卡拉ok装置的制作方法

专利名称：卡拉ok装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及卡拉OK装置，特别是涉及具有合成并输出歌唱声音的功能的卡拉OK装置。
在现有的一般的卡拉OK装置中，当指定了演奏乐曲时，就进行指定的乐曲的卡拉OK演奏，并与演奏一致地在监视器上显示出歌词。使用者和着该卡拉OK演奏，自己拿着麦克风看着歌词便可高兴地进行歌唱。
然而，卡拉OK的使用者在遇到不太熟悉的旋律及歌词的乐曲的情况下，即使看着歌词有时也会跟不上太快的旋律，从而有时在歌唱中将会出现停顿间隙。另外，即使是非常熟悉的乐曲，如果音程太高或太低，同样也会唱不好。因此，例如，即使到了卡拉OK厅，如果全部曲目只是上述乐曲，使用者就不一定能够在心情上对卡拉OK感到愉快。因此，人们考虑了预先另外准备模范歌唱的歌声源将其覆盖在卡拉OK部分上进行再生、利用模范歌唱的再生使歌声缺损的部分不显著的方法。但是，在这一方法中，由于模范歌唱的歌声总是重叠在歌唱者的歌声上，所以，有损使用者的自我感觉。此外，有时与模范歌唱的音质及歌唱水平的差别太明显，使用者也会陷入自我厌恶的境地。另外，由于必须对每一个演奏乐曲准备歌声的波形数据，所以，将导致数据量庞大化。
本发明的课题旨在提供可以利用合成歌唱声音无走调感地修正使用者的歌声缺损部分或者利用合成歌唱声音再生二重唱的第2声部从而歌唱者一个人便可愉快地进行二重唱的卡拉OK装置。
为了解决上述课题，本发明的卡拉OK装置的特征在于包括下述主要部分(1)卡拉OK演奏数据存储装置，用于存储演奏乐曲的卡拉OK演奏数据；(2)卡拉OK演奏装置，用于读出存储的卡拉OK演奏数据，进行上述演奏乐曲的卡拉OK演奏；(3)旋律数据存储装置，用于存储演奏乐曲的歌唱声部的旋律数据；(4)歌词数据存储装置，用于存储演奏乐曲的歌词数据；
(5)音节波形数据存储装置，用于存储包含在演奏乐曲的歌词中的各音节的音节波形数据；(6)歌声合成/输出装置，用于从旋律数据存储装置中读出与利用卡拉OK演奏装置演奏的演奏乐曲对应的歌唱声部的旋律数据，并且从音节波形数据存储装置中读出与该演奏乐曲的歌词数据对应的音节波形数据，并且对于歌唱声部的旋律数据的至少一部分，通过重叠音节波形数据，合成该歌唱声部的歌唱声音并输出该歌唱声音。
在如上构成的卡拉OK装置中，歌声合成/输出装置根据旋律数据和音节波形数据合成并输出与演奏乐曲的歌声部分对应的歌唱声音。例如，在演奏中的乐曲中，当由于不熟悉歌词及旋律或者由于音程太高或太低而发生不能顺利地歌唱的部分(以后，称为歌声缺损部分)时，便可随时输出上述合成歌唱声音用于修正该歌声缺损部分，从而使用者便可毫不费力地愉快地进行卡拉OK演唱。另外，由于是根据包含在歌词中的各音节(例如，构成50音的各音节)的波形数据合成歌唱声音的，所以，不必对每一个乐曲准备歌唱声音的波形数据，从而以很少的数据便可再生各种演奏乐曲的歌唱声音。
在上述结构中，还可以附加如下装置(8)音节波形输入装置，用于输入音节的波形；(9)音节波形数据存储控制装置，用于将与输入的波形对应的音节波形数据存储到音节波形数据存储装置中。
这样，便可自由地存储和使用各种歌唱者的音节波形，只要选择使用所希望的歌唱者的音节波形或者预先存储使用者本身的音节波形，将其应用于歌声缺损部分时具有能降低走调感的效果。
另外，还可以附加如下装置(10)歌词显示装置，用于显示与歌词数据对应的歌词；(11)歌声合成/输出控制装置，用于看着显示的歌词进行歌唱的使用者通过在所希望的歌唱部分进行操作时使歌声合成/输出装置合成并输出与该歌唱部分对应的歌唱声音。
