KR0176831B1

KR0176831B1 - 마이크 믹싱 장치

Info

Publication number: KR0176831B1
Application number: KR1019950028071A
Authority: KR
Inventors: 배상근
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1995-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 1999-04-01
Also published as: KR970012284A

Abstract

본 발명은 마이크 믹싱 장치에 관한 것으로, 종래 장치는 입력 신호에 대한 합 신호와 차 신호의 양으로 모노 신호인지 아닌지를 검출하여 즉, 합 신호가 많으면 모노, 차 신호가 많으면 스테레오로만 인식하므로 모노성에 가까운 스테레오 신호임에도 스테레오로 인식하여 L,R 신호를 바이패스시키고 모노 신호일 때 L,R 신호를 밴드 소거 필터를 통과시키므로 음성 처리 효과가 저하시키는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명은 입력 소스 성분이 모노성에 가까운 신호이면 밴드 트랩 대역을 넓혀 사람의 목소리를 제거하고 스테레오성에 가까운 대역이면 트랩 대역을 좁혀 원래 신호가 되도록 가변 대역 트랩 필터를 사용하고, 모노 신호 특성이 동일 위상, 동일 크기이므로 위상 비교기, 레벨 비교기를 사용하여 모노와 스테레오 성분의 양을 검출함에 의해 가변 대역 트랩 필터의 대역 조정을 행하도록 창안한 것으로, 본 발명은 동일 위상과 동일 레벨을 갖는 모노 신호의 특성을 이용하여 입력 신호가 모노 신호 성분과 스테레오 신호 성분을 어느 정도 포함하였는지 판별함에 따라 소스 재생 신호에서 목소리 성분을 제거하기 위한 가변 대역 트랩 필터의 특성을 가변시킬 수 있다.

Description

마이크 믹싱 장치

제1도는 종래의 마이크 믹싱 장치의 구성도.

제2도는 본 발명의 마이크 믹싱 장치의 구성도.

제3도는 제2도에서 가변 대역 트랩 필터의 특성 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200,230 : 신호 연산부 201,223,231,241,242 : 덧셈기

202,232 : 감산기 210 : 가변 대역 트랩 필터

220 : 모노 신호 검출부 221 : 위상 비교기

222 : 레벨 비교기 240 : 신호 합성부

250 : 볼륨/톤 제어부 260 : 신호 증폭부

261,262 : 증폭기 271,272 : 스피커부

VC : 바랙터

본 발명은 마이크 신호와 소스 신호의 믹싱 기술에 관한 것으로 특히, 방송 소스, 음악 카세트 테이프, 씨디(CD)등의 재생 신호에서 음성 대역을 제거한 후 자신의 음성과 음악 신호를 합성하도록 하는 마이크 믹싱 장치에 관한 것이다.

제1도는 종래 마이크 믹싱 장치의 회로도로서 이에 도시된 바와 같이, 티브이의 수신 방송 신호를 에프엠(FM) 검파하여 스테레오(L)(R) 음성을 출력하는 티브이 음성 처리단(101)과, 오디오 기기가 씨디(CD), 씨디지(CDG), 카세트 테이프등을 재생하면 스테레오(L)(R) 음성을 출력하는 오디오 음성 처리단(102)과, 상기 티브이 음성 처리단(101)의 음성 신호(L) 및 오디오 음성 처리단(102)의 음성 신호(L)중 하나를 선택함과 아울러 상기 티브이 음성 처리단(101)의 음성 신호(R) 및 상기 오디오 음성 처리단(102)의 음성 신호(R)중 하나를 선택하는 적어도 하나 이상의 신호 선택 스위치(103)(104)와, 이 신호 선택 스위치(103)(104)에서 얻어진 각 음성 신호에서 사람의 목소리에 해당하는 대역을 필터링하는 적어도 하나 이상의 대역 소거 필터(111)(112)와, 상기 신호 선택 스위치(103)(104)로부터 출력된 음성 신호에서 사람의 목소리에 해당하는 주파수 대역을 검출하는 음성 대역 검출부(150)와, 이 음성 대역 검출부(150)의 제어에 의해 상기 대역 소거 필터(111)(112)를 통과한 음성 신호와 상기 신호 선택 스위치(103)(104)를 통과한 전 대역 음성 신호중 하나를 선택하는 적어도 하나 이상의 대역 선택 스위치(121)(122)와, 마이크로 입력된 사용자의 목소리에 에코를 발생시키는 에코 발생부(130)와, 이 에코 발생부(130)의 음성 신호를 상기 대역 스위치(121)(122)를 통과한 음성 신호와 각각 합성하는 적어도 하나 이상의 덧셈기(141)(142)와, 상기 덧셈기(141)(142)를 통과한 음성 신호의 볼륨 및 톤을 볼륨/톤 제어단(143)에서 조정한 후 증폭기(144)(146)에서 소정 레벨 증폭하여 스피커(145)(147)를 통해 음성을 출력하는 음성 출력부(140)로 구성된다.

