JPH08254985A - 音楽再生制御装置及び音楽再生装置 - Google Patents

音楽再生制御装置及び音楽再生装置

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JPH08254985A
JPH08254985A JP7059467A JP5946795A JPH08254985A JP H08254985 A JPH08254985 A JP H08254985A JP 7059467 A JP7059467 A JP 7059467A JP 5946795 A JP5946795 A JP 5946795A JP H08254985 A JPH08254985 A JP H08254985A
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Sanpei Asai
三平 浅井
Yoshiyuki Akiba
義之 秋庭
Masuhiro Sato
益弘 佐藤
Makoto Takanashi
真琴 高梨
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Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 MIDI音源から出力されるメイン音のテン
ポの変更に対応して、サブ音のテンポを変更することが
できるとともに、サブ音のテンポを変更してもその音程
が変化しない音楽再生装置を提供する。 【構成】 所定のMIDIデータに基づき、MIDI音
源装置7により合成される伴奏音と、所定の符号化バッ
クコーラスデータに基づきバックコーラス再生部10に
より再生されるバックコーラスとを合成する音楽再生装
置Mにおいて、CPU5の制御の下、符号化バックコー
ラスデータを復号する際のディジタル音声復号器21に
おける出力レートを制御する出力制御クロック信号SCR
の周波数を、入力装置17からの入力信号に基づき可変
周波数発生器23により制御することによりバックコー
ラスのテンポを変更する。また、CPU5は、テンポ変
更時には、イベント発行のタイミングに同期して上記出
力制御クロック信号SCRの周波数及び音程変換器22の
制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、音楽再生制御装置及び
音楽再生装置に関し、より詳細には、通信カラオケ等に
用いられ、MIDI(Musical Instrument Digital Int
erface)音源等から出力される伴奏音等のメイン音と、
ディジタル化されたバックコーラス等のサブ音とを合成
して出力する音楽再生制御装置及び音楽再生装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、電子ピアノやシンセサイザ等によ
る演奏を再現するための音楽データを規格化したディジ
タルデータに基づいて種々の楽音を生成するMIDI音
源が知られている。
【0003】そして、最近では、このMIDI音源を用
いた、いわゆる通信カラオケが一般化しつつある。通信
カラオケにおいてMIDI音源を用いるのは、通信デー
タ量を削減するためであるが、この通信カラオケにおい
ては、MIDI音源が準拠するMIDI規格に基づいて
音楽データを符号化して配信し、各端末に内蔵したMI
DI音源を制御することで音楽再生を行っている。
【0004】しかしながら、従来のMIDI音源では、
微妙な音色や効果音、特に人の言葉(歌詞)を伴う発音
を再現することが困難なため、バックコーラスやデュエ
ット曲等の肉声が必要とされる楽曲では、データ量低減
のために波形符号化の一つであるADPCM(Adaptive
Differential Pulse Code Modulation )やMPEG
(Moving Picture Experts Group)Audio Layer2等に規
定された手法により低ビットレートで符号化した肉声を
別個に供給し、これを復号して上記MIDI音源からの
音楽データに重畳して音楽を再生していた。
【0005】一方、近年のカラオケ装置においては、使
用者の好みのテンポで唄いたいという要望が多く成され
るようになっている。このためには、カラオケ装置にお
いて再生される楽曲の再生速度(テンポ)を音程とは独
立して、すなわち、テンポを変えても音程が変化しない
ようにして再生することが必要である。
【0006】これに対し、MIDI規格に基づいたMI
DI音源によれば、出力されるメイン音における楽器の
種類、音程、音量及びテンポを自由に変更して変化に富
んだ楽器音である伴奏音等のメイン音を出力することが
できる。この場合に、テンポを変更してもその音程が変
化することはない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このように、MIDI
音源から出力されるメイン音においては、楽器の種類、
音程及び音量を自由に変更でき、さらに、テンポ(MI
DI音源からの出力レートに相当する。)を変更するこ
とは容易であるが、ADPCM等により符号化したバッ
クコーラス等のサブ音の場合には、その再生速度を変更
することが困難であるという問題点があった。
【0008】すなわち、ディジタル化し、符号化された
サブ音において、その復号後の再生速度、すなわちテン
ポを変更するためには、復号器出力レートを変えればよ
いのであるが、そのためには復号器へ入力する単位時間
当たりのディジタルデータ量(復号器入力レート)をこ
れに追従させることが必要となる。しかし、従来技術に
おける復号器は、復号器入力レートや出力レートが固定
された用途に使用されるものであり、任意の入出力レー
トの変更に対応できることを考慮して構成させていなか
ったのである。
【0009】更に、従来技術においては、ディジタル化
したサブ音の再生速度を変更した場合には、その音程が
変化してしまうという問題点もあった。すなわち、例え
ば、再生速度を速くした場合には、速くした率だけ音程
が高くなり、逆に、再生速度を遅くした場合には、遅く
した率だけ音程が低くなってしまうのである。
【0010】従って、従来のMIDI音源からのメイン
音と、ディジタル化したサブ音を合成して再生する音楽
再生装置を用いた通信カラオケ等においては、テンポを
変更する場合には、MIDI音源から出力されるメイン
音のみ再生し、ディジタル化したサブ音に基づくバック
コーラス等の再生は中断するようにしていた。
【0011】そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて
