JPS63204559A - 音声信号減衰装置 - 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、テープレコーダやコンパクトディスク等のオ
ーディオ機器やビデオテープレコーダやＶＨＤなどのビ
デオ機器の再生時あるいはラジオ・テレビ受信時におい
て、マルチチャンネル信号を処理しそれらに含まれる音
声信号成分（または歌声）を伴奏信号成分よシ大幅に減
衰させ、歌唱練習を容易にする音声信号減衰装置に関す
るものである。

従来の技術 歌を聴いたり練習するには各種の記録媒体を再生したり
、テレビやラジオを受信しそれらに合わせて行なうこと
が多い。これらの記録媒体にはプロ歌手の歌声と伴奏が
ミックスされて記録されていることが多い。また、ラジ
オやテレビの放送においても歌声と伴奏が含まれている
ことが多い。

これらの媒体を通じて歌の練習を行なう際に、最初は慣
れていないのでプロ歌手の歌声が入っている状態が望ま
しい。慣れるにしたがって、伴奏だけで歌いにくくなる
。すなわち、本物のプロ歌手が使っている本物の伴奏で
プロ歌手なみに歌いたくなる。

これを実現する一つの方法として、俗称カラオ伴奏とを
独立したトラックに記録しそれらを再生するものなどが
ある。しかし、いずれも新曲が発表されてから市場に出
るまでに長期間かかることや、自分の好みに合せるのが
むずかしいこともある。

以上のようなニーズを満足すべく、従来はつぎのような
音声減衰装置があった。以下、図面を参照しながら説明
する。第４図は従来の音声信号減衰装置の一例である。

１はマルチチャンネル信号の一方の入力端子である。２
はマルチチャンネル信号の他方の入力端子である。３は
マルチチャンネル信号を減算演算する減算手段である。

４は低周波数領域の信号を伝達スるローパスフィルタで
ある。５は減算手段３の出力とローパスフィルタ４の出
力を加算する加算手段である。そして、減算手段３．ロ
ーパスフィルタ４および加算手段６は、一般の演算増幅
器（図示せず）を用いてそれぞれ構成する。６は出力端
子である。

このように構成された従来の音声信号減衰装置の動作に
ついて説明する。マルチチャンネル信号（または、ステ
レオ信号）は、記録媒体の再生あるいはテレビやラジオ
の受信時に得られる信号を意味する。そしてその信号に
は歌手などの音声信号と伴奏信号が混在しており、音声
信号成分は各チャンネルで基本的に同位相・同振幅にな
っているものを限定する。そして、これらのマルチチャ
ンネル信号が第４図の入力端子１および２へ供給される
ものとする。

いま、入力端子１の信号を１３Ｌ　＋波高値をＥＬ。

入力端子２の信号をｅ　、波高値をＥＲ２θ□に対する
ｅＲの位相差をφとし、これらの間にはつぎのような関
係があるものとする。

ｅ　＝Ｅ　　５ｉｎ（ωＬｔ）　　・・・・・・・・・
・・・・・・（１）Ｌ ｅ　＝Ｅ　５ｉｎ（ωＲｔ−φ）　・・・・・−・・・
・・・（２）Ｒ ただし、ω、およびω□はそれぞれの角速度である。

（１）、（２）式をもとに減算手段３の出力Ｙを計算す
るとつぎのようになる。

Ｙ＝ｅＢ−ｅＩ。

＝ＥＨｓｉｎ（ωＨｔ−φ）−ＥＬ　５ｉｎ（ωＬｔ　
）（３）式における位相差φは、記録媒体にマルチチャ
ンネル信号を記録する際に集音の仕方や機器の性能差な
どによって生じたり、記録媒体の再生時に機器の性能差
によってそれぞれチャンネル間に生ずる位相差であり、
この位相差はチャンネル間の時間差Ｔｄと信号の角速度
ωとであられすとつぎのようになる。

