JP3102335B2 - フォルマント変換装置およびカラオケ装置 - Google Patents
フォルマント変換装置およびカラオケ装置Info
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- G10L13/02—Methods for producing synthetic speech; Speech synthesisers
- G10L13/033—Voice editing, e.g. manipulating the voice of the synthesiser
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- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/36—Accompaniment arrangements
- G10H1/361—Recording/reproducing of accompaniment for use with an external source, e.g. karaoke systems
- G10H1/366—Recording/reproducing of accompaniment for use with an external source, e.g. karaoke systems with means for modifying or correcting the external signal, e.g. pitch correction, reverberation, changing a singer's voice
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- G10L—SPEECH ANALYSIS OR SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Processing of the speech or voice signal to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
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- G10H2220/005—Non-interactive screen display of musical or status data
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- G10H2250/00—Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
- G10H2250/025—Envelope processing of music signals in, e.g. time domain, transform domain or cepstrum domain
- G10H2250/031—Spectrum envelope processing
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- G10H2250/471—General musical sound synthesis principles, i.e. sound category-independent synthesis methods
- G10H2250/481—Formant synthesis, i.e. simulating the human speech production mechanism by exciting formant resonators, e.g. mimicking vocal tract filtering as in LPC synthesis vocoders, wherein musical instruments may be used as excitation signal to the time-varying filter estimated from a singer's speech
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- G10L21/003—Changing voice quality, e.g. pitch or formants
- G10L21/007—Changing voice quality, e.g. pitch or formants characterised by the process used
- G10L21/013—Adapting to target pitch
- G10L2021/0135—Voice conversion or morphing
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、歌唱音声の声質
を変換するのに好適なフォルマント変換装置およびこれ
を用いたカラオケ装置に関するものである。
を変換するのに好適なフォルマント変換装置およびこれ
を用いたカラオケ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】カラオケ装置においては、楽曲の進行に
合わせて歌詞がモニタに表示され、歌い手は、これを参
照しながら、楽曲を歌唱する。カラオケは数人で楽しむ
ことが多く、だれもが人前でうまく唄いたいと願うが、
歌唱の上達には一定の練習が必要となる。歌唱練習方法
としては、ボイストレーニングが知られており、そこで
は腹式発声の練習等が行なわれ、これにより、おちつい
て歌える等の効果を上げることができる。ところで、歌
唱の良し悪しには、発声の仕方や正確な音程で歌唱され
ていること等の他、太い声、細い声といった声質が大き
く影響する。しかし、声質は個人の声道の形状に依存す
る所が大きいため、上述したボイストレーニングによっ
ても、良い声質の発声を習熟することは難しいことが多
い。
合わせて歌詞がモニタに表示され、歌い手は、これを参
照しながら、楽曲を歌唱する。カラオケは数人で楽しむ
ことが多く、だれもが人前でうまく唄いたいと願うが、
歌唱の上達には一定の練習が必要となる。歌唱練習方法
としては、ボイストレーニングが知られており、そこで
は腹式発声の練習等が行なわれ、これにより、おちつい
て歌える等の効果を上げることができる。ところで、歌
唱の良し悪しには、発声の仕方や正確な音程で歌唱され
ていること等の他、太い声、細い声といった声質が大き
く影響する。しかし、声質は個人の声道の形状に依存す
る所が大きいため、上述したボイストレーニングによっ
ても、良い声質の発声を習熟することは難しいことが多
い。
【０００３】ところで、音声信号を変換する装置とし
て、いわゆるハモリカラオケ装置や特殊な音声プロッセ
装置が開発されている。ハモリカラオケ装置において
は、マイクからの音声信号に周波数変換を施して、高音
または低音のパートに対応した音声信号を生成してい
る。また、音声プロッセサ装置においては、入力された
音声信号のフォルマントを周波数軸上で一律に移動さ
せ、これにより声質を変化させている。ここで、フォル
マントとは、周知のように、母音を発声した場合に得ら
れる声道の共振特性であり、各人の声質に対応してい
る。
て、いわゆるハモリカラオケ装置や特殊な音声プロッセ
装置が開発されている。ハモリカラオケ装置において
は、マイクからの音声信号に周波数変換を施して、高音
または低音のパートに対応した音声信号を生成してい
る。また、音声プロッセサ装置においては、入力された
音声信号のフォルマントを周波数軸上で一律に移動さ
せ、これにより声質を変化させている。ここで、フォル
マントとは、周知のように、母音を発声した場合に得ら
れる声道の共振特性であり、各人の声質に対応してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したハモ
リカラオケ装置は、音声信号を単に周波数変換している
だけであるから、歌い手の声を高い声や低い声に変換す
ることはできるが、その声質を変化することはできな
い。一方、上述した音声プロッセサ装置では、歌い手の
フォルマントを周波数軸上で一律に移動させているが、
歌唱音声のフォルマントはリアルタイムで変化している
ので、この装置をカラオケ装置に適用して、歌唱音声の
声質を変換しても、聞き映えを良くすることは難しい。
リカラオケ装置は、音声信号を単に周波数変換している
だけであるから、歌い手の声を高い声や低い声に変換す
ることはできるが、その声質を変化することはできな
い。一方、上述した音声プロッセサ装置では、歌い手の
フォルマントを周波数軸上で一律に移動させているが、
歌唱音声のフォルマントはリアルタイムで変化している
ので、この装置をカラオケ装置に適用して、歌唱音声の
声質を変換しても、聞き映えを良くすることは難しい。
【０００５】本発明は上述した事情に鑑がみてなされた
ものであり、本発明は、歌唱音声のフォルマントを動的
に変更して、歌唱音声の声質を変更することを主目的と
する。
ものであり、本発明は、歌唱音声のフォルマントを動的
に変更して、歌唱音声の声質を変更することを主目的と
する。
【０００６】上述した課題を解決するために、請求項１
記載の発明は、基準となる歌唱音声の基準音声フォルマ
ントに対応するフォルマントデータを記憶する記憶手段
と、マイクから入力された入力音声信号を分析してフォ
ルマントを生成するフォルマント生成手段と、楽曲の進
行と同期して、前記記憶手段内のフォルマントデータを
