CN1212577C - 使卡拉ok具有领唱功能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使卡拉OK具有领唱功能的方法。其是在现有卡拉OK装置工作电路中增加了一个单片机，使用单片机的输入输出功能电路及内部处理器等相关电路，光盘读取装置之后可以设置RAM电路。当演唱者选择领唱功能时，音频信号处理芯片首先将伴音、原唱信号混合后输出至播放领唱声的装置，视频信号不更新。在达到设定的时间间隔后，伴音信号和演唱者声音混合后输出至喇叭，视频信号更新，进入正常的卡拉OK功能。
Description
一、技术领域
本发明属于音响设备技术领域，具体涉及可以使影碟机等卡拉OK装置具有领唱功能的方法。
二、背景技术
自卡拉OK问世以来，丰富了人们的精神文化生活，使非专业人士享受到了有伴奏演唱的乐趣。但是现在用影碟机唱卡拉OK时，对陌生的歌曲，若关闭原唱，即卡拉OK光碟正常提供的歌曲或说唱声，仅靠听伴奏音乐-伴音学唱是很困难的。而卡拉OK歌曲演唱者靠听原唱来跟唱，跟唱必然滞后于原唱，跟唱不可能与画面、伴音合拍。同时，原唱与跟唱声混合从喇叭放出，二者都不十分清晰，影响学唱。对部分会唱的歌，往往因为起音偏高或偏低，对节奏或过门快慢掌握不准，造成跑调或不合拍，影响演唱效果。如果卡拉OK装置能够具有领唱的功能，即在喇叭、显示器放出的声像之前，提前让演唱者听到原唱和伴音，就可克服现有技术的不足。为此，本发明人经过潜心研究开发了能够实现卡拉OK装置具有领唱功能的方法，对卡拉OK光碟上陌生的节目，让演唱者跟着领唱，看着字幕，立即就能准确地演唱，从而提高卡拉OK的趣味性和适用性。
三、发明创造内容
1、要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种使影碟机等卡拉OK装置具有领唱功能的方法。
2、技术方案
本发明的目的是这样实现的：在现有卡拉OK装置工作电路中增加了一个单片机，利用单片机的输入输出功能电路及内部处理器电路实现控制，单片机设置于音频信号处理芯片与模数转换器(A/D)之间，在音频信号处理芯片后设置开关SW3，SW3可选择性地接喇叭或耳机。来自光盘读取装置的信号另一路再通过开关SW2输入至视频解码器电路；单片机输入输出电路的Out1端分别与SW2、SW3相连；其In1端接领唱功能选择开关F1；A/D电路输出端通过In0端组输入至单片机的I/O电路组；A/D电路之前设置领唱提前时间旋钮F2；领唱音量旋钮F3直接连接MUTE电路。
F1打开，领唱功能启动后，单片机In1端电压跳变，其控制程序启动，并从In0端读取经A/D转换后领唱提前时间数字量；在提前时间段内，单片机通过系统控制器对光盘读取装置的控制，从光盘读取装置读取信息，同时关闭视频解码器电路开关(SW2)，选择开关(SW3)打到输送至耳机这一路。音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭是不更新输出信号的；达到设定提前时间间隔时，音频信号处理芯片开始分时操作；在第一个t1时段内，系统控制器控制光盘读取装置重新读取以提前时间段开始时刻为起点的信息，开关(SW3)打到输送至喇叭这一路，打开开关(SW2)，视频解码器将解码后的视频信号送至显示器；下一个t1时段，则从上一个t1时段结束时的读取位置继续读取信息，其余的操作和第一个t1时段的相同；进入t2时段时，Out1端的电压跳变，关闭视频解码器电路开关(SW2)，选择开关(SW3)打到输送至耳机这一路，系统控制器控制光盘读取装置读取以提前时间段结束时刻为起点的信息，音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭不更新输出信号的，在下一个t2时段，则从上一个t2时段结束时的读取位置继续读取信息，其余的操作和第一个t2时段的相同。
因为t1和t2的值都很小，而数字处理芯片可以在很短的时间内完成大量的操作，所以人的耳朵和眼睛并不会感觉到这两个时间段的操作在交替进行。这种分时操作在现在的数字处理芯片中是一个常用的操作。几个选择开关、系统控制器和音频信号处理芯片分时操作的周期由单片机的Out1端控制。在这个工作过程中，光盘读取装置需要配合音频信号处理芯片的操作来动作，这个可以通过光盘读取装置与系统控制器现有的连线，由系统控制器来切换光盘读取装置的动作。当演唱者选择关闭领唱功能的时侯，Out1端的电压保持恒定。
