JP3554649B2 - 音声処理装置とその音量レベル調整方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パーソナルコンピュータ，音声・映像再生装置，カラオケ装置，及び通信カラオケ装置等の情報処理装置とその音量レベル調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の音楽を再生しながらマイクを用いて歌唱するパーソナルコンピュータ，音声・映像再生装置，カラオケ装置，及び通信カラオケ装置等の音声処理装置が多用されている。
【０００３】
このような音声処理装置では、使用者がマイク又は装置本体に設けられたボリュームつまみを調整することによってマイク入力の音声を任意の音量で出力させることができる。
【０００４】
また、自動利得制御回路（オートゲインコントロール回路：ＡＧＣ）と対数増幅回路を共に有し、マイク周辺の騒音レベル等を考慮して上記２回路のいずれかの増幅方式を選択し、相手先に騒音でマイク入力の音声が聞こえ難くならないように音声レベルを調整して出力するハンズフリー電話機等の音声処理装置（例えば、特開昭６３−２７２２５４号公報参照）が知られている。
【０００５】
従来、上述のような音声処理装置では、例えば、男女がそれぞれ１本づつのマイクを用いてデュエットした場合、両者の音声の音量に大幅な差が有ると聴取者にはバランスが悪い歌唱曲に聞こえてしまう。
【０００６】
特に、女性のほうが男性よりも歌唱時の音声の音量が小さくなることが多く、また、女性は男性よりもマイクから口を離して歌う傾向が有るために男性よりもさらに音量が小さくなることが多い。そこで、両者の音量差が無くなるようにするため、歌唱者がそれぞれ音量レベルを調整していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の音声処理装置では、複数の音声を最適な音量レベルで出力するには大変に手間がかかるという問題があった。
例えば、男性と女性のデュエットの際、その都度各マイクの音量を調整したり、あるいは、男性が音声の音量を小さくしたり、女性のほうが無理に音声の音量を大きくしたりしなければならない。
そのため、歌唱者が音量調整のための装置操作や発声動作に気を使って歌唱に専念することができなくなり、十分にデュエットを楽しむことができないという問題があった。
【０００８】
また、上述した相手先に騒音でマイク入力の音声が聞こえ難くならないように音声レベルを調整して出力する音声処理装置では、複数の異なる入力音声を同時に入力して出力する際、その各音声を同じ音量で聞こえるように出力することはできなかった。
【０００９】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、マイク入力した複数の音声を自動的に同じ音量で聞こえるように出力できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、複数の音声入力手段と、その各手段によってそれぞれ入力された音声が男声音か女声音かを判定する男声音・女声音判定手段と、演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力する演奏音楽再生出力手段と、その手段による演奏音楽の再生出力時、上記演奏データ中の男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部のデータをそれぞれ認識する手段と、その手段によって男性独唱部のデータを認識したときに上記男声音・女声音判定手段によって判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、女性独唱部のデータを認識したときに上記男声音・女声音判定手段によって判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、男女二重唱部のデータを認識したときに上記男声音・女声音判定手段によって判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段と、その手段によって調整された音量レベルの各音声を出力する音声出力手段を備えた音声処理装置を提供する。
【００１３】
また、上記男声音・女声音判定手段を、上記各音声入力手段からそれぞれ入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定する手段にするとよい。
【００１６】
また、演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力し、その演奏音楽の再生出力時、上記演奏データ中の男性独唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、その判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、上記演奏データ中の女性独唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、その判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、上記演奏データ中の男女二重唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、その判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整し、その調整された音量レベルの各音声を出力する音声処理装置の音量レベル調整方法も提供する。
【００２２】
この発明の請求項１の音声処理装置は、演奏音楽の再生出力時、複数の音声を入力し、その各音声が男声音か女声音かを判定し、演奏データ中の男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部のデータを認識し、男性独唱部のデータを認識したときに入力された女声音の音量レベルを無音又は所定レベルまで低下させる調整をして出力し、女性独唱部のデータを認識したときに入力された男声音の音量レベルを無音又は所定レベルまで低下させる調整をして出力し、男女二重唱部のデータを認識したときに入力された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量に調整して出力する。
【００２３】
したがって、演奏曲の男性ソロのパートでは男声音と共に女声音がマイク入力されても男声音のみを出力して聴かせ、女性ソロのパートでは女声音と共に男声音がマイク入力されても女声音のみを出力して聴かせ、男女のデュエットのパートではマイク入力された男声音と女声音を同じ音量で出力して聴かせることができ、デュエット時の演出効果を高めることができる。
【００２４】
また、この発明の請求項２の音声処理装置は、入力された各音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定する。
したがって、男声音と女声音をその振動数又は周波数によって判定することにより、その判定精度を向上させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の音声処理装置の一実施形態のカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
このカラオケ装置は、図１に示すように、マイクロコンピュータによって実現され、マイク１と２，コマンダ３，メインアンプ装置４，スピーカ５からなる。
【００２７】
このカラオケ装置は、多数の曲情報を蓄積し、使用者によって指定された音楽に対応する曲情報に基づいて再生した音楽を出力し、その音楽に対してマイク入力された音声をミキシングして出力する。
【００２８】
マイク１と２は、使用者が発する声音を音声信号に変換してコマンダ３へ入力する音声入力装置である。
メインアンプ装置４は、ボリューム等の各種の操作キーを備えており、コマンダ３から出力される音楽信号と音声信号を増幅してスピーカ５へ出力する。
スピーカ５は、メインアンプ装置４から出力される音楽信号と音声信号による音楽及び音声を出力する。
【００２９】
コマンダ３は、このカラオケ装置全体の制御を司ると共に、この発明に関わる自動音声調整機能の処理を実行する制御装置であり、図１に示すように、分析装置１０，オートゲインコントロール部（ＡＧＣ）１１，演奏データ再生装置１２，及びプリアンプ１３を備えている。
【００３０】
分析装置１０は、マイク１と２から入力された音声信号をＡＧＣ１１へ送る処理、マイク１と２から入力された音声信号が男声音か女声音かを判定し、その判定結果をＡＧＣ１１へ送る処理、演奏データ再生装置１２から送信される演奏データの男性独唱部，女性独唱部，男女二重唱部を示すデータを認識し、その認識結果をＡＧＣ１１へ送る処理等を行なう。
【００３１】
ＡＧＣ１１は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を用い、分析装置１０を介して受信したマイク１と２から入力された音声信号を比較し、その比較結果に基づいて各音声の音量レベルを調整し、それをプリアンプ１３へ送信する処理を行なう。また、各音声信号をその比較結果と分析装置１０から受信した判定結果，認識結果に基づいて各音声信号の音量レベルを調整し、それをプリアンプ１３へ送信する処理も行なう。
【００３２】