成されたもので、その目的は、MIDI音源から出力さ
れるメイン音のテンポの変更に対応して、ディジタル化
したサブ音のテンポを変更することができるとともに、
サブ音のテンポを変更しても、その音程が変化しない音
楽再生制御装置及び音楽再生装置を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、所定のメインディジタ
ルデータに基づいて伴奏音等のメイン音を生成するMI
DI音源等のメイン音生成手段と、所定のサブディジタ
ルデータに基づいてバックコーラス等のサブ音を生成す
るサブ音生成手段と、を備えた音楽再生装置において、
外部から入力された入力信号に基づいて、前記メイン音
生成手段におけるメイン音出力レートを変更するCPU
等のメイン音出力レート変更手段と、前記入力信号に基
づいて、前記サブ音生成手段におけるサブ音出力レート
を変更するサブ音出力レート変更手段と、前記サブ音出
力レートの変更に対応して前記サブ音の音程を補正する
補正手段と、前記サブ音出力レートの変更タイミング
と、前記メイン音出力レートの変更タイミングとを同期
させるCPU等の同期制御手段と、を備えて構成され
る。
【0013】請求項2に記載の発明は、所定のメインデ
ィジタルデータに基づいて伴奏音等のメイン音を生成す
るMIDI音源等のメイン音生成手段と、所定のサブデ
ィジタルデータに基づいてバックコーラス等のサブ音を
生成するサブ音生成手段と、を備えた音楽再生装置にお
いて、外部から入力された入力信号に基づいて、前記メ
イン音生成手段におけるメイン音出力レートを変更する
CPU等のメイン音出力レート変更手段と、前記入力信
号に基づいて、前記サブ音生成手段におけるサブ音出力
レートを変更するサブ音出力レート変更手段と、前記サ
ブ音出力レートの変更に対応して前記サブ音の音程を補
正する補正手段と、前記サブ音出力レートの変更タイミ
ングと、前記メイン音出力レートの変更タイミングとを
同期させるCPU等の同期制御手段と、前記メイン音出
力レートが変更された前記メイン音と、前記サブ音出力
レートが変更された前記サブ音とを合成する合成手段
と、を備えて構成される。
【0014】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の音楽再生制御装置において、前記サブ音生成手段は、
出力制御クロック信号に基づき前記サブ音出力レートを
変更して前記サブ音を生成するとともに、前記サブ音出
力レート制御手段は、前記入力信号に基づき、前記出力
制御クロック信号を制御するように構成される。
【0015】請求項4に記載の発明は、請求項2に記載
の音楽再生装置において、前記サブ音生成手段は、出力
制御クロック信号に基づき前記サブ音出力レートを変更
して前記サブ音を生成するとともに、前記サブ音出力レ
ート変更手段は、前記入力信号に基づき、前記出力制御
クロック信号を制御するように構成される。
【0016】請求項5に記載の発明は、請求項1又は3
に記載の音楽再生制御装置において、前記サブディジタ
ルデータは、所定のデータ圧縮が施されたディジタルデ
ータであるように構成される。
【0017】請求項6に記載の発明は、請求項2又は4
に記載の音楽再生装置において、前記サブディジタルデ
ータは、所定のデータ圧縮が施されたディジタルデータ
であるように構成される。
【0018】
【作用】請求項1に記載の発明によれば、メイン音出力
レート変更手段は、入力信号に基づいてメイン音生成手
段におけるメイン音出力レートを変更する。
【0019】一方、サブ音出力レート変更手段は、入力
信号に基づいて、サブ音生成手段におけるサブ音出力レ
ートを変更し、補正手段に出力する。そして、補正手段
は、サブ音出力レートの変更に対応してサブ音の音程を
補正する。
【0020】ここで、同期制御手段は、サブ音出力レー
トの変更タイミングと、メイン音出力レートの変更タイ
ミングとを同期させる。よって、メイン音の出力レート
の変更に同期してサブ音の出力レートが変更され、更
に、サブ音の音程がサブ音出力レートの制御に対応して
補正されるので、メイン音とサブ音の出力レート(サブ
音再生速度(テンポ))を同時に変更することができ、
更に、サブ音の音程がサブ音出力レートの変更に伴って
変化することがない。
【0021】請求項2に記載の発明によれば、メイン音
出力レート変更手段は、入力信号に基づいてメイン音生
成手段におけるメイン音出力レートを変更し、合成手段
に出力する。
【0022】一方、サブ音出力レート変更手段は、入力
信号に基づいてサブ音生成手段におけるサブ音出力レー
トを変更し、補正手段に出力する。そして、補正手段
は、サブ音出力レートの変更に対応してサブ音の音程を
補正する。
【0023】ここで、同期制御手段は、サブ音出力レー
トの変更タイミングと、メイン音出力レートの変更タイ
ミングとを同期させる。最後に、合成手段は、メイン音
出力レートが変更されたメイン音とサブ音出力レートが
変更されたサブ音とを合成して出力する。
【0024】よって、メイン音の出力レートの変更に同
期してサブ音の出力レートが変更され、更に、サブ音の
音程がサブ音出力レートの制御に対応して補正されるの
で、メイン音とサブ音の出力レート(サブ音再生速度
(テンポ))を同時に変更してこれらを合成することが
でき、更に、サブ音の音程がサブ音出力レートの変更に
伴って変化することがない。
【0025】よって、使用者の要求に対応して、メイン
音とサブ音のテンポを同時に変更することができ、更
に、サブ音のテンポを変更してもテンポ変更前の音程で
サブ音を再生し、メイン音と合成することができる。
【0026】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の作用に加えて、サブ音生成手段は、出力
制御クロック信号に基づきサブ音出力レートを変更して
サブ音を生成し、補正手段に出力する。
【0027】このとき、サブ音出力レート変更手段は、
入力信号に基づき、当該出力制御クロック信号を制御す
る。よって、入力信号に基づいて出力制御クロック信号
が制御され、この出力制御クロック信号に基づいてサブ
音生成手段におけるサブ音出力レートが変更されるの
で、簡易な構成でサブ音出力レート(サブ音再生速度
(テンポ))を変更することができる。
【0028】請求項4に記載の発明によれば、請求項2
に記載の発明の作用に加えて、サブ音生成手段は、出力
制御クロック信号に基づきサブ音出力レートを変更して
サブ音を生成し、補正手段に出力する。
【0029】このとき、サブ音出力レート変更手段は、
