JPS63316599A - ボイスチエンジヤ− - 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〕 この発明は、メガホン（拡声器）やカラオケ装置のマイ
クに用いて音声帯域を変換できるボイスチェンジャーに
関するものである。

〔発明の背景〕

テープレコーダーに録音した音声を早回しで再生すると
元の音声より高い音声が、逆に遅回しで再生すると低い
音声が再生される現象はよく知られているところである
。この現象を利用するとコミカルな音声を容易に得るこ
とができるため、テレビ放送などではドラマやコマーシ
ャルの演出補助に使われることがある。

しかし、従来のテープレコーダを使用する方法は、■音
声を入力しながら同時に再生することができない、■再
生した音声の時間軸が変化してしまう（１オクターブ上
の音声で再生すると再生時間は１／２になってしまう）
という問題点があった。このため、音声帯域が変わると
いう興味ある現象をメガホンやマイクに応用することは
できなかった。

〔発明の目的〕

この発明は上記の点に鑑み、音声を入力しながらその帯
域を変化させた音声を押出力でき、しかも、再生した音
声の時間軸が実質的に変化することなく音声帯域を変換
できるようにしたボイスチェンジャーを提供することを
目的としている。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するため、この発明は、マイクロホン側
から入力した音声信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器と
、該Ａ／Ｄ変換器を通過したデジタル信号を入力サンプ
リング周波数でメモリ内に入力する書込部と、出力サン
プリング周波数で出力する読出部と、該読出部から出力
された信号をアナログ化してスピーカー側に出力するＤ
／Ａ変換器とを備えるように構成したものである。

〔実施例〕

以下、この発明を添付図面に示す一実施例に基づいて説
明する。

第１図は、この発明のボイスチェンジャーを組み込んだ
拡声器のブロック図である。図において、１はマイクロ
ホン、２はマイクロホン１の出力を増幅するアンプ、３
はアンプ２の出力の高周波ノイズを除去するフィルタで
ある。点線で囲んだ領域はボイスチェンジャ一本体１０
０のブロック図を示している。

４はＡ／Ｄ変換器である。該Ａ／Ｄ変換器４は、上記マ
イクロホン１．アンプ２．及びフィルタ３を通過したア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのもので、音
声信号はここで８ビツトに量子化された入力データとな
る。５はランチ付出力ポートからなる切替回路である。

該切替回路５は、データの流れ方向を指定するためのも
ので、前記入力データをメモリに書込むか、後述のメモ
リ８から読出された出力データをスピーカー側へ出力す
るかを後述のタイミング発生回路６の指令に従って決定
する。ここで出力データは次のデータが読出されるまで
ランチされ、早回しに相当する出力周波数で再生しても
音声が途切れることはなく、時間軸が実質的に変化しな
いようになっている。

６はタイミング発生回路である。該タイミング発生日Ｂ
６は、前記データ切替回路５とアドレス切替回路７の切
替制御を行うと同時に、後述のメモリ８に書込みか読出
しかを指令するためのものである。該アドレス切替回路
７は、書込み時のアドレスカウンタか、読出し時のアド
レスカウンタの出力（１０ビツト）のいずれか一方を選
択して後述のメモリ８に指令することによって、書込み
時の入力サンプリング周波数と読出し時の出力サンプリ
ング周波数を指令する回路である。

８はメモリで、該メモリ８は、デジタル化された音声信
号を蓄積するためのもので、第１図の実施例ではＯ〜１
０２３までの番地を有するＩＫバイトＲＡＭで構成され
ている。このメモリ８に音声データを書込む時間をｔと
すると、読出し時間がｔ／２であれば、その再生音は元
の音の２倍の高さ、即ち、１オクターブ上の音となり、
読出し時間が２ｔであれば、その再生音の１／２の高さ
、即ち、１オクターブ下の音となる。これは、第２図の
原理図に示すように、テープレコーダの早回し、ないし
は遅回しの再生と実質的に対応している。メモリ８は、
前記タイミング発生回路６の指令が書込み指令であれば
、前記入力データを前記アドレス切替回路７の出力に従
って入力サンプリング周波数で順次書込み、前記タイミ
ング発生回路６の指令が読出し指令であれば、蓄積され
たデータを前記アドレス切替回路７の出力に従って、出
力サンプリング周波数で前記データ切替回路５に出力す
る。メモリ８の容量は、この容量で決まる再生音の最小
単位の断続ないしは繰り返しが人間の耳にとって不自然
とならない範囲で決めればよく、ＩＫバイトでなくても
よいことはいうまでもない。