読み出し、これに基づいて基準音声フォルマントを生成
する基準音声フォルマント生成手段と、前記フォルマン
ト生成手段が生成したフォルマントと前記基準音声フォ
ルマント生成手段が生成した基準音声フォルマントを比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づい
て、前記入力音声信号の周波数特性を調整する調整手段
とを具備することを特徴としている。
記載の発明は、基準となる歌唱音声の基準音声フォルマ
ントに対応するフォルマントデータを記憶する記憶手段
と、マイクから入力された入力音声信号を分析してフォ
ルマントを生成するフォルマント生成手段と、楽曲の進
行と同期して、前記記憶手段内のフォルマントデータを
読み出し、これに基づいて基準音声フォルマントを生成
する基準音声フォルマント生成手段と、前記フォルマン
ト生成手段が生成したフォルマントと前記基準音声フォ
ルマント生成手段が生成した基準音声フォルマントを比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づい
て、前記入力音声信号の周波数特性を調整する調整手段
とを具備することを特徴としている。
【０００７】また、請求項２に記載の発明にあっては、
基準音声の各母音のフォルマントに対応した基準フォル
マントデータ、楽曲の歌詞を示す歌詞データおよび歌詞
の進行を示す進行データを記憶する記憶手段と、マイク
から入力された入力音声信号を分析してフォルマントを
生成するフォルマント生成手段と、前記歌詞データに基
づいて歌詞の母音を検出し、検出した母音に対応する基
準フォルマントデータを前記進行データに基づく順序で
前記記憶手段から選択し、これにより基準となる歌唱音
声のフォルマントデータを生成するフォルマントデータ
生成手段と、前記フォルマントデータ生成手段が生成し
たフォルマントデータに基づいて基準音声フォルマント
を生成する基準音声フォルマント生成手段と、前記フォ
ルマント生成手段が生成したフォルマントと前記基準音
声フォルマント生成手段が生成した基準音声フォルマン
トを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基
づいて、前記入力音声信号の周波数特性を調整する調整
手段とを具備することを特徴とする。
基準音声の各母音のフォルマントに対応した基準フォル
マントデータ、楽曲の歌詞を示す歌詞データおよび歌詞
の進行を示す進行データを記憶する記憶手段と、マイク
から入力された入力音声信号を分析してフォルマントを
生成するフォルマント生成手段と、前記歌詞データに基
づいて歌詞の母音を検出し、検出した母音に対応する基
準フォルマントデータを前記進行データに基づく順序で
前記記憶手段から選択し、これにより基準となる歌唱音
声のフォルマントデータを生成するフォルマントデータ
生成手段と、前記フォルマントデータ生成手段が生成し
たフォルマントデータに基づいて基準音声フォルマント
を生成する基準音声フォルマント生成手段と、前記フォ
ルマント生成手段が生成したフォルマントと前記基準音
声フォルマント生成手段が生成した基準音声フォルマン
トを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基
づいて、前記入力音声信号の周波数特性を調整する調整
手段とを具備することを特徴とする。
【０００８】また、請求項３に記載の発明にあっては、
請求項１または２に記載のフォルマント変換装置を備え
たカラオケ装置であって、前記楽曲の演奏を示す演奏デ
ータを記憶する演奏データ記憶手段と、前記演奏データ
記憶手段から読み出された前記演奏データに基づいて楽
音信号を発生する楽音信号発生手段と、前記調整手段に
よって調整された前記入力音声信号と前記楽音信号とを
混合して発音する発音手段とを具備することを特徴とす
る。
請求項１または２に記載のフォルマント変換装置を備え
たカラオケ装置であって、前記楽曲の演奏を示す演奏デ
ータを記憶する演奏データ記憶手段と、前記演奏データ
記憶手段から読み出された前記演奏データに基づいて楽
音信号を発生する楽音信号発生手段と、前記調整手段に
よって調整された前記入力音声信号と前記楽音信号とを
混合して発音する発音手段とを具備することを特徴とす
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】Ａ．第１実施形態 １．実施形態の構成 １−１．実施形態の全体構成 以下、図面を参照してこの発明の実施形態の構成につい
て説明する。図１はこの発明に係わるカラオケ装置の一
実施形態のブロック図である。図１において、１はＣＰ
Ｕ（中央処理装置）であり、バスを介してカラオケ装置
の各部に接続されており、ＣＰＵ１はこれらを制御す
る。２はＲＡＭであり、そのメモリ空間はＣＰＵ１の作
業領域として機能し、各種データを一時的に保存する。
３はＲＯＭであり、このカラオケ装置全体を制御するプ
ログラムの他、歌詞を表示するための各種のフォント情
報が格納されている。
て説明する。図１はこの発明に係わるカラオケ装置の一
実施形態のブロック図である。図１において、１はＣＰ
Ｕ（中央処理装置）であり、バスを介してカラオケ装置
の各部に接続されており、ＣＰＵ１はこれらを制御す
る。２はＲＡＭであり、そのメモリ空間はＣＰＵ１の作
業領域として機能し、各種データを一時的に保存する。
３はＲＯＭであり、このカラオケ装置全体を制御するプ
ログラムの他、歌詞を表示するための各種のフォント情
報が格納されている。
【００１０】また、４は図示せぬ通信回線を介してカラ
オケ装置と接続されたホストコンピュータであり、ここ
から所定の曲数単位で曲データＫＤが配信されるととも
に、声質の変更に用いられるフォルマントデータＦＤが
配信される。この曲データＫＤは、楽音を演奏するため
の演奏データＫＤｅ、歌詞を表示するため歌詞データＫ
Ｄｋ、表示された歌詞の色変化を示すワイプデータＫＤ
ｗ、および背景画面を示す画像データＫＤｇからなる。
なお、演奏データＫＤｅは、メロディー、ベース、リズ
ム等の各パートに対応したトラックと呼ばれる複数のデ
ータ列から構成され、そのデータ形式は、いわゆるＭＩ
ＤＩ形式（Musical Instrument DigitalInterface）か
らなる。
オケ装置と接続されたホストコンピュータであり、ここ
から所定の曲数単位で曲データＫＤが配信されるととも
に、声質の変更に用いられるフォルマントデータＦＤが
配信される。この曲データＫＤは、楽音を演奏するため
の演奏データＫＤｅ、歌詞を表示するため歌詞データＫ
Ｄｋ、表示された歌詞の色変化を示すワイプデータＫＤ
ｗ、および背景画面を示す画像データＫＤｇからなる。
なお、演奏データＫＤｅは、メロディー、ベース、リズ
ム等の各パートに対応したトラックと呼ばれる複数のデ
ータ列から構成され、そのデータ形式は、いわゆるＭＩ
ＤＩ形式（Musical Instrument DigitalInterface）か
らなる。
【００１１】次に、図２〜図７を参照しつつ、フォルマ
ントデータＦＤについて説明する。まず、フォルマント
の一例について図２を用いて説明する。図２は、ある母
音の周波数スペクトラムのエンベロープを示したもので
ある。この周波数スペクトラムは、５個のピークＰ１〜
Ｐ５を有しており、これらのピークがフォルマントに対
応する。一般に各ピークにおけるピーク周波数はフォル
マント周波数と、各ピークにおけるピークレベルはフォ
ルマントレベルと呼ばれる。以下の説明においては、ピ
ークレベルの大きい順に第１フォルマント、第２フォル
マント、…と称することにする。
ントデータＦＤについて説明する。まず、フォルマント
の一例について図２を用いて説明する。図２は、ある母
音の周波数スペクトラムのエンベロープを示したもので
ある。この周波数スペクトラムは、５個のピークＰ１〜
Ｐ５を有しており、これらのピークがフォルマントに対
応する。一般に各ピークにおけるピーク周波数はフォル
マント周波数と、各ピークにおけるピークレベルはフォ
ルマントレベルと呼ばれる。以下の説明においては、ピ
ークレベルの大きい順に第１フォルマント、第２フォル
マント、…と称することにする。
【００１２】ところで、音声を時間的に解析する手段と
してソナグラムと呼ばれるものが知られている。このソ
ナグラムは、横軸を時間軸とし、縦軸を周波数軸とし、
音声レベルの大小を濃淡で表わしたものである。ある歌
唱音声のソナグラムを図３に示す。図３において濃い部
分は、そこで音声レベルが大きくなっていることを示し
ており、それらの各部分は各フォルマントに対応してい
る。例えば、時刻ｔにおいては、部分Ａ，Ｂ，Ｃにフォ
ルマントが存在する。
してソナグラムと呼ばれるものが知られている。このソ
ナグラムは、横軸を時間軸とし、縦軸を周波数軸とし、
音声レベルの大小を濃淡で表わしたものである。ある歌
唱音声のソナグラムを図３に示す。図３において濃い部
分は、そこで音声レベルが大きくなっていることを示し
ており、それらの各部分は各フォルマントに対応してい
る。例えば、時刻ｔにおいては、部分Ａ，Ｂ，Ｃにフォ
ルマントが存在する。
【００１３】また、同図中の折線ＡＡ〜ＥＥは、各フォ
ルマントにおけるピークレベルを図示したものであり、
フォルマントレベルに対応している。図３からフォルマ
ントレベルを抽出したのが図４である。ここで、折線Ｂ
Ｂは、時間が経過してもあまり変化していないが、折線
ＡＡは、時間の経過とともに大きく変化していることか
ら、折線ＡＡに係わるフォルマント周波数は時間ととも
に大きく変化しているのが判る。次に、図４中の折線Ａ
Ａで示されるフォルマントレベルについて、その時間変
