JPH06295191A - 歌唱練習装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歌唱の練習に不適切な音声信号であることを
検出し、無意味な練習を行う必要のない歌唱練習装置を
提供することを目的とする。 【構成】 再生手段１より再生された音声信号から歌唱
信号を抽出する歌唱信号抽出手段５０の出力振幅のレベ
ルをレベル判定手段５１で判定し、歌唱信号処理手段１
３の動作を停止することにより、不正確な評価をおこな
わないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコー
ダ、ビデオディスクプレーヤ等の映像信号を再生しうる
機器または、歌唱信号処理機器において、再生される歌
唱または、外部から入力された歌唱によりカラオケ用機
器として利用する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、音響機器のなかで伴奏だけの音声
信号を再生し、それにあわせてマイクロホン入力の信号
を合成して歌を歌うという、いわゆる「カラオケ装置」
と称する装置が一般家庭あるいは業務用として普及して
いる。特にカラオケを実施する時には、歌詞を画面に表
示したり、雰囲気を盛り上げるための手段として、映像
を同時に使用することが広く実施されている。その際、
使用されるメディアとして、カラオケ用の歌唱信号も記
録されたビデオテープやビデオディスクが使用されてお
り、それらのカラオケ用メディアには、カラオケ用の音
声信号（伴奏）とは別に模範の歌唱信号が記録されてい
るのが一般的である。

【０００３】この模範の歌唱信号は、カラオケのお手本
として、カラオケの練習に利用されると同時に歌い手の
歌唱力を判定するときの基準として使われる場合があ
る。

【０００４】このようなカラオケ装置について以下、従
来例として図面を用いて説明する。図８は従来のカラオ
ケ装置の構成を示したものである。

【０００５】図８において、１は模範歌唱信号を含むビ
デオディスクなどを再生する再生手段で、２は再生され
た音声の第１チャンネルを出力する音声出力端、３は再
生された音声の第２チャンネルを出力する音声出力端、
４は再生された映像信号を出力する映像信号出力端であ
る。５は歌い手の歌声を信号に変換するマイクロホン、
６はマイクロホン入力部、７はマイクロホン５の信号を
適切な振幅に増幅する増幅手段、８は再生手段１の出力
である第１と第２の音声チャンネル信号と増幅手段７の
出力を加算合成する合成手段、９は合成された音声信号
の波形や振幅を整えてアンプやスピーカやテレビ受像機
に出力できるようにする音声処理手段、１０、１１は音
声処理手段の２チャンネルの出力を出力する音声出力
端、１２は再生手段１の音声出力から歌唱信号を抽出す
る歌唱信号抽出手段、１３は、囲みの部分が歌唱信号抽
出手段１２の出力信号を処理する歌唱信号処理手段で、
そのうち、１４は抽出された歌唱信号の音程を検出する
音程検出手段、１５はマイクロホン信号から音程を検出
する音程検出手段、１６は歌唱信号の音程とマイクロホ
ン信号の音程の検出結果を比較する比較手段、１７は比
較結果を表示する表示手段で構成されている。

【０００６】以上のように構成された従来のカラオケ装
置について動作を説明する。ここで、再生手段１は、こ
こではビデオディスクの再生手段を例にして説明する。

【０００７】一般にカラオケ用のビデオディスクは、複
数の音声信号のなかの一対のチャンネルに、第１のチャ
ンネルに伴奏、第２のチャンネルには伴奏と模範歌唱が
記録されている。この信号が音声出力端２、３より出力
される。また、カラオケ用ビデオディスクには、雰囲気
を盛り上げる映像と歌の歌詞が記録され歌い易くなって
おり、映像信号出力端４よりテレビ受像機などへ出力さ
れる。

【０００８】また、歌い手は伴奏にあわせて歌い、その
歌声がマイクロホン５によって信号に変換され、マイク
ロホン入力部６からその信号が入力された後、増幅手段
７で適切な振幅にされ、合成手段８に入力される。合成
手段８は、再生手段１の２チャンネルの出力と増幅手段
７の出力を合成する。合成された信号は音声処理手段９
で、波形や振幅などを整えられ、出力端１０、１１から
アンプ、スピーカあるいは、テレビ受像機に出力され
る。これによって、再生された音声信号と歌声が重畳さ
れ、歌を楽しむ、あるいは練習ができるようになる。

【０００９】また、再生された音声信号は歌唱信号抽出
手段１２に入力され、歌唱信号が抽出される。歌唱信号
抽出手段１２は、２チャンネルの音声信号から歌唱信号
を抽出するもので、具体的には、減算手段等を有し、伴
奏と模範歌唱を含む第２のチャンネル信号から伴奏だけ
の第１のチャンネル信号を減算して、伴奏をキャンセル
し、模範歌唱を抽出するものである。

【００１０】抽出された模範歌唱信号は、歌唱信号処理
手段１３で処理される。歌唱信号処理手段１３では、ま
ず、音程検出手段１４によって、抽出された模範歌唱信
号の音程が検出される。また、マイクロホン信号の音程
が音程検出手段１５で検出される。

