JP2009177559A - Vocal cut circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ボーカル成分を含むステレオ音楽ソースから前記ボーカル成分を削除した信号を出力するボーカルカット回路に関する。 The present invention relates to a vocal cut circuit that outputs a signal obtained by deleting the vocal component from a stereo music source including the vocal component.
従来より、ミニコンポ等のオーディオシステムにおいて、CD(コンパクトディスク)から再生されるステレオ音楽ソースには、ステレオ成分(伴奏部分)と、ボーカル成分(人の音声部分)とが含まれている。ステレオ成分については、Lチャネル信号とRチャネル信号の間で位相がずらされることにより、ステレオ感や音の広がり感が得られる。また、ボーカル成分については、Lチャネル信号とRチャネル信号の間で、位相がほぼ同じで、ほぼ同一の信号となっており、スピーカー間の中央位置から音声が聞こえるように感じられる。近年、ステレオ音楽ソースからボーカル成分をカットする機能を持ったオーディオシステムが開発されている。このようなオーディオシステムは、カラオケ等の歌唱に利用することができる。 Conventionally, in an audio system such as a mini component, a stereo music source reproduced from a CD (compact disc) includes a stereo component (accompaniment portion) and a vocal component (human voice portion). With respect to the stereo component, a phase difference between the L channel signal and the R channel signal is shifted, so that a sense of stereo and a sense of sound spread can be obtained. As for the vocal component, the L channel signal and the R channel signal have substantially the same phase and are almost the same signal, so that it can be felt that sound can be heard from the center position between the speakers. In recent years, an audio system having a function of cutting a vocal component from a stereo music source has been developed. Such an audio system can be used for singing such as karaoke.
ステレオ音楽ソースからボーカル成分をカットするためには、図6に示すように、Lチャネル信号とRチャネル信号のボーカル成分がほぼ同一の信号であることから、Lチャネル信号とRチャネル信号との差をとれば、ボーカル成分を削除することができる。 In order to cut a vocal component from a stereo music source, as shown in FIG. 6, since the vocal components of the L channel signal and the R channel signal are substantially the same signal, the difference between the L channel signal and the R channel signal is determined. If it is taken, the vocal component can be deleted.
しかしながら、図7に示すように、Lチャネル信号とRチャネル信号のステレオ成分の位相のずれは、約100KHz以下の低周波数帯域(以下、低域という)では、約0°であり、中高周波数帯域(以下、中高域という)以上の周波数帯域で、位相のずれが生じるようになっている。尚、中高域は約100KHzから約1KHzであり、この帯域が音声帯域である。また、20KHz〜20KHzは人間が音声を聞き取れる可聴帯域とされている。 However, as shown in FIG. 7, the phase shift between the stereo components of the L channel signal and the R channel signal is about 0 ° in a low frequency band (hereinafter referred to as a low band) of about 100 KHz or less. A phase shift occurs in the above frequency band (hereinafter referred to as a middle-high range). The mid-high range is about 100 KHz to about 1 KHz, and this band is a voice band. Further, 20 KHz to 20 KHz is an audible band in which a human can hear a voice.
このため、単純にLチャネル信号とRチャネル信号との差をとると、低域の信号成分、例えば、伴奏のドラム音なども同時に削除されてしまうという不都合が生じる。 For this reason, if the difference between the L channel signal and the R channel signal is simply taken, there is a disadvantage that a low-frequency signal component, for example, an accompaniment drum sound is also deleted at the same time.
