JP4479635B2 - オーディオ装置及びカラオケ装置 - Google Patents

Description

この発明は、演奏音声のキー変更を行うことができるオーディオ装置及びカラオケ装置に関する。

従来、演奏音声のキー変更を行うことができるオーディオ装置は広く知られている（例えば特許文献１を参照）。図８は、キー変更の処理を説明するための図である。キー変更処理では、所定時間間隔毎に演奏音声信号からフレームを切り出す。同図（ａ）は切り出した１フレーム分のデジタル音声信号を示す図である。

従来のオーディオ装置は、切り出したフレームを所定の長さで分割する処理（分割処理）を行う。同図（ａ）では点線の位置でフレームが分割される。次に、分割フレーム毎にリサンプリングする処理（リサンプリング処理）を行う。このサンプリング間隔は、高いキーに変更する場合には元の音声信号のサンプリング間隔よりも短い間隔にされ、低いキーに変更する場合には逆に元のサンプリング間隔よりも長い間隔とされる。

同図（ｂ）は、（ａ）で示す音声信号に対してリサンプリング処理を行った後の音声信号を示す。ここでは、元のサンプリング間隔ｘ１よりも長いｘ２をサンプリング間隔としてリサンプリングされており、元のキーよりも低いキーに変更する場合が示されている。この様にリサンプリングされた後の音声信号は元の音声信号と長さが変わってしまう。例えば、同図（ｂ）で示すリサンプリング後の音声信号は、同図（ａ）で示す元の音声信号に比較して長さが長くなっている。

この様に変化したリサンプリング後の音声信号の長さを元の長さにするために、高いキーに変更する場合には長さが短くなった分だけフレーム中の所定部分の音声信号を繰り返し用いる等の処理をオーディオ装置は行う。また、低いキーに変更する場合には、時間が長くなった分だけ同図（ｃ）で示すように分割フレームを重ね合わせて加算合成する処理（重ね合わせ処理）を行う。このようにして、リサンプリング後の音声信号の長さを元の長さに戻すことができる。

上述の様な、分割処理、リサンプリング処理及び重ね合わせ処理によって、演奏音声のキー変更を行うことができる。
特開２０００−１７２２７８号公報

従来のオーディオ装置では、リサンプリング処理を行うため、リサンプリング前の音声信号と周波数特性が変わってしまう。例えば、図９の波形ａ１は元の音声信号の周波数スペクトル、波形ａ２は元の音声信号に対して低音方向にキーを変更した場合の周波数スペクトルを示す。波形ａ１，ａ２で示すように、低音方向にキーを変更する場合には、周波数成分のピークＰが低音域方向に移動してしまう。一方、高音方向にキーを変更する場合には、周波数成分のピークが高音域方向に移動してしまう。

実際の楽器演奏音等の音声では、キーが変更されても周波数スペクトルのピーク位置が大きく変更することはない。すなわち、楽器等の音源には固有の共振周波数があり、この共振周波数の音声成分が大きくなるため、実際の音声では周波数スペクトルのピーク位置がキーによって大きく変更することはない。

上記から、キー変更処理が施された音声は実際の音声の音色と異なってしまい、このことはリスナに違和感を与えることになる。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、キー変更によって実際の音声の音色と異なってしまうことを効果的に抑制することができるオーディオ装置及びカラオケ装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明では以下の手段を採用している。

（１）本発明は、音声データを記憶する記憶部と、音声のキー設定の変更を指示する操作を受け付ける操作部から操作信号を入力する操作信号入力手段と、この記憶部で記憶された音声データを再生する演奏処理を行うとともに、この再生した音声信号に対して前記操作部で受け付けた変更指示に従ったキーに変更するキー変更処理を施す演奏手段を備え、この音声信号をスピーカに出力するオーディオ装置であって、前記記憶部は、キーに応じた所定の周波数特性を示す周波数特性情報を更に記憶し、前記キー変更処理が施された音声信号の周波数特性を、前記周波数特性情報に基づいて前記演奏手段に補正させる演奏制御手段を更に備えた、ことを特徴とする。

