JP4081859B2 - 歌声発生装置およびカラオケ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクを介して入力される歌い手の歌声とは別人の歌声を発生することができる歌声発生装置およびカラオケ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラオケ装置では、一般に、マイクを介して入力される歌い手の歌声がスピーカから放音される。また、通常の音響発生装置にマイクを接続した場合でも、同様に歌い手の歌声がスピーカから放音される。しかし、マイクを持って歌っている歌い手とは、別人、例えばプロ歌手の歌声がスピーカから発生するようにできれば、非常に印象的である。このように、入力された歌声と出力される歌声の声質を変える技術としては、歌い手の歌声のフォルマントをシフトする技術がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フォルマントをシフトする技術では、出力される歌声の声質を所望の声質、例えばプロ歌手の歌う声質に近づけることはできるが、完全に一致させるのは難しい。
【0004】
本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、マイクを介して入力される歌い手の歌声とは別の所定の歌声を発生することができる歌声発生装置およびカラオケ装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る歌声発生装置は、歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段とを備えることを特徴とする。
【0006】
本発明に係るカラオケ装置は、歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録するとともに、上記楽曲に対応する伴奏用の演奏データを記録した記録手段と、歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と、上記演奏データに基づき伴奏演奏の楽音を合成する音源とを備えることを特徴とする。
【0007】
本発明によれば、歌い手の歌声に基づいてマイクから発生した音声信号に含まれるトリガーを、歌セグメントデータに応じて定まる所定の時に、検出手段が検出すると、歌セグメントデータに基づいて再生手段が歌声を再生する。歌セグメントデータは、所定の声質を有する歌声(例えばプロ歌手の歌声)による一つの曲の歌声から生成されたものであり、例えば、一つの曲を分解した各フレーズまたは音素に対応する。従って、再生される歌声は、例えばプロ歌手の歌声であって、歌い手の歌声とは異なり、楽しみを増やすことが可能である。
また、所定の時に音声信号に含まれるトリガーを検出した場合に歌声を再生するので、歌い手が歌うのを中断することによりトリガーが検出されない場合には歌声も再生されない。従って、歌い手が歌唱を続けるか否かにより歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【0008】
上記装置において、テンポの設定が可能なテンポ設定手段を備え、上記検出手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、上記トリガー検出データによって示される音と同じ音が、上記マイクが発生した音声信号中に有るか否かを検出する時の間隔を変更し、上記再生手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、少なくとも上記歌声の再生テンポと、上記歌声の再生ピッチとを変更するようにしてもよい。
この場合には、テンポの設定に応じて、再生される歌声のテンポを変更するだけでなく、再生される歌声のピッチも変更するので、単に歌声のテンポを変更するのに比べて、歌声を自然な声に近づけることができる。また、設定されたテンポに従って、上記トリガーの有無を検出する時の間隔を変更するので、マイクに入力する歌い手は、そのテンポに応じて歌えばよい。
【0009】
さらに、キーの設定が可能なキー設定手段を備え、上記記録手段には、複数組の歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録しているとともに、上記再生手段は、上記キー設定手段により設定された上記キーに基づいて上記複数組の歌セグメントデータから一つの歌セグメントデータを選択し、当該歌セグメントデータに基づいて歌声を再生するようにしてもよい。
この場合には、キーを設定することにより、同一の声質の複数のキーの歌声を選択して、楽しむことができる。
また、上記検出手段は、ピッチが所定の範囲にある音を同じ音として検出してもよい。
また、上記歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの末尾は、次の歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの先頭と時間的に重複する重複期間を有し、上記重複期間においては、先行するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど小さくなり、後続するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど大きくなるようにしてもよい。