按照本结构，当发生歌声缺损部分时，通过随时操作歌声合成/输出控制装置，便可利用合成歌唱声音适时地修正该歌声缺损部分。并且，使用者在所不希望的部分通过解除歌声合成/输出控制装置的操作，便可停止输出合成歌唱声音，所以，可以享受在该部分没有合成歌唱声音干扰的和着卡拉OK演奏的歌唱。
这里，歌唱部分可以包括同时歌唱的多个声部，歌声合成/输出装置可以合成并输出与这多个声部中的至少一部分对应的歌唱声音。这时，可以设置供使用者用于歌唱/输入其余声部中的至少一部分的歌唱输入装置，此外，还可以设置用于将歌声合成/输出装置的合成歌唱声音、从歌唱输入装置输入的使用者的歌唱声音和卡拉OK演奏装置的卡拉OK演奏声音混合的混合装置。这样，例如在二重唱等具有2个歌唱声部的演奏乐曲的情况下，利用合成歌唱声音演奏任意一方的歌唱声部，歌唱者通过和着该歌唱声部演唱另一方的歌唱声部，一个人便可体会到二重唱的气氛。


图1是表示本发明的卡拉OK装置的一个结构例的框图。
图2是表示图1中的RAM和ROM的内容的框图。
图3是表示声音模块的内部结构的框图。
图4是表示音乐数据存储部的区域结构和歌唱声部旋律数据的内容的说明图。
图5是表示音节波形数据存储部的区域结构的说明图。
图6是表示音节的例子的说明图。
图7是表示卡拉OK装置的控制流程的流程图。
图8是表示子模块的处理的流程的流程图。
图9是表示音节波形数据的输入处理的流程图。
图10是置换图7的一部分的流程图。
图11是表示用单独的声音合成部置换声音模块的结构的部分框图。
下面，参照附图根据几个实施例说明本发明的实施形态。
图1是表示本发明的一个实施例的卡拉OK装置1的结构的框图。卡拉OK装置1作为所谓的通信卡拉OK装置而构成，从主计算机2通过公共电话线路等通信装置3向卡拉OK装置1的核心部分即卡拉OK指令器4传送包含演奏乐曲的音乐数据的卡拉OK数据。通信装置3、显示歌词及背景图像的CRT等监视器7和放大混合器等与该卡拉OK指令器4连接，麦克风5和扬声器6与放大混合器8连接。
卡拉OK指令器4具有卡拉OK控制部10，其中内装有CPU11、ROM12、RAM13等，用来对整个卡拉OK装置1进行控制。用于从主计算机2接收卡拉OK数据的调制解调器15、存储从主计算机2传送来的卡拉OK数据的卡拉OK数据存储部16、根据该存储部16存储的音乐数据合成乐曲的音乐合成部17、监视器控制部18和作为演奏乐曲设定装置的输入部19与卡拉OK控制部10连接。此外，卡拉OK控制部10还起歌声合成/输出控制装置的作用。
如图4(a)所示，在卡拉OK数据存储部16的音乐数据存储部24中形成卡拉OK演奏数据存储部40、歌唱声部旋律数据存储部(以后，也简称为旋律数据存储部)50和音节波形数据存储部60。多个演奏乐曲的卡拉OK演奏数据与乐曲名对应地存储在卡拉OK演奏数据存储部40内。该卡拉OK演奏数据例如根据MIDI(Musical InstrumentDigital Interface)规格构成，该信息至少包括音阶、声音的强度、声音的长度、音色等数据。
另外，各演奏乐曲的歌唱声部的旋律数据存储在旋律数据存储部50内。如图4(b)所示，旋律数据由表示构成该旋律的各音符的内容的音符数据51构成，如图4(c)所示，这些音符数据51由表示该音符的音长的音长数据52、表示音量的音量数据53、表示音程(音高)的音程数据54和表示到下一个音符的时间间隔的定时数据55等构成。音量数据53有是“0”的情况，这时不发音，即表示休止符。
图6所示的构成日语发音的音节例如分别表示清音和“ん”45音、浊音18音、半浊音5音、拗音33音共计101音的波形的音节波形数据63按各音节存储在音节波形数据存储部60内。另外，该音节波形的登录者(即发音者)的ID序号61和登录者名62与上述音节波形数据63的组对应地存储在音节波形数据存储部60内。
