JPH05165398A - カラオケ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ユーザが間違った歌い方をしている場合にカ
ラオケメディアに記録された正しい歌を聴くことができ
るカラオケ装置を提供することを目的とする。 【構成】 カラオケメディア再生装置１０１によって再
生されているカラオケメディアに記録されている歌の特
徴を第１の特徴検出手段１０３で検出し、マイクロホン
１０４に入力される歌の特徴を第２の特徴検出手段１０
５で検出する。第１，第２の特徴検出手段の出力信号を
比較手段１０６で比較し、マイクロホンに入力される歌
の特徴がカラオケメディアに記録されている歌の特徴と
大きく異なる場合には、その度合いに応じて第２の振幅
制御手段１０８によりマイクロホンに入力された歌の振
幅を小さくし、出力にはカラオケメディア再生装置の歌
唱信号が通常よりも大きく出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伴奏と模範歌唱が記録
されているメディアを用いるカラオケ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラオケ装置は、ユーザが歌を歌
い易いように、キーコントロール、残響音の付加など様
々な機能を搭載するようになってきている。この様な機
能の一つに音声切り換え機能がある。

【０００３】音声切り換え機能を備えた従来のカラオケ
装置を図５に示す。レーザディスク再生装置５０１は、
レーザディスクに記録された信号を再生する。現在、カ
ラオケ用に市販されているレーザディスクのアナログ音
声は音声多重方式のものが多い。音声多重方式のディス
クは左チャンネルに“伴奏”信号だけが記録され、右チ
ャンネルに“伴奏＋歌”信号が記録されている。音声検
出手段５０３はマイクロホン５０２からの入力信号を整
流し、整流値が一定の値以上である場合にユーザが歌を
歌っていると判定する。信号切り換え手段５０４は、音
声検出手段５０３がユーザが歌を歌っていると判定した
場合にはマイクロホン５０２からの信号を選択して加算
器５０５へ出力し、ユーザが歌を歌っていないと判定し
た場合にはレーザディスク再生装置５０１が出力した
“伴奏＋歌”信号を選択して加算器５０５へ送る。加算
器５０５はレーザディスク再生装置５０１が出力した伴
奏信号と信号切り換え手段５０４の出力信号とを加算
し、出力端子５０６から出力する。

【０００４】このような構成にすることで、たとえばユ
ーザが歌詞を忘れて歌えなくなってマイクロホン５０２
から音声入力が途切れてしまった場合には、音声検出手
段５０３が切り換わって、加算器５０５ではレーザディ
スク再生装置５０１が出力している“伴奏”信号と“伴
奏＋歌”信号とが加算されて出力端子５０６に出力さ
れ、レーザディスクに記録されている歌が出力されて補
助してくれる。

【０００５】また、このような音声切り換え機能を備え
たカラオケ装置は、デュエットの曲を一人で練習する場
合などにも有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の構成
では、マイクロホン５０２に音声信号が入力されている
かどうかだけを基準に、音声検出手段５０３が信号の切
り換えを行っているため、ユーザの音程やリズムが間違
っていてもユーザの声をそのまま出力してしまうという
問題点がある。