【００１１】ここで、音程検出手段１４、１５の具体例
を図９に示す。図９において、２０は抽出された歌唱信
号あるいは増幅されたマイクロホン信号が入力される入
力端、２１は直流成分をカットし、声の基本波成分に帯
域制限する帯域制限手段、２２は帯域制限された信号か
ら交流中心であるゼロクロスのポイントを検出し、その
周期を計測する周期計測手段で、２３は周期計測手段の
結果を出力する出力端である。このような構成の音程検
出手段１４、１５において、入力された音声信号から基
本波成分を抽出され、抽出された信号のゼロクロス周期
が計測され、音程値が出力端２３より出力される。

【００１２】検出された模範歌唱信号の音程とマイクロ
ホンの信号の音程は、模範歌唱信号を基準として、比較
手段１６で比較される。比較された結果に差があれば、
比較手段１６は比較結果を手段し、表示手段１７でその
差を知らせる。

【００１３】この表示手段１７は、どのくらい音程に差
があったかを数値で表示する場合や単に模範歌唱と違う
ことを表示する場合などがある。

【００１４】このようにして、模範歌唱信号を基準に模
範歌唱と歌い手の音程の差が比較され、表示によって指
摘されるので、歌いながら練習することができた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、伴奏がうまくキャンセルされずに模範歌唱信号
が抽出されると、伴奏の消え残りのために正しく模範歌
唱の音程が検出されずに、歌い手の評価が不正確になる
という問題点を有していた。

【００１６】すなわち、ビデオディスクに記録された第
１のチャンネルの伴奏信号と第２のチャンネルの伴奏信
号に位相や振幅の差がある場合があり、その時には、キ
ャンセルがうまくいかない。そのため、伴奏が消え残
り、音程検出手段では、模範歌唱信号と区別がつかない
ので、正確な音程検出ができずに評価が、意味をもたな
くなる。また、ビデオディスクが、カラオケ用とは別の
ステレオ音声のソフトであった場合も、再生手段１で再
生されてしまうと、区別することができないので、意味
のない比較と表示がなされてしまう。

【００１７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、歌唱信号の抽出結果を判定し、伴奏の消え残りが多
い場合やステレオ音声の場合は、歌唱信号の処理を停止
あるいは、抽出結果の判定を報知することで、適切でな
い音声信号の場合を区別し、精度の高い評価で練習が行
える歌唱練習装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の歌唱練習装置は、再生された音声から歌唱信
号を抽出する歌唱信号抽出手段と、歌唱信号抽出手段の
出力から信号レベルを検出するレベル判定手段と、歌唱
信号抽出手段の出力を処理する歌唱信号処理手段とを備
え、レベル判定手段の出力によって前記歌唱信号処理手
段の動作を停止する構成を有している。

【００１９】また、再生された音声から歌唱信号を抽出
する歌唱信号抽出手段と、歌唱信号抽出手段の出力から
信号レベルを検出するレベル判定手段と、レベル判定手
段の出力の結果を報知する報知手段を備えた構成を有し
ている。

【００２０】

【作用】本発明の歌唱練習装置は、上記した構成によ
り、不適切な音声信号であることを検出し、動作を停止
あるいは報知するので、無意味な練習を行う必要がな
く、精度の高い評価による練習を行なうことできるもの
である。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例について図面を
参照しながら説明する。

【００２２】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
ブロック図である。図１において、１はビデオディスク
などの再生手段、２、３は再生された音声を出力する音
声出力端、４は再生された映像信号を出力する映像信号
出力端、５はマイクロホン、６はマイクロホン入力部、
７はマイクロホン信号を増幅する増幅手段、８は再生さ
れた音声信号とマイクロホン信号を合成する合成手段、
９は合成された信号をアンプ、スピーカあるいはテレビ
受像機に出力できるように波形や振幅を整える音声処理
手段、１０、１１は音声処理手段９の信号を出力する出
力端、１３は囲みの部分が歌唱信号処理手段で、そのう
ち１４は再生された音声に含まれる模範歌唱信号の音程
を検出する音程検出手段、１５はマイクロホン信号の音
程を検出する音程検出手段、１６は音程検出手段１４と
音程検出手段１５の音程検出結果を比較する比較手段、
１７は比較手段の結果を表示する表示手段であり、以上
の構成要素は従来例で示したものと同じもので、同一番
号で示した。

【００２３】また、５０は再生された音声信号から模範
の歌唱信号を抽出する歌唱信号抽出手段、５１は歌唱信
号抽出手段５０の出力信号のレベルを判定するレベル判
定手段である。

【００２４】以上のように構成された本発明の第１の実
施例について説明する。再生手段１は、従来例と同様
に、ビデオディスクの再生手段とする。

【００２５】一般にカラオケ用のビデオディスクには、
第１のチャンネルに伴奏、第２のチャンネルには伴奏と
模範歌唱が記録されていることは前に説明した。この信
号が音声出力端２、３より出力される。また、カラオケ
用ビデオディスクには、雰囲気を盛り上げる映像と歌の
歌詞が記録され歌い易くなっており、映像信号出力端４
よりテレビ受像機などへ出力される。

【００２６】また、歌い手は伴奏にあわせて歌い、その
歌声がマイクロホン５によって信号に変換され、マイク
ロホン入力部６からその信号が入力された後、増幅手段
７で適切な振幅にされ、合成手段８に入力される。合成
手段８は、再生手段１の２チャンネルの出力と増幅手段
７の出力を合成する。合成された信号は音声処理手段９
で、波形や振幅などを整えられ、音声処理手段９の出力
は、出力端１０、１１からアンプ、スピーカあるいあは
テレビ受像機に出力される。これによって、再生された
音声信号と歌声が重畳され、歌を楽しむあるいは練習が
できるようになる。

