CN109905789A - 一种k歌话筒 - Google Patents

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张德明
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Abstract

本发明提出一种K歌话筒，通过在话筒上设置专门的去人声按钮，或者通过声控、自适应控制的方式，可将音乐信号中的人声去除，得到音乐伴奏，大大提升了用户的K歌体验，提升了对音乐信号的兼容性；同时该话筒既可连接耳机也可连接音箱，既可以满足自我娱乐的需要，也可满足多人娱乐的需求。

Description

一种K歌话筒
技术领域
本发明属于声频领域，特别涉及一种K歌话筒。
背景技术
手机、平板电脑等移动终端逐渐普及、网络带宽不断提升，各种适合移动终端的K歌软件也被越来越多的用户所使用，正逐渐成为流行的个人娱乐方式；现有技术中已经出现了一些无线K歌的解决方案，但是现有的方案中，如果本身要作为伴奏的音乐信号本身并不是伴奏版本，也即演唱版本的音乐信号，那么用户在K歌时的效果就会大打折扣，录制下来的混音效果也较差，难以满足用户的期望。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种K歌话筒，通过在话筒上设置专门的去人声按钮，或者通过声控、自适应控制的方式，可将音乐信号中的人声去除，得到音乐伴奏，大大提升了用户的K歌体验，提升了对音乐信号的兼容性；同时该话筒既可连接耳机也可连接音箱，既可以满足自我娱乐的需要，也可满足多人娱乐的需求。
提出一种K歌话筒，该K歌话筒包括麦克风，用于拾取用户的演唱人声信号V，人声效果单元，其接收来自于麦克风的人声信号V，并对该人声信号V进行处理；具有第一控制单元，该第一控制单元与人声效果单元电连接，用户可通过操控该第一控制单元对人声效果单元进行控制；还包括音乐效果单元，接收来自于移动终端的以蓝牙连接方式发送的音乐信号M，并对该音乐信号M进行处理；进一步包括混合器，分别接收来自于人声效果单元的经处理过的人声信号V’和来自于音乐效果单元经处理过的音乐信号M’，并将两者进行混合后得到M’+V’，将混合信号一路输出至音频输出接口，由连接至该音频输出接口的耳机或音箱进行监听回放，其中，该音频输出接口为有线和/或无线接口；另一路则通过蓝牙连接或有线连接回传给移动终端，并由移动终端进行后续处理；其中，对音乐信号M的处理包括用于将非纯伴奏的音乐信号M中的人声进行去除；进一步还包括第二控制单元，其与音乐效果单元电连接，该第二控制单元用于控制音乐效果单元是否执行去人声处理。
其中，对人声信号V的处理包括添加混响、改变人声音调；对音乐信号M的处理还包括EQ调节、动态控制；对人声去除使用左、右声道相减的方式进行，或者对人声去除的方式为先将音乐信号M的左右声道信号变换至频域，再使用主成分分析方法先求出人声和立体声音乐，再对人声进行去除。
其中，第二控制单元为触发按键，或者由第二控制单元同时接收来自于麦克风的用户人声信号V，识别用户发出的特定指令，对音乐效果单元进行控制，或者第二控制单元同时接收音乐信号M和人声信号V，其先对音乐信号M中的人声进行提取，再比较提取出的音乐信号M中的人声信号和人声信号V间的差异，如果差异超过一预设的阈值，则不发送指令给音乐效果单元执行去人声处理，如果差异小于一预设的阈值，则发送指令给音乐效果单元执行去人声处理。
其中，K歌话筒还提供用户接口，可由用户选择回传给移动终端的是未经处理的干人声信号V、经处理的湿人声信号V’还是混音信号M’+V’；移动终端包括手机、平板电脑、膝上型计算机。
附图说明
图1A～1C为本发明的K歌话筒的工作状态图
图2为本发明的K歌话筒的结构框图
具体实施方式