入力信号に基づき、当該出力制御クロック信号を制御す
る。よって、入力信号に基づいて出力制御クロック信号
が制御され、この出力制御クロック信号に基づいてサブ
音生成手段におけるサブ音出力レートが変更されるの
で、簡易な構成でサブ音出力レート(サブ音再生速度
(テンポ))を変更することができる。
【0030】請求項5に記載の発明によれば、請求項1
又は3に記載の発明の作用に加えて、サブディジタルデ
ータに対しては、所定のデータ圧縮が施されている。よ
って、サブディジタルデータのデータ量や復号に必要な
メモリの容量を少なくすることができる。
【0031】請求項6に記載の発明によれば、請求項2
又は4に記載の発明の作用に加えて、サブディジタルデ
ータに対しては、所定のデータ圧縮が施されている。よ
って、サブディジタルデータのデータ量や復号に必要な
メモリの容量を少なくすることができる。
【0032】
【実施例】次に本発明に好適な実施例について、図面に
基づいて説明する。なお、以下の実施例においては、本
発明を、MIDI音源装置からの楽器音等のメイン音と
しての伴奏音と、ディジタル化されたサブ音としてのバ
ックコーラスとを合成して音楽信号として再生する音楽
再生制御装置及び音楽再生装置を含むカラオケ演奏装置
に適用した場合について説明する。 (I)装置構成 始めに、実施例に係るカラオケ演奏装置の装置構成につ
いて、図1及び図2を用いて説明する。
【0033】図1に示すように、実施例に係るカラオケ
演奏装置Sは、メインディジタルデータとしてのMID
Iデータ及びサブディジタルデータとしてのバックコー
ラスデータを記録するHD(Hard Disk )1と、MID
Iデータ及びバックコーラスデータを記録したCD−R
OM(Compact Disk-Read Only Memory )を再生するC
D−ROMプレイヤ2と、HD1及びCD−ROMプレ
イヤ2のデータを後述のバスBに出力するためのSCS
I(Small Computer System Interface )インターフェ
ース3と、SCSIインターフェース3及び後述のバス
Bを介してHD1及びCD−ROMプレイヤ2からのデ
ータを一時的に記憶するRAM(RandomAccess Memor
y)等よりなるメモリ4と、後述のCPU5の制御の
下、メモリ4に記憶されたディジタルデータに基づいて
伴奏音及びバックコーラスを含む音楽を再生し、音楽信
号SM を出力する音楽再生装置Mと、使用者の歌声を音
声信号SK に変換するマイクMCと、音楽信号SM と音
声信号SK を合成し、合成信号SA として出力する加算
器ADと、合成信号SA を増幅するアンプAMと、増幅
された合成信号SA を空間に出力するスピーカSPと、
後述のCPU5の制御の下、上記音楽に対応したテロッ
プ(歌詞)を含む背景映像を再生し、映像信号S V を出
力する映像再生装置Vと、映像信号SV に基づき、映像
を表示するCRT(Cathode-Ray Tube)等のディスプレ
イDと、使用者の指示に基づき、後述のCPU5を介し
て音楽再生装置M及び映像再生装置Vを制御するための
入力信号を出力するテンキー、リモコン等の入力装置1
7と、上記の各部材を連結するバスBと、入力装置17
からの入力信号に基づいて、カラオケ演奏装置S全体を
制御するメイン音出力レート制御手段及び同期制御手段
としてCPU5と、により構成されている。
【0034】次に、図1に示す音楽再生装置Mにおい
て、メイン音生成手段としてのMIDI音源装置7は、
CPU5の制御の下、シリアルインターフェース6及び
バスBを介してメモリ4から所定のMIDIデータを読
み込み、これらに基づき伴奏音信号SMMを生成し出力す
る。D/A(Digital/Analog)変換器8は、ディジタル
データである伴奏音信号SMMをアナログ信号に変換す
る。LPF(Low Pass Filter )9は、アナログ変換さ
れた伴奏音信号SMMから高周波領域の雑音を除去する。
バックコーラス再生部10は、CPU5の制御の下、バ
スBを介してメモリ4から符号化された所定のバックコ
ーラスデータを読み込み、これを復号してバックコーラ
ス信号SBCを出力する。D/A変換器11は、ディジタ
ルデータであるバックコーラス信号SBCをアナログ信号
に変換する。LPF12は、アナログ変換されたバック
コーラス信号SBCから高周波領域の雑音を除去する。合
成手段としての加算器13は、伴奏音信号SMMとバック
コーラス信号SBCとを合成して音楽信号SM を出力す
る。
【0035】一方、図1に示す映像再生装置Vにおい
て、背景映像発生器14は、音楽信号SM に対応した背
景映像を発生する。テロップ発生器15は、音楽信号S
M に対応した歌詞映像(文字)を生成する。このとき、
歌詞を示す文字は、CPU5の制御の下、音楽信号SM
の進行に対応して該当する文字部分の色が変化するよう
に生成される。スーパーインポーズ回路16は、背景映
像及び歌詞映像を合成し、歌詞映像をスーパーインポー
ズとして背景映像に重畳し、映像信号SV を出力する。
【0036】次に、上記のバックコーラス再生部10の
構成について、図1及び図2を用いて詳説する。図1及
び図2に示すバックコーラス再生部10において、FI
FO(First InFirst Out)メモリ20は、CPU5の
制御の下、バスBを介して、メモリ4から所定の符号化
バックコーラスデータDBCを読み出し、一時的に記憶し
た後、記憶した順に出力する。ここで、符号化バックコ
ーラスデータDBCは、MPEG等の手法によりデータ圧
縮されたものである。サブ音生成手段としてのディジタ
ル音声復号器21に含まれる復号部21Aは、FIFO
メモリ20が出力した符号化バックコーラスデータDBC
を復号する。ディジタル音声復号器21に含まれる出力
バッファ21Bは、CPU5の制御の下、復号されたバ
ックコーラスデータを後述の出力制御クロック信号SCR
により設定される出力レート(バックコーラスデータの
再生速度)で出力する。なお、ディジタル音声復号器2
1における初期設定、復号スタート及び復号ストップに
ついては、バスBを介してCPU5により直接制御され
る。上記のFIFOメモリ20、復号部21A及び出力
バッファ21Bの動作については後ほど詳述する。補正
手段としての音程変換器22は、バスB及びシリアルイ
ンターフェース24を介するCPU5の制御の下、音程
制御信号SF に基づき、バックコーラスデータの再生速
度に対応してバックコーラスデータにおける音程を補正
し、バックコーラス信号SBCとして出力する。音程変換
器22の動作についても後述する。サブ音出力レート変