【０００７】本発明はユーザが間違った歌い方をしてい
る場合にレーザディスクに記録された正しい歌を聴くこ
とができるカラオケ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のカラオケ
装置は、カラオケメディアを再生するカラオケメディア
再生装置と、前記カラオケメディア再生装置が出力する
歌唱信号から特徴を抽出する第１の特徴検出手段と、利
用者の音声信号を検出するマイクロホンと、前記マイク
ロホンの出力信号から特徴を抽出する第２の特徴検出手
段と、前記第１，第２の特徴検出手段の両出力信号を比
較する比較手段と、前記比較手段の出力する比較結果に
基づいて前記カラオケメディア再生装置からの歌信号の
出力レベルを制御する第１の振幅制御手段と、前記比較
手段の出力する比較結果に基づいて前記マイクロホンか
らの音声信号の出力レベルを制御する第２の振幅制御手
段と、前記カラオケメディア再生装置が出力する伴奏信
号と前記第１，第２の振幅制御手段のそれぞれの出力信
号とを入力として、加算信号を出力する加算器とを設け
たことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載のカラオケ装置は、カラオケ
メディアを再生するカラオケメディア再生装置と、前記
カラオケメディア再生装置の出力信号から歌信号を抽出
する歌唱信号分離手段と、前記歌唱信号分離手段から出
力される歌唱信号から特徴を抽出する第１の特徴検出手
段と、利用者の音声信号を検出するマイクロホンと、前
記マイクロホンの出力信号から特徴を抽出する第２の特
徴検出手段と、前記第１，第２の特徴検出手段の両出力
信号を比較する比較手段と、前記比較手段の出力する比
較結果に基づいて前記カラオケメディア再生装置からの
歌信号の出力レベルを制御する第１の振幅制御手段と、
前記比較手段の出力する比較結果に基づいて前記マイク
ロホンからの音声信号の出力レベルを制御する第２の振
幅制御手段と、前記カラオケメディア再生装置が出力す
る伴奏信号と前記第１，第２の振幅制御手段のそれぞれ
の出力信号とを入力として、加算信号を出力する加算器
とを設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】各請求項に記載の構成によると、カラオケメデ
ィアに記録されている歌の特徴を第１の特徴検出手段で
検出し、マイクロホンに入力される歌の特徴を第２の特
徴検出手段で検出する。第１，第２の特徴検出手段の出
力信号は比較手段で比較され、マイクロホンに入力され
る歌の特徴がカラオケメディアに記録されている歌の特
徴に近い場合には、第１の振幅制御手段によりカラオケ
メディアに記録されている歌の振幅を小さくすることに
よってカラオケメディア再生装置からの伴奏信号とマイ
クロホンに入力された利用者の歌声との合成出力が加算
器の出力に発生する。

【００１１】マイクロホンに入力される歌の特徴がカラ
オケメディアに記録されている歌の特徴と大きく異なる
場合には、その度合いに応じて第２の振幅制御手段によ
りマイクロホンに入力された歌の振幅を小さくし、出力
にはカラオケメディア再生装置の歌唱信号が通常よりも
大きく聞こえる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４に基づい
て説明する。図１において、１０１はカラオケメディア
再生装置としてのレーザディスク再生装置、１０２はレ
ーザディスク再生装置１０１の出力信号から歌唱信号を
分離する歌唱信号分離手段、１０３は歌唱信号分離手段
１０２の出力信号から特徴を検出する第１の特徴検出手
段としての第１のピッチ検出手段、１０４はマイクロホ
ン、１０５はマイクロホン１０４の出力信号から特徴を
検出する第２の特徴検出手段としての第２のピッチ検出
手段、１０６は第１のピッチ検出手段１０３の出力信号
と第２のピッチ検出手段１０５の出力信号とを比較する
比較手段、１０７は歌唱信号分離手段１０２の出力信号
を入力し、比較手段１０６の第１の出力信号で制御され
る第１の振幅制御手段、１０８はマイクロホン１０４の
出力信号を入力し、比較手段１０６の第２の出力信号で
制御される第２の振幅制御手段、１０９はレーザディス
ク再生装置１０１が出力する伴奏信号と第１，第２の振
幅制御手段１０７，１０８の出力信号とを入力する加算
器である。

【００１３】レーザディスク再生装置１０１は、カラオ
ケ用に市販されている音声多重方式のレーザディスクを
再生するもので、このレーザーディスクの左チャンネル
に“伴奏”が、右チャンネルに“伴奏＋歌”が記録され
ている。歌唱信号分離手段１０２は右チャンネルの信号
から左チャンネルの信号を引くことにより歌唱信号だけ
を取り出す。歌唱信号分離手段１０２で抽出された歌唱
信号は第１のピッチ検出手段１０３で処理されて音程デ
ータとなる。この第１のピッチ検出手段１０３の具体的
な構成は後で説明する。

【００１４】一方、マイクロホン１０４はユーザの歌を
電気信号に変換する。このマイクロン１０４の出力信号
も第２のピッチ検出手段１０５で処理されて音程データ
となる。