化の一例を図５に示す。この場合、フォルマントレベル
は、時間の経過とともに大きく変化している。こうした
ことから、歌唱音声のフォルマント周波数とフォルマン
トレベルは動的に変動しているといえる。
ルマントにおけるピークレベルを図示したものであり、
フォルマントレベルに対応している。図３からフォルマ
ントレベルを抽出したのが図４である。ここで、折線Ｂ
Ｂは、時間が経過してもあまり変化していないが、折線
ＡＡは、時間の経過とともに大きく変化していることか
ら、折線ＡＡに係わるフォルマント周波数は時間ととも
に大きく変化しているのが判る。次に、図４中の折線Ａ
Ａで示されるフォルマントレベルについて、その時間変
化の一例を図５に示す。この場合、フォルマントレベル
は、時間の経過とともに大きく変化している。こうした
ことから、歌唱音声のフォルマント周波数とフォルマン
トレベルは動的に変動しているといえる。
【００１４】ところで、日本語の語音には子音の後に必
ず母音があるが、子音は短い過渡的な音であるため、声
質は母音の発声によって左右される。一方、フォルマン
トは上述したように母音を発声した場合に得られる声道
の共振周波数である。したがって、歌唱音声のフォルマ
ントを変更すると、声質を変更することができる。この
ため、この実施形態にあっては、基準となるフォルマン
トを示すデータを予め用意しておき、歌唱音声のフォル
マントを基準となるフォルマントに合わせるように、歌
唱音声の周波数特性を調整するようになっている。
ず母音があるが、子音は短い過渡的な音であるため、声
質は母音の発声によって左右される。一方、フォルマン
トは上述したように母音を発声した場合に得られる声道
の共振周波数である。したがって、歌唱音声のフォルマ
ントを変更すると、声質を変更することができる。この
ため、この実施形態にあっては、基準となるフォルマン
トを示すデータを予め用意しておき、歌唱音声のフォル
マントを基準となるフォルマントに合わせるように、歌
唱音声の周波数特性を調整するようになっている。
【００１５】フォルマントデータＦＤは、歌唱された音
声にフォルマント変換処理を施す際に基準となるデータ
であって、各フォルマント周波数と各フォルマントレベ
ルを一対とするデータから構成される。この例における
フォルマントデータＦＤは、第１〜第５フォルマントに
それぞれ対応するように構成されている。フォルマント
データＦＤが示す各フォルマント周波数と各フォルマン
トレベルの時間変化の一例を図６に示す。図６におい
て、上段はフォルマント周波数の変化を、下段はフォル
マントレベルの変化を示している。この場合、時刻ｔに
おけるフォルマントデータＦＤは、「（ｆ１，Ｌ１）、
（ｆ２，Ｌ２）、（ｆ３，Ｌ３）、（ｆ４，Ｌ４）、
（ｆ５，Ｌ５）」となる。
声にフォルマント変換処理を施す際に基準となるデータ
であって、各フォルマント周波数と各フォルマントレベ
ルを一対とするデータから構成される。この例における
フォルマントデータＦＤは、第１〜第５フォルマントに
それぞれ対応するように構成されている。フォルマント
データＦＤが示す各フォルマント周波数と各フォルマン
トレベルの時間変化の一例を図６に示す。図６におい
て、上段はフォルマント周波数の変化を、下段はフォル
マントレベルの変化を示している。この場合、時刻ｔに
おけるフォルマントデータＦＤは、「（ｆ１，Ｌ１）、
（ｆ２，Ｌ２）、（ｆ３，Ｌ３）、（ｆ４，Ｌ４）、
（ｆ５，Ｌ５）」となる。
【００１６】次に、歌詞の進行とフォルマントデータＦ
Ｄの関係を図７を用いて説明する。なお、図７において
は、第１，第２フォルマントに係わるフォルマントデー
タＦＤについて図示し、第３〜第５フォルマントに係わ
るフォルマントデータＦＤについては省略する。この場
合、同図に示すように歌詞は「は・るー・か」と進行す
るが、フォルマントデータＦＤの示すフォルマント周波
数は時刻ｔ１と時刻ｔ２とで不連続となる。これは、時
刻ｔ１において歌詞が「は」から「るー」に、また、時
刻ｔ２において歌詞が「るー」から「か」に変化し、こ
れに伴い、歌詞の母音が変化するためである。一方、
「は」の歌詞に対応した時刻０〜時刻ｔ１の期間中や、
「るー」の歌詞に対応した時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間中
は、母音が変化しないため、フォルマント周波数がさほ
ど変化しない。これに対してフォルマントレベルは、１
つの母音の発声期間内であっても変化の度合が大きい
が、これはアクセントや節回し等の影響を受けるためで
ある。このようにフォルマントデータＦＤは、時々刻々
と変化するフォルマントの状態を表わしている。
Ｄの関係を図７を用いて説明する。なお、図７において
は、第１，第２フォルマントに係わるフォルマントデー
タＦＤについて図示し、第３〜第５フォルマントに係わ
るフォルマントデータＦＤについては省略する。この場
合、同図に示すように歌詞は「は・るー・か」と進行す
るが、フォルマントデータＦＤの示すフォルマント周波
数は時刻ｔ１と時刻ｔ２とで不連続となる。これは、時
刻ｔ１において歌詞が「は」から「るー」に、また、時
刻ｔ２において歌詞が「るー」から「か」に変化し、こ
れに伴い、歌詞の母音が変化するためである。一方、
「は」の歌詞に対応した時刻０〜時刻ｔ１の期間中や、
「るー」の歌詞に対応した時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間中
は、母音が変化しないため、フォルマント周波数がさほ
ど変化しない。これに対してフォルマントレベルは、１
つの母音の発声期間内であっても変化の度合が大きい
が、これはアクセントや節回し等の影響を受けるためで
ある。このようにフォルマントデータＦＤは、時々刻々
と変化するフォルマントの状態を表わしている。
【００１７】次に、図１に示す５は通信コントローラで
あり、モデム等で構成され、ホストコンピュータ４との
間でデータ通信を行なう。６はハードディスクであり、
通信コントローラ５と接続され、そこには、曲データＫ
ＤとフォルマントデータＦＤが格納される。
あり、モデム等で構成され、ホストコンピュータ４との
間でデータ通信を行なう。６はハードディスクであり、
通信コントローラ５と接続され、そこには、曲データＫ
ＤとフォルマントデータＦＤが格納される。
【００１８】また、７はリモコンであり、赤外線等でカ
ラオケ装置と接続される。これを用いて、利用者が曲コ
ード、キーおよび声質の変更等を入力すると、入力操作
が検知され検出信号が生成される。８はリモコン受信部
であり、リモコン７からの検出信号を受信して、これを
ＣＰＵ１に転送する。９はカラオケ装置の正面に配置さ
れる表示パネルであって、そこには選曲された曲コード
や、選択された声質の種別が表示される。また、１０は
表示パネル９と同一面に配置されるパネルスイッチであ
り、リモコン７と同様の機能を持つ。１１はマイクであ
り、これにより、歌声が音声信号に変換される。１５は
複数の音源から構成される音源装置であり、。これによ
り、曲データＫＤ中の演奏データＫＤｅに基づいて楽音
データＧＤが生成される。また、１つの音源が、１つの
トラックに対応した演奏データＫＤｅに基づいて、１つ
の音色に対応した楽音データＧＤを生成する。
ラオケ装置と接続される。これを用いて、利用者が曲コ
ード、キーおよび声質の変更等を入力すると、入力操作
が検知され検出信号が生成される。８はリモコン受信部
であり、リモコン７からの検出信号を受信して、これを
ＣＰＵ１に転送する。９はカラオケ装置の正面に配置さ
れる表示パネルであって、そこには選曲された曲コード
や、選択された声質の種別が表示される。また、１０は
表示パネル９と同一面に配置されるパネルスイッチであ
り、リモコン７と同様の機能を持つ。１１はマイクであ
り、これにより、歌声が音声信号に変換される。１５は
複数の音源から構成される音源装置であり、。これによ
り、曲データＫＤ中の演奏データＫＤｅに基づいて楽音
データＧＤが生成される。また、１つの音源が、１つの
トラックに対応した演奏データＫＤｅに基づいて、１つ
の音色に対応した楽音データＧＤを生成する。
【００１９】次に、マイク１１からの音声信号は、マイ
クアンプ１２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１３を介し
てデジタル信号に変換され、音声データＭＤとして出力
される。リモコン７によって声質の変更が入力される
と、この音声データＭＤには、フォルマント変換処理が
施され、調整済音声データＭＤ’として加算器１４に供
給されるようになっている。加算器１４では、楽音デー
タＧＤと調整済音声データＭＤ’とが加算される。その
出力データは、Ｄ／Ａ変換器１６を介してアナログ信号
に変換され、この信号が図示せぬアンプで増幅され、そ
の後、スピーカ１７に供給されて発音が行なわれる。
クアンプ１２で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１３を介し
てデジタル信号に変換され、音声データＭＤとして出力
される。リモコン７によって声質の変更が入力される
と、この音声データＭＤには、フォルマント変換処理が
施され、調整済音声データＭＤ’として加算器１４に供
給されるようになっている。加算器１４では、楽音デー
タＧＤと調整済音声データＭＤ’とが加算される。その
出力データは、Ｄ／Ａ変換器１６を介してアナログ信号
に変換され、この信号が図示せぬアンプで増幅され、そ
の後、スピーカ１７に供給されて発音が行なわれる。
【００２０】また、１８は文字表示部であり、ＣＰＵ１