９は分周器、１０はセレクタである。該分周器９とセレ
クタ１０は前記データを書込みまたは読出しの際のタイ
ミング指令を発生させるためのものである。該分周器９
はシステムクロック発振器１１の基準クロック信号を３
段階（例えば、４０ＫＨｚ、２０ＫＨｚ、１０ＫＨｚ）
に分周し、タイミング発生回路６、セレクタ１０及び後
述する読出しアドレスカウンタ１４に一定周波数のクロ
ック信号（例えば２０ＫＨｚ）を供給する。即ち、デー
タ切替回路５．書込みアドレスカウンタ１３゜読出しア
ドレスカウンタ１４及びアドレス切替回路７とで書込部
と読出部が構成され、タイミング発生回路６によってそ
のいずれか一方が選択されるようになっている。またセ
レクタ１０は、外部サンプリングクロック発振器から送
られるクロック信号か、分周器９から送られる３種類の
クロック信号のうちいずれか１つをスイッチ１０ａで選
択して書込みアドレスカウンタ１３に送る。該書込みア
ドレスカウンタ１３は、このクロック信号を入力サンプ
リング周波数としたアドレス切替えをアドレス切替回路
７に指令する。一方、読出しアドレスカウンタ１４は分
周器９が出力するクロック信号のうち１種類のみ（固定
）を出力サンプリング周波数としたアドレス切替えをア
ドレス切替回路７に指令する。

１５はＤ／Ａ変換器で、前記メモリ８から出力され、前
記データ切替回路５に蓄えられた音声データをアナログ
信号に変換する。１６はフィルタで、該Ｄ／Ａ変換器１
５の出力から高周波ノイズを除去する。１７は該フィル
タ１６を通過した信号を増幅するアンプ、１８はスピー
カーである。

次に、この発明の作用について述べる。

まず、このボイスチェンジャ一本体１００をマイクロホ
ン１及びスピーカー１８とともにメガホン２００に組み
込んで使用する場合を述べる。メガホン２００内のマイ
クロホン１に向かって、例えば「皆さん、今日は」と発
声すると、この音声はマイクロホン１によってアナログ
信号に変換された後、アンプ２で増幅、フィルタ３でノ
イズ除去され、Ａ／Ｄ変換器４によって８ビツトのデジ
タル信号に変換される。このデジタル信号は、タイミン
グ発生回路６とアドレス切替回路７の指令に従って一定
の入力サンプリング周波数でメモリ８に蓄積される（入
力に要する時間は、メモリ８に使用するＲＡＭの容量と
入力サンプリング周波数にもよるが、ＲＡＭ容量がＩＫ
バイトで入力サンプリング周波数が２０ＫＨｚであれば
約５０ｍ５となる）。このときの入力サンプリング周波
数は、セレクタ１０から送られるクロック信号によって
決まる。

即ち、システムクロック発振器１１を出て分周器９で分
周されたクロック信号と、外部サンプリングクロック発
振器１２から出されたクロ・ツク信号とがセレクタ１０
に入り、スイ・ノチ１０ａの指示に従って選択された書
込みアドレスカウンター３に送られるクロック信号が入
力サンプリング周波数を指令する。

このようにして、一定周波数でメモリ８に入力された音
声信号は、読出しアドレスカウンター４の出力サンプリ
ング周波数（固定）を指定するクロック信号と、タイミ
ング回路６の読出し指令信号に従ってメモリ８から出力
されたデータ切替回路５内にラッチされる。次に、この
データはタイミング発生回路６の指令に従ってＤ／Ａ変
換器１５に出力されてアナログ化され、フィルタ１６で
ノイズ除去、アンプ１７で増幅され、スピーカ１８から
再生音声として出力される。このとき、（入力サンプリ
ング周波数）／（出力サンプリング周波数）が１／２で
あれば、「皆さん、今日は」という再生音声の帯域は元
の音声より１オクターブ高いキンキン声となり、１であ
れば同じ、２であれば１オクターブ低い巨人の声のよう
になる。また、上記のメモリ８に対する書込みと読出し
は、時分割方式で交互に行われるが、出力データは更新
されるまでラッチされているので出力音声が途切れるこ
とはない。