【００１５】第１のピッチ検出手段１０３から出力され
る歌唱信号の音程データと、第２のピッチ検出手段１０
５から出力されるマイクロホン入力の歌の音程データと
は、比較手段１０６で比較される。比較手段１０６で
は、まずマイクロホン１０２の音程データからレーザデ
ィスクの音程データを引く。この引き算の結果は瞬時的
なデータであるから、漏洩積分器で積分して時間的に平
均された音程差のデータをつくる。積分された音程差デ
ータの絶対値が大きい場合には、マイクロホン１０２か
らの入力の歌の音程はレーザディスクに記録されている
歌の音程から外れていることになる。この場合には、第
２の振幅制御手段１０８の出力信号は、比較手段１０６
の第２の出力信号により、小さくなるように制御され
る。すなわち、マイクロホン１０２からの信号がしぼら
れ、レーザディスクの信号が大きく出力される。

【００１６】逆に、積分された音程差データの絶対値が
小さい場合には、マイクロホン入力の歌の音程はレーザ
ディスクに記録されている歌唱の音程からあまり外れて
いない。この場合には、第１の振幅制御手段１０７の出
力信号は、比較手段１０６の第１の出力信号により小さ
くなるように制御される。すなわち、レーザディスクの
信号がしぼられ、マイクロホンに入力された信号が大き
く出力される。この制御の様子を図２に示す。

【００１７】レーザディスク再生装置１０１が出力する
伴奏信号と、第１の振幅制御手段１０７で振幅制御され
たレーザディスクの歌唱信号と、第２の振幅制御手段１
０９で振幅制御されたマイクロホン信号とは、加算器１
０９で加算され、出力端子１１０より出力される。

【００１８】次に、図３に基づいて第１，第２のピッチ
検出手段１０３，１０５の構成を説明する。３０１は音
響信号入力端子、３０２は音響信号を２値化する２値化
手段、３０３は２値化手段３０２の出力により制御され
出力に出力ラッチを持つ（図示せず）計時手段、３０４
は計時手段３０３の出力である計時値を記憶する記憶手
段、３０５は計時手段３０３の出力及び記憶手段３０４
から読み出された計時値を比較し両計時値の比が定めら
れた範囲内である時に一致信号を出力する比較手段、３
０６は記憶手段３０４から読み出される計時値を累積加
算する出力ラッチ付き（図示せず）加算手段、３０７は
クロック信号発生手段、３０８は出力端子である。図４
は図３に示すブロック図の動作波形図である。

【００１９】音響信号入力端子３０１に図４（ａ）に示
す音響信号が入力されると、２値化手段３０２の出力信
号は図４（ｂ）に示す波形になる。計時手段３０３はク
ロック信号発生手段３０７から供給されるクロック信号
により計時を行い、２値化手段３０２の出力信号の波形
の立ち上がりで計時結果である計時値Ｔ_n を出力ラッチ
にラッチするとともに、計時結果をリセットし次周期の
計時を始める。図４（ｃ）に計時手段３０３の出力ラッ
チの信号を示す。記憶手段３０４は２値化手段３０２の
出力信号の立ち上がりで計時値Ｔ_n を記憶したあと、図
４（ｄ）に示すように計時値Ｔ_n-1 から順次過去の計時
値を読み出す。この過去の計時値Ｔ_n-1，Ｔ_n-2 ，……
…Ｔ_n-m は順次比較手段３０５によって計時値Ｔ_n と比
較され両計時値の比が定められた範囲内である時、図４
（ｅ）に示す一致信号を出力するとともに記憶手段３０
４は計時値読み出しを停止する。また、加算手段３０６
は図４（ｆ）に示すように記憶手段３０４から読み出さ
れる過去の計時値Ｔ_n-1 ，Ｔ_n-2 ，………Ｔ_n-m を累積
加算し比較手段３０５の一致信号により累積結果を出力
ラッチにラッチする。加算手段３０６の出力ラッチの出
力信号を図４（ｇ）に示す。

