JPH09214266A - カラオケ装置用ボリューム自動調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】歌い手の発声音量に関わらず、スピーカからの
出力ボリュームを常に最適値に調整するカラオケ装置用
ボリューム自動調整装置を提供する。 【解決手段】ＣＰＵ８は、マイク音量入力手段１０で入
力された基準のマイク音量値をＡ／Ｄ変換器６から入力
された音声信号の音量レベル値と比較し、入力音量レベ
ル値が基準マイク音量に一致するようにマイクアンプ２
のゲインを制御する。また、マイクアンプ２からの音声
信号の音量レベルとＡ／Ｄ変換器７からの楽曲信号の音
量レベルの比率が混合比入力手段９で設定された音量混
合比に一致するように、音量調節回路３の音声信号及び
楽曲信号の出力ゲイン値を設定する。音量調節回路３
は、ＣＰＵ８で設定するボーカル音声信号及び楽曲信号
の出力ゲイン値に従って、合成制御を行い、スピーカ５
に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラオケ装置に関
し、特に、その出力ボリューム調整の自動化に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】カラオケ装置は、カラオケ楽曲に合わせ
て歌を歌うための装置である。

【０００３】図６に、従来のカラオケ装置用ボリューム
調整装置を示す。ボーカル音声はマイクロフォン１２を
通して、マイクアンプ２に入力される。このマイクアン
プ２から出力される音声信号は、加算器１３で楽曲信号
と加算される。加算器１３の出力は出力アンプ４を介し
てスピーカ５へ出力される。マイク音量設定手段１４
は、マイクアンプ２のゲインを調節することによりマイ
クボリュームを設定するためのものである。出力音量設
定手段１５は、マイク音声及びカラオケ楽曲を加算した
後の信号の出力ボリュームを調整するためのものであ
る。例えば歌い手がカラオケ楽曲を選択し、それを歌お
うとする場合、スピーカからの出力ボリュームが適当か
否かの判断は、その楽曲を実際に歌い手が数フレーズ歌
ってから、不適当な場合には聞き手もしくは歌い手自身
がマイク音量設定手段１４及び出力音量設定手段１５を
手動でもしくはリモートコントローラで加減しながら操
作し、マイクボリュームを調整していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数人
数で、かつ順不同でカラオケ楽曲を再生する場合、従来
のカラオケ装置の出力ボリューム調整装置では、歌い手
の発声音量に応じて、その都度２つの音量設定手段を操
作して出力ボリュームを変更しなくてはならず、変更す
る際も折角マイクボリュームを最適化しても楽曲とのバ
ランスが悪くなり、再び出力ボリュームを変更し、また
更にマイクボリュームを調整しなければならず煩わしい
という問題があった。

【０００５】また、マイクの使用スタイルには特に個人
差があるため、歌い手に関しては楽曲が出て数フレーズ
歌いながら出力ボリュームの調整を行わなければなら
ず、せっかくのカラオケが興ざめしてしまうという問題
があった。また、聞き手に関しては歌い手がマイクに近
づきすぎて非常に聞き苦しいもしくはマイクから距離を
とりすぎて聞き取りにくい場合に歌い手が歌っている目
の前で出力ボリュームを調整しなければならないためお
互いに気分を害してしまうという問題もあった。

【０００６】なお、特開平５−１９７７７号公報は、曲
の再生中に歌い手がマイクロ音量等のボリュームを手動
で調整した場合であっても、その曲の終わりあるいは次
の曲の始めに、マイク音量等を予めメモリしておいた標
準レベルに自動的に戻すとともに、曲再生中はマイク出
力が予め設定したレベルを越えると、その度にゲインを
所定量づつ減衰させるカラオケ装置を開示している。