附图1A～1C示出了本发明的K歌话筒的工作状态图，对K歌话筒的基本使用方法简要说明如下，用户手持或利用支架面对K歌话筒1，移动终端2通过与K歌话筒1的蓝牙无线连接将音乐信号M发送至K歌话筒1，该音乐信号M经过K歌话筒1处理后成为处理后的音乐信号M’，用户根据从连接到K歌话筒1的耳机中或有线/无线音箱中听到的处理后的音乐信号M’进行演唱，演唱的人声信号V由K歌话筒1的麦克风11拾取，经K歌话筒1处理后成为处理后的人声信号V’，此时用户则同步听到处理后的音乐信号M’和处理后的人声信号V’的混音信号，并且当连接的为音箱时，现场听众也能听到混合后的声音信号，从而为用户营造出逼真的现场K歌的感觉，同时，K歌话筒1还可以将处理后的音乐信号M’和处理后的人声信号V’的混音信号通过蓝牙连接回传回移动终端2，由移动终端2进行后续处理。附图1A所示为K歌话筒1以有线方式连接耳机，附图1B所示为K歌话筒1以有线方式连接音箱，附图1C所示为K歌话筒1以无线的方式连接音箱，该无线方式例如为2.4G无线音频连接。
进一步参考附图2，结合附图2中的各部分结构及信号流图对本发明的无线K歌话筒1进行详细说明，该无线K歌话筒1包括麦克风11，用于拾取用户的演唱人声信号V，人声效果单元12，其接收来自于麦克风11的人声信号V，并对该人声信号V进行处理，所述处理包括但不限于添加混响、改变人声音调等，添加混响、改变人声音调的具体方式例如可对信号进行延时、增益等处理，属于现有技术，不再赘述，通过这些处理，可使人声听起来更加悦耳，与音乐融合性更强；具有第一控制单元14，该第一控制单元14与人声效果单元12电连接，用户可通过操控该第一控制单元14对人声效果单元12进行控制，例如用于选择不同的人声效果处理方式；还包括音乐效果单元13，接收来自于移动终端2的以蓝牙连接方式发送的音乐信号M，并对该音乐信号M进行处理，包括例如EQ调节、动态控制等，具体实现方法属于本领域现有技术，不再赘述；特别的，其还可用于将非纯伴奏的音乐信号M中的人声进行去除，对人声去除的方法既可以使用左、右声道相减的一般处理方式，也可以将音乐信号M的左右声道信号先变换至频域，再使用主成分分析(PCA)的方法先求出人声和立体音乐，再对人声进行去除，以上方法对于本领域技术人员而言都是能够实现的；作为本发明的发明点之一，进一步还包括第二控制单元15，其与音乐效果单元13电连接，该第二控制单元15可以为触发按键，用户可以通过该第二控制单元15控制音乐效果单元13是否执行去人声处理，若用户不进行触发，则不进行去人声处理；对于第二控制单元15，还可以有其他触发去人声的方式，例如：由第二控制单元15同时接收来自于麦克风11的用户人声信号V，用户需要去人声时，可以发出某种特定指令，例如打响指、或语音命令，由第二控制单元15对信号V进行识别，例如通过特征提取的方式，与预先存储的指令进行比对，若匹配成功，则发出触发信号，控制音乐效果单元13执行去人声处理，否则则不进行去人声处理；此外，第二控制单元15还可以同时接收音乐信号M和人声信号V，其先对音乐信号M中的人声进行提取，具体提取方式例如使用上述的主成分分析(PCA)方法，再比较提取出的音乐信号M中的人声信号和人声信号V间的差异，例如比较两者的速度、音调等，如果差异超过一预设的阈值，则不发送指令给音乐效果单元13执行去人声处理，如果差异小于一预设的阈值，则发送指令给音乐效果单元13执行去人声处理，具体的比较方法例如可以先计算两个人声信号的基频包络，再比较两个人声信号的基频包络的相似程度来决定是否进行触发；进一步包括混合器16，分别接收来自于人声效果单元12的经处理过的人声信号V’和来自于音乐效果单元13经处理过的音乐信号M’，并将两者进行混合后得到M’+V’，将混合信号一路输出至音频输出接口17，由连接至该音频输出接口17的耳机或音箱进行监听回放，另一路则通过蓝牙连接或有线连接回传给移动终端2，并由移动终端2进行后续处理，例如录制或通过网络进行直播、分享等；其中，音频输出接口17包括有线接口或无线接口或两者兼有。
进一步如附图2所示，该K歌话筒1还提供用户接口(未示出)，可由用户选择回传给移动终端2的是未经处理的干人声信号V、经处理的湿人声信号V’还是混音信号M’+V’。
其中，上述移动终端2可为手机、平板电脑、膝上型计算机等。