更手段としての可変周波数発生器23は、バスBを介す
るCPU5の制御の下、入力信号に基づきバックコーラ
スデータの再生速度を変更すべく、出力制御クロック信
号SCRのクロック周波数を制御する。
【0037】また、図2に示す可変周波数発生器23
は、所定の一定周波数の信号を出力する発振器30と、
CPU5の制御の下、入力信号に基づきその分周比が可
変とされるとともに、後述のPLL(Phase Locked Loo
p )回路33の出力信号である出力制御クロック信号S
CRを当該分周比で分周するプログラマブル分周器31
と、発振器30の出力信号を所定の一定分周比で分周す
る分周器32と、プログラマブル分周器31の出力信号
と分周器32の出力信号に基づき、出力制御クロック信
号SCRを出力するPLL回路33と、により構成されて
いる。
【0038】さらに、PLL回路33は、プログラマブ
ル分周器31の出力信号と分周器32の出力信号とを位
相比較し比較信号SP を出力する位相比較器34と、比
較信号SP の高域成分を除去するLPF35と、比較信
号SP に基づき出力制御クロック信号SCRを出力するV
CO(Voltage Controlled Oscillator )36とにより
構成される。このとき、出力制御クロック信号SCRは、
上述の出力バッファ21Bに出力されるとともに、プロ
グラマブル分周器31にフィードバックされる。 (II)動作 次に、MIDI音源装置7及びバックコーラス再生部1
0における再生速度(テンポ)の変更を中心に、実施例
のカラオケ演奏装置Sの細部動作を説明する。
【0039】始めに、MIDI音源装置7におけるテン
ポの変更について、図3を用いて説明する。MIDI音
源装置7における伴奏音信号SMMの合成は、上述のよう
に、CPU5により制御され、MIDIデータは、伴奏
音における一拍の長さ(sec)をN等分したタイミン
グクロックによって支配される。
【0040】例えば、図3に示すように、1分間に4分
音符が120回演奏される場合に、一拍(4分音符1回
分)の長さは、 60(sec)/120=0.5(sec) となる。また、上記Nの値は通常は48乃至480程度
の値を取るので、今、Nの値を48とすると、MIDI
音源装置7の伴奏音合成における基本クロックの周期T
は、 T=0.5(sec)/48=10.4167(mse
c) となる。CPU5は、この基本クロックTのタイミング
で、MIDI音源装置7に対し、音量、ビブラート、出
力すべき楽器の種類等の制御コードを出力し(この出力
を、以下、イベント発行という。)、MIDI音源装置
7は、この制御コードに基づき伴奏音を生成し、伴奏音
信号SMMを出力する。基本となるイベント発行は、例え
ば、電子ピアノのある鍵盤に対応する「音を出せ」とい
うイベント発行は、「NOTE ON」であり、当該音
の出力を「停止せよ」というイベント発行は、「NOT
E OFF」である。
【0041】ここで、MIDI音源装置7においては、
上述の基本クロックTの長さを変更することにより、容
易に再生のテンポを変更することができる。例えば、テ
ンポを10%上げる(再生速度を10%上げる)ときに
は、 T’=0.9T=0.9×10.4167(msec) =9.375(msec) とし、基本クロックをTからT’に変更することで、再
生のテンポを変更することができる。この基本クロック
の変更は、入力装置17からの入力信号に基づき、CP
U5の制御により実行される。
【0042】なお、この場合には、基本クロックが変更
されるだけであるので、合成される伴奏音の音程は変化
しない。次に、バックコーラス再生部10におけるテン
ポの変更について、図2及び図4を用いて説明する。
【0043】バックコーラス再生部10におけるテンポ
の変更は、入力装置17からの入力信号に対応して出力
制御クロック信号SCRの周波数を変化させ、これにより
出力バッファ21Bの出力レートを変化させることによ
り実行される。
【0044】始めに、FIFOメモリ20、復号部21
A及び出力バッファ21Bの動作について、図2及び図
4に示すフローチャートを用いて説明する。図4に示す
動作は、CPU5がバスBを介してFIFOメモリ2
0、復号部21A及び出力バッファ21Bを制御するこ
とにより行われる。
【0045】また、図4に示すフローチャートにおい
て、ステップS1乃至ステップS8は、出力バッファ2
1Bに復号されたバックコーラスデータが蓄積され、そ
の蓄積量が出力バッファ21Bの容量一杯となって、出
力バッファ21Bからのバックコーラスデータの出力が
開始されるまでの動作であり、ステップS9乃至ステッ
プS17は、バックコーラスデータの出力が開始された
後、FIFOメモリ20と出力バッファ21Bのデータ
蓄積量に基づいて、出力バッファ21Bのデータ蓄積量
が零とならないように復号部21Aにおいて符号化バッ
クコーラスデータDBCに対し復号がなされる動作を示し
ている。
【0046】図4のフローチャートに示すように、FI
FOメモリ20、復号部21A及び出力バッファ21B
の動作においては、先ず、CPU5によりメモリ4内に
復号すべき符号化バックコーラスデータDBCが存在する
か否かが確認される(ステップS1)。メモリ4内に復
号すべき符号化バックコーラスデータDBCが存在しない
場合には(ステップS1;NO)、復号処理を終了し、
復号すべき符号化バックコーラスデータDBCが存在する
場合には(ステップS1;YES)、次に、メモリ4か
らFIFOメモリ20へ符号化バックコーラスデータD
BCが転送される。
【0047】次に、CPU5において、FIFOメモリ
20内の符号化バックコーラスデータDBCの蓄積量がF
IFOメモリ20の容量の所定の上限値以上になったか
否かが判断され(ステップS3)、上限値以上になって
いない場合には(ステップS3;NO)、引続きメモリ
4からFIFOメモリ20への符号化バックコーラスデ
ータDBCの転送を継続すべくステップS2へ戻り、上限
値以上になった場合には(ステップS3;YES)、メ
モリ4からFIFOメモリ20へのデータの転送を停止
する(ステップS4)。そして、FIFOメモリ20内
の符号化バックコーラスデータDBCを復号部21Aが取
り込んで復号し、復号されたバックコーラスデータとし
て出力バッファ21Bへ転送する(ステップS5)。
【0048】次に、CPU5において、復号部21Aか
ら転送されてきたバックコーラスデータの蓄積量が出力
バッファ21Bの容量一杯になったか否かが判断される
(ステップS6)。容量一杯になった場合には(ステッ
