様であるため、ここでは
説明を省略する。このパラメータを音高変換ＬＳＩ５に
出力する（ｎ１７）。このパラメータを受信した音高変
換ＬＳＩ５が直接音声を変換音声に変換する。なお、判
定された和音は演奏装置である電子楽器ですでに発音さ
れているため、改めてＭＩＤＩ出力する必要はない。な
お、ｎ１４で和音を判定できなかった場合には、音高変
換をすることができないため、ｎ１５から直接リターン
する。

【００１４】なお、この実施形態のハーモニー音高を求
める変換方法としては、直接入力音声の音域に関連した
音高としたが、これ以外にも、伴奏音として発音される
和音の根音（メロディ音よりも２オクターブ程度低音）
から整数倍の音の音高へ直接音の音域にかかわらずハー
モニー音の音高を変換させる等、種々変換の方式を考え
ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のようにこの発明の音声処理装置に
よれば、入力手段から入力した直接音声に基づいてハー
モニー音声（変換音声）が得られるので、より表現力豊
かな歌等を楽しむことができ、また、伴奏音を発音させ
ないようにすれば、一人の音声入力からア・カペラを楽
しむことができるなど、面白さを増す高度な音声処理を
可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態である音声処理装置のブロ
ック図

【図２】同音声処理装置の動作を示すフローチャート

【図３】同音声処理装置の動作を示すフローチャート

【符号の説明】

１…マイク、４…音高検出回路、５…音高変換ＬＳＩ、１０…ＣＰＵ、１３…外部記憶装置（コードシーケンサ）、１５…ＭＩＤＩコネクタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D045 AA20 BA01 5D108 BD03 BF06 5D378 KK02 KK03 MM13 MM14 MM23 MM48 MM64 MM68 MM97

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】楽曲の伴奏音情報を記憶した記憶手段
と、歌唱者の歌唱音声が直接音声として入力される音声入力
手段と、前記伴奏音情報を順次読み出す読出手段と、音声入力手段から入力した直接音声を伴奏音情報に基づ
き前記楽曲の進行に応じて音高変換して変換音声として
出力する音声変換手段と、前記直接音声と変換音声とを合成して出力する合成手段
と、を備えた音声処理装置。
【請求項２】楽曲の伴奏音情報を記憶した記憶手段
と、歌唱者の歌唱音声が直接音声として入力される音声入力
手段と、前記伴奏音情報を順次読み出す読出手段と、音声入力手段から入力した直接音声を、伴奏音情報が指
示する伴奏音の音高から整数倍の周波数の音高へ変換し
て変換音声として出力する音声変換手段と、前記直接音声と変換音声とを合成して出力する合成手段
と、を備えた音声処理装置。