また、本発明に係る歌声発生装置は、歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される時期に、上記マイクが発生した音声信号のレベルを検出し、当該レベルに応じたレベル検出信号を供給する検出手段と、上記検出手段が供給する上記レベル検出信号が所定の閾値以上であるか否かを判定し、当該レベル検出信号が閾値以上である場合には、対応する上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号を送信する判定手段と、上記判定手段により、上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号が送信された場合には、フレーズの再生を許可された上記歌セグメントデータのフレーズデータを抽出して送出する送出手段と、上記時期に、上記マイクが発生した音声信号のピッチを検出し、当該ピッチに従って、上記送出手段により送出されたフレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更し、変更後のフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段とを備えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
1.第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態に係るカラオケ装置(歌声発生装置)を示す。このカラオケ装置は、バス10を介して接続されたHD(ハードディスク)12と、RAM(ランダムアクセスメモリ)13と、操作入力部14と、シーケンサ15と、音源16と、音声再生部17とを備える。
【0011】
HD12には、多数の曲の伴奏のために、例えばMIDI(Musical Instrument Digital Interface)規格に準拠した各曲の演奏シーケンスデータDpが格納されている。演奏シーケンスデータDpは、ヘッダと、ヘッダに後続する楽音データ、効果データおよび歌詞データからなる。ヘッダには、曲番号、曲の演奏時間(長さ)等、曲に関する各種の情報が格納されている。楽曲データは、発音/消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を指定するために用いられる。効果データは、演奏楽音にエコー、リバーブ等の各種エフェクト処理を施すために用いられる。歌詞データは、図示しないモニタに歌詞を表示するために用いられる。これらの楽音データ、効果データおよび歌詞データのそれぞれは、複数のイベントデータと各イベント間の時間間隔を示すデュレーションデータからなるシーケンスデータである。
【0012】
さらにHD12には、後述するプロ歌手再生モードでのプロ歌手の歌声を再生するために、複数の曲に係る歌セグメントデータDvが格納されている。歌セグメントデータDvは次のようにして生成される。まず、図2に示すように、プロ歌手によって歌われた一つの曲の歌声を分解して複数のフレーズにする。そして、各フレーズに基づいて、複数のフレーズデータを生成する。各フレーズデータは、発音/消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示す。次に、各フレーズデータに、曲番号(曲の識別子)、セグメントタイプ(ST)、シーケンスナンバ(SN)およびトリガー検出データを付与することによって、歌セグメントデータDvが生成される。
【0013】
一つの曲の歌声を全て再生するには、その歌声データに基づいて生成された多数の歌セグメントデータDvが必要となる。曲番号は、生成元の曲を識別するために使用される。セグメントタイプ(ST)は、対応するフレーズデータが、一つの歌声データにおいて、最初か、中間か、最後かを識別するために使用される。シーケンスナンバ(SN)は、一つの歌声データにおける対応するフレーズデータの再生すべき順序を示す。トリガー検出データは、対応するフレーズデータを再生するのに必要なトリガーとなる歌い手の声のピッチおよびそのトリガーを検出すべき時期を示す。例えば、歌手の歌声による1つのフレーズが演奏開始後の所定の時期にCのピッチで始まる場合には、そのフレーズの再生のためには、マイクを持って歌う歌い手が演奏開始後の所定の時期にCのピッチで発音する必要があり、この発音がなければそのフレーズは再生されない。かかる歌セグメントデータDvは、ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation)などの手法により圧縮されていてもよい。
【0014】
操作入力部14には、操作者が曲やモードを選択入力する。これらの入力に応じて、操作入力部14は、曲選択信号Ssおよびモード選択信号Smを生成する。操作者が選択できるモードには、伴奏とともにマイク18から入力される歌い手の歌声を発生することができる通常モードと、伴奏とともにプロ歌手の歌声を発生することができるプロ歌手再生モードとがある。
【0015】