演奏データ再生装置１２は、このコマンダ３全体の制御を司り、ＨＤＤ等のメモリに記憶された演奏データを読み出し、その演奏データを分析装置１０へ送信すると共に、その演奏データに基づく音楽信号を再生してプリアンプ１３へ送る処理を行なう。
【００３３】
プリアンプ１３は、ＡＧＣ１１によって音量レベル調整を施されたマイク１と２からの入力音声と演奏データ再生装置１２からの音楽信号とをミキシングしてメインアンプ装置４へ出力する。
【００３４】
すなわち、上記マイク１と２が複数の音声入力手段の機能を果たし、上記ＡＧＣ１１が各音声入力手段によってそれぞれ入力された音声の音量レベルを比較する音量レベル比較手段と、その手段による比較結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段の機能を果たし、上記メインアンプ装置４，スピーカ５，プリアンプ１３が音量レベル調整手段によって調整された音量レベルの各音声を出力する音声出力手段の機能を果たす。
【００３５】
また、上記分析装置１０が各音声入力手段によってそれぞれ入力された音声が男声音か女声音かを判定する男声音・女声音判定手段の機能を果たし、上記ＡＧＣ１１は男声音・女声音判定手段による判定結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段の機能も果たす。
【００３６】
さらに、上記メインアンプ装置４，スピーカ５，演奏データ再生装置１２，プリアンプ１３が演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力する演奏音楽再生出力手段の機能を果たし、上記分析装置１０は演奏音楽再生出力手段による演奏音楽の再生出力時、演奏データ中の男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部のデータをそれぞれ認識する手段の機能も果たし、上記音量レベル調整手段は認識手段によって男性独唱部のデータを認識したときに男声音・女声音判定手段によって判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、女性独唱部のデータを認識したときに男声音・女声音判定手段によって判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、男女二重唱部のデータを認識したときに男声音・女声音判定手段によって判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段の機能も果たす。
【００３７】
さらにまた、上記分析装置１０は、各音声入力手段からそれぞれ入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定する手段の機能も果たす。
【００３８】
そしてまた、上記分析装置１０は、演奏データ中の男性独唱部と女性独唱部を認識したときに各音声入力手段からそれぞれ入力された音声の音量レベルの大小に基づいて男声音か女声音かを判定する手段の機能も果たす。
【００３９】
次にこのカラオケ装置における音楽及び音声再生時の処理について説明する。
図示を省略した入力装置（コマンダ３に設けられた操作部又はリモコン装置）から音楽が選曲されると、コマンダ３の演奏データ再生装置１２は、ＨＤＤ等のメモリに予め記憶されている多数の音楽の演奏データの中から選曲された音楽に該当する演奏データを検索し、該当する演奏データがあれば読み出し、その演奏データに基づいて音楽信号を再生しプリアンプ１３へ出力する。
【００４０】
一方、コマンダ３はマイク１と２から音声を入力し、その各音声信号に後述する音量レベルの調整を施してプリアンプ１３へ出力する。
その後、プリアンプ１３で音楽信号と各音声信号とをミキシングしてメインアンプ装置４へ出力する。
そして、メインアンプ装置４によって音楽信号と各音声信号とを増幅し、スピーカ５によって音楽と音声を出力する。
【００４１】
なお、演奏データに対応する映像データと歌詞データとを対応させて記憶し、演奏データの再生に同期させて映像データと歌詞データを再生表示するようにしてもよい。また、映像データはデータ量が多いので光ディスク等の記録媒体を装着してそれから対応するデータを読み出すようにしてもよい。
【００４２】
次に、このカラオケ装置におけるマイク入力音声の音量レベルを自動調整して出力する処理について説明する。
図２は、このカラオケ装置におけるマイク入力音声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【００４３】
この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１でマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを比較してその差＝データＡを求め、ステップ２へ進んでデータＡ＝０（マイク１から入力された音声信号の音量レベルとマイク２から入力された音声信号の音量レベルが同一）か否かを判断する。
【００４４】
ステップ２の判断でデータＡ＝０ならステップ１の処理へ戻り、マイク１と２からそれぞれ入力された音声信号をそのままの音量レベルで出力し、データＡ＝０でなければステップ３へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号をデータＡに基づいて同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整するＡＧＣを行なう。
【００４５】
このＡＧＣは、ＡＧＣ１１がマイク１と２の音声信号の内の音量レベルが大きい方をデータＡの値分だけ低減し、音量レベルが小さい方の音声信号に合わせる処理を行なう。
また、マイク１と２の音声信号の内の音量レベルが小さい方をデータＡの値分だけ増加し、音量レベルが大きい方の音声信号に合わせるようにしてもよい。
【００４６】
さらに、マイク１と２の音声信号の音量レベルをデータＡの１／２の値に近付けるようにしてもよい。
そして、ＡＧＣによる音量レベルの調整後の各音声信号を出力し、ステップ１へ戻る。
【００４７】
また、分析装置１０でマイク１と２の入力音声の質を分析し、その質に基づいてＡＧＣを施すようにしても良い。
【００４８】
なお、予め声の質毎に設定した調整値を格納したテーブルを設け、ＡＧＣ１１が分析装置１０の声の質の分析結果に基づいてテーブル内から最適な調整値を読み出し、その調整値に基づいて各音声信号の音量レベルを調整するとよい。
【００４９】
また、マイク１と２から入力された音声信号の音量レベル差がかなり大きい場合、両音声信号の音量レベルを直ちに同じにすると、出力された音声の変化が急峻になり過ぎて歌唱者や聴取者に違和感を与えてしまう。
そこで、ＡＧＣ１１が分析装置１０において識別されたマイク１と２の音声信号の質の情報に基づいて両音声信号の音量レベルを緩やかに近付けるように調整すれば、音量変化を緩やかにして違和感無しに聞かせることができる。
【００５０】
さらに、演奏音楽の音量レベルも加味してマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整するようにすれば、演奏音楽に音声が掻き消されたり音声のみが大きく聞こえるようなことを防止できる。
【００５１】
そこで、ＡＧＣ１１がマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整する際、演奏データの音量レベルと適度な差を持つ範囲内の音量レベルに近付けるように調整すれば、演奏音楽と音声との調和を損なうこと無く聴かせることができる。
【００５２】
このようにして、音楽再生中は常時マイク１と２からの音声信号の音量レベルを比較し、音量差が有ったときには各音声信号を同じ音量で聞こえる音量レベルに調整して出力する。
【００５３】
したがって、二人（男性同士，女性同士，又は男女）の歌唱者がデュエットする際、両者に音量差が有った場合、音量調節の操作を気にしたり一方が他方の音量に合わせるように歌唱したりしなくても両者の出力音声が自動的に同じ音量レベルになるので、デュエットを十分に楽しむことができる。
【００５４】
なお、この音量レベルの調整処理は、音楽再生時のマイク入力音声に対して実行するが、音楽再生していないときに入力されたマイク入力音声に対して実行するようにしても良い。
【００５５】
次に、上記マイク１と２の歌唱者がそれぞれ男性と女性の場合、一般的に女性の声は男性よりも細く聞こえるので、上述のように両者の音声信号の音量レベルを同じにしただけでは出力音声が同じ音量で聞こえるとは限らない。
そこで、マイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整する際、男声よりも女声の方を若干大きくして出力するようにするとよい。
【００５６】
次に、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを自動調整して出力する処理について説明する。
図３は、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【００５７】
この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１１でマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを比較してその差＝データＡを求め、ステップ１２へ進んでマイク１と２から入力された音声が男声か女声かを分析し、その判定結果＝データＢを求める。