상기 티브이 음성 처리단(101), 오디오 음성 처리단(102)및 신호 선택 스위치(103)(104)로 외부 음성 처리부(100)를 구성하게 된다.

상기 대역 선택 스위치(121)(122)로 대역 선택부(120)를 구성하게 된다.

상기 음성 대역 검출부(150)는 신호 선택 스위치(103)(104)에서 출력된 각 음성 신호를 합산하는 덧셈기(151)와, 상기 신호 선택 스위치(103)(104)에서 출력된 각 음성 신호를 감산하여 그 차 신호를 발생시키는 감산기(152)와, 상기 덧셈기(151) 및 감산기(152)의 음성 신호를 각각 필터링하는 적어도 하나 이상의 대역 통과 필터(153-1)(153-2)와, 상기 대역 통과 필터(153-1)(153-2)를 통과한 음성 신호의 레벨을 검출하는 적어도 하나 이상의 레벨 검출기(154-1)(154-2)와, 상기 각 레벨 검출부(154-1)(154-2)의 출력값을 비교하여 사람 목소리 유무를 판단함에 따라 상기 각 대역 선택 스위치(121)(122)를 제어하는 비교기(155)와, 상기 비교기(155)의 출력값을 제어함에 따라 상기 대역 선택 스위치(121)(122)를 제어하는 대역 선택 제어단(156)으로 구성된다.

이와같은 종래 장치의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부 음성 처리부(100)는 티브이 음성 처리단(101)의 음성 신호(L)(R)와 씨디(CD), 씨디지(CDG), 카세트 테이프등을 재생함에 의한 오디오 음성 처리단(102)의 음성 신호(L)(R)를 신호 선택 스위치(103)(104)가 선택하게 된다.

상기 신호 선택 스위치(103)(104)에서 음성 신호(L)(R)를 선택하여 출력할 때 음성 대역 검출부(150)는 상기 각각의 음성 신호(L)(R)로부터 목소리를 검출하게 된다.

즉, 음성 대역 검출부(150)는 덧셈기(151)와 감산기(152)에서 음성 신호(L)(R)에 대해 각기 합산 신호(L+R)와 차 신호(L-R)를 출력함에 따라 각 대역 통과 필터(153-1)(153-2)에서 사람 목소리가 많이 분포된 400Hz∼1KHz 대역을 통과시키면 레벨 검출기(154-1)(154-2)가 상기 400Hz∼1KHz 대역의 신호를 각기 검출하게 된다.

이때, 비교기(155)가 레벨 검출기(154-1)(154-2)의 출력을 비교함에 의해 400Hz∼1KHz 대역의 합신호(L+R)와 차 신호(L-R)중 어느 신호에 음성 신호가 더 많이 포함되는지 알 수 있다.

여기서, 통상적으로 신호(L)(R)에는 사람의 목소리가 거의 유사한 크기로 분포하여 합신호(L+R)에 사람의 목소리가 더 많이 나타나므로 합 신호(L+R)의 레벨이 차 신호(L-R)의 레벨보다 크면 사람 목소리가 있다고 판단하게 된다.

한편, 외부 음성 처리부(100)의 각 신호 선택 스위치(103)(104)에서 선택된 각 음성 신호(L)(R)는 600Hz∼1KHz의 대역 소거 필터(111)(112)를 통과하여 상기 대역(600Hz∼1KHz)의 신호를 감쇄시킨다.

이에 따라, 대역 소거 필터(111)(112)의 출력 신호를 대역 선택 스위치(121)(122)에서 선택하면 사람의 목소리가 상대적으로 적어지므로 음악이나 배경음이 크게 들린다.

그러나, 600Hz∼1KHz의 대역 신호를 무조건 감쇄시키면 사람의 목소리가 없이 음악이나 배경음만 재생되는 경우 상기 600Hz∼1KHz 대역의 음악이나 배경음 신호도 줄어들게 된다.