【０００７】しかし、このカラオケ装置では、１曲毎に
音量レベルを標準レベルに戻すので、標準レベルに適合
しない歌い手は自分が歌う度に音量レベルを手動調整す
る必要がある。また、曲の再生中にマイク出力が予め設
定したレベルを越えると自動的に音量レベルを低減させ
る技術は示されているが、マイク出力が低すぎる場合の
自動的な対処、及び、マイク音量とカラオケ楽曲音量と
のバランスについては考慮されていない。したがって、
マイク出力が低すぎる場合にはマイク音量の手動調整が
必要であり、またマイク音量とカラオケ楽曲音量とのバ
ランスを適正に設定するには、両音量を何度も設定し直
さなければならないという上記と同様の問題があると考
えられる。

【０００８】さらに、例えば光ディスク及び通信カラオ
ケの混在したカラオケ装置もしくは集中管理システムの
カラオケ装置においては、カラオケ楽曲の出力音量設定
レベルが制作メーカ毎に異なっているため、マイク音量
は最適値であるとしても、カラオケ楽曲音量及びそのマ
イク音量との音量バランスの点で出力ボリュームが最適
になるとは限らず、新たに設定し直さなければならない
という問題があった。

【０００９】この発明は、上記のような問題を解決し
て、カラオケ楽曲を再生する毎の歌い手の発声音量に関
わらず、自動的に最適な出力ボリュームに合わせること
ができるカラオケ装置用ボリューム自動調整装置を提供
することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、マイク音量とカラオケ楽
曲音量との音量バランスの点で、自動的に最適な出力ボ
リュームに合わせることができるカラオケ装置用ボリュ
ーム自動調整装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によるカラオケ装
置用ボリューム自動調整装置は、ボーカル音声を入力す
るためのマイクロフォンと、該マイクロフォンから入力
されたボーカル音声信号のゲインを調整するマイクアン
プと、前記ボーカル音声信号と楽曲信号の出力ボリュー
ムのバランスを設定するための音量混合比入力手段と、
前記音量混合比入力手段で設定された音量混合比に従
い、ボーカル音声及び楽曲信号の出力ゲインを設定する
出力ゲイン設定手段と、該出力ゲイン設定手段で設定さ
れた出力ゲインに従い、前記マイクアンプから得たボー
カル音声信号と前記楽曲信号との合成制御を行う音量調
節回路を備えたことを特徴とする。

【００１２】本発明による装置は、また、ボーカル音声
信号の基準音量レベルを設定するマイク基準音量設定手
段と、マイクロフォンから入力されたボーカル音声信号
の音量レベルを前記基準音量レベルと比較して、前記ボ
ーカル音声信号が前記基準音量レベルに一致するように
マイクアンプのゲインを設定するマイクアンプゲイン設
定手段とを備えるものである。

【００１３】前記出力ゲイン設定手段は、前記マイクア
ンプから出力される音声信号の音量レベルから前記音量
混合比入力手段で設定した音量混合比に基づき楽曲信号
の出力音量レベル値を算出し、前記音量調節回路におけ
る楽曲信号のゲイン定数の設定を行う。

【００１４】なお、前記「音量混合比」は数値で入力す
ることができるが、必ずしも数値で入力する必要はな
く、例えば、楽曲音量に対するボーカル音声量の大きさ
に関する複数の選択肢を選択スイッチ等により提示し
て、そのいずれかをユーザに選択させるようにしてもよ
い。あるいは、ジャンル別に予め音量混合比を設定して
おき、そのいずれかのジャンルをユーザに選択させるよ
うにしてもよい。

【００１５】出力ゲイン設定手段およびマイクアンプゲ
イン設定手段は、中央処理装置（ＣＰＵ）を用いたプロ
グラム制御により実現することができる。その場合、ア
ナログ音声信号およびアナログ楽曲信号は、Ａ／Ｄ変換
器によりデジタル化して処理することができる。

【００１６】楽曲信号は、記録媒体から再生するか、ま
たは通信により得ることができる。

【００１７】本発明によれば、予め楽曲信号と音声信号
の混合比を設定することにより、ボーカル音声及びカラ
オケ楽曲に対する出力ボリュームのバランスが一定とな
るので、従来のようにマイク音量設定と出力音量設定を
何度も繰り返しおこなう煩雑な操作が不要となる。

