ボーカルカット回路

【課題】回路規模が小さいボーカルカット回路を提供する。
【解決手段】入力端子２１及び２２に、それぞれＬチャネル信号及びＲチャネル信号が入力される。入力端子２１に入力されたＬチャネル信号はそのまま加算器２４に入力され、入力端子２２に入力されたＲチャネル信号はオールパスフィルタ２３を通過した後、加算器２４に入力される。オールパスフィルタ２３は、Ｒチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させる。これによって、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号に含まれるボーカル成分の位相がずらされるので、加算器２４の加算出力のボーカル成分が減衰される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボーカル成分を含むステレオ音楽ソースから前記ボーカル成分を削除した信号を出力するボーカルカット回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ミニコンポ等のオーディオシステムにおいて、ＣＤ（コンパクトディスク）から再生されるステレオ音楽ソースには、ステレオ成分（伴奏部分）と、ボーカル成分（人の音声部分）とが含まれている。ステレオ成分については、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号の間で位相がずらされることにより、ステレオ感や音の広がり感が得られる。また、ボーカル成分については、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号の間で、位相がほぼ同じで、ほぼ同一の信号となっており、スピーカー間の中央位置から音声が聞こえるように感じられる。近年、ステレオ音楽ソースからボーカル成分をカットする機能を持ったオーディオシステムが開発されている。このようなオーディオシステムは、カラオケ等の歌唱に利用することができる。
【０００３】
ステレオ音楽ソースからボーカル成分をカットするためには、図６に示すように、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号のボーカル成分がほぼ同一の信号であることから、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号との差をとれば、ボーカル成分を削除することができる。
【０００４】
しかしながら、図７に示すように、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号のステレオ成分の位相のずれは、約１００ＫＨｚ以下の低周波数帯域（以下、低域という）では、約０°であり、中高周波数帯域（以下、中高域という）以上の周波数帯域で、位相のずれが生じるようになっている。尚、中高域は約１００ＫＨｚから約１ＫＨｚであり、この帯域が音声帯域である。また、２０ＫＨｚ〜２０ＫＨｚは人間が音声を聞き取れる可聴帯域とされている。
【０００５】
このため、単純にＬチャネル信号とＲチャネル信号との差をとると、低域の信号成分、例えば、伴奏のドラム音なども同時に削除されてしまうという不都合が生じる。
【０００６】
そこで、ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）を用いて、低域の信号成分を残すようにしたボーカルカット回路が知られている。図８は、そのようなボーカルカット回路の構成を示す図である。入力端子５１及び５２から入力されたＬチャネル信号及びＲチャネル信号は、加算器５３で加算されることによって（Ｌ＋Ｒ）信号となり、その後ローパスフィルタ５４を通過することによって、低域の信号成分のみが抽出されて、（Ｌ’＋Ｒ’）信号となる。この（Ｌ’＋Ｒ’）信号は減算器の（＋）入力端子に入力される。また、入力端子５１及び５２から入力されたＬチャネル信号及びＲチャネル信号は、それぞれ減算器５５の（＋）入力端子及び（−）入力端子に入力される。
【０００７】
これによって、減算器５５からは（Ｌ−Ｒ＋Ｌ’＋Ｒ’）信号が出力される。尚、この減算器出力のうち（Ｌ−Ｒ）信号成分は、全域の同位相成分がカットされた信号成分である。したがって、（Ｌ−Ｒ＋Ｌ’＋Ｒ’）信号は、中高域の同位相成分が減衰された信号となり、ボーカル成分がカットされると共に、低域の信号成分を残すことができる。
【０００８】
尚、この種のボーカルカット回路は、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平７−２３６１９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のボーカルカット回路では、加算器５３、ローパスフィルタ５４及び減算器５５という３個のアンプを必要とする。このため、回路規模が大きくなるという問題がある。また、ローパスフィルタ５４を用いているので、低域の音も減衰されるという問題もある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、本発明は、ボーカル成分を含むステレオ音楽ソースから前記ボーカル成分を削除した信号を出力するボーカルカット回路であって、前記ステレオ音楽ソースのＲチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させるオールパスフィルタと、前記オールパスフィルタを通過した前記Ｒチャネル信号と前記ステレオ音楽ソースのＬチャネル信号とを加算する加算回路と、を備え、前記加算回路から前記ボーカル成分を削除した信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のボーカルカット回路は、オールパスフィルタと加算回路という、アンプ２個だけで形成できるので、回路規模を小さくすることができると共に、低域の音も減衰されないという効果を奏する。また、本発明のボーカルカット回路を２つ設けることで、ステレオ出力に対応した構成も簡単に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について説明する。まず、図１を参照して本発明のボーカルカット回路を備えたオーディオシステムの構成について説明する。ＣＤ１から再生されたステレオ音楽ソースは、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号の２つに分かれてボーカルカット回路２に入力される。Ｌチャネル信号とＲチャネル信号は、それぞれステレオ成分とボーカル成分を含み、ステレオ信号成分については、中高域以上の帯域でＬチャネル信号とＲチャネル信号の間で位相がずらされている。ボーカル成分については、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号の間で、位相がほぼ同じで、ほぼ同一の信号となっている。ボーカルカット回路２によってボーカル成分がカットされた音声信号は、電子ボリューム３によってボリューム調整が行われ、更に、パワーアンプ４によって増幅された後、スピーカー５に入力される。
【００１３】
次に、図２を参照してボーカルカット回路２の構成について説明する。ボーカルカット回路２の構成には、図２（Ａ）と図２（Ｂ）の２つの構成があるが、これらの構成からは同じ効果が得られる。まず、図２（Ａ）の構成について説明する。すなわち、入力端子２１及び２２に、それぞれＬチャネル信号及びＲチャネル信号が入力される。入力端子２１に入力されたＬチャネル信号はそのまま加算器２４に入力され、入力端子２２に入力されたＲチャネル信号はオールパスフィルタ２３を通過した後、加算器２４に入力される。オールパスフィルタ２３は、Ｒチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させる。これによって、Ｌチャネル信号とＲチャネル信号に含まれるボーカル成分の位相がずらされるので、加算器２４の加算出力のボーカル成分が減衰されることになる。
【００１４】
オールパスフィルタ２３は、図３に示すように、Ｒチャネル信号の位相をボーカル成分の周波数帯域、すなわち、約１００ＫＨｚ〜約１ＫＨｚの音声帯域において変化させることが好ましい。また、位相の変化量は、約９０°であることが好ましい。これにより、ボーカル成分のみを減衰させ、ステレオ成分の減衰が抑えられる。また、約１００ＫＨｚ以下の低域においては信号の位相変化がないため、低域の音も減衰されることはない。
【００１５】
また、上記のボーカルカット回路２では、オールパスフィルタ２３はＲチャネル信号側に設けられているが、図２（Ｂ）に示すように、オールパスフィルタ２３はＬチャネル信号側に設けても同じ効果を得ることができる。
【００１６】
次に、図４を参照してボーカルカット回路２の具体的な回路構成について説明する。図４は、ボーカルカット回路２において、オールパスフィルタ２３と、加算器２４の回路構成を示したものである。オールパスフィルタ２３は、第１のオペアンプ２３ａと、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、コンデンサＣ１を有しており、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗値が全て等しいものとする。（Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４）また、オールパスフィルタ２３を通過するＲチャネル信号の位相はコンデンサＣ１の値と抵抗Ｒ４の値で決定される。加算器２４は、第２のオペアンプ２４ａ、抵抗Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８で形成することができる。そして、加算器２４からボーカル成分が減衰された出力信号が得られる。
【００１７】
図５は、このボーカルカット回路２において、出力信号の周波数依存性を示す図であり、約１００ＫＨｚ〜約１ＫＨｚの音声帯域では出力信号のゲインは大幅に減衰しており、一方、１００ＫＨｚ前後の低域では出力信号のゲインは減衰されていない。ただし、入力信号（Ｒチャネル信号及びＬチャネル信号）のレベルを０ｄＢとし、オールパスフィルタ２３によって、１ＫＨｚにおいて９０°の位相変化を発生させているものとする。
【００１８】
上記のボーカルカット回路２によれば、オールパスフィルタ２３と加算器２４という、アンプ２個だけで形成できるので、回路規模を小さくすることができると共に、低域の音も減衰されないという効果を奏する。また、ボーカルカット回路２を２つ設けることで、ステレオ出力に対応した構成も簡単に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態によるボーカルカット回路を用いたオーディオシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態によるボーカルカット回路の構成を示す図である。
【図３】オールパスフィルタの位相特性を示す図である。
【図４】本発明の実施形態によるボーカルカット回路の具体的な回路構成を示す図である。
【図５】オールパスフィルタのゲインの周波数特性を示す図である。
【図６】Ｌチャネル信号とＲチャネル信号のボーカル成分の波形図である。
【図７】Ｌチャネル信号とＲチャネル信号のステレオ成分の位相を示す図である。
【図８】従来例のボーカルカット回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ＣＤ２ボーカルカット回路３電子ボリューム
４パワーアンプ５スピーカー
２１，２２入力端子２３オールパスフィルタ２４加算器
２３ａ第１のオペアンプ２４ａ第２のオペアンプ
５１，５２入力端子５３加算器５４ローパスフィルタ
５５減算器

