JP2003167587A - ピッチシフター付きカラオケ装置 - Google Patents

ピッチシフター付きカラオケ装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 歌唱者の音痴克服を補助するとともに、聞き
手にとっても苦痛にならない程度に歌声ピッチを補正で
きるピッチシフター付きカラオケ装置を提供する 【解決手段】 カラオケ伴奏音楽とマイクロホンからの
歌声信号とをミキシングアンプにて混合し、その混合信
号を音響出力するカラオケ装置であって、前記歌声信号
をサンプリングして歌声ピッチを逐次検出するピッチ検
出手段と、前記カラオケ伴奏音楽の音階を特定する楽曲
音階特定手段と、前記カラオケ伴奏音楽の演奏時系列に
おいて、前記楽曲音階特定手段により特定された音階上
の各ピッチの中で前記歌声ピッチに一番近い至近ピッチ
を選出する至近ピッチ検出手段と、前記マイクロホンか
らの歌声信号のピッチを前記至近ピッチに周波数変換し
て前記ミキシングアンプに供給するピッチ変換手段とを
備えたピッチシフター付きカラオケ装置としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はピッチシフター付
きカラオケ装置に関し、具体的には、歌唱者の歌声ピッ
チをカラオケ楽曲の音階のピッチに一致させるように補
正するピッチシフター付きカラオケ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロホンから入力した音声信号のピ
ッチを変化させて音響出力するピッチシフターと呼ばれ
る技術が知られている。カラオケ装置において実用化さ
れている代表的なピッチシフターには、マイクロホンか
ら入力されたカラオケ歌唱者の歌唱信号から抽出した歌
声ピッチを自動的に3度低くしたり5度上げたりした音
声信号を生成し、元の歌唱信号に混合して出力すること
によって同じ声質によるコーラスと同じような効果を生
み出すものや、歌唱信号のピッチをわずかにずらした音
声信号を生成し、元の歌唱信号に混合して音声に拡がり
をもたせるものなどが知られている。(特開平11−3
090号公報、特開平11−126083号公報参照) また特許第3179468号公報には、歌唱者の音声を
カラオケ伴奏音楽の主旋律データと倍音関係にあり、か
つ歌唱者の音声と同じオクターブ域に収まる主旋律にな
るように、歌唱者の音声を補正するピッチシフターが開
示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】カラオケ装置における
ピッチシフターは、歌声ピッチの周波数を自在に変換で
きることから、伴奏音楽の主旋律から歌声を主旋律に合
わせる、いわゆる音痴補正にも利用されている。しかし
ながら、どんなに歌声ピッチが外れていても無理矢理主
旋律に合うように補正していたのでは、歌唱者自身の音
声と周波数変換後の音声とがかけ離れ、歌唱者にとって
は自分の歌声ピッチがどのくらい楽曲とかけ離れている
のを認識できず、音痴を克服するための意欲が湧かな
い。聞き手にとっても違和感が大きい。かといって、ピ
ッチが外れた歌を聴かされるのも苦痛である。
【0004】そこで本発明は、歌唱者の音痴克服を補助
するとともに、聞き手にとっても苦痛にならない程度に
歌声ピッチを補正できるピッチシフター付きカラオケ装
置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】本発明はピッチシフター
付きカラオケ装置であり、そのピッチシフターは「音痴
補正」を目的としたものである。しかし、従来の音痴補
正とは異なり、歌声ピッチを主旋律の伴奏音のピッチに
周波数変換して音響出力するものではない。本発明者ら
は、音楽が音階上で離散したピッチの音を時系列順に並
べたものであり、人の声が連続したピッチの音であると
いう点に着目し、「歌う」とは連続して変化させること
ができる声のピッチ(歌声ピッチ)を音階上で離散した
ピッチに合うように調整しながら発声することであり、
音痴とは歌声ピッチを音階上のピッチに一致させること
ができない状態であると考えた。そして、歌声ピッチを
正しく音階上のピッチに一致させることで音痴の人に音
階上のピッチと自分の声のピッチとのずれを認識させ、
歌唱者自身に音痴を補正させることを主眼においた。ま
た、歌声ピッチが音階上のピッチに一致していれば、聞
いている人にとっては少なくとも苦痛と感じるほどには
ならないと考えた。
【0006】本発明は上記着目点に鑑みなされたもの
で、その第1の発明は、カラオケ伴奏音楽とマイクロホ
ンからの歌声信号とをミキシングアンプにて混合し、そ
の混合信号を音響出力するカラオケ装置であって、前記
歌声信号をサンプリングして歌声ピッチを逐次検出する
ピッチ検出手段と、前記カラオケ伴奏音楽の音階を特定
する楽曲音階特定手段と、前記カラオケ伴奏音楽の演奏