【００１８】また、入力されたボーカル音声信号の音量
レベル値を初期設定した基準のマイク音量レベル値ｎに
一致させるよう調節することにより、歌い手の発声音量
及びマイクロフォンの使用スタイルに関わらず、出力の
ボーカル音量を一定に調整することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１に、本発明の一実施の形態に
よるカラオケ装置用ボリューム自動調整装置の基本構成
図を示す。

【００２０】図において、１はカラオケ装置本体、２は
設定ゲイン値によってボーカル音声信号のゲインを調整
できるマイクアンプ、３は音声信号と楽曲信号の混合具
合及び出力ゲインを調整できる音量調節回路、５はスピ
ーカ、６はボーカル音声をデジタル音声信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器、７は楽曲信号をデジタル楽曲信号に変換
するＡ／Ｄ変換器、８はカラオケ装置本体１の動作を制
御するための中央処理装置（ＣＰＵ）、９はボーカル音
声とカラオケ楽曲の音量混合比を初期設定する混合比入
力手段、１０はマイクアンプの基準マイク音量レベル値
を設定するマイク音量入力手段、１１はＣＰＵ８の制御
内容を定めたプログラムおよび各種データを記憶したリ
ードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、１２はボーカル音声を
入力するマイクロフォンである。

【００２１】まず、このカラオケ装置全体の概略動作を
説明する。

【００２２】マイクロフォン１２を通して入力されたボ
ーカル音声は、マイクアンプ２に入力される。マイクア
ンプ出力の音声信号は、Ａ／Ｄ変換器６と音量調節回路
３に入力される。Ａ／Ｄ変換器６において、音声信号は
デジタル信号に変換され、ＣＰＵ８に出力される。楽曲
信号は、音量調節回路３とＡ／Ｄ変換器７に入力され
る。混合比入力手段９ではボーカル音声信号と楽曲信号
の混合具合が設定され、音量混合比としてＣＰＵ８に出
力される。マイク音量入力手段１０では、入力された値
に相当するマイク音量値をＲＯＭ１１から選択し、ＣＰ
Ｕ８を通し、相当するゲイン値に変換されて前記マイク
アンプ２に設定される。ＣＰＵ８は、Ａ／Ｄ変換器７か
らの楽曲信号が入力される期間を楽曲再生期間と見な
し、その期間中Ａ／Ｄ変換器６から入力される音声信号
の音量レベル値を認識するとともにこの音量レベル値と
既設定の基準音量レベルとの差に応じてマイクアンプ２
のゲインを設定する。さらに、混合比入力手段９で予め
設定しておいた音量混合比に従って、音量調節回路３の
出力ゲイン値を設定する。この音量調節回路３は、ＣＰ
Ｕ８が設定する出力ゲイン値に従ってボーカル音声信号
と楽曲信号の混合具合及び出力ゲインを調整し、スピー
カ５に出力する。

【００２３】このようなカラオケ装置の動作により、歌
い手の発声音量及びマイクロフォンの使用スタイルに関
わらず、出力のボーカル音量を一定に調整することがで
きる。また、予め楽曲とボーカル音声の混合具合を設定
することにより、ボーカル音声及び楽曲に対する出力ボ
リュームのバランスが一定となるので、従来のようにマ
イク音量設定と出力音量設定の２手段を調整しながら何
度も繰り返し設定する必要がなくなる。更に、光ディス
ク及び通信カラオケの混在したカラオケ装置もしくは集
中管理システムのカラオケ装置において、制作メーカ毎
にカラオケ楽曲の音量設定レベルが異なっていても、出
力ボリュームのバランスを最適に保持することができ
る。

【００２４】次に、本カラオケ装置の各部の具体的な動
作を説明する。

【００２５】まず、図２に、マイクロフォン１２の基準
の音量レベル値ｎをマイク音量入力手段１０により入力
する場合の具体的な処理、即ち、歌い手の手動操作にし
たがって、キー入力もしくはつまみ等のレベルで入力す
る場合の処理のフローチャートを示す。