プS6;YES)、出力バッファ21Bからバックコー
ラスデータを出力すべくステップS8に移行する。容量
一杯でない場合には(ステップS6;NO)、再度CP
U5によりメモリ4内に符号化バックコーラスデータD
BCがあるか否かが判断され(ステップS7)、メモリ4
内に符号化バックコーラスデータDBCがある場合には
(ステップS7;YES)、それをFIFOメモリ20
に転送すべくステップS2へ戻り、メモリ4内に符号化
バックコーラスデータDBCがない場合には(ステップS
7;NO)、ステップS8に移行する。そして、ステッ
プS8において、出力制御クロック信号SCRに基づき、
出力制御クロック信号SCRの周波数に対応した出力レー
トでバックコーラスデータの出力が開始される。
【0049】出力バッファ21Bからのバックコーラス
データの出力が開始されると(ステップS8)、次に、
CPU5により出力バッファ21Bのデータ蓄積量が確
認される(ステップS9)。出力バッファ21Bのデー
タ蓄積量が所定値以上であった場合には(ステップS
9;YES)、引続き出力バッファ21Bからのバック
コーラスデータの出力を行うべくステップS17へ移行
する。なお、この所定値は、出力バッファ21Bにおけ
る出力レートに基づいて設定される。
【0050】出力バッファ21Bのデータ蓄積量が所定
値以上でない場合には(ステップS9;NO)、次に、
CPU5によりFIFOメモリ20内に復号すべき符号
化バックコーラスデータDBCがあるか否かが判断される
(ステップS10)。そして、FIFOメモリ20内に
符号化バックコーラスデータDBCがある場合には(ステ
ップS10;YES)、それを復号すべく、ステップS
5と同様の動作が実行される(ステップS16)。FI
FOメモリ20内に符号化バックコーラスデータDBC
ない場合には(ステップS10;NO)、次に、CPU
5によりメモリ4内に符号化バックコーラスデータDBC
があるか否かが確認され(ステップS11)、メモリ4
内に符号化バックコーラスデータDBCがない場合には
(ステップS11;NO)、再度出力バッファ21B内
にバックコーラスデータがあるか否かがCPU5により
確認され(ステップS12)、出力バッファ21B内に
バックコーラスデータがない場合には(ステップS1
2;NO)、再生すべきバックコーラスデータがないと
して処理を終了する。出力バッファ21B内にバックコ
ーラスデータがある場合には(ステップS12;YE
S)、引続き出力バッファ21Bからのバックコーラス
データの出力を行うべくステップS17へ移行する。
【0051】ステップS11において、メモリ4内に符
号化バックコーラスデータDBCがある場合には(ステッ
プS11;YES)、メモリ4からFIFOメモリ20
への符号化バックコーラスデータDBCの転送が行われ
(ステップS13)、次に、CPU5によりFIFOメ
モリ20内の符号化バックコーラスデータDBCの蓄積量
がFIFOメモリ20の上限値以上になったか否かが判
断され(ステップS14)、上限値以上になっていない
場合には(ステップS14;NO)、引続きメモリ4か
らFIFOメモリ20への符号化バックコーラスデータ
BCの転送を継続すべくステップS13へ戻り、上限値
以上になった場合には(ステップS14;YES)、メ
モリ4からFIFOメモリ20へのデータの転送を停止
する(ステップS15)。そして、ステップS16に移
行し、ステップS5と同様にFIFOメモリ20内の符
号化バックコーラスデータDBCの復号を行い、出力バッ
ファ21Bへ転送する(ステップS16)。そして、ス
テップS17において、出力制御クロック信号SCRに基
づき、出力制御クロック信号SCRの周波数に対応した出
力レートでバックコーラスデータの出力が継続される。
ステップS17の動作以降は、再生すべき符号化バック
コーラスデータDBCがなくなるまでバックコーラスデー
タの復号を継続すべく、ステップS9に戻ってステップ
S9乃至ステップS17の動作が繰り返される。
【0052】以上がFIFOメモリ20、復号部21A
及び出力バッファ21Bにおける符号化バックコーラス
データDBCの復号動作及び出力動作であるが、上記の説
明からも明らかなように、FIFOメモリ20及びディ
ジタル音声復号器21においては、常に、出力バッファ
21Bのデータ量が零とならないようにFIFOメモリ
20における符号化バックコーラスデータDBCの入出力
及び復号部21Aにおける復号が制御される。これは、
出力バッファ21Bのデータ量が零となることは、換言
すれば、出力バッファ21Bからのバックコーラスデー
タの出力がなくなるということであり、このことは、バ
ックコーラス信号SBCの中断、すなわち、再生された音
楽信号SM におけるバックコーラスの中断を意味するか
らである。
【0053】従って、出力バッファ21Bからのデータ
の出力レートが変化すれば、それに追従して、FIFO
メモリ20における入出力レート及び復号部21Aにお
ける復号レートも変化するように制御されることとな
る。このことに基づき、本実施例では、出力バッファ2
1Bからのバックコーラスデータの出力レートを決定す
る出力制御クロック信号SCR(出力シフトクロック信
号)の周波数を、入力装置17からの入力信号に基づき
変化させて、出力バッファ21Bからのバックコーラス
データの出力レートを変化させる。このとき、出力バッ
ファ21Bからのバックコーラスデータの出力レートを
変化させても、上述のように、出力されるバックコーラ
スデータが中断することはない。
【0054】ここで、出力バッファ21Bからのバック
コーラスデータの出力レートを変化させるということ
は、換言すれば、バックコーラスデータの再生速度、す
なわち、テンポを変化させることに他ならないのであ
る。
【0055】次に、外部からの入力信号に基づき、出力
制御クロック信号SCRの周波数を変化させるための可変
周波数発生器23の動作について、図2を用いて説明す
る。図2において、入力装置17からのテンポ変更を示
す入力信号は、一旦CPU5に入力される。そして、こ
の入力信号に基づき、CPU5の制御の下、プログラマ
ブル分周器31の分周比が変更される。このプログラマ
ブル分周器31には、可変周波数発生器23の出力信号
である出力制御クロック信号SCRがフィードバックさ
れ、この出力制御クロック信号SCRがCPU5により変
更された分周比で分周される。
【0056】一方、発振器30は、所定の一定周波数の
信号を出力しており、この出力信号が分周比が固定され
ている分周器32に入力される。そして、プログラマブ
