JP2009163192A - オーディオ再生装置及びオーディオ再生システム - Google Patents

Abstract

【課題】オーディオを再生するカラオケ装置において、安価な装置構成で、かつ、キーコントロールによる再生の劣化を軽減することのできる技術を提供する。
【解決手段】カラオケ装置１の伴奏データ記憶領域１４１には、ひとつの楽曲について複数のキーに対応する伴奏データが記憶されている。歌唱者によって楽曲とキーが指定されると、カラオケ装置１のＣＰＵ１１は、伴奏データ記憶領域１４１に記憶された複数の伴奏データのなかから指定されたキーに対応する伴奏データを選択して読み出し、読み出した伴奏データに対して、指定されたキーに応じたピッチ変換処理を施し、ピッチ変換処理を施した伴奏データを再生する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オーディオを再生する技術に関する。

カラオケ装置においては、自分の音域に合わないなどの理由により、歌唱者自身が歌いやすいキー（調）で歌唱することを可能にすべく伴奏音のキーをシフトさせる、いわゆるキーコントロールと呼ばれる機能を備えたものがある。特許文献１には、楽曲の伴奏データを、打楽器の演奏音をデジタル録音したドラムパートと、このドラムパートを除いた他の楽器の演奏音をデジタル録音したメインパートとに区分したデータ構成とする技術が提案されている。この技術によれば、高価な音源が不要な録音タイプのカラオケ装置において、キーコントロールにより打楽器の音高まで変わってしまう不自然さをなくすことができる。
特開２００２−２２１９７１号公報

ところで、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）音源を用いたカラオケ装置では、キーコントロールによりキーを指定した際の再生音質の劣化が少ない一方、音源のコストがかかるため安価なシステムをつくり難い。これに対し、オーディオデータを用いたカラオケ装置の場合、ハードウェアコストを下げることは可能であるが、キーを変更すると音質が劣化するという問題がある。特に、ピッチシフト量が大きくなるほど劣化の度合いも大きくなり、オーディオデータをピッチシフトさせる場合にはＭＩＤＩ音源並みの品質を得ることは困難であった。特許文献１に記載の技術では、キーコントロールにより打楽器の音高が変わってしまうのを防ぐことができるものの、伴奏音声にキーコンをかけた場合、ピッチシフト量が大きくなると品質が低下することは避けられない。
本発明は上述した背景の下になされたものであり、オーディオを再生するカラオケ装置において、安価な装置構成で、かつ、キーコントロールによる再生品質の劣化を軽減することのできる技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、キーの変更量の範囲を複数に分割した際の、各分割範囲のそれぞれについて、代表となるキーに対応するオーディオデータをそれぞれ記憶する記憶手段と、前記変更量を示すキーコン情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたキーコン情報の示す変更量を含む分割範囲に対応するオーディオデータを前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出されたオーディオデータを再生する再生手段とを具備することを特徴とするオーディオ再生装置を提供する。

本発明の好適な態様において、前記読出手段により読み出されたオーディオデータのピッチを、前記取得手段により取得されたキーコン情報の示す変更量に応じて変換するピッチ変換手段を具備し、前記再生手段は、前記ピッチ変換手段によりピッチが変換されたオーディオデータを再生してもよい。
また、本発明の更に好適な態様において、前記記憶手段は、前記変更量の範囲を３つに分割した際の各分割範囲のそれぞれに対応するオーディオデータを記憶してもよい。

また、本発明の別の好適な態様において、前記各分割範囲は、前記各分割範囲は、前記変更量の範囲を非対称に分割したものであってもよい。

また、本発明の別の好適な態様において、前記記憶手段は、前記変更量の範囲を３つに分割した際の各分割範囲のそれぞれに対応するオーディオデータを記憶し、前記各分割範囲は、高域側の分割範囲が低域側の分割範囲よりも狭い範囲となるように分割されていてもよい。

また、本発明の更に好適な態様において、前記記憶手段は、複数の楽曲のそれぞれについて、前記各分割範囲のそれぞれに対応するオーディオデータを記憶し、前記分割範囲の数は前記複数の楽曲のそれぞれで異なってもよい。
また、本発明の更に好ましい態様において、前記各分割範囲のそれぞれは、該分割範囲の代表となるキーを中心として非対称であってもよい。

また、本発明は、サーバ装置とオーディオ再生装置とが通信ネットワークで接続されたオーディオ再生システムにおいて、前記サーバ装置は、キーの変更量の範囲を複数に分割した際の、各分割範囲のそれぞれについて、代表となるキーに対応するオーディオデータをそれぞれ記憶する記憶手段と、前記変更量を示すキーコン情報を、前記オーディオ再生装置から受信するキーコン情報受信手段と、前記キーコン情報受信手段により受信されたキーコン情報の示す変更量を含む分割範囲に対応するオーディオデータを前記記憶手段から読み出す読出手段と、前記読出手段により読み出されたオーディオデータを、前記オーディオ再生装置に配信する配信手段とを具備し、前記オーディオ再生装置は、前記キーコン情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたキーコン情報を、前記サーバ装置に送信するキーコン情報送信手段と、前記キーコン情報送信手段により送信されたキーコン情報の応答として前記サーバ装置から配信されてくるオーディオデータを受信するオーディオデータ受信手段と、前記オーディオデータ受信手段により受信されたオーディオデータのピッチを、前記取得手段により取得されたキーコン情報の示す変更量に応じて変換するピッチ変換手段と、前記ピッチ変換手段によりピッチが変換されたオーディオデータを再生する再生手段とを具備することを特徴とするオーディオ再生システムを提供する。