上記構成によれば、音声データが記憶部から読み出されて、演奏手段によって音声データが再生される。ここで、操作部によって音声のキー設定の変更が指示されていない場合には、この音声信号はキー変更の処理が施されることなくスピーカに入力される。一方、操作部によって音声のキー設定の変更が指示された場合には、この音声信号は演奏手段によって操作部で受け付けた変更指示に従ったキーに変更される。このキー変更処理によって、周波数特性が元の音声信号とは異なってしまい、実際の音声信号の音色とは異なってしまう。

本発明では、演奏制御手段によって、演奏手段は記憶部に記憶された周波数特性情報に基づいて周波数特性を補正させられる。このため、周波数特性情報を実際の音声の周波数特性を示す情報とすることで、実際の音声と同様の周波数特性となるように補正することができる。これによって、キー変更処理によって、実際の音色と音色が異なってしまうことを好適に防止することが可能となる。

（２）本発明は、上記オーディオ装置において、前記記憶部は、演奏期間及びキーに応じた所定の周波数特性を示す複数の周波数特性情報を演奏期間に対応付けて記憶し、前記演奏制御手段は、前記演奏手段による演奏処理にともなって前記周波数特性情報を取得して、この周波数特性情報に基づいて演奏期間及び設定キーに応じた周波数特性に補正するように前記演奏手段の周波数特性の補正を制御する。

上記構成によれば、音声データは、演奏期間及びキーに応じた好適な周波数特性を示す周波数特性情報をその演奏位置の部分に含む。そして、演奏手段によって、この音声データの読み出しにともなって周波数特性情報が取得される。そして、周波数特性情報に基づいて演奏期間及び設定キーに応じた周波数特性に補正するように、演奏制御手段によって演奏手段の周波数特性の補正が制御される。

これによって、キー設定に応じた周波数特性に補正されるとともに、演奏期間に応じた周波数特性に補正することが可能となる。このため、演奏経過に応じて細かく周波数特性を補正することが可能となり、演奏経過に応じて音色が異なるような演奏曲であってもより実際の演奏音に近い音色で音声を提供することが可能となる。

（３）本発明は、上記オーディオ装置において、前記演奏制御手段は、前記周波数特性情報に基づいてスペクトル形状を算出し、前記演奏手段は、前記音声信号の周波数スペクトルが前記演奏制御手段で算出したスペクトル形状になるように周波数特性の補正を行う。これによって、比較的簡易な処理で比較的正確に周波数特性情報に従った周波数特性の補正をすることが可能となる。

（４）本発明は、上述したオーディオ装置を適用したカラオケ装置であって、
前記記憶部は、前記音声データとしてカラオケ楽曲データを記憶した、ことを特徴とするカラオケ装置である。これによって、キー変更の操作がユーザからなされても、実際のカラオケ演奏に近い音色で音声を提供することが可能となる。

本発明によれば、周波数特性情報を実際の音声の周波数特性を示す情報とすることで、実際の音声と同様の周波数特性となるように補正することができる。これによって、キー変更処理によって、実際の音色と音色が異なってしまうことを好適に防止することができ、リスナに違和感を与えることなくキー変更後の音声を提供することができる。

以下に図１〜図６を用いて、本発明をカラオケ装置１に適用した一実施形態を説明する。カラオケ装置１では、カラオケ楽曲の演奏を行うとともに、ユーザからキー設定の変更を指示するための操作があった場合に、演奏するカラオケ楽曲のキーを変更することができる。このカラオケ楽曲のキーの変更は、図８を用いて上述したキー変更処理によって行う。

カラオケ装置１は、このキー変更処理によって音声信号は実際のカラオケ楽曲とは周波数特性が大きく異なってしまうが、本実施形態では、変更後のキーで演奏された実際のカラオケ楽曲の周波数特性（好適な周波数特性）と同様になるようにキー変更処理後の音声信号に対して周波数特性を補正する処理（周波数特性補正処理）を行う。これによって、キー変更後の音声信号の音色を実際のカラオケ楽曲と同様に補正することができる。