の制御の下、ハードディスク６から読み出された歌詞デ
ータＫＤKに応じてＲＯＭ３に格納されているフォント
情報を読み出したり、また、ワイプデータＫＤｗに基づ
いて楽曲の進行に合わせて表示される歌詞の色を変更す
るワイプ制御を行なう。また、１９はＢＧＶコントロー
ラであり、その内部にレーザーディスク等の画像記憶装
置を有している。このＢＧＶコントローラ１９は、再生
を指示された楽曲に対応した画像情報を画像データＫＤ
ｇに基づいて画像記憶装置から読み出し、これを表示制
御部２０に転送する。表示制御部２０は、ＢＧＶコント
ローラ１９からの画像情報と文字表示部１８からのフォ
ント情報とを合成し、これをモニタ２１に表示させる。
また、採点機２２は、歌い手の歌唱の良し悪しを採点す
る装置であり、その採点結果は表示制御部２０を介して
モニタ２１に表示される。採点機２２には、音声データ
ＭＤの示すフォルマントと基準となる歌唱音声のフォル
マントとの差分を表わすデータ（後述する差分エンベロ
ープデータＥＤｄ）が供給されるが、採点機２２は、こ
のデータを１曲期間中積分して採点を行なうようになっ
ている。
の制御の下、ハードディスク６から読み出された歌詞デ
ータＫＤKに応じてＲＯＭ３に格納されているフォント
情報を読み出したり、また、ワイプデータＫＤｗに基づ
いて楽曲の進行に合わせて表示される歌詞の色を変更す
るワイプ制御を行なう。また、１９はＢＧＶコントロー
ラであり、その内部にレーザーディスク等の画像記憶装
置を有している。このＢＧＶコントローラ１９は、再生
を指示された楽曲に対応した画像情報を画像データＫＤ
ｇに基づいて画像記憶装置から読み出し、これを表示制
御部２０に転送する。表示制御部２０は、ＢＧＶコント
ローラ１９からの画像情報と文字表示部１８からのフォ
ント情報とを合成し、これをモニタ２１に表示させる。
また、採点機２２は、歌い手の歌唱の良し悪しを採点す
る装置であり、その採点結果は表示制御部２０を介して
モニタ２１に表示される。採点機２２には、音声データ
ＭＤの示すフォルマントと基準となる歌唱音声のフォル
マントとの差分を表わすデータ（後述する差分エンベロ
ープデータＥＤｄ）が供給されるが、採点機２２は、こ
のデータを１曲期間中積分して採点を行なうようになっ
ている。
【００２１】１−２．フォルマント変換処理に係わるＣ
ＰＵの機能 次に、ＣＰＵ１のフォルマント変換処理に係わる機能構
成について説明する。図８はＣＰＵ１の機能ブロックを
示したものであり、ＣＰＵ１は同図中の各構成部分の機
能を有するように構成されている。同図において、１０
０は、第１のスペクトラム法絡生成部であり、ここで、
音声データＭＤに基づいて歌唱音声のスペクラム分析が
行なわれ、その周波数スペクトラムのエンベロープを示
す音声エンベロープデータＥＤｍが生成される。例え
ば、歌唱音声の周波数スペクトラムが図９に示すもので
あるならば、音声エンベロープデータＥＤｍの示すエン
ベロープは図１０に示すものとなる。
ＰＵの機能 次に、ＣＰＵ１のフォルマント変換処理に係わる機能構
成について説明する。図８はＣＰＵ１の機能ブロックを
示したものであり、ＣＰＵ１は同図中の各構成部分の機
能を有するように構成されている。同図において、１０
０は、第１のスペクトラム法絡生成部であり、ここで、
音声データＭＤに基づいて歌唱音声のスペクラム分析が
行なわれ、その周波数スペクトラムのエンベロープを示
す音声エンベロープデータＥＤｍが生成される。例え
ば、歌唱音声の周波数スペクトラムが図９に示すもので
あるならば、音声エンベロープデータＥＤｍの示すエン
ベロープは図１０に示すものとなる。
【００２２】また、図８に示す２００はシーケンサであ
り、これにより曲データＫＤとフォルマントデータＦＤ
が管理され、曲の進行に応じて、フォルマントデータＦ
Ｄが出力される。３００は、第２のスペクトラム法絡生
成部であり、ここで、フォルマントデータＦＤから基準
音声に係わる周波数スペクトラムの基準エンベロープデ
ータＥＤｒが生成される。上述したようにフォルマント
データＦＤは各フォルマント周波数と各フォルマントレ
ベルを一対とするデータから構成されるから、第２のス
ペクトラム法絡生成部３００は、これらのデータに近似
を施して基準エンベロープデータＥＤｒを生成する。こ
の近似方法には、例えば最小二乗法が用いられる。
り、これにより曲データＫＤとフォルマントデータＦＤ
が管理され、曲の進行に応じて、フォルマントデータＦ
Ｄが出力される。３００は、第２のスペクトラム法絡生
成部であり、ここで、フォルマントデータＦＤから基準
音声に係わる周波数スペクトラムの基準エンベロープデ
ータＥＤｒが生成される。上述したようにフォルマント
データＦＤは各フォルマント周波数と各フォルマントレ
ベルを一対とするデータから構成されるから、第２のス
ペクトラム法絡生成部３００は、これらのデータに近似
を施して基準エンベロープデータＥＤｒを生成する。こ
の近似方法には、例えば最小二乗法が用いられる。
【００２３】また、４００はイコライザ制御部であり、
減算器４１０とピーク検出部４２０から構成され、イコ
ライザ制御データが生成される。まず、減算器４１０
は、基準エンベロープデータＥＤｒから音声エンベロー
プデータＥＤｍを減算して差分エンベロープデータＥＤ
ｄを生成する。次にピーク検出部４２０は、差分エンベ
ロープデータＥＤｄの各ピーク周波数と各ピークレベル
とを算出し、これらをイコライザ制御データとして出力
する。例えば、基準エンベロープデータＥＤｒの示すエ
ンベロープが図１１（Ａ）に図示したものであり、音声
エンベロープデータＥＤｍの示すエンベロープ同図
（Ｂ）に図示したものであるとすれば、差分エンベロー
プデータＥＤｄの示すエンベロープは、同図（Ｃ）に図
示するものとなる。この場合、ピーク検出部４２０は、
同図（Ｃ）中の４つのピークに対応したピーク周波数Ｆ
d1,Ｆd2,Ｆd3,Ｆd4とピークレベルＬd1,Ｌd2,Ｌd3,Ｌd4
とを検出し、これらをイコライザ制御データとして出力
する。
減算器４１０とピーク検出部４２０から構成され、イコ
ライザ制御データが生成される。まず、減算器４１０
は、基準エンベロープデータＥＤｒから音声エンベロー
プデータＥＤｍを減算して差分エンベロープデータＥＤ
ｄを生成する。次にピーク検出部４２０は、差分エンベ
ロープデータＥＤｄの各ピーク周波数と各ピークレベル
とを算出し、これらをイコライザ制御データとして出力
する。例えば、基準エンベロープデータＥＤｒの示すエ
ンベロープが図１１（Ａ）に図示したものであり、音声
エンベロープデータＥＤｍの示すエンベロープ同図
（Ｂ）に図示したものであるとすれば、差分エンベロー
プデータＥＤｄの示すエンベロープは、同図（Ｃ）に図
示するものとなる。この場合、ピーク検出部４２０は、
同図（Ｃ）中の４つのピークに対応したピーク周波数Ｆ
d1,Ｆd2,Ｆd3,Ｆd4とピークレベルＬd1,Ｌd2,Ｌd3,Ｌd4
とを検出し、これらをイコライザ制御データとして出力
する。
【００２４】次に、図８に示す５００はイコライザであ
って、複数のバンドパスフィルタから構成される。これ
らのバンドパスフィルタは、その中心周波数とゲインを
調整できようになっており、その通過特性はイコライザ
制御データによって制御される。例えば、イコライザ制
御データが図１１（Ｃ）中のピーク周波数Ｆd1〜Ｆd4と
ピークレベルＬd1〜Ｌd4とを示す場合にあっては、イコ
ライザ５００を構成する各バンドパスフィルタの特性は
同図（Ｄ）に示すものとなり、これにより、イコライザ
５００の総合特性は同図（Ｅ）に示すものとなる。
って、複数のバンドパスフィルタから構成される。これ
らのバンドパスフィルタは、その中心周波数とゲインを
調整できようになっており、その通過特性はイコライザ
制御データによって制御される。例えば、イコライザ制
御データが図１１（Ｃ）中のピーク周波数Ｆd1〜Ｆd4と
ピークレベルＬd1〜Ｌd4とを示す場合にあっては、イコ
ライザ５００を構成する各バンドパスフィルタの特性は
同図（Ｄ）に示すものとなり、これにより、イコライザ
５００の総合特性は同図（Ｅ）に示すものとなる。
【００２５】２．実施形態の動作 ２−１実施形態の全体動作 以下、図面を参照してこの発明の実施形態の全体動作に
ついて説明する。図１において、利用者が、リモコン７
またはパネルスイッチ１０を操作して、所望の楽曲の曲
コードを指定すると、ＣＰＵ１がこれを検出し、ハード
ディスク６にアクセスして、指定された曲コードに対応
する曲データＫＤとフォルマントデータＦＤとをＲＡＭ
２に転送する。また、ＣＰＵ１は表示制御部２０を制御
して、指定された曲コードや曲名の他、フォルマント変
更を促す旨をモニタ２１に表示させる。
ついて説明する。図１において、利用者が、リモコン７
またはパネルスイッチ１０を操作して、所望の楽曲の曲
コードを指定すると、ＣＰＵ１がこれを検出し、ハード
ディスク６にアクセスして、指定された曲コードに対応
する曲データＫＤとフォルマントデータＦＤとをＲＡＭ
２に転送する。また、ＣＰＵ１は表示制御部２０を制御
して、指定された曲コードや曲名の他、フォルマント変
更を促す旨をモニタ２１に表示させる。
【００２６】例えば、指定された曲コードが「３１９」
で、その曲タイトルが「○○の季節」であるならば、初
期画面は、図１２に示すものとなり、表示領域３０，３
１には、「３１９」，「○○の季節」がそれぞれ表示さ
れる。また、この初期画面には、表示領域３２〜３５が
表示されるが、これらをリモコン７によって選択できる
ようになっている。リモコン７に設けられた選択ボタン
を操作すると、これらの表示領域が順次点滅し、これに
より、フォルマント変更処理の種類が選択される。こう
