JP2944225B2

JP2944225B2 - ステレオ信号処理装置

Info

Publication number: JP2944225B2
Application number: JP2402607A
Authority: JP
Inventors: 久夫桑原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: JPH06153300A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ボーカルの入ったミ
ュージックソース、例えばＣＤ（コンパクトディスク）
やカセットテープからボーカルを除去し、マイクロホン
から入力された音声を混合して出力する所謂カラオケ練
習装置に使用されるステレオ信号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のステレオ信号処理装置を
示すものである。ボーカルを含むＬチャネル、Ｒチャネ
ルのステレオ信号は、Ｌチャネル入力端子１およびＲチ
ャネル入力端子２に供給される。これら入力端子１，２
には、それぞれボリューム３，４を介して増幅器５，６
が接続されており、Ｌチャネル、Ｒチャネルのステレオ
信号はこれら増幅器５，６によって増幅され、出力端子
７，８から図示せぬスピーカに出力される。また、マイ
ク入力端子９から入力されたマイクロホンからの音声信
号は、増幅器１０よって増幅され、ボリューム１１を介
して、入力端子１，２の相互間に直列接続された抵抗１
２，１３の接続点に供給される。したがって、マイク入
力端子９から入力された音声信号は、Ｌチャネル入力端
子１およびＲチャネル入力端子２に供給されたステレオ
信号に合成されて出力される。

【０００３】図４は、従来の他のステレオ信号処理装置
を示すものであり、入力されたミュージックソースの中
からボーカル信号を除去し、マイクロホンから入力され
た音声信号を合成して出力する所謂ボイスチェンジャー
と称する装置である。すなわち、ボーカル信号を含むＬ
チャネル、Ｒチャネルのステレオ信号は、Ｌチャネル入
力端子２１およびＲチャネル入力端子２２に供給され
る。これらＬチャネル入力端子２１およびＲチャネル入
力端子２２に供給されたステレオ信号は、それぞれ同相
信号抽出回路２３に供給されるとともに、演算増幅器２
４，２５の非反転入力端に供給される。この演算増幅器
２４，２５の反転入力端には、同相信号抽出回路２３に
よって抽出された同相、同振幅のボーカル信号が供給さ
れる。したがって、この演算増幅器２４，２５の出力端
からは、Ｌチャネル、Ｒチャネルのステレオ信号からボ
ーカル信号が除去された演奏信号のみが出力される。こ
れら演奏信号は、ボリューム２６，２７、増幅器２８，
２９を介して出力端子３０，３１から図示せぬスピーカ
に出力される。また、マイク入力端子３２を介して入力
されたマイクロホンからの音声信号は、増幅器３３よっ
て増幅され、ボリューム３４を介して、演算増幅器２
４，２５の出力端相互間に直列接続された抵抗３５，３
６の接続点に供給される。したがって、マイク入力端子
３２から入力された音声信号は、ボーカル信号が除去さ
れた演奏信号に合成されて出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３に示す
従来の装置の場合、ミュージックソースに含まれたボー
カル信号を除去することなしにマイクロホン７から入力
した音声信号を合成している。したがって、ミュージッ
クソースに含まれるボーカルと練習者の音声が混じり合
って出力されるため、練習者は自分の声とミュージック
ソースのボーカルとを明確に区別することが難しく、練
習しずらいものであった。

【０００５】また、図４に示す従来の装置の場合、ミュ
ージックソースに含まれるボーカル信号を除去して、マ
イクロホンから入力した音声信号を合成している。した
がって、練習者は自分の声とミュージックソースのボー
カルとを明確に区別することができる。しかし、この場
合、ミュージックソースに含まれる模範となるボーカル
を聞くことができないため、練習しずらいものである。