図１は、本発明の周波数特性補正処理を説明するための図である。波形ａ２は、図９で示したキー変更後の音声信号の周波数スペクトルを示す。そして、カラオケ装置１は、実際のカラオケ楽曲の周波数スペクトルを示す周波数特性情報を記憶し、この周波数特性情報から実際のカラオケ楽曲のスペクトル波形形状である周波数カーブを算出する。波形ａ３は、この周波数カーブを示す。カラオケ装置１は、キー変更後の音声信号の周波数スペクトルが実際のカラオケ楽曲の周波数スペクトルと同じになるように補正する。

具体的には、カラオケ装置１は、キー変更後の音声信号の周波数スペクトルが、周波数カーブの形状になるように補正する。例えば、波形ａ４で示す周波数特性を有するデジタルフィルタでキー変更後の音声信号を処理することで、この音声信号の周波数スペクトルは波形ａ３のように補正される。この様に補正した音声信号を用いることで、実際のカラオケ楽曲の演奏音に近い音色でリスナに音声を提供することができる。

図２は、本発明の実施形態にかかるカラオケ装置１の構成を示すブロック図である。図３は、操作部１４及びリモコン１Ａのキー変更の指示を入力する部分の外観構成を示す図である。図４は、図２で示した演奏処理部２１の構成をより詳細に示すブロック図である。カラオケ装置１は、マイクロフォン２、スピーカ３及びモニタ４が接続されている。また、カラオケ装置１は、装置全体の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１と、図略のバスやコネクタを介してこれに接続された各種機器で構成されている。

ＣＰＵ１１には、ハードディスク（以下、「ＨＤＤ」と記載する）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３が接続されるとともに、操作部１４、赤外線受光部１５、演奏処理部２１、Ａ／Ｄ（analog/digital）コンバータ２２、ミキサ２３、Ｄ／Ａ（digital/analog）コンバータ２４及びアンプ２５が接続されている。これらの機器によってカラオケ曲の演奏やこの演奏曲のキー変更及び演奏曲への歌唱音声のミキシングが行われる。

ＨＤＤ１２は、カラオケ曲の演奏を行うための演奏プログラム等のプログラムを記憶するとともに、このプログラムの実行に必要なデータを記憶する。ＨＤＤ１２は、曲データ記憶部１２１及び映像データ記憶部１２２を機能的に備える。曲データ記憶部１２１は、カラオケ曲を演奏するためのカラオケ楽曲データＤ１を記憶する領域である。

図５は、カラオケ楽曲データＤ１を示す図である。カラオケ楽曲データＤ１は、ＭＰ３（MPEGaudio layer 3）の形式で圧縮されたデジタルオーディオデータであり、複数のトラックから構成されている。同図（ａ）で示すように、この複数のトラックは、楽曲データＤ１０を記憶する楽曲トラックＴ１、楽曲データＤ１０に対応する歌詞データＤ１１を記憶する歌詞トラックＴ２及び周波数特性データＤ１２を記憶する周波数情報トラックＴ３である。

楽曲データＤ１０は、例えば１／７５ｓｅｃの時間長のフレーム（セクタ）に分割された１曲分のオーディオデータであり、各フレームの先頭にはタイムコードを含むヘッダを含む。歌詞データＤ１１は、歌詞の表示、色換え、消去を示すイベントデータとともに、このイベントデータを処理するタイミングを規定するタイミングデータを含む。

この歌詞データＤ１２のタイミングデータは、カラオケ楽曲の演奏が行われた場合に、この演奏に同期して歌詞が表示されるように設定されているとともに、演奏後の部分の歌詞が色変えされるようになっている。これによって、歌詞をカラオケ楽曲の演奏に同期させてモニタ４に表示させることができるとともに、この演奏に同期させて歌詞パターンの色変えを行うことができる。