3、有益效果
由于本发明之方法使卡拉OK装置具有领唱功能，演唱者就可以提前听到歌曲是如何演唱的，在一段时间间隔后，演唱者再跟着字幕提示自己唱。这个功能可以帮助演唱者更快地学好新节目。这样对于任何陌生的歌曲、戏曲、说唱等卡拉OK节目，在第一次学习的时候，就能使音调、节奏、吐字都很准确，即使夹杂有非母语字句，也能较好地模仿。从而扩大卡拉OK的实用性，增强了运用卡拉OK装置的趣味性。
四、附图说明
下面结合附图与实施例对本发明做进一步的说明，本发明不限于附图所示，附图与实施例不以任何方式对本发明加以限制。
图1为现有卡拉OK装置电路电性原理框图；
图2为现有卡拉OK装置工作程序框图；
图3为本发明卡拉OK装置第一实施例电路电性原理框图；
图4为图3中单片机工作功能电路部分电性原理图；
图5为图3中音频信号处理芯片分时操作时Out1端的电压变化图；
图6为图3卡拉OK装置工作程序框图；
图7为本发明第二实施例电路电性原理框图；
图8为图7卡拉OK装置工作程序框图；
五、具体实施方式
图1、2分别示出了现有卡拉OK装置的电性工作原理图和工作程序框图。声像信号以数字信号的方式存储在光盘碟片中，这些信息以一定的文件格式存储。视频解码器将数字视频信号从这些信息中分解出来，音频信号处理芯片将数字音频信号(包括伴音信号和原唱信号)分解出来。数字视频信号经过处理，通过D/A转换器转换为模拟视频信号，并被送至显示器得到影像。而音频信号处理芯片，按照演唱者的需要，将不同的声音信号混合后送至D/A转换器转换为模拟信号，并由喇叭播放，但其不具有领唱功能。
实施例一
图3-6示出了本发明使卡拉OK装置具有领唱功能的一个实施例及其工作程序框图。图3为其电性原理框图，在现有卡拉OK装置工作电路中增加了一个单片机，利用单片机的输入输出功能电路及内部处理器电路实现控制，单片机设置于音频信号处理芯片与模数转换器(A/D)之间，在音频信号处理芯片后设置开关SW3，SW3可选择性地接喇叭或耳机。来自光盘读取装置的信号另一路再通过开关SW2输入至视频解码器电路；单片机输入输出电路的Out1端分别与SW2、SW3相连；其In1端接领唱功能选择开关F1；A/D电路输出端通过In0端组输入至单片机的I/O电路组；A/D电路之前设置领唱提前时间旋钮F2；领唱音量旋钮F3直接连接MUTE电路。
如图4所示，输入输出电路主要包括一个锁存器和一个驱动器，其中的“读锁存器，内部总线，写锁存器，读引脚”线由单片机的内部处理器控制。在做输出口用的时候，由“写锁存器”线给出信号，将数据线上的数据锁存到锁存器中，这个数据通过驱动器将其功率放大，再输出到引端。做输入口用的时候，如果要读取引端现在的数据，则由“读引脚”线给出信号，将连接在数据线和引端之间的三态门打开，引端上的数据通过数据线传输给内部处理器；如果要读取锁存器中的数据，则由“读锁存器”线给出信号，将连接在数据线和锁存器输出端之间的三态门打开，锁存器中的数据通过数据线传输给内部处理器。
图5为音频信号处理芯片分时操作时Out1端的电压变化。当达到设置的领唱提前时间间隔后，分时操作开始，在t1与t2时段内交替进行。
作为实施例，在电路图中，以常用的51系列单片机的引端标记方式来标记输入输出端口。不同型号的单片机同样可以实现本发明的目的。
图6为该实施例电路工作程序框图，其说明了音频信号处理芯片和视频解码器的工作过程。F1打开，领唱功能启动后，单片机In1端电压跳变，其控制程序启动，并从In0端读取经A/D转换后领唱提前时间数字量；在领唱提前时间段内，单片机通过系统控制器对光盘读取装置的控制，从光盘读取装置读取信息，同时关闭视频解码器电路开关(SW2)，选择开关(SW3)打到输送至耳机这一路。