따라서, 음성 대역 검출부(150)가 사람의 목소리를 검출하면 하이 레벨, 사람의 목소리가 없으면 로우 레벨을 출력하여 대역 선택 스위치(121)(122)의 선택 제어 신호로 사용하므로, 하이 레벨(사람 목소리가 있을 때)이면 600Hz∼1KHz의 대역 소거 필터(201)(202)의 신호를 선택하고 로우 레벨(사람 목소리가 없을 때)이면 대역 소거 필터(111)(112)를 통과하지 않은 신호 선택 스위치(103)(104)의 전 대역 신호를 선택하게 된다.

또한, 필요에 따라 사람 목소리와 관계없이 전 대역을 선택하려는 경우 대역 선택 제어단(156)의 스위치(SW)를 온하여 트랜지스터(Q)를 동작시키면 대역 선택 스위치(121)(122)의 제어 단자가 항상 로우가 되게 한다.

그리고, 대역 선택 스위치(121)(122)의 선택 신호와 에코 발생부(130)를 통과한 마이크 입력 신호는 덧셈기(141)(142)에 의해 각기 합성되고 볼륨/톤 제어단(143)에 의해 볼륨과 톤의 크기가 조절된 후 증폭기(144)(146)에 의해 스피커(145)(147)를 통해 소정 레벨 증폭된 음성이 출력되어진다.

그러나, 종래 장치는 합 신호와 차 신호의 양으로 모노 신호인지 아닌지를 검출 즉, 합 신호가 많으면 모노, 차 신호가 많으면 스테레오로만 인식하므로 모노성에 가까운 스테레오 신호임에도 스테레오로 인식하여 L,R 신호를 바이패스시키고 모노 신호일 때 L,R 신호를 밴드 소거 필터를 통과시키므로 음성 처리 효과가 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 모노 신호 특성이 동일 위상, 동일 크기이므로 위상 비교기, 레벨 비교기를 사용하여 모노와 스테레오 성분의 양을 검출함에 의해 가변 대역 트랩 필터의 대역 조정을 수행함으로써 입력 소스 성분이 모노성에 가까운 신호이면 밴드 트랩 대역을 넓혀 사람의 목소리를 제거하고 스테레오성에 가까운 대역이면 트랩 대역을 좁혀 원래 신호가 출력되도록 창안한 마이크 믹싱 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 입력 신호(Li)(Ri)를 합산함과 아울러 감산하는 제1 신호 연산 수단과, 이 제1 신호 연산 수단의 합 신호(L+R)를 가변 필터폭으로 필터링하는 가변 대역 트랩 필터 수단과, 이 가변 대역 트랩 필터 수단의 합 신호(L+R)와 상기 제1 신호 연산 수단의 차 신호(L-R)를 합산함과 아울러 감산하는 제2 신호 연산 수단과, 이 제2 신호 연상 수단의 출력 신호(L)(R)에 마이크 입력 신호(MIC-IN)를 합산하는 신호 합성 수단과, 이 신호 합성 수단에서 출력된 신호(L)(R)의 레벨, 베이스/트래블 조정하는 볼륨/톤 제어 수단과, 이 볼륨/톤 제어 수단의 출력 신호(L)(R)를 증폭하여 제1, 제2 스피커로 최종 출력하는 신호 증폭 수단과, 상기 입력 신호(Li)(Ri)의 위상을 비교하고 상기 입력 신호(Li)(Ri)의 레벨을 비교한 후 상기 위상 비교값과 레벨 비교값을 합산하여 상기 가변 대역 트랩 필터의 필터 폭을 가변시키는 모노 신호 검출 수단으로 구성한다.

이하, 본 발명을 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 실시예를 보인 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 입력 신호(Li)(Ri)를 덧셈기(201)에서 합산하고 입력 신호(Li)(Ri)를 감산기(202)에서 감산하는 신호 연산부(200)와, 이 신호 연산부(200)에서 출력된 합 신호(L+R)를 바랙터(VC) 값에 따라 필터폭을 가변시켜 통과시키는 가변 대역 트랩 필터(210)와, 이 가변 대역 트랩 필터(210)에서 출력된 합 신호(L+R)와 상기 감산기(202)에서 출력된 차 신호(L-R)를 덧셈기(231)에서 합산함과 아울러 감산기(232)에서 감산하여 오디오 신호(L)(R)를 출력하는 신호 연산부(230)와, 상기 신호 연산부(230)의 출력 신호(L)(R)와 마이크 입력 신호(MIC-IN)를 덧셈기(241)(242)에서 각기 합산하는 신호 합성부(240)와, 이 신호 합성부(240)에서 출력된 신호(L)(R)의 레벨, 베이스/트래블 조정하는 볼륨/톤 제어부(250)와, 이 볼륨/톤 제어부(250)의 출력 신호(L)(R)를 증폭하여 스피커(271)(272)로 최종 출력하는 신호 증폭부(260)와, 위상 비교기(221)에서 입력 신호(Li)(Ri)의 위상을 비교하고 레벨 비교기(222)에서 상기 입력 신호(L)(R)의 레벨을 비교한 후 덧셈기(223)에서 상기 위상 비교기(221)와 레벨 비교기(222)의 출력값을 합산하여 상기 바랙터(VC)의 값을 조정하는 모노 신호 검출부(220)로 구성한다.