また、周波数特性データＤ１２は、複数の周波数特性情報及びこの周波数特性情報を処理するタイミングを規定するタイミングデータを含む。タイミングデータは、カラオケ楽曲の演奏が行われた場合に、演奏経過に対応した周波数特性を示す周波数特性情報を処理することができるように設定されている。周波数特性情報は、タイミングデータで規定された、対応する演奏期間における好適な周波数特性を示す。なお、同図（ａ）では、歌詞データＤ１１のイベントデータ及び周波数特性情報は、楽曲データＤ１０における処理タイミングの同じデータに並列するように模式的に記載する。

例えば、周波数特性情報ｄ１は、演奏期間ｔ１のデータにおける好適な周波数特性を示す。また、周波数特性情報ｄ２は、演奏期間ｔ２のデータにおける好適な周波数特性を示す。これによって、カラオケ楽曲の演奏経過に応じて好適な周波数特性を示すことができる。

同図（ｂ）で示すように、周波数特性情報は、複数のキー設定に応じた好適な周波数特性を示すデータを含む。具体的には、オリジナルキーに応じて好適な周波数特性を示すデータとともに、これより高音及び低音の幾つかのキーに応じた好適な周波数特性を示すデータを含む。これによって、周波数特性情報は、演奏期間（演奏位置）及びキー設定に応じた好適な周波数特性を示すことになる。

なお、上記周波数特性情報は、例えば対応する演奏期間において、主として用いられている楽器の種類やカラオケ楽曲の倍音成分等に基づいて生成されている。

図２に戻って、映像データ記憶部１２２は、モニタ４に表示するための背景画像の映像データ（背景映像データ）Ｄ２などを記憶する領域である。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１の作業領域であり、ＨＤＤ１２からプログラムやカラオケ楽曲データＤ１及び背景映像データＤ２を読み出すエリアが設定されている。

操作部１４は、例えば、パネルスイッチ群等からなり、利用者からの操作を受け付けて操作内容を示す操作信号をＣＰＵ１１（後述の操作入力処理部１１１）に入力する。また、赤外線受光部１５は、本カラオケ装置１の付属のリモートコントローラ（リモコン）１Ａの出力した操作内容を示す赤外光を操作信号として受信する。赤外線受光部１５は、受信した操作信号をＣＰＵ１１（後述の操作入力処理部１１１）に入力する。

上述した操作部１４やリモコン１Ａを用いての操作には、例えばカラオケ楽曲を識別する曲番号を入力して演奏予約するカラオケ楽曲を選択する操作や、演奏されるカラオケ楽曲のキー変更の指示を入力するためのキーコン操作等がある。

図３を参照して、操作部１４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）からなるキー表示部２０１と、キーアップボタン２０２及びキーダウンボタン２０３を備える。上述したキー変更の指示は、キーアップボタン２０２やキーダウンボタン２０３を用いて入力される。具体的には、キーアップボタン２０２をユーザが指等で押下した回数に応じてオリジナルキーから高音方向にキーが変更される。また、キーダウンボタン２０３をユーザが指等で押下した回数に応じてオリジナルキーから低音方向にキーが変更される。

例えば、キーアップボタン２０２を１回押下すると「＋１」となり、キーダウンボタン２０３を一回押下すると「−１」となる。「＋１」でオリジナルキーより半音分キーが高くなり、「−１」でオリジナルキーよりも半音分キーが低くなる。また、キーアップボタン２０２及びキーダウンボタン２０３を同時に押下すると、キー設定はオリジナルキーに復帰される。そして、オリジナルキーからのキーの変更量（例えば、「−１」や「＋１」等）はキー表示部２０１に表示される。

図２に戻って、演奏処理部２１は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で実現される。演奏処理部２１は、ＣＰＵ１１（後述の演奏制御部１１２）からカラオケ楽曲データＤ１が順次入力される。演奏処理部２１は、入力したカラオケ楽曲データＤ１をデコードする処理を行う。そして、演奏処理部２１は、入力したカラオケ楽曲データＤ１を再生して音声信号に変換する演奏処理を行う。

図４は、図２で示した演奏処理部２１の構成をより詳細に示すブロック図である。演奏処理部２１は、プログラムを実行することによって、デコード処理部２１１、キー変更処理部２１２及び周波数特性補正部２１３を備える。