【０００６】この発明は、上記従来の装置が有する課題
を解決するものであり、その目的とするところは、ミュ
ージックソースに含まれる模範となるボーカルを聞くこ
とができ、しかも、ミュージックソースに含まれるボー
カルと練習者の音声が混じり合うことがなく、練習がし
易いステレオ信号処理装置を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決するため、ステレオ信号に含まれる同相、同振幅の
信号とそれ以外の信号とを分離する分離手段と、この分
離手段によって分離された同相、同振幅の信号を出力す
る第１の出力手段と、前記分離手段によって分離された
同相、同振幅以外の信号を所定時間遅延する遅延手段
と、音声信号を入力する入力手段と、前記遅延手段によ
って遅延された同相、同振幅以外の信号と前記入力手段
によって入力された音声信号とを合成して出力する第２
の出力手段とを設けている。

【０００８】また、同相、同振幅のボーカル信号および
それ以外の演奏信号を含むステレオ信号から演奏信号を
抽出する第１の抽出手段と、前記ステレオ信号から前記
第１の抽出手段によって抽出された演奏信号を減算する
ことにより、ボーカル信号を抽出する第２の抽出手段
と、この第２の抽出手段によって抽出されたボーカル信
号を出力する第１の出力手段と、前記第１の抽出手段に
よって抽出された演奏信号を所定時間遅延する遅延手段
と、音声信号を入力する入力手段と、前記遅延手段によ
って遅延された演奏信号と前記入力手段によって入力さ
れた音声信号を合成して出力する第２の出力手段とを有
している。

【０００９】

【作用】すなわち、この発明によれば、ステレオ信号に
含まれる同相、同振幅のボーカル信号と、演奏信号を抽
出し、ボーカル信号を第１の出力手段から出力するとと
もに、演奏信号を遅延手段によって所定時間遅延し、入
力手段から入力された音声信号と合成して第２の出力手
段から出力している。したがって、練習者はステレオ信
号に含まれるボーカル信号を演奏より先に聞くことがで
きるため、歌い易いものである。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００１１】図１において、ボーカル信号を含むＬチャ
ネル、Ｒチャネルのステレオ信号は、Ｌチャネル入力端
子４１およびＲチャネル入力端子４２に供給される。こ
れらＬチャネル入力端子４１およびＲチャネル入力端子
４２に供給されたステレオ信号は、それぞれ同相信号除
去回路（第１の抽出手段）４３に供給される。この同相
信号除去回路４３において、帯域通過フィルタ(BPF) ４
４，４５はＬチャネル入力端子４１およびＲチャネル入
力端子４２にそれぞれ接続されている。これら帯域通過
フィルタ４４，４５は例えば200Hz 〜2kHzの音声信号を
通過する帯域を有している。この帯域通過フィルタ４４
の出力端は演算増幅器４６の非反転入力端に接続され、
帯域通過フィルタ４５の出力端は、インバータ回路４７
を介して演算増幅器４６の反転入力端に接続されてい
る。この演算増幅器４６の出力端は信号の振幅を1/2 に
減衰する減衰器(1/2ATT)４８を介して、演算増幅器４
９，５０の反転入力端および非反転入力端にそれぞれ接
続されている。これら演算増幅器４９，５０の非反転入
力端および反転入力端はそれぞれ前記Ｌチャネル入力端
子４１およびＲチャネル入力端子４２に接続されてい
る。この演算増幅器４９の出力端は、演算増幅器５１の
非反転入力端に接続されるとともに、演算増幅器５２の
反転入力端に接続されている。さらに、演算増幅器５０
の出力端は、演算増幅器５１の反転入力端に接続される
とともに、演算増幅器５２の非反転入力端に接続されて
いる。

【００１２】これら演算増幅器５１，５２の出力端に
は、それぞれ遅延回路(DLY) ５３，５４が接続されてい
る。この遅延回路５３，５４は、例えばBBD(bucket bri
gadedevice) 、CCD(charge coupled device)、あるいは
DRAM(dynamic random accessmemory) によって構成さ
れ、信号の書込みタイミングおよび読出しタイミングを
変えることによって、遅延量を任意に変えることが可能
とされている。尚、DRAMを使用する場合、DRAMに書込む
アナログ信号をディジタル信号に変換するA/D 変換器、
およびDRAMから読出されたディジタル信号をアナログ信
号に変換するD/A変換器を必要とする。前記同相信号除
去回路４３により同相、同振幅のボーカル信号が除去さ
れた演奏信号は、これら遅延回路５３，５４によって、
例えば100ms 〜1s遅延される。これら遅延回路５３，５
４の出力端にはボリューム５５，５６，増幅器５７，５
８を介して出力端子５９，６０がそれぞれ接続され、こ
れら出力端子５９，６０にはスピーカＳＰ１、ＳＰ２が
接続されている。