ル分周器31の出力信号と、分周器32の出力信号とが
PLL回路33に含まれる位相比較器34に入力され、
その位相差に対応した比較信号SP が出力される。この
比較信号SP が、LPF35を介してVCO36に入力
され、VCO36において比較信号SP に対応してVC
O36の出力信号である出力制御クロック信号SCRの周
波数が制御される。
【0057】より具体的には、例えば、復号部21Aに
おけるサンプリング周波数fS が44.1kHzである
とし、出力制御クロック信号SCR(VCO36の出力信
号)の周波数fSCR が、 fSCR =512×fS =22.5792MHz であるとし、さらに、発振器30の出力信号の周波数も
22.5792MHzとする。また、分周器32の分周
比を1/100、プログラマブル分周器31の分周比を
1/(100+m)とすると、テンポ変更パラメータm
(%)がCPU5により入力信号に基づいて変更され
る。
【0058】今、出力制御クロック信号SCRの周波数f
SCR を1%単位で±10%変化させたい場合には、CP
U5により、テンポ変更パラメータmを、 −10≦m≦10 の範囲で変更することとなる。
【0059】例えば、テンポを4%上げたい場合には、
m=4に設定する。この場合には、VCO36の出力信
号の周波数、すなわち、出力制御クロック信号SCRの周
波数fSCR は、22.5792MHzから23.482
MHzに変化する。これにより、出力バッファ21Bの
出力レートもm=0の場合に比して4%速くなり、従っ
て、バックコーラスデータのテンポも4%速くなること
となる。
【0060】なお、バックコーラスデータのテンポ(出
力制御クロック信号SCRの周波数f SCR )の変更可能範
囲については、その上限値及び下限値は、FIFOメモ
リ20の入出力レートの上限値及び下限値、復号部21
Aの復号レートの上限値及び下限値並びに出力バッファ
21Bの入出力レートの上限値及び下限値を総合した、
復号における入出力レートの上限値及び下限値に基づい
て決定される。
【0061】さらに、バックコーラスデータのテンポの
変更の際、そのテンポ変更パラメータmに基づき、CP
U5の制御の下、既述のようにMIDI音源装置7にお
ける伴奏音生成の基本クロックTも変更され、バックコ
ーラスデータのテンポの変更率と同じ変更率で伴奏音の
テンポも変更されることとなる。このときのバックコー
ラスデータのテンポ変更タイミングと、伴奏音のテンポ
変更タイミングとの同期については、後述する。
【0062】以上の動作により、入力信号に対応して出
力制御クロック信号SCRの周波数が制御され、これによ
り、バックコーラスデータのテンポが変更されるのであ
る。ここで、一般に、テープレコーダ等において、再生
速度を変化させると、再生音における音程も変化してく
る。すなわち、再生速度を速くすると音程が上がり、再
生速度を遅くすると音程が下がる。このことは、本実施
例におけるバックコーラスデータの再生においても同様
に生じる。よって、次に、テンポを変更されたバックコ
ーラスにおける音程を補正する音程変換器22の構成お
よび動作について図2を用いてその概要を説明する。
【0063】音程変換器22は、一般にはキーコントロ
ーラと呼ばれるものであり、RAM及びRAMへのデー
タ入出力速度を制御する入出力制御部等により構成され
ている。
【0064】出力バッファ21Bから出力されたバック
コーラスデータ(ディジタル化されたままである)は、
入出力制御部の制御により一定の速度でアドレスの順番
に従ってRAMに書込まれていく。そして、書込まれた
バックコーラスデータは、アドレスの順番にしたがって
読み出されるのであるが、このとき、音程を上げる場合
には、入出力制御部は、読出速度を書込速度に対して速
くなるように設定する。また、音程を下げる場合には、
読出速度が書込速度より遅くなるように設定される。
【0065】音程変換器22においては、上記の動作に
より音程が補正されるが、その際には、CPU5の制御
により、シリアルインターフェース24を介して、入力
装置17からの入力信号に基づくテンポ変更パラメータ
mが音程制御信号SF として音程変換器22に入力され
る。そして、音程変換器22においては、テンポ変更パ
ラメータmに基づき、音程変更パラメータk(%)を、
以下のように設定する。
【0066】 k=100/(100+m)−1 …(1) そして、音程変更パラメータkに基づき、入出力制御部
がRAMに対する書込速度及び読出速度を制御して音程
を変化させる。
【0067】例えば、m=4%の場合は、k=−3.8
5%となり、音程変換器22において、出力バッファか
ら出力されるバックコーラスデータにおける音程(バッ
クコーラスデータの周波数)を3.85%だけ下げる補
正が施される。また、音程変更パラメータkの符号が正
の場合には、音程を上げる補正がなされることとなる。
【0068】ここで、音程変換器22において、上述の
ようにして音程を変化させつつ同時に演奏時間(再生時
間)も変化しないようにすると、RAMの中のバックコ
ーラスデータにおいてデータ量の過不足が生じることと
なる。すなわち、音程を上げた場合には、読出速度の方
が速くなるのでRAM内のバックコーラスデータが不足
することとなり、逆に、音程を下げた場合には、読出速
度の方が遅くなるのでRAM内のバックコーラスデータ
が過剰となるのである。
【0069】そこで、音程変換器22においては、RA
Mに対する書き込み及び読み出しにおけるアドレスを飛
越操作することにより、図5に示すように、一定の周期
毎に同一区間のデータを重複して読み出したり(図5
(a)の斜線部分)、所定区間のデータを読み飛ばした
り(図5(b)の斜線部分)するようにしてRAMにお
けるデータの過不足を解消している。但し、単純にアド
レスの飛越操作を行って、データを削除したり重複させ
たりすると、再生されるバックコーラスデータに不連続
が生じるので、その場合には、アドレスの飛越を行う前
後の一定期間だけ、飛越前のアドレスのデータと飛越後
のアドレスのデータの両方を読み出し、飛越前のアドレ
スのデータにはフェードアウトを施し、飛越後のアドレ
スのデータにはフェードインを施すことにより二つのデ
ータを合成し、不連続を防止している。
【0070】以上の動作により、音程変換器22におい
て、テンポ変更パラメータmに対応してバックコーラス
データにおけるテンポの変更による音程の変化が補正さ
れるので、テンポが変更され、且つ、テンポ変更前の音
程を有するバックコーラス信号SBCがD/A変換器11
に出力される。
【0071】なお、以上の動作はMIDI音源装置7に
