JP4068069B2 - バックコーラス音量を自動制御するカラオケ装置 - Google Patents

Description

この発明は、バックコーラスの音量を制御する機能を備えたカラオケ装置に関し、とくに、バックコーラス参加状況に応じて自動的にバックコーラスの音量を制御する技術に関する。

一般のカラオケ装置において、カラオケ音楽を音響出力するための伴奏音楽データは、実際の演奏を録音したＰＣＭ形式のデータや、シンセサイザを制御するＭＩＤＩ形式のデータなど、さまざまな形式で構成されてカラオケデータに含まれる。いずれの形式においても、カラオケ音楽の音楽作品としての完成度をよりいっそう高めるために、実際に歌唱されたバックコーラスを録音したＰＣＭ形式などのバックコーラスデータをカラオケデータに含んで、カラオケ音楽にあわせて音響出力するものが知られている。たとえば特許第３０６８２２６号公報には、ＭＩＤＩ形式の伴奏音楽データにバックコーラスの録音データを合成して出力する技術について開示されている。
特許第３０６８２２６号公報

大勢でカラオケを楽しむ場合には、リクエストした曲のメインボーカルパート（主旋律の歌唱パート）を自らが歌うだけでなく、聴衆になって歌唱者の歌に聴き入ったり、その選曲の意外性を楽しんだり、次に歌うための選曲に夢中になったり、ある曲をきっかけにして他の参加者との話で盛り上がったり、というようにさまざまな楽しみ方がある。ただ聴いているだけでは物足りなくなって、バックコーラスに自ら参加して歌唱者との合唱のハーモニーを楽しもうとする聴衆もいる。
ところが、せっかく歌唱者との合唱のハーモニーを楽しもうと参加したのに、自分の声とは無関係に録音されたバックコーラスが画一的に出力されるのでは、バックコーラスを熱唱する意欲も半減し、却って白けてしまう。

そこで本発明者は、バックコーラスの音量を参加者の有無に応じて制御できると、カラオケの楽しみ方が拡大して便利だと考えた。

本発明者らは、上記課題に鑑み本発明を創作した。この発明は、つぎの項目（１）〜（６）により特定されるものである。
（１）バックコーラス再生利得可変手段と、制御手段を備え、バックコーラス付きのカラオケ音楽を再生してマイクロホンからの歌声入力と混合して音響出力するカラオケ装置であること、
（２）バックコーラス再生利得可変手段は、再生されるバックコーラス音を他の伴奏音とは別に、指示された利得で増幅すること、
（３）制御手段は、バックコーラス再生期間認知処理と、バックコーラス歌声検出処理と、バックコーラス音量制御処理とを可能とすること、
（４）バックコーラス再生期間認知処理は、カラオケ音楽におけるバックコーラスの再生期間を認知すること、
（５）バックコーラス歌声検出処理は、バックコーラス再生期間においてマイクロホン歌声入力のピッチ変化パターンを分析し、バックコーラスに近似した旋律成分が含まれているか否かを比較することで、バックコーラス音の有無を判定すること、
（６）バックコーラス音量制御処理は、マイクロホン歌声入力にバックコーラス音が含まれていると判定したことを契機として、バックコーラス再生利得可変手段によりバックコーラス音量を低減させること。

この発明において、バックコーラス歌声検出処理は、主旋律歌唱期間ではないバックコーラス再生期間において、所定レベル以上のマイクロホン歌声入力があった場合に、その入力をバックコーラス音として判定することが望ましい。

また、バックコーラス音量制御処理は、バックコーラス音が含まれていると判定した時点から当該バックコーラスのフレーズ終了まで、音量低減状態を続けることが望ましい。

またこの場合に、バックコーラス音量制御処理は、あるフレーズのバックコーラス音が含まれていると判定した場合、楽曲の後続部分に含まれる同じフレーズのバックコーラスの再生期間を音量低減状態とすることが望ましい。

本発明のカラオケ装置によれば、バックコーラスへの参加者の有無に応じてバックコーラスの音量を自動的に調整することができる。バックコーラスへの参加者に対して特別な操作を要求することなく、参加者がいる場合に自動的にバックコーラスの音量が小さくなるので、カラオケにメインボーカルとして参加するだけでなくバックコーラスとして参加する楽しみが創出される。カラオケ参加者は、自らが主体となってリクエストした曲のメインボーカルを歌唱するだけでなく、他人のリクエスト曲にもバックコーラスとしてカラオケに気軽に参加して楽しむことができるようになるので、カラオケ利用の機会を増大させる効果を期待できる。

