JPS59219793A - 基本波抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は音声信号から基本波を抽出する基本波抽出装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 音響機器の一分野として、記録媒体に記録された楽器な
どのミュージック信号を再生、拡声し、これに合せてユ
ーザーが歌を唄うと上記ミュージック信号と混合して拡
声する装置（俗称［カラオケ装置と呼ばれている。）が
一般家庭用あるいは業務用として広く普及している。１
坂下この装置を演奏装置と呼ぶこととする。

最近、この演奏装置の一機能として記録媒体に記録され
た信号とユーザーが唄った音声信号を比較してユーザー
の歌唱力を点数で表示する採点機能がある。音声は基本
波とその高調波成分の合成されたものであり、前記採点
を行なう装置においては、音声の中の基本波を忠実にと
シだすことが採点精度向上において非常に重要である。

第１図は従来の基本波抽出装置とその周辺装置であり、
１はマイク、２は増幅器、３はローパスフィルタ、４は
ゼロク・ロスディテクタ、６は波形整形器、６は発振器
、７はアンド回路で発振器６の出力と波形整形器５から
の出力のアンドをとる。

８は出力端子である。ここでローパスフィルタミゼロク
ロスディテクタ４、波形整形器５を組合せて基本波抽出
装置と呼ぶ。なお９〜１１は演算増幅器、１２〜１６は
コンデＺす、１７〜３０は抵抗、３１は電源端子、３２
はローパスフィルタの出力端子、３３は波形整形器の出
力端子である。

以上のように構成された基本波抽出装置とその周辺装置
についてその動作を説明する。

第２図、第３図は動作説明のだめの特性図である。３４
は出力端子３３でパルスが出はじめる入力を縦軸とし周
波数を横軸にして表わしたパルス検出の周波数特性曲線
、３５は男声の基本周波数範囲と最低入力レベルを示す
範囲、３６は女声の基本周波数範囲と最低入力レベルを
示す範囲、３７は周波数特性曲線３４において増幅器２
のゲインを増大して、パルス検出感度を増大した特性曲
線、３８はノイズレベル、３９は女声周波数範囲３６に
おいて、特性曲線３４を使用した場合のパルス未検出領
域である。４ｏはマイク１からの入力音声信号波形、４
１はローパスフィルタ３を通過し、出力端子３２に表わ
れた波形、４２はゼロクロスディテクタ４と波形整形器
５を通過し、出力端子３３に表われた波形、４３は発振
器６と波形４２とのアンド出力であり、出力端子８に表
われた波形である。

波形４ｏのような音声信号をマイク１から入力し、増幅
器２、ローパスフィルタ３を通過させると高調波が除去
されて波形４１のようになる。次にゼロクロスディテク
タ４を通過させるとゼロ点を波形が交差するところで出
力が反転した出力とな夕波形整形器６を通過させると波
形４２のような信号が得られる。発振器らと波形４２と
のアンド出力は波形４３のような信号となり、このアン
ド出力をカウンタ（マイクロコンピュータで構成しても
よい〕に導びくようになす。採点機においては、テープ
上にあらかじめ録音された基準となる音声（例えば歌手
による音声）が入力される前記と同一構成の基本波抽出
装置とその周辺装置を設ける。ただし、マイ夛１の代り
にテープ上の基準の音声を再生する磁気ヘッドを用いる
。

以上の構成によりマイクロコンピュータ等でマイク音声
（ユーザーの音声）とテープ音声（歌手の音声）のパル
ス数を比較することにより、その合致度合に応じて点数
を表示するようになしていた。

しかしながら、上記の従来の構成では、特性曲線３４か
らも判るように、女声のような基本波の高い周波数の場
合は信号が欠落してしまうという問題点を有していた。

つまり、第２図において、女声の基本波周波数範囲３６
の内、ノ・ソチング部分３９については、パルス検出レ
ベル以下であるから基本波の抽出ができない。また仮に
パルス検出感度を増大しようとして、増幅器２のゲイン
を増大させて特性曲線３７のようになすと、男声。

女声ともパルス検出されるようになるが、低域でノイズ
レベル３８と交差するようになり、ノイズにより検出出
力が発生するという問題点を有していた。ここでノイズ
源としては、テープ上のクロストークや、マイクから入
ってくる外来ノイズ等が考えられ、前記ノ・ｆズレベル
３８はこれらのノイズ源の最も大きいもののレベルであ
る。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、男女の音
声の区別なく、正確に基本波を抽出可能な基本波抽出装
置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明はローパスフィルタとレベルセンサの縦続回路を
２系統備え、第１の系統よシパルス出力を得、−力筒２
の系統の出力を整流することにより、該整流電圧によっ
てトランジスタを駆動して、前記第１の系統のパルス出
力の断続を制御するようになし正確に基本波を抽出する
ことができるものである。

実施例の説明 第４図は本発明の一実施例における基本波抽出装置の回
路図を示すものである。第１図のローパスフィルタ３、
ゼロクロスディテクタ４、波形成形器６に相当するもの
である。第４図において、４４Ｕ第１のローパスフィル
タ、　４５ハｌｊ［ｃ７）。

