JP5532518B2 - 周波数特性制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、音響信号をミキシングするミキサ装置などに適用して好適な周波数特性制御装置に関し、特に、ボーカルなどのソロパートの音響信号を伴奏楽器などのバックパートの音響信号に対して目立たせることができるような周波数特性制御装置に関する。

従来より、マイクなどから入力した複数の音響信号の特性を複数の入力チャンネル（ｃｈ）で調整し、複数のミキシングバス上でミキシングして出力するミキサ装置が知られている（例えば、特許文献１など）。

また、混合音響信号から既知音響信号を除去する技術が知られている（特許文献２）。これは、除去しようとする既知音響信号から既知音響振幅スペクトルを抽出するとともに、既知音響信号と他の音響信号とが混合された混合音響信号から混合音響振幅スペクトルを抽出し、混合音響信号と既知音響信号との位相のずれが０〜３６０度の範囲で一様な確率で分布しているとして、既知信号の除去強度を設定し、この設定に基づいて、既知音響振幅スペクトルを交換し、混合音響振幅スペクトルから既知音響振幅スペクトルを除去するものである。

特開２００６−２７０５０７ 特許第４２７４４１８号

ところで、特定ｃｈの音響信号（例えば、ボーカルやソロパートの楽器音など）を、他の複数ｃｈの音響信号（例えば、各伴奏パートの楽器音など）とミキシングして出力しているとき、該特定ｃｈの音響信号が目立つように調整したい、という要望がある。しかしながら、この場合、ある音響信号から別の音響信号を「除去」したいわけではなく、単に目立たせたい（accentuate，accent）だけである。特許文献２の技術は、音響信号を「除去」してしまうものであり、またその処理は非常に複雑である。

もちろん特許文献１などに記載の従来のミキサ装置では、複数の各ｃｈ毎に信号レベルや周波数特性などを調整できるので、熟練したオペレータであれば、各ｃｈを調整することで特定のｃｈの音響信号を目立たせることは可能である。しかし、そのような技能を持たないオペレータがそのような調整を行うと全体のバランスが崩れるなどの弊害がある。

この発明は、熟練していないオペレータであっても、簡単な処理により、特定ｃｈの音響信号を目立たせることができる周波数特性制御装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明は、入力された第１音響信号と第２音響信号とを混合するミキシング装置のための周波数特性制御装置であって、入力された第１音響信号の第１周波数特性と入力された第２音響信号の第２周波数特性とを検出する特性検出手段と、検出された第１周波数特性および第２周波数特性に基づいて、前記第１音響信号のレベルが前記第２音響信号より大きくなる帯域を除去帯域として検出する除去帯域検出手段と、前記第２音響信号に対して、検出された除去帯域の成分を減衰させる周波数特性のフィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、前記入力された第１音響信号と、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理が施された第２音響信号とを混合して出力する出力手段とを備えることを特徴とする。

第１音響信号および第２音響信号の入力に先立って、予め、前記特性検出手段による周波数特性の検出と前記除去帯域検出手段による除去帯域の検出を行い、前記フィルタ処理の周波数特性を決定しておくようにしてもよい。また、検出した第１周波数特性と第２周波数特性とを楽音タイプと対応付けて記憶しておき、第１音響信号とする音響信号の楽音タイプと第２音響信号とする音響信号の楽音タイプとが指定されたとき、それに対応する周波数特性を選択して除去帯域検出手段に与えるようにしてもよい。また、除去帯域検出手段が検出した除去帯域を第１音響信号の楽音タイプおよび第２音響信号の楽音タイプの組み合わせに対応付けて記憶しておき、第１音響信号とする音響信号の楽音タイプと第２音響信号とする音響信号の楽音タイプとが指定されたとき、それらの組み合わせに対応する除去帯域を選択してフィルタ処理に与えるようにしてもよい。

さらに、第１音響信号と第２音響信号の入力が継続しているとき、特性検出手段による周波数特性の検出を実行する期間のユーザによる指定を受け付け、その期間で検出された周波数特性を用いて、第１音響信号と第２音響信号の入力が継続している間に、除去帯域検出手段、フィルタ処理手段、および出力手段の各処理を実行するようにしてもよい。

前記フィルタ処理手段は、有限個のノッチフィルタの処理を行うものであり、各ノッチフィルタの周波数特性は、中心周波数、ゲイン、およびＱで規定され、前記有限個のノッチフィルタは、検出された除去帯域のうち、第１音響信号および第２音響信号のレベルが大きい帯域に対して、順番に割り当てるようにするとよい。