【００２０】加算手段３０６の出力ラッチの出力Ｐｏは
音響信号のピッチに対応した信号であり、クロック信号
ｃｋとの関係は、ピッチ周期＝Ｐｏ／ｃｋ［Ｈｚ］であ
る。ピッチ周期を高精度で求めようとすればクロック信
号の周波数を高くすれば良いことがわかる。また、図４
（ａ），（ｂ），（ｃ）から、ピッチ周期はＴ₀ ＋Ｔ
₁ ，Ｔ₁ ＋Ｔ₂ ，Ｔ₂ ＋Ｔ₃ …であることから、音響信
号の高調波によるピッチの誤抽出を防止することができ
る。以上が第１，第２のピッチ検出手段１０３，１０５
の説明である。

【００２１】上記の実施例では特徴抽出手段としてピッ
チ検出手段を例に説明したが、リズム検出手段、強弱検
出手段などを特徴抽出手段としてこの他にリズム検出手
段、強弱検出手段などがある。

【００２２】リズム検出手段は、入力信号を直流検波し
て微分し、この微分出力が一定値を超えた場合に、その
時点を音符の立ち上がりとする方式がある。この場合の
比較手段１０６は、カラオケメディアの歌とマイクロホ
ン入力の歌との音符の立ち上がり時刻の差を検出してこ
の差が大きいか小さいかを判定の基準とする。

【００２３】強弱検出手段は、入力信号を直流検波する
方式がある。比較手段１０６では、マイクロホン入力の
歌の直流検波値とカラオケメディアの歌の直流検波値と
の差を検出し、この差が大きいか小さいかを判定の基準
とする。

【００２４】上記の各実施例において第１，第２の振幅
制御手段１０７，１０８は、カラオケメディアの歌とマ
イクロホン入力の歌との差が大きい場合にマイクロホン
入力を絞るようにしている。しかし、ユーザは、自分の
声がカラオケ装置から出力されないと声量を上げること
も考えられる。これに対して、ユーザの歌の出力レベル
は一定にしておいて、カラオケメディアの歌の出力レベ
ルだけを調整する方法もある。すなわち、カラオケメデ
ィアの歌とマイクロホン入力の歌との差が大きい場合に
は、その差に応じてカラオケメディアの歌のレベルを上
げ、差が小さい場合にはカラオケメディアの歌のレベル
を絞ってしまうという方式である。

【００２５】上記の各実施例ではレーザディスクの音声
多重方式のアナログ音声を例に説明したが、カラオケメ
ディアには様々なものが市販されており、レーザディス
クのディジタル音声、通常のステレオ録音されたコンパ
クトディスク，コンパクトテープ、音声多重カラオケ方
式のコンパクトディスク，コンパクトテープなどのカラ
オケメディアでも同様に実施できる。

【００２６】レーザディスクのディジタル音声には、伴
奏が左チャンネル，右チャンネルにステレオで記録され
ている。このディジタル音声信号を利用できる場合に
は，第１の振幅制御手段１０７で振幅制御されたレーザ
ディスクの歌唱信号と、第２の振幅制御手段１０９で振
幅制御されたマイクロホン信号とを、独立に設けられた
２つの加算器で、左，右チャンネルにそれぞれ加えるよ
うにする。

【００２７】通常のステレオ録音されたコンパクトディ
スク，コンパクトテープを用いて、左チャンネル，右チ
ャンネルの音声帯域の同相成分を打ち消すことで伴奏音
だけを取り出し、カラオケにすることができるカラオケ
装置もある。このような場合には歌唱信号分離手段１０
２は、左チャンネルと右チャンネルの音声帯域の成分を
加算することにより、歌唱信号を取り出すことができ
る。

【００２８】音声多重カラオケ方式のコンパクトディス
ク，コンパクトテープでは、左チャンネルに伴奏信号
が、右チャンネルに歌唱信号が記録されている。このよ
うな音声多重カラオケ方式のコンパクトディスク，コン
パクトテープを使用する場合には請求項１に記載のよう
に歌唱信号分離手段は不要である。

【００２９】

【発明の効果】各請求項に記載の構成によると、これら
２つの信号の特徴がよく似ている場合には、その度合い
に応じてカラオケメディアに記録されている歌唱信号の
割合を小さくし、似ていない場合には、その度合いに応
じてカラオケメディアに記録されている歌唱信号の割合
を大きくして出力する。

