JPH02139763A - 伴奏音発生装置の発生音自動調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は伴奏音発生装置の発生音自動調整装置に関する
ものであり、更に詳説すると、本発明は録音テープやコ
ンパクトディスク（ＣＤ）等に記録された伴奏音楽を再
生して、その伴奏音楽に従って歌唱する所謂カラオケ装
置等に使用して歌唱音に自動的に追従する伴奏音のテン
ポおよびキーの自動！ｌｌ整装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来、録音テープやコンパクトディスク等の記録媒体に
演歌等の音楽の楽器による伴奏音楽のみを記録しておき
、これら録音テープやコンパクトディスクをテープレコ
ーダやＣＤプレーヤに装着して記録音を再生する所謂カ
ラオケ装置がある。

そして従来のテープレコーダやＣＤプレーヤによる記録
音の再生時には記録された伴奏音楽がそのまま再生され
るので、同等不都合はない。

しかし乍ら、素人がこの再生された伴奏に合わせて歌唱
Ｖる場合、再生される伴奏音楽のキーが高すぎたり、或
いは低すぎたりして、上手に歌唱できない場合がある。

また、再生される伴奏音楽のテンポが素人にはついてい
けない程早過ぎたり、或いは遅過ぎて伴奏音楽と歌唱が
ずれてしまうという問題がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は重連の如き従来のカラオケ装置における再生伴
奏音楽と人の歌唱音のテンポのずれやキーのずれをなく
することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段 再生速度が可変できる構成の伴奏音を発生するための電
気的伴奏音発生装置と、伴奏音発生装置に用いられる音
楽テープや光ディスク等の記録媒体に記録されている歌
唱情報を検出する歌唱情報検出回路と、人の歌唱音声を
電気信号に変換するマイクロフォンと、該マイクロフォ
ンで電気信号に変換された音声信号から歌唱音声の楽譜
情報、即ち音階及び音符等を検出する楽譜情報検出回路
と、前記伴奏音発生装置で出力される伴奏音のキー（ｉ
ｆｆ子）を制御するキー制御回路と、前記歌唱情報検出
回路の出力と前記楽譜情報検出回路の出力を入力し、検
出いれた歌唱情報と楽譜情報から演奏されている伴奏と
人の歌唱の楽譜上のタイミングを検出し、前記伴奏音発
生装置やキー制御回路を制御する演算制御回路とで構成
される。

（ホ）　作用 本発明は前述の如き構成により、人の歌唱のテンポおよ
びキー（調子）に伴奏が追従するよう伴奏音を制御する
。

（へ）　実施例 本発明について実施例と共に説明する。

第１図は本発明のシステム構成例を示す回路ブロック図
である。第１図において、（１）はマイクロフォンで、
入力された音声を電気信号（音声信号と称す）に変換す
る。（２）は該音声信号を増巾する増幅回路（アンプ）
である。マイクロフォン（１）に向かって唄われた歌唱
が前記マイクロフォン（１）で音声信号に変換され、楽
譜情報検出回路（３）と混合回路（８）に入力される。

楽譜情報検出回路（３）は音声信号から歌唱の楽譜情報
、即ち音階や音符長等の情報を検出する。（５）は伴奏
音発生装置であり、例えばテープレコーダやＣＤプレー
ヤなどで構成される。本実施例では、テープレコーダを
例にとって説明する。伴奏音発生装置（５）で再生する
テープの１つのトラックには、伴奏用音楽が記録されて
おり、キー制御回路（７）に供給される。伴奏音発生装
置（５）で再生されるテープの別のトラックにはこの伴
奏に合わせて唄われるべき歌唱が単音楽器の演奏として
記録されており、歌唱情報検出回路（６）へ出力される
。歌唱情報検出回路は演奏される楽器音の音声信号から
、音階、音符長等の楽譜情報を検出する。キー制御回路
（７）はＨ算制御回路（４）の制御に基づき、入力され
る伴奏音のキー（調子）を可変する。

アンプ（２）で出力される音声信号と、キー制御装置く
７）で出力される伴奏音の楽音信号は混合回路（８）で
混合され、スピーカ（９）にて楽音として再生される。

次に、人の歌唱に伴奏音のキーを追従きせる動作につい
て説明する。先ず、伴奏音が楽譜上のどの音符を歌唱し
ているかは、前記歌唱情報検出回路（６）で検出される
６人の歌唱が楽譜上のどの音符を演奏しているかは、同
様に楽譜情報検出回路（３）で検出される。従って、歌
唱情報検出回路（６）は、この場合は楽譜情報検出回路
（３）と同じ構成のものであっても良い、ｉ＊算制御回
路（４）は伴奏の演奏きれている楽譜上の音符と、歌唱
が唄われている楽譜上の音符とを比較し、その出力で歌
唱の唄われている音符の音階に伴奏の音符の音階が一致
するようキー制御回路（７）を制御する。

