KR0136740B1 - 가라오케 시스템의 점수 판정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가라오케 시스템의 점수 판정 방법에 관한 것으로, 종래에는 가라오케용으로 제작된 반주만의 소스는 기준음을 가질 수 없음으로 유저음의 점수를 판정할 수 없는 단점이 있었다. 이러한 점을 개선하기 위하여 본 발명은 오디오 소스에서 가수음을 분리하고 이 분리된 반주음을 기준음으로 하여 입력 유저음을 비교 판정함에 따라 점수를 판정하도록 구성한 것으로, 본 발명은 가라오케 기능을 수행하면 기준음을 생성하여 입력 신호와 비교함에 따라 점수를 평가하기 때문에 보다 정확한 점수를 판정할 수 있으며, 사용자에게 만족감을 줄 수 있는 효과가 있다.

Description

가라오케 시스템의 점수 판정 방법

제 1 도는 본 발명에 따른 점수 판정 장치의 일실시예를 보인 블럭도.

제 2 도는 본 발명에 따른 점수 판정시 신호 흐름도.

제 3 도는 제 1 도에 있어서, 저역 통과 필터의 특성 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 음성 입력부20 : 반주음 생성부

21,24,33 : 가산기22 : 저역 통과 필터

23,31,32 : 감산기30 : 가수음 발생부

40 : 마이크로 컴퓨터41,42 : 아날로그/디지탈 변환부

본 발명은 가라오케 기능에 관한 것으로 특히, 가수의 음성이 녹음되어 있는 씨디나 카세트등에 있어서 음성 제거 기능을 이용하여 가라오케 기능 수행시 점수를 판정할 수 있도록 하는 가라오케 시스템의 점수 판정 방법에 관한 것이다.

일반적인 가라오케 시스템에서 점수 판정 기능은 랜덤(random)하게 점수를 출력시키거나 음의 입력 레벨을 서로 비교하여 이를 이용하여 점수를 판정하였다.

즉, 가라오케 기능을 수행함에 따라 소스 음이 재생될 때 사용자의 음성이 입력되면 점수를 판정하기 위하여 노래 부르는 사람의 음성과 어떠한 기준 음을 갖고 비교 판단하여야 하다.

그러나, 일반적으로 가라오케용으로 제작된 반주만의 소스는 기준음을 가질 수 없음으로 점수 판정의 맹점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 단점을 개선하기 위하여 오디오 소스에서 가수음을 분리하고 이 분리된 반주음을 기준음으로 하여 입력 유저음을 비교 판정함에 따라 점수를 판정하도록 하는 가라오케 시스템의 점수 판정 방법을 창안한 것이다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 좌,우측 오디오 소스 신호를 처리하여 반주음을 발생시키는 반주음 생성 수단과, 좌우측 오디오 소스 신호와 상기 반주음 생성 수단의 반주음 출력을 연산 처리하여 가수음을 추출해내는 가수음 발생 수단과, 상기 가수음 발생 수단의 출력신호의 전압을 디지탈 레벨로 변환하고 마이크로부터 입력된 유저음 신호의 전압을 디지탈 레벨로 변환하여 상기 두개의 디지탈 전압 레벨 값을 비교함에 의해 점수를 판정하는 마이크로 컴퓨터로 구성한다.

또한, 본 발명은 일정 시간마다 마이크 입력의 전압(음압) 레벨과 오디오 소스에서 분리한 가수음의 전압 레벨을 비교하여 그 산출된 비교 값의 차이에 의해 점수를 계산하는 과정과, 상기 과정에서 점수가 계산될 때마다 저장하고 일정 시간이 경과되면 그 저장된 값을 합산하여 평균값을 계산한 후 노래가 끝났는지 판단하는 과정과, 상기 과정에서 노래가 끝나지 않았으면 상기 입력 신호의 비교 동작에 따른 평균값을 메모리에 저장하는 동작을 반복함과 아울러 메모리에 데이타가 저장되는 횟수를 계수하는 과정과, 상기 과정에서 노래가 끝나면 메모리에 저장된 모든 평균 값의 합을 저장 횟수로 나누어 다시 평균값을 산출하고 그 평균값에 따른 점수를 출력하는 과정으로 이루어진다.