また、上述のオーディオ再生システムの更に好適な態様において、前記オーディオ再生装置は、オーディオデータを楽曲毎に記憶するオーディオデータ記憶手段を有し、前記ピッチ変換手段は、前記取得手段によりキーコン情報を取得してから前記オーディオデータ受信手段により前記オーディオデータの受信を開始するまでの間、前記オーディオデータ記憶手段に記憶されたオーディオデータに対してピッチ変換処理を施してもよい。

本発明によれば、オーディオデータを再生するカラオケ装置において、安価な装置構成で、かつ、キーコントロールによる再生品質の劣化を軽減することができる。

次に、この発明を実施するための最良の形態を説明する。
＜Ａ：第１実施形態＞
＜Ａ−１：構成＞
図１は、この発明の一実施形態であるオーディオ再生装置としてのカラオケ装置１のハードウェア構成を例示したブロック図である。ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２又は記憶部１４に記憶されているコンピュータプログラムを読み出してＲＡＭ（Random Access Memory）１３にロードし、これを実行することにより、カラオケ装置１の各部を制御する。記憶部１４は、例えばハードディスクなどの大容量の記憶手段である。表示部１５は、例えば液晶ディスプレイなどであり、ＣＰＵ１１の制御の下で、カラオケ装置１を操作するためのメニュー画面や、背景画像に歌詞テロップが重ねられたカラオケ画面などの各種画面を表示する。操作部１６は、各種のキーを備えており、押下されたキーに対応した信号を出力する。このカラオケ装置１は、キーを変更するキーコントロール機能を有しており、カラオケ装置１の利用者は、操作部１６を用いてキーを変更する操作を行うことができる。マイクロホン１７は、歌唱者の音声を収音し、アナログ信号を出力する。音声処理部１８は、マイクロホン１７が出力するアナログ音声信号をＡ／Ｄ変換によりデジタル音声データに変換してＣＰＵ１１に出力する。スピーカ１９は、音声処理部１８で、デジタル音声データからＤ／Ａ変換されて出力されるアナログ音声信号に応じた強度で放音する。また、音声処理部１８は、伴奏データ記憶領域１４１に記憶された伴奏データをデコードする音声デコーダ１８１，１８２，１８３を有しており、各音声デコーダでデコードした音声データを出力する。

なお、この実施形態では、マイクロホン１７とスピーカ１９とがカラオケ装置１に含まれている場合について説明するが、音声処理部１８に入力端子及び出力端子を設け、オーディオケーブルを介してその入力端子に外部マイクロホンを接続するとしても良く、同様に、オーディオケーブルを介してその出力端子に外部スピーカを接続するとしても良い。また、この実施形態では、マイクロホン１７から音声処理部１８へ入力される音声信号及び音声処理部１８からスピーカ１９へ出力される音声信号がアナログ音声信号である場合について説明するが、デジタル音声データを入出力するようにしても良い。このような場合には、音声処理部１８にてＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換を行う必要はない。表示部１５、操作部１６についても同様であり、カラオケ装置１に内蔵される形式であってもよく、外付けされる形式であってもよい。

記憶部１４は、図示のように、伴奏データ記憶領域１４１と、歌詞データ記憶領域１４２と、背景画データ記憶領域１４３とを有している。伴奏データ記憶領域１４１には、カラオケ伴奏の際に用いられる、楽曲の伴奏音を表す伴奏データが記憶されている。伴奏データは、例えばＷＡＶＥ形式やＭＰ３（MPEG1 Audio Layer-3）形式のオーディオデータである。歌詞データ記憶領域１４２には、カラオケ歌唱の際に歌詞テロップとして表示部１５に表示される歌詞を示す歌詞データが記憶されている。背景画データ記憶領域１４３には、カラオケ伴奏時に背景として表示される動画像を表す背景画データが記憶されている。

伴奏データ記憶領域１４１には、ひとつの楽曲に対して１又は複数の伴奏データが記憶されている。より具体的には、伴奏データ記憶領域１４１には、各楽曲について、キーの変更量の範囲を複数に分割した際の、各分割範囲のそれぞれについて、代表となるキーに対応する伴奏データがそれぞれ記憶されている。ここで、図２を参照しつつ、伴奏データと分割範囲との対応関係について説明する。図２（ａ）〜（ｆ）は、楽曲毎の伴奏データと分割範囲との対応関係の例を示す図である。図２においては、楽曲ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ，ＭＤ，ＭＥ，ＭＦの６つの楽曲のそれぞれについて、伴奏データと分割範囲との対応関係の一例を示している。まず、楽曲ＭＡについては、図２（ａ）に示すように、「±０」のキーに対応する伴奏音を表す伴奏データＭＡ１が記憶されており、この伴奏データＭＡ１には、キーコン「−５」〜「＋５」の範囲が対応付けられている。