本発明によれば、第１音響信号と第２音響信号とを混合して出力する際、第１音響信号が目立つように、第２音響信号の周波数特性を制御することができる。その処理は、特性検出手段と除去帯域検出手段とフィルタ処理手段の簡単な構成で実現でき、自動で行われるので熟練していないオペレータであっても容易に実行できる。また、予め検出された周波数特性データや除去帯域データを楽音タイプに対応付けて記憶しておくことにより、後の演奏で楽音タイプを指定するだけで、所定の楽音タイプの楽音を目立たせるようにできる。

実施形態のディジタルミキサのハードウエア構成を示すブロック図 実施形態のディジタルミキサの機能構成図 各入力ｃｈおよび各出力ｃｈの詳細な機能構成図 ＥＱの動作を説明するためのブロック図 ボーカルを強調するためにバンドの音の周波数成分を部分的にカットする様子を示す説明図 ＥＱの周波数特性を徐々に変更する様子を示す説明図 ルールの例の説明図

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、この発明の実施の形態であるディジタルミキサのハードウエア構成を示すブロック図である。中央処理装置（ＣＰＵ）１０１は、このミキサ全体の動作を制御する処理装置である。フラッシュメモリ１０２は、ＣＰＵ１０１が実行する各種のプログラムや各種のデータなどを格納した不揮発性メモリである。ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３は、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムのロード領域やワーク領域に使用する揮発性メモリである。表示器１０４は、このミキサの操作パネル上に設けられた各種の情報を表示するためのディスプレイである。電動フェーダ１０５は、操作パネル上に設けられたレベル設定用の操作子である。操作子１０６は、操作パネル上に設けられたユーザが操作するための各種の操作子（電動フェーダ以外のもの）である。波形入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１０７は、外部機器との間で波形信号をやり取りするためのインターフェースである。信号処理部（ＤＳＰ）１０８は、ＣＰＵ１０１の指示に基づいて各種のマイクロプログラムを実行することにより、波形Ｉ／Ｏ１０７経由で入力した波形信号のミキシング処理、効果付与処理、及び音量レベル制御処理などを行い、処理後の波形信号を波形Ｉ／Ｏ１０７経由で出力する。その他Ｉ／Ｏ１０９は、その他の機器を接続するためのインターフェースである。バス１１０は、これら各部を接続するバスラインであり、コントロールバス、データバス、およびアドレスバスを総称したものである。

図２は、図１のミキサ１００の波形入出力Ｉ／Ｏ１０７、ＤＳＰ１０８における音響信号の流れを示すブロック図である。Ａ入力２０１は、波形入出力Ｉ／Ｏ１０７における、マイク信号やライン信号などのアナログの音響信号を入力するアナログ入力を示す。このアナログ入力２０１は、ディジタル信号に変換されて入力パッチ２０４に入力する。Ｄ入力２０２は、外部の機器からディジタルの音響信号を入力するディジタル入力を示す。入力パッチ２０３は、これらの入力系統から、４８の入力チャンネル（入力ｃｈ）２０４への任意結線を行う。その結線の設定は、ユーザが所定の画面を見ながら任意に行うことができる。入力ｃｈ２０４の任意のｃｈの信号を、ＭＩＸバス２０６の２４本のＭＩＸバスのそれぞれに任意のレベルで出力できる。インサーション２０５は、入力ｃｈの途中に挿入することができるエフェクトである。入力ｃｈ自体、内部にコンプレッサやイコライザなどの信号調整処理機能を備えているが、それらの処理機能と後段の電動フェーダとの間などに、インサーション２０５によるエフェクト処理を挿入することができる。

ＭＩＸバス２０６は、各入力ｃｈ２０４から入力する信号をミキシングする。各入力ｃｈからの信号レベルは、各ｃｈに割り当てられた電動フェーダ１０５などを用いて調整できる。各ＭＩＸバス上でミキシングされた信号は、対応する出力ｃｈ２０７に出力される。出力ｃｈ２０７の出力は、それぞれ出力パッチ２０８へ出力される。出力パッチ２０８は、入力した各出力ｃｈから任意の出力系統（Ａ出力、Ｄ出力）への任意の結線を行う。Ａ出力２０９は、出力パッチ２０８から出力されるディジタルの音響信号をアナログに変換して出力する、波形入出力Ｉ／Ｏのアナログ出力である。Ｄ出力２１０は、音響信号をディジタルのまま外部の機器に出力するディジタル出力である。