【００２７】次に、再生手段１で再生された２チャンネ
ルの音声信号は歌唱信号抽出手段５０で歌唱信号が抽出
される。

【００２８】ここで、歌唱信号抽出手段５０について具
体例をあげて説明する。図２は歌唱信号抽出手段の具体
例の構成を示す図である。

【００２９】図２において、６０は第１のチャンネルの
音声信号が入力される入力端、６１は第２のチャンネル
の音声信号が入力される入力端で、図１の歌唱信号抽出
手段の入力に相当する。６２は、電圧によって増幅度が
変化する電圧制御増幅器、６３は電圧制御増幅器の出力
と第２のチャンネルの音声信号を減算する減算手段、６
４は減算結果を出力する出力端、６５は電圧制御増幅器
を制御する電圧制御増幅器制御手段、６６は電圧制御増
幅器制御手段６５が動作を終了したことを出力する結果
出力端である。

【００３０】以上のように構成された歌唱信号抽出手段
５０について動作を説明する。まず、再生手段１より再
生された第１のチャンネル信号は入力端６０より入力さ
れ、電圧制御増幅器６２に入力される。この第１のチャ
ンネル信号には通常伴奏だけが存在する。また、再生手
段１より再生された第２のチャンネル信号は入力端６１
より入力される。この第２のチャンネル信号には伴奏と
歌唱信号が存在する。

【００３１】つぎに、電圧制御増幅器６２は、電圧制御
増幅器制御手段６５によって電圧が制御され、第１のチ
ャンネル信号の振幅を設定し、減算手段６３に出力す
る。減算手段６３は、電圧制御増幅器６２の出力と入力
端６１より入力された第２のチャンネル信号を減算し、
出力端６４より信号を出力する。

【００３２】ここで、もし、電圧制御増幅器６２を出力
された第１のチャンネル信号の伴奏信号と第２のチャン
ネル信号の伴奏信号の振幅と位相が一致していれば、減
算手段６３の出力の振幅はほぼ０に近くなる。しかし、
そうでないときは、電圧制御増幅器制御手段６５が減算
手段６３の出力を誤差として判定し、減算手段６３の出
力が最小になるように電圧制御増幅器６２の制御電圧を
制御する。

【００３３】ここで、電圧制御増幅器制御手段６５に
は、第１のチャンネルの信号も入力されているが、これ
は、音声信号のない場合に、出力端６４の振幅が０に近
くなり、電圧制御増幅器６２の制御電圧設定が、正しく
行えないことがあるので、第１と第２のチャンネル信号
があるかないかを検出し、信号がある時に上記の動作を
行うようにするものである。

【００３４】さらに、電圧制御増幅器制御手段６５に第
１のチャンネルの信号が入力されているのは、第１のチ
ャンネル信号と出力端６４の信号の位相を比較し、電圧
制御増幅器６２の制御電圧を決めるためのものである。
たとえば、第１のチャンネル信号が増加の方向であっ
て、出力端６４の信号も増加の方向というように同一位
相であれば、電圧制御増幅器６２の増幅度が小さいため
充分キャンセルできてないことになり、電圧制御増幅器
制御手段６５は電圧制御増幅器６２の増幅度をあげる必
要がある。逆に、第１のチャンネル信号と出力端６４の
出力信号の位相が反対であれば減衰しすぎなので、電圧
制御増幅器制御手段６５は電圧制御増幅器６２の増幅度
をさげるように動作する。

【００３５】このようにして、歌唱信号抽出手段５０で
は、電圧制御増幅器制御手段６５が出力端６４の振幅を
最小となるように電圧制御増幅器６２を制御し、最小に
なると動作を終了する。動作が終了すると結果出力端６
６より、レベル検出手段５１に終了を知らせる。

【００３６】この場合、上記のような動作を行うために
は、お手本の歌唱部分のない部分で行う必要がある。そ
のため、歌には歌唱部のない前奏で上記の動作が行われ
る。動作の時間は、電圧制御増幅器制御手段６５をマイ
コン等で構成させれば、約２秒以内で終了することがで
きる。この時、ディスク等に記録されたカラオケの曲は
各々の曲がチャプタと呼ばれる区分で分けられるので、
上記の制御動作をチャプタの頭で行うようにすれば、選
曲毎に、且つ確実に伴奏がキャンセルすることができ
る。

【００３７】このようにして抽出された歌唱信号は、歌
唱信号処理手段１３で、マイクロホン信号と音程を比較
され、結果が表示される。歌唱信号処理手段１３の動作
については、従来例と同様で、歌唱信号とマイクロホン
信号が、それぞれ音程検出手段１４と１５により音程が
検出され、比較手段１６で歌唱信号を基準に音程の差が
比較されて、表示手段で結果が示される。音程検出手段
１４、１５の構成も図９に示した構成と同様である。

【００３８】さて、いままでの例では、第１のチャンネ
ルの伴奏信号と第２のチャンネルの伴奏信号が、振幅を
調整させればキャンセルできる場合で説明したが、実際
には、振幅だけでなく第１のチャンネルの伴奏と第２の
チャンネルの伴奏信号に位相差がある場合がある。ある
いは、最初からステレオ信号の形態で伴奏が記録されて
おり、第１と第２のチャンネルの伴奏信号が全く異なる
場合がある。