して、フォルマント変更が選択されると、これをＣＰＵ
１が検知して、当該フォルマントデータＦＤをハードデ
ィスク６からＲＡＭ２に転送する。
で、その曲タイトルが「○○の季節」であるならば、初
期画面は、図１２に示すものとなり、表示領域３０，３
１には、「３１９」，「○○の季節」がそれぞれ表示さ
れる。また、この初期画面には、表示領域３２〜３５が
表示されるが、これらをリモコン７によって選択できる
ようになっている。リモコン７に設けられた選択ボタン
を操作すると、これらの表示領域が順次点滅し、これに
より、フォルマント変更処理の種類が選択される。こう
して、フォルマント変更が選択されると、これをＣＰＵ
１が検知して、当該フォルマントデータＦＤをハードデ
ィスク６からＲＡＭ２に転送する。
【００２７】この例において、表示領域３３の「オリジ
ナル」が選択された場合には、オリジナル歌手の歌唱音
声に対応したフォルマントデータＦＤが選択され、これ
がＲＡＭ２に転送される。また、表示領域３４の「お勧
め」が選択された場合には、指定された楽曲の雰囲気に
合った歌唱音声に対応したフォルマントデータＦＤが選
択され、これがＲＡＭ２に転送される。また、表示領域
３５の「模範」が選択された場合には、指定された楽曲
を一般的に良いとされている発声法で歌唱した音声に対
応したフォルマントデータＦＤが選択され、これがＲＡ
Ｍ２に転送される。なお、表示領域３２の「変更なし」
が選択された場合には、フォルマント変更処理は行なわ
れない。
ナル」が選択された場合には、オリジナル歌手の歌唱音
声に対応したフォルマントデータＦＤが選択され、これ
がＲＡＭ２に転送される。また、表示領域３４の「お勧
め」が選択された場合には、指定された楽曲の雰囲気に
合った歌唱音声に対応したフォルマントデータＦＤが選
択され、これがＲＡＭ２に転送される。また、表示領域
３５の「模範」が選択された場合には、指定された楽曲
を一般的に良いとされている発声法で歌唱した音声に対
応したフォルマントデータＦＤが選択され、これがＲＡ
Ｍ２に転送される。なお、表示領域３２の「変更なし」
が選択された場合には、フォルマント変更処理は行なわ
れない。
【００２８】この後、歌詞データＫＤｋに基づく歌詞と
画像データＫＤｇに基づく背景画がモニタ２１に表示さ
れると、歌い手は歌詞を参照しながら歌唱を行なう。マ
イク１１からの音声信号ＭＳは、Ａ／Ｄ変換器１３を介
してデジタル信号に変換され、音声データＭＤとして出
力される。次に、この音声データＭＤは、ＣＰＵ１の制
御の下、選択されたフォルマントデータＦＤに基づくフ
ォルマント変更処理が施され、調整済音声データＭＤ’
として加算器１４に供給される。この加算器１４では、
楽音データＧＤと調整済音声データＭＤ’とが加算さ
れ、その出力データが、Ｄ／Ａ変換器１６を介してアナ
ログ信号に変換され、この信号が図示せぬアンプで増幅
され、その後、スピーカ１７に供給されて発音が行なわ
れる。
画像データＫＤｇに基づく背景画がモニタ２１に表示さ
れると、歌い手は歌詞を参照しながら歌唱を行なう。マ
イク１１からの音声信号ＭＳは、Ａ／Ｄ変換器１３を介
してデジタル信号に変換され、音声データＭＤとして出
力される。次に、この音声データＭＤは、ＣＰＵ１の制
御の下、選択されたフォルマントデータＦＤに基づくフ
ォルマント変更処理が施され、調整済音声データＭＤ’
として加算器１４に供給される。この加算器１４では、
楽音データＧＤと調整済音声データＭＤ’とが加算さ
れ、その出力データが、Ｄ／Ａ変換器１６を介してアナ
ログ信号に変換され、この信号が図示せぬアンプで増幅
され、その後、スピーカ１７に供給されて発音が行なわ
れる。
【００２９】２−２．フォルマント変更処理動作 次に、図８を参照しつつ、フォルマント変更処理の動作
を説明する。音声データＭＤが第１のスペクトラム法絡
生成部１００に供給されると、まず、音声データＭＤの
周波数スペクトラムが検出され、この後、検出された周
波数スペクトラムのエンベロープを示す音声エンベロー
プデータＥＤｍが生成される。この音声エンベロープデ
ータＥＤｍに係わるエンベロープのピークは、歌い手が
歌唱した音声のフォルマントを示している。
を説明する。音声データＭＤが第１のスペクトラム法絡
生成部１００に供給されると、まず、音声データＭＤの
周波数スペクトラムが検出され、この後、検出された周
波数スペクトラムのエンベロープを示す音声エンベロー
プデータＥＤｍが生成される。この音声エンベロープデ
ータＥＤｍに係わるエンベロープのピークは、歌い手が
歌唱した音声のフォルマントを示している。
【００３０】ここで、上述した図１２に示す初期画面に
おいて、表示領域３３の「オリジナル」が選択されたと
すると、図８に示すシーケンサ２００は、ハードディス
ク６からオリジナル歌手に対応するフォルマントデータ
ＦＤを読み出し、ＲＡＭ２に転送する。この後、楽曲の
演奏が開始されると、シーケンサ２００は、楽曲の進行
に応じてフォルマントデータＦＤをＲＡＭ２から順次読
み出し、これを第２のスペクトラム法絡生成部３００に
供給する。第２のスペクトラム法絡生成部３００は、フ
ォルマントデータＦＤが示すフォルマント周波数とフォ
ルマントレベルに基づいて、基準となる歌唱音声の周波
数スペクトラムのエンベロープを示す基準エンベロープ
データＥＤｒを生成する。この場合、フォルマントデー
タＦＤはオリジナル歌手の歌唱音声に基づくものである
から、基準エンベロープデータＥＤｒの示すエンベロー
プのピークは、オリジナル歌手が歌唱した音声のフォル
マントを示している。
おいて、表示領域３３の「オリジナル」が選択されたと
すると、図８に示すシーケンサ２００は、ハードディス
ク６からオリジナル歌手に対応するフォルマントデータ
ＦＤを読み出し、ＲＡＭ２に転送する。この後、楽曲の
演奏が開始されると、シーケンサ２００は、楽曲の進行
に応じてフォルマントデータＦＤをＲＡＭ２から順次読
み出し、これを第２のスペクトラム法絡生成部３００に
供給する。第２のスペクトラム法絡生成部３００は、フ
ォルマントデータＦＤが示すフォルマント周波数とフォ
ルマントレベルに基づいて、基準となる歌唱音声の周波
数スペクトラムのエンベロープを示す基準エンベロープ
データＥＤｒを生成する。この場合、フォルマントデー
タＦＤはオリジナル歌手の歌唱音声に基づくものである
から、基準エンベロープデータＥＤｒの示すエンベロー
プのピークは、オリジナル歌手が歌唱した音声のフォル
マントを示している。
【００３１】この後、音声エンベロープデータＥＤｍと
基準エンベロープデータＥＤｒがイコライザ制御手段４
００に供給されると、両者の差分が減算器４１０によっ
て算出され、これが差分エンベロープデータＥＤｄとし
て生成される。この差分エンベロープデータＥＤｄは、
基準となるオリジナル歌手の歌唱音声と歌い手によって
歌唱された音声のフォルマントの差分を示している。そ
して、差分エンベロープデータＥＤｄがピーク検出部４
２０に供給されると、ピーク検出部４２０は、差分エン
ベロープデータＥＤｄに基づいて、フォルマントの差分
のピーク周波数とピークレベルを示すイコライザ制御デ
ータを生成する。
基準エンベロープデータＥＤｒがイコライザ制御手段４
００に供給されると、両者の差分が減算器４１０によっ
て算出され、これが差分エンベロープデータＥＤｄとし
て生成される。この差分エンベロープデータＥＤｄは、
基準となるオリジナル歌手の歌唱音声と歌い手によって
歌唱された音声のフォルマントの差分を示している。そ
して、差分エンベロープデータＥＤｄがピーク検出部４
２０に供給されると、ピーク検出部４２０は、差分エン
ベロープデータＥＤｄに基づいて、フォルマントの差分
のピーク周波数とピークレベルを示すイコライザ制御デ
ータを生成する。
【００３２】次に、イコライザ制御データがイコライザ
５００に供給されると、これに基づいて、イコライザ特
性が調整される。このため、イコライザ５００の周波数
特性は、歌い手によって歌唱された音声のフォルマント
を基準となるオリジナル歌手の歌唱音声のフォルマント
に近づけるように設定される。次に、イコライザ５００
に音声データＭＤが供給されると、イコライザ５００
は、音声データＭＤの周波数特性を補償して、調整済音
声データＭＤ’を生成する。こうして生成された調整済
音声データＭＤ’のフォルマントは、オリジナル歌手の
歌唱音声のフォルマントと近似したものとなる。このた
め、調整済音声データＭＤ’に基づいて歌唱音声を再生
すると、歌い手の声質をオリジナル歌手の声質に変換す
ることができる。
５００に供給されると、これに基づいて、イコライザ特
性が調整される。このため、イコライザ５００の周波数
特性は、歌い手によって歌唱された音声のフォルマント
を基準となるオリジナル歌手の歌唱音声のフォルマント
に近づけるように設定される。次に、イコライザ５００
に音声データＭＤが供給されると、イコライザ５００
は、音声データＭＤの周波数特性を補償して、調整済音
声データＭＤ’を生成する。こうして生成された調整済
音声データＭＤ’のフォルマントは、オリジナル歌手の
歌唱音声のフォルマントと近似したものとなる。このた
め、調整済音声データＭＤ’に基づいて歌唱音声を再生
すると、歌い手の声質をオリジナル歌手の声質に変換す
ることができる。
【００３３】このようにして、第１実施形態では、基準
となる歌唱音声のフォルマントを示すフォルマントデー
タＦＤを予め用意しておき、これと歌い手の歌唱音声の
フォルマントとを比較し、その比較結果に基づいてマイ
ク１１からの音声データＭＤの周波数特性をイコライザ
５００で調整したので、歌い手の歌唱音声のフォルマン