そこで、ローパスフィルタ(低域通過フィルタ)を用いて、低域の信号成分を残すようにしたボーカルカット回路が知られている。図8は、そのようなボーカルカット回路の構成を示す図である。入力端子51及び52から入力されたLチャネル信号及びRチャネル信号は、加算器53で加算されることによって(L+R)信号となり、その後ローパスフィルタ54を通過することによって、低域の信号成分のみが抽出されて、(L’+R’)信号となる。この(L’+R’)信号は減算器の(+)入力端子に入力される。また、入力端子51及び52から入力されたLチャネル信号及びRチャネル信号は、それぞれ減算器55の(+)入力端子及び(−)入力端子に入力される。
Therefore, a vocal cut circuit is known in which a low-pass signal component is left using a low-pass filter (low-pass filter). FIG. 8 is a diagram showing the configuration of such a vocal cut circuit. The L channel signal and the R channel signal input from the
これによって、減算器55からは(L−R+L’+R’)信号が出力される。尚、この減算器出力のうち(L−R)信号成分は、全域の同位相成分がカットされた信号成分である。したがって、(L−R+L’+R’)信号は、中高域の同位相成分が減衰された信号となり、ボーカル成分がカットされると共に、低域の信号成分を残すことができる。
As a result, the
尚、この種のボーカルカット回路は、特許文献1に記載されている。
しかしながら、上記のボーカルカット回路では、加算器53、ローパスフィルタ54及び減算器55という3個のアンプを必要とする。このため、回路規模が大きくなるという問題がある。また、ローパスフィルタ54を用いているので、低域の音も減衰されるという問題もある。
However, the vocal cut circuit described above requires three amplifiers: an
そこで、本発明は、ボーカル成分を含むステレオ音楽ソースから前記ボーカル成分を削除した信号を出力するボーカルカット回路であって、前記ステレオ音楽ソースのRチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させるオールパスフィルタと、前記オールパスフィルタを通過した前記Rチャネル信号と前記ステレオ音楽ソースのLチャネル信号とを加算する加算回路と、を備え、前記加算回路から前記ボーカル成分を削除した信号を出力することを特徴とする。 Therefore, the present invention is a vocal cut circuit that outputs a signal obtained by deleting the vocal component from a stereo music source including a vocal component, and passes a signal in the entire frequency range of the R channel signal of the stereo music source, An all-pass filter that changes only the phase; and an addition circuit that adds the R-channel signal that has passed through the all-pass filter and the L-channel signal of the stereo music source; and a signal obtained by removing the vocal component from the addition circuit Is output.
本発明のボーカルカット回路は、オールパスフィルタと加算回路という、アンプ2個だけで形成できるので、回路規模を小さくすることができると共に、低域の音も減衰されないという効果を奏する。また、本発明のボーカルカット回路を2つ設けることで、ステレオ出力に対応した構成も簡単に実現することができる。 Since the vocal cut circuit of the present invention can be formed by only two amplifiers, ie, an all-pass filter and an adder circuit, the circuit scale can be reduced and the low-frequency sound is not attenuated. Also, by providing two vocal cut circuits of the present invention, a configuration corresponding to stereo output can be easily realized.
以下、本発明の実施形態について説明する。まず、図1を参照して本発明のボーカルカット回路を備えたオーディオシステムの構成について説明する。CD1から再生されたステレオ音楽ソースは、Lチャネル信号とRチャネル信号の2つに分かれてボーカルカット回路2に入力される。Lチャネル信号とRチャネル信号は、それぞれステレオ成分とボーカル成分を含み、ステレオ信号成分については、中高域以上の帯域でLチャネル信号とRチャネル信号の間で位相がずらされている。ボーカル成分については、Lチャネル信号とRチャネル信号の間で、位相がほぼ同じで、ほぼ同一の信号となっている。ボーカルカット回路2によってボーカル成分がカットされた音声信号は、電子ボリューム3によってボリューム調整が行われ、更に、パワーアンプ4によって増幅された後、スピーカー5に入力される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. First, the configuration of an audio system including the vocal cut circuit of the present invention will be described with reference to FIG. A stereo music source reproduced from the CD 1 is divided into an L channel signal and an R channel signal and input to the vocal cut circuit 2. The L channel signal and the R channel signal include a stereo component and a vocal component, respectively, and the phase of the stereo signal component is shifted between the L channel signal and the R channel signal in a middle or higher band. Regarding the vocal component, the L channel signal and the R channel signal have substantially the same phase and are substantially the same signal. The audio signal from which the vocal component has been cut by the vocal cut circuit 2 is subjected to volume adjustment by the
次に、図2を参照してボーカルカット回路2の構成について説明する。ボーカルカット回路2の構成には、図2(A)と図2(B)の2つの構成があるが、これらの構成からは同じ効果が得られる。まず、図2(A)の構成について説明する。すなわち、入力端子21及び22に、それぞれLチャネル信号及びRチャネル信号が入力される。入力端子21に入力されたLチャネル信号はそのまま加算器24に入力され、入力端子22に入力されたRチャネル信号はオールパスフィルタ23を通過した後、加算器24に入力される。オールパスフィルタ23は、Rチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させる。これによって、Lチャネル信号とRチャネル信号に含まれるボーカル成分の位相がずらされるので、加算器24の加算出力のボーカル成分が減衰されることになる。