【００５８】
この男声と女声の判定処理は、マイク入力された音声信号の振動数を比較し、振動数が少ない方を男声と判定する。これは、音声楽的に男声の振動数は女声よりも少ないことを判定基準に用いている。
また、マイク入力された音声信号の周波数を比較し、低周波部分を有する方を男声と判定してもよい。これは、音声楽的に男声が有する低周波部分は女声には無いことを判定基準に用いている。
【００５９】
その後、ステップ１３へ進んでデータＡ＝０か否かを判断し、データＡ＝０ならステップ１１の処理へ戻り、マイク１と２からそれぞれ入力された音声信号をそのままの音量レベルで出力し、データＡ＝０でなければステップ１４へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号をデータＡとデータＢに基づいて同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整するＡＧＣを行なう。
【００６０】
このＡＧＣは、マイク１と２の音声信号の内の女声の音声信号の音声レベルを男声よりも若干上回るように調整する処理を行なう。
そこで、分析装置１０に男声音と女声音の振動数又は周波数の違いの程度毎の最適音量差データを格納したテーブルを設け、分析装置１０はマイク１と２からの入力音声が男声か女声かを判定する処理と共に、その振動数又は周波数の違いの程度を分析し、その違い程度に応じた最適音量差データを上記テーブルから読み出してＡＧＣ１１へ通知する。
【００６１】
そして、ＡＧＣ１１は分析装置１０から送られたデータＢに基づいて男声と女声の音声信号を識別し、女声の音声信号の方を男声よりも上記最適音量差データだけ上回るように調整して出力する。
そして、ＡＧＣによる音量レベルの調整後の各音声信号を出力し、ステップ１１へ戻る。
【００６２】
また、マイク１と２から入力された男声と女声の音声信号の音量レベル差がかなり大きい場合、両音声信号の音量レベルを直ちに同じにすると、出力された音声の変化が急峻になり過ぎて歌唱者や聴取者に違和感を与えてしまう。
【００６３】
そこで、ＡＧＣ１１が分析装置１０において識別された男声の音量レベルを徐々に低下させ、一方、女声の音量レベルを徐々に上昇させて上記最適音量差データ分だけ男声よりも上回るようにすれば、音量変化を緩やかにして違和感無しに聴かせることができる。
【００６４】
さらに、ＡＧＣ１１がマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整する際、演奏データの音量レベルと適度な差を持つ範囲内の音量レベルに近付けるように調整すれば、演奏音楽に音声が掻き消されたり音声のみが大きく聞こえるようなことを防止でき、演奏音楽と男女のデュエットの音声とをバランス良く聴かせることができる。
【００６５】
このようにして、音楽再生中は常時マイク１と２からの音声信号の男声音と女声音とを識別すると共に両音量レベルを比較し、音量差が有ったときには女声音の音声信号の音量レベルを男声音よりも若干大きくするように調整して両音声を同じ音量で聞こえる音量レベルで出力するので、マイク入力の男声と女声を同じ大きさで聞こえるように出力するときの音量レベル調整の精度を向上させることができる。
【００６６】
したがって、男女の歌唱者がデュエットする際、女性が男性の音量に合わせるように無理な歌唱を強いられることなく、両者の出力音声が自動的に同じ音量レベルになるので、デュエットを十分に楽しむことができる。
【００６７】
なお、この音量レベルの調整処理は、音楽再生時のマイク入力音声に対して実行するが、音楽再生していないときに入力されたマイク入力音声に対して実行するようにしても良い。
【００６８】
次に、演奏音楽がデュエット曲の場合、男性パート（男性ソロ：男性独唱部），女性パート（女性ソロ：女性独唱部），デュエットパート（男女デュエット：男女二重唱部）から構成されていることが多い。
このようなデュエット曲の場合、例えば、女性パートのときに男性が間違えて歌唱してしまうと、女性の音声と共に男性の音声も同じ音量で出力されることになり、女性の音声が半減されて歌唱時のイメージが損なわれてしまう。
【００６９】
そこで、演奏音楽の男性パートでは女性音声が入力されても男性音声のみを出力し、女性パートでは男性音声が入力されても女性音声のみを出力するようにするとよい。
また、演奏音楽の男性パートでは女性音声が入力されても男性音声の方を良く聴かせるように出力し、女性パートでは男性音声が入力されても女性音声の方を良く聴かせるように出力するようにしてもよい。
【００７０】
次に、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを演奏音楽の歌唱パート毎に自動調整して出力する処理について説明する。
図４は、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを演奏音楽の歌唱パート毎に自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
まず、演奏データ中には予め男性パート，女性パート，デュエットパートをそれぞれ示すパート識別情報であるデュエットコントロールデータを付与する。
【００７１】
この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）３１で演奏データ中のデュエットコントロールデータ＝データＣを抽出する。
この抽出処理は、分析装置１０が演奏データ再生装置１２から送信される演奏データ中からデュエットコントロールデータを抽出し、そのデータＣをＡＧＣ１１へ送出する。
【００７２】
その後、ステップ３２でデータＣが男性パート，女性パート，デュエットパートのいずれであるかを判断する。
この判断処理は、ＡＧＣ１１が分析装置１０から送信されるデータＣに基づいて次に演奏される部分が男性パート，女性パート，デュエットパートのいずれかを判断する。そこで、演奏データ中には各パートが演奏開始される前にパートの種類を識別できるようにデュエットコントロールデータを付与する。
【００７３】
さらに、ステップ３３でマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを比較してその差＝データＡを求め、ステップ３４へ進んでマイク１と２から入力された音声が男声か女声かを分析し、その判定結果＝データＢを求める。
【００７４】
この男声と女声の判定処理は、分析装置１０がマイク入力された音声信号の振動数を比較し、振動数が少ない方を男声と判定し、その判定結果を示すデータＢをＡＧＣ１１へ送る。または、マイク入力された音声信号の周波数を比較し、低周波部分を有する方を男声と判定してもよい。
【００７５】
その後、ステップ３５へ進んでデータＡ＝０か否かを判断し、データＡ＝０ならステップ３１の処理へ戻り、マイク１と２からそれぞれ入力された音声信号をそのままの音量レベルで出力し、データＡ＝０でなければステップ３６へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号をデータＡとデータＢに基づいて同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整するＡＧＣを行なう。
【００７６】
このＡＧＣは、マイク１と２の音声信号の内の女声の音声信号の音声レベルを男声よりも若干上回るように調整する処理を行なう。
そこで、分析装置１０に男声音と女声音の振動数又は周波数の違いの程度毎の最適音量差データを格納したテーブルを設け、分析装置１０はマイク１と２からの入力音声が男声か女声かを判定する処理と共に、その振動数又は周波数の違いの程度を分析し、その違い程度に応じた最適音量差データを上記テーブルから読み出してＡＧＣ１１へ通知する。
【００７７】
そして、ＡＧＣ１１は分析装置１０から送られたデータＢに基づいて男声と女声の音声信号を識別し、女声の音声信号の方を男声よりも上記最適音量差データだけ上回るように調整して出力する。
そして、ＡＧＣによる音量レベルの調整後の各音声信号を出力し、ステップ３１へ戻る。
【００７８】
一方、ステップ３２の判断でデータＣが男性パート又は女性パートならば、ステップ３７へ進んでマイク１と２から入力された音声が男声か女声かを分析し、その判定結果＝データＢを求める。
この判定処理は、分析装置１０がマイク１と２から入力される音声信号の振動数又は周波数に基づいて判定する。
【００７９】
そして、ステップ３８でデータＣが男性パートのときはマイク１と２から入力された音声信号の内、データＢによって男声と識別された方の音声信号を出力すると共に、女声と識別された方の音声信号の音量レベルを「０」に調整して出力し、データＣが女性パートのときはマイク１と２から入力された音声信号の内、データＢによって女声と識別された方の音声信号を出力すると共に、男声と識別された方の音声信号の音量レベルを「０」に調整して出力し、ステップ３１へ戻る。
【００８０】
この音量レベルの調整処理は、ＡＧＣ１１で行なうが、上述のようにソロパートのときに該当しない音声を無音にしなくても、該当する音声が十分ソロとして聞こえるように該当しない音声の音量レベルを大幅に減少させるようにしてもよい。このようにすれば、例えば、男声パート時に男性がうまく歌唱できないときに女性が男性パートを歌ってリードすることができる。
