JPH07311585A - ボーカルキャンセル回路 - Google Patents

ボーカルキャンセル回路

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JPH07311585A
JPH07311585A JP6128235A JP12823594A JPH07311585A JP H07311585 A JPH07311585 A JP H07311585A JP 6128235 A JP6128235 A JP 6128235A JP 12823594 A JP12823594 A JP 12823594A JP H07311585 A JPH07311585 A JP H07311585A
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JP
Japan
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signal
circuit
level
vocal
signals
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Pending
Application number
JP6128235A
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English (en)
Inventor
Daisuke Yamazaki
大介 山崎
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステレオ/モノラルの信号の種類に拘らず、
回路の切替えなしでボーカル成分を減衰させることが可
能なボーカルキャンセル回路を提供する。 【構成】 2チャンネルの原信号(L,R)から加算回
路3で和信号(L+R)を,減算回路4で差信号(L−
R)をそれぞれ生成し、和信号(L+R)をB.E.F
5を通すことによってボーカル成分を減衰させるととも
に、そのフィルタ出力に対して位相補正回路8で位相補
正後の差信号(L−R)を加算回路6で同相で加算する
ことによってLチャンネルの出力信号として導出し、位
相補正後の差信号(L−R)を加算回路7で逆相で加算
することによってRチャンネルの出力信号として導出す
る構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ボーカルキャンセル回
路に関し、特に音楽等のソースからボーカル成分を減衰
させるボーカルキャンセル回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ボーカルキャンセル回路は、例えばカラ
オケシステムにおいて、音楽等のソースから歌手のボー
カル成分のみを減衰させ、その歌手のボーカルに代えて
カラオケ利用客のボーカルを出力させるために用いられ
る。ところで、一般のソフトウェアの場合は、録音時に
L(左),(右)のマイクロホンの中間に歌手が位置す
ることで、ボーカル成分に関してはL,R同レベルでか
つ同位相で録音されたステレオソースとなっている。
【0003】したがって、従来、カラオケ専用のステレ
オソース対応のボーカルキャンセル回路では、2チャン
ネルの原信号(L,R)の差信号(L−R)を生成する
ことで、歌手のボーカル成分のみを減衰させる構成を採
っていた。すなわち、上述したように、一般のソフトウ
ェアにおいては、ボーカルがL,R同レベルでかつ同位
相で録音されているので、L,Rの差をとることによっ
てボーカル成分をキャンセルできるのである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来のボーカルキャンセル回路では、ステレオソー
スには有効であるが、モノラルソースには適用できない
という問題があった。何故ならば、モノラルソースの場
合には、ボーカル成分とともに、楽器などの演奏成分も
L,R同レベルかつ同位相で録音されているので、L,
Rの差をとることでボーカル成分のみならず、演奏成分
もキャンセルされてしまうことになるためである。
【0005】一方、モノラルソースでボーカルをキャン
セルするためには、例えば、楽器などの演奏とボーカル
とを別々のトラックに異なるチャンネルとして録音した
ソースを作成することで対応できる。すなわち、通常再
生の場合は、2チャンネルの信号を混合して出力し、カ
ラオケ対応の場合は、演奏側のチャンネルの信号を選択
するようにすれば良い。
【0006】このように、従来は、ステレオソース対応