이와같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 오디오 신호(Li)(Ri)가 입력됨에 따라 신호 연산부(200)에서 덧셈기(201)가 합 신호(L+R)를 출력하고 감산기(202)가 차 신호(L-R)를 출력하면 가변 대역 트랩 필터(210)는 바랙터(VC)의 값에 따라 대역 트랩 특성을 제3도와 같이 가변시켜 상기 합 신호(L+R)를 필터링하게 된다.

이때, 신호 연산부(230)는 가변 대역 트랩 필터(210)의 출력(L+R)과 신호 연산부(230)의 출력(L-R)을 입력받아 덧셈기(231)에서 합산함과 아울러 감산기(232)에서 감산하여 원래의 신호(L)(R)를 복원하여 신호 합성부(240)에 출력하게 된다.

이에따라, 신호 합성부(240)가 덧셈기(241)(242)에서 신호 연산부(230)의 출력(L)(R)과 마이크 입력 신호(MIC-IN)를 합산하면 볼륨/톤 제어부(250)가 레벨, 베이스/트래블을 조정하고 이 조정된 신호는 신호 증폭부(260)의 증폭기(261)(262)에서 소정 레벨 증폭된 후 스피커(271)(272)을 통해 최종 출력하게 된다.

한편, 모노 신호 검출부(220)는 입력 신호(Li)(Ri)가 동일 위상과 동일 크기인지를 위상 비교기(221)와 레벨 비교기(222)에서 비교하여 덧셈기(223)에서 합산하므로써 사람의 목소리 성분인 모노 신호인지를 검출하게 된다.

이때, 모노 신호 성분이 동일 위상과 동일 크기를 갖는다는 특성을 이용하여 모노 신호 여부를 검출하는데, 입력 신호(Li)(Ri)가 동일 위상이면서 동일 레벨이면 모노 신호 검출부(220)의 출력 전압은 0V에 가깝게 되고 상기 신호(Li)(Ri)간에 위상차가 있거나 또는 레벨차가 있으면 그 차 만큼 출력 전압이 높아진다.

이에 따라, 모노 신호 검출부(220)에서 신호(Li)(Ri)간의 위상차와 레벨차를 합산한 합산 전압을 바랙터(VC)에 인가함에 따라 가변 대역 트랩 필터(210)의 특성은 제3도와 같이 가변되어진다.

이때, 상기에서 신호(Li)(Ri)에 스테레오 성분이 많을수록 모노 성분인 사람의 목소리 성분이 적어 상기 신호(Li)(Ri)의 위상차나 레벨차가 커지므로 모노 신호 검출부(220)의 출력 전압이 상승함에 의해 가변 대역 트랩 필터(210)의 특성이 제3도(라)와 같이 가변되어진다.

이에 따라, 가변 대역 트랩 필터(210)에서의 합 신호(L+R)의 손실이 적으므로 신호 연산부(230)는 상기 가변 대역 트랩 필터(210)의 출력(L+R)과 신호 연산부(200)의 출력(L-R)을 덧셈기(231)에서 합산함과 아울러 감산기(232)에서 감산함에 따라 원래 신호(L)(R)를 복원시킬 수 있다.

여기서, 스테레오 성분이 아주 많은 경우 음악 신호 또는 배경 신호만이 재생될 수 있다.

그리고, 입력 신호(Li)(Ri)가 모노 성분에 가까운 스테레오 성분이라면 스테레오 성분이 많은 경우보다 신호(Li)(Ri)간의 위상차와 레벨차가 적어지므로 모노 신호 검출부(220)의 출력 전압은 낮아진다.

이때, 가변 대역 트랩 필터(210)는 제3도(나) 또는 (다)와 같은 특성이 되어 합 신호(L+R)에서 사람 목소리 성분을 제거하기 위해 필터 대역폭이 넓어진다.

또한, 모노 성분이 입력되면 신호(Li)(Ri)간의 위상차와 레벨차가 없으므로 모노 신호 검출부(220)의 출력 전압은 거의 0V가 된다.