【００３９】このままでは、歌唱信号処理手段１３の音
程検出手段１４では、歌唱信号に伴奏が加算されたま
ま、音程検出を行うので、誤った音程検出となる。特に
伴奏は、歌唱信号と異なり、さまざまな音色の楽器の信
号から構成されるので、正確な音程検出の妨げとなる。

【００４０】そこで、このように、歌唱信号抽出手段５
０が伴奏を充分キャンセルできていない場合は、歌唱信
号抽出手段５０の出力端より、レベル判定手段５１で、
伴奏の消え残りが多いことを検出判定する。

【００４１】図３は、このレベル判定手段５１の具体的
な構成例を示す図である。図３において、７０は歌唱信
号抽出手段５０の出力を入力する入力端、７１は入力さ
れた歌唱信号を帯域制限する帯域制限手段、７２は帯域
制限された信号の信号振幅が一定値以上かどうかを判定
し、パルスとして出力するレベル検出手段、７３はレベ
ル検出手段の出力結果の時間幅を計測し、一定時間以上
であれば、出力信号を出す時間検出手段、７４は、歌唱
信号抽出手段５０の結果出力を入力する終了結果入力
端、７５は時間検出手段の判定結果を歌唱信号処理手段
１３に出力する判定結果出力端である。

【００４２】以上のように構成されたレベル判定手段５
１について動作を説明する。まず、歌唱信号抽出手段５
０の出力が入力端７０から入力され、帯域制限手段７１
に入力される。帯域制限手段７１は、入力信号から音程
検出手段１４で音程検出に妨げとなる帯域の信号を抜き
取る帯域制限フィルタで、インダクタンス、キャパシ
タ、抵抗などで構成できる。これは、つぎのレベル検出
手段７２で、不必要な成分を除き精度を高めるのに効果
があるが、必ずある必要はない。

【００４３】帯域制限された信号は、レベル検出手段７
２で振幅が検出判定される。レベル検出手段７２は、モ
ノラルの伴奏信号をキャンセルした場合の帯域制限手段
７１の出力に比べ、大きい値を一定値とし、この一定値
と帯域制限手段７１の出力を比較して、大小関係を判定
する。判定結果を０、１のパルスで出力する。

【００４４】ここで、一定値の設定に関しては、歌唱信
号抽出手段５０が、回路の位相特性などから伴奏を完全
に０にすることができない場合があるので、一定値を、
モノラルの伴奏信号を正確にキャンセルしたときに比
べ、２から３倍の振幅値と設定すれば、判定の精度に余
裕がでてくる。

【００４５】次に、レベル検出手段７２の出力は、時間
検出手段７３に入力され、判定結果の時間が計測され
る。時間の計測は、レベル検出手段の出力のパルス幅を
測定することである。

【００４６】これは、歌唱信号抽出手段５０の位相特性
が悪く、減算に時間差が発生し、ヒゲ状の信号となる場
合があるが、音程検出の妨げとならず実害がないので、
このような短い時間のレベル検出結果を除外するためで
ある。

【００４７】また、時間検出手段７３では、一定時間以
上のパルスであると判定すると結果を維持し、判定結果
出力端７５より、歌唱信号処理手段１３に出力する。

【００４８】また、時間検出手段７３では、パルス幅の
判定を行うときには、歌唱信号抽出手段５０の終了結果
が入力される終了結果入力端７４の信号で判定を開始す
る。

【００４９】これは、歌唱信号抽出手段５０が動作を終
了しないうちは、伴奏信号が充分キャンセルできていな
いため、振幅の大きな信号が入力される場合があるの
で、その時は判定するのに値しないから、その時間は判
定を行わないようにするためである。

【００５０】また、この終了結果入力端７４の信号は、
歌唱信号抽出手段５０が曲の先頭で動作を行えば、それ
に伴ってレベル判定手段５１の判定も自動的に曲の先頭
で行うことができる。

【００５１】このような構成で、レベル判定手段５１
は、歌唱信号抽出手段５０の動作が終了した後に、歌唱
信号抽出手段５０の出力信号の振幅を一定値と比較し、
一定時間以上であれば、歌唱信号抽出手段５０が伴奏を
充分キャンセルできないことを判定する。

【００５２】なお、ここでは、結果終了入力端７４の信
号は、時間検出手段７３に入力されているが、レベル検
出手段７２においてレベル判定を停止する信号として使
われてもよい。

【００５３】つぎに、レベル判定手段５１の判定結果は
歌唱信号処理手段１３に入力される。

【００５４】歌唱信号処理手段１３では、レベル判定手
段５１の判定結果によって動作を停止する。

【００５５】たとえば、図１に示したように歌唱信号処
理手段１３内の比較手段１６にレベル判定手段５１の判
定結果が入力されるた場合、レベル判定手段５１が歌唱
信号処理手段５０で充分伴奏がキャンセルされてないと
判定すると、比較手段１６では比較動作を停止する。こ
れによって、比較結果の表示も停止する。

【００５６】なお、図１ではレベル判定手段５１の結果
が比較手段１６に入力されているが、音程検出手段１４
と１５に入力されて動作を停止してもよい。

【００５７】このような構成で、第１のチャンネルの信
号と第２のチャンネルの信号の伴奏が一致せず、歌唱信
号抽出手段５０で充分に伴奏をキャンセルできないとき
には、レベル判定手段５１が、信号振幅を検出、判定す
ることで、歌唱信号処理手段１３の動作を停止し、不正
確な音程の比較を行わないようにする。