のボーカルキャンセル回路や、モノラルソース対応のボ
ーカルキャンセル回路はあったが、ステレオ/モノラル
の双方に対応可能なボーカルキャンセル回路は存在しな
かった。そこで、本発明は、ステレオ/モノラルの信号
の種類に拘らず、回路の切替えなしでボーカル成分を減
衰させることが可能なボーカルキャンセル回路を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によるボーカルキ
ャンセル回路は、2チャンネルの原信号の和信号を生成
する加算回路と、この和信号の所定の帯域成分のみを通
過阻止する帯域阻止フィルタと、2チャンネルの原信号
の差信号を生成する減算回路と、帯域阻止フィルタを通
過した和信号に対する差信号の位相ずれを補正する位相
補正回路と、帯域阻止フィルタを通過した和信号と位相
補正された差信号とを加減算して2チャンネルの出力信
号を得る演算回路とを備えた構成となっている。
【0008】
【作用】上記構成のボーカルキャンセル回路において、
ステレオソースの場合には、2チャンネルの原信号
(L,R)の和信号(L+R)を帯域阻止フィルタを通
すことで、ボーカル成分のみが通過阻止された和信号
(L+R)が得られる。また、L,R信号の差分をとる
ことで、ボーカル成分がL,R同レベルでかつ同位相で
あることから、ボーカル成分が減衰された差信号(L−
R)が得られる。
【0009】そして、和信号(L+R)が帯域阻止フィ
ルタを通過する際に生じた位相遅れの分だけ差信号(L
−R)の位相を補正した後、この差信号(L−R)を和
信号(L+R)と同相で加算することでLチャンネルの
出力信号が、又差信号(L−R)を和信号(L+R)と
逆相で加算することでRチャンネルの出力信号がそれぞ
れ得られる。
【0010】一方、モノラルソースの場合には、2チャ
ンネルの原信号(L,R)の和信号(L+R)を帯域阻
止フィルタを通すことで、ボーカル成分のみが通過阻止
された和信号(L+R)が得られる。また、ボーカル成
分および演奏成分がL,R同レベルでかつ同位相である
ことから、L,R信号の差分をとることにより、ボーカ
ル成分のみならず、演奏成分も減衰される。したがっ
て、和信号(L+R)がそのままL,Rチャンネルの出
力信号として得られる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明によるボーカルキャンセル
回路の一実施例を示すブロック図である。図1におい
て、L,R各チャンネルの原信号Vin(L) ,Vin
(R) は、バッファ1,2を介して加算回路3および減算
回路4に供給される。加算回路3は、L,R各チャンネ
ルの原信号を加算することによって和信号(L+R)を
得る。減算回路は、L,R各チャンネルの原信号を減算
することによって差信号(L−R)を得る。
【0012】和信号(L+R)は、B.E.F(band e
liminate filter ;帯域阻止フィルタ)5を通過するこ
とにより、所定の帯域成分のみが通過阻止される。この
B.E.F5の通過阻止帯域としては、人の声の帯域が
楽器等の帯域に比べて限られた帯域であることに着目
し、数100Hz〜3KHz程度の帯域が設定される。
B.E.F5を通過した和信号(L+R)は、加算回路
6,7の各一入力となる。
【0013】一方、差信号(L−R)は、位相補正回路
8で位相補正された後、直接加算回路6の他入力となる
とともに、インバータ9で位相反転されて加算回路7の
他入力となる。この加算回路6,7およびインバータ9
により、B.E.F5を通過した和信号(L+R)に対
して位相補正回路8を経た差信号(L−R)を加減算す
る演算回路が構成されている。
【0014】位相補正回路8では、和信号(L+R)が
B.E.F5を通過する際に生ずる位相遅れ分だけ、差
信号(L−R)に対して遅れ方向への補正が行われる。
これにより、B.E.F5を通過した和信号(L+R)
の位相と位相補正回路8を経た差信号(L−R)の位相
とが合致し、以降のボーカル成分の除去処理の際の効果
を高めることができる。
【0015】加算回路6は、B.E.F5を通過した和
信号(L+R)と位相補正回路8を経た差信号(L−
R)とを同相で加算することにより、Lチャンネルの出
力信号V′out (L) を得る。加算回路7は、B.E.F
5を通過した和信号(L+R)と位相補正回路8を経た
差信号(L−R)とを逆相で加算(即ち、減算)するこ
とにより、Rチャンネルの出力信号V′out (R) を得
る。L,R各チャンネルの出力信号V′out (L) ,V′
out (R) は、可変利得アンプ10,11で増幅されて最