ディジタルミキサの一連の信号処理のうち、入力パッチ２０３〜出力パッチ２０８までの処理は、ＣＰＵ１０１によってマイクロプログラムと係数とが設定されたＤＳＰ１０８により実現される。インサーション２０５は、対応するデータが予めフラッシュメモリ１０２内に用意されている内蔵エフェクトからユーザが任意に選択して割り当てることができる。ユーザが１つの内蔵エフェクトを選択して１つの入力ｃｈ２０４に挿入する指示を行うと、その選択された内蔵エフェクトのマイクロプログラムと係数が、ＣＰＵ１０１によってフラッシュメモリ１０２から読み出され、ＤＳＰ１０８に設定される。そして、ＤＳＰ１０８が、設定されたマイクロプログラムと係数とに基づいて、その入力ｃｈの音響信号に対して所定のエフェクトを付与することにより、インサーション２０５が実現される。ＤＳＰ１０８のリソースには限りがあるため、例えばインサーション２０５として使用可能なエフェクトの総数を定めておき、その総数の範囲で内蔵エフェクトをインサーション２０５に割り当てる。内蔵エフェクトとしては、工場出荷時に予め格納されている基本エフェクトのほか、ユーザが後で購入して使用可能になる追加エフェクトがある。さらに、リソースが足りない場合は、外部の処理装置でインサーションの処理を行わせることも可能である。

図３は、図２で説明した入力ｃｈ２０４および出力ｃｈ２０７の１ｃｈ分の機能構成例を示すブロック図である。まず入力ｃｈの機能構成について説明する。入力ｃｈには、入力パッチ２０３からディジタル信号が入力する。入力ｃｈの出力信号は、Ｍｉｘバス２０６に出力される。入力ｃｈは、アッテネータ（ＡＴＴ）３０１、４バンド・パラメトリック・イコライザ（ＰＥＱ）３０２、コンプレッサ（ＣＯＭＰ）３０３、フェーダ＆オン・スイッチ３０４、および、センドレベル調整部３０５を備える。

ＡＴＴ３０１は入力ｃｈに入力する音響信号に対し、その先頭部分でのレベル制御を行う。ＰＥＱ３０２は周波数特性の調整処理を行う。Ｃｏｍｐ３０３は自動ゲイン調整処理を行う。フェーダ＆オン・スイッチ３０４は、フェーダの設定位置に応じた信号レベルに調整する処理と、当該ｃｈの信号出力のオン／オフを行う。センドレベル調整部３０５は、当該入力ｃｈの信号を各ＭＩＸバス２０６に出力する際の各ＭＩＸバス２０６への送出レベルの調整を行う。１つの入力ｃｈの出力信号を任意のＭＩＸバスに出力可能である。×印３１１，３１２は、インサーションポイントを示す。ユーザは、これらの何れかの位置に、選択したＥＱなどのインサーションエフェクタを挿入する設定を行うことができる。例えば、ＥＱＸ３０６は、位置３１２に挿入されたインサーションであるイコライザを示す。

上記では入力ｃｈについて説明したが、出力ｃｈの機能構成も同様のものである。各出力ｃｈはＡＴＴを備えておらず、その出力ｃｈに対応するＭｉｘバス２０６からのディジタル音響信号は、４バンドＰＥＱ３０２に入力する。また、出力ｃｈのフェーダ＆オン・スイッチ３０４の出力信号は、出力パッチ２０８に出力される。出力ｃｈの場合、センドレベル調整部３０５は不要である。

図４は、本実施形態のミキサにおいて、本発明の周波数特性制御の動作を行うインサーション２０５（以下、本発明のインサーションと呼ぶ）を説明するためのブロック図である。ここでは、４つの入力ｃｈが、その構成ブロックが省略され、単なる右向きの矢印として図示されており、また、ＭＩＸバス２０６は、ＭＩＸバス４１８として図示されている。ユーザは、４８ある入力ｃｈ２０４のうちの任意の４ｃｈに、本発明のインサーション２０５を挿入することができる。例えば、入力ｃｈ１〜４に本発明のインサーション２０５を挿入し、それらの入力ｃｈに、順に、ドラム４０１、ベース４０２、ギター４０３、およびボーカル４０４の音響信号を入力するよう、入力パッチ２０３を設定したものとする。ユーザは、本発明のインサーション２０５を挿入した４つの入力ｃｈ１〜４のうち、入力ｃｈ４が目立たせたいパートのｃｈ（以下、指定ｃｈと呼ぶ）であることを、本発明のインサーション２０５に対して指定する。ドラム、ベース、およびギターは伴奏パートであり、これに対しボーカルのパートを目立たせたい。そのためには、まずＦＦＴ（高速フーリエ変換：Fast Fourier Transform）解析部４１１により、伴奏パートの各ｃｈおよびボーカルのｃｈの各信号をそれぞれ解析して周波数スペクトルを求める。