φりωＴｄ　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（４）すなわち、位相差φは角速
度ωが大きくなる程大きくなり、時間差Ｔｄにも比例す
る。

また、（３）式において波高値ＥＲおよびＥＬが異なっ
ていたシ、角速度ωＲおよびωＬが異なっていたり、位
相差φが大きい信号成分は減衰せずにそのまま出力され
ることがわかる。

つぎに、波高値ＥＨと波高値ＥＬがほぼ等しく、また、
角速度ωＲとωＬがほぼ等しい信号成分は減衰され、そ
の大きさは位相差φによって決まることがわかる。この
信号は各チャンネル間に含まれる歌声や伴奏楽器の一部
の音に相当する。すなわち、歌声は各チャンネルのセン
ター位置で安定して聴こえるように、各チャンネルに同
じレベルで入れることが多い。また、リズム楽器の一種
であるドラムやシンバル楽器音も音楽めに重要なもので
あり、各チャンネル信号として同じレベルで構成するこ
とが多い。このように、各チャンネルに同レベルの振幅
、角速度で混合されている信号成分については、 ＥＲキＥ　Ｉ、　＝　Ｅ　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（５）ωＲＪ？ωＬ＝ω　　　
・・・・・・・・・・・・・・・・・・…（６）の条件
が成立し、減算手段３の出力は（３）式からつぎのよう
になる。

Ｙ′キー２Ｅｓｉｎ（φ／２　）ＣＯ３（ｔｏ　を−φ
／２）中（−２Ｅｓｉｎ　（ωＴｄ／２　）　）ｃｏｓ
（ωｔ　−ωＴｄ／２　）・・・・・・・・・・・・・
・・（ア）そして、位相差φが小さければ（角速度ωあ
るいは時間差Ｔｄが小さければ）その出力成分Ｙ′が大
きく減衰することがわかる。例えば、テープレコーダー
を再生したときに再生系の走行不安定性によって歌声信
号の各チャンネル間に生ずる時間差Ｔｄは平均的に５０
マイクロ秒以下の場合が多く、瞬間に生ずる最大の時間
差でもＳＯＯマイクロ秒以下であることが多い。このよ
うな時間差Ｔｄを（７）式に代入し、（７）式のｓｉｎ
項を計算すると第５図のようになる。すなわち、周波数
ｆまたは角速度ωと、時間差Ｔｄによって減衰の度合が
異なるが、周波数が低くなる程、大きく減衰することが
わかる。例えば、第５図の実線Ａの場合には、周波数７
００ヘルツにおいて相対振幅が１０分の１に減衰し、点
、ｉｉＢの場合には周波数１００ヘルツにおいて相対振
幅が元の値の１６％まで減衰する。したかっ、て、各チ
ャンネルに共通に含まれる歌声の信号はこの割合で減衰
されていくが、逆に各チャンネルに共通に含まれている
楽器信号も同様に減衰される。特に低周波数領域での楽
器であるベース楽器は、楽器音の波長が長く、各チャン
ネル間で時間差Ｔｄが生じにくいため大きく減衰する。

また前述のリズム楽器等も各チャンネルに含まれている
ため減衰しやすい。その結果、歌声と伴奏楽器音の一部
が減衰された音になり、歌唱練習には不適当な音になっ
てしまう。

