JPH0563197U - ステレオ用ボイスキャンセル回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な構成でステレオモードでのボイスキャン
セルを実現する。 【構成】伴奏信号と中間位置に定位したボーカル信号と
がミックスされた左右の音声信号に対するステレオ用ボ
イスキャンセル回路において、左右の音声信号に対して
それぞれローパスフィルタ１４，２４と、ハイパスフィ
ルタ１３，２３と左右の音声信号の差信号形成回路１
５，２５とが設けられ、差信号形成回路１５，２５より
ボーカル信号をキャンセルした中域の差信号が出力さ
れ、ローパスフィルタ１４，２４によって伴奏信号の低
域が抽出され、ハイパスフィルタ１３，２３によって伴
奏信号の高域が抽出されると共に、それぞれの音声信号
におけるローパスフィルタ１４，２４、ハイパスフィル
タ１３，２３および差信号形成回路１５，２５の各出力
がミックスされてボーカル信号がキャンセルされたステ
レオ用の伴奏信号ＳＬ，ＳＲが得られるように構成され
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、カラオケセットなどに搭載して好適なステレオ用ボイスキャンセ ル回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ビデオディスクＶＤやコンパクトディスクＣＤなどを記録媒体として使用した カラオケセットなどでは、その再生音声信号として曲の伴奏信号（ＢＧＭ）のみ 出力されるタイプのものと、伴奏信号の他にプロの歌手などによるボーカル信号 （歌詞）が吹き込まれているタイプのものとがある。

【０００３】 ボーカル信号があると、初心者でも気軽にその曲を伴奏付きで練習できるから 、非常に便利である反面、ある程度その曲に慣れてくると、今度は逆にこのボー カル信号が邪魔になってくることはカラオケファンならずともよく経験する。

【０００４】 そのため、この種カラオケセットにはボーカル信号を適切にキャンセルしたり 、そのボリュームを任意に調整できるような機能を持たせたボイスキャンセル回 路が設けられている場合がある。

【０００５】 ボイスキャンセル回路はボーカル信号を伴奏用のオーケストラに対して図３に 示すようにそのほぼ中間の位置で収音するようになされており、つまりボーカル 信号が伴奏信号に対して中間の位置に定位していることを前提として構成されて いる。

【０００６】 図４は従来から知られているボイスキャンセル回路１０の一例を示す系統図で あって、図５の波形図を参照しながら説明すると、端子１１と２１には再生され たステレオ用の左右の音声信号Ｌ，Ｒが供給され、これらがミキサ４０で混合さ れる（図５Ａ）。混合された信号（音声信号）はハイパスフィルタ４１で特に伴 奏信号の高域成分（例えば、３〜４ＫＨｚ以上）が抽出され、ローパスフィルタ ４２でその低域成分（例えば、２００Ｈｚ以下）が抽出される（図５Ｂ，Ｄ）。

【０００７】 左右の音声信号Ｌ．Ｒはさらに差信号形成回路４３に供給される。上述したよ うにボーカル信号の殆どは伴奏信号の中間の位置に定位しているので、ボーカル 信号は左右の音声信号Ｌ，Ｒのどちらにも同じ成分（同相の成分）が含まれてい ると考えられる。したがって、左右の音声信号Ｌ，Ｒの差をとることによって完 全ではないがボーカル信号をある程度キャンセルできる。

【０００８】 図５Ｃに示すような差信号（例えば、１ＫＨｚ以上）を形成すると、ボーカル 信号のみならず他の信号、つまり伴奏信号をもキャンセルされる場合があるので 、図４の従来例ではローパスフィルタ４２の出力であるローパス出力とさらに加 算器４４で加算される（図５Ｅ）。

【０００９】 また、この差信号成分にはボーカル信号のうち若干ではあるがエコー成分もそ の中域（１〜４ＫＨｚ程度）に含まれていると考えられるから、加算出力ＳＡは さらにバンド・エルミネート・フィルタ（若しくはバンドパスフィルタ）４５に 供給されてエコー成分が存在する中域成分が減衰処理される。減衰処理されたこ のバンドエルミネート出力ＳＢ（図５Ｆ）がその後、ハイパスフィルタ４１のハ イパス出力と加算器４６で加算されて図５Ｇに示すような帯域特性の出力信号Ｓ Ｏがその出力端子４７に得られる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

出力端子４７にはボーカルがそのほぼ全帯域に亘り適切に減衰された伴奏信号 が得られるが、図４の構成からも明らかなようにこの出力信号ＳＯはモノラル信 号である。再生された音声信号はステレオ信号であったが、上述した処理を施す ことによってモノラルの信号しか得ることができない。

【００１１】 もし、図４の構成でボイスキャンセルされた出力信号をステレオで得るには、 同じような処理系統をもう１つ追加しなくてはならないので、回路規模が増えて しまう。これはコストアップにつながるので余り得策な手段とは言い難い。