図５（ａ）は、ＦＦＴ解析部４１１によって取得したギター音とボーカル音の周波数スペクトル例を示す。（Ａ）と記した波形５０１はｃｈ３のギター音の周波数スペクトルを示し、（Ｂ）と記した波形５０２はｃｈ４のボーカル音の周波数スペクトルを示す。図４のマスク処理４１２は、ギター音とボーカル音の周波数スペクトルを比較し、ボーカル音のレベルがギター音のレベルより大きくなる周波数帯域を検出する。例えば、図５の例では、図５（ｂ）に示すように斜線部５０３，５０４の帯域でボーカル音のレベルが高い。この帯域５０３，５０４は、ボーカル音を目立たせるために強調したい帯域である。聴覚のマスキング効果によりボーカル音がギター音より目立たなくなることがあるので、この帯域５０３，５０４では伴奏であるギター音のレベルを下げたい。そこで、パラメータ供給部４１０は、ギター音のｃｈ３の周波数特性を調整するダイナミックＥＱ４１６に対し、前記検出した周波数帯域５０３，５０４におけるレベルを所定量下げるようなパラメータを供給する。ＥＱ４１６は、供給されたパラメータに従って、ギター音の帯域５０３，５０４のレベルを所定量下げる。これにより、目立たせたいボーカル音がマスキング効果で聞こえにくくなる原因となるギター音の当該帯域の成分が所定量カットされ、ＭＩＸバス４１８でギター音とボーカル音を混合して再生すると、ボーカルの音が明瞭に強調されて聴こえるようになる。

他の伴奏音であるドラム音およびベース音についても同様にして、ボーカル音のレベルがこれらの伴奏音のレベルより大きくなる周波数帯域を検出し、その帯域で各伴奏音のレベルを所定量下げるようなパラメータをＥＱ４１４，４１５に供給する。伴奏音であるドラム、ベース、およびギターの音声はＥＱ４１４〜４１６によりそれぞれ上記の帯域の成分がカットされてＭＩＸバス４１８（図２の２０６）へ出力される。ボーカル音については、そのような周波数特性の制御は実行されずに（通常の入力ｃｈの処理は行われる）ＭＩＸバス４１８へ出力される。あるＭＩＸバス４１８では、周波数特性の制御されたドラム、ベース、およびギターの音響信号と、ボーカル音とが混合され、そのＭＩＸバスに対応する出力ｃｈ２０７で更に特性が調整され、出力パッチ２０８で結線されたＡ出力２０９ないしＤ出力２１０を介して外部へ出力される。外部へ出力された音響信号は、アンプで電力増幅されスピーカで再生される。スピーカから出力される、ボーカル、ドラム、ベース、およびギターの混合音では、本発明の周波数特性制御によって、その中に含まれるボーカル音が明瞭に強調されて聴こえる。

上述のＦＦＴ解析部４１１、マスク処理部４１２、およびパラメータ供給部４１３は、ＤＳＰ１０８が行う処理として実現しても良いし、その処理の一部をＣＰＵ１０１に分担させ、ＤＳＰ１０８とＣＰＵ１０１の協同処理として実現してもよい。また、本発明のインサーション２０５は、挿入された４ｃｈのうちの指定ｃｈ以外の各ｃｈの音響信号の周波数特性を、イコライザＥＱ４１４〜４１６を用いて制御する。この３つのイコライザＥＱ４１４〜４１６の周波数特性を適宜制御することにより、指定ｃｈのボーカル音を目立たせることができる。

なお、全ての伴奏音についてここで説明した周波数特性制御を行う必要はないので、目立たせたいボーカル音との関係で周波数特性制御を行う伴奏音のｃｈをユーザが指定するものとする。

上記動作では、ＦＦＴ解析部４１１やマスク処理４１２による分析をどのようなタイミングで行うかなどに応じて幾つかの方式がある。

第１の方式は、本番の演奏に先立って予め分析を行ってその結果の特性データを取得しておく方式である。まず、リハーサルや過去の本番などで行われた演奏において、ミキサの各入力ｃｈに入力する音響信号を、そのままマルチトラックレコーダの各トラックに録音しておく。録音後、各トラックの音響信号を再生し、ＦＦＴ解析部４１１により上述したように各ｃｈの周波数特性を検出し、周波数特性データとしてテーブル４１７に記憶しておく。ここで、録音するｃｈ（又はトラック）、および、周波数特性を検出するｃｈ（又はトラック）は、それぞれ、本発明のインサーション２０５が挿入された４ｃｈ（又はトラック）のみでよい。それら４ｃｈのうち、目立たせたいｃｈ（先ほどの「指定ｃｈ」と実質同じだが、ここでは「ソロｃｈ」と呼ぶ）を指定し、その他の該ソロの音声を目立たせるために上述した周波数特性制御を行うｃｈ（「バックｃｈ」と呼ぶ）とすることにより、当該ソロｃｈの特性と各バックｃｈの特性とを上記図５で説明したように比較し、ソロｃｈのレベルが各バックｃｈのレベルより大きくなる帯域を求め、各バックｃｈ毎の除去帯域データとしてテーブル４１７に記憶しておく。本番演奏時、パラメータ供給部４１３は、このテーブル４１７から除去帯域データを読み出し、各バックｃｈ毎のＥＱ（図４の４１４〜４１６など）に供給する。なお、ユーザが、各トラック毎に、録音信号のどの期間の信号を分析するかを指定し、指定された期間の周波数特性を検出するようにしてもよい。