【００５８】このように、本発明の第１の実施例の歌唱
練習装置を用いれば、音程比較に不適切な音声が再生さ
れても、再生信号から適当でないことを判別し、歌唱信
号処理の動作を停止することができるので、不正確な評
価を行わないですみ、また、装置自体の信頼性を確保で
きるという利点を有している。

【００５９】また、評価に必要な歌唱信号を抽出する手
段の出力を利用しているので、判定のために同じ回路が
いらないという利点もある。

【００６０】また、上記の第１の実施例では、歌唱信号
抽出手段５０が動作を終了したことをレベル判定手段５
１に出力することで、レベル判定手段５１の判定が開始
されていたが、レベル判定手段５１は歌唱信号抽出手段
５０にたよらずに動作を開始できる。

【００６１】このような構成を本発明の第２の実施例と
して説明する。図４は、第２の実施例の構成を示すブロ
ック図である。構成要素が第１の実施例と同じものは、
同一番号を付与してある。

【００６２】図４において、１はビデオディスクなどの
再生手段で、２、３は再生された音声を出力する音声出
力端、４は再生された映像信号を出力する映像信号出力
端、８２は再生手段が、曲のサーチを行い頭出しを終了
したことを知らせる頭出し信号出力端であり、第１の実
施例と異なるのは、再生手段１がこの頭出し信号出力端
を有する点である。

【００６３】５はマイクロホン、６はマイクロホン入力
部、７はマイクロホン信号を増幅する増幅手段、８は再
生された音声信号とマイクロホン信号を合成する合成手
段、９は合成された信号をアンプ、スピーカあるいはテ
レビ受像機に出力できるように波形や振幅を整える音声
処理手段、１０、１１は音声処理手段９の信号を出力す
る出力端、１３は歌唱信号処理手段で、そのうち１４は
再生された音声に含まれる模範歌唱信号の音程を検出す
る音程検出手段、１５はマイクロホン信号の音程を検出
する音程検出手段、１６は音程検出手段１４と音程検出
手段１５の音程検出結果を比較する比較手段、１７は比
較手段の結果を表示する表示手段であり、以上の構成要
素の内、再生手段１以外は、従来例および第１の実施例
で示したものと同じものである。

【００６４】また、８０は再生された音声信号から模範
の歌唱信号を抽出する歌唱信号抽出手段、８１は歌唱信
号抽出手段８０の出力信号のレベルを判定するレベル判
定手段である。

【００６５】ここで、第１の実施例と異なるのは、歌唱
信号抽出手段８０の構成とレベル判定手段８１の終了結
果入力端の入力信号が、再生手段１の頭出し信号出力端
８２の出力である点である。

【００６６】以上のように構成された本発明の第２の実
施例について説明する。まず、再生手段１で再生された
音声信号がマイクロホン５の出力信号と合成され出力さ
れる。また、再生手段１の音声信号が歌唱信号抽出手段
８０に入力されて歌唱抽出信号が抽出され、歌唱信号処
理手段１３で音程を検出され、歌唱信号を基準にマイク
ロホン信号の音程が比較評価され、結果が表示される。
以上動作は第１の実施例と同じである。

【００６７】さて、本実施例の歌唱信号抽出手段８０
は、第１の実施例と異なり、電圧制御増幅器制御手段６
５から動作を終了した結果を出力しない。

【００６８】図５は、歌唱信号抽出手段８０の具体的な
構成例で、図２に示した歌唱信号抽出手段から結果出力
端がないだけである。

【００６９】したがって、図４に示すようにレベル判定
手段８１は、歌唱信号抽出手段８０の出力だけが入力さ
れる。

【００７０】レベル判定手段８０の構成は第１の実施例
で説明したように、図３に示す構成のものと同じである
が、終了結果入力端７４には、再生手段１の頭出し信号
出力端から出力される頭出し出信号が入力される。

【００７１】この頭出し信号は、再生手段１がビデオデ
ィスクに記録された曲をサーチし、頭出しを終了したこ
とを知らせる信号である。一般に、ビデオディスクに
は、各曲毎にチャプタとよばれる区分がなされ、各チャ
プタに番号が付与されているのが普通である。チャプタ
番号はビデオディスクの位置情報として映像信号などに
重畳されており、映像信号が復調された後で、分離して
検出される。さらに、チャプタを指定してサーチする機
能は、通常の再生手段に備えられている場合が多い。

【００７２】そこで、ビデオディスクなどでカラオケを
楽しむときには、チャプタを指定し、サーチされた結
果、曲の頭出しがなされる。

【００７３】このような頭出しが終了したことを知らせ
る頭出し信号をレベル判定手段８１は入力とする。

【００７４】一方、再生手段１で再生された音声信号は
歌唱信号抽出手段８０で歌唱信号が前奏部分で検出され
る。歌唱信号抽出手段８０の出力は、レベル判定手段８
１に入力され、振幅判定が行われるが、このとき先の頭
出し信号を基準に、歌唱信号抽出手段８０が動作を終了
するのに必要な時間以上が経過した後に、判定動作をお
こなえば、歌唱信号抽出手段８０の構成や動作と関係な
く、レベル判定が行える。