よる伴奏音とバックコーラスを合わせた音楽信号全体の
音程(キー)の変更がない場合についてであるが、この
音楽信号全体の音程の変更が指示された場合のバックコ
ーラス部分の音程変更も音程変換器22によってなされ
る。すなわち、入力信号により音楽信号全体の音程変更
の指令がなされると、CPU5はMIDI音源装置7に
当該音程変更を指令するとともに、音程変換器22に対
して、音楽信号音程変更パラメータa(%)を入力す
る。ここで、aは音程変更の割合を周波数の変化率で表
したものあり、例えば、可変幅を±5半音とすると、a
は約±30%となる。そして、音程変換器22において
は、この音楽信号音程変更パラメータaと、前述のテン
ポ変更パラメータmに基づき、音程変更パラメータk’
を以下のように設定し、バックーラスにおける音程の補
正を行なう。
【0072】 k’=(100+a)/(100+m)−1 …(2) 上式によれば、例えば、テンポを6%上げる指示と音程
を半音(周波数6%)上げる指示が同時になされた場合
には、k’=0、すなわち音程変換器22は周波数を変
化させる必要がないことがわかる。
【0073】次に、上記のMIDI音源装置7における
テンポの変更タイミングと、バックコーラス再生部10
におけるテンポの変更タイミングとの同期の制御につい
て、図6を用いて説明する。
【0074】MIDI音源装置7におけるテンポの変更
タイミングと、バックコーラス再生部10におけるテン
ポの変更タイミングとの同期は、図6に示すように、C
PU5の制御の下、テンポ変更命令をCPU5が認識し
た次のイベント発行タイミングにおいて、MIDI音源
装置7における基本クロックの周波数をT1 からT2
変更するとともに、同じタイミングで出力制御クロック
信号を出力制御クロック信号SCR1 から出力制御クロッ
ク信号SCR2 に変更する。このとき、 T1 >T2 のときは、 (出力制御クロック信号SCR1 の周波数)<(出力制御
クロック信号SCR2 の周波数) となる。
【0075】以上説明したように、本実施例によれば、
入力信号に基づいて出力制御クロック信号SCRの周波数
が制御され、この出力制御クロック信号SCRに基づいて
ディジタル音声復号器21における出力レートが制御さ
れるので、MIDI音源装置7の出力する伴奏音信号S
MMにおけるテンポの変更のタイミングに同期してバック
コーラス信号SBCにおけるテンポの変更が可能であり、
更に、バックコーラス信号SBCにおける音程がバックコ
ーラス信号SBCのテンポの変更に対応して補正されるの
で、使用者の好みに応じて伴奏音におけるテンポとバッ
クコーラスにおけるテンポを同時に同じ変化率で変更す
ることができ、更に、バックコーラスにおける音程がバ
ックコーラスにおけるテンポの変更に伴って変化するこ
とがない。
【0076】また、バックコーラスデータが符号化さ
れ、データ圧縮された状態でメモリ4に記憶されるの
で、メモリ4、FIFOメモリ20等のメモリ容量を小
さくすることができる。 (III )変形例 上述の実施例においては、サブ音の例としてカラオケ演
奏におけるバックコーラスについて説明したが、本発明
はこれに限られるものではなく、カラオケを目的としな
い音楽再生専用の用途、例えば、MIDI音源装置7か
らの伴奏音とともに生コーラスを演奏することに用いる
こともできる。
【0077】また、バックコーラス等の音声とともに、
それに対応した映像を符号化ディジタルデータとしてメ
モリ4に記憶し、これを復号することにより音声及び映
像として出力し、これらとMIDI音源装置7の合成す
る伴奏音とを合成して出力するようにしてもよい。この
ときには、音声のテンポの変更に伴って、映像の再生速
度も変更されることとなる。さらに、この場合には、実
施例における映像再生装置Vは不要としてもよいし、復
号した映像を映像再生装置Vにより再生した映像と重畳
して表示するようにしてもよい。
【0078】さらに、他の変形例として、本実施例にお
いては、符号化され、圧縮された符号化バックコーラス
データを復号する際に、その出力制御クロック信号SCR
の周波数を変更することにより、そのテンポを変更した
が、本発明はこれに限られるものではなく、圧縮されて
いない状態でバックコーラスデータをメモリ4に記憶し
ておき、これを読み出す際の読出レートを変更すること
によりバックコーラスデータにおけるテンポを変更する
ようにすることもできる。この場合には、出力バッファ
21Bに相当する構成だけでよく、FIFOメモリ20
及びディジタル音声復号器21は不要となる。
【0079】更にまた、上記実施例においては、HD1
及びCD−ROMプレイヤ2と他の機器とを同じ場所に
設置してSCSIインターフェース3及びバスBで連結
する構成としたが、本発明はこれに限られるものではな
く、いわゆる通信カラオケとしてホストコンピュータと
の間を電話回線等の通信回線で接続し、ホストコンピュ
ータからMIDIデータやバックコーラスデータ等を楽
曲データとしてメモリ4にダウンロードし、また、HD
1に蓄積するようにしてもよい。
【0080】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、入力信号に基づき、メイン音の出力レー
トの変更に同期してサブ音の出力レートが変更され、更
に、サブ音の音程がサブ音出力レートの制御に対応して
補正されるので、メイン音とサブ音の出力レート(サブ
音再生速度(テンポ))を同時に変更することができ、
更に、サブ音の音程が出力レートの変更に伴って変化す
ることがない。
【0081】従って、メイン音とサブ音の出力レート
(サブ音再生速度(テンポ))を同時に変更することが
でき、更に、サブ音の音程がサブ音出力レートの変更に
伴って変化することがない。
【0082】請求項2に記載の発明によれば、入力信号
に基づき、メイン音の出力レートの変更に同期してサブ
音の出力レートが変更され、更に、サブ音の音程がサブ
音出力レートの制御に対応して補正されるので、メイン
音とサブ音の出力レート(サブ音再生速度(テンポ))
を同時に変更することができ、更に、サブ音の音程が出
力レートの変更に伴って変化することがない。
【0083】従って、使用者の所望の再生速度、すなわ
ちテンポでメイン音及びサブ音を合成して再生すること
ができる。換言すれば、メイン音とサブ音とが合成され
た音楽を好みのテンポで再生することができる。
【0084】請求項3に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の効果に加えて、入力信号に基づいて出力