现在，再回到图1，声音模块14与卡拉OK控制部10连接。如图3(a)所示，声音模块14具有与上述101种音节一一对应的子模块20，分别与卡拉OK控制部10连接，同时，作为混合装置的放大混合器8与这些子模块20连接。如图3(b)所示，各子模块20具有由微处理器等构成的控制部21、音节波形数据存储器22、构成歌声合成/输出装置的一部分的声音合成部23以及音符数据存储器27和定时器28等。音节波形数据存储器22由RAM等构成，用来在读出存储在音节波形数据存储部60内的音节波形数据中对应的数据后进行存储。另外，音符数据存储器27也由RAM等构成，用来存储从卡拉OK控制部10一侧传送来的音符数据51(图4)。另一方面，声音合成部23由合成器等构成，它根据控制部21的指令将音节波形数据重叠到从音符数据存储器27读出的音符数据上，以指定的音长、音程和音量合成该音节的合成声音，并向放大混合器8输出。控制部21的内部具有由ROM等构成的声音合成程序存储部21a，根据存储在该存储部21a内的声音合成程序向声音合成部23发出控制指令。
再回到图1，作为音节波形输入装置的麦克风33和将其输入的内容进行数字波形化处理的声音波形化装置30与卡拉OK控制部10连接。声音波形化装置30具有例如与麦克风33连接的放大器32和与该放大器32连接的A/D变换器31等。
各演奏乐曲的歌词数据存储在歌词数据存储部25内，与各演奏乐曲一一对应的背景图像数据(或者与各乐曲不一一对应的几个不同的背景图像数据)存储在背景图像数据存储部26内。另外，音乐合成部17由例如合成器等构成，成为根据从音乐数据存储部24传送来的卡拉OK演奏数据合成(生成)各乐器的演奏信号的声源。该演奏信号传送给放大混合器8进行放大，同时，将通过麦克风5输入的使用者的歌声和声音模块14的合成歌唱声音以适当的比例混合，从扬声器6输出。即，这些音乐合成部17、放大混合器8和扬声器6等构成卡拉OK演奏装置。另外，放大混合器8和扬声器6构成歌声合成/输出装置的一部分。
监视器控制部18将从歌词数据存储部25传送来的歌词数据和从背景图像数据存储部26传送来的背景图像数据变换为可以在监视器7上显示的图像信号，将与其对应的歌词和背景图像合成后显示在监视器7上，同时，与乐曲的演奏同步地依次反转歌词，起到将合适的歌唱部分通知使用者的作用。另外，输入部19还具有使用者用于预约想演唱的乐曲或调整演奏乐曲的音程及速度等的键盘(图中未示出)等。另外，合成歌唱输出开关34与卡拉OK控制部10连接。
如图2所示，在卡拉OK控制部10的RAM13中，设置有存储预约的演奏乐曲的乐曲序号的乐曲序号存储器13a。另外，还设有分别存储从音乐数据存储部24读出的卡拉OK演奏数据和歌唱声部的旋律数据的存储器13b和13c以及存储从歌词数据存储部25读出的歌词数据的歌词数据存储器13d。
另外，用于从卡拉OK演奏数据存储部40(图4)读出卡拉OK演奏数据进行卡拉OK演奏的卡拉OK演奏程序12a、用于根据存储在歌词数据存储部25内的歌词数据将歌词向监视器7输出的歌词输出程序12b、用于根据存储在背景图像数据存储部26内的背景图像数据将背景图像向监视器7输出的背景图像输出程序12c和音节波形输入程序12e分别存储在ROM12内。下面，使用流程图说明与这些程序对应的卡拉OK装置1的动作。