終的なL,R各チャンネルの出力信号Vout (L) ,Vou
t (R) となる。
【0016】可変利得アンプ10,11は、入力レベル
検出回路(第1レベル検出回路)12,13、出力レベ
ル検出回路(第2レベル検出回路)14,15およびコ
ンパレータ16,17とともに、L,R各チャンネルの
原信号Vin(L) ,Vin(R) の信号レベルに基づいてL,
R各チャンネルの出力信号Vout (L) ,Vout (R) の信
号レベルを制御するレベル制御回路18,19を構成し
ている。
【0017】このレベル制御回路18,19において、
入力レベル検出回路12,13は、L,R各チャンネル
の原信号Vin(L) ,Vin(R) の各信号レベルを検出す
る。この入力側の検出レベルは、コンパレータ16,1
7の比較基準入力となる。一方、出力レベル検出回路1
4,15は、L,R各チャンネルの出力信号Vout
(L) ,Vout (R) の各信号レベルを検出する。この出
力側の検出レベルは、コンパレータ16,17の比較入
力となる。
【0018】コンパレータ16,17は、両検出レベル
を比較することにより、入力側の検出レベルに対する出
力側の検出レベルのレベル差を求め、そのレベル差に応
じた利得を可変利得アンプ10,11に設定する。すな
わち、レベル制御回路18,19においては、L,R各
チャンネルの出力信号Vout (L) ,Vout (R) の各信号
レベルが、L,R各チャンネルの原信号Vin(L) ,Vin
(R) の各信号レベルに一致するように、可変利得アンプ
10,11の各利得がコンパレータ16,17によって
制御される。
【0019】次に、上記構成のボーカルキャンセル回路
において、ステレオ/モノラル時の信号中のボーカル成
分をキャンセルする原理について説明する。先ず、入力
信号Vinを3つの周波数帯域に分けて表現すると、
【数1】Vin=fL (t) +fM (t) +fH (t) と定義される。
【0020】また、ステレオ信号時には、2チャンネル
の信号Vin(L) ,Vin(R) は、
【数2】Vin(L) =fLL(t) +fLM(t) +fLH(t)
【数3】Vin(R) =fRL(t) +fRM(t) +fRH(t) と定義される。
【0021】ここで、B.E.F5として、数100H
z〜3KHz程度の中域を通過阻止するフィルタを用い
ることにより、その出力信号VA は、
【数4】VA ={fLL(t) +fLH(t) }+{fRL(t) +
RH(t) } となる。また、減算回路4の出力信号VB は、
【数5】VB ={fLL(t) −fRL(t) }+{fLM(t) −
RM(t) }+{fLH(t) −fRH(t) } となる。
【0022】そして、加算回路6の出力であるLチャン
ネルの出力信号V′out (L) は、数4および数5の各式
より、
【数6】V′out (L) =2fLL(t) +{fLM(t) −fRM
(t) }+2fLH(t) となり、加算回路7の出力であるRチャンネルの出力信
号V′out (R) は、
【数7】V′out (R) =2fRL(t) +{fLM(t) −fRM
(t) }+2fRH(t) となる。
【0023】ステレオ信号の場合は、L,Rチャンネル
の各信号中のボーカル成分が同レベルでかつ同位相であ
ることから、{fLM(t) −fRM(t) }≒0,{fLM(t)
−fRM(t) }≒0となる。したがって、ボーカル成分が
多く含まれる中域のみが除去され、低域成分と高域成分
がそのまま可変利得アンプ10,11を介してL,Rチ
ャンネルの出力信号Vout (L) ,Vout (R) となる。
【0024】また、レベル制御回路18,19において
は、L,Rチャンネルの入力信号Vin(L) ,Vin(R)
各信号レベルが入力レベル検出回路12,13で検出さ
れるとともに、L,Rチャンネルの出力信号Vout
(L) ,Vout (R) の各信号レベルが出力レベル検出回
路14,15で検出される。そして、コンパレータ1
6,17によって両検出レベルのレベル差に応じた利得
が可変利得アンプ10,11に設定される。
【0025】これにより、L,Rチャンネルの出力信号
Vout (L) ,Vout (R) の各信号レベルが、L,Rチャ
ンネルの入力信号Vin(L) ,Vin(R) の各信号レベルに
一致するようにレベル制御が行われる。すなわち、ボー
カル成分のキャンセル処理に伴って信号レベルが低下し
たとしても、上記のレベル制御によってそのレベル低下
分の補償が行われる。
【0026】また、位相補正回路8において、B.E.