時系列において、前記楽曲音階特定手段により特定され
た音階上の各ピッチの中で前記歌声ピッチに一番近い至
近ピッチを選出する至近ピッチ検出手段と、前記マイク
ロホンからの歌声信号のピッチを前記至近ピッチに周波
数変換して前記ミキシングアンプに供給するピッチ変換
手段とを備えたピッチシフター付きカラオケ装置として
いる。
【0007】第2の発明は、第1の発明において、前記
楽曲音階特定手段は前記カラオケ伴奏音楽の生成起源と
なる音楽生成データに含まれている音階情報に基づいて
前記楽曲音階を特定することを特徴とするピッチシフタ
ー付きカラオケ装置とした。
【0008】また第3の発明は、第1の発明において、
前記楽曲音階特定手段は、前記カラオケ伴奏音楽の和音
構成に基づいて前記楽曲音階を特定するピッチシフター
付きカラオケ装置としている。
【0009】第4の発明は、第1〜第3の発明のいずれ
かにおいて、前記ピッチ変換手段は、前記至近ピッチと
歌声ピッチとの差が所定ピッチ以下である場合は前記歌
声ピッチの周波数を変換しないピッチシフター付きカラ
オケ装置とした。
【0010】
【発明の実施の形態】===カラオケ装置の構成と動作
=== 図1は本発明の実施例におけるカラオケ装置の機能ブロ
ック図を示している。このカラオケ装置1の基本構成は
周知の通信カラオケシステム用の演奏端末と同様であ
る。ハードディスク装置12には楽曲番号(楽曲ID)
によって識別される多数のカラオケ楽曲について、MI
DI形式で記述された音楽生成データと歌詞画像の生成
起源となる歌詞描出データとが格納されている。このカ
ラオケ装置1を統括制御している中央制御部11は内部
にCPU・RAM・ROMを内蔵したコンピュータ本体
であり、利用者がリモコン送信器13や操作パネル15
に入力した楽曲IDを操作制御部16を介して受け取
り、その楽曲IDを演奏処理の待ち行列で管理し、待ち
行列中の楽曲IDを順次ピックアップしていく。そし
て、ピックアップした楽曲IDに対応する音楽生成デー
タをシンセサイザ17に転送してカラオケ伴奏音楽を生
成させる。カラオケ伴奏音楽は、マイクロホン19に入
力された利用者の歌唱音声とともにミキシングアンプ1
8に入力され、ここでカラオケ伴奏音楽と歌唱音声とが
混合されてその混合信号がスピーカ20より音響出力さ
れる。
【0011】また中央制御部11は、音楽生成データの
処理に並行して歌詞描出データを処理し、歌詞画像をビ
デオRAM22に順次ビットマップ展開する。映像制御
部23は、このビットマップ画像を映像信号に変換して
ディスプレイ24に表示する。それによって、伴奏音楽
と歌詞画像が同期して音響映像出力される。
【0012】さらにカラオケ装置1は、歌唱音声の周波
数(歌声ピッチ)を適宜に周波数変換する歌声補正機能
を備えている。ピッチシフター30は、その歌声補正機
能に係わる処理を実行するための専用のハードウエアで
あり、マイクロホン19から入力された音声信号をサン
プリングしてデジタル処理し、そのデジタル処理後の音
声データをアナログ音声信号に変換してミキシングアン
プ18に供給する。なおミキシングアンプ18は、歌唱
者の音声信号をマイクロホン19から直接入力する経路
と、ピッチシフター30経由で入力する経路とを有し、
歌声補正機能の起動時には、中央制御部11の制御の
下、ピッチシフター30経由の経路からの音声信号を伴
奏音楽に混合してスピーカ20より音響出力する。以
下、ピッチシフター30の構成や動作によって、本実施
例における歌声補正機能を説明する。
【0013】===歌声補正機能=== 本実施例の歌声補正機能によれば、歌声ピッチを伴奏音
楽の音階上のピッチとなるように補正する。そのために
は、伴奏音楽の音階を特定することが必要であり、本実
施例では、音楽生成データに自身の楽曲の音階を示すデ
ータ(楽曲音階情報)が付帯している。ピッチシフター
30は、この楽曲音階情報に基づいて音階の各ピッチを
特定し、歌声ピッチをその音階上のピッチに合わせる処
理を実行する。
【0014】図2は本実施例のピッチシフター30の機
能ブロック図を示している。中央制御部11はカラオケ
楽曲の演奏処理に際し、利用者入力による歌声補正機能
の起動指示を受け取ると、該当の音楽生成データを順次
シンセサイザ17に転送するとともに、その音楽生成デ
ータに付帯する音階特定情報をピッチシフター30に転
送する。また、マイクロホン19から出力される音声信
号をピッチシフター30経由の経路に切り替える。
【0015】ピッチシフター30では、A/Dコンバー
タ31がマイクロホン19より入力される音声信号をリ
アルタイムでサンプリングしてデジタル音声データに変
換する。歌声ピッチ抽出部32はその音声データから歌
声ピッチ(周波数や階名など)を逐次抽出していく。楽
曲音階取得部34は、通信インタフェース33を介して
中央制御部11より楽曲音階情報を受け取るとともに、
取得した楽曲音階上の各ピッチを規定しその各ピッチに