【００３０】したがって、ユーザが間違った歌い方をし
ている場合にはカラオケメディアに記録された正しい歌
を聴くことができるので、容易に正しい歌い方に修正で
きるという実用上優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のカラオケ装置の構成図であ
る。

【図２】同実施例における比較手段と第１，第２の振幅
制御手段の制御の様子の説明図である。

【図３】同実施例における第１，第２の特徴検出手段の
具体的な構成図である。

【図４】図３の各部分の波形図である。

【図５】従来のカラオケ装置の構成図である。

【符号の説明】

１０１ レーザディスク再生装置〔カラオケメディア
再生装置〕 １０２ 歌唱信号分離手段 １０３，１０５ 第１，第２のピッチ検出手段〔特徴
検出手段〕 １０４ マイクロホン １０６ 比較手段 １０７，１０８ 第１，第２の振幅制手段 １０９ 加算器 １１０ 出力端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 公治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラオケメディアを再生するカラオケメ
   ディア再生装置と、前記カラオケメディア再生装置が出
   力する歌唱信号から特徴を抽出する第１の特徴検出手段
   と、利用者の音声信号を検出するマイクロホンと、前記
   マイクロホンの出力信号から特徴を抽出する第２の特徴
   検出手段と、前記第１，第２の特徴検出手段の両出力信
   号を比較する比較手段と、前記比較手段の出力する比較
   結果に基づいて前記カラオケメディア再生装置からの歌
   信号の出力レベルを制御する第１の振幅制御手段と、前
   記比較手段の出力する比較結果に基づいて前記マイクロ
   ホンからの音声信号の出力レベルを制御する第２の振幅
   制御手段と、前記カラオケメディア再生装置が出力する
   伴奏信号と前記第１，第２の振幅制御手段のそれぞれの
   出力信号とを入力として、加算信号を出力する加算器と
   を設けたカラオケ装置。
2. 【請求項２】 カラオケメディアを再生するカラオケメ
   ディア再生装置と、前記カラオケメディア再生装置の出
   力信号から歌信号を抽出する歌唱信号分離手段と、前記
   歌唱信号分離手段から出力される歌唱信号から特徴を抽
   出する第１の特徴検出手段と、利用者の音声信号を検出
   するマイクロホンと、前記マイクロホンの出力信号から
   特徴を抽出する第２の特徴検出手段と、前記第１，第２
   の特徴検出手段の両出力信号を比較する比較手段と、前
   記比較手段の出力する比較結果に基づいて前記カラオケ
   メディア再生装置からの歌信号の出力レベルを制御する
   第１の振幅制御手段と、前記比較手段の出力する比較結
   果に基づいて前記マイクロホンからの音声信号の出力レ
   ベルを制御する第２の振幅制御手段と、前記カラオケメ
   ディア再生装置が出力する伴奏信号と前記第１，第２の
   振幅制御手段のそれぞれの出力信号とを入力として、加
   算信号を出力する加算器とを設けたカラオケ装置。
3. 【請求項３】 第１，第２の特徴検出手段がピッチ検出
   手段であることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のカラオケ装置。
4. 【請求項４】 第１，第２の特徴検出手段がリズム検出
   手段であることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載のカラオケ装置。
5. 【請求項５】 第１，第２の特徴検出手段が強弱検出手
   段であることを特徴とする請求項１または請求項２記載
   のカラオケ装置。
6. 【請求項６】 比較手段は２つの入力信号の差が大きい
   場合には、その差に応じて前記第２の振幅制御手段の振
   幅を小さくするよう制御し、２つの入力信号の差が小さ
   い場合には、その差に応じて前記第１の振幅制御手段の
   振幅を小さくするよう制御することを特徴とする請求項
   １または請求項２記載のカラオケ装置。
7. 【請求項７】 比較手段は２つの入力信号の差が小さい
   場合には、その差に応じて第１の振幅制御手段の振幅を
   小さくするよう制御することを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載のカラオケ装置。