JP5050868B2 - 音信号変換装置、マイクロホンおよび歌唱評価システム - Google Patents
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Description
まず、歌唱採点システム1の構成について説明する。
(A−1:全体構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る歌唱採点システム1の全体構成を表すブロック図である。同図に示されるように、歌唱採点システム1は、採点マイク10と、該採点マイク10からの信号の入力を受ける本体20と、採点マイク10および本体20を接続するケーブル30とから構成される。
ケーブル30は、一般的なマイクロホンのケーブルであり電気信号(音信号)を伝送する。
図2は、採点マイク10の構成を示したブロック図である。
同図に示す制御部11は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を含む。CPUは、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出してRAMをワーキングエリアとして実行することにより、採点マイク10の各部を制御する。
操作部19は、楽曲を選択するためのテンキー、上下キー、演奏開始キーなど、採点マイク10を操作するために必要とされる各種のキーを備えている。操作部19は、歌唱者により押下されたキーに対応した操作信号を、制御部11へ出力する。
マイクロホン12は、歌唱者の歌唱音を収音して該収音した歌唱音を表す歌唱音信号(アナログ信号)を生成する。
A/Dコンバータ15は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換(A/D変換)する。
D/Aコンバータ17は、入力されたデジタルデータをアナログ信号に変換(D/A変換)する。
出力端子14は、ケーブル30と接続されており、該ケーブル30を介して音信号を本体20に出力する。
図3は、本体20の構成を示したブロック図である。
同図に示す制御部21は、CPU、ROM、RAMを含む。CPUは、ROMに記憶されている制御プログラムを読み出してRAMをワーキングエリアとして実行することにより、本体20の各部を制御する。
入力端子24は、ケーブル30と接続されており、該ケーブル30を介して採点マイク10から音信号を受信する。
A/Dコンバータ23は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
表示部25は、例えば液晶ディスプレイであり、制御部21の制御の下で、歌唱評価の結果など、各種の画面を表示する。
出力部26は、D/Aコンバータとアンプとスピーカとを含み、受取った音信号に基づいて放音する。
次に、歌唱採点システム1の動作について図4を参照して説明する。図4は、採点マイク10の機能的な構成を示した図である。同図において、破線に囲まれた各部(分析部111と評価部112と変調部113と振幅調整部114)は、制御部11が制御プログラムを実行することにより制御部11に実現される機能である。
まず、カラオケ伴奏について説明する。歌唱者により、操作部19に楽曲を指定する操作がなされると、選択された楽曲を特定する操作信号が操作部19から制御部11に出力される。
後に詳細に説明するが、このようにして生成された伴奏音データは、種々の処理を経た後本体20へ出力され、本体20においては、該伴奏音データに基づく伴奏音が放音される。以下では、該処理にかかる時間は無視できるほど小さく、歌唱者は楽曲データの読み出しと同時に伴奏音を聞くことができるものとして説明する。
さて、制御部11は、上述したように記憶部13から楽曲データを読み出したが、該楽曲データに含まれるガイドメロディデータは評価部112に入力される。そして、評価部112において、該ガイドメロディデータ(MIDIデータ)からピッチが特定される。
D/Aコンバータ17において、変調波の波形データはアナログ信号(以下、変調波形信号)へD/A変換され、ミキシング部18へ出力される。
D/Aコンバータ17において、伴奏音データはアナログ信号(以下、伴奏音信号)へD/A変換され、ミキシング部18へ出力される。
以上のようにして生成された情報付加信号は、出力端子14を介して本体20へ出力される。
まず、制御部11の分離部211において分離処理が行われる。分離処理とは、情報付加データから、「変調波」と「伴奏音と歌唱音」とを分離する処理である。
また、分離部211は、情報付加データが表す波形データを、上記搬送波の周波数帯域以外の成分を透過させるバンドパスフィルタで処理し、新たな波形データを得る。該波形データには、伴奏音および歌唱音に基づく波形が含まれる。以下では、該波形データを、「カラオケ音データ」と呼ぶ。
カラオケ音データは、出力部26に出力される。出力部26は、該カラオケ音データをD/A変換しアナログ信号に変換した後アンプで増幅し、スピーカから放音する。このようにして放音された音は、採点マイク10を用いる歌唱者により聴取される。
