KR0125611B1 - 가요반주기기의 음정교정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가요반주기기를 이용하여 노래를 부르는 경우 마이크로부터 입력되는 사용자의 음정과 가요반주기기의 박자가 상호 맞지 않을 경우 가요기록매체에 기록된 음성신호를 출력하여 음정을 교정할 수 있도록 하기 위한 가요반주기기의 음정교정장치 및 방법에 관한 것으로, 가수음성정보와 반주음정보가 기록된 디스크를 재생하여 가요연습을 행하는 경우 음성신호추출부(2)에서 추출되는 가수음성신호는 음정교정수단(4)에서 마이크음성신호와 비교되고, 그 비교 결과 상기 마이크음성신호레벨과 가수음성신호레벨과의 레벨차이가 판단되면 가요반주기기에서 출력되는 반주음신호에 상기 가수음성신호를 포함하여 출력되도록 함으로써 마이크음성신호가 상기 가수음성신호를 추종할 수 있도록 한 것이다.

Description

가요반주기기의 음정교정장치 및 방법

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 가요반주기기의 음정교정장치의 블럭구성도,

제2도는 제1도에 도시된 음정교정수단의 일예를 나타낸 도면,

제3도는 제2도에 도시된 주제어부의 제어처리순서 및 제어내용을 나타낸 플로우차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오디오신호처리부2 : 음성신호추출부

3 : 음성신호제거부4 : 음정교정수단

5 : 스위칭부6 : 음성합성부

7 : 스피커

본 발명은 가요반주기기의 음정교정장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상가요반주기기를 이용하여 소망하는 노래를 선택적으로 부르는 사용자의 음정을 최적의 상태로 자동으로 교정시켜 주도록 된 가요반주기기의 음정교정장치 및 방법에 관한 것이다.

현재, 영상과 음성의 합성매체인 '비디오디스크'의 개발을 계기로 하여 영상음악이라는 새로운 형식의 소프트웨어가 창조되어 널리 확산되는 추세이며, 특히 오디오와 비디오의 결합에 의한 하나의 단일시스템으로 작동하는 완전한 A/V기기가 구현됨에 따라 영상과 음성이 공존하는 본격 A/V시대가 도래되었다.

이와 같이 A/V시대의 도래에 따라 기존의 청각적 감각만을 전제하는 순수 오디오문화에 대한 대중의 관심이 점차 시청각이 공존하는 A/V문화에 대해 주목하는 경향으로 변화되는 상황을 비추어 볼 때, 그 A/V시대에서는 대용량정보의 기록/재생이 가능한 디스크형상의 정보기억매체를 채용하여 영상 및 음성신호를 재생하는 레이저디스크플레이어(LDP)가 대표적이다. 그 레이저디스크플레이어는 컴팩트디스크그래픽(CDG) 또는 레이저디스크(LD)에 기록된 영상 및 음성정보를 독출하여 각각 영상신호처리 및 음성신호처리를 하여 재생하게 된다.

여기서, 레이저디스크플레이어는 대중들의 여가선용을 위해 구현되는 가요반주기기로서 각광을 받고 있는데, 영상가요반주전용의 레이저디스크 또는 컴팩트디스크그래픽의 경우 디스크상에 기록된 영상정보 및 자막정보로부터 각각 배경화면 및 가사를 제공하고 있으며 그 디스크상에 기록된 음성정보로부터 반주음을 제공하게 된다.

대개, 영상가요반주기기전용의 레이저디스크는 음성다중디스크로서, 그 음성다중디스크는 디지탈 및 아날로그방식으로 음성이 녹음되어 있는 바, 상기한 음성다중디스크의 R, L채널중의 임의의 채널에 가수음성이 기록된다.

그리고, 상기 가요반주기기의 전면패널에는 노래하는 사람의 취향에 따라 음정(Tone)을 조절할 수 있는 음정조절키가 설치되어 있는 바, 가요반주기기를 사용하는 사용자가 자신이 희망하는 곡을 선곡하여 그 곡에 맞추어 노래를 부르는 경우 현재 자신의 노래음정이 가요반주기기로부터의 반주음과 차이가 날때 사용자가 직접 수동으로 그 음정조절키를 조작하여 가요반주기기로부터의 반주음정을 희망하는 음정레벨로 조절함으로써 최상의 음정에서 노래를 따라 부를 수 있게 된다.