一パスフィルタ、４６は第１のレベルセ／す、４７は第
２のレベルセンサ、４８は整流回路、４９は出力回路、
６ｏは第３のローパスフィルタであシ、レベルセンサ４
６，４７の感度設定は抗抗７１゜７２および抵抗７８．
７９の比で決まる。

５１〜６４はコンデ／す、６６〜８８は抵抗、９５〜９
８は演算増幅器、９９．１００はダイオード、１０１，
１０２はトランジスタである。９゜は基本波出力端子、
９１は電源端子、９２は音声入力端子、９３はレベルセ
ンサ４６の出力端子、９４はトランジスタ８７のコレク
タ端子である。

また基本波抽出装置以外の周辺装置は従来例と同様とす
る。

以上のように構成された本実施例の基本波抽出装置につ
いて以下その動作を説明する。第５図は動作説明のため
の特性図である。３７は端子９３でのパルス検出感度の
周波数特性、１０３は端子９４がローレベルとなる周波
数特性であり、ミューティングの周波数特性といっても
よい。

３５の周波数範囲で示された男声大刀端子９２よシ入っ
てくるとローパスフィルタ４４にょシ、高調波が除去さ
れ、基本波が得られる。その時の入力レベルをｖ４１周
波数をｆ。とすると、ローパスフィルタ４６を通った信
号は更に高域が除去ルス検出感度の周波数特性３７を示
す。従って端子９３には周波数ｆ。のパルスが検出され
る。

一方式力信号はローパスフィルタ６ｏを通って、イ／グ
の周波数特性１０３を示す。周波数特性３７よシ減衰率
が小さいのはローパスフィルタ４４および４６を通った
ものに対して、ローパスフィルタ６０のみを通ったため
である。入力０１１周波数ｆ。のときはレベルセンサ４
７の出力はハイレベルであシ、トランジスタ１０１をＯ
Ｎさせ、端子９４はローレベルとなり、端子９３のパル
スはトランジスタ１０２を駆動して端子９０に基本波が
抽出される。

３６の周波数範囲で示される女声入力の場合も第６図よ
シ明らかなように基本波が確実に抽出される。

またノイズレベル３８に対しては、第６図からも明らか
なように周波数特性３７を横切るため、端子９３にはパ
ルスが現われる。しかしながらミューティングの周波数
特性１０３よシ下側ゆえ端子９４はハイレベルであシト
ランジスタ１０２は常時オンで端子９０にはパルスが出
ない。従ってノイズによる誤動作もない。

第６図は本発明の一実施例の第６図を更に改善したもの
である。この構成はローパスフィルタ４４と４５の接続
点よシ、レベルセンサ４７の入力をと９だすことによシ
、ローパスフィルタ５ｏをはぶくことができるものであ
る。特性は゛第５図と同一特性を示す。

発明の効果 本発明は第１．第２のローパスフィルタと第１のレベル
センサによシ基本波を出力するとともに第３のローパス
フィルタと第２のレベルセンサにより、一定レベル以下
の信号においては上記基本波をミューティングして、外
来ノイズによる誤動作をなくし、男声１女声のいずれが
入力されても正確に基本波を抽出できる優れた基本波抽
出装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の基本波抽出回路とその周辺回路図、第２
図は従来例のパルス検出感度の周波数特性を示す図、第
３図は従来例の動作説明のための波形図、第４図は本発
明の一実施例における基本波抽出装置を示す回路図、第
６図は本実施例のパルス検出感度およびミューティング
の周波数特性を示す図、第６図は本発明の他の実施例を
示す図である。 ４４・・・・・・第１のローパスフィルタ、４６・・・
・・・第２のローパスフィルタ、４６・・・・・・第１
のレベルセフす、４７・・・・・・第２のＶベルセンサ
、４８・・・・・・整流回路、５０・・・・・・第３の
ローパスフィルタ、１０１・・・・・・第２のトランジ
スタ、１０２・・・・・・第１のトランジスタ、９４・
・・・・・出力端子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ＠２図 →Ｌ 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）音声入力端子よシ第１および第２のローパスフィ
   ルタを介した入力を第１のレベルセンサの入力端子に印
   加し、このレベルセンサの出方を第１のトランジスタの
   ベースに印加するとともに、前記音声入力端子より第３
   のローパスフィルタを介した入力を第２のレベルセンサ
   の入力端子に印加し、前記第２のレベルセンサの出力を
   整流し、該整流出力を第２のトランジスタのベースに印
   加し、コレクタよシダイオードを介して、前記第１のト
   ランジスタのベースに印加し、第１．第２のトランジス
   タの各エミッタを接地し、第１．ｊＪ２のトランジスタ
   の各コレクタを抵抗を介して電源に接続し、硝１のトラ
   ンジスタのコレクタから出刃を得るように構成したこと
   を特徴とする基本波抽出装置。
2. （２）　　音声入力端子より、第１．第２のローパスフ
   ィルタを介した入力を第１のレベルセンサの入力端子に
   印加するとともに、第１．第２のローパスフィルタの接
   続点より第２のレベルセ／すに入力するようになした特
   許請求の範囲第１項記載の基本波抽出装置。　　゛