JP3780431B2 - 所定信号成分除去装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンパクトディスク（以下、単にＣＤと称する）といったステレオ音響装置の音響信号からボーカル信号を除去し、主にカラオケ装置に使用される所定信号成分除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような所定信号成分除去装置としては、通常の２チャンネル（Ｌチャンネル、Ｒチャンネル）の音響信号から主旋律となる信号、例えばボーカル信号の成分を除去してカラオケ等に応用する場合に、片方のチャンネルから他方のチャンネルを減算してボーカル成分を打ち消すことにより、音響信号からボーカル成分を除去するようにしていた。
【０００３】
このような所定信号成分除去装置としては、実開平６−１５４００号公報に開示されている。図４は、このような従来技術の所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【０００４】
図４において所定信号成分除去装置１００としては、２チャンネル（Ｌ，Ｒ）の主成分及び副成分を含む音響信号、つまりＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号を合成して音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を得る第１加算器１０１と、各Ｌチャンネル入力信号又はＲチャンネル入力信号（Ｌ又はＲ）に適応フィルタ処理を施して、音響適応処理信号（Ｌ2 又はＲ2 ）を生成する各適応フィルタ１０２ａ，１０２ｂと、前記音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から音響適応処理信号（Ｌ2 又はＲ2 ）を減算して、差成分信号（ＲA 又はＬA ）を得る各減算器１０３ａ，１０３ｂと、さらに各チャンネル入力信号（Ｌ，Ｒ）の中央に定位している、例えばベースやドラム等の低音域の成分信号（Ｌ3 又はＲ3 ）を抽出する各ＬＰＦ１０４ａ，１０４ｂと、この低音域成分信号（Ｌ3 又はＲ3 ）と差成分信号（ＲA 又はＬA ）とを加算して、音響出力信号を得る各第２加算器１０５ａ，１０５ｂとを有している。
【０００５】
尚、前記適応フィルタ１０２ａ，１０２ｂは、前記差成分信号（ＲA 又はＬA ）に基づいてフィルタ係数を制御することにより、前記差成分信号（ＲA 又はＬA ）の自乗平均値を最小にするものである。
【０００６】
このようにＬチャンネル入力信号とＲチャンネル入力信号の中で同位相、同振幅成分を減算器にて打ち消すことにより、通常、この音響信号の中央に定位しているボーカル成分を除去する。尚、この処理のために、音響信号の中央に定位している（ベースやドラム等）の低域成分も打ち消されてしまう。
【０００７】
そこで、前記第２加算器１０５ａ，１０５ｂは、前記ＬＰＦ１０４ａ，１０４ｂにて抽出された低音域成分信号（Ｌ3 又はＲ3 ）と差成分信号（ＲA 又はＬA ）とを加算することにより、低域成分が打ち消されてしまうといった事態を解消することができる。
【０００８】
従って、上記従来の所定信号成分除去装置によれば、音響信号における原信号のステレオ感を損なうことなく、通常の２チャンネル音響信号を音源として主信号、つまりボーカル成分を除去することができ、さらには左右の録音レベルが多少乱れていてもボーカル成分を除去することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の所定信号成分除去装置１００によれば、例えばＬチャンネル信号及びＲチャンネル信号に別のリバーブをかけた場合、つまりＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号、それぞれのボーカル成分が一致していない場合には、これらチャンネル入力信号同士でボーカル成分を打ち消すことができず、このボーカル成分を除去することができなくなるといった問題点があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各チャンネルのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分を除去することができる所定信号成分除去装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明における請求項１記載の所定信号成分除去装置は、２チャンネルの主成分及び副成分を含む音響信号を合成して音響合成信号を生成する音響合成手段と、各チャンネルの音響信号に適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段と、前記音響合成信号と第１音響適応処理信号とで第１差成分信号を得る第１演算手段と、この第１差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第１適応フィルタ手段を制御する第１フィルタ制御手段と、各チャンネルの音響信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第１帯域フィルタ手段と、前記音響合成信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第２帯域フィルタ手段と、前記第１帯域フィルタ手段の出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を得る第２適応フィルタ手段と、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号と第２音響適応処理信号とで第２差成分信号を得る第２演算手段と、この第２差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第２適応フィルタ手段を制御する第２フィルタ制御手段と、前記第１差成分信号と第２差成分信号とで第３差成分信号を得る第３演算手段と、この第３差成分信号に基づいてチャンネル出力信号を生成する出力信号生成手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記２チャンネルの音響信号は、例えばＣＤ、カセットテープ装置といった音源からのＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号に相当するものである。
【００１３】
前記音響合成手段は、Ｌチャンネル入力信号とＲチャンネル入力信号とを加算する加算器に相当するものである。
【００１４】
前記第１演算手段は、例えば音響合成信号から第１音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００１５】
また、前記第１適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第１演算手段の出力である第１差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で各チャンネルの音響信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００１６】
前記第１帯域フィルタ手段は、各チャンネルの音響信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００１７】
前記第２帯域フィルタ手段は、音響合成信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００１８】
前記第２演算手段は、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号から第２適応フィルタ手段の第２音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００１９】