【００８１】
また、分析装置１０又はＡＧＣ１１において、男性パート時にはマイク１と２から入力された音声の内の女声の音声信号の入力を完全にカットし、女性パート時にはマイク１と２から入力された音声の内の男声の音声信号の入力を完全にカットするようにしてもよい。
【００８２】
このようにして、演奏音楽の男性ソロのパートでは男声音と共に女声音がマイク入力されても男声音のみを出力又は大きな音量で聞こえるように出力し、女性ソロのパートでは女声音と共に男声音がマイク入力されても女声音のみを出力又は大きな音量で聞こえるようにするので、例えば、女性パートのときに男性が誤って歌ってしまっても女性の音声のみを出力することができ、デュエット時の各パートを確実に聴かせる演出効果を高めることができる。また、ハウリングを防止することもできる。
【００８３】
次に、男声と女性の判別については、通常は男性パートと女性パート時にマイク入力される音声の内の最も音量レベルが大きいマイクの歌唱者がそのパートを歌唱すべき性別の歌唱者である。
そこで、演奏音楽の男性パート時に音量レベルが大きい方のマイク入力を男声と判別し、女性パート時に音量レベルが大きい方のマイク入力を女声と判別するようにしてもよい。
【００８４】
次に、このカラオケ装置における演奏音楽の各歌唱パート時に入力された音量レベルに基づいて男声と女性を識別する処理について説明する。
図５は、このカラオケ装置における演奏音楽の各歌唱パート時に入力された音量レベルに基づいて男声と女性を識別する処理を示すフローチャートである。
【００８５】
この処理は、ステップ４１でデュエットパートを認識し、ステップ４２へ進んで男性パート，女性パート，デュエットパートのいずれであるかを識別する。
この認識処理は、分析装置１０が演奏データ再生装置１２から送信される演奏データ中のデュエットコントロールデータ＝データＣを認識して抽出してＡＧＣ１１へ送り、ＡＧＣ１１がそのデータＣに基づいて男性パート，女性パート，デュエットパートを識別する。
【００８６】
ステップ４２の判断でデュエットパートならばステップ４１へ戻り、男性パート又は女性パートならばステップ４３へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号の内の音量レベルが大きい方のマイク入力を判定し、ステップ４４へ進んでそのマイク入力の音声信号を当パートを歌唱すべき性別の音声信号であると設定し、この処理を終了する。
【００８７】
すなわち、ＡＧＣ１１は分析装置１０から送信されたデータＣが男性パートのときにマイク１と２から入力された音声信号の内の音量レベルが大きい方の音声信号を男性の音声と判別し、その音声を入力したマイクを男声入力マイクに設定し、女性パートのときにマイク１と２から入力された音声信号の内の音量レベルが大きい方の音声信号を女性の音声と判別し、その音声を入力したマイクを女声入力マイクに設定する。
【００８８】
そして、ＡＧＣ１１は、マイク１と２を男声入力と女声入力に設定し、男性パートのときには直ちに女声入力のマイクの音声信号をカットし、男声入力のマイクからの音声信号のみを出力することができ、女性パートのときには直ちに男声入力のマイクの音声信号をカットし、女声入力のマイクからの音声信号のみを出力することができる。
【００８９】
なお、デュエット中は男性と女性はマイクを交換しないものなので、上記男声入力マイクと女声入力マイクの判定処理は、演奏音楽が開始されてから最初の男性パート又は女性パートのときに実行して判定結果を確定し、その後はその判定結果に基づいてマイク１と２から入力される音声信号の音量レベルを調整するようにするとよい。
【００９０】
このようにして、演奏音楽の性別毎のパートで入力された音声の内の大きい音量の方を歌唱すべき性別の音声と判定することにより、歌唱者性別自動判定機能を簡易に実現することができる。
したがって、演奏音楽のパート毎に、マイク１と２から入力される音声が男声か女声かを判別する処理を複雑な数学的なアルゴリズムで分析する必要が無くなり、カラオケ装置のコストを低減することができる。
【００９１】
なお、上述のカラオケ装置に、ディスプレイ装置を設け、演奏データに歌詞データを付加し、その演奏データに対応する映像データを読み出し可能に記憶し、演奏データに基づく演奏音楽の再生に同期させて映像データに基づく動画や静止画に歌詞データに基づく歌詞情報をスーパーインポーズしてディスプレイ装置に表示するようにしてもよい。
【００９２】
また、ＩＳＤＮ等の通信回線を介した通信制御部を設け、その通信制御部によって回線を介してホスト装置から配信される多数の演奏データを受信して再生するようにしてもよい。
【００９３】
さらに、上述のカラオケ装置では、２本のマイクから入力される音声信号を同じ音量で聞こえるように出力する場合について説明したが、マイクを３本以上備えるようにすれば、その各マイク入力の音声信号に対しても上述と同じような音量調整の後に出力することができる。
【００９４】
この音声処理装置は、複数の音声を入力し、その各音声の音量レベルを比較し、その比較結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整して出力する。
したがって、複数の歌唱者のデュエット時、それぞれ相手に合わせてボリューム調整や歌唱音量を加減しなくても自動的に両者の音声を同じ音量で聴取者に聞こえるように出力することができる。
また、歌唱者も歌唱中に煩雑な音量調整操作を行なわずに済み、十分に歌唱に集中して楽しむことができる。
また、この音声処理装置は、複数の音声を入力し、その各音声が男声音か女声音かを判定し、その判定結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整して出力する。
したがって、男女のデュエット時、マイク入力された男性と女性の音声を同じ音量で聞こえるように自動的に調整して出力することができ、聴取者に対して音量バランスが良好な歌唱を聴かせることができる。
また、歌唱者も歌唱中に煩雑な音量調整操作を行なわずに済み、男性が歌唱時の音量を落したり、女性が歌唱時の音量を無理に上げたりしなくても済むので、十分に歌唱に集中して楽しむことができる。
さらに、この音声処理装置は、演奏データ中の男声歌唱部と女声歌唱部を認識したときにそれぞれ入力された音声の音量レベルの大小に基づいて男声音か女声音かを判定する。
したがって、男声音と女声音の自動判定を簡略化することができ、装置コストを低減することができる。
そして、この発明は、音声入力機能付きのパーソナルコンピュータやステレオ装置等の音声処理装置についても同じように実施することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明による音声処理装置とその音量レベル調整方法によれば、マイク入力した複数の音声を自動的に同じ音量で聞こえるように出力できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の音声処理装置の一実施形態のカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したカラオケ装置におけるマイク入力音声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【図３】図１に示したカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【図４】図１に示したカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを演奏音楽の歌唱パート毎に自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【図５】図１に示したカラオケ装置における演奏音楽の各歌唱パート時に入力された音量レベルに基づいて男声と女性を識別する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，２：マイク ３：コマンダ
４：メインアンプ装置 ５：スピーカ
１０：分析装置
１１：オートゲインコントロール部（ＡＧＣ）
１２：演奏データ再生装置 １３：プリアンプ
【発明の属する技術分野】
この発明は、パーソナルコンピュータ，音声・映像再生装置，カラオケ装置，及び通信カラオケ装置等の情報処理装置とその音量レベル調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種の音楽を再生しながらマイクを用いて歌唱するパーソナルコンピュータ，音声・映像再生装置，カラオケ装置，及び通信カラオケ装置等の音声処理装置が多用されている。
【０００３】
このような音声処理装置では、使用者がマイク又は装置本体に設けられたボリュームつまみを調整することによってマイク入力の音声を任意の音量で出力させることができる。
【０００４】
また、自動利得制御回路（オートゲインコントロール回路：ＡＧＣ）と対数増幅回路を共に有し、マイク周辺の騒音レベル等を考慮して上記２回路のいずれかの増幅方式を選択し、相手先に騒音でマイク入力の音声が聞こえ難くならないように音声レベルを調整して出力するハンズフリー電話機等の音声処理装置（例えば、特開昭６３−２７２２５４号公報参照）が知られている。
【０００５】