曲選択信号Ssおよびモード選択信号Smは、演奏を制御するシーケンサ15に供給される。また、モード選択信号Smは、音声再生部17に供給される。シーケンサ15および音声再生部17は、モード選択信号Smが通常モードとプロ歌手再生モードのいずれを示すかによって異なる動作を行う。以下、通常モードとプロ歌手再生モードの場合の各部の動作を説明する。
【0016】
まず、通常モードでは、シーケンサ15は、選択された曲に対応する演奏シーケンスデータDpをHD12から読み出して、RAM13に転送する。そして、シーケンサ15は、RAM13に転送された1曲の演奏シーケンスデータDpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源16に送出する。音源16は、演奏シーケンスデータDpに含まれる楽曲データに基づいて電子楽音データを生成する。電子楽音データは加算器20を介して、D/A変換器22に供給され、D/A変換器22によってアナログ信号に変換され、このアナログ信号に基づいて、スピーカ23は伴奏楽曲を連続的に発生する。
【0017】
通常モードでは、HD12に格納された歌セグメントデータDvは使用されず、歌い手の歌声に基づいてマイク18から発生した歌声信号に基づいてスピーカ23が鳴動する。具体的には、マイク18から発生した歌声信号はA/D変換器19に供給されて、A/D変換器19によりディジタルの歌声信号Svに変換される。歌声信号Svは音声再生部17に供給され、通常モードで、音声再生部17は歌声信号Svを加算器20に転送する。加算器20は、音源16からの電子楽音データと歌声信号SvとをミキシングしてD/A変換器22に供給する。これにより、伴奏音とともに歌い手の歌声がスピーカ23から発生する。
【0018】
一方、プロ歌手再生モードでは、シーケンサ15は選択された演奏シーケンスデータDpだけでなく、その曲に対応する(同曲番の)全ての歌セグメントデータDvをHD12から読み出して、RAM13に転送する。そして、シーケンサ15は、RAM13に転送された1曲の演奏シーケンスデータDpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源16に送出する。これにより、通常モードと同様に、スピーカ23は伴奏楽曲を中断することなく連続的に発生する。
【0019】
また、プロ歌手再生モードでは、シーケンサ15は、RAM13に転送された歌セグメントデータDvを読み出して、各歌セグメントデータDvに含まれるフレーズデータを抽出しながら、音声再生部17に送出する。この際には、各歌セグメントデータDvに含まれるシーケンスナンバ(図2参照)により、RAM13から読み出すべき歌セグメントデータDvの順序がシーケンサ15で把握される一方、セグメントタイプにより、RAM13から読み出すべき残りのフレーズデータの有無がシーケンサ15で判断される。
【0020】
音声再生部17には、上記の歌声信号SvがA/D変換器19から供給されるが、プロ歌手再生モードでは、音声再生部17はディジタル歌声信号を使用せず、歌セグメントデータDvから抽出されたフレーズデータに基づいて、プロ歌手の歌声による再生フレーズデータを生成して加算器20に転送する。加算器20は、音源16からの電子楽音データと再生フレーズデータとをミキシングしてD/A変換器22に供給する。これにより、伴奏音とともにプロ歌手の歌声がスピーカ23から発生する。
【0021】
ただし、プロ歌手再生モードにおいて、シーケンサ15は、所定の時に歌声信号Svに含まれるべき上記トリガーの有無を検出し、所定の時にトリガーが検出されなければ、そのトリガーに対応する歌セグメントデータDvのフレーズデータを音声再生部17に送出せず、プロ歌手の歌声によるそのフレーズが再現されないようにしている。図3を参照して、シーケンサ15の詳細を説明する。
【0022】
図3に示すように、シーケンサ15は、バス10に接続されたデータ転送制御部30を備える。データ転送制御部30は、操作入力部14からバス10を介してモード選択信号Smが供給されると、これを参照して自身に設定されているモードを変更するとともに、モード選択信号Smをモード変更部31に転送する。
【0023】
モード変更部31は、モード選択信号Smに基づいてレベル検出部32およびピッチ検出部33を制御する。具体的には、モード選択信号Smが通常モードを示すのであれば、レベル検出部32およびピッチ検出部33にオフ信号を供給し、これらがA/D変換器19からの歌声信号Svを検出しないようにする。一方、モード選択信号Smがプロ歌手再生モードを示すのであれば、レベル検出部32およびピッチ検出部33にオン信号を供給し、これによりレベル検出部32はA/D変換器19からの歌声信号Svのレベル(振幅)を検出し、このレベルに応じたレベル検出信号をトリガー判定部34に供給するとともに、ピッチ検出部33は歌声信号Svのピッチ(基本周波数)を検出し、このピッチに応じたピッチ検出信号をトリガー判定部34に供給する。
【0024】
また、データ転送制御部30は、操作入力部14から曲選択信号Ssが入力されると、設定されたモードに応じて、選択された曲の演奏のためのデータの転送を行う。すなわち、通常モードでは、データ転送制御部30は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータDpのみをHD12からRAM13に転送し、RAM13からその演奏シーケンスデータDpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源16に転送し、連続的な伴奏楽曲の演奏を実現させる。