また、前記第２適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第２演算手段の出力である第２差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で各チャンネルの音響信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００２０】
前記第３演算手段は、第１差成分信号から第２差成分信号を減算処理することにより、原信号である音響信号からボーカル成分を除去した第３差成分信号を得るものである。尚、第１差成分信号と第２差成分信号とは、第１帯域フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の処理時間に遅延が発生するために、第１演算手段の出力段に遅延器を設けるようにしておけば良い。
【００２１】
前記出力信号生成手段は、音響合成信号から低域成分を抽出するＬＰＦと、このＬＰＦにて抽出された低域成分及び、ボーカル成分を除去した第３差成分信号を加算してチャンネル出力信号を生成する加算器とを有するものである。
【００２２】
また、請求項１記載の所定信号成分除去装置においては、第１適応フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の入力を音響信号、第１演算手段及び第１帯域フィルタ手段の入力を音響合成信号で行うようにしたが、第１適応フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の入力を音響合成信号、第１演算手段及び第１帯域フィルタ手段の入力を音響信号で行うようにしても良く。このような形態を示すものが請求項２記載の所定信号成分除去装置に相当するものである。
【００２３】
また、本発明における請求項２記載の所定信号成分除去装置は、２チャンネルの主成分及び副成分を含む音響信号を合成して音響合成信号を生成する音響合成手段と、この音響合成信号に適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段と、前記音響信号と第１音響適応処理信号とで第１差成分信号を得る第１演算手段と、この第１差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第１適応フィルタ手段を制御する第１フィルタ制御手段と、各チャンネルの音響信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第１帯域フィルタ手段と、前記音響合成信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第２帯域フィルタ手段と、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を得る第２適応フィルタ手段と、前記第１帯域フィルタ手段の出力信号と第２音響適応処理信号とで第２差成分信号を得る第２演算手段と、この第２差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第２適応フィルタ手段を制御する第２フィルタ制御手段と、前記第１差成分信号と第２差成分信号とで第３差成分信号を得る第３演算手段と、この第３差成分信号に基づいてチャンネル出力信号を生成する出力信号生成手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
前記２チャンネルの音響信号は、例えばＣＤ、カセットテープ装置といった音源からのＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号に相当するものである。
【００２５】
前記音響合成手段は、Ｌチャンネル入力信号とＲチャンネル入力信号とを加算する加算器に相当するものである。
【００２６】
前記第１演算手段は、例えば音響信号から第１音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００２７】
また、前記第１適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第１演算手段の出力である第１差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００２８】
前記第１帯域フィルタ手段は、音響合成信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００２９】
前記第２帯域フィルタ手段は、各チャンネルの音響信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００３０】
前記第２演算手段は、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号から第２適応フィルタ手段の第２音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００３１】
また、前記第２適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第２演算手段の出力である第２差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００３２】
前記第３演算手段は、第１差成分信号から第２差成分信号を減算処理することにより、原信号である音響信号からボーカル成分を除去した第３差成分信号を得るものである。尚、第１差成分信号と第２差成分信号とは、第１帯域フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の処理時間に遅延が発生するために、第１演算手段の出力段に遅延器を設けるようにしておけば良い。
【００３３】
前記出力信号生成手段は、音響信号から低域成分を抽出するＬＰＦと、このＬＰＦにて抽出された低域成分及び、ボーカル成分を除去した第３差成分信号を加算してチャンネル出力信号を生成する加算器とを有するものである。
【００３４】
従って、本発明における請求項１又は２記載の所定信号成分除去装置によれば、各チャンネルのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分を除去することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を示す所定信号成分除去装置について説明する。図１は本発明の実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【００３６】
図１において所定信号成分除去装置１は、各チャンネルの音響信号であるＬチャンネル入力信号Ｌに基づいてＲチャンネル出力信号Ｒ´を生成するＲチャンネル出力系統１０Ａと、音響信号であるＲチャンネル入力信号Ｒに基づいてＬチャンネル出力信号Ｌ´を生成するＬチャンネル出力系統１０Ｂと、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌ及びＲチャンネル入力信号Ｒを加算して音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を得る音響合成手段である第１加算器２とを有している。
【００３７】