次に、楽曲ＭＢについては、図２（ｂ）に示すように、「±０」のキーに対応する伴奏データＭＢ２と、「−３」のキーに対応する伴奏データＭＢ１と、「＋３」のキーに対応する伴奏データＭＢ３との３つの伴奏データが記憶されている。図２（ｂ）に示す例では、キー変更量が「−５」〜「−２」の範囲に低キー用伴奏データＭＢ１が対応付けられており、キー変更量の「−１」〜「＋１」の範囲に伴奏データＭＢ２が対応付けられており、キー変更量の「＋２」〜「＋５」の範囲に高キー用伴奏データＭＢ３が対応付けられている。

キーコントロール機能によりキーが変更される場合には、ＣＰＵ１１は、伴奏データ記憶領域１４１に記憶された複数の伴奏データのうちのいずれかを選択し、選択した伴奏データに対してピッチ変換処理を施すことによってキー変更を行う。より具体的には、例えば、楽曲ＭＢのカラオケ伴奏を再生する際には、ＣＰＵ１１は、キーが変更されていない場合には、「±０」のキーで演奏された伴奏音を表す伴奏データＭＢ２を、ピッチ変換処理を施さずにそのまま再生する。一方、キーコントロールにより歌唱者によってキーが変更された場合には、ＣＰＵ１１は、伴奏データＭＢ１，ＭＢ２，ＭＢ３のいずれから、指定された変更量に対応する伴奏データを選択し、選択した伴奏データに対してピッチ変換処理を施して（或いはピッチ変換処理を施さずにそのまま）、伴奏データを再生する。

具体的には、例えば、図２（ｂ）に示す例において、キーコントロール操作によりキーが「＋２」に変更されたときには、ＣＰＵ１１は、伴奏データＭＢ３を選択し、選択した伴奏データＭＢ３に対して、「−１」のピッチ変換を施し、ピッチ変換を施した伴奏データＭＢ３を再生する。また、例えば、キーコントロール操作によりキーが「−３」に変更されたときには、ＣＰＵ１１は、伴奏データＭＢ１を選択し、選択した伴奏データＭＢ１をそのまま用いて（ピッチ変換を行わずに）カラオケ伴奏を行う。

ところで、オーディオデータをピッチシフトさせる場合には、ピッチシフト量が大きくなるほど音質が劣化するという問題があるが、音質低下が許容できるのは±２度程度なので、カラオケ装置で一般に指定可能な±５〜７度までの範囲をカバーするには伴奏データを３つとすると必要十分であり、最適である。このように、図２（ｂ）に示す例では、キーコンによるピッチシフト量が「±２」程度に収まるように、伴奏データの数と分割範囲を予め設定している。

次に、図２（ｃ）を参照しつつ、キーの変更量の分割範囲と伴奏データとの対応関係の他の例について説明する。図２（ｃ）においては、伴奏データ毎にカバーするキーの範囲を高音側、低音側で非対称に設定する。この例では、高域側の分割範囲が低域側の分割範囲よりも狭い範囲となるようにキーの範囲が分割されている。具体的には、図２（ｃ）に示す例においては、楽曲ＭＣに対応する伴奏データとして、「±０」のキーに対応する伴奏データＭＣ１と、「＋３」のキーに対応する伴奏データＭＣ２との２種類の伴奏データを伴奏データ記憶領域１４１に予め記憶しておく。

ところで、カラオケ装置において用いられる伴奏データは、プロが歌うキー（オリジナルキー）よりも低いキーで製作されることが多い。これは、プロが歌うキー（オリジナルキー）では、一般ユーザにはキーが高すぎる傾向があるためである。
歌唱の上手なユーザはオリジナルキーで歌唱する傾向にあり、結果的にキーの高音側への変更が多く使用されている。このように、キーを高音側に変更する歌唱者が多く、キーを低音側に変更する歌唱者は比較的少ないという事情に鑑み、図２（ｃ）に示す例では、各分割範囲は、「±０」のキーを中心として非対称に分割されている。

また、本実施形態では、使用頻度が高いキーでピッチ変更をしないで済むようにしたり、ピッチ変更量が最小になるようにキーを選んで伴奏データを作成する。具体的には、図２（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すように、キーコンの使用頻度に合わせて、使用頻度の高いキーでエンコードした複数の伴奏データを伴奏データ記憶領域１４１に記憶しておく。例えば、「±０」のキーとオリジナル楽曲のキーとの２種類のキーの伴奏データを用意しておく。このようにすることで、全体として再生音質を最適化できる。結果的に高音側、低音側で非対称にキーを選択することが必要になる。
また、図２（ｄ），（ｅ）に示す例では、各領域で伴奏データが記憶されているキーに対して、ピッチシフトをカバーする範囲が＋方向と−方向とで非対称となっている。すなわち、この例では、各伴奏データに対応する分割範囲のそれぞれは、その分割範囲の代表となるキーを中心として非対称となっている。