＝＝＝カラオケ装置およびカラオケデータの構成＝＝＝
図１はカラオケ装置の機能ブロック図である。カラオケ装置は周知の通信タイプのカラオケ装置と同様の構成である。中央制御部１１は、各周辺構成部を制御してこのカラオケ装置１を統括し、ハードディスク装置１２には多数のカラオケ楽曲について、ＭＩＤＩデータを主体とした伴奏音楽データと、歌詞画像の生成起源となる歌詞描出データと、ボーカリストが歌唱したバックコーラスを録音したＡＤＰＣＭ形式のバックコーラスデータを含むカラオケデータが蓄積されている。

バックコーラスデータは、実際に歌唱されたバックコーラスを録音したＡＤＰＣＭ形式のデータである。バックコーラスの息継ぎ箇所、休符の挿入箇所などの適宜な区切りを始点あるいは終点とするいくつかのフレーズに区切られてハードディスク装置１２に格納され、各フレーズを指定するフレーズ指定情報によって識別できるように構成されている。なお、各区間の始点および終点は、伴奏音楽データの小節番号と拍番号とによって表示されている。

伴奏音楽データは、シンセサイザ１６に内蔵されている多数の音源のそれぞれを一つの楽器として、それぞれの楽器が発音すべき演奏音について、発音／消音タイミング、音高、音量などを指定している。なお、楽器の一つには、主旋律を示すガイドメロディを受け持つ楽器（パート）も含まれ、これにより主旋律を歌唱すべき主旋律歌唱区間がわかる構成になっている。また、バックコーラスの旋律を表す楽譜データ（模範バックコーラスパート）も含まれている。模範バックコーラスパートは、バックコーラスを構成する各音符についての情報が演奏時系列に対応付けされて記述されたものであり、これにより模範的なバックコーラスのピッチやリズムや音量がわかる構成になっている。

さらに、伴奏音楽データには、演奏に合わせて出力すべきバックコーラスのフレーズについて、バックコーラス指定情報が対応づけられている。図２にバックコーラス指定情報の論理構成を例示している。すなわち、フレーズを出力すべき期間（バックコーラス再生期間）を指定する情報（始点／終点など）、出力すべきフレーズを指定する情報（各フレーズデータに対応づけされたフレーズ番号や各フレーズデータの格納場所など）、音量を指示する書替え可能なパラメータなどがバックコーラス指定情報として組み込まれ（対応づけされ）ている。したがって、中央制御部１１は、演奏処理に際してバックコーラス再生期間とその期間に再生すべきフレーズとを認知でき、またバックコーラス再生時に増幅する利得（ゲイン）を指示できる構成になっている。

歌詞描出データは歌詞文字、歌詞文字列の表示／消去タイミング、表示した文字列において歌唱タイミングにある文字を色変えていくための指示情報などを含んでいる。

中央制御部１１は、カラオケ装置本体に配設されている操作パネル１４や付属のリモコン送信器１３から操作制御部１５を介して演奏予約コマンドを受け付けると、含まれる楽曲番号を演奏処理の待ち行列で管理する。順次待ち行列から楽曲番号を取り出して、該当のカラオケデータをハードディスク装置１２より読み出して演奏処理を行う。

すなわち、カラオケデータ中の伴奏音楽データをシンセサイザ１６に転送してカラオケ音楽を生成させ、歌詞描出データに基づいて伴奏音楽に同期して歌唱すべき箇所が色変わりする歌詞画像をディスプレイに表示させる。
また、ＡＤＰＣＭデコーダ２０においてバックコーラスの再生処理をしてバックコーラスの音声をリアルタイムにゲインコントローラ２１に出力する。ゲインコントローラ２１はＡＤＰＣＭデコーダ２０からの音声信号を、前述したバックコーラス指定情報に含まれる音量パラメータに基づいて中央制御部１１から指示された設定ゲインに調節して、調節した音声信号をミキシングアンプ１７に出力する。

ミキシングアンプ１７はシンセサイザ１６からの伴奏音楽とマイクロホン１９からのメインボーカルやバックコーラスの歌声信号と、ゲインコントローラ２１を経たバックコーラスの音声信号とを混合し増幅してスピーカ１８より音響出力する。映像制御部２３は、復号した動画映像に歌詞画像をスーパーインポーズ処理してディスプレイ２４に表示出力する。