前記Ｒチャンネル出力系統１０Ａは、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌに適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段である第１適応フィルタ１１Ａと、前記第１加算器２からの音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から第１音響適応処理信号を減算して、第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を得る第１演算手段である第１減算器１２Ａと、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌから除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の成分（（ＣLR／２）＋ＣL ）を抽出する第１帯域フィルタ手段である第１ＢＰＦ１３Ａと、前記音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の成分（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）を抽出する第２帯域フィルタ手段である第２ＢＰＦ１４Ａと、前記第１ＢＰＦ１３Ａの除去成分信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を生成する第２適応フィルタ手段である第２適応フィルタ１５Ａと、前記第２ＢＰＦ１４Ａの除去成分信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）から第２音響適用処理信号を減算して、第２差成分信号ＣR を生成する第２演算手段である第２減算器１６Ａと、前記第１減算器１２Ａの第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）に遅延処理を施す第１遅延器１７Ａと、この遅延処理を施された第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）から前記第２減算器１６Ａの第２差成分信号ＣR を減算して、第３差成分信号Ｒ´を生成する第３演算手段である第３減算器１８Ａと、前記音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）に遅延処理を施す第２遅延器１９Ａと、この第２遅延器１９Ａにて遅延処理された音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から低音域成分を抽出するＬＰＦ２０Ａと、前記第３減算器１８Ａからの第３差成分信号Ｒ´とＬＰＦ２０Ａの低音域成分信号とを加算し、Ｒチャンネル出力信号Ｒ´´を生成する第２加算器２１Ａとを有している。尚、請求項１又は２記載の第１フィルタ制御手段は、第１適応フィルタ１１Ａのフィルタ係数を制御するものであり、第２フィルタ制御手段は、第２適応フィルタ１５Ａのフィルタ係数を制御するものである。
【００３８】
また、請求項１又は２記載の出力信号生成手段は、ＬＰＦ２０Ａ及び第２加算器２１Ａに相当するものである。
【００３９】
前記第１適応フィルタ１１Ａは、ＦＩＲフィルタで構成されており、前記第１減算器１２Ａの第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）に基づいて、この第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）の自乗平均値が最小となるようにフィルタ係数が制御されるものである。
【００４０】
また、前記第２適応フィルタ１５Ａは、ＦＩＲフィルタで構成されており、前記第２減算器１６Ａの第２差成分信号ＣR に基づいて、この第２差成分信号ＣR の自乗平均値が最小となるようにフィルタ係数が制御されるものである。
【００４１】
尚、上記においてはＬチャンネル入力信号Ｌ及び音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を入力して、Ｒチャンネル出力信号Ｒ´´を生成するＲチャンネル出力系統１０Ａについて説明したが、Ｌチャンネル出力系統１０ＢはＬチャンネル入力信号Ｌの代わりにＲチャンネル入力信号Ｒを入力し、Ｌチャンネル出力信号Ｌ´´を生成する以外は、その構成及び動作はほぼ同一であり、その重複する説明については省略する。尚、Ｌチャンネル出力系統１０Ａの符号には番号の傍らに“Ａ”を付したが、便宜上、Ｒチャンネル出力系統１０Ｂの符号には番号の傍らに“Ｂ”を付しておく。
【００４２】
では、本実施の形態に示す所定信号成分除去装置１の動作について説明する。
【００４３】
まず、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌ及びＲチャンネル入力信号Ｒは夫々、（数１）及び（数２）で表すことができる。尚、数式中、Ｌ´：Ｌ信号より中央定位信号を取り除いた信号、Ｒ´：Ｒ信号より中央定位信号を取り除いた信号、ＣLR：Ｌ，Ｒに共通する中央定位信号、ＣL ：Ｌ成分のみに存在する中央定位信号、ＣR ：Ｒ成分のみに存在する中央定位信号に相当するものである。
【００４４】
【数１】
【００４５】
【数２】
次に第１減算器１２Ａにて第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を得る過程について説明する。尚、ここで使用される第１適応フィルタ１１Ａの処理はＬＭＳ法を用いて説明する。
【００４６】
第１適応フィルタ１１Ａには、Ｌチャンネル入力信号Ｌを入力する。第１減算器１２Ａの一方の入力には音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を供給すると共に、他方の入力には第１適応フィルタ１１Ａにてフィルタ処理を施された第１音響適応処理信号を供給する。
【００４７】
この第１減算器１２Ａの出力はＳ1OUTとすると、（数３）で表すことができる。
【００４８】
【数３】
このＳ1OUTの自乗平均誤差Ｅ［Ｓ1OUT2 ] は（数４）に表すようになる。尚、ここでＬ´，Ｒ´，ＣLR，ＣL ，ＣR には相関性がないものとすると、（数４）の右辺第２項は０になり、（数５）に示すようになる。
【００４９】
【数４】
【００５０】
【数５】
ここで、Ｅ［（Ｒ´＋ＣR ）2 ］はフィルタ係数には依存しないので、第１適応フィルタ１１ＡがＥ［Ｓ1OUT2 ] を最小にするには、（数５）の右辺第２項を最小にすることになる。従って、（数５）は（数６）で表すことができる。
【００５１】
【数６】
このようにして第１減算器１２Ａは第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を得ることができる。
【００５２】
次に第２減算器１６Ａが第２差成分信号ＣR を得る過程について説明する。
【００５３】
第２ＢＰＦ１４Ａは、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）からボーカル成分の周波数帯域信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）を抽出する。さらに第１ＢＰＦ１３Ａは、Ｌチャンネル入力信号Ｌからボーカル成分の周波数帯域信号（（ＣLR／２）＋ＣL ）を抽出する。尚、これらＢＰＦ１３Ａ，１４Ａによるカットオフ周波数は、予め得られた実験結果に基づいて設定されるものである。
【００５４】
次に第１ＢＰＦ１３Ａの出力信号（（ＣLR／２）＋ＣL ）が第２適応フィルタ１５Ａに入力されると、この第２適応フィルタ１５Ａは、上述したようなＬＭＳ法で第１ＢＰＦ１３Ａの出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を生成する。
【００５５】
第２ＢＰＦ１３Ａの出力信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）及び第２適応フィルタ１５Ａの第２音響適応処理信号は夫々第２減算器１６Ａに入力する。第２減算器１６Ａは、第２ＢＰＦ１４Ａの出力信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）から第２適応フィルタの第２音響適応処理信号を減算することにより、第２差成分信号ＣR を得る。
【００５６】
このように第１減算器１２Ａにて第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を得て、第２減算器１６Ａにて第２差成分信号ＣR を得る。第１減算器１２Ａは、前記ＢＰＦ１３Ａ，１４Ａの遅延時間分を遅延させるために、第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を第１遅延器１７Ａに供給する。