この状態を改善するため、従来の音声信号減衰装置では
第４図に図示するように、ローパスフィルタ４を設けて
いた。このローパスフィルタ４は、入力端子１および２
に含まれる信号のうち例えば周波数２５０ヘルツ以下の
信号を通過させ、減算手段３でペース楽器やリズム楽器
音が減衰される割合を少なくするためのものである。そ
して、ローパスフィルタ４の出力と減算手段３の出力を
加算手段５でミキシングしていた。ところが、歌声信号
の周波数成分は８０ヘルツから数キロヘルツにまで分布
していることが多く、歌声信号の一部がローパスフィル
タ４を通過し、加算手段６を介して出力端子６へ伝達さ
れてしまっていた。そして、歌声信号成分を小さくしよ
うとするとローパスフィルタ４のしゃ断層波数を低くし
なければならず、その結果、ペース楽器音の信号成分が
少なくなり、出力端子６の出力を拡声手段（図示せず）
で聴いて歌唱練習することが難かしい状態であった。す
なわち、伴奏信号成分と歌声信号成分との比率が大きく
出来ない状態にあった。また、別の表現をすれば、減算
手段３で歌声信号を減衰する機能をローパスフィルタ４
で悪化させているということになっていた。

発明が解決しようとする問題点 従来の音声信号減衰手段では、低音楽器で音楽の基本と
なるペース楽器音を再現するためにローパスフィルタを
用いているために、このフィルタを通過する歌声信号成
分が大きく、伴奏と歌声との比率、換言すれば歌声の減
衰効果が十分大きく出来ないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み伴奏信号と歌声信号の比率
を悪化させることなく、ペース楽器音など低音伴奏音を
改善しようとするものである。

問題点を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために本発明の音声信号減衰装置
は、減衰手段の出力を音質補正手段へ通し、歌声の減衰
効果を悪化させることなく低音楽器音を強調する機構を
備えたものである。

作　　用 本発明の音声信号減衰装置では、減算手段の出力を音質
補正手段へ導き、音質補正手段で中音以下の周波数成分
を強調して歌声の減衰比率を悪化させることなく低音楽
器等の伴奏音を改善することのできる機能を提供するも
のである。

実施例 以下、本発明の一実施例である音声信号減衰装置につい
て図面を参照しながら説明する。

第１図は、本発明の一実施例における音声信号減衰装置
のブロック図である。

１は伴奏や歌声が混合したマルチチャンネル信号の一方
の信号が供給される入力端子である。２は上記マルチチ
ャンネル信号の他方が供給される入力端子である。３は
マルチチャンネル信号を減算演算する減算手段である。

７は減算手段３の出力の音質を補正する音質補正手段で
ある。６は出力端子である。

減算手段３は、演算増幅器（図示せず）によって構成す
る。音質補正手段７は、第３図に図示するように抵抗器
７０２および７０４とコンデンサ７０３で構成する。

以上のように構成された音声信号減衰装置の動作につい
て説明する。減算手段３の出力は、上記従来技術の項に
おいて説明したように（７）式で表わされす。そして、
その出力レベルは、第４図に図示した値になる。これら
の原理については従来例と同じであり、詳細な説明は省
略する。

音質補正手段７は、第３図に図示するような構成を用い
ており、その周波数特性は第２図に図示する特性をもっ
ているものとする。すなわち、中音の特定の周波数ｆ０
以下では周波数が低くなるとともに相対利得Ｇが犬きく
なシ、中音以上の周波数領域では利得がほぼ一定の値Ｇ
０に設定された特性を有する。そして、相対利得対周波
数の関係は、第３図に図示した抵抗器７０２および７０
４ならびにコンデンサ７０３の値によって設定できる。

つぎに、音質補正手段７の出力について説明する。歌声
信号や低音のペース楽器信号ならびにリズム楽器信号の
一部の信号などは、マルチチャンネルの各チャンネルに
共通に含まれており、第６図に図示したレベルのように
減算手段３で減衰される。この信号は、音質補正手段７
の特性にょシ、中音以下の低周波数領域で相対的に強調
される。