F5での和信号(L+R)の位相変化に合わせて差信号
(L−R)の位相を補正するようにしたことにより、同
レベルでかつ同位相で録音された中域成分、主にボーカ
ル成分をキャンセルする効果を高めることができる。
【0027】一方、モノラル信号時には、2チャンネル
の信号は、Vin(L) =Vin(R) であることから、B.
E.F5の出力信号VA は、
【数8】VA =fL (t) +fH (t) となる。また、減算回路4の出力信号VB は、VB ≒0
となる。
【0028】したがって、ボーカル成分が多く含まれる
中域(fM (t) )のみがキャンセルされ、低域成分と高
域成分が可変利得アンプ10,11を介してL,Rチャ
ンネルの出力信号Vout (L) ,Vout (R) となる。な
お、Vout (L) =Vout (R) であることは明らかであ
る。
【0029】また、出力信号Vout (L) ,Vout (R)
レベル制御に関しても、ステレオ信号の場合と同様な処
理が行われる。すなわち、L,Rチャンネルの入力信号
Vin(L) ,Vin(R) の信号レベルが入力レベル検出回路
12,13で検出されるとともに、L,Rチャンネルの
出力信号Vout (L) ,Vout (R) の信号レベルが出力レ
ベル検出回路14,15で検出され、コンパレータ1
6,17によって両検出レベルのレベル差に応じた利得
が可変利得アンプ10,11に設定される。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
2チャンネルの原信号(L,R)から和信号(L+
R),差信号(L−R)を生成し、和信号(L+R)を
帯域阻止フィルタを通すとともに、そのフィルタ出力に
位相補正後の差信号(L−R)を加減算して2チャンネ
ルの出力信号として導出する構成としたことにより、ス
テレオ/モノラルの信号の種類に拘らず、回路の切替え
なしでボーカル成分を減衰させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるボーカルキャンセル回路の一実施
例を示すブロック図である。
【符号の説明】
3,6,7 加算回路 4 減算回路 5 帯域阻止フィルタ 8 位相補正回路 10,11 可変利得アンプ 12,13 入力レベル検出回路 14,15 出力レベル検出回路 16,17 コンパレータ 18,19 レベル制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2チャンネルの原信号の和信号を生成す
    る加算回路と、 前記和信号の所定の帯域成分のみを通過阻止する帯域阻
    止フィルタと、 前記2チャンネルの原信号の差信号を生成する減算回路
    と、 前記帯域阻止フィルタを通過した前記和信号に対する前
    記差信号の位相ずれを補正する位相補正回路と、 前記帯域阻止フィルタを通過した前記和信号と前記位相
    補正回路を経た前記差信号とを加減算して2チャンネル
    の出力信号を得る演算回路とを備えたことを特徴とする
    ボーカルキャンセル回路。
  2. 【請求項2】 前記2チャンネルの原信号の信号レベル
    に基づいて前記2チャンネルの出力信号の信号レベルを
    制御するレベル制御回路を備えたことを特徴とする請求
    項1記載のボーカルキャンセル回路。
  3. 【請求項3】 前記レベル制御回路は、前記2チャンネ
    ルの原信号の各々の信号レベルを検出する第1レベル検
    出回路と、前記2チャンネルの出力信号の各々を増幅す
    る可変利得アンプと、前記可変利得アンプを経た前記2
    チャンネルの出力信号の各々の信号レベルを検出する第
    2レベル検出回路と、前記第1,第2レベル検出回路の
    各検出レベルを比較するコンパレータとを有し、前記コ
    ンパレータの比較出力に応じた利得を前記可変利得アン
    プに設定することを特徴とする請求項2記載のボーカル
    キャンセル回路。
JP6128235A 1994-05-17 1994-05-17 ボーカルキャンセル回路 Pending JPH07311585A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011024058A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Clarion Co Ltd 自動音量制御装置
US7894609B2 (en) 2002-07-10 2011-02-22 Trident Microsystems (Far East) Ltd. Stereo signal processing apparatus
US8036389B2 (en) 2005-09-26 2011-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method of canceling vocal component in an audio signal
JP2011239043A (ja) * 2010-05-06 2011-11-24 Ai Shin:Kk 体感音響装置用信号処理回路
JP2014139658A (ja) * 2012-12-20 2014-07-31 Toshiba Corp 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム

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