【００５７】
第１遅延器１７Ａは、この遅延処理を施された第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を第３減算器１８Ａの一方の入力に供給する。さらに第２減算器１６Ａは第２差成分信号ＣR を第３減算器１８Ａの他方の入力に供給する。この第３減算器１８Ａは、第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）から第２差成分信号ＣR を減算し、第３差成分信号Ｒ´を得る。
【００５８】
また、第２遅延器１９Ａは、前記ＢＰＦ１３Ａ，１４Ａの遅延時間分を遅延させるために、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）をＬＰＦ２０Ａに供給する。ＬＰＦ２０Ａは、この音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から適応フィルタ処理で除去された中央定位信号の低域成分を抽出し、この抽出された低域成分を第２加算器２１Ａの一方の入力に供給する。
【００５９】
また、第３減算器１８Ａは第３差成分信号Ｒ´を第２加算器２１Ａの他方の入力に供給する。そして、第２加算器２１Ａは、前記ＬＰＦ２０Ａの低域成分と第３差成分信号Ｒ´とを加算することにより、Ｒチャンネル出力信号Ｒ´´を得る。
【００６０】
従って、本実施の形態によれば、Ｌチャンネル入力信号Ｌ及びＲチャンネル入力信号Ｒのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分のみを確実に除去することができる。
【００６１】
尚、上記実施の形態においては、第３差成分信号（Ｌ´、Ｒ´）を得るために図１に示す第３減算器１８Ａ（１８Ｂ）及び第１遅延器１７Ａ（１７Ｂ）を用いるようにしたが、これらの代わりに、図２に示すような第４減算器４１Ａ（４１Ｂ）及び第３適応フィルタ４２Ａ（４２Ｂ）を用いるようにしても良く。
【００６２】
この場合には、第３適応フィルタ４２Ａ（４２Ｂ）は第２減算器１６Ａ（１６Ｂ）の出力である第２差成分信号ＣR （ＣL ）に適応フィルタ処理を施し、この適応フィルタ処理された第２差成分信号ＣR （ＣL ）を第４減算器４２Ａ（４２Ｂ）の他方の入力に供給する。この第４減算器４１Ａ（４１Ｂ）は、前記第１減算器１２Ａの第１差成分信号Ｒ´＋ＣR （Ｌ´＋ＣL ）から適応フィルタ処理を施された第２差成分信号ＣR （ＣL ）を減算し、第３差成分信号Ｒ´（Ｌ´）を得る。
【００６３】
また、上記実施の形態においては、例えばＲチャンネル出力系統１０Ａの場合、Ｌチャンネル入力信号Ｌを第１適応フィルタ１１Ａ及び第１ＢＰＦ１３Ａに入力し、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を第２遅延器１９Ａ、第１減算器１２Ａ及び第２ＢＰＦ１４Ａに入力するようにしたが、図３に示すようにＬチャンネル入力信号Ｌを第２遅延器１９Ａ、第１減算器１２Ａ及び第２ＢＰＦ１４Ａに入力するようにし、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を第１適応フィルタ１１Ａ及び第１ＢＰＦ１３Ａに入力するようにしても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６４】
この場合には、図３に示すように前記第１減算器１２Ａ（１２Ｂ）は、例えばＬチャンネル入力信号Ｌ（Ｒチャンネル入力信号Ｒ）から第１音響適応処理信号を減算するものである。
【００６５】
また、前記第１適応フィルタ１１Ａは、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第１減算器１２Ａ（１２Ｂ）の出力である第１差成分信号Ｒ´＋ＣR （Ｌ´＋ＣL ）の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）に適応フィルタ処理を施すものである。
【００６６】
前記第１ＢＰＦ１３Ａ（１３Ｂ）は、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するものである。
【００６７】
前記第２ＢＰＦ１４Ａ（１４Ｂ）は、各チャンネル入力信号Ｌ（Ｒ）から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するものである。
【００６８】
前記第２減算器１６Ａ（１６Ｂ）は、前記第２ＢＰＦ１４Ａ（１４Ｂ）の出力信号から第２適応フィルタ１５Ａ（１５Ｂ）の第２音響適応処理信号を減算するものである。
【００６９】
また、前記第２適応フィルタ１５Ａ（１５Ｂ）は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第２減算器１６Ａ（１６Ｂ）の出力である第２差成分信号ＣR （ＣL ）の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）に適応フィルタ処理を施すものである。
【００７０】
前記第３減算器１８Ａ（１８Ｂ）は、第１差成分信号から第２差成分信号を減算処理することにより、原信号である音響信号からボーカル成分を除去した第３差成分信号Ｒ´（Ｌ´）を得るものである。
【００７１】
前記第２加算器２１Ａは、各チャンネル入力信号Ｌ（Ｒ）から低域成分（ベースやドラムの音等）を抽出するＬＰＦ２０Ａ（２０Ｂ）にて抽出された低域成分及び、ボーカル成分を除去した第３差成分信号Ｒ´（Ｌ´）を加算してチャンネル出力信号Ｒ´´（Ｌ´´）を生成するものである。
【００７２】
従って、図３に示す所定信号成分除去装置によれば、図１及び図２に示す所定信号成分除去装置と同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
上記のように構成された本発明の所定信号成分除去装置によれば、各チャンネルのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】他の実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】他の実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】従来技術の所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 所定信号成分除去装置
２ 第１加算器（音響合成手段）
１１Ａ（１１Ｂ） 第１適応フィルタ（第１適応フィルタ手段）
１２Ａ（１２Ｂ） 第１減算器（第１演算手段）
１３Ａ（１３Ｂ） 第１ＢＰＦ（第１帯域フィルタ手段）
１４Ａ（１４Ｂ） 第２ＢＰＦ（第２帯域フィルタ手段）
１５Ａ（１５Ｂ） 第２適応フィルタ（第２適応フィルタ手段）
１６Ａ（１６Ｂ） 第２減算器（第２演算手段）
１８Ａ（１８Ｂ） 第３減算器（第３演算手段）
２０Ａ（２０Ｂ） ＬＰＦ（出力信号生成手段）
２１Ａ（２１Ｂ） 第２加算器（出力信号生成手段）
４１Ａ（４１Ｂ） 第４減算器（第３演算手段）
４２Ａ（４２Ｂ） 第３適応フィルタ（第３演算手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンパクトディスク（以下、単にＣＤと称する）といったステレオ音響装置の音響信号からボーカル信号を除去し、主にカラオケ装置に使用される所定信号成分除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような所定信号成分除去装置としては、通常の２チャンネル（Ｌチャンネル、Ｒチャンネル）の音響信号から主旋律となる信号、例えばボーカル信号の成分を除去してカラオケ等に応用する場合に、片方のチャンネルから他方のチャンネルを減算してボーカル成分を打ち消すことにより、音響信号からボーカル成分を除去するようにしていた。
【０００３】