デコード処理部２１１は、入力したカラオケ楽曲データＤ１をデコードして音声信号とする処理を行う。デコード処理部２１１は、伸長した音声信号をキー変更処理部２１２に入力する。

キー変更処理部２１２は操作入力処理部１１１からキーの変更量（例えば、＋１や−１等）が設定される。この後、キー変更処理部２１２は、キーの変更量が設定されているときには、入力した音声信号に対して設定されたキーの変更量だけキーを変更する処理を行う。キーの変更量が設定されていないときには、キー変更処理部２１２は、入力した音声信号に対してキー変更処理を行わずそのまま通過させる。このキー変更後の音声信号は、周波数特性が元の音声信号とは異なってしまい、周波数スペクトルのピーク値が高音方向にキー変更を行った場合には高音方向にずれ、低音方向にキー変更を行った場合には低音方向にずれる。

そして、キー変更処理部２１２は、キー変更処理を施した音声信号を周波数特性補正部２１３に入力する。周波数特性補正部２１３は、入力した音声信号に対して、図１を用いて上述したような周波数特性補正処理を施す。

具体的には、周波数特性補正部２１３はデジタルフィルタとして機能し、演奏制御部１１２から図１の波形ａ３で示すような周波数カーブが入力されたときに、この周波数カーブ及び入力した音声信号を用いて図１の波形ａ４で示すような特性のフィルタ係数を算出する。そして、周波数特性補正部２１３は算出したフィルタ係数を自己設定する。これによって、周波数特性補正部２１３を通過した音声信号のスペクトル波形は波形ａ３で示すような形状に補正される。周波数特性補正部２１３は、周波数特性補正後の音声信号をミキサ２３に入力する。

図２に戻って、Ａ／Ｄコンバータ２２は、マイクロフォン２によって入力された、歌唱者の歌唱音声信号をデジタル信号に変換しミキサ２３に出力する。

ミキサ２３は、演奏処理部２１からカラオケ楽曲の音声信号を入力するとともに、マイクロフォン２−Ａ／Ｄコンバータ２２を介して歌唱者の歌唱音声信号を入力する。ミキサ２３はこれらのカラオケ楽曲の音声信号及び歌唱音声信号に対してエコーなどの効果を付与するとともに、これらの信号を適当なバランスでミキシングする。ミキサ２３は、ミキシングしたデジタルの音声信号をＤ／Ａコンバータ２４に入力する。ミキサ２３が各音声信号に付与する効果およびミキシングのバランスはＣＰＵ１１によって制御される。

Ｄ／Ａコンバータ２４は、入力したデジタル音声信号をアナログ信号に変換してアンプ２５に入力する。アンプ２５は、入力した音声信号を増幅してスピーカ３に入力する。これによって、スピーカ３から歌唱音声が放音されるとともに、ユーザ所望のキーでかつ実際のカラオケ楽曲の演奏に近い音色でカラオケ楽曲が放音される。

また、ＣＰＵ１１には、ＭＰＥＧデコーダ３１、合成回路３２が接続されており、これらの機器によってモニタ４に歌詞テロップが合成された背景画像が表示される。

ＭＰＥＧデコーダ３１は、入力されたＭＰＥＧデータをＮＴＳＣ（National Television System Committee）の映像信号に変換して合成回路３２に入力するものである。例えば、ＭＰＥＧデコーダ３１は、ＣＰＵ１１（後述の背景映像再生処理部１１４）から入力される、ＭＰＥＧ２形式にエンコードされた背景映像データＤ２の信号変換を行う。ＭＰＥＧデコーダ３１は、この変換後の信号を合成回路３２に出力する。

合成回路３２は、ＭＰＥＧデコーダ３１から出力された背景映像の映像信号に歌詞テロップなどのＯＳＤ（On Screen Display）を合成する回路である。モニタ４は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや、ＬＣＤ（LiquidCrystal Display）等であり、合成回路３２から出力された画像を表示する。