图7是卡拉OK控制部10一侧的处理流程。即，在S1从输入部19输入的乐曲序号存储到乐曲预约存储器13a内，进行演奏乐曲的预约。这里，预约时可以从输入部19输入登录者ID序号61(图5)，该序号也一起存储到乐曲预约存储器内。当预约了演奏乐曲时，卡拉OK演奏程序12a就起动，在S2读出存储在乐曲预约存储器13a内的乐曲序号中的开头的序号。并且，在S3如果已与乐曲序号一起存储了ID序号61，就进行S4以后的处理。即，从存储在音节波形数据存储部60(图4)内的音节波形数据63中读出与ID序号61对应的音节波形数据，进而，将对应的音节波形数据分配给声音模块14的各子模块20(图3)，存储到各音节波形数据存储器22内。以后，就进行卡拉OK演奏的处理，在S5读出与该乐曲序号对应的卡拉OK演奏数据和旋律数据。另外，在S6读出该演奏乐曲的歌词数据，在S8读出与该演奏乐曲对应的背景图像数据。这样，便根据读出的卡拉OK演奏数据演奏乐曲(S8)，同时，在监视器7(图1)上显示歌词和背景图像(S9)。
在乐曲演奏的中途操作了合成歌唱声音输出开关34(图1)(即，变成接通状态)时，就进入S11，包含在读出中的旋律数据中的音符数据51参照歌词数据顺序向对应的音节的子模块20传送。该音符数据51的传送的定时由定时器9(图1)根据包含在音符数据51中的音长数据52和定时数据55(图4)进行测量。接收音符数据51的子模块20一侧的处理内容如图8的流程图所示。即，子模块20等待接收音符数据51(S51)，当接收到音符数据51时，就向声音合成部23发出指令，合成并输出该音符数据51给定的音长、音程和音量的歌唱声音(S52)，然后返回S51，等待接收下一个音符数据51。另一方面，卡拉OK控制部10一侧的处理从图7的S11进入S12，继续进行卡拉OK演奏处理。此外，当未操作合成歌唱声音输出开关34时，就从S10直接进入S12。
这样，声音模块14便限于在合成声音输出开关34的操作中在各子模块20中按每个音节合成歌唱声部的歌唱声音，并按顺序将其传送给放大混合器8，然后从扬声器6输出。并且，当在S13检测到乐曲演奏的结束信号时，就进入S21，判断下一个演奏乐曲的乐曲序号是否已存储在乐曲预约存储器13a内。如果存储了，就回到S2，从乐曲预约存储器13a读出下一个演奏乐曲的乐曲序号，以后，反复进行同样的处理。另外，如果未存储，就返回S1，等待输入乐曲序号。此外，即使乐曲序号存储在乐曲预约存储器13a中时，也可以随时进行乐曲序号的输入，从而可以进行演奏乐曲的预约。另外，如果在S12检测到了结束信号，就在该处中断乐曲演奏，并进入S21。另一方面，如果在S3未检测到ID序号，就进行S14～S20的处理，变成不进行歌唱声音的合成的通常只是卡拉OK演奏的处理。
下面，参照图9的流程图说明麦克风33和声音波形化装置30(图1)的各音节的输入处理。即，通过按动设在输入部19的声音输入键(图中未示出)，显示“开始进行声音的输入处理。请输入姓名”的信息。使用者从输入部19输入登录者名(C1)，并将其存储到图5的音节波形数据存储部60内。接着，读入应输入的音节的总数N(C3)，显示“请输入‘ぁ’”的信息。使用者通过麦克风33发出‘ぁ’的声音(C6)。然后，如果确认输入了‘ぁ’的音节，就由声音波形化装置30将其进行数字波形化处理，并存储到音节波形数据存储部60内(C7)。以后，对各音节反复进行同样的处理，最后，在输入结束的阶段，赋予ID序号后存储到存储部60内(C4～C7)。
在以上说明的实施例中，仅在进行合成歌唱声音输出开关34的操作时才输出合成歌唱声音，但是，也可以处理成通过整个乐曲继续输出合成歌唱声音。这时的流程图如图10所示，用只包含S11的处理的程序置换由图7中的S10和S11构成的程序。这样的处理非常适合于例如演奏乐曲具有2个歌唱声部、利用合成歌唱声音演奏其中的任意一声部，使用者演唱另一声部愉快地和着合成歌唱声音进行二重唱的情况。这时，音节波形数据不限于使用者登录的数据，例如也可以使用由专业歌手发声输入的波形数据，这样，便可获得能够体会与专业歌手进行的二重唱的气氛等更有趣的效果。