このような所定信号成分除去装置としては、実開平６−１５４００号公報に開示されている。図４は、このような従来技術の所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【０００４】
図４において所定信号成分除去装置１００としては、２チャンネル（Ｌ，Ｒ）の主成分及び副成分を含む音響信号、つまりＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号を合成して音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を得る第１加算器１０１と、各Ｌチャンネル入力信号又はＲチャンネル入力信号（Ｌ又はＲ）に適応フィルタ処理を施して、音響適応処理信号（Ｌ2 又はＲ2 ）を生成する各適応フィルタ１０２ａ，１０２ｂと、前記音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から音響適応処理信号（Ｌ2 又はＲ2 ）を減算して、差成分信号（ＲA 又はＬA ）を得る各減算器１０３ａ，１０３ｂと、さらに各チャンネル入力信号（Ｌ，Ｒ）の中央に定位している、例えばベースやドラム等の低音域の成分信号（Ｌ3 又はＲ3 ）を抽出する各ＬＰＦ１０４ａ，１０４ｂと、この低音域成分信号（Ｌ3 又はＲ3 ）と差成分信号（ＲA 又はＬA ）とを加算して、音響出力信号を得る各第２加算器１０５ａ，１０５ｂとを有している。
【０００５】
尚、前記適応フィルタ１０２ａ，１０２ｂは、前記差成分信号（ＲA 又はＬA ）に基づいてフィルタ係数を制御することにより、前記差成分信号（ＲA 又はＬA ）の自乗平均値を最小にするものである。
【０００６】
このようにＬチャンネル入力信号とＲチャンネル入力信号の中で同位相、同振幅成分を減算器にて打ち消すことにより、通常、この音響信号の中央に定位しているボーカル成分を除去する。尚、この処理のために、音響信号の中央に定位している（ベースやドラム等）の低域成分も打ち消されてしまう。
【０００７】
そこで、前記第２加算器１０５ａ，１０５ｂは、前記ＬＰＦ１０４ａ，１０４ｂにて抽出された低音域成分信号（Ｌ3 又はＲ3 ）と差成分信号（ＲA 又はＬA ）とを加算することにより、低域成分が打ち消されてしまうといった事態を解消することができる。
【０００８】
従って、上記従来の所定信号成分除去装置によれば、音響信号における原信号のステレオ感を損なうことなく、通常の２チャンネル音響信号を音源として主信号、つまりボーカル成分を除去することができ、さらには左右の録音レベルが多少乱れていてもボーカル成分を除去することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の所定信号成分除去装置１００によれば、例えばＬチャンネル信号及びＲチャンネル信号に別のリバーブをかけた場合、つまりＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号、それぞれのボーカル成分が一致していない場合には、これらチャンネル入力信号同士でボーカル成分を打ち消すことができず、このボーカル成分を除去することができなくなるといった問題点があった。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各チャンネルのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分を除去することができる所定信号成分除去装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明における請求項１記載の所定信号成分除去装置は、２チャンネルの主成分及び副成分を含む音響信号を合成して音響合成信号を生成する音響合成手段と、各チャンネルの音響信号に適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段と、前記音響合成信号と第１音響適応処理信号とで第１差成分信号を得る第１演算手段と、この第１差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第１適応フィルタ手段を制御する第１フィルタ制御手段と、各チャンネルの音響信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第１帯域フィルタ手段と、前記音響合成信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第２帯域フィルタ手段と、前記第１帯域フィルタ手段の出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を得る第２適応フィルタ手段と、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号と第２音響適応処理信号とで第２差成分信号を得る第２演算手段と、この第２差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第２適応フィルタ手段を制御する第２フィルタ制御手段と、前記第１差成分信号と第２差成分信号とで第３差成分信号を得る第３演算手段と、この第３差成分信号に基づいてチャンネル出力信号を生成する出力信号生成手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
前記２チャンネルの音響信号は、例えばＣＤ、カセットテープ装置といった音源からのＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号に相当するものである。
【００１３】
前記音響合成手段は、Ｌチャンネル入力信号とＲチャンネル入力信号とを加算する加算器に相当するものである。
【００１４】
前記第１演算手段は、例えば音響合成信号から第１音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００１５】
また、前記第１適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第１演算手段の出力である第１差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で各チャンネルの音響信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００１６】
前記第１帯域フィルタ手段は、各チャンネルの音響信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００１７】
前記第２帯域フィルタ手段は、音響合成信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００１８】
前記第２演算手段は、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号から第２適応フィルタ手段の第２音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００１９】
また、前記第２適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第２演算手段の出力である第２差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で各チャンネルの音響信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００２０】
前記第３演算手段は、第１差成分信号から第２差成分信号を減算処理することにより、原信号である音響信号からボーカル成分を除去した第３差成分信号を得るものである。尚、第１差成分信号と第２差成分信号とは、第１帯域フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の処理時間に遅延が発生するために、第１演算手段の出力段に遅延器を設けるようにしておけば良い。