이때, 가변 대역 트랩 필터(210)의 특성은 제3도(가)와 같이 되어 사람의 목소리 성분이 많은 300Hz∼1KHz의 대역 성분을 제거하게 된다.

따라서, 가변 대역 트랩 필터(210)의 특성이 제3도(나) 내지 (라)와 같이 가변된 경우 마이크 입력 신호(MIC-IN)가 있으면 신호 합성부(240)는 덧셈기(241)(242)에서 신호 연산부(230)의 출력(L)(R)에 혼합하므로 이 혼합 신호가 볼륨/톤 제어부(250), 신호 증폭부(260)를 순차 통해 스피커(271)(272)로 출력됨에 의해 사용자의 목소리와 배경 음악이 출력되어진다.

여기서, 목소리 성분은 대부분 모노 신호로서 합 신호(L+R)에 존재하므로 목소리 성분을 거의 제거한 후 마이크 입력 신호(MIC-IN)를 혼합하려는 경우 가변 대역 트랩 필터(210)가 제3도(가)와 같은 특성이 되도록 바랙터(VC)의 값을 조정하여야 한다.

즉, 입력(Li)(Ri)에 모노 성분이 많은지 스테레오 성분이 많은지를 모노 신호 검출부(220)가 상기 입력 신호(Li)(Ri) 간의 위상차와 레벨차를 검출함에 따라 판단하여 가변 대역 트랩 필터(210)의 필터링 대역폭을 가변시키므로 사람의 목소리 성분이 적은 스테레오 성분인 경우 상기 가변 대역 트랩 필터(210)의 대역폭을 줄여 원래 신호 성분을 재생하고 사람의 목소리 성분이 많은 모노 성분인 경우 상기 가변 대역 트랩 필터(210)의 대역폭을 넓혀 사람 목소리를 제거하게 된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 동일 위상과 동일 레벨을 갖는 모노 신호의 특성을 이용하여 입력 신호가 모노 신호 성분과 스테레오 신호 성분을 어느 정도 포함하였는지 판별함에 따라 소스 재생 신호에서 목소리 성분을 제거하기 위한 가변 대역 트랩 필터의 특성을 가변시키도록 함으로써 배경 음악과 사용자의 음성신호만을 합성할 수 있는 효과가 있다.

Claims

마이크 입력 신호(MIC-IN)과 오디오 신호(L)(R)를 각기 합성하는 신호 합성수단과, 이 신호 합성 수단에서 출력된 신호의 크기 및 음색을 조정하는 볼륨/톤 제어수단과, 이 볼륨/톤 제어수단의 출력 신호를 증폭하여 스피커로 출력하는 신호 증폭 수단으로 구성된 오디오 기기에 있어서, 소스 신호(Li)(Ri)의 합(L+R)과 차(L-R)를 생성하는 제1 신호 연산 수단과, 바랙터(VC)의 값에 따라 필터폭을 가변하여 상기 제1 신호 연산 수단의 합 신호(L+R)를 통과시키는 가변 대역 트랩 필터 수단과, 이 가변 대역 트랩 필터 수단의 출력(L+R)과 상기 제1 신호 연산 수단의 차 신호(L-R)에 대해 합산 및 감산 동작을 수행하여 목소리 성분을 제거한 오디오 신호(L)(R)를 상기 신호 합성 수단에 출력하는 제2 신호 연산 수단과, 상기 소스 신호(Li)(Ri)의 위상 차 및 레벨 차를 검출하여 모노 신호인지 검출함에 의해 상기 바랙터(VC)의 값을 가변하여 상기 가변 대역 트랩 필터 수단의 대역 트랩 특성을 가변시키는 모노 신호 검출 수단으로 구성한 것을 특징으로 하는 마이크 믹싱 장치.
제1항에 있어서, 모노 신호 검출 수단은 소스 신호(Li)(Ri)의 위상차를 검출하는 위상 비교기와, 소스 신호(Li)(Ri)의 레벨차를 검출하는 레벨 비교기와, 상기 위상 비교기와 레벨 비교기의 출력을 합산하여 가변 대역 트랩 필터 수단에 출력하는 덧셈기로 구성한 것을 특징으로 하는 마이크 믹싱 장치.
제1항에 있어서, 가변 대역 트랩 필터 수단으로 모노 신호 검출 수단의 출력 전압이 클수록 필터링 대역폭을 넓혀 음성 대역을 감쇄시키고, 출력 전압이 작을수록 필터링 대역폭을 줄여 원래의 신호 성분을 재생시키는 바랙터(VC)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 마이크 믹싱 장치.