其中，无线K歌话筒1和移动终端2间的蓝牙连接的音乐信号M的下行传输使用A2DP通道，而回传给移动终端2的上行传输采用蓝牙连接时使用蓝牙RFCOMM通道，编解码方式采用SBC、OPUS、Apt-X、AAC之一，由此可实现上行传输的低延时、全频带及多通道传输，大大提升上行信号的保真度；上行传输使用有线连接时包括但不限于使用3.5mm音频线缆、Lightning线缆或USB线缆进行回传。
本发明首次在无线K歌话筒中集成了一键去人声功能，同时可使用外接音箱进行扩声，使K歌效果进一步得到了提升。而本领域技术人员在本发明公开内容基础上的合理改进都应视作属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种K歌话筒，该K歌话筒包括麦克风(11)，用于拾取用户的演唱人声信号V，人声效果单元(12)，其接收来自于麦克风(11)的人声信号V，并对该人声信号V进行处理；具有第一控制单元(14)，该第一控制单元(14)与人声效果单元(12)电连接，用户可通过操控该第一控制单元(14)对人声效果单元(12)进行控制；还包括音乐效果单元(13)，接收来自于移动终端(2)的以蓝牙连接方式发送的音乐信号M，并对该音乐信号M进行处理；进一步包括混合器(16)，分别接收来自于人声效果单元(12)的经处理过的人声信号V’和来自于音乐效果单元(13)经处理过的音乐信号M’，并将两者进行混合后得到M’+V’，将混合信号一路输出至音频输出接口(17)，由连接至该音频输出接口(17)的耳机或音箱进行监听回放，其中，该音频输出接口(17)为有线和/或无线接口；另一路则通过蓝牙连接或有线连接回传给移动终端(2)，并由移动终端(2)进行后续处理；其中，对音乐信号M的处理包括用于将非纯伴奏的音乐信号M中的人声进行去除；进一步还包括第二控制单元(15)，其与音乐效果单元(13)电连接，该第二控制单元(15)用于控制音乐效果单元(13)是否执行去人声处理。
2.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，对人声信号V的处理包括添加混响、改变人声音调。
3.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，对音乐信号M的处理还包括EQ调节、动态控制。
4.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，对人声去除使用左、右声道相减的方式进行。
5.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，对人声去除的方式为先将音乐信号M的左右声道信号变换至频域，再使用主成分分析方法先求出人声和立体声音乐，再对人声进行去除。
6.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，第二控制单元(15)为触发按键。
7.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，由第二控制单元(15)同时接收来自于麦克风(11)的用户人声信号V，识别用户发出的特定指令，对音乐效果单元(13)进行控制。
8.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，第二控制单元(15)同时接收音乐信号M和人声信号V，其先对音乐信号M中的人声进行提取，再比较提取出的音乐信号M中的人声信号和人声信号V间的差异，如果差异超过一预设的阈值，则不发送指令给音乐效果单元(13)执行去人声处理，如果差异小于一预设的阈值，则发送指令给音乐效果单元(13)执行去人声处理。
9.如权利要求1所述的K歌话筒，特征在于，K歌话筒(1)还提供用户接口，可由用户选择回传给移动终端(2)的是未经处理的干人声信号V、经处理的湿人声信号V’还是混音信号M’+V’。
10.如权利要求1-9之一所述的K歌话筒，特征在于，移动终端(2)包括手机、平板电脑、膝上型计算机。
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