トを変更でき、この結果、ボイストレーニングでは上達
しない声質を変更することがきる。例えば、歌い手の声
質が細い声であっても、演歌等に適した太い声でカラオ
ケを楽しむことができる。また、歌い手の声質をオリジ
ナル歌手の声質に変換した場合にあっては、オリジナル
歌手の物まねを楽しむこともできる。
となる歌唱音声のフォルマントを示すフォルマントデー
タＦＤを予め用意しておき、これと歌い手の歌唱音声の
フォルマントとを比較し、その比較結果に基づいてマイ
ク１１からの音声データＭＤの周波数特性をイコライザ
５００で調整したので、歌い手の歌唱音声のフォルマン
トを変更でき、この結果、ボイストレーニングでは上達
しない声質を変更することがきる。例えば、歌い手の声
質が細い声であっても、演歌等に適した太い声でカラオ
ケを楽しむことができる。また、歌い手の声質をオリジ
ナル歌手の声質に変換した場合にあっては、オリジナル
歌手の物まねを楽しむこともできる。
【００３４】Ｂ．第２実施形態 次に、第２実施形態に係わるカラオケ装置の構成につい
て説明する。まず、第２実施形態の全体構成は、フォル
マントデータＦＤの替わりに基準フォルマントデータＦ
Ｄ1〜ＦＤ5を用いる点を除いて、図１に示す第１実施形
態に係わるカラオケ装置と同様である。この基準フォル
マントデータＦＤ1〜ＦＤ5は、「あ」,「い」,「う」,
「え」，「お」の各母音に対応したフォルマントを示
す。１の基準フォルマントデータは、上述したフォルマ
ントデータＦＤと同様に、図２に示す第１〜第５フォル
マントの各フォルマント周波数と各フォルマントレベル
を示すデータからなる。また、基準フォルマントデータ
ＦＤ1〜ＦＤ5は、オリジナル歌手の発声、模範となる発
声といったように色々な種類が予め用意されている。
て説明する。まず、第２実施形態の全体構成は、フォル
マントデータＦＤの替わりに基準フォルマントデータＦ
Ｄ1〜ＦＤ5を用いる点を除いて、図１に示す第１実施形
態に係わるカラオケ装置と同様である。この基準フォル
マントデータＦＤ1〜ＦＤ5は、「あ」,「い」,「う」,
「え」，「お」の各母音に対応したフォルマントを示
す。１の基準フォルマントデータは、上述したフォルマ
ントデータＦＤと同様に、図２に示す第１〜第５フォル
マントの各フォルマント周波数と各フォルマントレベル
を示すデータからなる。また、基準フォルマントデータ
ＦＤ1〜ＦＤ5は、オリジナル歌手の発声、模範となる発
声といったように色々な種類が予め用意されている。
【００３５】次に、ＣＰＵ１のフォルマント変換処理に
係わる機能構成について、図面を参照しつつ説明する。
図１３は、第２実施形態に係わるＣＰＵ１の機能ブロッ
クを図示したものである。なお、図１３において、図８
と同様の構成部分には同一の符号を附す。図１３におい
て、第２実施形態に係わるＣＰＵ１の機能ブロックは、
第１実施形態のそれと、シーケンサ２００とフォルマン
トデータ生成部６００を除いて同一であるので、他の構
成部分の説明は省略する。同図において、シーケンサ２
００は、基準フォルマントデータＦＤ1〜ＦＤ5、歌詞デ
ータＫＤｋ、およびワイプデータＫＤｗをＲＡＭ２から
順次読み出す。フォルマントデータ生成部６００は、こ
れらのデータに基づいてフォルマントデータＦＤを生成
する。
係わる機能構成について、図面を参照しつつ説明する。
図１３は、第２実施形態に係わるＣＰＵ１の機能ブロッ
クを図示したものである。なお、図１３において、図８
と同様の構成部分には同一の符号を附す。図１３におい
て、第２実施形態に係わるＣＰＵ１の機能ブロックは、
第１実施形態のそれと、シーケンサ２００とフォルマン
トデータ生成部６００を除いて同一であるので、他の構
成部分の説明は省略する。同図において、シーケンサ２
００は、基準フォルマントデータＦＤ1〜ＦＤ5、歌詞デ
ータＫＤｋ、およびワイプデータＫＤｗをＲＡＭ２から
順次読み出す。フォルマントデータ生成部６００は、こ
れらのデータに基づいてフォルマントデータＦＤを生成
する。
【００３６】ここで、フォルマントデータ生成部６００
の動作について、図１４に示すフローチャートを参照し
つつ説明する。まず、ステップＳ１では、歌詞データＫ
Ｄｋに漢字かな変換処理を施す。例えば、歌詞データＫ
Ｄｋが「恋いの季節」を示すならば、この漢字かな変換
処理によって「こいのきせつ」に変換される。この後、
ステップＳ１で得られたデータに対してルビかな分離を
施して、歌詞のかな表記を示すかな歌詞データＫＫを生
成する（ステップＳ２）。
の動作について、図１４に示すフローチャートを参照し
つつ説明する。まず、ステップＳ１では、歌詞データＫ
Ｄｋに漢字かな変換処理を施す。例えば、歌詞データＫ
Ｄｋが「恋いの季節」を示すならば、この漢字かな変換
処理によって「こいのきせつ」に変換される。この後、
ステップＳ１で得られたデータに対してルビかな分離を
施して、歌詞のかな表記を示すかな歌詞データＫＫを生
成する（ステップＳ２）。
【００３７】次に、かな歌詞データＫＫの母音を検出し
て基準フォルマントデータ列を生成する（ステップＳ
３）。この基準フォルマントデータ列は、基準フォルマ
ントデータＦＤ1〜ＦＤ5のデータ列として生成される。
例えば、かな歌詞データＫＫが「こいのきせつ」を示す
場合にあっては、このかな歌詞データＫＫの母音は、
「お」,「い」,「お」,「い」,「え」,「う」を示すか
ら、基準フォルマントデータ列は、ＦＤ5,ＦＤ2,ＦＤ5,
ＦＤ2,ＦＤ4,ＦＤ3となる。
て基準フォルマントデータ列を生成する（ステップＳ
３）。この基準フォルマントデータ列は、基準フォルマ
ントデータＦＤ1〜ＦＤ5のデータ列として生成される。
例えば、かな歌詞データＫＫが「こいのきせつ」を示す
場合にあっては、このかな歌詞データＫＫの母音は、
「お」,「い」,「お」,「い」,「え」,「う」を示すか
ら、基準フォルマントデータ列は、ＦＤ5,ＦＤ2,ＦＤ5,
ＦＤ2,ＦＤ4,ＦＤ3となる。
【００３８】ところで、ワイプデータＫＤｗは、上述し
たように楽曲の進行に応じて歌詞の色を変更するデータ
であるから、歌詞の進行を示すデータであるといえる。
このため、ステップＳ４では、ワイプデータＫＤｗの示
す歌詞進行に応じて、基準フォルマントデータ列を構成
する基準フォルマントデータを順次出力して、フォルマ
ントデータＦＤを生成する。
たように楽曲の進行に応じて歌詞の色を変更するデータ
であるから、歌詞の進行を示すデータであるといえる。
このため、ステップＳ４では、ワイプデータＫＤｗの示
す歌詞進行に応じて、基準フォルマントデータ列を構成
する基準フォルマントデータを順次出力して、フォルマ
ントデータＦＤを生成する。
【００３９】このようにして、フォルマントデータ生成
部６００は、歌詞データＫＤｋから歌詞に対応した母音
を抽出し、各母音に対応する基準フォルマントデータＦ
Ｄ1〜ＦＤ5のデータ列を生成し、これにワイプデータＫ
Ｄｗの示す歌詞進行の情報を適用して、フォルマントの
時間変化を表わすフォルマントデータＦＤを生成する。
部６００は、歌詞データＫＤｋから歌詞に対応した母音
を抽出し、各母音に対応する基準フォルマントデータＦ
Ｄ1〜ＦＤ5のデータ列を生成し、これにワイプデータＫ
Ｄｗの示す歌詞進行の情報を適用して、フォルマントの
時間変化を表わすフォルマントデータＦＤを生成する。
【００４０】フォルマントデータ生成部６００で生成さ
れたフォルマントデータＦＤが、図１３に示す第２のス
ペクトラム法絡生成部３００に供給されると、ここで基
準エンベロープデータＥＤｒが生成される。この基準エ
ンベロープデータＥＤｒは、基準となる歌唱音声のフォ
ルマント（例えば、オリジナル歌手のフォルマント）を
示しており、これが、イコライザ制御手段４００に供給
されると、基準となる歌唱音声と歌い手によって歌唱さ
れた音声のフォルマントの差分を示す差分エンベロープ
データＥＤｄが生成される。この場合、イコライザ５０
０は、差分エンベロープデータＥＤｄのピーク周波数と
ピークレベルによって制御されるから、イコライザ５０
０によって周波数特性の補償がなされた調整済音声デー
タＭＤ’は、基準となる歌唱音声のフォルマントと近似
したものとなる。このため、調整済音声データＭＤ’に
基づいて歌唱音声を再生すると、歌い手の声質を、例え
ば、オリジナル歌手の声質に変換することができる。
れたフォルマントデータＦＤが、図１３に示す第２のス
ペクトラム法絡生成部３００に供給されると、ここで基
準エンベロープデータＥＤｒが生成される。この基準エ
ンベロープデータＥＤｒは、基準となる歌唱音声のフォ
ルマント（例えば、オリジナル歌手のフォルマント）を
示しており、これが、イコライザ制御手段４００に供給
されると、基準となる歌唱音声と歌い手によって歌唱さ
れた音声のフォルマントの差分を示す差分エンベロープ
データＥＤｄが生成される。この場合、イコライザ５０
０は、差分エンベロープデータＥＤｄのピーク周波数と
ピークレベルによって制御されるから、イコライザ５０
０によって周波数特性の補償がなされた調整済音声デー
タＭＤ’は、基準となる歌唱音声のフォルマントと近似
したものとなる。このため、調整済音声データＭＤ’に
基づいて歌唱音声を再生すると、歌い手の声質を、例え
ば、オリジナル歌手の声質に変換することができる。
【００４１】このようにして、第２実施形態にあって
は、歌唱音声の母音変化を、歌詞データＫＤｋとワイプ
データＫＤｗに基づいて生成し、これに基づいて基準フ
ォルマントデータＦＤ1〜ＦＤ5を適宜選択することによ
って、動的なフォルマントデータＦＤを生成した。この
ため、フォルマント変更処理に係わるデータ量を少なく
することができる。