【0025】
一方、プロ歌手再生モードでは、データ転送制御部30は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータDpと歌セグメントデータDvをHD12からRAM13に転送する。そして、データ転送制御部30は、RAM13からその演奏シーケンスデータDpをデュレーションデータに従った時間間隔をおいて読み出しながら音源16に転送し、連続的な伴奏楽曲の演奏を実現させる。この場合において、データ転送制御部30は、RAM13から歌セグメントデータDvを読み出してトリガー判定部34に転送する。
【0026】
トリガー判定部34は、各歌セグメントデータDvに含まれるトリガー検出データ(図2参照)を参照する。上記の通り、トリガー検出データは、対応するフレーズデータを再生するのに必要なトリガーとなる歌い手の声のピッチおよびそのトリガーを検出すべき時期を示す。トリガー判定部34は、トリガー検出データに示された時期に、レベル検出部32から受信したレベル検出信号が所定の閾値以上であるか否か、およびピッチ検出部33から受信したピッチ検出信号がトリガー検出データに示されたピッチと類似の範囲であるか否か判定し、その判定結果信号Srをデータ転送制御部30に送信する。
【0027】
具体的には、レベル検出信号が閾値以上であり、かつピッチ検出信号がトリガー検出データに示されたピッチと類似の範囲である場合には、対応する歌セグメントデータDvのフレーズ再生を許可する判定結果信号Srをトリガー判定部34は送信する。しかし、レベル検出信号が閾値未満であるか、またはピッチ検出信号がトリガー検出データに示されたピッチと非類似である場合には、対応する歌セグメントデータDvのフレーズ再生を不可とする判定結果信号Srをトリガー判定部34は送信する。判定結果信号Srには、判定された歌セグメントデータDvのシーケンスナンバが示されており、判定結果信号Srを受信したデータ転送制御部30は、フレーズ再生を許可されたシーケンスナンバに対応するフレーズデータだけを歌セグメントデータDvから抽出し、そのフレーズデータを音声再生部17に送出する。一方、フレーズ再生を不可とする判定結果信号Srを受信したら、データ転送制御部30はシーケンスナンバに対応する歌セグメントデータDvを破棄する。
【0028】
従って、各歌セグメントデータDvのトリガー検出データに示される時期に所定レベル以上のトリガー音をマイク18を持って歌う歌い手が発音した場合に限り、その歌セグメントデータDvに対応するフレーズがプロ歌手の歌声でスピーカ23から発音される。再生される歌声は、プロ歌手の歌声であって、マイク18に入力される歌い手の歌声とは異なり、しかもプロ歌手の歌い回しも再現されるので、楽しみを増やすことが可能である。一方、トリガー音を歌い手が発音しなければ、または所定レベル以上の適切なピッチで発音しなければ、対応するフレーズはスピーカ23から発音されない。
【0029】
例えば、図4に示すように、「あの夢の」というフレーズと「続き」というフレーズを有する曲を演奏する場合、「あの夢の」のフレーズに応じた時期に歌い手が「あ」の音(トリガー音)を所定レベル以上で適切なピッチで発音すると、「あの夢の」というフレーズがプロ歌手の歌声で再生され、「続き」というフレーズに応じた時期に歌い手が「つ」の音(トリガー音)を所定レベル以上で適切なピッチで発音すると、「続き」というフレーズがプロ歌手の歌声で再生される。そうでなければ、「あの夢の」および「続き」の少なくとも一方のフレーズは再生されない。一方、伴奏楽曲は図4に示すように連続的に再生される。
【0030】
つまり、伴奏楽曲が連続的に再生されるのに対して、歌声は歌い手が適切に歌う限り再生され、歌い手が歌うのを中断することによりトリガーが検出されない場合には歌声も再生されない。従って、歌い手が歌唱を続けるか否かによりプロ歌手の歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【0031】
なお、歌い手がマイク18に入力する音が厳密に曲の譜面通りになるとは限らないので、各トリガー検出データに示すトリガーを検出すべき時期は、一つの瞬間とはせず、1秒程度の長さの範囲を持つようにし、その範囲内に適切なトリガー音があれば、対応フレーズがスピーカ23から発音するようにするとよい。
【0032】
上記の実施形態において、各歌セグメントデータDvは、1曲のフレーズの発音/消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示すフレーズデータを有しており、一つのフレーズデータに基づいて、スピーカ23から一つのフレーズの歌声が発生するが、これに限ることなく、歌セグメントデータDvを1曲の歌声を構成する各音素ごとに生成してもよい。すなわち、プロ歌手によって歌われた一つの曲の歌声を分解して複数の音素にする。そして、各音素に基づいて、複数の音素データを生成する。各音素データは、発音/消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示す。次に、各音素データに、曲番号(曲の識別子)、セグメントタイプ(ST)、シーケンスナンバ(SN)およびトリガー検出データを付与することによって、歌セグメントデータDvが生成される。