【００２６】図２において、最初にキー入力もしくはつ
まみ等のどちらで設定入力するかを選択する（Ｓ２
１）。つまみ等で設定入力する場合は、入力したレベル
値（ｎ０）を受け（Ｓ２７）、これを基準音量値ｎとす
る（ｎ＝ｎ０）（Ｓ２８）。キー入力を選択した場合、
例えば『最大・大きめ・ふつう・小さめ』の表示からそ
のいずれかを選択すればよい（Ｓ２２）。選択した表示
に対応した音量値をＲＯＭ１１から選択（『ｎ１・ｎ２
・ｎ３・ｎ４』）し、音量レベル値ｎが入力されたもの
として扱う（Ｓ２３〜Ｓ２６）。尚、『最大』は、ハウ
リング等を起こさない音量レベル値に設定しておくとい
うのは言うまでもない。以後、この音量レベル値ｎが全
てのゲイン調整の基準となる。即ち、入力信号の音量レ
ベル値がｎと一致する場合に設定されるアンプゲイン値
の変更量は０〔ｄＢ〕となる。

【００２７】次に、混合比入力手段９において、音声信
号及び楽曲信号の出力ボリュームのバランスをキー入力
もしくはつまみ等のレベルで入力する。例えば、基準と
なる音声信号の出力レベル値を１とした場合の、楽曲信
号の出力レベル値との割合で設定を行う。ボーカルを前
面に押し出したい場合は、ボーカルを大きめ（例えばボ
ーカル：楽曲＝１：０．９または１：０．８等）に設定
すればよいし、プロと同じ感覚で歌いたい場合には、ボ
ーカルを少し抑え気味（例えばボーカル：楽曲＝１：１
または１：１．１等）に設定すればよい。これについて
は、音楽ジャンルによってバランスが微妙に違うことを
利用して、例えば歌謡曲・演歌（ボーカル：楽曲＝１：
０．８）、ロック・フォーク（ボーカル：楽曲＝１：
１）とジャンル別に設定できるようにしてもよい。

【００２８】音量混合比を設定し終わると、この音量混
合比に基づいて、音声信号の基準の出力音量レベル値ｎ
より楽曲信号の基準音量レベル値ｋが算出される。この
音量レベル値ｋが、楽曲信号の基準音量値となる。ＣＰ
Ｕ８において、マイクの音量レベル値ｎに相当するマイ
クアンプ２のゲイン定数ｃ〔ｄＢ〕、及び楽曲信号の音
量レベル値ｋに相当する音量調節回路３内の楽曲信号の
ゲイン定数ｂ〔ｄＢ〕を設定する。

【００２９】以上の初期設定を行った後、ＣＰＵ８は、
Ａ／Ｄ変換器７から楽曲信号が入力され始めると、楽曲
が再生されたと判断して、モードを楽曲再生期間とす
る。以下に、楽曲再生間中の動作について説明する。

【００３０】前述のように、マイクロフォン１２を通し
てボーカル音声は、マイクアンプ２に入力される。マイ
クアンプ２から出力された音声信号は、音量調節回路３
及びＡ／Ｄ変換器６に入力される。Ａ／Ｄ変換器６にお
いて音声信号はデジタル音声信号に変換され、ＣＰＵ８
に出力される。

【００３１】図３にマイクアンプ２からの入力信号（Ａ
／Ｄ変換器６の出力）の音量レベル値検出のフローチャ
ートを示す。

【００３２】ＣＰＵ８は、期間ｗ〔ｓ〕（この期間はサ
ビの期間、３０秒毎等色々考えられる）のＡ／Ｄ変換器
６からの入力データｘを記憶する（Ｓ３１）。次に、ボ
ーカル音声の入力レベル値が０または微少（値ｙ）の場
合、歌い出し以前もしくは曲間と判断し、音量レベル値
ｘがｙ以上の値のみを有効音声データとし、有効音声デ
ータ値のトータル及びそのサンプル数から平均値ｚを算
出する（Ｓ３２）。この平均値ｚを入力音声信号の音量
レベル値ｍとする（Ｓ３３）。尚、検出期間ｗ〔ｓ〕を
設定する場合、あまり短時間に設定すると曲の瞬間瞬間
において検出及び出力音量の制御が行われてしまうた
め、歌の抑揚等が失われてしまう可能性が生ずる。その
ため、検出期間は、ある程度の時間をもった期間を設定
すべきである。式（１−１）に、音量差Ｄ、音声信号の
音量レベル値ｍ及び基準のマイク音量レベル値ｎ関係を
示す。