次に、上記分離処理において分離された変調波形データの処理について説明する。復調部212は、変調波形データを受取り復調する。すなわち、復調部212は、例えば図5(c)に示すような変調波を、同図(a)に示すようなデジタルデータに変換する。このようにして生成されたデジタルデータは、評価部112において生成された評価結果のデータと同一である。
上記実施形態において、採点マイク10において歌唱音に基づく歌唱音信号が生成されるが、該歌唱音信号には、伴奏音データおよび各時刻における歌唱内容の評価結果を表すデータが含められる。このとき、該評価結果(デジタルデータ)は、一旦アナログ信号に変調され、歌唱音信号の波形(アナログ信号)に対して重畳される。従って、採点マイク10から出力される信号は、音信号(電気信号)を入力可能な一般的なマイクロホン用端子に対して入力することができる。このように、評価結果を送信するために音信号と別の伝送媒体を設ける必要はない。
また、本体20の制御部21は、カラオケの歌唱音の評価結果を、入力された信号(情報付加信号)からバンドパスフィルタで容易に分離抽出することができることから、本体20における歌唱評価処理の負荷を大幅に軽減することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。なお、以下に説明した各実施形態は、適宜組み合わせて実施しても良い。
そこで、マイクロホン12から出力された歌唱音信号に対して変調波形信号を重畳するか否かを制御可能とする手段を設けても良い。例えば、図8に示すように、変調部113が変調波の波形データをミキシング部18に出力するためのライン上にスイッチWを設け、該スイッチWを歌唱者がON/OFFすることで変調波の重畳のON/OFFが制御できるようにしても良い。
また、上述した実施形態においては、搬送波の周波数として、人間の歌唱音の周波数帯域とは重ならない周波数帯域が設定される場合について説明した。しかし、搬送波の周波数帯域としては、上記の条件と併せて、人間の可聴周波数帯域以外の搬送波を用いるようにしても良い。
以上のようにすれば、採点マイク10を通常のマイクロホンとして使用した場合に、生成される情報付加信号に基づく音が放音されたとしても聴感上違和感を生じない。
このような音信号変換装置を、一般のマイクロホンと本体20との間に噛ませることにより、マイクロホンから出力された音信号に評価結果を含ませることができ、本体20においては該音信号から評価結果を抽出することで容易に歌唱評価を行うことができる。
Claims (5)
- 音を表すアナログの音信号を受取る受取手段と、
前記受取手段が受取った音信号が表す音を所定のアルゴリズムに従って評価する歌唱評価手段と、
前記歌唱評価手段による評価結果を表すデジタルデータに基づいてアナログの評価信号を生成する評価信号生成手段と、
前記評価信号生成手段により生成された評価信号を前記受取手段が受取った音信号に含ませ、合成音信号を生成する合成手段と、
前記合成手段が生成した合成音信号を出力する出力手段と
を有することを特徴とする音信号変換装置。 - 前記評価信号生成手段は、前記歌唱評価手段による評価結果に基づいて所定の搬送波を変調して前記評価信号を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の音信号変換装置。 - 楽曲の伴奏音を表す伴奏データを記憶する記憶手段を有し、
前記合成手段は、前記評価信号生成手段により生成された評価信号に加え、前記記憶手段から読み出された伴奏データに基づく信号を前記音信号に含めることを特徴とする請求項1または2に記載の音信号変換装置。 - 収音した音に基づいて音信号を生成し、前記受取手段に供給する音信号生成手段と、
請求項1ないし3のいずれかに記載の音信号変換装置と
を有することを特徴とするマイクロホン。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載の音信号変換装置と本体装置とからなる歌唱評価システムであり、
前記本体装置は、
前記出力手段が出力した合成音信号から、前記評価信号を分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された評価信号を復調することで得たデータに基づいて前記音の評価を出力する評価出力手段と
を有することを特徴とする歌唱評価システム。
Priority Applications (1)
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JP2008005942A JP5050868B2 (ja) | 2008-01-15 | 2008-01-15 | 音信号変換装置、マイクロホンおよび歌唱評価システム |
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JP2009169017A JP2009169017A (ja) | 2009-07-30 |
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