【0033】
この場合には、各音素データに対して、トリガー音の検出がされ、適切なトリガー音が検出された場合には対応する音素がスピーカ23から発音され、そうでなければ音素はスピーカ23から発音されない。従って、フレーズごとに歌セグメントデータDvを生成した場合に比べて、歌声の発生の制御が短い時間間隔で行われ、歌い手の発音の有無と、スピーカ23によるプロ歌手の発音の有無との関係が密接になり、歌い手はあたかも自分の声でプロ歌手の歌声を制御しているように実感できる。
【0034】
2.第2実施形態
第1実施形態では、1曲の歌声を分解して得た複数のフレーズに基づいて生成された複数のフレーズデータに基づいて、プロ歌手の歌声が再生されるが、この改良例として次に説明する第2実施形態のようにしてもよい。図5を参照しながら、第2実施形態による歌セグメントデータDvについて説明する。
【0035】
まず、プロ歌手によって歌われた一つの曲の歌声から複数のフレーズを抽出する。この際には、最初のフレーズ以外のフレーズが直前のフレーズの末尾を含むようにする。次に、各フレーズに基づいて、複数のフレーズデータを生成する。各フレーズデータは、発音/消音の別や発音すべき音高、音色、音量等を示す。最後のフレーズ以外の各フレーズデータにおいては、対応するフレーズの再生時に末尾に向かうほど徐々に音のレベルが小さくなるように音量が設定される。また、最初のフレーズ以外の各フレーズにおいては、対応するフレーズの再生時に先頭から徐々に音のレベルが大きくなるように音量が設定される。
【0036】
次に、各フレーズデータに、曲番号(曲の識別子)、セグメントタイプ(ST)、シーケンスナンバ(SN)およびトリガー検出データを付与することによって、歌セグメントデータDvが生成される。最初のフレーズ以外の各フレーズに対応する歌セグメントデータDvにおいて、トリガー検出データに含まれるトリガー音を検出すべき時期は、直前のフレーズを再生すべき時間内にある。
【0037】
第2実施形態のカラオケ装置は、図1および図3に示す第1実施形態のカラオケ装置と同様である。ただし、音声再生部17は、プロ歌手再生モードにおいて、各フレーズの再生時には、その前または後のフレーズも混合して再生できるようになっている。この構成において、連続する歌セグメントデータDvのフレーズデータがトリガー判定部34により許可されたなら、データ転送制御部30は当該フレーズデータを連続して音声再生部17に送信する。各フレーズデータにおいては、再生時に末尾に向かうほど徐々に音のレベルが小さくなり、先頭から徐々に音のレベルが大きくなるように音量が設定されているので、前後のフレーズを混合して再生することによりクロスフェードされる。この結果、スピーカ23から発生する歌声については、連続するフレーズのつながりが円滑に聴取される。
【0038】
3.第3実施形態
次に、本発明に係る第3実施形態を説明する。第3実施形態に係るカラオケ装置は図1に示す第1実施形態のカラオケ装置と同様である。ただし、第3実施形態では、曲の再生テンポを変更することができるようになっている。操作者は、操作入力部14に曲やモードだけでなく、テンポを選択入力することができる。テンポの選択入力に応じて、操作入力部14はテンポ選択信号Stを生成する。テンポ選択信号Stは、シーケンサ15に入力される。
【0039】
図6は第3実施形態に係るシーケンサ15を示す。このシーケンサ15は、図3に示す第1実施形態のシーケンサ15に加えて、ピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41を備える。データ転送制御部30は、操作入力部14からテンポ選択信号Stが供給されると、そのテンポ選択信号Stを記憶するとともに、テンポ選択信号Stをピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41に転送する。以後、データ転送制御部30、ピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41は、選択されたテンポに従った動作を行う。
【0040】
すなわち、通常モードで曲選択信号Ssが供給されると、データ転送制御部30は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータDpのみをHD12からRAM13に転送し、RAM13からその演奏シーケンスデータDpを読み出して音源16に送出する。ただし、スピーカ23で再生される伴奏音のテンポが変更されるように、データ転送制御部30は、演奏シーケンスデータDpに含まれるデュレーションデータを変換した後、変換後の演奏シーケンスデータDpを音源16に転送する。
【0041】
一方、プロ歌手再生モードで曲選択信号Ssが供給されると、データ転送制御部30は、選択された曲に関する演奏シーケンスデータDpと歌セグメントデータDvをHD12からRAM13に転送する。そして、データ転送制御部30は、RAM13からその演奏シーケンスデータDpを読み出して音源16に送出する。この場合も、データ転送制御部30は、演奏シーケンスデータDpに含まれるデュレーションデータを変換した後、変換後の演奏シーケンスデータDpを音源16に転送する。