制御クロック信号が制御され、この出力制御クロック信
号に基づいてサブ音生成手段におけるサブ音出力レート
が制御されるので、簡易な構成でサブ音出力レート(サ
ブ音再生速度(テンポ))を変更することができる。
【0085】請求項4に記載の発明によれば、請求項2
に記載の発明の効果に加えて、入力信号に基づいて出力
制御クロック信号が制御され、この出力制御クロック信
号に基づいてサブ音生成手段におけるサブ音出力レート
が制御されるので、簡易な構成でサブ音出力レート(サ
ブ音再生速度(テンポ))を変更することができる。
【0086】請求項5に記載の発明によれば、請求項1
又は3に記載の発明の効果に加えて、サブディジタルデ
ータに対して所定のデータ圧縮が施されているので、サ
ブディジタルデータのデータ量や復号に必要なメモリの
容量を少なくすることができる。
【0087】請求項6に記載の発明によれば、請求項2
又は4に記載の発明の効果に加えて、サブディジタルデ
ータに対して所定のデータ圧縮が施されているので、サ
ブディジタルデータの復号にデータ量や必要なメモリの
容量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のカラオケ演奏装置の概要構成を示すブ
ロック図である。
【図2】バックコーラス再生部の構成を示す図である。
【図3】MIDI音源装置におけるテンポの変更を説明
する図である。
【図4】復号部の動作を示すフローチャートである。
【図5】音程変換器におけるアドレスの飛越操作を説明
する図であり、(a)は音程を上げる場合のアドレス飛
越の説明図であり、(b)は音程を下げる場合のアドレ
ス飛越の説明図である。
【図6】伴奏と、バックコーラスのテンポ変更の同期を
説明する図である。
【符号の説明】
1…HD 2…CD−ROM 3…SCSIインターフェース 4…メモリ 5…CPU 6、24…シリアルインターフェース 7…MIDI音源装置 8、11…D/A変換器 9、12、35…LPF 10…バックコーラス再生部 13、18…加算器 14…背景映像発生器 15…テロップ発生器 16…スーパーインポーズ回路 17…入力装置 20…FIFOメモリ 21…ディジタル音声復号器 21A…復号部 21B…出力バッファ 22…音程変換器 23…可変周波数発生器 30…発振器 31…プログラマブル分周器 32…分周器 33…PLL回路 34…位相比較器 36…VCO AD…加算器 AM…アンプ B…バス D…ディスプレイ DBC…符号化バックコーラスデータ M…音楽再生装置 MC…マイク SP…スピーカ SMM…伴奏音信号 SBC…バックコーラス信号 SM …音楽信号 SV …映像信号 SK …音声信号 SA …合成信号 SF …音程制御信号 SCR、SCR1 、SCR2 …出力制御クロック信号 SP …比較信号 T、T1 、T2 …基本クロック V…映像再生装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高梨 真琴 東京都大田区大森西4丁目15番5号 パイ オニア株式会社大森工場内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のメインディジタルデータに基づい
    てメイン音を生成するメイン音生成手段と、所定のサブ
    ディジタルデータに基づいてサブ音を生成するサブ音生
    成手段と、を備えた音楽再生制御装置において、 外部から入力された入力信号に基づいて、前記メイン音
    生成手段におけるメイン音出力レートを変更するメイン
    音出力レート変更手段と、 前記入力信号に基づいて、前記サブ音生成手段における
    サブ音出力レートを変更するサブ音出力レート変更手段
    と、 前記サブ音出力レートの変更に対応して前記サブ音の音
    程を補正する補正手段と、 前記サブ音出力レートの変更タイミングと、前記メイン
    音出力レートの変更タイミングとを同期させる同期制御
    手段と、 を備えたことを特徴とする音楽再生制御装置。
  2. 【請求項2】 所定のメインディジタルデータに基づい
    てメイン音を生成するメイン音生成手段と、所定のサブ
    ディジタルデータに基づいてサブ音を生成するサブ音生
    成手段と、を備えた音楽再生装置において、 外部から入力された入力信号に基づいて、前記メイン音
    生成手段におけるメイン音出力レートを変更するメイン
    音出力レート変更手段と、 前記入力信号に基づいて、前記サブ音生成手段における
    サブ音出力レートを変更するサブ音出力レート変更手段
    と、 前記サブ音出力レートの変更に対応して前記サブ音の音
    程を補正する補正手段と、 前記サブ音出力レートの変更タイミングと、前記メイン
    音出力レートの変更タイミングとを同期させる同期制御
    手段と、 前記メイン音出力レートが変更された前記メイン音と、
    前記サブ音出力レートが変更された前記サブ音とを合成
    する合成手段と、 を備えたことを特徴とする音楽再生装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の音楽再生制御装置にお
    いて、 前記サブ音生成手段は、出力制御クロック信号に基づき
    前記サブ音出力レートを変更して前記サブ音を生成する
    とともに、 前記サブ音出力レート変更手段は、前記入力信号に基づ
    き、前記出力制御クロック信号を制御することを特徴と
    する音楽再生制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の音楽再生装置におい
    て、 前記サブ音生成手段は、出力制御クロック信号に基づき
    前記サブ音出力レートを変更して前記サブ音を生成する
    とともに、 前記サブ音出力レート変更手段は、前記入力信号に基づ
    き、前記出力制御クロック信号を制御することを特徴と
    する音楽再生装置。
  5. 【請求項5】 請求項1又は3に記載の音楽再生制御装
    置において、 前記サブディジタルデータは、所定のデータ圧縮が施さ
    れたディジタルデータであることを特徴とする音楽再生
    制御装置。
  6. 【請求項6】 請求項2又は4に記載の音楽再生装置に
    おいて、 前記サブディジタルデータは、所定のデータ圧縮が施さ
    れたディジタルデータであることを特徴とする音楽再生
    装置。
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