ＣＰＵ１１には、更に通信部３３が接続されている。通信部３３は例えばＬＡＮ(Local AreaNetwork)やインターネット等の広域ネットワークを介して通信を行うためのインタフェース回路である。

ＣＰＵ１１は、プログラムの実行によって、操作入力処理部１１１、演奏制御部１１２、歌詞シーケンサ１１３、背景映像再生処理部１１４及び通信処理部１１５を機能的に含んでいる。

操作入力処理部１１１は、操作部１４から入力された操作信号に従った処理を実行する。例えば、演奏予約曲であるカラオケ曲の曲番号を示す操作信号を入力した場合には、この曲番号を演奏制御部１１２に通知する。

そして、キーの変更を示す操作信号を入力した場合には、操作入力処理部１１１は、変更指示に応じたキーの変更量をキー変更処理部２１２に設定するとともに、このキー変更指示に従ったキー設定を演奏制御部１１２に通知する。この通知を受けた演奏制御部１１２及び演奏処理部２１の動作については、詳しくは後述する。

演奏制御部１１２は、操作入力処理部１１１から通知された曲番号に応じたカラオケ楽曲データＤ１を読み出す。すなわち、演奏制御部１１２は、演奏開始前に歌詞トラックの歌詞データＤ１１及び周波数特性データＤ１２を読み出してＲＡＭ１３に格納させる。

演奏制御部１１２は、楽曲データＤ１０をＨＤＤ１２から順次読み出して、デコード処理部２１１に入力する。これとともに、演奏制御部１１２は、周波数特性データＤ１２のタイミングデータに合わせてＲＡＭ１３から周波数特性情報を順次読み出すとともに、歌詞データＤ１１のタイミングデータに合わせてイベントデータの読み出しを歌詞シーケンサ１１３に指示する。

演奏制御部１１２は、読み出した周波数特性データＤ１２の周波数特性情報を用いて、演奏期間及びキー設定に応じた好適な周波数特性を取得する。具体的には、演奏制御部１１２は、キー設定が操作入力処理部１１１に通知されるが、この通知されたキー設定に応じた周波数特性を周波数特性情報から取得する。なお、周波数特性情報に、変更可能な全てのキー設定に対応するデータが含まれていない場合には、キー設定に最も近いキーの周波数特性を取得する。

演奏制御部１１２は、この取得した周波数特性の周波数カーブ（図１の波形ａ３を参照）を算出する。なお、キー設定に最も近いキーの周波数特性を取得した場合には、この周波数特性の周波数カーブを補正することでキー設定に応じた周波数カーブを算出する。そして、演奏制御部１１２は、算出した周波数カーブを周波数特性補正部２１３に入力する。これによって、演奏制御部１１２は、演奏処理部２１の周波数特性の補正を制御する。

歌詞シーケンサ１１３は、演奏制御部１１２から歌詞データＤ１１の読み出しの指示があったときに、歌詞データＤ１１をＲＡＭ１３から順次読み出す。歌詞シーケンサ１１３は、読み出した歌詞データＤ１１に含まれるタイミングデータに合わせてイベントデータを処理することで歌詞パターンを生成し、合成回路３２に入力する。

背景映像再生部３３は、例えば、演奏制御部１１２からの指示があったときに、選択されたカラオケ楽曲に対応した背景映像データＤ２を順次読み出して、合成回路３２に出力する。通信処理部１１５は、通信部３３を用いて通信を行う。具体的には、通信処理部１１５は、カラオケ楽曲データＤ１を配信するセンタサーバからカラオケ楽曲データＤ１のダウンロードを行って、ＨＤＤ１２に記憶させる。

図６は、図２で示す演奏制御部１１２が実行するカラオケ楽曲の演奏処理を示すフローチャートである。

まず、演奏制御部１１２は、曲番号が通知されたときに、この曲番号に対応するカラオケ楽曲データＤ１における歌詞データＤ１１及び周波数特性データＤ１２を曲データ記憶部１２１から読み出してＲＡＭ１２に入力する（Ｓ１）。そして、演奏制御部１１２は、曲データ記憶部１２１から楽曲データＤ１０を順次読み出して、デコード処理部２１１に入力する（Ｓ２）。これとともに、演奏制御部１１２はカラオケ楽曲データＤ１のヘッダに含まれるカラオケ映像データを選択するための情報に基づいて、カラオケ映像データＤ２の読み出しを背景映像再生処理部１１４に指示する。