【0042】
この場合において、データ転送制御部30は、RAM13から歌セグメントデータDvを読み出してトリガー判定部34に送出する。ただし、テンポ選択信号Stに応じて、データ転送制御部30は、各歌セグメントデータDvに含まれるトリガー検出データの示すトリガーを検出すべき時期を変更し、変更後の歌セグメントデータDvをトリガー判定部34に送出する。これにより、テンポ選択信号Stの指定に応じて、トリガーを検出すべき時期が早められたり遅くされたりする。
【0043】
また、データ転送制御部30は、歌セグメントデータDvのフレーズ(または音素)再生を許可する判定結果信号Srをトリガー判定部34から受信すると、フレーズ再生を許可されたシーケンスナンバに対応するフレーズデータを歌セグメントデータDvから抽出する。そして、テンポ選択信号Stに応じてそのフレーズデータを伸長または縮小し、長さを調節したフレーズデータをピッチ変更部40に送出する。
【0044】
フレーズデータを受信したピッチ変更部40は、テンポ選択信号Stの指定に応じて、フレーズデータ(または音素データ)のピッチを変更し、変更したフレーズデータをフォルマントシフト部41に送出する。フォルマントシフト部41は、テンポ選択信号Stの指定に応じて、フレーズデータのフォルマントをシフトし、シフトしたフレーズデータを音声再生部17に送出する。このようにピッチ変更およびフォルマントシフトをするのは、音声の再生速度を単に変更しただけでは、スピーカ23で再生される歌声の音程および声質が元のプロ歌手の歌声に係る音程および声質から変化してしまうためである。つまり、ピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41は、スピーカ23で再生される歌声が元のプロ歌手の歌声の音程および声質になるように、テンポ選択信号Stに応じて、ピッチおよびフォルマントを補正する。
【0045】
上記のようにデュレーションが変換された演奏シーケンスデータDpに基づいて、音源16では電子楽音データが生成される。また、長さ、ピッチおよびフォルマントが変更されたフレーズデータに基づいて、音声再生部17では再生フレーズデータが生成される。電子楽音データと再生フレーズデータは、加算器20でミキシングされた後、D/A変換器22でアナログ信号に変換され、このアナログ信号に基づいて、スピーカ23は選択されたテンポの伴奏演奏と歌声再生を行う。
【0046】
上記より明らかなように、この実施形態では、伴奏演奏と再生される歌声のテンポの変更が可能であるだけでなく、再生される歌声のピッチおよびフォルマントを補正するので、再生される歌声の音程および声質が損なわれず、元のプロ歌手の歌声に近似したものとなる。
【0047】
さらにトリガー音を検出すべき時もテンポ選択信号Stにより変更されるので、第1実施形態と同様に、トリガー判定部34はマイク18から入力される歌い手の声に含まれるトリガー音の検出が可能である。従って、歌声は歌い手が適切に歌う限り再生され、歌い手が歌うのを中断することによりトリガーが検出されない場合には歌声も再生されない。従って、歌い手が歌唱を続けるか否かによりプロ歌手の歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【0048】
4.第4実施形態
次に、本発明に係る第4実施形態を説明する。第4実施形態に係るカラオケ装置は、第3実施形態と同様の構成である。ただし、操作入力部14(図1参照)では、複数段階のキーの設定が可能となっている。例えば、基本のキーを0として、それより低い−1,−2のキーと、0より高い+1,+2のキーの5段階にすることができる。操作入力部14は、設定されたキーに対応するキー制御信号をシーケンサ15のデータ転送制御部30に供給し、データ転送制御部30はキー制御信号をピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41に転送する。
【0049】
ピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41は、テンポ選択信号Stだけでなくキー制御信号に従って、フレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更する。これにより、設定されたテンポおよびキーに対応し、なおかつ自然なプロ歌手の歌声に近似した歌声が再生される。
【0050】
5.第5実施形態
次に、図9を参照しながら、本発明に係る第5実施形態を説明する。第5実施形態に係るカラオケ装置は第3実施形態のカラオケ装置と類似する。ただし、シーケンサ15の動作、特に、トリガー音の検出と、フレーズデータ(または音素データ)の加工の点で第5実施形態は第3実施形態と異なる。
【0051】