【００１３】また、図示せぬマイクロホンからの音声信
号が供給されるマイク入力端子６１は増幅器６２，ボリ
ューム６３を介して、前記遅延回路５３，５４の相互間
に直列接続された抵抗６４，６５の接続点に接続されて
いる。

【００１４】一方、前記同相信号除去回路４３を構成す
る演算増幅器５１，５２の出力端は、同相信号抽出回路
（第２の抽出手段）６６を構成する演算増幅器６７，６
８の反転入力端に接続されている。これら演算増幅器６
７，６８の非反転入力端は、それぞれ前記Ｌチャネル入
力端子４１およびＲチャネル入力端子４２に接続されて
いる。演算増幅器６７の出力端は演算増幅器６９の非反
転入力端に接続され、演算増幅器６８の出力端は、イン
バータ回路７０を介して演算増幅器６９の反転入力端に
接続されている。この演算増幅器６９の出力端には、例
えばイヤホーン７１が接続されている。

【００１５】上記構成において、動作について説明す
る。Ｌチャネル入力端子４１およびＲチャネル入力端子
４２に、同相、同振幅のボーカル信号Ｖを含むステレオ
信号ａ＝Ｖ＋Ｌ、ｂ＝Ｖ＋Ｒが供給された場合、これら
ステレオ信号は同相信号除去回路４３に供給される。こ
の同相信号除去回路４３では、先ず、帯域通過フィルタ
４４，４５によってステレオ信号中より、音声周波数帯
域の信号が抽出され、この抽出された信号は演算増幅器
４６によって合成される。この合成された信号は減衰器
４８によって振幅が1/2 に減衰される。この減衰器４８
の出力信号ｃ＝Ｖ＋（Ｌ＋Ｒ）／２は、ステレオ信号ａ
＝Ｖ＋Ｌ、ｂ＝Ｖ＋Ｒがそれぞれ供給された演算増幅器
４９，５０に供給され、これら演算増幅器４９，５０に
おいて、ステレオ信号ａ、ｂから同相、同振幅のボーカ
ル信号Ｖが除去される。これら演算増幅器４９，５０の
出力信号ｄ＝（Ｌ−Ｒ）／２、ｅ＝（Ｒ−Ｌ）／２は演
算増幅器５１，５２に供給され、これら演算増幅器５
１，５２において、左右の演奏信号が抽出される。この
演算増幅器５１，５２の出力信号ｆ＝Ｌ、ｇ＝Ｒは、ス
テレオ信号ａ＝Ｖ＋Ｌ、ｂ＝Ｖ＋Ｒがそれぞれ供給され
た同相信号抽出回路６６を構成する演算増幅器６７，６
８にそれぞれ供給され、この演算増幅器６７，６８にお
いて、ステレオ信号ａ、ｂからボーカル信号Ｖが抽出さ
れる。これら抽出されたボーカル信号Ｖは演算増幅器６
９によって合成され、この演算増幅器６９から出力され
るボーカル信号ｈ＝Ｖは、練習者の耳に装着されたイヤ
ホーン７１に供給される。

【００１６】一方、前記同相信号除去回路４３を構成す
る演算増幅器５１，５２によって、ボーカル信号が除去
された演奏信号Ｌ、Ｒはそれぞれ遅延回路５３，５４に
よって所定時間遅延された後、増幅器５７，５８、およ
びスピーカＳＰ１、ＳＰ２を介して出力される。したが
って、練習者は演奏信号より若干早くボーカル信号を聞
くことができ、このボーカル信号を模範として歌うと、
この音声信号は遅延回路５３，５４によって所定時間遅
延された演奏信号Ｌ、Ｒに合成されて出力される。