【００３３】 Ｄ＝ｍ−ｎ ・・・・・・・ （１−１） 図４にマイクアンプ２におけるゲイン値設定のフローチ
ャートを示す。まず、図３の処理で検出した入力音量レ
ベル値ｍを受け（Ｓ４１）、この値と初期設定した基準
のマイク音量レベル値ｎとの比較を行い、音量差Ｄを検
出する（Ｓ４２）。ついで、検出された音量差Ｄに従っ
て、マイクアンプ２のゲイン定数ｃ〔ｄＢ〕が変更され
る（Ｓ４３〜Ｓ４７）。即ち、式（１−１）において、
Ｄの値が正の値であった場合はゲイン定数ｃ〔ｄＢ〕を
現在の値からＤに相当する分（α）だけ下げた値に変更
され（Ｓ４５）、負の値であった場合はＤに相当する分
（α）だけ上げた値に変更される（Ｓ４７）。Ｄ＝０の
場合は、ゲイン定数ｃ〔ｄＢ〕は直前の値と同等（不
変）とされる（Ｓ４６）。

【００３４】図５に、音量調節回路３に入力される楽曲
信号のゲイン値設定のフローチャートを示す。Ａ／Ｄ変
換器７において楽曲信号はデジタル楽曲信号に変換さ
れ、ＣＰＵ８に出力される。ＣＰＵ８は、音声信号のレ
ベル値検出と同様にしてデジタル楽曲信号の音量レベル
値ｊを検出し（Ｓ５１）、入力音量レベル値ｊと初期設
定した基準の楽曲音量レベル値ｋの比較を一定期間行
い、音量差ｉを検出する（Ｓ５２）。式（１−２）に、
音量差ｉ、楽曲信号の音量レベル値ｊ及び基準の楽曲音
量レベル値ｋ関係を示す。

【００３５】 ｉ＝ｊ−ｋ ・・・・・・・ （１−２） 検出された音量差ｉ及び混合比入力手段９により設定さ
れた音量混合比に従い、前述の音量調節回路３の楽曲信
号のゲイン定数ｂ〔ｄＢ〕の初期設定と同様の算出方法
で、ゲイン定数ｂ〔ｄＢ〕が変更される（Ｓ５３〜Ｓ５
７）。即ち、式（１−２）において、ｉの値が正の値で
あった場合はゲイン定数ｂ〔ｄＢ〕を現在の値からｉに
相当するだけ分（β）だけ下げた値に変更され（Ｓ５
５）、負の値であった場合はｉに相当する分（β）だけ
上げた値に変更される（Ｓ５７）。ｉ＝０の場合は、ゲ
イン定数ｂ〔ｄＢ〕は直前の値と同等（不変）に設定さ
れる（Ｓ５６）。尚、楽曲のレベル検出の場合、検出箇
所を数カ所設けてもよいが、バラッド等楽曲によって変
動の激しいことがあるため、その都度楽曲の出力音量レ
ベルが変化しては大変歌いづらくなってしまうことがあ
る。従って、初期設定後の１回目の設定以降は、変動レ
ベル幅をある程度考慮して、その範囲を不感帯とし、こ
れを越えなければ敢えて楽曲の出力音量レベルを変更し
ないよう設定すべきである。そのためには、図５のステ
ップＳ５３，Ｓ５４の不等式の右辺の”０”を所定の正
の値に変更すればよい。

【００３６】マイクアンプ２から出力されたボーカル音
声信号は、音量調節回路３に供給され、予め初期設定さ
れた音量混合比で楽曲信号と混合され、スピーカ５を通
して、歌い手及び聞き手の耳に届く。

【００３７】尚、歌の途中でも入力レベルが極端に低い
場合は、アンプのゲイン制御にリミッタを設け、アンプ
ゲイン値が大きくなりすぎてハウリング等起こさないよ
う設定しなければならない。