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 본 발명의 점수 판정 장치의 실시예를 보인 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이, 마이크의 음성 입력을 완충 증폭하는 음성 입력부(10)와, 좌우측 오디오 소스 신호를 처리하여 반주음 신호를 발생시키는 반주음 생성부(20)와, 좌우측 오디오 소스 신호와 상기 반주음 생성부(20)에서의 반주음 신호를 연산 처리하여 가수음 신호를 발생시키는 가수음 발생부(30)와, 이 가수음 발생부(30)에서의 가수음 신호의 전압과 상기 음성 입력부(10)의 유저음 신호의 전압을 디지탈 변환하여 그 디지탈 변환된 전압 레벨을 비교함에 따라 점수를 판정하고 이 판정된 점수를 표시부(50)에 출력함과 아울러 판정된 점수에 따라 효과음 발생부(60)를 제어하여 효과음 신호를 발생시키는 마이크로 컴퓨터(40)로 구성한다.

상기 음성 입력부(10)는 버퍼로 구성한다.

상기 반주음 생성부(20)는 좌우측 오디오 소스 신호를 합산하는 가산기(21)와, 이 가산기(21)의 출력중 일정 고역 성분을 필터링하는 저역 통과 필터(22)와, 좌우측 오디오 소스 신호를 감산하여 그 차를 산출하는 감산기(23)와, 이 감산기(23)의 출력과 상기 저역 통과 필터(22)의 출력을 합산하여 반주음 신호를 출력하는 가산기(24)로 구성한다.

상기 가수음 발생부(30)는 좌측 오디오 소스 신호에서 반주음 생성부(20)의 반주음 신호를 감산하는 감산기(31)와, 우측 오디오 소스 신호에서 상기 반주음 생성부(20)의 반주음 신호를 감산하는 감산기(32)와, 상기 감산기(31)(32)의 출력을 합산하여 가수음 신호를 발생시키는 가산기(33)로 구성한다.

상기 마이크로 컴퓨터(40)는 음성 입력부(10)의 출력 신호를 디지탈 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(41)와, 가수음 발생부(30)의 출력 신호를 디지탈 변환하는 아날로그/디지탈 변환부(42)를 내장하여 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용 효과를 제 2 도 점수 판정에 따른 신호 흐름도 및 제 3 도 저역 통과 필터의 특성 파형도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

가라오케 기능이 수행되면 가라오케 시스템은 씨디(CD) 또는 카세트 테이프의 기록 데이타를 재생하여 오디오 소스 신호를 반주음 생성부(20)와 가수음 발생부(30)에 출력하고 마이크로 입력된 유저음은 버퍼인 음성 입력부(10)에서 완충 증폭 되어진다.

이때, 재생된 좌우측 오디오 소스 신호를 입력받은 반주음 생성부(20)는 가산기(21)가 상기 좌우측 오디오 소스 신호를 합산하고 이 합산 신호는 저역 통과 필터(22)를 통해 일정 고역 성분이 제거되며 감산기(23)는 상기 좌측 오디오 소스 신호에서 우측 오디오 소스 신호를 감산하여 그 차 신호를 산출하게 된다.

여기서, 음성을 제거하여 반주만을 추출하는 것을 음 소거(voice cancel) 기능이라 하는데, 일반 음성 대역과 반주 주파수 대역을 분리하는 것으로 제 3 도와 같은 주파수 특성을 갖는 저역 통과 필터(22)에서 일정 고역의 음성 성분을 제거하여 반주음만을 추출하게 된다.

이에 따라, 반주음 생성부(20)는 저역 통과 필터(22)의 출력과 감산기(23)의 출력을 가산기(24)에서 합산하여 반주음 신호를 생성하고 이 반주음 신호를 가수음 발생부(30)에 입력시킴과 아울러 스피커로 출력시키게 된다.

그리고, 좌우측 오디오 소스 신호를 입력받은 가수음 발생부(30)는 감산기(31)가 좌측 오디오 소스 신호에서 반주음 생성부(20)의 출력 반주음을 감산하고 감산기(32)가 우측 오디오 소스 신호에서 상기 반주음 발생부(20)의 출력 반주음을 감산하며 가산기(33)가 상기 감산기(31)(32)의 출력을 합산하여 점수 판정을 위한 기준음인 가수음 신호를 발생시키게 된다.

이때, 음성 입력부(10)의 음성 출력 신호와 가수음 발생부(30)의 가수음 신호를 입력받은 마이크로 컴퓨터(40)는 일정 시간(100ms)마다 아날로그/디지탈 변환부(41)(42)를 통해 각기 디지탈 변환을 수행하고 이 디지탈 변환된 두 전압 레벨의 값을 비교하여 그 차 값을 산출하여 스코어 테이블에 저장하는 동작을 반복하게 된다.