楽譜上の同じ音符の音階が一致するという事はキー（調
子）が一致するという事である。尚、この伴奏のキーを
歌唱のキーに一致させる制御を音符毎に急激に行うと、
伴奏音が急激に変化しすぎて、反って唄いづらくなる。

それ故およそ１小節ぐらいの遅れを持って、キーを合わ
せるよう制御するのが良い。

次に人の歌唱に伴奏音のテンポを追従させる動作につい
て述べる。前述と同様に、歌唱と伴奏音の楽譜上の音符
を検出し、歌唱の音符と一致するよう伴奏音のテンポを
制御する。この場合、伴奏音発生装置（５）の再生速度
を可変すれば良い。伴奏音発生装置がテープレフーダで
あれば、テープ走行を駆動するモーターの回転速度を上
下すれば良い、伴奏音発生装置（５）がＣＤプレーヤで
ある場合は、ディスクの回転数を変えれば良い。もちろ
ん、この場合、ＣＤから再生されるディジタルデータを
サンプリングし、音声信号を再生する際のサンプリング
クロックを、ディスク回転数の変動に比例して変えなけ
ればならない。伴奏音発生装置（５）の再生速度を変え
ると、これから再生きれる伴奏音のキーがこれに比例し
て上下する。即ち、ｍ倍の速度で再生すれば、再生きれ
る伴奏音のキーはｍ倍になる。従って、キー制御回路（
７）を制御し、ここで１７＋倍のキーにするよう制御す
れば、伴奏音発生装置の再生速度が変わる事により、変
化したキーがキー制御回路（７）の出力側では元に戻る
。このようにすれば、歌唱のテンポに伴奏音のテンポを
追従させる事が出来る。

また、前記のキーの追従とテンポの追従を同時に行なえ
ば、歌唱する人のキーやテンポに伴奏を合わす事が出来
、カラオケを唄う場合など、テンポはずれやａ程ずれが
大巾に軽減出来る。

次に楽譜情報の検出回路（３）について述べる。

第２図は楽譜情報検出の仕方を示すタイムチャートであ
り、（ａ）は歌われるべき楽譜、（ｂ）は歌唱の音声信
号の包絡の強度を示すタイムチャート、（Ｃ）は（ｂ）
を一定レベルでスライスし、歌唱の有無を弁別する２倍
信号、（ｄ）は検出された歌唱情報を示す、第２図にお
いて横軸は時間軸（１）である。

歌唱の有無を第２図（ｃ）に示すように検出したのち、
この歌唱の音階を検出する。歌唱の音階は人の声の基本
ピッチ（周期）であり、本件発明者はこの基本ピッチの
検出については、特開昭６２−１１５４９９号および特
開昭６２−１１５５００号（ＣＩＯＬ　９／１２）　’
音声信号の基本周期検出装置、において、その技術を開
示している。これら先願特許において、音声信号の極性
反転時点を演算する事により基本周期（即ち本件の場合
、音階）を検出出来る事を開示している。従って、歌唱
がある位置の音階を検出する事により、第２図（ｄ）に
示すように、唄われた音階とその持続時間（即ち音符長
）を検出する事が出来る。第２図（ａ）の（２１）、（
２２）、（２３）、（２４）、（２５）、（２６）、（
２７）は音符であり、各音符は音階と音符長により構成
される０例えば、音符（２１）はａ階がＣ３（ドの音）
、音符長が４分音符である。同図（ａ）の楽譜が唄われ
ると、（ｂ）に示すような音声の包絡が得られる。（亀
）の（２５）は休止符であり、この休止符の間の発生は
ないから、音声の包絡は（ｂ）に示すように、前半の（
３１）と後半の（３２）の部分に分けられる。これを２
値信号とすれば、（Ｃ）で示すように歌唱の有無のタイ
ミングが分かる。

前述の基本周期の検出装置を用いれば、（ｄ）で示すよ
うに歌唱の音階と音符長が検出出来る。この例では、（
５１）は（２１）の音符に、（５２）は（２２）の音符
にという具合に対応できる。

次に歌唱情報検出回路（６）について述べる。前述の如
く、伴奏に合わせて唄われるべき歌唱が単音楽器の演奏
として、伴奏音発生装置（５）で使用されるテープの別
トラックに記録きれているときは、歌唱情報検出装置（
６）は前述した楽譜情報検出装置と同様の構成にできる
。単音楽器で発生する楽音の音階は人の歌唱音声と同様
に基本周期に基づいているからである。したがって、単
音楽器の演奏のかわりに、人の歌唱として、これがテー
プの別トラックに記録されていても勿論構わない。また
伴奏音発生装置がＣＤプレーヤの場合はＣＤで再生され
る伴奏と別のチャンネ１しにこれが記録きれていても良
い。

楽器の演奏や歌唱により、伴奏に伴って唄われるべき歌
唱に関する楽譜情報を表わす事は、音楽に精通した人に
は扱い易いが、一方、歌唱情報検出回路（６）が楽譜情
報検出回路（３）と同様の構成となる事を必要とする。