すなわち、この実施形態では、トリガー判定部34は、各歌セグメントデータDvに含まれるトリガー検出データに示された時期に、レベル検出部32から受信したレベル検出信号が所定の閾値以上であるか否かのみを判定し、その判定結果信号Srをデータ転送制御部30に送信する。具体的には、レベル検出信号が閾値以上である場合には、対応する歌セグメントデータDvのフレーズ(または音素)再生を許可する判定結果信号Srをトリガー判定部34は送信する。しかし、レベル検出信号が閾値未満である場合には、対応する歌セグメントデータDvのフレーズ再生を不可とする判定結果信号Srをトリガー判定部34は送信する。従って、歌い手の声が所定のピッチからはずれていても、あるレベル以上の声さえマイク18に入力さえしていれば、プロ歌手の歌声による歌声の再生が継続する。
【0052】
一方、A/D変換器19からのディジタルの歌声信号Svを受信したピッチ検出部33が出力するピッチ検出信号は、この実施形態では、トリガーの判定のためには用いられない。ただし、ピッチ検出信号は、ピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41に供給される。ピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41は、テンポ選択信号Stに従って、フレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更するだけでなく、ピッチ検出信号に従って、フレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更する。この際には、再生されるプロ歌手の歌声のピッチが、マイク18に入力される歌い手の歌声のピッチに等しくなるようにする。
【0053】
これによれば、再生される歌声のピッチを歌い手が自分の歌声で制御することができるので、さらに楽しみを増すことができる。各フレーズデータに対応して歌セグメントデータを生成した場合には、各フレーズごとにピッチおよびフォルマントを変更するよりも、一つのフレーズの途中で歌い手のピッチが再生すべきピッチから異なったならば、ピッチ変更部40およびフォルマントシフト部41は、その時の音素のピッチを変更するのが好ましい。
【0054】
6.第6実施形態
次に、本発明に係る第6実施形態を説明する。第6実施形態に係るカラオケ装置は、上記のいずれかの実施形態と同様の構成である。ただし、操作入力部14(図1参照)では、複数段階のキーの設定が可能となっている。例えば、基本のキーを0として、それより低い−1,−2のキーと、0より高い+1,+2のキーの5段階にすることができる。操作入力部14は、設定されたキーに対応するキー制御信号をシーケンサ15のデータ転送制御部30に供給し、データ転送制御部30はそのキー制御信号を記憶する。
【0055】
HD12には、同一の曲を同一のプロ歌手が複数のキーで歌った複数の歌声から生成された歌セグメントデータDvが記録されている。すなわち、−2,−1,0,+1,+2の5つのキーで同一のプロ歌手が歌った5つの歌声に基づいて、歌セグメントデータDvが記録されている。一つの曲について、記録すべきデータの量が上記実施形態の5倍である。各歌セグメントデータDvには、曲の識別子(曲番)だけでなく、対応するキーを示すキーの識別子も与えられている。
【0056】
プロ歌手再生モードにおいて、データ転送制御部30は、操作入力部14から曲選択信号Ssが入力されると、選択された曲に関する演奏シーケンスデータDpと歌セグメントデータDvをHD12からRAM13に転送する。この際には、曲選択信号Ssとキー制御信号に対応する歌セグメントデータDvがHD12から読み出される。従って、設定されたキーでプロ歌手の歌声が再生され、さらに楽しみを増すことができる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、歌い手の歌声と異なる歌声を再生することができ、楽しみを増やすことが可能である。また、歌い手が歌唱を続けるか否かにより歌声の再生を制御することができるので、単に、音響再生機器で市販の音響媒体を再生するのに合わせて歌う場合よりも、楽しみを増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態に係るカラオケ装置を示すブロック図である。
【図2】 第1実施形態に係るカラオケ装置で使用される歌セグメントデータを生成する過程を示す図である。
【図3】 第1実施形態に係るカラオケ装置のシーケンサの詳細を示すブロック図である。
【図4】 第1実施形態に係るカラオケ装置において再生される伴奏楽曲と歌とトリガー音の関係を示すタイミングチャートである。
【図5】 本発明の第2実施形態に係るカラオケ装置で使用される歌セグメントデータを生成する過程を示す図である。
【図6】 本発明の第3実施形態に係るカラオケ装置のシーケンサの詳細を示すブロック図である。
【図7】 第3実施形態に係るカラオケ装置において再生される伴奏楽曲と歌とトリガー音の関係を示すタイミングチャートである。
【図8】 本発明の第5実施形態に係るカラオケ装置のシーケンサの詳細を示すブロック図である。
【符号の説明】
12…HD(ハードディスク、記録手段)、14…操作入力部(テンポ設定手段、キー設定手段)、15…シーケンサ(検出手段、再生手段)、16…音源、17…音声再生部(再生手段)、18…マイク、23…スピーカ(再生手段)、30…データ転送制御部、31…モード変更部、32…レベル検出部(検出手段)、33…ピッチ検出部(検出手段)、34…トリガー判定部(検出手段)、40…ピッチ変更部、41…フォルマントシフト部、Dp…演奏シーケンスデータ、Dv…歌セグメントデータ