【００３８】以上説明したように、入力されたボーカル
音声信号の音量レベル値を初期設定した基準のマイク音
量レベル値ｎに一致させるよう調節することにより、歌
い手の発声音量及びマイクロフォンの使用スタイルに関
わらず、出力のボーカル音量を一定に調整することがで
きる。更に、楽曲信号の音量レベル値を楽曲毎に調節
し、また予め楽曲信号と音声信号の混合具合を設定する
ことにより、ボーカル音声及びカラオケ楽曲に対する出
力ボリュームのバランスも常に一定となるので、マイク
音量設定と出力音量設定の２手段を調整しながら、何度
も繰り返し設定する必要がなく、プロが歌うようなバラ
ンスの設定も簡易的に可能となる。

【００３９】尚、カラオケ装置本体でのボーカルボリュ
ーム自動調整機能を非作動にし、歌い手が任意にボーカ
ルボリュームを設定できるようにすることも可能であ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、ボーカル音声の入力音
量レベル値に応じてマイクアンプのゲインを調整し、ま
たボーカル音声及びカラオケ楽曲のゲイン調整を音量混
合比で設定できるようにすることにより、歌い手の発声
音量に対する出力ボリューム及び楽曲との音量バランス
を最適に自動調整でき、従来のように歌い手が交代する
毎にマイク音量及び出力音量の両方を何度も調整すると
いう煩わしさを解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラオケ装置用ボリューム自動調整装
置の構成図。

【図２】実施の形態のマイク音量レベル値入力手段のフ
ローチャート。

【図３】実施の形態の入力音量レベル値検出を示すフロ
ーチャート。

【図４】実施の形態のマイクアンプのゲイン制御を示す
フローチャート。

【図５】実施の形態の音量調節回路のゲイン制御を示す
フローチャート。

【図６】従来のカラオケ装置用ボリューム調整装置の構
成図。

【符号の説明】

１ カラオケ装置本体 ２ マイクアンプ ３ 音量調節回路（加算器及びアンプ） ４ 出力アンプ ５ スピーカ ６，７ Ａ／Ｄ変換器 ８ ＣＰＵ ９ 混合比入力手段 １０ マイク音量入力手段 １１ ＲＯＭ １２ マイクロフォン １３ 加算器 １４ マイク音量設定手段 １５ 出力音量設定手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボーカル音声を入力するためのマイクロフ
   ォンと、 該マイクロフォンから入力されたボーカル音声信号のゲ
   インを調整するマイクアンプと、 前記ボーカル音声信号と楽曲信号の出力ボリュームのバ
   ランスを設定するための音量混合比入力手段と、 前記音量混合比入力手段で設定された音量混合比に従
   い、少なくとも楽曲信号の出力ゲインを設定する出力ゲ
   イン設定手段と、 該出力ゲイン設定手段で設定された出力ゲインに従い、
   前記マイクアンプから得たボーカル音声信号と前記楽曲
   信号との合成制御を行う音量調節回路を備えたことを特
   徴とするカラオケ装置用ボリューム自動調整装置。
2. 【請求項２】ボーカル音声信号の基準音量レベルを設定
   するマイク基準音量設定手段と、 マイクロフォンから入力されたボーカル音声信号の音量
   レベルを前記基準音量レベルと比較して、前記ボーカル
   音声信号が前記基準音量レベルに一致するようにマイク
   アンプのゲインを設定するマイクアンプゲイン設定手段
   とを備えたことを特徴とする請求項１記載のカラオケ装
   置用ボリューム自動調整装置。
3. 【請求項３】前記出力ゲイン設定手段は、前記マイクア
   ンプから出力される音声信号の音量レベル値から前記音
   量混合比入力手段で設定した音量混合比に基づき楽曲信
   号の出力音量レベル値を算出し、前記音量調節回路にお
   ける楽曲信号のゲイン定数の設定を行うことを特徴とす
   る請求項１または２記載のカラオケ装置用ボリューム自
   動調整装置。