従来、上述のような音声処理装置では、例えば、男女がそれぞれ１本づつのマイクを用いてデュエットした場合、両者の音声の音量に大幅な差が有ると聴取者にはバランスが悪い歌唱曲に聞こえてしまう。
【０００６】
特に、女性のほうが男性よりも歌唱時の音声の音量が小さくなることが多く、また、女性は男性よりもマイクから口を離して歌う傾向が有るために男性よりもさらに音量が小さくなることが多い。そこで、両者の音量差が無くなるようにするため、歌唱者がそれぞれ音量レベルを調整していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の音声処理装置では、複数の音声を最適な音量レベルで出力するには大変に手間がかかるという問題があった。
例えば、男性と女性のデュエットの際、その都度各マイクの音量を調整したり、あるいは、男性が音声の音量を小さくしたり、女性のほうが無理に音声の音量を大きくしたりしなければならない。
そのため、歌唱者が音量調整のための装置操作や発声動作に気を使って歌唱に専念することができなくなり、十分にデュエットを楽しむことができないという問題があった。
【０００８】
また、上述した相手先に騒音でマイク入力の音声が聞こえ難くならないように音声レベルを調整して出力する音声処理装置では、複数の異なる入力音声を同時に入力して出力する際、その各音声を同じ音量で聞こえるように出力することはできなかった。
【０００９】
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、マイク入力した複数の音声を自動的に同じ音量で聞こえるように出力できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記の目的を達成するため、複数の音声入力手段と、その各手段によってそれぞれ入力された音声が男声音か女声音かを判定する男声音・女声音判定手段と、演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力する演奏音楽再生出力手段と、その手段による演奏音楽の再生出力時、上記演奏データ中の男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部のデータをそれぞれ認識する手段と、その手段によって男性独唱部のデータを認識したときに上記男声音・女声音判定手段によって判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、女性独唱部のデータを認識したときに上記男声音・女声音判定手段によって判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、男女二重唱部のデータを認識したときに上記男声音・女声音判定手段によって判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段と、その手段によって調整された音量レベルの各音声を出力する音声出力手段を備えた音声処理装置を提供する。
【００１３】
また、上記男声音・女声音判定手段を、上記各音声入力手段からそれぞれ入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定する手段にするとよい。
【００１６】
また、演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力し、その演奏音楽の再生出力時、上記演奏データ中の男性独唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、その判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、上記演奏データ中の女性独唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、その判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、上記演奏データ中の男女二重唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、その判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整し、その調整された音量レベルの各音声を出力する音声処理装置の音量レベル調整方法も提供する。
【００２２】
この発明の請求項１の音声処理装置は、演奏音楽の再生出力時、複数の音声を入力し、その各音声が男声音か女声音かを判定し、演奏データ中の男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部のデータを認識し、男性独唱部のデータを認識したときに入力された女声音の音量レベルを無音又は所定レベルまで低下させる調整をして出力し、女性独唱部のデータを認識したときに入力された男声音の音量レベルを無音又は所定レベルまで低下させる調整をして出力し、男女二重唱部のデータを認識したときに入力された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量に調整して出力する。
【００２３】
したがって、演奏曲の男性ソロのパートでは男声音と共に女声音がマイク入力されても男声音のみを出力して聴かせ、女性ソロのパートでは女声音と共に男声音がマイク入力されても女声音のみを出力して聴かせ、男女のデュエットのパートではマイク入力された男声音と女声音を同じ音量で出力して聴かせることができ、デュエット時の演出効果を高めることができる。
【００２４】
また、この発明の請求項２の音声処理装置は、入力された各音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定する。
したがって、男声音と女声音をその振動数又は周波数によって判定することにより、その判定精度を向上させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の音声処理装置の一実施形態のカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
このカラオケ装置は、図１に示すように、マイクロコンピュータによって実現され、マイク１と２，コマンダ３，メインアンプ装置４，スピーカ５からなる。
【００２７】
このカラオケ装置は、多数の曲情報を蓄積し、使用者によって指定された音楽に対応する曲情報に基づいて再生した音楽を出力し、その音楽に対してマイク入力された音声をミキシングして出力する。
【００２８】
マイク１と２は、使用者が発する声音を音声信号に変換してコマンダ３へ入力する音声入力装置である。
メインアンプ装置４は、ボリューム等の各種の操作キーを備えており、コマンダ３から出力される音楽信号と音声信号を増幅してスピーカ５へ出力する。
スピーカ５は、メインアンプ装置４から出力される音楽信号と音声信号による音楽及び音声を出力する。
【００２９】
コマンダ３は、このカラオケ装置全体の制御を司ると共に、この発明に関わる自動音声調整機能の処理を実行する制御装置であり、図１に示すように、分析装置１０，オートゲインコントロール部（ＡＧＣ）１１，演奏データ再生装置１２，及びプリアンプ１３を備えている。
【００３０】
分析装置１０は、マイク１と２から入力された音声信号をＡＧＣ１１へ送る処理、マイク１と２から入力された音声信号が男声音か女声音かを判定し、その判定結果をＡＧＣ１１へ送る処理、演奏データ再生装置１２から送信される演奏データの男性独唱部，女性独唱部，男女二重唱部を示すデータを認識し、その認識結果をＡＧＣ１１へ送る処理等を行なう。
【００３１】
ＡＧＣ１１は、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）等を用い、分析装置１０を介して受信したマイク１と２から入力された音声信号を比較し、その比較結果に基づいて各音声の音量レベルを調整し、それをプリアンプ１３へ送信する処理を行なう。また、各音声信号をその比較結果と分析装置１０から受信した判定結果，認識結果に基づいて各音声信号の音量レベルを調整し、それをプリアンプ１３へ送信する処理も行なう。
【００３２】
演奏データ再生装置１２は、このコマンダ３全体の制御を司り、ＨＤＤ等のメモリに記憶された演奏データを読み出し、その演奏データを分析装置１０へ送信すると共に、その演奏データに基づく音楽信号を再生してプリアンプ１３へ送る処理を行なう。
【００３３】
プリアンプ１３は、ＡＧＣ１１によって音量レベル調整を施されたマイク１と２からの入力音声と演奏データ再生装置１２からの音楽信号とをミキシングしてメインアンプ装置４へ出力する。
【００３４】
すなわち、上記マイク１と２が複数の音声入力手段の機能を果たし、上記ＡＧＣ１１が各音声入力手段によってそれぞれ入力された音声の音量レベルを比較する音量レベル比較手段と、その手段による比較結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段の機能を果たし、上記メインアンプ装置４，スピーカ５，プリアンプ１３が音量レベル調整手段によって調整された音量レベルの各音声を出力する音声出力手段の機能を果たす。
【００３５】
また、上記分析装置１０が各音声入力手段によってそれぞれ入力された音声が男声音か女声音かを判定する男声音・女声音判定手段の機能を果たし、上記ＡＧＣ１１は男声音・女声音判定手段による判定結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段の機能も果たす。