Claims (6)
- 歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、
歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、
楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、
上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、
上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と
を備えることを特徴とする歌声発生装置。 - テンポの設定が可能なテンポ設定手段を備え、
上記検出手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、上記トリガー検出データによって示される音と同じ音が、上記マイクが発生した音声信号中に有るか否かを検出する時の間隔を変更し、
上記再生手段は、上記テンポ設定手段で設定されたテンポに従って、少なくとも上記歌声の再生テンポと、上記歌声の再生ピッチとを変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の歌声発生装置。 - キーの設定が可能なキー設定手段を備え、
上記記録手段には、複数組の歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録しているとともに、
上記再生手段は、上記キー設定手段により設定された上記キーに基づいて上記複数組の歌セグメントデータから一つの歌セグメントデータを選択し、当該歌セグメントデータに基づいて歌声を再生する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の歌声発生装置。 - 上記歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの末尾は、次の歌セグメントデータに含まれるフレーズデータの先頭と時間的に重複する重複期間を有し、
上記重複期間においては、先行するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど小さくなり、後続するフレーズデータの各音は、楽曲の進行に沿って末尾に向かうほど大きくなる
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の歌声発生装置。 - 歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録した記録手段と、
歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、
楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、
上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される時期に、上記マイクが発生した音声信号のレベルを検出し、当該レベルに応じたレベル検出信号を供給する検出手段と、
上記検出手段が供給する上記レベル検出信号が所定の閾値以上であるか否かを判定し、当該レベル検出信号が閾値以上である場合には、対応する上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号を送信する判定手段と、
上記判定手段により、上記歌セグメントデータのフレーズの再生を許可する判定結果信号が送信された場合には、フレーズの再生を許可された上記歌セグメントデータのフレーズデータを抽出して送出する送出手段と、
上記時期に、上記マイクが発生した音声信号のピッチを検出し、当該ピッチに従って、上記送出手段により送出されたフレーズデータのピッチおよびフォルマントを変更し、変更後のフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と
を備えることを特徴とする歌声発生装置。 - 歌声の各音を所定の期間にわたって表すフレーズデータと当該フレーズデータ中の特定の音を示すトリガー検出データとを含む歌セグメントデータを楽曲の進行に沿って複数記録するとともに、上記楽曲に対応する伴奏用の演奏データを記録した記録手段と、
歌い手の声に対応する音声信号を発生するマイクと、
楽曲の進行に応じて上記記録手段から上記歌セグメントデータを読み出す読出手段と、
上記読出手段が読み出した歌セグメントデータに含まれるトリガー検出データによって示される音のピッチと、上記マイクが発生した音声信号のピッチとが所定の範囲内に有るか否かを判定し、所定の範囲内にあると判定した場合には、上記マイクが発生した音声信号の音をトリガー検出データによって示される音と同じ音として検出する検出手段と、
上記検出手段がトリガー検出データによって示される音と同じ音を検出すると、対応する歌セグメントデータに含まれているフレーズデータを用いて歌声を再生する再生手段と、
上記演奏データに基づき伴奏演奏の楽音を合成する音源と
を備えることを特徴とするカラオケ装置。
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