また、キーの変更量や変更態様は楽曲のそれぞれで異なることが多い。このような事情に鑑み、本実施形態では、図２（ａ）乃至（ｆ）に示すように、楽曲毎に伴奏データの数やキーを異ならせている。具体的には、例えば、使用頻度の低い曲については、図２（ａ）に示すように、伴奏データを１種類のみ用意しておき、キーコンによる音質低下を許容する。また、このように伴奏データを１種類のみとする場合には、図２（ｆ）に示すように、キーコンの有効範囲を制限しても良い。

次に、図３に示すブロック図を参照しながら、カラオケ装置１の機能的構成について説明する。図３に示したキーコン制御部１１１，音声選択部１１２，キーコン部１１３は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２又は記憶部１４に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。なお、図中の矢印は、データの流れを概略的に示したものである。なお、図３においては、「伴奏データ１」，「伴奏データ２」，「伴奏データ３」の３つの伴奏データを有する楽曲のカラオケ伴奏を行う場合を例示している。

図３において、キーコン制御部１１１は、操作部１６から出力される操作信号に応じて、キーの変更内容を示すキーコン情報を、音声選択部１１２及びキーコン部１１３に出力する。音声選択部１１２は、キーコン制御部１１１から出力されるキーコン情報に応じて、音声デコーダ１８１，音声デコーダ１８２及び音声デコーダ１８３から出力される音声データのいずれかを選択し、選択した音声データをキーコン部１１３に出力する。キーコン部１１３は、キーコン制御部１１１から出力されるキー変更データの示す内容で、音声選択部１１２から出力される伴奏データのピッチを変換する。

＜Ａ−２：動作＞
次に、カラオケ装置１の動作について説明する。歌唱者は、カラオケ装置１の操作部１６を操作して、歌唱したい楽曲を選択する操作を行い、楽曲の再生を指示する。操作部１６は操作された内容に応じた信号を出力し、ＣＰＵ１１は操作部１６から出力される信号に応じて、カラオケ伴奏を開始する。すなわち、ＣＰＵ１１は、伴奏データ記憶領域１４１から伴奏データを読み出して音声処理部１８に供給し、音声処理部１８は、伴奏データをＤ／Ａ変換してアナログ信号に変換し、スピーカ１９に供給して放音させる。このとき、ＣＰＵ１１は、楽曲に対応する複数の伴奏データのうち、「±０」のキーに対応する伴奏データを読み出して再生する。また、ＣＰＵ１１は、歌詞データ記憶領域１４２から歌詞データを読み出して歌詞テロップを表示部１５に表示させる。

歌唱者は、スピーカ１９から放音される伴奏に合わせて歌唱を行う。歌唱者の音声はマイクロホン１７で収音されて音声信号に変換され、音声処理部１８で増幅されてスピーカ１９へ出力される。これにより、スピーカ１９からは、伴奏音と歌唱者の歌唱音声とがあわせて放音される。

カラオケ伴奏の再生中又はカラオケ伴奏開始前において、歌唱者は、操作部１６を用いて、キーコントロール機能によってキーを変更することができる。歌唱者がキーを変更するための操作を行うと、操作部１６は、操作された内容に応じた操作信号を出力し、ＣＰＵ１１は、操作部１６から供給される信号に応じて、キーの変更内容を示すキーコン情報を生成する。

キーを変更する操作が行われると、ＣＰＵ１１は、選択された楽曲に対応する複数の伴奏データのなかから、キーコン情報の示す変更量を含む分割範囲に対応する伴奏データを選択し、選択した伴奏データに対応する音声デコーダから出力される伴奏データのピッチを、キーコン情報の示す変更量に応じて変換し、変換した伴奏データを再生する。これにより、カラオケ装置１からは、歌唱者が変更したキーに応じた伴奏音が放音される。歌唱者は、カラオケ装置１から放音されるカラオケ伴奏にあわせて歌唱を行う。

このように、本実施形態では、それぞれ異なるキーに対応する複数の伴奏データをカラオケ装置１に予め記憶させておき、キーの変更量に応じて用いる伴奏データを使い分ける。このようにすることで、カラオケ伴奏再生時のピッチシフト量を少なくすることができ、ピッチシフトによる伴奏音の音質劣化を軽減することができる。