그러나, 선곡한 노래를 따라 부르는 도중에 한번 정도 음정조절키를 조작하여 음정을 맞추었을 경우에는 별 문제가 없겠지만, 선곡한 노래를 따라 부르는 사용자가 도저히 음정을 맞추지 못해 여러번 상기 음정조절키를 조작하여 음정을 맞추려고 하는 경우에는 수회에 걸친 수(手)조작으로 인한 번거로움이 발생될 뿐만 아니라 그러한 음정조절이 반복적으로 실행되어야만 되는 경우에는 선곡한 노래를 제대로 따라 부르지 못하는 경우가 발생된다.

따라서 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 가요반주기기를 이용하여 노래를 부르는 경우 마이크로부터 입력되는 사용자의 음정과 가요반주기기의 음정이 상호 맞지 않을 경우 가요기록매체에 기록된 음성신호를 출력하여 음정을 교정할 수 있도록 된 가요반주기기의 음정교정장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 디스크에 기록된 가수음성정보와 반주음정보를 처리하는 오디오신호처리부와, 상기 오디오신호처리부로부터의 가수음성정보와 마이크로부터의 음성신호를 비교하여 음정교정을 제어하는 음성교정수단, 상기 반주음정보와 마이크음성신호를 합성하여 스피커를 통해 출력하는 음성합성부를 구비한 가요반주기기에 있어서, 상기 음정교정수단은 각기 가수음성정보와 마이크음성신호를 저역필터링하는 제1 및 제2 필터수단과, 각기 필터링된 가수음성정보와 마이크음성정보를 디지탈화하는 제1 및 제2A/D변환기, 각기 디지탈화된 가수음성과 마이크음성을 스위칭절환제어부에 의해 스위칭제어되는 스위칭소자에 의해 수취하여 순차 대역필터링하여 상기 스위칭절환제어부의 제어하에 스위칭소자를 통해 출력하는 제1 및 제2 대역필터부, 상기 대역필터링된 가수음성과 마이크음성을 각각 증폭하여 레벨비교부에 레벨비교되도록 인가하는 제1 및 제2 증폭부, 상기 레벨비교부의 레벨비교결과에 의해 마이크음성의 가수음성에 대한 추종여부에 따라 가수음성이 출력을 제어하는 주제어부를 포함해서 구성되고, 상기 주제어부에서의 마이크음성의 가수음성에 대한 추종여부에 따라 반주음정보만의 출력경로 또는 반주음정보와 가수음성정보가 출력되는 경로를 스위칭하는 스위칭부를 더 구비해서 구성된 가요반주기기의 음정교정장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따르면 가수음성정보와 반주음정보가 기록된 디스크를 재생하면서 마이크음성신호를 합성출력하여 가요연습하도록 된 가요반주기기에 있어서, 상기 가수음성정보와 마이크음성신호를 저역필터링 및 디지탈변환하여 순차적으로 대역필터링한 결과를 기초로 마이크음성신호과 가수음성정보의 레벨차이치를 판단하는 단계와; 상기 레벨차이치의 판단결과 마이크음성신호가 가수음성정보를 추종하면 반주음정보와 마이크음성신호가 출력되도록 하는 반면, 마이크음성신호가 가수음성정보를 추종하지 못하면 가수음성정보도 출력되도록 하여 마이크음성신호가 가수음성정보를 추종할 수 있도록 하는 단계로 이루어진 가요반주기기의 음정교정방법이 제공된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 가요반주기기를 이용하여 희망하는 곡에 대한 노래를 부르는 경우 사용자가 반주음에 맞추어 노래를 제대로 따라 부르지 못하게 되면 가수음성이 반주음에 실려서 출력되므로 사용자는 가수음성에 맞는 음정으로 노래를 부를 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 가요반주기기의 음정교정장치의 블럭구성도로서, 참조부호 1은 디스크(본 발명의 명세서에서 디스크는 가수음성정보와 반주음정보가 기록된 영상가요반주기기전용의 디스크를 의미함)라든지 영상가요가 기록된 매체(예컨대, 롬팩)상에 기록된 오디오정보를 오디오신호처리하는 오디오신호처리부이고, 2는 상기 오디오신호처리부(1)에서 출력되는 오디오신호에서 가수음성신호만을 추출하는 음성신호추출부이며, 3은 상기 오디오신호처리부(1)에서 출력되는 오디오신호에서 가수음성신호만을 제거하여 반주음신호만을 출력하는 음성신호제거부이다.

또한, 참조부호 4는 장치전체의 동작을 제어하면서 마이크로부터 입력되는 사용자의 음성신호레벨과 상기 음성신호추출부(2)로부터의 가수음성신호레벨을 상호 비교하여 그 비교결과치에 따라 음정교정제어신호를 출력하는 음정교정수단이다.