【００２１】
前記出力信号生成手段は、音響合成信号から低域成分を抽出するＬＰＦと、このＬＰＦにて抽出された低域成分及び、ボーカル成分を除去した第３差成分信号を加算してチャンネル出力信号を生成する加算器とを有するものである。
【００２２】
また、請求項１記載の所定信号成分除去装置においては、第１適応フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の入力を音響信号、第１演算手段及び第１帯域フィルタ手段の入力を音響合成信号で行うようにしたが、第１適応フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の入力を音響合成信号、第１演算手段及び第１帯域フィルタ手段の入力を音響信号で行うようにしても良く。このような形態を示すものが請求項２記載の所定信号成分除去装置に相当するものである。
【００２３】
また、本発明における請求項２記載の所定信号成分除去装置は、２チャンネルの主成分及び副成分を含む音響信号を合成して音響合成信号を生成する音響合成手段と、この音響合成信号に適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段と、前記音響信号と第１音響適応処理信号とで第１差成分信号を得る第１演算手段と、この第１差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第１適応フィルタ手段を制御する第１フィルタ制御手段と、各チャンネルの音響信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第１帯域フィルタ手段と、前記音響合成信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第２帯域フィルタ手段と、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を得る第２適応フィルタ手段と、前記第１帯域フィルタ手段の出力信号と第２音響適応処理信号とで第２差成分信号を得る第２演算手段と、この第２差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第２適応フィルタ手段を制御する第２フィルタ制御手段と、前記第１差成分信号と第２差成分信号とで第３差成分信号を得る第３演算手段と、この第３差成分信号に基づいてチャンネル出力信号を生成する出力信号生成手段とを有することを特徴とする。
【００２４】
前記２チャンネルの音響信号は、例えばＣＤ、カセットテープ装置といった音源からのＬチャンネル入力信号及びＲチャンネル入力信号に相当するものである。
【００２５】
前記音響合成手段は、Ｌチャンネル入力信号とＲチャンネル入力信号とを加算する加算器に相当するものである。
【００２６】
前記第１演算手段は、例えば音響信号から第１音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００２７】
また、前記第１適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第１演算手段の出力である第１差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００２８】
前記第１帯域フィルタ手段は、音響合成信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００２９】
前記第２帯域フィルタ手段は、各チャンネルの音響信号から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するＢＰＦに相当するものである。
【００３０】
前記第２演算手段は、前記第２帯域フィルタ手段の出力信号から第２適応フィルタ手段の第２音響適応処理信号を減算する減算器に相当するものである。
【００３１】
また、前記第２適応フィルタ手段は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第２演算手段の出力である第２差成分信号の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号に適応フィルタ処理を施すものである。
【００３２】
前記第３演算手段は、第１差成分信号から第２差成分信号を減算処理することにより、原信号である音響信号からボーカル成分を除去した第３差成分信号を得るものである。尚、第１差成分信号と第２差成分信号とは、第１帯域フィルタ手段及び第２帯域フィルタ手段の処理時間に遅延が発生するために、第１演算手段の出力段に遅延器を設けるようにしておけば良い。
【００３３】
前記出力信号生成手段は、音響信号から低域成分を抽出するＬＰＦと、このＬＰＦにて抽出された低域成分及び、ボーカル成分を除去した第３差成分信号を加算してチャンネル出力信号を生成する加算器とを有するものである。
【００３４】
従って、本発明における請求項１又は２記載の所定信号成分除去装置によれば、各チャンネルのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分を除去することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を示す所定信号成分除去装置について説明する。図１は本発明の実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【００３６】
図１において所定信号成分除去装置１は、各チャンネルの音響信号であるＬチャンネル入力信号Ｌに基づいてＲチャンネル出力信号Ｒ´を生成するＲチャンネル出力系統１０Ａと、音響信号であるＲチャンネル入力信号Ｒに基づいてＬチャンネル出力信号Ｌ´を生成するＬチャンネル出力系統１０Ｂと、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌ及びＲチャンネル入力信号Ｒを加算して音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を得る音響合成手段である第１加算器２とを有している。
【００３７】
前記Ｒチャンネル出力系統１０Ａは、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌに適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段である第１適応フィルタ１１Ａと、前記第１加算器２からの音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から第１音響適応処理信号を減算して、第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を得る第１演算手段である第１減算器１２Ａと、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌから除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の成分（（ＣLR／２）＋ＣL ）を抽出する第１帯域フィルタ手段である第１ＢＰＦ１３Ａと、前記音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の成分（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）を抽出する第２帯域フィルタ手段である第２ＢＰＦ１４Ａと、前記第１ＢＰＦ１３Ａの除去成分信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を生成する第２適応フィルタ手段である第２適応フィルタ１５Ａと、前記第２ＢＰＦ１４Ａの除去成分信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）から第２音響適用処理信号を減算して、第２差成分信号ＣR を生成する第２演算手段である第２減算器１６Ａと、前記第１減算器１２Ａの第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）に遅延処理を施す第１遅延器１７Ａと、この遅延処理を施された第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）から前記第２減算器１６Ａの第２差成分信号ＣR を減算して、第３差成分信号Ｒ´を生成する第３演算手段である第３減算器１８Ａと、前記音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）に遅延処理を施す第２遅延器１９Ａと、この第２遅延器１９Ａにて遅延処理された音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から低音域成分を抽出するＬＰＦ２０Ａと、前記第３減算器１８Ａからの第３差成分信号Ｒ´とＬＰＦ２０Ａの低音域成分信号とを加算し、Ｒチャンネル出力信号Ｒ´´を生成する第２加算器２１Ａとを有している。