関する情報(周波数や階名など)を至近ピッチ特定部3
5に与える。至近ピッチ特定部35は、楽曲音階上の各
ピッチと、歌声ピッチとを比較し、楽曲音階上のピッチ
で歌声ピッチに最も近いピッチ(至近ピッチ)を選出す
る。周波数変換部36は、至近ピッチ特定部35より至
近ピッチ情報を取得し、A/Dコンバータからのデジタ
ル音声データをこの至近ピッチ情報に基づいて処理する
ことで、歌声ピッチを至近ピッチに周波数変換する。そ
して、この周波数変換された音声データは、D/Aコン
バータ37にてアナログの音声信号に変換され、ミキシ
ングアンプ18に入力される。それによって、歌声ピッ
チが楽曲音階上の至近ピッチに周波数変換された歌声が
スピーカより音響出力される。なお図3に本実施例にお
ける歌声補正機能の概念を図示した。音階Sを構成する
ピッチは離散的であり、その音階Sのピッチに合ってい
ない歌声ピッチPvはいずれかのピッチ間の周波数を取
る。そこで、歌声ピッチを音階上の至近ピッチPsに一
致させるようにΔPだけシフトさせる。
【0016】===その他の実施例・変更例=== 上記実施例では音楽生成データに音階特定情報が記述さ
れていた。もちろん、楽曲IDに音階特定情報を対応付
けしたテーブルを用意するなどして音楽生成データに付
帯させてもよい。また、音楽生成データに音階特定情報
を付帯させず、伴奏音楽の和音構成から音階を特定する
構成としてもよい。
【0017】移調/転調に対応させるためには、楽曲の
演奏経過時間と音階とを対応付けしておくなどして、調
が変化するタイミングで楽曲音階を特定すればよい。
【0018】上記実施例では、歌声ピッチを音階上の至
近ピッチとなるように補正していたが、音声ピッチと至
近ピッチとの音程が一定ピッチ以下であれば、補正しな
いようにすることもできる。それによって、歌唱者は自
分の歌声ピッチと音階上のピッチとがどの程度の音程で
あれば補正されるのかがわかり、音階上のどのピッチが
発声できないのかを認識することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、歌声ピッチをカラオケ
楽曲の音階上の至近ピッチに周波数変換することができ
る。そのため、歌唱者の音痴克服を補助するとともに、
聞き手にとっても苦痛にならない程度に歌声ピッチを補
正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例におけるカラオケ装置の機能ブ
ロック図を示している。
【図2】上記カラオケ装置におけるピッチシフターの機
能ブロック図を示している。
【図3】上記カラオケ装置における歌声補正機能の概念
図を示している。
【符号の説明】
1 カラオケ装置 11 中央制御部 17 シンセサイザ 18 ミキシングアンプ 19 マイクロホン 30 ピッチシフター 32 歌声ピッチ抽出部 34 楽曲音階取得部 35 至近ピッチ特定部 36 周波数変換部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラオケ伴奏音楽とマイクロホンからの
    歌声信号とをミキシングアンプにて混合し、その混合信
    号を音響出力するカラオケ装置であって、 前記歌声信号をサンプリングして歌声ピッチを逐次検出
    するピッチ検出手段と、前記カラオケ伴奏音楽の音階を
    特定する楽曲音階特定手段と、前記カラオケ伴奏音楽の
    演奏時系列において、前記楽曲音階特定手段により特定
    された音階上の各ピッチの中で前記歌声ピッチに一番近
    い至近ピッチを選出する至近ピッチ検出手段と、前記マ
    イクロホンからの歌声信号のピッチを前記至近ピッチに
    周波数変換して前記ミキシングアンプに供給するピッチ
    変換手段とを備えたことを特徴とするピッチシフター付
    きカラオケ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記楽曲音階特定手
    段は前記カラオケ伴奏音楽の生成起源となる音楽生成デ
    ータに含まれている音階情報に基づいて前記楽曲音階を
    特定することを特徴とするピッチシフター付きカラオケ
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記楽曲音階特定手
    段は、前記カラオケ伴奏音楽の和音構成に基づいて前記
    楽曲音階を特定することを特徴とするピッチシフター付
    きカラオケ装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、前記
    ピッチ変換手段は、前記至近ピッチと歌声ピッチとの差
    が所定ピッチ以下である場合は前記歌声ピッチの周波数
    を変換しないことを特徴とするピッチシフター付きカラ
    オケ装置。
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