【００７５】レベル判定手段８１が、伴奏のキャンセル
が不充分と判定すれば、歌唱信号処理手段１３の動作を
停止する。

【００７６】このような構成で、第１のチャンネルの信
号と第２のチャンネルの信号の伴奏が一致せず、歌唱信
号抽出手段８０で充分に伴奏をキャンセルできないとき
には、レベル判定手段８１が、信号振幅を検出、判定す
ることで、歌唱信号処理手段１３の動作を停止し、不正
確な音程の比較を行わないようにする。

【００７７】このように、本発明の第２の実施例の歌唱
練習装置を用いれば、再生手段の機能を利用するので、
歌唱信号抽出手段８０を複雑な構成とすることなく、音
程比較に不適切な音声が再生されても、再生信号から適
当でないことを判別し、歌唱信号処理の動作を停止する
ことができるので、不正確な評価を行わないですみ、ま
た、装置自体の信頼性を確保できるという利点を有して
いる。

【００７８】また、本発明の第１と第２の実施例では、
レベル判定手段５１あるいは８１の結果が歌唱信号処理
手段１３の動作を停止するだけであったが、歌を練習し
ている人に、判定結果がわかりにくい。

【００７９】そこで、歌唱抽出の結果で練習ができない
かどうかを報知する手段を備えた実施例を本発明の第３
の実施例として説明する。

【００８０】図６は、本発明の第３の実施例の構成を示
すブロック図である。図６において、１はビデオディス
クなどの再生手段で、２、３は再生された音声を出力す
る音声出力端、４は再生された映像信号を出力する映像
信号出力端である。

【００８１】５はマイクロホン、６はマイクロホン入力
部、７はマイクロホン信号を増幅する増幅手段、８は再
生された音声信号とマイクロホン信号を合成する合成手
段、９は合成された信号をアンプ、スピーカあるいはテ
レビ受像機に出力できるように波形や振幅を整える音声
処理手段、１０、１１は音声処理手段９の信号を出力す
る出力端、１３は歌唱信号処理手段で、そのうち１４は
再生された音声に含まれる模範歌唱信号の音程を検出す
る音程検出手段、１５はマイクロホン信号の音程を検出
する音程検出手段、１６は音程検出手段１４と音程検出
手段１５の音程検出結果を比較する比較手段、１７は比
較手段の結果を表示する表示手段である。

【００８２】また、５０は、再生された音声信号から歌
唱信号を抽出する歌唱信号処理手段である。

【００８３】以上の構成は、従来例および第１の実施例
と同じもので、同一番号を付与している。

【００８４】９１は歌唱信号抽出手段５０の出力信号レ
ベルを判定するレベル判定手段、１００は再生手段１で
再生された映像信号にレベル判定手段９１の結果を報知
する第２の表示手段、１０１は表示手段１００の出力を
出力する表示映像出力端である。

【００８５】ここで、レベル判定手段９１は、第１の実
施例のように、歌唱信号抽出手段５０の出力信号と終了
結果を入力とする点は同じであるが、判定結果を第２の
表示手段１００に出力する点が異なる。

【００８６】以上のように構成された本発明の第３の実
施例について動作を説明する。再生手段１は、従来例と
同様に、ビデオディスクの再生手段とする。動作は第１
の実施例と同じで、伴奏が記録されている第１のチャン
ネルと、伴奏と模範歌唱が記録されている第２のチャン
ネル信号が各々音声出力端２、３より出力される。ま
た、映像信号が、映像信号出力端４よりテレビ受像機な
どへ出力される。

【００８７】また、歌い手は伴奏にあわせて歌い、その
歌声がマイクロホン５によって信号に変換され、マイク
ロホン入力部６からその信号が入力された後、増幅手段
７で適切な振幅にされ、合成手段８に入力される。合成
手段８は、再生手段１の２チャンネルの出力と増幅手段
７の出力を合成する。合成された信号は音声処理手段９
で、波形や振幅などを整えられ、音声処理手段９の出力
は、出力端１０、１１からアンプ、スピーカあるいあは
テレビ受像機に出力される。これによって、再生された
音声信号と歌声が重畳され、歌を楽しむあるいは練習が
できるようになる。

【００８８】次に、再生手段１で再生された２つのチャ
ンネルの音声信号は歌唱信号抽出手段５０で歌唱信号が
抽出される。

【００８９】ここで、歌唱信号抽出手段５０は第１の実
施例と同じもので具体例は図２に示したものある。

【００９０】すなわち、歌の前奏部分で、伴奏がキャン
セルされるように、第１のチャンネルの信号の振幅を調
整して第２のチャンネルの信号から減算する。減算結果
の振幅が最小となるように内部で制御し、最小になると
動作を終了する。動作が終了すると終了結果をレベル検
出手段９１に出力する。

【００９１】歌唱信号抽出手段５０で抽出された歌唱信
号は、歌唱信号処理手段１３で、マイクロホン信号と音
程を比較され、結果が表示される。歌唱信号処理手段１
３の動作については、従来例や第１の実施例と同様で、
歌唱信号とマイクロホン信号が、それぞれ音程検出手段
１４と１５により音程が検出され、比較手段１６で歌唱
信号を基準に音程の差が比較されて、表示手段で結果が
示される。音程検出手段１４、１５の構成も図９に示し
た構成と同様である。