第２の方式は、リハーサルや本番の演奏中に、分析する期間を指定して特性データを取得する方式である。まず、リハーサルや本番の演奏中に、例えばミキサを操作しているオペレータが、演奏をモニタしながら、各入力ｃｈ毎に「分析の開始」および「分析の停止」を指示する。この指示に応じて、各ｃｈ毎に、開始が指示された以降、停止が指示されるまでの間、ＦＦＴ解析部４１１により当該ｃｈの入力信号の周波数特性を検出し、周波数特性データを取得してテーブル４１７に格納する。１回の演奏中に、あるｃｈで複数の分析期間が指定された場合は、それらの分析結果を合成（平均化）して用いてもよいし、複数回の演奏で取得した分析結果を合成（平均化）して用いてもよい。各ｃｈの周波数特性データが取得された以降の処理は第１の方式と同様である。なお、ここでの平均化は時間平均である。すなわち、各周波数特性（周波数特性データ）対し、その周波数特性が検出された時間の長さに応じた（比例した）重み付けがされた後、それらの周波数特性が合成され１つの周波数特性データが得られる。

上記第１および第２の方式において、各トラックに楽音タイプ（ボーカル、ピアノ、エレキギター等）を設定しておき、各トラックで検出された周波数特性データを、そのトラックではなく、そのトラックに設定された楽音タイプに対応付けて、テーブル４１７に格納する（周波数特性データのみを楽音タイプに対応付けて格納する）ようにしてもよい。複数のトラックに同じ楽音タイプが設定されている場合は、それらの分析結果を合成して、得られた１つの周波数特性データを格納すればよい。これにより、テーブル４１７には、各楽音タイプ毎の、標準的な周波数特性が用意されることになる。このようにしておけば、本発明のインサーション２０５を挿入した複数ｃｈのうちの任意の１乃至複数ｃｈにおいて、それぞれ、第１の方式や第２の方式のように、そのｃｈの音響信号の周波数特性を検出する代わりに、何れかの「楽音タイプ」を指定して、テーブル４１７からその指定された楽音タイプの周波数特性データを読み出して、そのｃｈの周波数特性データとして使用することができる。その後は、ｃｈの割り当てが変わったとしても、ソロｃｈとするｃｈの楽音タイプとバックｃｈとするｃｈの楽音タイプが指定されれば、上述したように各バックｃｈの除去帯域データを求めることができる。

さらに、このようにして求めることができる帯域除去データを、テーブル４１７に、ソロｃｈに設定された楽音タイプと各バックｃｈに設定された楽音タイプとの組み合わせに対応付けて格納するようにしてもよい。このようにすれば、本発明のインサーションが挿入された各ｃｈで楽音タイプを設定し、ソロｃｈで設定された楽音タイプと各バックｃｈで設定された楽音タイプとの組み合わせに応じてテーブル４１７から帯域除去データを読み出して、読み出された帯域除去データをそのバックｃｈのイコライザに設定することができる。すなわち、インサーションが挿入された各ｃｈの音響信号の周波数特性を分析する代わりに、予めテーブル４１７に記憶しておいた周波数特性データや除去帯域データを用いることができ、リハーサルや本番の演奏時にこれらのデータを作成する処理が省略できる。

上記第１および第２の方式では、ユーザが各ｃｈの信号を分析して周波数特性データを作成するようになっていたが、各楽音タイプの代表的な周波数特性データをメーカーや業者が供給し、その供給された周波数特性データを各楽音タイプに対応付けてテーブル４１７に格納するようにしてもよい。この場合、楽音信号の周波数分析はメーカーないし業者サイドで行われ、ユーザサイドでは行われない。

なお、テーブル４１７は、ＤＳＰ１０８がアクセス可能な任意の記憶領域に設ければよい。テーブル４１７に格納された周波数特性データや除去帯域データは、フラッシュメモリ１０２などに退避し、使用時にテーブル４１７に戻すようにしてもよい。