여기서, 상기 음정교정수단(4)의 일예는 제2도에 도시된 바와 같이 가요반주기기로부터의 가수음성신호 및 마이크로부터의 음성신호에서 저역의 주파수성분만을 각각 필터링하는 제1 및 제2필터수단(10, 12)과, 그 제1 및 제2필터수단(10, 12)에서 필터링되는 아날로그신호를 각각 디지탈변환시키는 제1 및 제2 A/D변환기(14, 16)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 음정교정수단(4)은 입력측과 출력측에 각기 상호 연동되는 스위칭소자(S1, S2; S3, S4)를 갖추고서 상기 제1 및 제2 A/D변환기(14, 16)로부터의 디지탈신호를 소정의 대역폭으로 순차적으로 필터링하는 복수의 디지탈대역필터(1∼N)를 각각 갖춘 제1 및 제2대역필터부(18, 20)와, 그 제1 및 제2 대역필터부(18, 20)로부터의 디지탈신호를 각각 증폭시키는 제1 및 제2증폭부(22, 24) 상기 제1 및 제2대역필터부(18, 20)상의 스위칭소자(S1, S2; S3, S4)가 상호 대응적으로 각각 연동되면서 순차적인 스위칭절환동작을 수행하도록 제어하는 스위칭절환제어부(25), 상기 제1 및 제2증폭부(22, 24)에서 각각 증폭출력되는 디지탈신호의 레벨을 상호 비교하는 레벨비교부(26), 그 레벨비교부(26)로부터의 레벨차이가 일시 저장되는 기억부(27), 그 기억부(27)상에 상기 레벨차이치가 소정시간동안 연속적으로 저장되면 상기 음성신호제거부(3)로부터의 반주음신호에 상기 음성신호추출부(1)로부터의 음성신호가 실리도록 음정교정제어신호를 출력하는 주제어부(29)도 포함하여 구성된다.

그리고, 제1도에서 참조부호 5는 소정의 스위칭소자(SW)를 갖추고서 상기 음정교정수단(4)에서 출력되는 음정교정제어신호에 따라 스위칭동작하는 스위칭부이고, 6은 상기 스위칭소자(SW)의 오프(Off)시 상기 음성신호제거부(3)로부터의 반주음신호에 마이크음성신호를 합성하는 반면 상기 스위칭소자(SW)의 온(On)시 상기 음성신호제거부(3)로부터의 반주음신호에 상기 음성신호추출부(2)로부터의 가수음성신호 및 마이크음성신호를 합성하는 음성합성부이며, 7은 그 음성합성부(6)에서 출력되는 오디오음을 출력하는 스피커이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 가요반주기기의 음정교정장치에 의한 음정교정동작을 제3도의 플로우차트를 기초로 설명하면 다음과 같다.

가수음성정보와 반주음정보가 기록된 디스크를 재생시키는 가요반주기기에 대해 사용자가 희망하는 곡번을 선정하여 입력시키게 되면 오디오신호처리부(1)에서 오디오신호처리된 가수음성신호 및 반주음신호가 출력되는 바, 일단 단계 300에서 상기 오디오신호처리부(1)에서 출력되는 가수음성신호 및 반주음신호는 음성신호제거부(3)를 통해 반주음신호만이 마이크음성신호와 함께 음성합성부(6)에서 합성되어 스피커(7)를 통해 출력된다. 이와 동시에 음성신호추출부(2)를 통해 상기 오디오신호에서 가수음성신호만이 추출되어 음정교정수단(4)으로 인가된다. 이어, 단계 310에서 상기 가수음성신호는 저역필터로 구성된 제1필터수단(10)에 의해 저역성분이 필터링되고, 상기 마이크로부터 입력되는 음성신호는 제2필터수단(12)에 의해 저역성분이 필터링됨과 더불어 상기 제1 및 제2필터수단(10, 12)을 통해 필터링된 각각의 저역성분의 아날로그신호는 제1 및 제2A/D변환기(14, 16)에서 각각 정량화된 디지탈신호로 변환된다. 상기 제1 A/D변환기(14)로부터의 정량된 디지탈신호는 제1대역필터부(18)로 인가되는 반면, 상기 제2 A/D변환기(16)로부터의 정량화된 디지탈신호는 제2대역필터부(20)로 인가된다.