【００９２】ここまでは、第１のチャンネルの伴奏信号
と第２のチャンネルの伴奏信号が、振幅を調整させれば
キャンセルできる場合で説明したが、実際には、振幅だ
けでなく第１のチャンネルの伴奏と第２のチャンネルの
伴奏信号に位相差がある場合がある。あるいは、最初か
らステレオ信号の形態で伴奏が記録されており、第１と
第２のチャンネルの伴奏信号が全く異なる場合がある。

【００９３】このままでは、歌唱信号処理手段１３の音
程検出手段１４では、歌唱信号に伴奏が加算されたま
ま、音程検出を行うので、誤った音程検出となる。特に
伴奏は、歌唱信号と異なり、さまざまな音色の楽器の信
号から構成されるので、正確な音程検出の妨げとなる。
その結果、比較手段１６で音程の比較をしても意味がな
くなってしまい、練習にならない。

【００９４】そこで、このように、歌唱信号抽出手段５
０が伴奏を充分キャンセルできていない場合は、歌唱信
号抽出手段５０の出力端より、レベル判定手段９１で、
伴奏の消え残りが多いことを検出判定する。

【００９５】レベル判定手段９１の構成は、第１の実施
例と同じもので、歌唱信号抽出手段５０の動作が終了し
た後に、歌唱信号抽出手段５０の出力信号の振幅を一定
値と比較し、一定時間以上であれば、歌唱信号抽出手段
５０が伴奏を充分キャンセルできないことを判定する。

【００９６】ただし、第１の実施例と異なるのは判定結
果が第２の表示手段に入力される点である。

【００９７】すなわち、レベル判定手段９１の判定結果
は、第２の表示手段１００に入力される。

【００９８】第２の表示手段１００は、判定結果を報知
する手段で、例えば、再生手段１の再生する映像信号に
文字などで、判定結果を重畳する手段である。

【００９９】図７に第２の表示手段の具体的な構成例を
示す。図７において、１１０は再生手段１で再生された
映像信号が入力される映像信号入力端、１１１はレベル
判定手段９１の結果が入力される判定結果入力端、１１
２は判定結果に応じて、テレビ受像機の画面で特定の形
状、たとえば文字のように見える信号を発生する信号発
生手段、１１３は、入力された再生映像信号に信号発生
手段１１２の出力を重畳する映像信号重畳手段、１１４
は文字などが重畳された映像信号を出力する出力端であ
る。

【０１００】このように構成された第２の表示手段１０
０の動作について説明する。判定結果入力端１１１よ
り、レベル判定手段９１の判定結果が入力されると、信
号発生手段１１２では判定結果に応じて、発生信号が出
力される。ここで、信号発生手段１１２は、例えば、記
憶手段を備えており、テレビ受像機の画面で文字や図形
となるようなパルス信号を記憶手段が記憶しており、判
定結果にしたがって記憶手段からその記憶情報を出力す
るものである。たとえば、レベル判定手段９１が入力信
号の振幅が大きいと判定すると、一連の文字に相当する
信号を発生する。レベル判定手段９１が、入力信号の振
幅が大きくないと判定したときは、なにも出力しないよ
うにする。特定の文字とは、「ＮＧ」などの判定結果に
対応した言葉にすればわかりやすい。

【０１０１】信号発生手段１１１で発生された信号は、
映像信号重畳手段１１３で映像信号に重畳される。信号
発生手段１１１の出力が重畳された映像信号は出力端１
１４から出力され、図６の表示映像出力端より、テレビ
受像機などに出力される。

【０１０２】この場合、カラオケが映像信号とあわせて
楽しむことを考えれば、再生された映像信号に、信号発
生手段の信号を重畳することは、映像信号をみながら同
時に結果がわかることであり、また、判定結果のための
別の表示手段を必要としないなどの利点がある。

【０１０３】このような構成で、第１のチャンネルの信
号と第２のチャンネルの信号の伴奏が一致せず、歌唱信
号抽出手段５０で充分に伴奏をキャンセルできないとき
には、レベル判定手段９１が、信号振幅を検出、判定
し、第２の表示手段１００からテレビ受像機などに結果
を報知するので、歌い手は、その判定に従って、不正確
な音程の比較を行わないようにすることができる。

【０１０４】このように、本発明の第１の実施例の歌唱
練習装置を用いれば、音程比較に不適切な音声が再生さ
れても、再生信号から適当でないことを判別し、テレビ
受像機などにその結果が報知されるので、カラオケをテ
レビ受像機の画面でたのしみながら、その判定にしたが
って、不正確な音程比較を行わないようすることがで
き、また、装置自体の信頼性を確保できるという利点を
有している。

【０１０５】なお、第１の実施例と第３の実施例を併用
してもよいことは明らかである。また、本発明の第３の
実施例において、レベル判定手段９１の終了結果入力端
に第２の実施例のように再生手段１から頭出し信号出力
を入力としても、同様な効果が得られることは明らかで
ある。

【０１０６】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明の歌唱練習装置は、音程比較に不適切な音声が再生さ
れても、再生信号から適当でないことを判別し、歌唱信
号の処理を停止したり、テレビ受像機などにその結果が
報知されるので、不正確な音程比較を行わないようする
ことができ、また、装置自体の信頼性も確保でき、従来
にない非常に有用性が高いものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の歌唱練習装置の構成を
示すブロック図