第３の方式は、リハーサルや本番の演奏中に、各ｃｈの音声を分析して周波数特性データを取得し、さらに各バックｃｈのＥＱに対するパラメータの供給まで実行する方式である。まず、オペレータは、予め１つのソロｃｈと１乃至複数のバックｃｈを指定する。演奏が始まったら、オペレータは、該演奏をモニタしながら、各入力ｃｈ毎に「分析の開始」および「分析の停止」を指示する。この指示に応じて、各ｃｈ毎に、開始が指示された以降、停止が指示されるまでの間、入力する信号のレベルが所定レベル以上であれば、ＦＦＴ解析部４１１により当該ｃｈの入力信号の周波数特性を検出し、一定期間毎に周波数特性データを取得してテーブル４１７に格納する。演奏中に、あるｃｈで複数の分析期間が指定された場合は、それらの分析結果を合成（平均化）して用いてもよい。マスク処理部４１２は、各ｃｈについて上記一定期間毎の周波数特性データが取得されたら、各バックｃｈ毎に、当該バックｃｈの周波数特性データとソロｃｈの周波数特性データとを比較し、ソロｃｈのレベルが各バックｃｈのレベルより大きくなる帯域を求める。パラメータ供給部４１３は、各バックｃｈについて、求めた帯域のレベルを所定量下げるようなパラメータを当該バックｃｈのＥＱに供給する。これにより、１曲の演奏中に、ソロｃｈとバックｃｈの周波数特性の検出からＥＱによるバックｃｈの所定帯域成分のカットまでの処理が行われる。

なお、上述した第１〜第３の方式を適宜組み合わせてもよい。例えば、各ｃｈ毎に、上記第１〜第３の供給方法の何れか１つによって周波数特性データを求めて、該周波数特性データに基づく除去帯域データを取得し、該除去帯域データに基づいて各バックｃｈのＥＱを動作させるようにしてもよい。具体的には、例えば、入力ｃｈ１〜３のドラム、ベース、およびギターのパートについては、第１ないし第２の方式により、予めテーブル４１７に格納したドラム、ベース、およびギターの周波数特性データを用い、入力ｃｈ４のボーカルのパートには、第３の方式により、演奏中の楽音信号を分析して得た周波数特性データを用いる。さらに、第３の方式では、演奏開始の時点では、周波数特性データが用意できていないので、その時点では、他のパートと同様、第１ないし第２の方式により、テーブル４１７に格納されているボーカルの周波数特性データを使用するようにしてもよい。そして、その後、演奏が進行して、ボーカルの分析結果が得られる毎に、使用中の周波数特性データと得られた分析結果とを合成し、テーブル４１７のボーカルの周波数特性データを、実際のボーカルの周波数特性に徐々に近づける。

本番の演奏において、上記第１および第２の方式でテーブル４１７に格納された除去帯域データ、あるいは上記第３の方式でリアルタイムに生成される除去帯域データを使用して、各バックｃｈの周波数特性をＥＱで制御する際には、１曲を通じて同じパラメータで特性制御してもよいし、例えばこの期間だけソロｃｈの音声を目立たせたいという場合はその期間だけ特性制御してもよい。後者の場合、ＥＱの周波数特性を徐々に変更するようにする。

図６は、第３の方式の例であり、ＥＱ（例えば図４の４１４〜４１６）の周波数特性を徐々に変更する様子を示す説明図である。図６（ａ）は、ソロｃｈの音声の周波数スペクトル６０２とバックｃｈの音声の周波数スペクトル６０１の例を示す。図５で説明したように、ソロｃｈのレベルがバックｃｈのレベルより大きい帯域は、６０３，６０４で示されている範囲となる。図６（ｂ）と（ｃ）は、バックｃｈの周波数特性制御の推移を示す。第３の演奏中に分析する方式では、曲の演奏の開始時には、まだ、各入力ｃｈ（各パート）の周波数特性は検出されておらず、各周波数特性データは初期状態としてフラットな特性とされるので、バックｃｈの音響信号の周波数特性は変更されず、図６（ｂ）に示すように、当該バックｃｈの周波数特性制御を行うＥＱの特性はフラットである。その後に、各入力ｃｈ（各パート）の周波数特性が検出され、各パートの周波数特性データがフラットな状態からそのパートの音響信号の周波数特性に近づいていくに従って、図６（ｃ）に示すように、ＥＱは、ソロｃｈおよびバックｃｈの周波数特性に応じた周波数特性、ここでは、帯域６０３、６０４のレベルを下げるような特性に徐々に変化していく。

なお、上記実施形態では、ソロｃｈの周波数特性とバックｃｈの周波数特性とに基づき、ソロｃｈのレベルがバックｃｈのレベルより高くなる除去帯域（図５の５０３、５０４、図６の６０３、６０４）において、バックｃｈのレベルを減衰させるようになっていたが、フーリエ変換及びフーリエ逆変換を用いた、より高精度な周波数特性制御を行うことも考えられる。