また、特に、図２（ｂ）に例示したように、ひとつの楽曲に対して伴奏データを３つ用意することで、キーコンによるピッチシフト量を「±２」程度に収めることができ、伴奏データのピッチシフトによる音質劣化を軽減することができる。
また、上述したように、キーコントロール機能においては、「±０」のキー（キーコンゼロ）かオリジナルキーのいずれかのキーが用いられることが多いが、本実施形態では、そのような使用頻度の高いキーの伴奏データを用意しておくことにより、伴奏データに対するピッチシフト量を少なくすることができ、これにより、ピッチシフトによる音質劣化を軽減することができる。特に、使用頻度に応じてキーの異なる伴奏データを３つ用意しておけば、その３つの伴奏データでほぼ全体をカバーすることができる。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本実施形態のカラオケシステムの構成の一例を示す図である。このシステムは、カラオケ装置２ａ，２ｂ，２ｃとサーバ装置３とが、ネットワーク４によって通信可能に接続されて構成されている。サーバ装置３は、複数の楽曲のカラオケ伴奏で用いる伴奏データを複数記憶し、通信ネットワーク４を介してカラオケ装置２ａ，２ｂ，２ｃへ伴奏データを配信する。カラオケ装置２ａ，２ｂ，２ｃは、カラオケ店舗や飲食店等に設置されており、サーバ装置３からネットワークを介して配信されてくるカラオケ用データを用いてカラオケ伴奏を行う装置である。なお、カラオケ装置２ａ，２ｂ，２ｃは、利用者が個人的に使用するパーソナルコンピュータ等であってもよい。なお、以下の説明においては、カラオケ装置２ａ，２ｂ，２ｃを各々区別する必要がない場合には、これらを「カラオケ装置２」と称して説明する。

図５は、カラオケ装置２のハードウェア構成の一例を示す図である。図において、ＣＰＵ２１，ＲＯＭ２２，ＲＡＭ２３，記憶部２４，表示部２５，操作部２６，マイクロホン２７，音声処理部２８，スピーカ２９は、上述の第１実施形態で示したカラオケ装置１の各部と同様であり、ここではその詳細な説明を省略する。図５において、通信制御部２０１は、通信ネットワーク４を介して接続される装置と通信を行う。

上述の第１実施形態では、カラオケ装置１の伴奏データ記憶領域１４１には、ひとつの楽曲に対して複数の伴奏データが記憶されていた（図２参照）が、この実施形態では、カラオケ装置２の伴奏データ記憶領域２４１には、ひとつの楽曲に対してひとつの伴奏データのみが記憶されている。

次に、サーバ装置３の構成について、図面を参照しつつ説明する。図６は、サーバ装置３の構成の一例を示す図である。図において、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２又は記憶部３４に記憶されているコンピュータプログラムを読み出してＲＡＭ３３にロードし、これを実行することにより、サーバ装置３の各部を制御する。記憶部３４は、例えばハードディスクなどの大容量の記憶手段である。表示部３５は、例えば液晶ディスプレイなどであり、ＣＰＵ３１の制御の下で、メニュー画面等の各種画面を表示する。操作部３６は、マウスやキーボード等を備え、操作内容に応じた信号を出力する。通信制御部３７は、通信ネットワーク４を介して接続される装置と通信を行う。

記憶部３４は、図示のように、伴奏データ記憶領域３４１を有している。伴奏データ記憶領域３４１には、カラオケ伴奏の際に再生される伴奏データが複数記憶されている。この伴奏データ記憶領域３４１には、上述のカラオケ装置１の伴奏データ記憶領域１４１と同様に、ひとつの楽曲に対して複数の伴奏データが記憶されている。すなわち、伴奏データ記憶領域３４１には、キーの変更量の範囲を複数に分割した際の、各分割範囲のそれぞれに対応する伴奏データが記憶されている。

次に、カラオケ装置２の機能的構成について図面を参照しつつ説明する。図７は、カラオケ装置２の機能的構成の一例を示す図である。なお、図７においては、「伴奏データ１」，「伴奏データ２」，…「伴奏データＮ」のＮ個の伴奏データを有する楽曲のカラオケ伴奏を行う場合を例示している。図７において、キーコン制御部２１１は、操作部２６から出力される操作信号に応じて、キーの変更内容を示すキーコン情報を、キーコン部２１３１，キーコン部２１３２，…、ミキサ部２１４にそれぞれ出力する。

サーバ装置３は、指定された楽曲に対応する伴奏データ１，２，…Ｎを、カラオケ装置２に配信する。サーバ装置３から配信されてくる伴奏データ１，２，…Ｎは、通信制御部２０１を介して音声デコーダ２８１，２８２，…にそれぞれ供給される。音声デコーダ２８１，２８２，…はそれぞれ、供給される音声データをデコードして出力する。

キーコン部２１３１，２１３２，…はそれぞれ、音声デコーダ２８１，２８２，…によってデコードされた伴奏データに対して、キーコン制御部２１１から供給されるキーコン情報に応じてピッチシフト処理を施し、ミキサ部２１４に出力する。ミキサ部２１４は、キーコン部２１３１，２１３２，…から出力される伴奏データのうちのいずれかを、キーコン制御部２１１から供給されるキーコン情報に応じて選択し、選択した伴奏データを再生する。