歌唱情報検出回路（６）の構成をより簡単なものとする
には、伴奏に伴って唄われるべき歌唱情報をディジタル
データとして、例えばＣＤのサブコード領域に記録して
おくのが簡単である。−ｒ、−プレコーダの場合は、伴
奏音が記ｍｌれていないトラックにディジタル信号とし
て記録しておけば良い。

次に、演算制御回路（４）の出力制御信号に基づき、制
御される伴奏音信号の周波数を可変するキー制御回路（
７）について述べる。本件発明者は先に米国特許第４．
６５８．３６９号「音声合成装置１、特公昭６Ｏ−２６
８ＣＩｔ　（ＣＩＯＬ　５１０４　）　’音声合成装置
」、特開昭５８−４４４９８号（ＧＩＯＬ　１１００）
　’音声合成装置」、特開昭５８−１４３３９８号（Ｇ
ＩＯＬ　１１００）’音声合成装置」、特開昭５８−１
４３３９９９（ＧＩＯＬ　１１００）　’音声台ｒｚ装
置」および特開昭５８−１６２９９６号（ＣＩＯＬ　１
１００）　’音声合成装置、などにおいて、音質劣化の
少ない音声信号の周波数を変換する装置を開示している
。

これら開示例では、音声信号をサンプリングしてメモリ
に記憶し、該メモリから読み出す際、記憶と読み出しの
速度を変える事により音声信号の周波数を変換する手段
を明らかにしている。これら先願の技術に従って、本発
明の構成のキー制御回路（７）は、演算制御回路（４）
の制御に基づき、メモリから読み出す速度を変えれば良
い。

尚、演算制御回路（４）はマイコンで構成し、楽譜情報
検出回路（３）の一部および歌唱情報検出回路（６）の
一部はこのマイフンの内部に組み入れることもできる。

（ト）　発明の効果 本発明は上述のような構成により伴奏音発生装置におい
て人の歌唱のテンポに自動的に伴奏音が追従できる装置
が得られる。また、人の歌唱のキーに自動的に伴奏が追
従できる装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の伴奏音発生装置の発生音自動調整装置
のシステム構成例を示すブロック回路図である。第２図
は楽譜情報検出のタイムチャートである。 〈１）・・・マイクロフォン、（２）・・・増幅回路、
（３）・・・楽譜情報検出回路、（ａ＞ｆ４算制御回路
、（５）・・・伴奏音発生装置、（６）・・・歌唱情報
検出回路（７）・・・キー制御回路、（８）・・・混合
回路、（９）・・・スピーカ。 （ａ）・・・楽譜、（ｂ）・・・歌唱の包絡を示すタイ
ムチャート、（ｃ）・・・歌唱の有無を示すタイムチャ
ート、（ｄ）・・・歌唱情報を示すタイムチルート。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）再生速度が可変できる構成の伴奏音を発生
   するための電気的伴奏音発生装置と、 （ｂ）該伴奏音発生装置に用いられる音楽テープや光デ
   ィスク等の記録媒体に記録されている歌唱情報を検出す
   る歌唱情報検出回路と、 （ｃ）人の歌唱音声を電気信号に変換する音声電気信号
   変換装置と、 （ｄ）該音声電気信号変換装置で変換された音声信号か
   ら歌唱音声の音階及び音符等の楽譜情報を検出する楽譜
   情報検出回路と、 （ｅ）前記歌唱情報検出回路の出力タイミングと前記楽
   譜情報検出回路の出力タイミングを比較演算して人の歌
   唱のテンポに伴奏が追従するように制御信号を発生する
   演算制御回路と、 （ｆ）該演算制御回路の出力制御信号により前記伴奏音
   発生装置の出力伴奏音の再生速度を制御する再生速度制
   御回路と、 （ｇ）該伴奏音の再生速度が可変されることによる伴奏
   音のキー変化を元のキーにするように前記演算制御回路
   の出力制御信号により前記伴奏音発生装置の出力伴奏音
   のキー（調子）を制御するキー制御回路とを備え、 人の歌唱のテンポおよびキーに伴奏音が合うよう制御す
   ることを特徴とする伴奏音発生装置の発生音自動調整装
   置。
2. （２）歌唱情報検出回路は楽譜情報検出回路と同一回路
   構成である特許請求の範囲第１項に記載の伴奏音発生装
   置の発生音自動調整装置。
3. （３）伴奏音発生装置に用いられる音楽テープや光ディ
   スク等の記録媒体に記録される歌唱情報は該記録媒体の
   複数のトラック又はチャンネルのうち、伴奏音用音楽の
   入っていないトラック又はチャンネルに記録されている
   事を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
   の伴奏音発生装置の発生音自動調整装置。
4. （４）歌唱情報は人の音声又は楽器音を電気信号に変換
   して記録されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の伴奏音発生装置の自動調整装置。