演奏制御部１１２は、周波数特性データＤ１に含まれるタイミングデータを用いて、周波数特性データＤ１の読み出しタイミングが到来したかどうかを判断する（Ｓ３）。周波数特性データＤ１の読み出しタイミングが到来したと判断した場合には（Ｓ３でＹＥＳ）、演奏制御部１１２は、周波数特性情報に基づいて上述したように周波数カーブを算出する（Ｓ４）。そして、演奏制御部１１２は、算出した周波数カーブを周波数特性補正部２１３に入力する（Ｓ５）。この周波数カーブが入力された、周波数特性補正部２１３では、上述したように、周波数カーブを用いて入力した音声信号の周波数特性を補正する処理が行われる。

この後、演奏制御部１１２は、全ての楽曲データＤ１０を読み出したかを判断し（Ｓ６）、全ての楽曲データＤ１０を読み出したと判断した場合には（Ｓ６でＹＥＳ）、本処理を終了させる。一方、全ての楽曲データＤ１０を読み出したと判断しなかった場合には（Ｓ６でＮＯ）、演奏制御部１１２は本処理をステップＳ３に戻す。

周波数特性データＤ１の読み出しタイミングが到来したと判断しなかった場合には（Ｓ３でＮＯ）、演奏制御部１１２は歌詞データＤ１１の読み出しタイミングが到来したかどうかを判断する（Ｓ７）。歌詞データＤ１１の読み出しタイミングが到来していないと判断した場合には（Ｓ７でＮＯ）、演奏制御部１１２は上述のステップＳ６を実行する。

歌詞データＤ１１の読み出しタイミングが到来したと判断した場合には（Ｓ７でＹＥＳ）、演奏制御部１１２はＲＡＭ１２から歌詞データＤ１１の読み出しを歌詞シーケンサ１１３に指示する（Ｓ８）。この後、演奏制御部１１２は、上述のステップＳ６を実行する。

図７は、図２で示す操作入力処理部１１１が実行するキー変更のための処理を示すフローチャートである。本処理は、上述したカラオケ楽曲の演奏処理と並列に実行される。まず、操作入力処理部１１１は、キー設定の変更指示が入力されたかを、入力されたと判断するまで所定時間間隔毎に繰り返し判断する（Ｓ１１）。

キー設定の変更指示が入力されたと判断した場合に（Ｓ１１でＹＥＳ）、操作入力処理部１１１はキー設定の変更指示に従ったキー設定を演奏制御部１１２に通知する（Ｓ１２）。この後、演奏制御部１１２は、キー設定の変更指示に従った現在のキー設定からの変更量をキー変更処理部２１２に設定する。この後、操作入力処理部１１１は、本処理をステップＳ１１に戻す。

上述した構成によって、本実施形態では、演奏制御部１１２によって、演奏期間（位置）及びキー設定に応じた好適な周波数特性が周波数特性情報によって取得される。この取得された周波数特性に基づいて、この周波数特性のスペクトル波形の形状を示す周波数カーブが算出されて周波数特性補正部２１３に入力される。そして、周波数特性補正部２１３によって、音声信号のスペクトル波形が周波数カーブに合致するように、音声信号の周波数特性の補正が行われる。

これによって、キー変更後の音声信号の周波数特性をキー設定に応じた実際のカラオケ楽曲の演奏に近い周波数特性に補正することができる。このため、キー変更のよって元の音声信号の周波数特性と異なってしまうことで、音色変化が生じ、これによって、リスナに違和感を与えることを効果的に防止することができる。更に、キー設定に応じた実際のカラオケ楽曲の演奏の音色に近い音声を提供することができる。