次に、このボイスチェンジャ一本体１００をカラオケ用
ワイヤレスマイクに組み込んだ場合の作用を述べる。

マイクロホン１から入力された音声（唄声）はアンプ２
．フィルタ３を通過した後、上記と同様にして一定入力
サンプリング周波数（可変）でメモリ８に蓄積されると
同時に、蓄積された音声デ−タが入力サンプリング周波
数とは異なる出力サンプリング周波数で読出される。読
出されたデータはＤ／Ａ変換器Ｉ５でアナログ信号に変
換された後、無線送信器（図示せず）によってスピーカ
ー装置に送信され、唄の伴奏音とともに出力される。こ
のときの再生音声が元の音声の１オクターブ上、同じ、
■オクターブ下のいずれかになっていることは上記メガ
ホンにおける実施例と同じである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明はマイクロホンから入力
した音声信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／
Ｄ変換器を通過したデジタル信号を一定の入力サンプリ
ング周波数でメモリ内に入力する書込部と、該メモリ内
のデータを前記入力サンプリング周波数に設定可能な出
力サンプリング周波数で出力する読出部と、該読出部か
ら出力されたデジタル信号をアナログ化してスピーカー
側に出力するＤ／Ａ変換器とを備えたことを特徴として
いるから、入力した音声を異なる帯域の音声として途切
れることなく出力することができる。

このため、メガホンに組み込んで玩具として使用すれば
、話者の音声と全く異なる音声を殆んど実時間で再生す
ることができ、その意外性によって。

開く人にコミカルな感趣を惹起することができるまた、
このボイスチェンジャーをカラオケ用マイクロホン（有
線またはワイヤレス）に組み込めば、元の音声より１オ
クターブ高い音声か、１オクターブ低い音声かで伴奏に
合わせて唄うことができ、その意外性によって聞く人を
楽しませることができる。上記のメガホン及びカラオケ
用マイクロホンは通常のメガホン及びマイクロホンとし
ても使用できるから、実用範囲を狭めることはない。こ
のように、この発明は音声帯域が変化するという面白さ
を、日常生活の興趣の一つとして多様な場面で実現でき
るという優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のボイスチェンジャーのブロック図、
第２図はデータの入力法の原理図、第３図はボイスチェ
ンジャーを組み込んだメガホンの斜視図である。 １−マイクロホン ２．１７−アンプ ３．１６−　フィルタ ４−Ａ　／　Ｄ変換器 ５−・データ切替回路 ６−・タイミング発生回路 ６ａ−スイッチ ７−アドレス切替回路 ８−・−メモリ ９−分周器 １０−セレクタ １Ｑａ−スイッチ １１−システムクロック発振器 １２・−外部サンプリングクロソク発振器１３−書込み
アドレスカウンタ １４−続出しアドレスカウンタ １５−Ｄ　／　Ａ変換器 １８−　　スピーカー １００−ボイスチェンジャ一本体 ２００−　メガホン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロホン側から入力した音声信号をデジタル
   化するＡ／Ｄ変換器と、該Ａ／Ｄ変換器を通過したデジ
   タル信号を入力サンプリング周波数でメモリ内に入力す
   る書込部と、出力サンプリング周波数で出力する読出部
   と、該読出部から出力された信号をアナログ化してスピ
   ーカー側に出力するＤ／Ａ変換器とを備えたことを特徴
   とするボイスチェンジャー。
2. （２）前記入力周波数と出力周波数の比が、１／２、１
   、２である特許請求の範囲第１項記載のボイスチェンジ
   ャー。
3. （３）前記Ａ／Ｄ変換器、書込部、読出部、及びＤ／Ａ
   変換器が、マイクロホン及びスピーカーを備えたメガホ
   ン内に組み込まれたものである特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のボイスチェンジャー。
4. （４）前記Ａ／Ｄ変換器、書込部、読出部、及びＤ／Ａ
   変換器が、マイクロホンに組み込まれたものである特許
   請求の範囲第１項または第２項記載のボイスチェンジャ
   ー。