【００３６】
さらに、上記メインアンプ装置４，スピーカ５，演奏データ再生装置１２，プリアンプ１３が演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力する演奏音楽再生出力手段の機能を果たし、上記分析装置１０は演奏音楽再生出力手段による演奏音楽の再生出力時、演奏データ中の男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部のデータをそれぞれ認識する手段の機能も果たし、上記音量レベル調整手段は認識手段によって男性独唱部のデータを認識したときに男声音・女声音判定手段によって判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、女性独唱部のデータを認識したときに男声音・女声音判定手段によって判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、男女二重唱部のデータを認識したときに男声音・女声音判定手段によって判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段の機能も果たす。
【００３７】
さらにまた、上記分析装置１０は、各音声入力手段からそれぞれ入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定する手段の機能も果たす。
【００３８】
そしてまた、上記分析装置１０は、演奏データ中の男性独唱部と女性独唱部を認識したときに各音声入力手段からそれぞれ入力された音声の音量レベルの大小に基づいて男声音か女声音かを判定する手段の機能も果たす。
【００３９】
次にこのカラオケ装置における音楽及び音声再生時の処理について説明する。
図示を省略した入力装置（コマンダ３に設けられた操作部又はリモコン装置）から音楽が選曲されると、コマンダ３の演奏データ再生装置１２は、ＨＤＤ等のメモリに予め記憶されている多数の音楽の演奏データの中から選曲された音楽に該当する演奏データを検索し、該当する演奏データがあれば読み出し、その演奏データに基づいて音楽信号を再生しプリアンプ１３へ出力する。
【００４０】
一方、コマンダ３はマイク１と２から音声を入力し、その各音声信号に後述する音量レベルの調整を施してプリアンプ１３へ出力する。
その後、プリアンプ１３で音楽信号と各音声信号とをミキシングしてメインアンプ装置４へ出力する。
そして、メインアンプ装置４によって音楽信号と各音声信号とを増幅し、スピーカ５によって音楽と音声を出力する。
【００４１】
なお、演奏データに対応する映像データと歌詞データとを対応させて記憶し、演奏データの再生に同期させて映像データと歌詞データを再生表示するようにしてもよい。また、映像データはデータ量が多いので光ディスク等の記録媒体を装着してそれから対応するデータを読み出すようにしてもよい。
【００４２】
次に、このカラオケ装置におけるマイク入力音声の音量レベルを自動調整して出力する処理について説明する。
図２は、このカラオケ装置におけるマイク入力音声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【００４３】
この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１でマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを比較してその差＝データＡを求め、ステップ２へ進んでデータＡ＝０（マイク１から入力された音声信号の音量レベルとマイク２から入力された音声信号の音量レベルが同一）か否かを判断する。
【００４４】
ステップ２の判断でデータＡ＝０ならステップ１の処理へ戻り、マイク１と２からそれぞれ入力された音声信号をそのままの音量レベルで出力し、データＡ＝０でなければステップ３へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号をデータＡに基づいて同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整するＡＧＣを行なう。
【００４５】
このＡＧＣは、ＡＧＣ１１がマイク１と２の音声信号の内の音量レベルが大きい方をデータＡの値分だけ低減し、音量レベルが小さい方の音声信号に合わせる処理を行なう。
また、マイク１と２の音声信号の内の音量レベルが小さい方をデータＡの値分だけ増加し、音量レベルが大きい方の音声信号に合わせるようにしてもよい。
【００４６】
さらに、マイク１と２の音声信号の音量レベルをデータＡの１／２の値に近付けるようにしてもよい。
そして、ＡＧＣによる音量レベルの調整後の各音声信号を出力し、ステップ１へ戻る。
【００４７】
また、分析装置１０でマイク１と２の入力音声の質を分析し、その質に基づいてＡＧＣを施すようにしても良い。
【００４８】
なお、予め声の質毎に設定した調整値を格納したテーブルを設け、ＡＧＣ１１が分析装置１０の声の質の分析結果に基づいてテーブル内から最適な調整値を読み出し、その調整値に基づいて各音声信号の音量レベルを調整するとよい。
【００４９】
また、マイク１と２から入力された音声信号の音量レベル差がかなり大きい場合、両音声信号の音量レベルを直ちに同じにすると、出力された音声の変化が急峻になり過ぎて歌唱者や聴取者に違和感を与えてしまう。
そこで、ＡＧＣ１１が分析装置１０において識別されたマイク１と２の音声信号の質の情報に基づいて両音声信号の音量レベルを緩やかに近付けるように調整すれば、音量変化を緩やかにして違和感無しに聞かせることができる。
【００５０】
さらに、演奏音楽の音量レベルも加味してマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整するようにすれば、演奏音楽に音声が掻き消されたり音声のみが大きく聞こえるようなことを防止できる。
【００５１】
そこで、ＡＧＣ１１がマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整する際、演奏データの音量レベルと適度な差を持つ範囲内の音量レベルに近付けるように調整すれば、演奏音楽と音声との調和を損なうこと無く聴かせることができる。
【００５２】
このようにして、音楽再生中は常時マイク１と２からの音声信号の音量レベルを比較し、音量差が有ったときには各音声信号を同じ音量で聞こえる音量レベルに調整して出力する。
【００５３】
したがって、二人（男性同士，女性同士，又は男女）の歌唱者がデュエットする際、両者に音量差が有った場合、音量調節の操作を気にしたり一方が他方の音量に合わせるように歌唱したりしなくても両者の出力音声が自動的に同じ音量レベルになるので、デュエットを十分に楽しむことができる。
【００５４】
なお、この音量レベルの調整処理は、音楽再生時のマイク入力音声に対して実行するが、音楽再生していないときに入力されたマイク入力音声に対して実行するようにしても良い。
【００５５】
次に、上記マイク１と２の歌唱者がそれぞれ男性と女性の場合、一般的に女性の声は男性よりも細く聞こえるので、上述のように両者の音声信号の音量レベルを同じにしただけでは出力音声が同じ音量で聞こえるとは限らない。
そこで、マイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整する際、男声よりも女声の方を若干大きくして出力するようにするとよい。
【００５６】
次に、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを自動調整して出力する処理について説明する。
図３は、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【００５７】
この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）１１でマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを比較してその差＝データＡを求め、ステップ１２へ進んでマイク１と２から入力された音声が男声か女声かを分析し、その判定結果＝データＢを求める。
【００５８】
この男声と女声の判定処理は、マイク入力された音声信号の振動数を比較し、振動数が少ない方を男声と判定する。これは、音声楽的に男声の振動数は女声よりも少ないことを判定基準に用いている。
また、マイク入力された音声信号の周波数を比較し、低周波部分を有する方を男声と判定してもよい。これは、音声楽的に男声が有する低周波部分は女声には無いことを判定基準に用いている。
【００５９】
その後、ステップ１３へ進んでデータＡ＝０か否かを判断し、データＡ＝０ならステップ１１の処理へ戻り、マイク１と２からそれぞれ入力された音声信号をそのままの音量レベルで出力し、データＡ＝０でなければステップ１４へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号をデータＡとデータＢに基づいて同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整するＡＧＣを行なう。
【００６０】
このＡＧＣは、マイク１と２の音声信号の内の女声の音声信号の音声レベルを男声よりも若干上回るように調整する処理を行なう。