例えば、音質補正手段７の相対利得が１キロヘルツ以下
の周波数領域で周波数の低下とともに増大するように設
定しておけば、低音が強調された音質になる。そして、
第５図に図示した実線Ａまたは点線Ｂが補正されて、周
波数によって変化する割合が少なくなるとともに、その
大きさが大きなレベルになる。その結果、低音楽器であ
るペース楽器音やリズム楽器音が強調されるとともに歌
声信号も強調されるが、低周波数領域における伴奏音と
歌声との比率、換言すれば低周波数領域における歌声の
減衰効果がほとんど悪化せずに全体を大きなレベルにす
ることが出来る。これによってペース楽器音やリズム楽
器音が聴きゃすくなシ、しだがって歌唱練習も容易にな
る。また、音質補正手段７は、中音域以上例えば１キロ
ヘルツ以上の周波数領域では低周波数領域における利得
よυも相対的に低い利得に設定しているので、第５図に
図示したレベルが低くなり歌声も小さくなる。

すなわち、従来の音声信号減衰装置では、歌声の高周波
成分の減衰が少なく不快な歌声が聴えていたが１本発明
の音声信号減衰装置では音質補正手段７の特性により歌
声の高周波数成分が小さくなり減衰効果が改善されたよ
うに聴える。

一方、マルチチャンネルの各チャンネルに独立している
楽器信号、たとえば弦楽器や打楽器等は減算手段３では
ほとんど減衰されず、音質補正手段７で低周波数領域だ
け強調されるので、ソフトな音質になりかつレベルもほ
とんど元のレベルになる。

したがって、伴奏音と歌声の比率は総合的に従来の音声
信号減衰装置の場合よりも大きくなって歌唱練習に適し
た伴奏音が得られる。

なお、音質補正手段７の抵抗器７０２および７０４ある
いはコンデンサ７０３を可変調整すれば、好みの音質に
調整することも出来る。また、歌声の減衰効果が最も大
きくなるように調整することもできる。さらに、入力端
子１および２におけるマルチチャンネル信号に含まれる
歌声信号の位相差φあるいは時間差Ｔｄを位相検出手段
（図示せず）で検出し、音質補正手段７の特性を制御し
て歌声の減衰効果を高めることも可能である。

さらに、音質補正手段７は第３図に図示した回路を複数
個用いて構成し、歌声の減衰効果を高めることも可能で
ある。その上に、音質補正手段７は拡声装置に含まれる
音質調整器やグラフィックイコライザ（いずれも図示せ
ず）と共用化することにより実現することも可能である
。

発明の効果 以上のように本発明は、マルチチャンネル信号を減算演
算する減算手段の出力を音質補正手段で補正するように
構成し、中音以下の低周波数領域の利得を強調している
ことから、低音楽器音と歌声の低音レベルとの比率を悪
化させずに低音楽器音のレベルを大きくできるというす
ぐれた効果を有する。また、音質補正手段は中音以上の
高周波数領域での利得を低周波数領域における利得より
も低くしていることから、高周波数領域での歌声を小さ
くできるというすぐれた効果を有する。さらに、マルチ
チャンネルの各チャンネルに独立に存在する楽器音は、
減算手段では減衰されず音質補正手段で低音が強調され
ソフトな音質が得られるとともに歌声とのレベルの比率
が大きくなって歌声の大きな減衰効果が得られるという
すぐれた効果を有する。その上に、音質補正手段は拡声
装置等の音質調整手段と共用化でき、装置を簡単に構成
できるというすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の音声信号減衰装置の一実施例を示すブ
ロック図、第２図は同装置における音質補正手段の周波
数特性図、第３図は同音質補正手段の回路図、第４図は
従来の音声信号減衰装置のブロック図、第５図は従来装
置の特性図である。 ３・・・・・・減算手段、７・・・・・・音質補正手段
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 にＺ 第４図 問５Ｌ牧す

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相互に関連のあるマルチチャンネル信号を減算演算する
   減算手段と、この減算手段の出力を受けてその音質を補
   正する音質補正手段とを備え、上記音質補正手段は中音
   以下の低周波数領域の信号成分を中音以上の高周波数領
   域の信号成分よりも相対的にレベルを強調するようにし
   たことを特徴とする音声信号減衰装置。