図７は、その高精度な周波数特性制御を行う例であり、ここでは、時間領域の各入力ｃｈ（各パート）の音響信号をフーリエ変換により求められた周波数領域の各入力ｃｈの複数の周波数成分を相互に比較し、所定のルールに従って、ソロｃｈの周波数成分を目立たせるように、バックｃｈのいくつかの周波数成分を減衰させている。横軸は周波数、縦軸はレベルを示す。７０１や７０２は、ソロｃｈのピークを示す。点線７０３はピーク７０１に対するマスキングレベル、点線７０５はピーク７０２に対するマスキングレベルを示す。マスキングレベル７０３は、ピーク７０１の周波数成分があるために、そのピーク７０１の近傍にピークを持つ別の周波数成分がマスクされる範囲を示す。すなわち、ピーク７０１を持つ周波数成分があるために、その近傍にピークを持つ他の周波数成分は、該他の周波数成分のピークがマスキングレベル以下であれば、聴覚のマスキング効果により消されてしまう、ということである。

ルール１は、ソロｃｈのピーク７０１のマスキングレベル７０３に対して、バックｃｈのピーク（例えば７１２）が当該マスキングレベル７０３以上にある場合は、該バックｃｈのピーク位置およびその近傍のレベルを当該マスキングレベル７０３程度まで下げる、というルールである。ピーク７１２はマスキングレベル７０３を超えているので、該ピーク７１２を持つバックｃｈの周波数成分は、ソロｃｈの周波数成分のピーク７０１があることによるマスキング効果で消されることはない。しかし、逆に言えば、バックｃｈの周波数成分は、それだけのレベルを持っており、ソロｃｈの周波数成分を聞こえにくくする原因となっていると言える。そこで、バックｃｈのピーク７１２のレベルをマスキングレベル７０３程度まで下げることにより、ソロｃｈの周波数成分を目立つようにする、というルールである。ただし、バックｃｈの周波数成分は、完全に聞こえなくなることがないように、マスキングレベル以下には下がらないようにする。

ルール２は、ソロｃｈのピーク７０１のマスキングレベル７０３に対して、バックｃｈのピーク（例えば７１３）が当該マスキングレベル７０３以下にある場合は、そのピーク７１３をカットするようにバックｃｈの周波数成分のレベルを下げる、というルールである。バックｃｈのピーク７１３付近の周波数成分は、マスキングレベル７０３以下であるので、ピーク７０１を持つソロｃｈの周波数成分によるマスキング効果で実質的に消されてしまう。そこで、そのようなバックｃｈの周波数帯域の周波数成分はカットしてしまう、というルールである。これらのルールに従って調整された周波数領域のバックｃｈの複数の周波数成分は、逆フーリエ変換によって、時間領域の音響信号に変換される。このようにして得られたバックｃｈの音響信号を、ソロｃｈの音響信号とを混合してスピーカないしヘッドフォンで再生すると、ソロｃｈのボーカルがより引き立って聴こえる。

なお、バックｃｈの周波数特性制御を行うＥＱ（例えば図４の４１４〜４１６）は、具体的には、有限個のノッチフィルタの処理を行うものである。各ノッチフィルタの周波数特性は、中心周波数、ゲイン、およびＱで規定されるが、これらのパラメータは、パラメータ供給部４１３が除去帯域データに基づいて決定する。これらの有限個のノッチフィルタは、検出された除去帯域のうち、第１音響信号および第２音響信号のレベルが大きい帯域に対して、順番に割り当てるものとする。

なお、本発明に係るインサーション２０５は、４ｃｈ構成であったが、構成するｃｈの数は任意である。さらに、インサーション２０５の規模、ここでは該ｃｈ数であるが、を固定とせずユーザが設定できるようにしてもよい。

テーブル４１７には、各楽音タイプに対応付けて周波数特性データを格納するようになっていたが、楽音タイプより細かい粒度で、演奏者や楽器や曲調までが特定できる楽音ＩＤを用意して、その楽音ＩＤに対応付けて周波数特性データを格納するようにしてもよい。そうすれば、テーブル４１７からは、同じボーカルタイプであっても、人によって異なる周波数特性データが供給され、同じ楽器タイプであっても、個別の楽器毎に異なる周波数データが供給される。さらに、同じ演奏者でも演奏する楽器によって異なる周波数データを供給したり、同じ楽器でも演奏者や曲調に応じて、異なる周波数特性データを供給するようにしてもよい。

さらに折衷案として、テーブル４１７に、楽音ＩＤに対応付けて格納される周波数特性データと、楽音タイプに対応付けて格納される周波数特性データとを混在させるようにしてもよい。例えば、ボーカルの周波数特性データは、（各ボーカル個人毎に）楽音ＩＤに対応付けて格納し、ボーカル以外の周波数特性データは、楽音タイプに対応付けて格納してもよい。