さらに、とくにこのカラオケ装置は、バックコーラスの音量制御機能を備えている。中央制御部１１は、楽曲の所定の利用者入力に従って、あるいは後述するようにバックコーラス音の有無の判定結果に基づいて、カラオケデータ中のバックコーラスの音量パラメータを変更（バックコーラス再生利得可変手段）したうえで、ゲインコントローラ２１に転送する。これにより、伴奏音楽の演奏に伴って音響出力されるバックコーラスの音量設定値を大きくしたり小さくしたりすることができる。バックコーラスの音量パラメータの値に基づいて伴奏音楽の他のパートの音量設定値をバックコーラスと逆に下げたり上げたりして、相対的にバックコーラスの音量を変更するようにしてもよい。

＝＝＝バックコーラス歌唱の検出＝＝＝
一般に、カラオケ装置には複数のマイクロホン１９が備わっており、各マイクロホン１９から入力された歌声信号は、ミキシングアンプ１７にて混合されスピーカ１８から音響出力される。いずれのマイクロホン１９も、メインボーカル（主旋律）用・バックコーラス用といった区別がなされたものではない。参加者の座席配置の状況などに応じて、あるときはメインボーカル用に使用されたり、また別の機会にはバックコーラス用に使用されたりする。複数人が同じマイクロホン１９に向かって同時にメインボーカルとバックコーラスとを歌唱する場合もある。したがって、例えばマイクロホンを識別してそこから入力される歌声信号の有無を判別しただけでは、バックコーラスが歌唱されているか否かを知ることはできない。

本カラオケ装置は、１つあるいは複数のマイクロホン１９から入力される歌声信号にバックコーラスが含まれているか否かを判定する機能を備えている。バックコーラスデータは、前述したようにフレーズ毎に区分されている。伴奏音楽データ内で指定されているバックコーラス再生期間に対応して、このフレーズ単位でバックコーラス歌唱の有無を判定する。すなわち、カラオケ演奏処理中にバックコーラス再生期間に到達すると、中央制御部１１は、歌声信号のピッチを時系列にしたがって抽出し、模範バックコーラスパートの該当フレーズのピッチ変化パターンと比較する。図３に両者のピッチ変化パターンの比較についてイメージを図示している。

この際に、マイクロホン信号の増幅系にはメインボーカル歌声信号も含まれている場合も多いが、例えば模範バックコーラスパートのピッチを中心とした所定帯域のピッチのみを抽出するなどして、バックコーラスの歌声信号のピッチを抽出する。

なお、歌声信号を模範バックコーラスパートと比較するのではなく、バックコーラスフレーズの録音データのピッチと逐次比較したり、歌唱音声と録音データのそれぞれのピッチ変化パターンを一時記憶して両者を比較するようにしても実現可能である。

比較の結果、よく知られた歌唱採点機能や旋律検索機能などで採用されている技術を用いて（例えば特開２００２−２２１９７２号公報、特開平１１−３０５７８６号公報参照）、両者のピッチのずれやピッチ変化パターン（旋律）の近似度を算定する。例えば、両者のピッチのずれ（あるいは一致度）が所定の範囲内である場合、あるいはピッチ変化パターンが近似している場合には、いずれかの参加者によってバックコーラスが歌唱されている（バックコーラス音が含まれている）と判定する。

なお、バックコーラス再生期間ではあるが主旋律歌唱期間ではない場合に、マイクロホン１９から入力された歌唱音声の音量レベルが所定レベル以上であった場合には、ピッチ変化パターンの比較をせずにただちにバックコーラスが歌唱されていると判定することも可能である。

＝＝＝バックコーラス音量低減機能＝＝＝
以上のようにして中央制御部１１がバックコーラス音が含まれていると判定した場合には、前述のバックコーラスの音量パラメータを、音量を低減させるような値に変更する。例えば、初期設定値が「大」であるものを「小」に変更したりする。これにより、先に述べたように、バックコーラスを再生する際にこの値に基づいて出力音量が制御される。

これによれば、バックコーラスへの参加者がいる場合には録音バックコーラスの音量を低減できるので、バックコーラス参加者もカラオケに参加しているとの感触を得やすく、カラオケの楽しみ方が増大する。また、参加者の音量が所定レベル未満の場合に歌唱と見なさないようにすると、たとえばバックコーラスの習熟度が低い参加者については録音バックコーラスを出力するようにできるので、練習効果も高くなる。