は、歌唱音声の母音変化を、歌詞データＫＤｋとワイプ
データＫＤｗに基づいて生成し、これに基づいて基準フ
ォルマントデータＦＤ1〜ＦＤ5を適宜選択することによ
って、動的なフォルマントデータＦＤを生成した。この
ため、フォルマント変更処理に係わるデータ量を少なく
することができる。
【００４２】Ｃ．第３実施形態 次に、第３実施形態に係わるカラオケ装置の構成につい
て説明する。まず、第３実施形態の全体構成は、音声再
生装置を用いる点を除いて、図１に示す第１実施形態に
係わるカラオケ装置と同様である。この音声再生装置
は、バスに接続されており、ＣＰＵ１の制御の下、ＣＤ
等の記録媒体を再生して、基準音声データＭＤｒを出力
するようになっている。基準音声データＭＤｒは、例え
ば、オリジナル歌手の歌唱音声や模範となる歌唱音声を
示すデータである。すなわち、この例では、フォルマン
トデータＦＤの替わりに基準音声データＭＤｒを用い
る。このため、ホストコンピュータ４からはフォルマン
トデータＦＤが配信されない。
て説明する。まず、第３実施形態の全体構成は、音声再
生装置を用いる点を除いて、図１に示す第１実施形態に
係わるカラオケ装置と同様である。この音声再生装置
は、バスに接続されており、ＣＰＵ１の制御の下、ＣＤ
等の記録媒体を再生して、基準音声データＭＤｒを出力
するようになっている。基準音声データＭＤｒは、例え
ば、オリジナル歌手の歌唱音声や模範となる歌唱音声を
示すデータである。すなわち、この例では、フォルマン
トデータＦＤの替わりに基準音声データＭＤｒを用い
る。このため、ホストコンピュータ４からはフォルマン
トデータＦＤが配信されない。
【００４３】次に、ＣＰＵ１のフォルマント変換処理に
係わる機能構成について、図面を参照しつつ説明する。
図１５は、第３実施形態に係わるＣＰＵ１の機能ブロッ
クを図示したものである。図１５が図８と相違するの
は、シーケンサ２００と第２のスペクトラム法絡生成部
３００の替わりに、第１のスペクトラム法絡生成部１０
０を用いる点である。この第１のスペクトラム法絡生成
部１００は、音声データＭＤから音声エンベロープデー
タＥＤｍを生成するのと同様に、基準音声データＭＤｒ
から基準エンベロープデータＥＤｒを生成する。そし
て、音声エンベロープデータＥＤｍと基準エンベロープ
データＥＤｒに基づいて、イコライザ制御データが生成
され、これにより、イコライザ５００の周波数特性が可
変される。このため、イコライザ５００によって周波数
特性の補償がなされた調整済音声データＭＤ’は、基準
となる歌唱音声のフォルマントと近似したものとなり、
声質を変更することができる。
係わる機能構成について、図面を参照しつつ説明する。
図１５は、第３実施形態に係わるＣＰＵ１の機能ブロッ
クを図示したものである。図１５が図８と相違するの
は、シーケンサ２００と第２のスペクトラム法絡生成部
３００の替わりに、第１のスペクトラム法絡生成部１０
０を用いる点である。この第１のスペクトラム法絡生成
部１００は、音声データＭＤから音声エンベロープデー
タＥＤｍを生成するのと同様に、基準音声データＭＤｒ
から基準エンベロープデータＥＤｒを生成する。そし
て、音声エンベロープデータＥＤｍと基準エンベロープ
データＥＤｒに基づいて、イコライザ制御データが生成
され、これにより、イコライザ５００の周波数特性が可
変される。このため、イコライザ５００によって周波数
特性の補償がなされた調整済音声データＭＤ’は、基準
となる歌唱音声のフォルマントと近似したものとなり、
声質を変更することができる。
【００４４】このようにして、第３実施形態にあって
は、基準となる歌唱音声からフォルマントを直接生成
し、これと歌い手のフォルマントを比較したから、両者
の微妙なフォルマントの相違も調整することができる。
また、この第３実施形態から、例えば、以下の発明特定
事項が抽出される。楽曲の進行と同期して基準となる基
準音声信号を再生する再生手段と、前記再生手段からの
前記基準音声信号に基づいて、基準音声のフォルマント
を分析する第１のフォルマント分析手段と、マイクから
入力された入力音声信号に基づいて、入力音声のフォル
マントを分析する第２のフォルマント分析手段と、前記
入力音声フォルマントと前記基準音声フォルマントを比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づい
て、前記入力音声信号の周波数特性を調整する調整手段
とを備えたことを特徴とするフォルマント変換装置。
は、基準となる歌唱音声からフォルマントを直接生成
し、これと歌い手のフォルマントを比較したから、両者
の微妙なフォルマントの相違も調整することができる。
また、この第３実施形態から、例えば、以下の発明特定
事項が抽出される。楽曲の進行と同期して基準となる基
準音声信号を再生する再生手段と、前記再生手段からの
前記基準音声信号に基づいて、基準音声のフォルマント
を分析する第１のフォルマント分析手段と、マイクから
入力された入力音声信号に基づいて、入力音声のフォル
マントを分析する第２のフォルマント分析手段と、前記
入力音声フォルマントと前記基準音声フォルマントを比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に基づい
て、前記入力音声信号の周波数特性を調整する調整手段
とを備えたことを特徴とするフォルマント変換装置。
【００４５】３．変形例 本発明は上述した実施形態に限定されるものでなく、例
えば以下のように種々の変形が可能である。
えば以下のように種々の変形が可能である。
【００４６】上記第２実施形態において、フォルマン
トデータ生成部６００は、基準フォルマントデータＦＤ
１〜ＦＤ5、歌詞データＫＤｋおよびワイプデータＫＤ
ｗに基づいてフォルマントデータＦＤを生成したが、メ
ロディーのパートに対応した演奏データＫＤｅの示す音
高データも考慮してフォルマントデータＦＤを生成して
も良い。
トデータ生成部６００は、基準フォルマントデータＦＤ
１〜ＦＤ5、歌詞データＫＤｋおよびワイプデータＫＤ
ｗに基づいてフォルマントデータＦＤを生成したが、メ
ロディーのパートに対応した演奏データＫＤｅの示す音
高データも考慮してフォルマントデータＦＤを生成して
も良い。
【００４７】上記第１，２実施形態において、フォル
マントデータＦＤと基準フォルマントデータＦＤ1〜Ｆ
Ｄ5とが混在しても良い。この場合、歌い手の指定した
楽曲について、フォルマントデータＦＤと基準フォルマ
ントデータＦＤ1〜ＦＤ5が同時に存在する場合には、フ
ォルマントデータＦＤに基づくフォルマント変更を行な
っても良い。
マントデータＦＤと基準フォルマントデータＦＤ1〜Ｆ
Ｄ5とが混在しても良い。この場合、歌い手の指定した
楽曲について、フォルマントデータＦＤと基準フォルマ
ントデータＦＤ1〜ＦＤ5が同時に存在する場合には、フ
ォルマントデータＦＤに基づくフォルマント変更を行な
っても良い。
【００４８】上記第２実施形態において、基準フォル
マントデータＦＤ1〜ＦＤ5を、歌手名と関連づけて記憶
しておき、また、曲データＫＤ中に歌手名を示す歌手名
データを書き込んでおいても良い。この場合、歌い手が
曲を指定すると、当該曲に対応した曲データＫＤ中の歌
手名データを参照して該当する基準フォルマントデータ
ＦＤ1〜ＦＤ5を読み出し、これに基づいてフォルマント
の変更を行なっても良い。
マントデータＦＤ1〜ＦＤ5を、歌手名と関連づけて記憶
しておき、また、曲データＫＤ中に歌手名を示す歌手名
データを書き込んでおいても良い。この場合、歌い手が
曲を指定すると、当該曲に対応した曲データＫＤ中の歌
手名データを参照して該当する基準フォルマントデータ
ＦＤ1〜ＦＤ5を読み出し、これに基づいてフォルマント
の変更を行なっても良い。
【００４９】上記第１，第２実施形態において、フォ
ルマントデータＦＤまたは基準フォルマントデータＦＤ
1〜ＦＤ5は、各フォルマント周波数と各フォルマントレ
ベルで構成されることとしたが、基準となる歌唱音声の
周波数スペクトラムエンベロープにおいて、そのピーク
とディップに相当する周波数とレベルから構成しても良
い。この場合には、基準となるフォルマントの再現性を
向上させることができる。
ルマントデータＦＤまたは基準フォルマントデータＦＤ
1〜ＦＤ5は、各フォルマント周波数と各フォルマントレ
ベルで構成されることとしたが、基準となる歌唱音声の
周波数スペクトラムエンベロープにおいて、そのピーク
とディップに相当する周波数とレベルから構成しても良
い。この場合には、基準となるフォルマントの再現性を
向上させることができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜３に記
載した発明特定事項によれば、入力音声フォルマントを
基準音声フォルマントに合わせるように音声信号の周波
数特性を動的に調整するので、歌唱音声の声質を変更す
ることができる。また、特に請求項２に記載の発明特定
事項によれば、歌詞データとワイプデータから基準フォ
ルマントデータの時間的な変化を特定することができる
から、フォルマントデータを予め記憶していなくとも良
い。
載した発明特定事項によれば、入力音声フォルマントを
基準音声フォルマントに合わせるように音声信号の周波
数特性を動的に調整するので、歌唱音声の声質を変更す
ることができる。また、特に請求項２に記載の発明特定
事項によれば、歌詞データとワイプデータから基準フォ
ルマントデータの時間的な変化を特定することができる
から、フォルマントデータを予め記憶していなくとも良
い。