テーブル４１７には、ソロｃｈの楽音タイプと各バックｃｈの楽音タイプの組み合わせに対応付けて帯域除去データを格納するようになっていたが、同様に、このソロｃｈの楽音タイプとバックｃｈの楽音タイプの何れか一方乃至両方を、上述した楽音ＩＤに変更してもよい。

上記実施形態では、ミキサの４つの入力ｃｈにインサーションを挿入して、そのうちの１つのｃｈをソロｃｈとし、残りの３つのｃｈをバックｃｈとする例で説明したが、バックｃｈのみをインサーションの挿入で実現し、ソロｃｈについては前記インサーションに与えるパラメータで指示するようにしてもよい。また、上記実施形態ではインサーションで実現する例を説明したが、インサーションで実現する代わりに、もともと持っているミキサ機能であるパラメトリックＥＱの機能を利用して実現することもできる。

１０１…中央処理装置（ＣＰＵ）、１０２…フラッシュメモリ、１０３…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、１０４…表示器、１０５…電動フェーダ、１０６…操作子、１０７…波形入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、１０８…信号処理部（ＤＳＰ）、１０９…その他Ｉ／Ｏ、１１０…バスライン。

Claims (6)

1. 入力された第１音響信号と第２音響信号とを混合するミキシング装置のための周波数特性制御装置であって、
   入力された第１音響信号の第１周波数特性と入力された第２音響信号の第２周波数特性とを検出する特性検出手段と、
   検出された第１周波数特性および第２周波数特性に基づいて、前記第１音響信号のレベルが前記第２音響信号より大きくなる帯域を除去帯域として検出する除去帯域検出手段と、
   前記第２音響信号に対して、検出された除去帯域の成分を減衰させる周波数特性のフィルタ処理を施すフィルタ処理手段と、
   前記入力された第１音響信号と、前記フィルタ処理手段によるフィルタ処理が施された第２音響信号とを混合して出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする周波数特性制御装置。
2. 請求項１に記載の周波数特性制御装置において、
   前記第１音響信号および第２音響信号の入力に先立って、予め、前記特性検出手段による周波数特性の検出と前記除去帯域検出手段による除去帯域の検出を行い、前記フィルタ処理の周波数特性を決定しておくことを特徴とする周波数特性制御装置。
3. 請求項２に記載の周波数特性制御装置において、
   予め、前記特性検出手段が検出した前記第１周波数特性と前記第２周波数特性とを、楽音タイプと対応付けて記憶する手段と、
   入力する複数の音響信号に対し、前記第１音響信号とする音響信号の楽音タイプと前記第２音響信号とする音響信号の楽音タイプとを指定する手段と
   を備え、
   前記除去帯域検出手段は、前記指定された第１音響信号の楽音タイプと第２音響信号の楽音タイプに基づいて、前記記憶されている周波数特性から、前記指定された楽音タイプに対応する周波数特性を選択して、除去帯域の検出に用いることを特徴とする周波数特性制御装置。
4. 請求項２に記載の周波数特性制御装置において、
   予め、前記除去帯域検出手段が検出した除去帯域を、第１音響信号の楽音タイプおよび第２音響信号の楽音タイプの組み合わせに対応付けて記憶する手段と、
   入力する複数の音響信号に対し、前記第１音響信号とする音響信号の楽音タイプと前記第２音響信号とする音響信号の楽音タイプとを指定する手段と
   を備え、
   前記フィルタ処理手段は、前記指定された第１音響信号の楽音タイプと第２音響信号の楽音タイプに基づいて、前記記憶されている除去帯域から、前記指定された楽音タイプの組み合わせに対応する除去帯域を選択し、該選択した除去帯域を使用してフィルタ処理を行うことを特徴とする周波数特性制御装置。
5. 請求項１に記載の周波数特性制御装置において、
   前記第１音響信号と第２音響信号の入力が継続しているとき、前記特性検出手段による周波数特性の検出を実行する期間のユーザによる指定を受け付ける手段をさらに備え、
   前記期間で検出された周波数特性を用いて、前記第１音響信号と第２音響信号の入力が継続している間に、前記除去帯域検出手段、フィルタ処理手段、および出力手段の各処理を実行することを特徴とする周波数特性制御装置。
6. 請求項１から５の何れか１つに記載の周波数特性制御装置において、
   前記フィルタ処理手段は、有限個のノッチフィルタの処理を行うものであり、各ノッチフィルタの周波数特性は、中心周波数、ゲイン、およびＱで規定され、前記有限個のノッチフィルタは、検出された除去帯域のうち、第１音響信号および第２音響信号のレベルが大きい帯域に対して、順番に割り当てることを特徴とする周波数特性制御装置。

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