이 후, 1 곡이 종료되었으면 소정 횟수동안 저장한 차값을 합산하여 평균값을 산출하고 그 평균값을 기설정된 점수 테이블과 비교하여 유저음의 점수를 판정하게 된다.

따라서, 유저음의 점수를 판정하면 마이크로 컴퓨터(40)는 판정된 점수를 표시부(50)에 출력하여 표시함과 아울러 그 판정된 점수가 일정 점수 이상일 때 효과음 발생부(60)를 제어하여 효과음을 발생시키게 된다.

상기와 같은 점수 판정 동작을 제 3 도에서 설명하면, 마이크로 입력된 유저음이 음성 입력부(10)에 입력되어 완충 증폭되고 재생된 오디오 소스 신호가 반주음 생성부(20) 및 가수음 발생부(30)에 입력되어 반주음 신호 및 가수음 신호를 발생시킬 때 마이크로 컴퓨터(40)는 일정 시간(100ms) 간격으로 제 1, 제 2 아나로그/디지탈 변환부(41)(42)를 통해 상기 음성 입력부(10)와 가수음 발생부(30)의 아날로그 출력 레벨을 디지탈 변환한 다음 이 디지탈 변환된 전압 레벨을 서로 비교하여 그 레벨 차를 산출하게 된다.

이때, 출력 레벨 차의 폭에 따라 5 단계의 값(일치~10% = 5, 11~20% = 4, 21~30% = 3, 31~40% = 2, 40% 이상 = 1)중 하나의 값을 판정하고 이 판정 동작을 소정 횟수(JUMCNT=10)동안 수행한 후 그때의 판정된 값들을 합하여 평균값을 계산하며 즉, 1초 간격으로 다시 평균값을 산출하며 이 1초간격의 평균값을 스코어 테이블에 수록하고 1 곡이 끝나는지 판별하게 된다.

이에 따라, 1 곡이 끝나지 않았으면 마이크로 컴퓨터(40)는 일정 시간마다 아날로그/디지탈 변환부(41)(42)를 통해 음성 입력부(10)와 가수음 발생부(30)의 출력 신호를 디지탈 변환하고 이 변환된 전압 레벨의 차값을 소정 시간(또는 횟수)동안 산출하여 그 산출된 값을 합산한 후 평균값을 스코어 테이블에 저장하는 동작을 반복하면서 1 곡이 끝나는지 판별하는 동작을 수행하게 된다.

여기서, 1 곡을 5 분으로 가정할 때 5*60 = 300 개의 메모리 영역(8비트)이 필요하게 된다.

이때, 1 곡이 끝났으면 300 개의 스코어 테이블에 저장된 값을 합산한 후 300으로 나누어 다시 평균값을 산출하고 그 평균값을 기설정된 점수 테이블과 비교하여 노래의 점수를 산출하게 된다.

여기서, 노래 전체의 점수는 소수점 첫째 자리가 5이상이면 1.0로 반올림하고 4이하이면 0으로 함으로써 자연수의 상태로 산출하게 된다.

따라서, 노래의 점수를 판정하면 이 점수에 따라 아주 잘함, 잘함, 보통, 못함의 4 단계중 하나를 판정하여 그 점수에 해당하는 자막을 표시부(50)에 출력함은 물론 그 판정된 점수에 따른 효과음을 발생시키게 된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 가라오케 기능을 수행하면 기준음을 생성하여 입력 신호와 비교함에 따라 점수를 평가하기 때문에 보다 정확한 점수를 판정할 수 있으며, 사용자에게 만족감을 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 재생되는 오디오 소스로부터 분리 추출되는 가수음 신호의 전압 레벨과 마이크로부터 입력되는 유저음 신호의 전압 레벨을 일정 주기로 비교하는 제 1 단계와, 상기 비교 결과인 레벨차값을 상기 재생되는 오디오 소스의 한곡에 해당하는 재생 시간동안 검출하여 평균값을 산출하는 제 2 단계와, 상기에서 산출된 평균값에 따라 기설정된 다수의 점수중 해당하는 임의의 한 점수로 판정하는 제 3 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 가라오케 시스템의 점수 판정 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 단계는 재생되는 오디오 소스로부터 분리 추출된 가수음 신호와 마이크로부터 입력되는 유저음 신호의 전압 레벨을 디지털 변환하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 가라오케 시스템의 점수 판정 방법.