ここで音量を低減させるようにパラメータを変更した後に、同じフレーズを指定したバックコーラス再生期間があれば、音量パラメータを変更後の値と同じ値に設定し直す。または、いったん音量を低減させるようにした後には、その後も継続してバックコーラスが歌唱されるとみなして、以降のバックコーラス再生期間にはフレーズの異同を問わずにバックコーラスの音量を低減するようにしてもよい。こうすれば、バックコーラス参加者は録音バックコーラスに邪魔されることなく、主体的にバックコーラスとして参加してカラオケを存分に楽しむことができる。

バックコーラス（歌唱）音と録音されたバックコーラスとのピッチ比較において、ピッチ変化パターンのずれ（一致）度合いによって段階的に音量を低減させるようにしてもよい。例えば、ずれが小さい（一致度が大きい）場合には録音バックコーラスは不要として大きく音量を低減するようにし、ずれが大きい（一致度が小さい）場合にはバックコーラス参加者の習熟度が低く録音のバックコーラスが必要としてあまり音量を低減しないようにすることもできる。こうすると、バックコーラスの習熟度合いによって自動的にバックコーラスの音量が調節されるので便利である。

またピッチの比較をする際には、あるフレーズ全体について比較するようにしてもよいし、所定の区間、たとえばフレーズの最初の１〜２小節で比較し、バックコーラス音の有無を判定するようにしてもよい。参加者が録音バックコーラスに邪魔されたと感じる期間が短くなり、よりいっそう楽しみやすくなる。

＝＝＝他の実施例＝＝＝
リクエスト曲の指定情報とともにバックコーラス音量制御機能を動作させる旨の指示情報を利用者が入力が可能に構成しておき、この指示情報をともなったリクエスト曲の楽曲番号を受け付けた場合にのみ、上述したバックコーラス音量の低減等を行うようにすることも可能である。カラオケ装置では、中央制御部１１がこのバックコーラス音量制御機能の起動指示を含んだ演奏予約コマンドを受け付けると、このリクエスト曲の楽曲番号を、バックコーラス音量制御機能の起動フラグを付加して待ち行列に登録する。このようなカラオケ装置によれば、中央制御部１１は、バックコーラス音量制御機能の起動フラグがオンになっている楽曲の演奏準備を開始した場合にのみ、バックコーラス音の有無を判定する機能を起動することができるので、バックコーラス音量制御機能の具備に伴う処理負荷の増大を抑制することができる。

本発明に係るバックコーラス音量制御方式を採用したカラオケ装置の機能ブロック図である。 上記カラオケ装置で使用するカラオケデータに付帯するフレーズ指定データの論理構成図である。 上記カラオケ装置におけるバックコーラス歌唱音声と録音データとのピッチ変化パターンの比較のイメージを示す図である。

符号の説明

１１ 中央制御部
１２ ハードディスク装置
１６ シンセサイザ
１７ ミキシングアンプ
２１ ゲインコントローラ

Claims (2)

1. バックコーラス再生利得可変手段と、制御手段を備え、バックコーラス付きのカラオケ音楽を再生してマイクロホンからの歌声入力と混合して音響出力するカラオケ装置であって、
   バックコーラス再生利得可変手段は、再生されるバックコーラス音を他の伴奏音とは別に、指示された利得で増幅し、
   制御手段は、バックコーラス再生期間認知処理と、バックコーラス歌声検出処理と、バックコーラス音量制御処理とを可能とし、
   バックコーラス再生期間認知処理は、カラオケ音楽におけるバックコーラスの再生期間を認知し、
   バックコーラス歌声検出処理は、バックコーラス再生期間においてマイクロホン歌声入力のピッチ変化パターンを分析し、バックコーラスに近似した旋律成分が含まれているか否かを比較することで、バックコーラス音の有無を判定し、
   バックコーラス音量制御処理は、マイクロホン歌声入力にバックコーラス音が含まれていると判定したことを契機として、バックコーラス再生利得可変手段によりバックコーラス音量を低減させ、
   バックコーラス音量制御処理は、あるフレーズのバックコーラス音が含まれていると判定した場合、楽曲の後続部分に含まれる同じフレーズのバックコーラスの再生期間を音量低減状態とする
   カラオケ装置。
2. バックコーラス音量制御処理は、バックコーラス音が含まれていると判定した時点から当該バックコーラスのフレーズ終了まで、音量低減状態を続ける
   請求項１に記載のカラオケ装置。

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