【００１２】 そこで、この考案はこのような従来の課題を解決したものであって、回路構成 を複雑化することなく、ステレオ用のボイスキャンセル回路を実現したものであ る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

上述の課題を解決するため、この考案においては、伴奏信号と中間位置に定位 したボーカル信号とがミックスされた左右の音声信号に対するステレオ用ボイス キャンセル回路において、 上記左右の音声信号に対してそれぞれローパスフィルタと、ハイパスフィルタ と上記左右の音声信号の差信号形成回路とが設けられ、 上記差信号形成回路よりボーカル信号をキャンセルした中域の差信号が出力さ れ、 上記ローパスフィルタによって伴奏信号の低域が抽出され、上記ハイパスフィ ルタによって伴奏信号の高域が抽出されると共に、 それぞれの音声信号における上記ローパスフィルタ、ハイパスフィルタおよび 差信号形成回路の各出力がミックスされてボーカル信号がキャンセルされたステ レオ用の伴奏信号が得られるようになされたことを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】

図１および図２に示すように、左右の音声信号Ｌ，Ｒに対してそれぞれローパ スフィルタ１４，２４と、ハイパスフィルタ１３，２３と、左右の音声信号Ｌ， Ｒの差信号形成回路１５，２５とが設けられる。

【００１５】 差信号形成回路１５，２５よりボーカル信号をキャンセルした中域の差信号が 出力され、ローパスフィルタ１４，２４によって伴奏信号の低域が抽出され、ハ イパスフィルタ１３，２３によって伴奏信号の高域が抽出される。

【００１６】 そして、それぞれの音声信号におけるローパス出力、ハイパス出力および差信 号がミックスされる。この処理によって左右の音声信号Ｌ，Ｒのそれぞれのチャ ネルに対してボーカル信号がキャンセルされた左右の音声信号（伴奏信号）ＳＬ ，ＳＲが得られる。つまり、ステレオ用の出力再生信号（伴奏信号）が得られる 。この場合の回路構成は非常にシンプルである。

【００１７】

【実施例】

続いて、この考案に係るステレオ用ボイスキャンセル回路の一例を図を参照し て詳細に説明する。

【００１８】 図１はこの考案におけるボイスキャンセル回路１０の一例を示すもので、端子 １１，２１にはＣＤなどで再生された左右の音声信号Ｌ，Ｒが供給される。これ ら音声信号Ｌ，Ｒはそれぞれ上述したように伴奏信号とボーカル信号とがミック スされたステレオ信号であって、それぞれの音声信号Ｌ，Ｒはバッファアンプ１ ２，２２を介してボイスキャンセル処理系１０Ｌ，１０Ｒに供給される。

【００１９】 ボイスキャンセル処理系１０Ｌ，１０Ｒはそれぞれ同一に構成されているので 、本例では音声信号Ｌの処理系について説明する。端子１１に供給された音声信 号は上述したように伴奏信号とボーカル信号とがミックスされた信号であって、 バッファアンプ１２を通過した音声信号Ｌはハイパスフィルタ１３に供給されて 、音声信号Ｌの高域成分ＬＨ（例えば、４ＫＨｚ以上）が抽出される（図２Ａ， Ｂ）。高域成分は殆ど伴奏信号の高域成分で占められている。

【００２０】 音声信号Ｌはローパスフィルタ１４にも供給されてその低域成分ＬＬが抽出さ れる（図２Ｃ）。この低域成分ＬＬは例えば２００Ｈｚ以下の周波数成分であっ て、したがってこの低域成分ＬＬの中にはボーカル信号よりは伴奏信号の低域成 分がその殆どを占める。

【００２１】 音声信号Ｌはさらに差動アンプなどで構成された差信号形成回路１５にも供給 される。差信号形成回路１５にはバッファアンプ２２を通過した他方の音声信号 Ｒが供給され、音声信号ＬとＲの差が求められる（図２Ｃ）。上述したようにボ ーカル信号は伴奏信号に対して中間的な位置に定位しているから、ボーカル信号 はほぼ同じような割合で左右の音声信号Ｌ，Ｒに同相状態で含まれていると考え られる。

【００２２】 そのため、このように左右の音声信号Ｌ，Ｒの差をとればそれぞれに含まれて いるボーカル信号（３００Ｈｚから４ないし５ＫＨｚ）がキャンセルされると共 に、伴奏信号もその低域成分（１ＫＨｚ程度までの信号成分）が一部キャンセル される。このようなことから、差信号（Ｌ−Ｒ）は主として伴奏信号の中域以上 （例えば、１ＫＨｚ以上）の周波数成分が含まれることになる。

【００２３】 差信号（Ｌ−Ｒ）中にはボーカル信号のエコー成分も含まれているが、その量 は僅かであるので、本例ではこのエコー成分に対するキャンセル処理は省いてい る。