次に、本実施形態の動作について説明する。歌唱者は、カラオケ装置２の操作部２６を操作して、歌唱したい楽曲を選択する操作を行い、楽曲の再生を指示する。操作部２６は操作された内容に応じた信号を出力し、ＣＰＵ２１は操作部２６から出力される信号に応じてカラオケ伴奏を開始する。すなわち、ＣＰＵ２１は、伴奏データ記憶領域２４１から伴奏データを読み出して音声処理部２８に供給し、音声処理部２８は、伴奏データをＤ／Ａ変換により、アナログ信号に変換し、スピーカ２９に供給して放音させる。また、ＣＰＵ２１は、歌詞データ記憶領域２４２から歌詞データを読み出して歌詞テロップを表示部２５に表示させる。

このカラオケ伴奏の再生中又はカラオケ伴奏開始前において、歌唱者は、操作部２６を用いてキーを変更することができる。歌唱者によってキーを変更するための操作が行われると、操作部２６は、操作された内容に応じた操作信号を出力し、ＣＰＵ２１は、操作部２６から供給される信号に応じて、キーの変更内容を示すキーコン情報を生成し、生成したキーコン情報と選択された楽曲を識別する楽曲ＩＤとを、通信制御部２０１を介してサーバ装置３へ送信する。

サーバ装置３は、カラオケ装置２からキーコン情報と楽曲ＩＤとを受信すると、受信した楽曲ＩＤとキーコン情報とに対応する伴奏データを、伴奏データ記憶領域３４１から読み出す。すなわち、サーバ装置３は、楽曲ＩＤに対応する複数の伴奏データのなかから、キーコン情報の示す変更量を含む分割範囲に対応する伴奏データを選択し、選択した伴奏データを読み出す。そして、サーバ装置３は、読み出した伴奏データを、受信したキーコン情報の応答としてカラオケ装置２へ配信する。

カラオケ装置２は、サーバ装置３から配信されてくる伴奏データを受信し、受信した伴奏データのピッチを、操作部２６を介して入力されたキーコン情報に応じて変換し、変換した伴奏データを再生する。

このとき、カラオケ装置２にキーコン情報が入力されてから、そのキーコン情報に対応する伴奏データをサーバ装置３から受信するまでの間には、ネットワーク遅延等によってタイムラグが生じる場合がある。そこで、本実施形態では、カラオケ装置２は、キーコン情報の入力を受け付けてから、伴奏データの受信が開始されるまでの間、カラオケ装置２の伴奏データ記憶領域２４１に記憶された伴奏データに対してピッチ変換処理を施し、ピッチ変換処理を施した伴奏データを再生する。その後、伴奏データの受信を開始すると、カラオケ装置２は、受信した伴奏データに対してピッチ変換処理を開始し、再生する伴奏データを、再生中の伴奏データと受信した伴奏データとをクロスフェードで切り換える。

これにより、カラオケ装置２からは、歌唱者が指定したキーに対応したカラオケ伴奏が放音される。歌唱者は、カラオケ装置２から放音されるカラオケ伴奏にあわせて歌唱を行う。

このように、本実施形態では、それぞれ異なるキーに対応する複数の伴奏データをサーバ装置３に予め記憶しておき、キーの変更量に応じて、用いる伴奏データを使い分ける。このようにすることで、カラオケ伴奏再生時のピッチシフト量を少なくすることができ、ピッチシフトによる伴奏音の音質劣化を軽減することができる。

また、本実施形態では、伴奏データの受信を開始するまでにタイムラグが生じる場合には、カラオケ装置２に予め記憶している伴奏データをピッチ変換してカラオケ伴奏の再生を行い、伴奏データが受信されてからクロスフェードさせて切り換えることにより、伴奏データの受信に時間がかかる場合であっても、歌唱者を待たせることなくカラオケ伴奏を開始させることができる。

なお、図７に示す例では、音声デコーダ及びキーコン部を複数セット有する構成について説明したが、音声デコーダとキーコン部のセットを複数有する構成とするに限らず、音声デコーダとキーコン部を１組のみ備える構成であってもよい。音声デコーダとキーコン部とを１組のみ備える構成とする場合には、例えば、伴奏データをバッファリングするバッファ領域を複数設ける構成とし、これらのバッファ領域を伴奏データ毎に切り換えて用いることによって伴奏データを切り換えるようにしてもよい。

また、この実施形態では、サーバ装置３の伴奏データ記憶領域３４１に、複数のキーのそれぞれに対応する伴奏データを予め記憶させておく構成としたが、これに限らず、サーバ装置３が、カラオケ装置２からの配信要求に応じて、伴奏データをオンデマンドで生成するようにしてもよい。この場合は、例えば、サーバ装置３に、「±０」のキーに対応した伴奏データを予め記憶しておき、サーバ装置３が、カラオケ装置２から送信されてくるキーコン情報（配信要求）に応じて、伴奏データをピッチシフトさせてそのキーコン情報の示すキーに対応する伴奏データを生成し、生成した伴奏データをカラオケ装置２に配信するようにすればよい。このとき、この生成処理に起因するタイムラグが発生する場合には、カラオケ装置２が、上述の実施形態と同様に、サーバ装置３から伴奏データを受信するまでの間、自装置に予め記憶された伴奏データを用いてカラオケ伴奏を行い、伴奏データの受信を開始したときに、受信される伴奏データとクロスフェードで切り換えるようにしてもよい。