Next, the configuration of the vocal cut circuit 2 will be described with reference to FIG. The vocal cut circuit 2 has two configurations shown in FIGS. 2A and 2B. The same effect can be obtained from these configurations. First, the structure in FIG. 2A will be described. That is, the L channel signal and the R channel signal are input to the
オールパスフィルタ23は、図3に示すように、Rチャネル信号の位相をボーカル成分の周波数帯域、すなわち、約100KHz〜約1KHzの音声帯域において変化させることが好ましい。また、位相の変化量は、約90°であることが好ましい。これにより、ボーカル成分のみを減衰させ、ステレオ成分の減衰が抑えられる。また、約100KHz以下の低域においては信号の位相変化がないため、低域の音も減衰されることはない。
As shown in FIG. 3, the all-
また、上記のボーカルカット回路2では、オールパスフィルタ23はRチャネル信号側に設けられているが、図2(B)に示すように、オールパスフィルタ23はLチャネル信号側に設けても同じ効果を得ることができる。
In the vocal cut circuit 2 described above, the all-
次に、図4を参照してボーカルカット回路2の具体的な回路構成について説明する。図4は、ボーカルカット回路2において、オールパスフィルタ23と、加算器24の回路構成を示したものである。オールパスフィルタ23は、第1のオペアンプ23aと、抵抗R1,R2,R3,R4、コンデンサC1を有しており、抵抗R1,R2,R3,R4の抵抗値が全て等しいものとする。(R1=R2=R3=R4)また、オールパスフィルタ23を通過するRチャネル信号の位相はコンデンサC1の値と抵抗R4の値で決定される。加算器24は、第2のオペアンプ24a、抵抗R5,R6,R7,R8で形成することができる。そして、加算器24からボーカル成分が減衰された出力信号が得られる。
Next, a specific circuit configuration of the vocal cut circuit 2 will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a circuit configuration of the all-
図5は、このボーカルカット回路2において、出力信号の周波数依存性を示す図であり、約100KHz〜約1KHzの音声帯域では出力信号のゲインは大幅に減衰しており、一方、100KHz前後の低域では出力信号のゲインは減衰されていない。ただし、入力信号(Rチャネル信号及びLチャネル信号)のレベルを0dBとし、オールパスフィルタ23によって、1KHzにおいて90°の位相変化を発生させているものとする。
FIG. 5 is a diagram showing the frequency dependence of the output signal in the vocal cut circuit 2, and the gain of the output signal is greatly attenuated in the voice band of about 100 KHz to about 1 KHz, while it is low around 100 KHz. In the region, the gain of the output signal is not attenuated. However, it is assumed that the level of the input signal (R channel signal and L channel signal) is 0 dB, and the all-
上記のボーカルカット回路2によれば、オールパスフィルタ23と加算器24という、アンプ2個だけで形成できるので、回路規模を小さくすることができると共に、低域の音も減衰されないという効果を奏する。また、ボーカルカット回路2を2つ設けることで、ステレオ出力に対応した構成も簡単に実現することができる。
According to the above vocal cut circuit 2, since it can be formed by only two amplifiers, the all-
1 CD 2 ボーカルカット回路 3 電子ボリューム
4 パワーアンプ 5 スピーカー
21,22 入力端子 23 オールパスフィルタ 24 加算器
23a 第1のオペアンプ 24a 第2のオペアンプ
51,52 入力端子 53 加算器 54 ローパスフィルタ
55 減算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 CD 2
Claims (4)
前記ステレオ音楽ソースのRチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させるオールパスフィルタと、
前記オールパスフィルタを通過した前記Rチャネル信号と前記ステレオ音楽ソースのLチャネル信号とを加算する加算回路と、を備え、前記加算回路から前記ボーカル成分を削除した信号を出力することを特徴とするボーカルカット回路。 A vocal cut circuit for outputting a signal obtained by deleting the vocal component from a stereo music source including the vocal component,
An all-pass filter that passes signals in the entire frequency range of the R channel signal of the stereo music source and changes only the phase thereof;
An adder circuit that adds the R channel signal that has passed through the all-pass filter and the L channel signal of the stereo music source, and outputs a signal from which the vocal component has been removed from the adder circuit Cut circuit.
前記ステレオ音楽ソースのLチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させるオールパスフィルタと、
前記オールパスフィルタを通過した前記Lチャネル信号と前記ステレオ音楽ソースのRチャネル信号とを加算する加算回路と、を備え、前記加算回路から前記ボーカル成分を削除した信号を出力することを特徴とするボーカルカット回路。 A vocal cut circuit for outputting a signal obtained by deleting the vocal component from a stereo music source including the vocal component,
An all-pass filter that passes signals in the entire frequency range of the L channel signal of the stereo music source and changes only the phase thereof;
An adder circuit that adds the L channel signal that has passed through the all-pass filter and the R channel signal of the stereo music source, and outputs a signal from which the vocal component has been removed from the adder circuit Cut circuit.
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