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボーカル成分を含むステレオ音楽ソースから前記ボーカル成分を削除した信号を出力するボーカルカット回路であって、
前記ステレオ音楽ソースのＲチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させるオールパスフィルタと、
前記オールパスフィルタを通過した前記Ｒチャネル信号と前記ステレオ音楽ソースのＬチャネル信号とを加算する加算回路と、を備え、前記加算回路から前記ボーカル成分を削除した信号を出力することを特徴とするボーカルカット回路。
【請求項２】
前記オールパスフィルタは、前記Ｒチャネル信号の位相をボーカル成分の周波数帯域において変化させることを特徴とする請求項１に記載のボーカルカット回路。
【請求項３】
ボーカル成分を含むステレオ音楽ソースから前記ボーカル成分を削除した信号を出力するボーカルカット回路であって、
前記ステレオ音楽ソースのＬチャネル信号の全周波数範囲の信号を通過させ、その位相のみを変化させるオールパスフィルタと、
前記オールパスフィルタを通過した前記Ｌチャネル信号と前記ステレオ音楽ソースのＲチャネル信号とを加算する加算回路と、を備え、前記加算回路から前記ボーカル成分を削除した信号を出力することを特徴とするボーカルカット回路。
【請求項４】
前記オールパスフィルタは、前記Ｌチャネル信号の位相をボーカル成分の周波数帯域において変化させることを特徴とする請求項３に記載のボーカルカット回路。

【図１】