音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭是不更新输出信号的；达到设定提前时间间隔时，音频信号处理芯片开始分时操作；在第一个t1时段内，系统控制器控制光盘读取装置重新读取以提前时间段开始时刻为起点的信息，开关(SW3)打到输送至喇叭这一路，打开开关(SW2)，视频解码器将解码后的视频信号送至显示器，而音频信号处理芯片将伴音和演唱者的声音混合后输送至喇叭，在下一个t1时段，则从上一个t1时段结束时的读取位置继续读取信息，其余的操作和第一个t1时段的相同；进入t2时段时，Out1端的电压跳变，关闭视频解码器电路开关(SW2)，选择开关(SW3)打到输送至耳机这一路，系统控制器控制光盘读取装置读取以提前时间段结束时刻为起点的信息，音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭不更新输出信号的。在下一个t2时段，则从上一个t2时段结束时的读取位置继续读取信息，其余的操作和第一个t2时段的相同。光盘读取装置需要配合音频信号处理芯片的操作来动作，这个可以通过光盘读取装置与系统控制器现有的连线，由系统控制器来切换光盘读取装置的动作。
领唱提前的时间和音量分别由F2和F3调节，几个选择开关和音频信号处理芯片分时操作的周期由单片机的Out1端控制；当演唱者选择关闭领唱功能的时侯，Out1端的电压保持恒定，装置进入正常卡拉OK状态。
因为t1和t2的值都很小，而数字处理芯片可以在很短的时间内完成大量的操作，所以人的耳朵和眼睛并不会感觉到这两个时间段的操作在交替进行。这种分时操作在现在的数字处理芯片中是一个常用的操作。
实施例二
图7、8分别示出了本发明第二实施例的电性原理框图和工作程序框图。单片机设置于音频信号处理芯片与模数转换器A/D之间，在音频信号处理芯片前后分别设置开关SW1和SW3，SW3可选择性地接喇叭或耳机；光盘读取装置后设置RAM电路，然后通过SW1后输入至音频信号处理芯片，来自光盘读取装置的信号另一路再通过开关SW2输入至视频解码器电路；单片机输入输出电路的Out1端分别与SW1、SW2、SW3相连；其In1端接领唱功能选择开关F1；A/D电路输出端通过In0端组输入至单片机的I/O电路组；A/D电路输入端设置领唱提前时间旋钮F2；领唱音量旋钮F3直接连接MUTE电路。
F1打开，领唱功能启动后，单片机In1端电压跳变，其控制程序启动，并从In0端读取经A/D转换后领唱提前时间数字量；在领唱提前时间段内，单片机通过Out1端将数据线通过2选1开关SW1连接到光盘读取装置，信号在直接输入至音频信号处理芯片的时侯，被存入RAM中，同时关闭视频解码器电路开关SW2，选择开关SW3打到输送至耳机这一路。音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭是不更新输出信号的；达到设定领唱提前时间段时，Out1端电压跳变，音频信号处理芯开始分时操作；在t1时段内，开关SW3打到输送至喇叭这一路，打开开关SW2，SW1动作接入RAM，视频解码器从RAM中读出数据，并且将其解码后的视频信号送至显示器，而音频信号处理芯片将伴音和演唱者的声音混合后输送至喇叭；进入t2时段时，Out1端的电压跳变，开关SW1接于光盘读取装置，从光盘读取的信息存入RAM中，同时通过SW1开关，进入音频信号处理芯片、SW3输送至耳机，音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭不更新输出信号。
领唱提前的时间和音量分别由F2和F3调节，几个选择开关和音频信号处理芯片分时操作的周期由单片机的Out1端控制；当演唱者选择关闭领唱功能的时侯，Out1端的电压保持恒定，装置进入正常卡拉OK状态。
在实施例二中，光盘读取装置不用反复的读取重复的信息，所以系统控制器不用做改动，只需按照往常的操作来读取光盘信息。
在前面的两个实施例中，开关F2的模拟量是通过一个A/D转换器变换为数字量后，通过单片机的I/O口传输给单片机的。现在的一些单片机自己就带有A/D转换器，如果选用这样的单片机，则可以直接把开关F2接到单片机的A/D转换接口上。其他接法保持不变。
本发明的工作原理：