尚、請求項１又は２記載の第１フィルタ制御手段は、第１適応フィルタ１１Ａのフィルタ係数を制御するものであり、第２フィルタ制御手段は、第２適応フィルタ１５Ａのフィルタ係数を制御するものである。
【００３８】
また、請求項１又は２記載の出力信号生成手段は、ＬＰＦ２０Ａ及び第２加算器２１Ａに相当するものである。
【００３９】
前記第１適応フィルタ１１Ａは、ＦＩＲフィルタで構成されており、前記第１減算器１２Ａの第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）に基づいて、この第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）の自乗平均値が最小となるようにフィルタ係数が制御されるものである。
【００４０】
また、前記第２適応フィルタ１５Ａは、ＦＩＲフィルタで構成されており、前記第２減算器１６Ａの第２差成分信号ＣR に基づいて、この第２差成分信号ＣR の自乗平均値が最小となるようにフィルタ係数が制御されるものである。
【００４１】
尚、上記においてはＬチャンネル入力信号Ｌ及び音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を入力して、Ｒチャンネル出力信号Ｒ´´を生成するＲチャンネル出力系統１０Ａについて説明したが、Ｌチャンネル出力系統１０ＢはＬチャンネル入力信号Ｌの代わりにＲチャンネル入力信号Ｒを入力し、Ｌチャンネル出力信号Ｌ´´を生成する以外は、その構成及び動作はほぼ同一であり、その重複する説明については省略する。尚、Ｌチャンネル出力系統１０Ａの符号には番号の傍らに“Ａ”を付したが、便宜上、Ｒチャンネル出力系統１０Ｂの符号には番号の傍らに“Ｂ”を付しておく。
【００４２】
では、本実施の形態に示す所定信号成分除去装置１の動作について説明する。
【００４３】
まず、前記Ｌチャンネル入力信号Ｌ及びＲチャンネル入力信号Ｒは夫々、（数１）及び（数２）で表すことができる。尚、数式中、Ｌ´：Ｌ信号より中央定位信号を取り除いた信号、Ｒ´：Ｒ信号より中央定位信号を取り除いた信号、ＣLR：Ｌ，Ｒに共通する中央定位信号、ＣL ：Ｌ成分のみに存在する中央定位信号、ＣR ：Ｒ成分のみに存在する中央定位信号に相当するものである。
【００４４】
【数１】
【数２】
【００４６】
第１適応フィルタ１１Ａには、Ｌチャンネル入力信号Ｌを入力する。第１減算器１２Ａの一方の入力には音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を供給すると共に、他方の入力には第１適応フィルタ１１Ａにてフィルタ処理を施された第１音響適応処理信号を供給する。
【００４７】
この第１減算器１２Ａの出力はＳ1OUTとすると、（数３）で表すことができる。
【００４８】
【数３】
【００４９】
【数４】
【数５】
【００５１】
【数６】
【００５２】
次に第２減算器１６Ａが第２差成分信号ＣR を得る過程について説明する。
【００５３】
第２ＢＰＦ１４Ａは、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）からボーカル成分の周波数帯域信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）を抽出する。さらに第１ＢＰＦ１３Ａは、Ｌチャンネル入力信号Ｌからボーカル成分の周波数帯域信号（（ＣLR／２）＋ＣL ）を抽出する。尚、これらＢＰＦ１３Ａ，１４Ａによるカットオフ周波数は、予め得られた実験結果に基づいて設定されるものである。
【００５４】
次に第１ＢＰＦ１３Ａの出力信号（（ＣLR／２）＋ＣL ）が第２適応フィルタ１５Ａに入力されると、この第２適応フィルタ１５Ａは、上述したようなＬＭＳ法で第１ＢＰＦ１３Ａの出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を生成する。
【００５５】
第２ＢＰＦ１３Ａの出力信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）及び第２適応フィルタ１５Ａの第２音響適応処理信号は夫々第２減算器１６Ａに入力する。第２減算器１６Ａは、第２ＢＰＦ１４Ａの出力信号（ＣLR＋ＣL ＋ＣR ）から第２適応フィルタの第２音響適応処理信号を減算することにより、第２差成分信号ＣR を得る。
【００５６】
このように第１減算器１２Ａにて第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を得て、第２減算器１６Ａにて第２差成分信号ＣR を得る。第１減算器１２Ａは、前記ＢＰＦ１３Ａ，１４Ａの遅延時間分を遅延させるために、第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を第１遅延器１７Ａに供給する。
【００５７】
第１遅延器１７Ａは、この遅延処理を施された第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）を第３減算器１８Ａの一方の入力に供給する。さらに第２減算器１６Ａは第２差成分信号ＣR を第３減算器１８Ａの他方の入力に供給する。この第３減算器１８Ａは、第１差成分信号（Ｒ´＋ＣR ）から第２差成分信号ＣR を減算し、第３差成分信号Ｒ´を得る。
【００５８】
また、第２遅延器１９Ａは、前記ＢＰＦ１３Ａ，１４Ａの遅延時間分を遅延させるために、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）をＬＰＦ２０Ａに供給する。ＬＰＦ２０Ａは、この音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から適応フィルタ処理で除去された中央定位信号の低域成分を抽出し、この抽出された低域成分を第２加算器２１Ａの一方の入力に供給する。
【００５９】
また、第３減算器１８Ａは第３差成分信号Ｒ´を第２加算器２１Ａの他方の入力に供給する。そして、第２加算器２１Ａは、前記ＬＰＦ２０Ａの低域成分と第３差成分信号Ｒ´とを加算することにより、Ｒチャンネル出力信号Ｒ´´を得る。
【００６０】
従って、本実施の形態によれば、Ｌチャンネル入力信号Ｌ及びＲチャンネル入力信号Ｒのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分のみを確実に除去することができる。
【００６１】
尚、上記実施の形態においては、第３差成分信号（Ｌ´、Ｒ´）を得るために図１に示す第３減算器１８Ａ（１８Ｂ）及び第１遅延器１７Ａ（１７Ｂ）を用いるようにしたが、これらの代わりに、図２に示すような第４減算器４１Ａ（４１Ｂ）及び第３適応フィルタ４２Ａ（４２Ｂ）を用いるようにしても良く。
【００６２】