【図１】 本発明の一実施形態に係わるカラオケ装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】 フォルマントの概念を説明するための図であ
る。
る。
【図３】 歌唱音声のソナグラムを示した図である。
【図４】 図３からフォルマントレベルを抽出した図で
ある。
ある。
【図５】 ある周波数に対応したフォルマントレベルの
変化である。
変化である。
【図６】 フォルマントデータの時間変化を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図７】 歌詞の進行とフォルマントデータの関係を説
明するための図である。
明するための図である。
【図８】 第１実施形態に係わるＣＰＵの機能ブロック
を示したものである。
を示したものである。
【図９】 同実施形態に係わる音声データの周波数スペ
クトラムを示したものである。
クトラムを示したものである。
【図１０】 同実施形態に係わる音声エンベロープデー
タの一例を示した図である。
タの一例を示した図である。
【図１１】 イコライザ制御部の動作を説明するための
図である。
図である。
【図１２】 曲指定がなされたモニタの初期画面を説明
するための図である。
するための図である。
【図１３】 第２実施形態に係わるＣＰＵの機能ブロッ
クを示したものである。
クを示したものである。
【図１４】 フォルマントデータ生成部の動作を説明す
るためのフローチャートである。
るためのフローチャートである。
【図１５】 第３実施形態に係わるＣＰＵの機能ブロッ
クを示したものである。
クを示したものである。
１…ＣＰＵ（フォルマント分析手段、フォルマントデー
タ生成手段、比較手段、調整手段、母音生成手段）、６
…ハードディスク（記憶手段、演奏データ記憶手段）、
１５…音源装置（楽音信号発生手段）、１７…スピーカ
（発音手段）、１００…第１のスペクトラム法絡生成部
（フォルマント分析手段）、３００…第２のスペクトラ
ム法絡生成部（比較手段）、４００…イコライザ制御部
（比較手段）、５００…イコライザ（調整手段）、６０
０…フォルマントデータ生成部（フォルマントデータ生
成手段）、ＭＤ…音声データ（入力音声信号）、ＦＤ…
フォルマントデータ、ＦＤ1〜ＦＤ5…基準フォルマント
データ、ＫＤｋ…歌詞データ、ＫＤｗ…ワイプデータ
（進行データ）、ＫＤｅ…演奏データ
タ生成手段、比較手段、調整手段、母音生成手段）、６
…ハードディスク（記憶手段、演奏データ記憶手段）、
１５…音源装置（楽音信号発生手段）、１７…スピーカ
（発音手段）、１００…第１のスペクトラム法絡生成部
（フォルマント分析手段）、３００…第２のスペクトラ
ム法絡生成部（比較手段）、４００…イコライザ制御部
（比較手段）、５００…イコライザ（調整手段）、６０
０…フォルマントデータ生成部（フォルマントデータ生
成手段）、ＭＤ…音声データ（入力音声信号）、ＦＤ…
フォルマントデータ、ＦＤ1〜ＦＤ5…基準フォルマント
データ、ＫＤｋ…歌詞データ、ＫＤｗ…ワイプデータ
（進行データ）、ＫＤｅ…演奏データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−104792（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−63100（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−97997（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−147300（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−93796（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−44184（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−328573（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−120292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−168098（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−160256（ＪＰ，Ａ) 実公 平６−19240（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G10L 13/00 G10K 15/04 302
Claims (3)
- 【請求項１】 基準となる歌唱音声の基準音声フォルマ
ントに対応するフォルマントデータを記憶する記憶手段
と、 マイクから入力された入力音声信号を分析してフォルマ
ントを生成するフォルマント生成手段と、楽曲の進行と同期して、前記記憶手段内のフォルマント
データを読み出し、これに基づいて基準音声フォルマン
トを生成する基準音声フォルマント生成手段と 、前記フ
ォルマント生成手段が生成したフォルマントと前記基準
音声フォルマント生成手段が生成した基準音声フォルマ
ントを比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記入力音声信号
の周波数特性を調整する調整手段とを具備することを特
徴とするフォルマント変換装置。 - 【請求項２】 基準音声の各母音のフォルマントに対応
した基準フォルマントデータ、楽曲の歌詞を示す歌詞デ
ータおよび歌詞の進行を示す進行データを記憶する記憶
手段と、 マイクから入力された入力音声信号を分析してフォルマ
ントを生成するフォルマント生成手段と、 前記歌詞データに基づいて歌詞の母音を検出し、検出し
た母音に対応する基準フォルマントデータを前記進行デ
ータに基づく順序で前記記憶手段から選択し、これによ
り、基準となる歌唱音声のフォルマントデータを生成す
るフォルマントデータ生成手段と、前記フォルマントデータ生成手段が生成したフォルマン
トデータに基づいて基準音声フォルマントを生成する基
準音声フォルマント生成手段と 、前記フォルマント生成手段が生成したフォルマントと前
記基準音声フォルマント生成手段が生成した基準音声フ
ォルマント を比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて、前記入力音声信号
の周波数特性を調整する調整手段とを具備することを特
徴とするフォルマント変換装置。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のフォルマント
変換装置を備えたカラオケ装置であって、 前記楽曲の演奏を示す演奏データを記憶する演奏データ
記憶手段と、 前記演奏データ記憶手段から読み出された前記演奏デー
タに基づいて楽音信号を発生する楽音信号発生手段と、前記調整手段によって調整された前記入力音声信号と前
記楽音信号とを 混合して発音する発音手段とを具備する
ことを特徴とするカラオケ装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08006850A JP3102335B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | フォルマント変換装置およびカラオケ装置 |
| US08/784,815 US5750912A (en) | 1996-01-18 | 1997-01-16 | Formant converting apparatus modifying singing voice to emulate model voice |
| CNB971004102A CN1172291C (zh) | 1996-01-18 | 1997-01-20 | 共振峰转换装置、应用该转换装置的方法和卡拉ok装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08006850A JP3102335B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | フォルマント変換装置およびカラオケ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09198091A JPH09198091A (ja) | 1997-07-31 |
| JP3102335B2 true JP3102335B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=11649722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08006850A Expired - Fee Related JP3102335B2 (ja) | 1996-01-18 | 1996-01-18 | フォルマント変換装置およびカラオケ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5750912A (ja) |
| JP (1) | JP3102335B2 (ja) |
| CN (1) | CN1172291C (ja) |
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| JPH1020873A (ja) * | 1996-07-08 | 1998-01-23 | Sony Corp | 音声信号処理装置 |
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