【００１７】上記実施例によれば、ミュージックソース
からボーカルを抽出し、この抽出したボーカルを演奏よ
り早く出力している。したがって、練習者は演奏より若
干早く模範となるボーカルを聞くことができるため、こ
のボーカルに従って歌うことにより、初めて歌う歌でも
正確に歌うことができ、効果的な練習をする事ができ
る。しかも、演奏からはボーカルが除去され、練習者の
歌声とミュージックソースに含まれたボーカルとが混ざ
り合うことがないため、自分の歌声を明瞭に聞き分ける
ことができ、歌い易いものである。

【００１８】図２は、この発明の第２の実施例を示すも
のである。この実施例においては、イヤホーン７１に代
えて、前記演算増幅器６９の出力端に、例えばＦＭ送信
機８１を設け、このＦＭ送信機８１によってボーカル信
号を送信するようにしたものである。このＦＭ送信機８
１によって送信されたボーカル信号は、例えば練習者の
近傍に配置されたＦＭラジオ受信機８２によって受信さ
れ、練習者はこのＦＭラジオ受信機８２から出力される
ボーカルを聞きながら歌うことができる。このような構
成とすれば、ワイヤレスで模範となるボーカルを聞くこ
とができるため、一層使い易いものである。

【００１９】尚、この発明の回路は、イヤホーンやスピ
ーカを除いて集積回路化することが可能であり、音響信
号の出力手段としてのイヤホーンやスピーカ等はこの集
積回路に適宜接続すればよい。この発明の本質は、ボー
カルを演奏より先に出力する回路装置であり、出力手段
としてのイヤホーンやスピーカ等は適宜変更可能なもの
である。その他、この発明の要旨を変えない範囲におい
て、種々変形実施可能なことは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、ミュージックソースに含まれる模範となるボーカル
を演奏より先に聞くことができ、しかも、ミュージック
ソースに含まれるボーカルと練習者の音声が混じり合う
ことがなく、練習がし易いステレオ信号処理装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す回路構成図。

【図２】この発明と第２の実施例を示すものであり、要
部の回路構成図。

【図３】従来のステレオ信号処理装置を示す回路構成
図。

【図４】図３と異なる従来のステレオ信号処理装置を示
す回路構成図。

【符号の説明】

４１…Ｌチャネル入力端子、４２…Ｒチャネル入力端
子、４３…同相信号除去回路（第１の抽出手段）、４
４，４５…帯域通過フィルタ、５３，５４…遅延回路、
６１…マイク入力端子、６６…同相信号抽出回路（第２
の抽出手段）、７１…イヤホーン、８２…ＦＭ送信機。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステレオ信号に含まれる同相、同振幅の
信号とそれ以外の信号とを分離する分離手段と、この分離手段によって分離された同相、同振幅の信号を
出力する第１の出力手段と、前記分離手段によって分離された同相、同振幅以外の信
号を所定時間遅延する遅延手段と、音声信号を入力する入力手段と、前記遅延手段によって遅延された同相、同振幅以外の信
号と前記入力手段によって入力された音声信号とを合成
して出力する第２の出力手段と、を具備したことを特徴とするステレオ信号処理装置。
【請求項２】同相、同振幅のボーカル信号およびそれ
以外の演奏信号を含むステレオ信号から演奏信号を抽出
する第１の抽出手段と、前記ステレオ信号から前記第１の抽出手段によって抽出
された演奏信号を減算することにより、ボーカル信号を
抽出する第２の抽出手段と、この第２の抽出手段によって抽出されたボーカル信号を
出力する第１の出力手段と、前記第１の抽出手段によって抽出された演奏信号を所定
時間遅延する遅延手段と、音声信号を入力する入力手段と、前記遅延手段によって遅延された演奏信号と前記入力手
段によって入力された音声信号を合成して出力する第２
の出力手段と、を具備したことを特徴とするステレオ信号処理装置。