この場合には、第３適応フィルタ４２Ａ（４２Ｂ）は第２減算器１６Ａ（１６Ｂ）の出力である第２差成分信号ＣR （ＣL ）に適応フィルタ処理を施し、この適応フィルタ処理された第２差成分信号ＣR （ＣL ）を第４減算器４２Ａ（４２Ｂ）の他方の入力に供給する。この第４減算器４１Ａ（４１Ｂ）は、前記第１減算器１２Ａの第１差成分信号Ｒ´＋ＣR （Ｌ´＋ＣL ）から適応フィルタ処理を施された第２差成分信号ＣR （ＣL ）を減算し、第３差成分信号Ｒ´（Ｌ´）を得る。
【００６３】
また、上記実施の形態においては、例えばＲチャンネル出力系統１０Ａの場合、Ｌチャンネル入力信号Ｌを第１適応フィルタ１１Ａ及び第１ＢＰＦ１３Ａに入力し、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を第２遅延器１９Ａ、第１減算器１２Ａ及び第２ＢＰＦ１４Ａに入力するようにしたが、図３に示すようにＬチャンネル入力信号Ｌを第２遅延器１９Ａ、第１減算器１２Ａ及び第２ＢＰＦ１４Ａに入力するようにし、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）を第１適応フィルタ１１Ａ及び第１ＢＰＦ１３Ａに入力するようにしても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００６４】
この場合には、図３に示すように前記第１減算器１２Ａ（１２Ｂ）は、例えばＬチャンネル入力信号Ｌ（Ｒチャンネル入力信号Ｒ）から第１音響適応処理信号を減算するものである。
【００６５】
また、前記第１適応フィルタ１１Ａは、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第１減算器１２Ａ（１２Ｂ）の出力である第１差成分信号Ｒ´＋ＣR （Ｌ´＋ＣL ）の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）に適応フィルタ処理を施すものである。
【００６６】
前記第１ＢＰＦ１３Ａ（１３Ｂ）は、音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するものである。
【００６７】
前記第２ＢＰＦ１４Ａ（１４Ｂ）は、各チャンネル入力信号Ｌ（Ｒ）から除去対象成分、つまりボーカル成分を含む周波数帯の信号成分を抽出するものである。
【００６８】
前記第２減算器１６Ａ（１６Ｂ）は、前記第２ＢＰＦ１４Ａ（１４Ｂ）の出力信号から第２適応フィルタ１５Ａ（１５Ｂ）の第２音響適応処理信号を減算するものである。
【００６９】
また、前記第２適応フィルタ１５Ａ（１５Ｂ）は、例えばＦＩＲフィルタに相当するものであり、前記第２減算器１６Ａ（１６Ｂ）の出力である第２差成分信号ＣR （ＣL ）の自乗平均値を最小にするようなフィルタ係数で音響合成信号（Ｌ＋Ｒ）に適応フィルタ処理を施すものである。
【００７０】
前記第３減算器１８Ａ（１８Ｂ）は、第１差成分信号から第２差成分信号を減算処理することにより、原信号である音響信号からボーカル成分を除去した第３差成分信号Ｒ´（Ｌ´）を得るものである。
【００７１】
前記第２加算器２１Ａは、各チャンネル入力信号Ｌ（Ｒ）から低域成分（ベースやドラムの音等）を抽出するＬＰＦ２０Ａ（２０Ｂ）にて抽出された低域成分及び、ボーカル成分を除去した第３差成分信号Ｒ´（Ｌ´）を加算してチャンネル出力信号Ｒ´´（Ｌ´´）を生成するものである。
【００７２】
従って、図３に示す所定信号成分除去装置によれば、図１及び図２に示す所定信号成分除去装置と同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００７３】
【発明の効果】
上記のように構成された本発明の所定信号成分除去装置によれば、各チャンネルのボーカル成分が一致していなくても、各チャンネルのボーカル成分を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図２】他の実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】他の実施の形態を示す所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【図４】従来技術の所定信号成分除去装置内部の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 所定信号成分除去装置
２ 第１加算器（音響合成手段）
１１Ａ（１１Ｂ） 第１適応フィルタ（第１適応フィルタ手段）
１２Ａ（１２Ｂ） 第１減算器（第１演算手段）
１３Ａ（１３Ｂ） 第１ＢＰＦ（第１帯域フィルタ手段）
１４Ａ（１４Ｂ） 第２ＢＰＦ（第２帯域フィルタ手段）
１５Ａ（１５Ｂ） 第２適応フィルタ（第２適応フィルタ手段）
１６Ａ（１６Ｂ） 第２減算器（第２演算手段）
１８Ａ（１８Ｂ） 第３減算器（第３演算手段）
２０Ａ（２０Ｂ） ＬＰＦ（出力信号生成手段）
２１Ａ（２１Ｂ） 第２加算器（出力信号生成手段）
４１Ａ（４１Ｂ） 第４減算器（第３演算手段）
４２Ａ（４２Ｂ） 第３適応フィルタ（第３演算手段）
Claims (2)
- ２チャンネルの主成分及び副成分を含む音響信号を合成して音響合成信号を生成する音響合成手段と、
各チャンネルの音響信号に適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
前記音響合成信号と第１音響適応処理信号とで第１差成分信号を得る第１演算手段と、
この第１差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第１適応フィルタ手段を制御する第１フィルタ制御手段と、
各チャンネルの音響信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第１帯域フィルタ手段と、
前記音響合成信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第２帯域フィルタ手段と、
前記第１帯域フィルタ手段の出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を得る第２適応フィルタ手段と、
前記第２帯域フィルタ手段の出力信号と第２音響適応処理信号とで第２差成分信号を得る第２演算手段と、
この第２差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第２適応フィルタ手段を制御する第２フィルタ制御手段と、
前記第１差成分信号と第２差成分信号とで第３差成分信号を得る第３演算手段と、
この第３差成分信号に基づいてチャンネル出力信号を生成する出力信号生成手段とを有することを特徴とする所定信号成分除去装置。 - ２チャンネルの主成分及び副成分を含む音響信号を合成して音響合成信号を生成する音響合成手段と、
この音響合成信号に適応フィルタ処理を施して第１音響適応処理信号を生成する第１適応フィルタ手段と、
前記音響信号と第１音響適応処理信号とで第１差成分信号を得る第１演算手段と、
この第１差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第１適応フィルタ手段を制御する第１フィルタ制御手段と、
各チャンネルの音響信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第１帯域フィルタ手段と、
前記音響合成信号から除去対象成分が含まれる周波数帯域の信号成分を抽出する第２帯域フィルタ手段と、
前記第２帯域フィルタ手段の出力信号に適応フィルタ処理を施して第２音響適応処理信号を得る第２適応フィルタ手段と、
前記第１帯域フィルタ手段の出力信号と第２音響適応処理信号とで第２差成分信号を得る第２演算手段と、
この第２差成分信号の自乗平均値を最小にするように、第２適応フィルタ手段を制御する第２フィルタ制御手段と、
前記第１差成分信号と第２差成分信号とで第３差成分信号を得る第３演算手段と、
この第３差成分信号に基づいてチャンネル出力信号を生成する出力信号生成手段とを有することを特徴とする所定信号成分除去装置。
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