그 후, 단계 320에서 주제어부(29)의 제어하에 스위칭절환제어부(25)에서는 상기 제1 및 제2 A/D변환기(14, 16)로부터의 정량화된 디지탈신호가 각각 제1대역필터부(18), 제2대역필터부(20)를 구성하는 대역필터(1∼N)에서 순차적으로 스캐닝되면서 필터링이 되도록 하고, 그에 따라 상기 제1대역필터부(18)상의 스위칭소자(S1, S2)와, 제2대역필터부(20)상의 스위칭소자(S3, S4)는 상호 대응적으로 연동하게 된다. 그리하여, 상기 제1대역필터부(18)를 구성하는 상호 차등적인 대역폭을 갖춘 디지탈대역필터(1∼N)에서는 가수음성신호에 해당하는 소정의 정량화된 디지탈신호를 상기 제2대역필터부(20)를 구성하는 상호 차등적인 대역폭을 갖춘 디지탈대역필터(1∼N)에서는 마이크음성신호에 해당하는 소정의 정량화된 디지탈신호를 각각 필터링하게 된다. 그 후, 상기 제1대역필터부(18)상의 디지탈대역필터(1∼N)에서 소정의 대역폭으로 차등적으로 각각 필터링된 디지탈신호(정량화되었음)는 제1증폭부(22)에서 증폭되고, 상기 제2대역필터부(20)상의 디지탈대역필터(1∼N)에서 소정의 대역폭으로 차등적으로 각각 필터링된 디지탈신호(정량화되었음)는 제2증폭부(24)에서 증폭된다. 그리고, 단계 330에서 레벨비교부(26)는 상기 제1증폭부(22)에서 증폭출력되는 디지탈신호레벨(즉, 가수음성신호레벨)과 상기 제2증폭부(24)에서 증폭출력되는 디지탈신호레벨(즉, 마이크음성신호레벨)을 상호 비교하게 되고, 단계 340에서 주제어부(29)는 상기 레벨비교부(26)로부터의 레벨차이치(ΔL)를 기억부(27)에 일시 저장시킴과 동시에 시간을 카운트하는 도시되지 않은 내장타이머의 계시기능이 수행되도록 제어하게 된다. 이어, 단계 350에서 상기 주제어부(29)는 상기 레벨비교부(26)로부터의 레벨차이치(ΔL)가 상기 기억부(27)에 저장됨에 있어 그 저장되는 시간이 소정시간[예컨대, 사용자가 선곡한 노래의 한 소절이 끝나기까지 소요되는 시간(약, 10초정도)]이 경과하였는지를 판단하여 그 소정시간이 경과한 경우 단계 360에서 상기 주제어부(29)는 상기 기억부(27)에 지금까지 저장된 데이터구간을 음정교정판단구간(A)으로 설정하게 된다. 그에 따라, 단계 370에서 상기 주제어부(29)는 상기 음정교정판단구간(A)내의 데이터가 음정교정판단기준으로서 유효한지를 판단하게 된다. 그 판단 결과, 상기 음정조절판단구간(A)내의 데이터(레벨차이치(ΔL))중 현격한 레벨차이치(ΔL)[예를 들어, 반주음이 출력되는 상태에서 마이크로부터의 음성신호가 입력되지 않는다거나 너무나 큰 음성신호(즉, 고함)가 입력됨에 따라 발생되는 극심한 레벨차이치(ΔL)]를 나타내는 데이터의 존재허용치가 소정치이상, 예를 들어 상기 음정조절판단구간(A)내의 데이터에서 대략50%이상일 경우 단계 380에서 상기 주제어부(27)는 현재의 음정교정판단구간(A)내의 데이터는 음정교정판단기준으로서 부적절하다고 판단함과 동시에 상기 음정교정판단구간(A)을 무효화 처리하게 된다. 그리고, 상기 음정교정판단구간(A)내의 데이터중 현격한 레벨차이치(ΔL) 를 나타내는 데이터가 상기 소정치이하인 경우에는 현재의 음정교정판단구간(A)내의 데이터는 음정교정판단기준으로서 유효하다고 판단하여 단계 390에서 상기 주제어부(29)는 상기 음정교정판단구간(A)으로서 음정교정여부를 판단하게 된다. 그 판단 결과, 상기 유효한 음정교정판단구간(A)내의 데이터(예컨대, 가수음성레벨과 대체로 유사한 음정의 음성신호가 마이크로부터 입력됨에 따른 약간의 레벨차이치(ΔL)를 가진 데이터)의 존재허용치가 소정치이상, 예를 들어 음정교정판단구간(A)의 데이터에서 대략 65%이상일 경우 단계 400에서 상기 주제어부(29)는 소정시간(예컨대, 마이크사용자가 가수음성을 따라 노래를 부르는 경우 정확한 박자추종이 이루어지기까지의 시간)동안 음정교정제어신호를 출력하여 스위칭부(5)의 스위칭소자(SW)가 접속되도록 하고, 그에 따라 상기 스위칭부(5)를 통한 음성신호추출부(2)로부터의 가수음성신호가 소정시간동안 음성신호제거부(3)로부터의 반주음신호에 실려 음성합성부(6)로 인가된다. 이어, 상기 음성합성부(6)에서는 소정시간동안 그 반주음신호에 가수음성신호음 및 마이크음성신호를 합성하여 출력하게 된다.