＜Ｃ：変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
（１）上述の実施形態では、カラオケ伴奏の再生中にキーコントロールによりキーを変更する場合について説明したが、キーを変更するタイミングはこれに限らず、例えば、カラオケ伴奏の再生開始前にキーを変更するようにしてもよい。

（２）上述の実施形態では、楽曲毎に伴奏データの数やキーを異ならせるようにしたが、複数の楽曲データで伴奏データの数やキーを統一したものを用いるようにしてもよい。要は、ひとつの楽曲に対して１又は複数の伴奏データを用意しておき、キーの変更量に応じて伴奏データを使い分けるようにすればよい。

（３）上述の実施形態において、リズムパートは別ファイルとしてキーコンをかけないようにしてもよい。すなわち、ピッチシフトが不要なドラムパートを別ファイルとし、ドラムパートのファイルにはピッチ変換処理を施さないようにしてもよい。この場合のカラオケ装置１の機能的構成の一例を図８に示す。図８に示すように、ドラムパート用の音声デコーダ１８４を設け、キーコン部１１３によりピッチシフト処理が施された伴奏データとドラムパートデータとを、ミキサ部１１４でミキシングし、ミキシング後の伴奏データを再生するようにすればよい。

（４）伴奏データの管理方法としては、上述の実施形態で示したように複数の伴奏データをそれぞれ個別のファイルとして管理するようにしてもよく、また、他の例として、複数の伴奏データをまとめて一つのコンテナ（ファイル）として管理するようにしてもよい。また、伴奏データをカラオケ伴奏の際に用いられるビデオファイル（動画データ）に含めたデータ構成とし、伴奏データがビデオファイルの一部として扱われるようにしてもよい。また、これらを組み合わせた管理方法で伴奏データを管理するようにしてもよい。

また、ネットワーク経由で伴奏データをカラオケ装置２に配信する際には、複数の伴奏データを、マルチチャンネルストリームとして取得するようにしてもよい。この場合のカラオケ装置２の構成の一例を図９に示す。図９において、カラオケ装置２は、複数のキーのそれぞれに対応する伴奏データの組をマルチチャンネルストリームとして受信し、受信した伴奏データをチャンネル毎に割り当てられたデコーダによりデコードする。カラオケ装置２は、デコードした伴奏データのうちのいずれかを、キーコン情報に基づいて選択し、選択した伴奏データに対してピッチシフト処理を施し、再生する。
また、サーバ装置３にキーを指定してストリームを取得するようにしてもよく、また、上述の伴奏データの管理態様とネットワーク経由での伴奏データの配信態様とを適宜組み合わせて用いてもよい。

（５）上述の第２の実施形態では、サーバ装置３が、カラオケ装置２からの配信要求に応じて、伴奏データ記憶領域３４１に記憶された伴奏データのうちのいずれかをカラオケ装置２に配信した。これに加えて、サーバ装置３が、カラオケ装置２から送信されるキーコン情報を履歴として蓄積しておき、キーコン情報の履歴に応じて、伴奏データを生成するようにしてもよい。この場合、例えば、サーバ装置３には、ＭＩＤＩ形式の伴奏データを楽曲毎に予め記憶しておき、サーバ装置３が、カラオケ装置２から送信されるキーコン情報に応じて、ＭＩＤＩ形式の伴奏データをピッチシフトさせ、ピッチシフトさせた伴奏データをオーディオデータに変換し、変換したオーディオデータをカラオケ装置２へ送信するようにすればよい。このように、利用者の使用頻度を反映させて伴奏データを生成することにより、より精度の高い伴奏データを提供することができる。

（６）上述の実施形態では、カラオケ装置１が、図２に示した機能の全てを実現するようになっていた。これに対し、通信ネットワークで接続された２以上の装置が上記機能を分担するようにし、それら複数の装置を備えるシステムが同実施形態のカラオケ装置１を実現するようにしてもよい。例えば、マイクロホンやスピーカ、表示装置及び入力装置を備えるコンピュータ装置と、キーコン制御部１１１，音声選択部１１２，キーコン部１１３等を実現するサーバ装置とが通信ネットワークで接続されたシステムとして構成されていてもよい。

（７）上述の実施形態におけるカラオケ装置１、カラオケ装置２又はサーバ装置３のＣＰＵによって実行されるプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスクなど）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどの、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録した状態で提供し得る。また、インターネットのようなネットワーク経由で各装置にダウンロードさせることも可能である。