【図２】同実施例の歌唱信号抽出手段の構成を示すブロ
ック図

【図３】同実施例のレベル判定手段の構成を示すブロッ
ク図

【図４】本発明の第２の実施例の歌唱練習装置の構成を
示すブロック図

【図５】同実施例の歌唱信号抽出手段の構成を示すブロ
ック図

【図６】本発明の第３の実施例の歌唱練習装置の構成を
示すブロック図

【図７】同実施例の第２の表示手段の構成を示すブロッ
ク図

【図８】従来のカラオケ装置の構成を示すブロック図

【図９】同カラオケ装置の音程検出手段の構成を示すブ
ロック図

【符号の説明】

１ 再生手段 １３ 歌唱信号処理手段 １４ 音程検出手段 １５ 音程検出手段 １６ 比較手段 ５０ 歌唱信号抽出手段 ５１ レベル判定手段 ８０ 歌唱信号処理手段 ８１ レベル判定手段 ９１ レベル判定手段 １００ 第２の表示手段

フロントページの続き (72)発明者 村木 健司 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 (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生された音声から歌唱信号を抽出する
   歌唱信号抽出手段と、前記歌唱信号抽出手段の出力から
   信号レベルを判定するレベル判定手段と、前記歌唱信号
   抽出手段の出力を処理する歌唱信号処理手段とを備え、
   前記レベル判定手段の出力によって前記歌唱信号処理手
   段の動作を停止することを特徴とする歌唱練習装置。
2. 【請求項２】 歌唱信号抽出手段は、第１のチャンネル
   の信号を入力として振幅を変化させて出力する可変増幅
   器と、前記可変増幅器の出力と第２のチャンネルの信号
   を減算する減算器と、前記減算器の出力を最小の振幅に
   なるように前記可変増幅器を制御する可変増幅器制御手
   段を備えたことを特徴とする請求項１記載の歌唱練習装
   置。
3. 【請求項３】 歌唱信号抽出手段は、第１のチャンネル
   の信号を入力として振幅を変化させて出力する可変増幅
   器と、前記可変増幅器の出力と第２のチャンネルの信号
   を減算する減算器と、前記減算器の出力を最小の振幅に
   なるように前記可変増幅器を制御する可変増幅器制御手
   段を備え、前記減算器の出力が最小となったことを検出
   し、出力することを特徴とする請求項１記載の歌唱練習
   装置。
4. 【請求項４】 レベル判定手段は帯域制限する手段を備
   えたことを特徴とする請求項１記載の歌唱練習装置。
5. 【請求項５】 レベル判定手段は、入力信号が一定値を
   越えることを検出するとき、一定時間以上であることを
   同時に検出することを特徴とする請求項１記載の歌唱練
   習装置。
6. 【請求項６】 歌唱信号抽出手段は、歌唱信号の抽出が
   終了したことをレベル判定手段に出力し、前記レベル判
   定手段が、前記歌唱信号抽出手段が抽出を終了したら判
   定を行うことを特徴とする請求項１記載の歌唱練習装
   置。
7. 【請求項７】 レベル検出手段は、曲の先頭から一定時
   間経過後に、歌唱信号抽出手段の出力の信号レベルを判
   定することを特徴とする請求項１記載の歌唱練習装置。
8. 【請求項８】 再生された音声から歌唱信号を抽出する
   歌唱信号抽出手段と、前記歌唱信号抽出手段の出力から
   信号レベルを判定するレベル判定手段と、前記レベル判
   定手段の出力の結果を報知する報知手段を備えたことを
   特徴とする歌唱練習装置。
9. 【請求項９】 歌唱信号抽出手段は、第１のチャンネル
   の信号を入力として振幅を変化させて出力する可変増幅
   器と、前記可変増幅器の出力と第２のチャンネルの信号
   を減算する減算器と、前記減算器の出力を最小の振幅に
   なるように前記可変増幅器を制御する可変増幅器制御手
   段を備えたことを特徴とする請求項８記載の歌唱練習装
   置。
10. 【請求項１０】 歌唱信号抽出手段は、第１のチャンネ
    ルの信号を入力として振幅を変化させて出力する可変増
    幅器と、前記可変増幅器の出力と第２のチャンネルの信
    号を減算する減算器と、前記減算器の出力を最小の振幅
    になるように前記可変増幅器を制御する可変増幅器制御
    手段を備え、前記減算器の出力が最小となったことを検
    出し、出力することを特徴とする請求項８記載の歌唱練
    習装置。
11. 【請求項１１】 レベル判定手段は帯域制限する手段を
    備えたことを特徴とする請求項８記載の歌唱練習装置。
12. 【請求項１２】 レベル判定手段は、入力信号が一定値
    を越えることを検出するとき、一定時間以上であること
    を同時に検出することを特徴とする請求項８記載の歌唱
    練習装置。
13. 【請求項１３】 歌唱信号抽出手段は、歌唱信号の抽出
    が終了したことをレベル判定手段に出力し、前記レベル
    判定手段が、前記歌唱信号抽出手段が抽出を終了したら
    判定を行うことを特徴とする請求項８記載の歌唱練習装
    置。
14. 【請求項１４】 レベル検出手段は、曲の先頭から一定
    時間経過後に、歌唱信号抽出手段の出力の信号レベルを
    判定することを特徴とする請求項８記載の歌唱練習装
    置。
15. 【請求項１５】 報知手段は、信号発生手段を備え、映
    像信号に前記信号発生手段の出力を重畳することを特徴
    とする請求項８記載の歌唱練習装置。