그러나, 상기 유효한 음정교정판단구간(A)내의 데이터의 존재허용치가 소정치이하인 경우에는 상기 음정교정수단(4)으로부터의 음정교정제어신호는 출력되지 않아 상기 스위칭부(5)의 스위칭접속이 이루어지지 않게 되므로 반주음신호에 마이크음성신호만이 음성합성부(6)에서 합성되어 스피커(7)를 통해 출력된다.

그리고, 상기한 단계 380에서 현재의 음정교정판단구간(A)이 무효화처리된다거나 단계 390에서 음정교정이 필요없게 되는 경우에는 단계 410 및 단계 420에서 상기 주제어부(29)는 내장타이머의 계시기능을 리세트시킴과 더불어 현재의 음정교정판단구간(A)이 아닌 후속의 음정교정판단구간(B)부터 상기 계시기능이 수행되도록 제어하면서 상기 단계 350으로 복귀시키게 된다. 그 후, 상기 주제어부(29)는 상기 음정교정판단구간(B)으로 상기한 단계 360∼400에서와 같은 동작을 수행하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사용자가 희망하는 곡을 선곡하여 노래를 부르는 도중에 사용자가 박자를 제대로 맞추지 못하게 되는 경우 가요반주기기로부터 가수음성이 출력되어 사용자가 가수음성을 따라 노래를 부르게 함으로써 음정을 교정할 수 있어, 번거로운 수조작을 거치는 종래의 방식에 비해 훨씬 간편하게 노래를 따라 부를 수 있을 뿐만 아니라 가요반주기능의 효과가 증대되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 디스크에 기록된 가수음성정보와 반주음정보를 처리하는 오디오신호처리부(1)와, 상기 오디오신호처리부(1)로부터의 가수음성정보와 마이크로부터의 음성신호를 비교하여 음정교정을 제어하는 음성교정수단(4), 상기 반주음정보와 마이크음성신호를 합성하여 스피커(7)를 통해 출력하는 음성합성부(6)를 구비한 가요반주기기에 있어서, 상기 음정교정수단(4)은 각기 가수음성정보와 마이크음성신호를 저역필터링하는 제1 및 제2필터수단(10, 12)과, 각기 필터링된 가수음성정보와 마이크음성정보를 디지탈화하는 제1 및 제2 A/D변환기(14, 16), 각기 디지탈화된 가수음성과 마이크음성을 스위칭절환제어부(25)에 의해 스위칭제어되는 스위칭소자(S1, S3)에 의해 수취하여 순차 대역필터링하여 상기 스위칭절환제어부(25)의 제어하에 스위칭소자(S2, S4)를 통해 출력하는 제1 및 제2대역필터부(18, 20), 상기 대역필터링된 가수음성과 마이크음성을 각각 증폭하여 레벨비교부(26)에 레벨비교되도록 인가하는 제1 및 제2증폭부(22, 24), 상기 레벨비교부(26)의 레벨비교결과에 의해 마이크음성이 가수음성에 대한 추종여부에 따라 가수음성의 출력을 제어하는 주제어부(29)를 포함해서 구성되고, 상기 주제어부(28)에서의 마이크음성의 가수음성에 대한 추종여부에 따라 반주음정보만의 출력경로 또는 반주음정보와 가수음성정보가 출력되는 경로를 스위칭하는 스위칭부(5)를 더 구비해서 구성된 것을 특징으로 하는 가요반주기기의 음정교정장치.
2. 가수음성정보와 반주음정보가 기록된 디스크를 재생하면서 마이크음성신호를 합성출력하여 가요연습하도록 된 가요반주기기에 있어서, 상기 가수음성정보와 마이크음성신호를 저역필터링 및 디지탈변환하여 순차적으로 대역필터링한 결과를 기초로 마이크음성신호과 가수음성정보의 레벨차이치를 판단하는 단계와; 상기 레벨차이치의 판단결과 마이크음성신호가 가수음성정보를 추종하면 반주음정보와 마이크음성신호가 출력되도록 하는 반면, 마이크음성신호가 가수음성정보를 추종하지 못하면 가수음성정보도 출력되도록 하여 마이크음성신호가 가수음성정보를 추종할 수 있도록 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 가요반주기기의 음정교정장치.