KR100189986B1

KR100189986B1 - Circuit for intensifying vocal bandwidth

Info

Publication number: KR100189986B1
Application number: KR1019950049694A
Authority: KR
Inventors: 금동진; 최진섭; 정덕영
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR970050110A

Abstract

본 발명은 음성 합성회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음성 대역의 중역을 강조함으로써 보다 잘 들을 수 있는 음성 대역 강조회로에 관한 것이다. 본 발명은 두 음성 입력을 받아들여 합성하는 합성기, 상기 합성기의 출력 위상을 전이시키는 위상 전이기, 상기 위상이 전이된 신호와 위상이 전이되지 않은 상기 두 음성입력의 각각을 연산하여, 음성 대역이 강조된 음성출력을 각각 생성하는 두 연산기를 포함하여 이루어지며, 바람직하게 상기 위상전이기로부터 위상이 전이된 신호를 받아, 그 크기를 조절하는 이득제어기를 더 포함한다. 상기 위상전이기는 2단 전대역 통과 필터이고, 상기 연산기의 각각은 위상전이된 신호와 이상이 전이되지 않은 원래의 신호를 감산하여 출력하여 음성 대역을 강조한다.The present invention relates to a speech synthesis circuit, and more particularly to a speech band emphasis circuit that can be heard better by emphasizing the midrange of the speech band. According to the present invention, a synthesizer for receiving and synthesizing two voice inputs, a phase shifter for shifting the output phase of the synthesizer, and calculating each of the two voice inputs in which the phase shifted signal and the phase shift are not calculated, It includes two arithmetic units for generating the highlighted voice output, respectively, and preferably further includes a gain controller for receiving a phase shifted signal from the phase shifter and adjusting its magnitude. The phase shifter is a two-stage all-pass filter, and each of the calculators subtracts and outputs the phase shifted signal and the original signal that is not shifted to emphasize the voice band.

Description

Voice band emphasis circuit

제1도는 종래의 음성 대역 합성 회로(VOCAL MIX)를 간략화하여 나타낸 블록도.1 is a block diagram schematically illustrating a conventional voice band synthesis circuit (VOCAL MIX).

제2도는 본 발명의 음성 대역 강조 회로의 블록도.2 is a block diagram of a voice band enhancement circuit of the present invention.

제3도는 제2도의 위상 전이기의 상세 블록도.3 is a detailed block diagram of the phase shifter of FIG.

제4도는 제2도의 위상 전이기의 출력의 이득(gain) 대 위상(phase)의 특성 그래프.4 is a characteristic graph of the gain versus phase of the output of the phase shifter of FIG.

제5도는 제2도의 출력단 Rout, Lout의 이득(gain)특성 그래프.5 is a graph of gain characteristics of the output terminals Rout and Lout of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 합성기 2 : 위상 전이기1: synthesizer 2: phase shifter

3 : 이득제어부 4, 5 : 감산기3: gain control section 4, 5: subtractor

본 발명은 음성 합성 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음성 대역의 중역을 강조함으로써 보다 잘 들을 수 있는 음성 대역 강조회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to speech synthesis circuits and, more particularly, to speech band enhancement circuits that can be better heard by emphasizing the midrange of speech bands.

종래에도 두 입력신호의 음성 대역을 합성하여 청자가 화자의 음성을 보다 잘 들을 수 있게 하는 음성 합성 기능의 구현 방법이 여러 가지가 있었다. 제1도에 종래에 구현했던 음성 대역 합성회로를 나타냈다.Conventionally, there have been various methods of implementing a speech synthesis function by synthesizing the voice bands of two input signals so that a listener can hear a speaker's voice better. FIG. 1 shows a speech band synthesizing circuit conventionally implemented.

제1도에 도시한 바와 같이, 종래의 음성 합성회로는 두 입력신호(Lin, Rin)를 합성기(10)에서 합성하여, 그 합성된 신호가 저역통과필터(20)(LPF)와 인버터(40)를 거 치게 함과 동시에 고역통과필터(30)(HPF)를 거치게 한 후, 상기 인버터(40)의 출력과 상기 고역통과필터(30)의 출력을 다시 감산기(50)에서 다시 합성하여 이득제어부(60)에서 이득을 제어한 다음, 원래의 두 입력신호와 각 가산기들(70, 80)에서 합성하여 출력(Lout, Rout)을 내보내는 구조로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, in the conventional speech synthesis circuit, two input signals Lin and Rin are synthesized by the synthesizer 10, and the synthesized signals are combined with the low pass filter 20 (LPF) and the inverter 40. After passing through the high pass filter 30 (HPF) at the same time, the output of the inverter 40 and the output of the high pass filter 30 is synthesized again by the subtractor 50 to gain control unit After controlling the gain at 60, the two input signals and the adders 70 and 80 are synthesized to output the outputs Lout and Rout.