そこで、分析装置１０に男声音と女声音の振動数又は周波数の違いの程度毎の最適音量差データを格納したテーブルを設け、分析装置１０はマイク１と２からの入力音声が男声か女声かを判定する処理と共に、その振動数又は周波数の違いの程度を分析し、その違い程度に応じた最適音量差データを上記テーブルから読み出してＡＧＣ１１へ通知する。
【００６１】
そして、ＡＧＣ１１は分析装置１０から送られたデータＢに基づいて男声と女声の音声信号を識別し、女声の音声信号の方を男声よりも上記最適音量差データだけ上回るように調整して出力する。
そして、ＡＧＣによる音量レベルの調整後の各音声信号を出力し、ステップ１１へ戻る。
【００６２】
また、マイク１と２から入力された男声と女声の音声信号の音量レベル差がかなり大きい場合、両音声信号の音量レベルを直ちに同じにすると、出力された音声の変化が急峻になり過ぎて歌唱者や聴取者に違和感を与えてしまう。
【００６３】
そこで、ＡＧＣ１１が分析装置１０において識別された男声の音量レベルを徐々に低下させ、一方、女声の音量レベルを徐々に上昇させて上記最適音量差データ分だけ男声よりも上回るようにすれば、音量変化を緩やかにして違和感無しに聴かせることができる。
【００６４】
さらに、ＡＧＣ１１がマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを調整する際、演奏データの音量レベルと適度な差を持つ範囲内の音量レベルに近付けるように調整すれば、演奏音楽に音声が掻き消されたり音声のみが大きく聞こえるようなことを防止でき、演奏音楽と男女のデュエットの音声とをバランス良く聴かせることができる。
【００６５】
このようにして、音楽再生中は常時マイク１と２からの音声信号の男声音と女声音とを識別すると共に両音量レベルを比較し、音量差が有ったときには女声音の音声信号の音量レベルを男声音よりも若干大きくするように調整して両音声を同じ音量で聞こえる音量レベルで出力するので、マイク入力の男声と女声を同じ大きさで聞こえるように出力するときの音量レベル調整の精度を向上させることができる。
【００６６】
したがって、男女の歌唱者がデュエットする際、女性が男性の音量に合わせるように無理な歌唱を強いられることなく、両者の出力音声が自動的に同じ音量レベルになるので、デュエットを十分に楽しむことができる。
【００６７】
なお、この音量レベルの調整処理は、音楽再生時のマイク入力音声に対して実行するが、音楽再生していないときに入力されたマイク入力音声に対して実行するようにしても良い。
【００６８】
次に、演奏音楽がデュエット曲の場合、男性パート（男性ソロ：男性独唱部），女性パート（女性ソロ：女性独唱部），デュエットパート（男女デュエット：男女二重唱部）から構成されていることが多い。
このようなデュエット曲の場合、例えば、女性パートのときに男性が間違えて歌唱してしまうと、女性の音声と共に男性の音声も同じ音量で出力されることになり、女性の音声が半減されて歌唱時のイメージが損なわれてしまう。
【００６９】
そこで、演奏音楽の男性パートでは女性音声が入力されても男性音声のみを出力し、女性パートでは男性音声が入力されても女性音声のみを出力するようにするとよい。
また、演奏音楽の男性パートでは女性音声が入力されても男性音声の方を良く聴かせるように出力し、女性パートでは男性音声が入力されても女性音声の方を良く聴かせるように出力するようにしてもよい。
【００７０】
次に、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを演奏音楽の歌唱パート毎に自動調整して出力する処理について説明する。
図４は、このカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを演奏音楽の歌唱パート毎に自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
まず、演奏データ中には予め男性パート，女性パート，デュエットパートをそれぞれ示すパート識別情報であるデュエットコントロールデータを付与する。
【００７１】
この処理は、ステップ（図中「Ｓ」で示す）３１で演奏データ中のデュエットコントロールデータ＝データＣを抽出する。
この抽出処理は、分析装置１０が演奏データ再生装置１２から送信される演奏データ中からデュエットコントロールデータを抽出し、そのデータＣをＡＧＣ１１へ送出する。
【００７２】
その後、ステップ３２でデータＣが男性パート，女性パート，デュエットパートのいずれであるかを判断する。
この判断処理は、ＡＧＣ１１が分析装置１０から送信されるデータＣに基づいて次に演奏される部分が男性パート，女性パート，デュエットパートのいずれかを判断する。そこで、演奏データ中には各パートが演奏開始される前にパートの種類を識別できるようにデュエットコントロールデータを付与する。
【００７３】
さらに、ステップ３３でマイク１と２から入力された音声信号の音量レベルを比較してその差＝データＡを求め、ステップ３４へ進んでマイク１と２から入力された音声が男声か女声かを分析し、その判定結果＝データＢを求める。
【００７４】
この男声と女声の判定処理は、分析装置１０がマイク入力された音声信号の振動数を比較し、振動数が少ない方を男声と判定し、その判定結果を示すデータＢをＡＧＣ１１へ送る。または、マイク入力された音声信号の周波数を比較し、低周波部分を有する方を男声と判定してもよい。
【００７５】
その後、ステップ３５へ進んでデータＡ＝０か否かを判断し、データＡ＝０ならステップ３１の処理へ戻り、マイク１と２からそれぞれ入力された音声信号をそのままの音量レベルで出力し、データＡ＝０でなければステップ３６へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号をデータＡとデータＢに基づいて同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整するＡＧＣを行なう。
【００７６】
このＡＧＣは、マイク１と２の音声信号の内の女声の音声信号の音声レベルを男声よりも若干上回るように調整する処理を行なう。
そこで、分析装置１０に男声音と女声音の振動数又は周波数の違いの程度毎の最適音量差データを格納したテーブルを設け、分析装置１０はマイク１と２からの入力音声が男声か女声かを判定する処理と共に、その振動数又は周波数の違いの程度を分析し、その違い程度に応じた最適音量差データを上記テーブルから読み出してＡＧＣ１１へ通知する。
【００７７】
そして、ＡＧＣ１１は分析装置１０から送られたデータＢに基づいて男声と女声の音声信号を識別し、女声の音声信号の方を男声よりも上記最適音量差データだけ上回るように調整して出力する。
そして、ＡＧＣによる音量レベルの調整後の各音声信号を出力し、ステップ３１へ戻る。
【００７８】
一方、ステップ３２の判断でデータＣが男性パート又は女性パートならば、ステップ３７へ進んでマイク１と２から入力された音声が男声か女声かを分析し、その判定結果＝データＢを求める。
この判定処理は、分析装置１０がマイク１と２から入力される音声信号の振動数又は周波数に基づいて判定する。
【００７９】
そして、ステップ３８でデータＣが男性パートのときはマイク１と２から入力された音声信号の内、データＢによって男声と識別された方の音声信号を出力すると共に、女声と識別された方の音声信号の音量レベルを「０」に調整して出力し、データＣが女性パートのときはマイク１と２から入力された音声信号の内、データＢによって女声と識別された方の音声信号を出力すると共に、男声と識別された方の音声信号の音量レベルを「０」に調整して出力し、ステップ３１へ戻る。
【００８０】
この音量レベルの調整処理は、ＡＧＣ１１で行なうが、上述のようにソロパートのときに該当しない音声を無音にしなくても、該当する音声が十分ソロとして聞こえるように該当しない音声の音量レベルを大幅に減少させるようにしてもよい。このようにすれば、例えば、男声パート時に男性がうまく歌唱できないときに女性が男性パートを歌ってリードすることができる。
【００８１】
また、分析装置１０又はＡＧＣ１１において、男性パート時にはマイク１と２から入力された音声の内の女声の音声信号の入力を完全にカットし、女性パート時にはマイク１と２から入力された音声の内の男声の音声信号の入力を完全にカットするようにしてもよい。
【００８２】
このようにして、演奏音楽の男性ソロのパートでは男声音と共に女声音がマイク入力されても男声音のみを出力又は大きな音量で聞こえるように出力し、女性ソロのパートでは女声音と共に男声音がマイク入力されても女声音のみを出力又は大きな音量で聞こえるようにするので、例えば、女性パートのときに男性が誤って歌ってしまっても女性の音声のみを出力することができ、デュエット時の各パートを確実に聴かせる演出効果を高めることができる。また、ハウリングを防止することもできる。
【００８３】
次に、男声と女性の判別については、通常は男性パートと女性パート時にマイク入力される音声の内の最も音量レベルが大きいマイクの歌唱者がそのパートを歌唱すべき性別の歌唱者である。
そこで、演奏音楽の男性パート時に音量レベルが大きい方のマイク入力を男声と判別し、女性パート時に音量レベルが大きい方のマイク入力を女声と判別するようにしてもよい。
【００８４】
次に、このカラオケ装置における演奏音楽の各歌唱パート時に入力された音量レベルに基づいて男声と女性を識別する処理について説明する。