カラオケ装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 伴奏データとキーの変更範囲との対応関係の一例を示す図である。 カラオケ装置の機能的構成の一例を示すブロック図である。 カラオケシステムの構成の一例を示すブロック図である。 カラオケ装置の構成の一例を示すブロック図である。 サーバ装置の構成の一例を示す図である。 カラオケ装置２の機能的構成の一例を示すブロック図である。 カラオケ装置の構成の一例を示す図である。 カラオケ装置の構成の一例を示す図である。

符号の説明

１…カラオケ装置、２…カラオケ装置、３…サーバ装置、４…ネットワーク、１１，２１，３１…ＣＰＵ、１２，２２，３２…ＲＯＭ、１３，２３，３３…ＲＡＭ、１４，２４，３４…記憶部、１５，２５，３５…表示部、１６，２６，３６…操作部、１７，２７…マイクロホン、１８，２８…音声処理部、１９，２９…スピーカ、１１１…キーコン制御部、１１２…音声選択部、１１３…キーコン部、１４１，２４１，３４１…伴奏データ記憶領域、１４２…歌詞データ記憶領域、１４３…背景画データ記憶領域、１８１，１８２，１８３…音声デコーダ、２０１，３７…通信制御部。

Claims (9)

1. キーの変更量の範囲を複数に分割した際の、各分割範囲のそれぞれについて、代表となるキーに対応するオーディオデータをそれぞれ記憶する記憶手段と、
   前記変更量を示すキーコン情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得されたキーコン情報の示す変更量を含む分割範囲に対応するオーディオデータを前記記憶手段から読み出す読出手段と、
   前記読出手段により読み出されたオーディオデータを再生する再生手段と
   を具備することを特徴とするオーディオ再生装置。
2. 前記読出手段により読み出されたオーディオデータのピッチを、前記取得手段により取得されたキーコン情報の示す変更量に応じて変換するピッチ変換手段
   を具備し、
   前記再生手段は、前記ピッチ変換手段によりピッチが変換されたオーディオデータを再生する
   ことを特徴とする請求項１に記載のオーディオ再生装置。
3. 前記記憶手段は、前記変更量の範囲を３つに分割した際の各分割範囲のそれぞれに対応するオーディオデータを記憶する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のオーディオ再生装置。
4. 前記各分割範囲は、前記変更量の範囲を非対称に分割したものである
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のオーディオ再生装置。
5. 前記記憶手段は、前記変更量の範囲を３つに分割した際の各分割範囲のそれぞれに対応するオーディオデータを記憶し、前記各分割範囲は、高域側の分割範囲が低域側の分割範囲よりも狭い範囲となるように分割されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のオーディオ再生装置。
6. 前記記憶手段は、複数の楽曲のそれぞれについて、前記各分割範囲のそれぞれに対応するオーディオデータを記憶し、前記分割範囲の数は前記複数の楽曲のそれぞれで異なる
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のオーディオ再生装置。
7. 前記各分割範囲のそれぞれは、該分割範囲の代表となるキーを中心として非対称である
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のオーディオ再生装置。
8. サーバ装置とオーディオ再生装置とが通信ネットワークで接続されたオーディオ再生システムにおいて、
   前記サーバ装置は、
   キーの変更量の範囲を複数に分割した際の、各分割範囲のそれぞれについて、代表となるキーに対応するオーディオデータをそれぞれ記憶する記憶手段と、
   前記変更量を示すキーコン情報を、前記オーディオ再生装置から受信するキーコン情報受信手段と、
   前記キーコン情報受信手段により受信されたキーコン情報の示す変更量を含む分割範囲に対応するオーディオデータを前記記憶手段から読み出す読出手段と、
   前記読出手段により読み出されたオーディオデータを、前記オーディオ再生装置に配信する配信手段と
   を具備し、
   前記オーディオ再生装置は、
   前記キーコン情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得されたキーコン情報を、前記サーバ装置に送信するキーコン情報送信手段と、
   前記キーコン情報送信手段により送信されたキーコン情報の応答として前記サーバ装置から配信されてくるオーディオデータを受信するオーディオデータ受信手段と、
   前記オーディオデータ受信手段により受信されたオーディオデータのピッチを、前記取得手段により取得されたキーコン情報の示す変更量に応じて変換するピッチ変換手段と、
   前記ピッチ変換手段によりピッチが変換されたオーディオデータを再生する再生手段と
   を具備することを特徴とするオーディオ再生システム。
9. 請求項８に記載のオーディオ再生システムにおいて、
   前記オーディオ再生装置は、
   オーディオデータを楽曲毎に記憶するオーディオデータ記憶手段
   を有し、
   前記ピッチ変換手段は、前記取得手段によりキーコン情報を取得してから前記オーディオデータ受信手段により前記オーディオデータの受信を開始するまでの間、前記オーディオデータ記憶手段に記憶されたオーディオデータに対してピッチ変換処理を施す
   ことを特徴とするオーディオ再生システム。

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