当演唱者选择领唱功能时，音频信号处理芯片首先将伴音信号和原唱信号混合后输出至某一播放装置，如演唱者配带的耳机。在经过演唱者设定的时间间隔后，音频信号处理芯片再将伴音信号和演唱者的声音混合后输出至喇叭，而视频解码器将视频信号输出至显示器。这样演唱者就可以提前听到歌曲是如何演唱的，在一段时间间隔后，演唱者再跟着字幕提示自己唱。这个功能可以帮助演唱者很快熟悉任何陌生的歌曲并学会如何演唱。用耳机让演唱者，提前于画面、字幕和伴音听到卡拉OK中的原唱，演唱者立即跟着这个领唱音放声演唱。演唱者按自己的反应速度自行调整适当的领唱提前时间，则跟唱就能完全与卡拉OK的画面、字幕和伴音合拍。通过跟着领唱演唱，跑调和节奏错误的问题也就迎刃而解了。
Claims (2)
1、一种使卡拉OK装置具有领唱功能的方法，其特征是：在现有卡拉OK装置工作电路中增加了一个单片机，利用单片机的输入输出功能电路及内部处理器电路实现控制，单片机设置于音频信号处理芯片与模数转换器A/D之间，在音频信号处理芯片后设置开关SW3，SW3可选择性地接喇叭或耳机；来自光盘读取装置的信号另一路通过开关SW2输入至视频解码器电路；单片机输入输出电路的Out1端分别与SW2、SW3相连；其In1端接领唱功能选择开关F1；A/D电路的输出端通过In0端组输入至单片机的I/O电路组；A/D电路输入端设置领唱提前时间旋钮F2；领唱音量旋钮F3直接连接MUTE电路；
F1打开，领唱功能启动后，单片机In1端电压跳变，其控制程序启动，并从In0端读取经A/D转换后领唱提前时间数字量；在领唱提前时间段内，单片机通过系统控制器对光盘读取装置的控制，从光盘读取装置读取信息，同时关闭视频解码器电路开关SW2，选择开关SW3打到输送至耳机这一路；音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭是不更新输出信号的；达到设定领唱提前时间段时，音频信号处理芯片开始分时操作；在第一个t1时段内，系统控制器控制光盘读取装置重新读取以提前时间段开始时刻为起点的信息，开关SW3打到输送至喇叭这一路，打开开关SW2，视频解码器将解码后的视频信号送至显示器，而音频信号处理芯片将伴音和演唱者的声音混合后输送至喇叭；在下一个t1时段，则从上一个t1时段结束时的读取位置继续读取信息，其余的操作和第一个t1时段的相同；进入t2时段时，Out1端的电压跳变，关闭视频解码器电路开关SW2，选择开关SW3打到输送至耳机这一路，系统控制器控制光盘读取装置读取以提前时间段结束时刻为起点的信息，音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭不更新输出信号的；在下一个t2时段，则从上一个t2时段结束时的读取位置继续读取信息，其余的操作和第一个t2时段的相同；当演唱者选择关闭领唱功能的时侯，Out1端的电压保持恒定，装置进入正常卡拉OK状态。
2、如权利要求1所述的使卡拉OK装置具有领唱功能的方法，其特征是：光盘读取装置后设置RAM电路，然后通过SW1后输入至音频信号处理芯片，另一路再通过开关SW2输入至视频解码器电路；单片机输入输出电路的Out1端分别与SW1、SW2、SW3相连；
F1打开，领唱功能启动后，单片机In1端电压跳变，其控制程序启动，并从In0端读取经A/D转换后领唱提前时间数字量；在领唱提前时间段内，单片机通过Out1端将数据线通过2选1开关SW1连接到光盘读取装置，信号在直接输入至音频信号处理芯片的时侯，被存入RAM中，同时关闭视频解码器电路开关SW2，选择开关SW3打到输送至耳机这一路；音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭是不更新输出信号的；达到设定提前时间间隔时，Out1端电压跳变，音频信号处理芯片开始分时操作；在t1时段内，开关SW3打到输送至喇叭这一路，打开开关SW2，SW1动作接入RAM，视频解码器从RAM中读出数据，并且将其解码后的视频信号送至显示器，而音频信号处理芯片将伴音和演唱者的声音混合后输送至喇叭；进入t2时段时，Out1端的电压跳变，开关SW1接于光盘读取装置，从光盘读取的信息存入RAM中，同时通过SW1开关，进入音频信号处理芯片、SW3输送至耳机，音频信号处理芯片将伴音与原唱信号混合后输送至耳机，使演唱者听到领唱信号，显示器和喇叭不更新输出信号。
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