図５は、このカラオケ装置における演奏音楽の各歌唱パート時に入力された音量レベルに基づいて男声と女性を識別する処理を示すフローチャートである。
【００８５】
この処理は、ステップ４１でデュエットパートを認識し、ステップ４２へ進んで男性パート，女性パート，デュエットパートのいずれであるかを識別する。
この認識処理は、分析装置１０が演奏データ再生装置１２から送信される演奏データ中のデュエットコントロールデータ＝データＣを認識して抽出してＡＧＣ１１へ送り、ＡＧＣ１１がそのデータＣに基づいて男性パート，女性パート，デュエットパートを識別する。
【００８６】
ステップ４２の判断でデュエットパートならばステップ４１へ戻り、男性パート又は女性パートならばステップ４３へ進んでマイク１と２から入力された各音声信号の内の音量レベルが大きい方のマイク入力を判定し、ステップ４４へ進んでそのマイク入力の音声信号を当パートを歌唱すべき性別の音声信号であると設定し、この処理を終了する。
【００８７】
すなわち、ＡＧＣ１１は分析装置１０から送信されたデータＣが男性パートのときにマイク１と２から入力された音声信号の内の音量レベルが大きい方の音声信号を男性の音声と判別し、その音声を入力したマイクを男声入力マイクに設定し、女性パートのときにマイク１と２から入力された音声信号の内の音量レベルが大きい方の音声信号を女性の音声と判別し、その音声を入力したマイクを女声入力マイクに設定する。
【００８８】
そして、ＡＧＣ１１は、マイク１と２を男声入力と女声入力に設定し、男性パートのときには直ちに女声入力のマイクの音声信号をカットし、男声入力のマイクからの音声信号のみを出力することができ、女性パートのときには直ちに男声入力のマイクの音声信号をカットし、女声入力のマイクからの音声信号のみを出力することができる。
【００８９】
なお、デュエット中は男性と女性はマイクを交換しないものなので、上記男声入力マイクと女声入力マイクの判定処理は、演奏音楽が開始されてから最初の男性パート又は女性パートのときに実行して判定結果を確定し、その後はその判定結果に基づいてマイク１と２から入力される音声信号の音量レベルを調整するようにするとよい。
【００９０】
このようにして、演奏音楽の性別毎のパートで入力された音声の内の大きい音量の方を歌唱すべき性別の音声と判定することにより、歌唱者性別自動判定機能を簡易に実現することができる。
したがって、演奏音楽のパート毎に、マイク１と２から入力される音声が男声か女声かを判別する処理を複雑な数学的なアルゴリズムで分析する必要が無くなり、カラオケ装置のコストを低減することができる。
【００９１】
なお、上述のカラオケ装置に、ディスプレイ装置を設け、演奏データに歌詞データを付加し、その演奏データに対応する映像データを読み出し可能に記憶し、演奏データに基づく演奏音楽の再生に同期させて映像データに基づく動画や静止画に歌詞データに基づく歌詞情報をスーパーインポーズしてディスプレイ装置に表示するようにしてもよい。
【００９２】
また、ＩＳＤＮ等の通信回線を介した通信制御部を設け、その通信制御部によって回線を介してホスト装置から配信される多数の演奏データを受信して再生するようにしてもよい。
【００９３】
さらに、上述のカラオケ装置では、２本のマイクから入力される音声信号を同じ音量で聞こえるように出力する場合について説明したが、マイクを３本以上備えるようにすれば、その各マイク入力の音声信号に対しても上述と同じような音量調整の後に出力することができる。
【００９４】
この音声処理装置は、複数の音声を入力し、その各音声の音量レベルを比較し、その比較結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整して出力する。
したがって、複数の歌唱者のデュエット時、それぞれ相手に合わせてボリューム調整や歌唱音量を加減しなくても自動的に両者の音声を同じ音量で聴取者に聞こえるように出力することができる。
また、歌唱者も歌唱中に煩雑な音量調整操作を行なわずに済み、十分に歌唱に集中して楽しむことができる。
また、この音声処理装置は、複数の音声を入力し、その各音声が男声音か女声音かを判定し、その判定結果に基づいて各音声を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整して出力する。
したがって、男女のデュエット時、マイク入力された男性と女性の音声を同じ音量で聞こえるように自動的に調整して出力することができ、聴取者に対して音量バランスが良好な歌唱を聴かせることができる。
また、歌唱者も歌唱中に煩雑な音量調整操作を行なわずに済み、男性が歌唱時の音量を落したり、女性が歌唱時の音量を無理に上げたりしなくても済むので、十分に歌唱に集中して楽しむことができる。
さらに、この音声処理装置は、演奏データ中の男声歌唱部と女声歌唱部を認識したときにそれぞれ入力された音声の音量レベルの大小に基づいて男声音か女声音かを判定する。
したがって、男声音と女声音の自動判定を簡略化することができ、装置コストを低減することができる。
そして、この発明は、音声入力機能付きのパーソナルコンピュータやステレオ装置等の音声処理装置についても同じように実施することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明による音声処理装置とその音量レベル調整方法によれば、マイク入力した複数の音声を自動的に同じ音量で聞こえるように出力できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の音声処理装置の一実施形態のカラオケ装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したカラオケ装置におけるマイク入力音声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【図３】図１に示したカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【図４】図１に示したカラオケ装置におけるマイク入力された男声と女声の音量レベルを演奏音楽の歌唱パート毎に自動調整して出力する処理を示すフローチャートである。
【図５】図１に示したカラオケ装置における演奏音楽の各歌唱パート時に入力された音量レベルに基づいて男声と女性を識別する処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１，２：マイク ３：コマンダ
４：メインアンプ装置 ５：スピーカ
１０：分析装置
１１：オートゲインコントロール部（ＡＧＣ）
１２：演奏データ再生装置 １３：プリアンプ
Claims (3)
- 複数の音声入力手段と、該各手段によってそれぞれ入力された音声が男声音か女声音かを判定する男声音・女声音判定手段と、
演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力する演奏音楽再生出力手段と、
該手段による演奏音楽の再生出力時、前記演奏データ中の男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部のデータをそれぞれ認識する手段と、
該手段によって男性独唱部のデータを認識したときに前記男声音・女声音判定手段によって判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、女性独唱部のデータを認識したときに前記男声音・女声音判定手段によって判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、男女二重唱部のデータを認識したときに前記男声音・女声音判定手段によって判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整する音量レベル調整手段と、該手段によって調整された音量レベルの各音声を出力する音声出力手段とを備えたことを特徴とする音声処理装置。 - 請求項１記載の音声処理装置において、
前記男声音・女声音判定手段が、前記各音声入力手段からそれぞれ入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定する手段である音声処理装置。 - 演奏データ中に男性独唱部，女性独唱部，及び男女二重唱部をそれぞれ示すデータが付与されており、その演奏データに基づく演奏音楽を再生出力し、該演奏音楽の再生出力時、前記演奏データ中の男性独唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、該判定された女声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、前記演奏データ中の女性独唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、該判定された男声音を無音レベルに調整又はその音量レベルを低下させる調整をし、前記演奏データ中の男女二重唱部のデータを認識したときに入力された音声の振動数又は周波数に基づいて男声音か女声音かを判定し、該判定された男声音と女声音を同じ音量で聴取可能な音量レベルに調整し、該調整された音量レベルの各音声を出力することを特徴とする音声処理装置の音量レベル調整方法。
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