これとともに、カラオケ楽曲の演奏位置に応じた実際のカラオケ楽曲の演奏に近い周波数特性に補正することができる。これによって、実際のカラオケ楽曲の演奏経過にともなった音色変化と同様の音色変化を実現することができ、より実際のカラオケ楽曲に近い音色で音声を提供することができる。

また、周波数カーブを用いて周波数特性の補正を行うため、比較的簡易かつ正確に周波数特性の補正を行うことができる。

本実施形態は、以下の変形例を採用することができる。

（１）本実施形態では、音声データに周波数特性情報を含むが、音声データとは別に周波数特性情報が記憶されてもよい。また、周波数特性情報は、演奏位置及び設定キーに応じた周波数特性を示すが、これに限定されず設定キーに応じた周波数特性を示すのみであってもよい。この場合には、キー設定の変更操作が有る毎に周波数特性情報が参照されて、周波数カーブが算出され、この周波数カーブに基づいて音声信号の周波数特性が変更される。

（２）なお、本発明はカラオケ装置に適用されるのに限定されない。本発明は、キー変更を行う機能を備えたオーディオ機器であれば適用することができる。

本発明の周波数特性補正処理を説明するための図である。 本発明の実施形態にかかるカラオケ装置１の構成を示すブロック図である。 操作部及びリモコンのキー変更の指示を入力する部分の外観構成を示す図である。 図２で示した演奏処理部２１の構成をより詳細に示すブロック図である。 カラオケ楽曲データＤ１を示す図である。 図２で示す演奏制御部１１２が実行するカラオケ楽曲の演奏処理を示すフローチャートである。 図２で示す演奏制御部１１２が実行するキー変更のための処理を示すフローチャートである。 キ―変更処理を説明するための図である。 キー変更前及びキー変更後の音声信号の周波数スペクトルを示す図である。

符号の説明

１−カラオケ装置 １Ａ−リモコン（操作部） ３−スピーカ １２−ＨＤＤ（記憶部） １４−操作部 １５−赤外線受光部 ２１−演奏処理部（演奏手段） １１１−操作入力処理部（操作信号入力手段） １１２−演奏制御部（演奏制御手段） ａ３−周波数カーブ（スペクトル形状） Ｄ１−カラオケ楽曲データ（音声データ） ｄ１，ｄ３−周波数特性情報

Claims (4)

1. 音声データを記憶する記憶部と、音声のキー設定の変更を指示する操作を受け付ける操作部から操作信号を入力する操作信号入力手段と、この記憶部で記憶された音声データを再生する演奏処理を行うとともに、この再生した音声信号に対して前記操作部で受け付けた変更指示に従ったキーに変更するキー変更処理を施す演奏手段を備え、この音声信号をスピーカに出力するオーディオ装置であって、
   前記記憶部は、キーに応じた所定の周波数特性を示す周波数特性情報を更に記憶し、
   前記キー変更処理が施された音声信号の周波数特性を、前記周波数特性情報に基づいて前記演奏手段に補正させる演奏制御手段を更に備えた、
   ことを特徴とするオーディオ装置。
2. 前記記憶部は、演奏期間及びキーに応じた所定の周波数特性を示す複数の周波数特性情報を演奏期間に対応付けて記憶し、
   前記演奏制御手段は、前記演奏手段による演奏処理にともなって前記周波数特性情報を取得して、この周波数特性情報に基づいて演奏期間及び設定キーに応じた周波数特性に補正するように前記演奏手段の周波数特性の補正を制御する、
   請求項１に記載のオーディオ装置。
3. 前記演奏制御手段は、前記周波数特性情報に基づいてスペクトル形状を算出し、前記演奏手段は、前記音声信号の周波数スペクトルが前記演奏制御手段で算出したスペクトル形状になるように周波数特性の補正を行う、
   請求項１又は２に記載のオーディオ装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のオーディオ装置を適用したカラオケ装置であって、
   前記記憶部は、前記音声データとしてカラオケ楽曲データを記憶した、
   ことを特徴とするカラオケ装置。

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