另外，在上述实施例中，音节波形数据存储部60用来存储构成日语发音的音节波形数据63，但是，也可以存储构成汉语等其他语言发音的音节波形数据63。并且，只要在声音模块14中设置与这些语言的音节一一对应的子模块20，就可以合成任意语言的歌唱声音。
此外，在声音模块14中，如图3所示，按音节种类分配子模块20，但是，也可以如图11所示，利用单一的声音合成部23将其置换，同时如图2所示，将各音节的音节波形数据预先存储到RAM13的音节波形数据存储器13e内，然后，将其按顺序传送给声音合成部23，合成歌唱声音。这时，声音合成部23的控制由卡拉OK控制部10的CPU11进行，所以，必须将声音合成程序12d预先存储到ROM12内(参见图2)。另外，由于CPU11还必须和卡拉OK演奏处理同时进行，所以，希望使用适合于进行多路处理的CPU。
另外，音节数据是直接使用对于每个使用者(登录者)单独存储的音节波形数据，但是，也可以预先准备1个乃至多个基本的音节波形数据，将其调制为接近于使用者的声音的波形。
权利要求
1.一种卡拉OK装置，其特征在于具有存储演奏乐曲的卡拉OK演奏数据的卡拉OK演奏数据存储装置、读出该存储的卡拉OK演奏数据进行上述演奏乐曲的卡拉OK演奏的卡拉OK演奏装置、存储上述演奏乐曲的歌唱声部的旋律数据的旋律数据存储装置、存储上述演奏乐曲的歌词数据的歌词数据存储装置、存储包含在上述演奏乐曲的歌词中的各音节的音节波形数据的音节波形数据存储装置、和从上述旋律数据存储装置读出与由上述卡拉OK演奏装置演奏的上述演奏乐曲对应的上述歌唱声部的旋律数据并且从上述音节波形数据存储装置中读出与该演奏乐曲的歌词数据对应的音节波形数据同时对上述歌唱声部的旋律数据的至少一部分通过重叠上述音节波形数据从而合成该歌唱声部的歌唱声音并输出该歌唱声音的歌声合成/输出装置。
2.按权利要求1所述的卡拉OK装置的特征在于包括用于输入上述音节的波形的音节波形输入装置和、将与该输入的波形对应的音节波形数据存储到上述音节波形数据存储装置中的音节波形数据存储控制装置。
3.按权利要求1或2所述的卡拉OK装置的特征在于包括用于显示与上述歌词数据对应的歌词的歌词显示装置、和用于看着该显示的歌词进行歌唱的使用者通过在所希望的歌唱部分进行操作时使上述歌声合成/输出装置合成并输出与该歌唱部分对应的歌唱声音的歌声合成/输出控制装置。
4.按权利要求1～3的任一项所述的卡拉OK装置的特征在于上述歌唱声部包括同时歌唱的多个声部，上述歌声合成/输出装置合成并输出与这些多个声部中的至少一部分对应的歌唱声音，另外，还设有供使用者用于歌唱/输入其余部分中的至少一部分的歌唱输入装置，并且还设有将上述歌声合成/输出装置的合成歌唱声音、从上述歌唱输入装置输入的使用者的歌唱声音和上述卡拉OK演奏装置的卡拉OK演奏声音混合的混合装置。
全文摘要
一种具有合成并输出歌唱声音的功能的卡拉OK装置(1)，歌唱声音合成/输出装置(14)根据旋律数据和音节波形数据合成与演奏乐曲的歌唱声部对应的歌唱声音，与卡拉OK演奏装置(17)的卡拉OK演奏重叠。使用者通过操作歌唱声音合成/输出开关(34)便可随时输出合成歌唱声音，例如在演奏中的乐曲中发生歌声缺损部分时，就可以用合成歌唱声音修正该歌声缺损部分，所以，可以毫不费力地愉快地进行卡拉OK演唱。
文档编号G10K15/04GK1155138SQ96112349
公开日1997年7月23日 申请日期1996年9月20日 优先权日1996年9月20日
发明者伊藤建生 申请人:兄弟工业株式会社, 爱克斯股份有限公司