【００２４】 差信号（Ｌ−Ｒ）とローパス出力ＬＬとはそれぞれレベル調整用の抵抗器１６ ，１７を介して加算器１８に供給されて両者がミックス処理され、伴奏信号中の 低域成分が補充される。

【００２５】 次に、この加算出力が加算器１９でハイパス出力ＬＨとミックスされる（図２ Ｄ）。この処理によって、高域成分が補償された出力信号ＳＬが得られる。した がって、この出力再生信号ＳＬはボーカル信号が殆ど含まれていない伴奏信号と なり、しかもこの伴奏信号はＬチャネルに関する伴奏信号である。

【００２６】 Ｒチャネルに関するボイスキャンセル処理系１０Ｒも同様に構成されている。 ２３はハイパスフィルタ、２４はローパスフィルタ、２５は差動アンプで構成さ れた差信号形成回路である。また、２６、２７はレベル調整用の抵抗器、２８、 ２９は加算器、３０がＲチャネルの出力端子である。

【００２７】 この構成においても、それぞれのフィルタ２３，２４で高域と低域のフィルタ リング処理がなされると共に、差信号形成回路２５で左右音声信号Ｌ，Ｒの差を とることによってそれぞれに含まれていたボーカル信号がほぼキャンセルされる 。そして、ローパス出力ＲＬと差信号（Ｒ−Ｌ）をミックスし、さらにハイパス 出力ＲＨとミックスすることによって、出力端子３０にはボーカル信号が効果的 に抑圧されたＲチャネル用の出力再生信号（伴奏信号）ＳＲが得られる。

【００２８】 このように左右の音声信号Ｌ，Ｒの差をとることによって左右の音声信号Ｌ， Ｒに同相で含まれているボーカル信号を完全ではないまでも十分に抑圧でき、伴 奏信号の信号成分についてはハイパスフィルタ１３，２３とローパスフィルタ１ ４，２４を設けて補っている。そのため、伴奏信号の音質を損なうことなくステ レオモードでボイスキャンセルされた出力再生信号ＳＬ，ＳＲを得ることができ る。

【００２９】 このようにボイスキャンセルされた出力再生信号ＳＬ，ＳＲは図示はしないが 、カラオケセットなどに接続されたマイクからの音声（ボーカル）とミックスさ れてスピーカより放音される。

【００３０】 なお、上述した実施例は差信号形成回路１５，２５でボーカル信号をほぼ完全 にキャンセルするような構成としているが、この差信号形成回路１５，２５の入 力段にそれぞれレベル調整手段を設け、これらで入力レベルを調整すれば、任意 のレベルに制限されたボーカル信号を伴奏信号と共に出力することができるなど 、種々の変形が可能である。

【００３１】

【考案の効果】

以上のように、この考案に係るボイスキャンセル回路では、左右の音声信号の 差をとってボーカル信号をキャンセルしながら、このキャンセル処理によって生 ずる特定帯域での伴奏信号の減衰をローパス出力とハイパス出力によって補うよ うにしたものである。

【００３２】 これによれば、同相状態で含まれるボーカル信号を効果的に抑圧できると共に 、伴奏信号の帯域はあまり影響されないので、伴奏信号の音質を損なうことなく ステレオモードのボイスキャンセル後の再生信号が得られる特徴を有する。

【００３３】 そして、その回路構成が簡単であるために、コストアップを招来することなく ステレオモードでのボイスキャンセル回路を実現できる実益を有する。したがっ て、この考案は上述したようなＣＤやＶＤを使用したカラオケセットなどに搭載 して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係るステレオ用ボイスキャンセル回
路の一例を示す系統図である。

【図２】その動作説明に供する波形図である。

【図３】ボーカル信号の定位位置を説明するための図で
ある。

【図４】従来のボイスキャンセル回路の系統図である。

【図５】その動作説明に供する波形図である。

【符号の説明】

１０ ボイスキャンセル回路 １０Ｌ，１０Ｒ ボイスキャンセル処理系 １３，２３ ハイパスフィルタ １４，２４ ローパスフィルタ １５，２５ 差信号形成回路 ＳＬ，ＳＲ ボイスキャンセルされた再生信号

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 伴奏信号と中間位置に定位したボーカル
   信号とがミックスされた左右の音声信号に対するステレ
   オ用ボイスキャンセル回路において、 上記左右の音声信号に対してそれぞれローパスフィルタ
   と、ハイパスフィルタと上記左右の音声信号の差信号形
   成回路とが設けられ、 上記差信号形成回路よりボーカル信号をキャンセルした
   中域の差信号が出力され、 上記ローパスフィルタによって伴奏信号の低域が抽出さ
   れ、上記ハイパスフィルタによって伴奏信号の高域が抽
   出されると共に、 それぞれの音声信号における上記ローパスフィルタ、ハ
   イパスフィルタおよび差信号形成回路の各出力がミック
   スされてボーカル信号がキャンセルされたステレオ用の
   伴奏信号が得られるようになされたことを特徴とするス
   テレオ用ボイスキャンセル回路。