이와같이 종래의 음성대역 합성회로의 구현회로는 저역통과필터, 고역통과필터, 인버터 및 합성기로 구성되는 데 필터의 회로가 복잡할뿐만 아니라, 필터의 성능에 따라서 음성 대역 합성 성능이 좌우되어 신뢰성이 떨어지는 단점이 지적되어 왔다.Thus, the circuit of the conventional voice band synthesis circuit is composed of a low pass filter, a high pass filter, an inverter and a synthesizer. The circuit of the filter is not only complicated, but also the reliability of the voice band synthesis is dependent on the performance of the filter. Disadvantages have been pointed out.

본 발명은 필터 및 인버터 대신하여 위상 전이기(phase shifter)를 사용함으로써 합성된 신호의 위상만 전이시켜 이득을 제어하므로 종래의 구성보다 간단한 회로 구성으로 음성 대역을 강조할 수 있는 음성 대역 강조회로를 제공하는 데 그 목적을 두고 있다.The present invention uses a phase shifter instead of a filter and an inverter to control the gain by shifting only the phase of the synthesized signal, thereby providing a voice band enhancement circuit capable of emphasizing the voice band with a simpler circuit configuration than the conventional configuration. The purpose is to provide.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 두 음성 입력을 받아들여 합성하는 합성기, 상기 합성기의 출력 위상을 전이시키는 위상 전이기, 상기 위상이 전이된 신호와 위상이 전이되지 않은 상기 두 음성입력의 각각을 연산하여, 음성 대역이 강조된 음성출력을 각각 생성하는 두 연산기를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 음성 대역 강조회로를 제공한다.The present invention provides a synthesizer for receiving and synthesizing two voice inputs, a phase shifter for shifting the output phase of the synthesizer, each of the phase shifted signal and the two voice inputs not phase shifted. Comprising a, provides a voice band enhancement circuit comprising two calculators for generating a voice output of the voice band is highlighted.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 의하여 음성 대역을 강조하는 회로를 도시하고 있다. 제2도에 의하면, 본 발명의 음성 대역 강조회로는 두 음성 입력을 받아들여 합성하는 합성기(1), 상기 합성기(1)의 출력 위상을 전이시키는 위상 전이기(2), 상기 위상이 전이된 신호를 받아 전이된 신호의 크기를 조절하는 이득제어기(3), 및 상기 이득제어기(3)의 이득이 제어된 신호와 위상이 전이되지 않은 상기 두 음성입력의 각각을 연산하여, 음성 대역이 강조된 음성출력을 각각 생성하는 두 감산기(4, 5)를 포함하여 이루어진다.2 shows a circuit for emphasizing a voice band according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the speech band emphasis circuit of the present invention includes a synthesizer 1 for receiving and combining two voice inputs, a phase shifter 2 for shifting the output phase of the synthesizer 1, and the phase shifted. A gain controller 3 which receives a signal and adjusts the magnitude of the transitioned signal, calculates a gain-controlled signal of each of the gain controller 3 and each of the two voice inputs whose phase is not shifted, thereby emphasizing the voice band. And two subtractors 4 and 5 for generating a voice output, respectively.

제3도에는 제2도의 음성 대역 강조회로에 적용되는 위상전이기(2)의 일 예가 도시되어 있다. 제2도의 위상전이기(2)는 일반적인 2단 전 대역 통과필터이며, 이에 대한 구성 및 동작 설명은 당업자에게는 명확하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 제3도에서 위상전이량을 결정하는 것은 전대역통과필터(100, 200)의 저항(R) 및 콘덴서(C1, C2)의 값에 의해 결정된다. 이로써, 제3도의 위상전이기에서 알 수 있는 바와같이, 입력(In)은 위상ø만큼 위상이 전이된 신호를 출력하게 된다.3 shows an example of the phase shifter 2 applied to the voice band enhancement circuit of FIG. The phase shifter 2 of FIG. 2 is a general two-stage full band pass filter, and the configuration and operation thereof will be apparent to those skilled in the art, and thus the detailed description thereof will be omitted. However, determining the amount of phase shift in FIG. 3 is determined by the values of the resistors R and capacitors C1 and C2 of the full pass filter 100 and 200. Thus, as can be seen from the phase shifter of FIG. 3, the input In outputs a signal whose phase is shifted by phase ø.

이하, 본 발명의 구성에 따른 동작에 대한 설명은 다음과 같다.Hereinafter, a description of the operation according to the configuration of the present invention.

제2도에 도시한 바와 같이, 두 개의 음성 입력 (Lin, Rin)이 합성기(1)에서 합성이 되고 이 합성신호가 제3도의 위상전이기(2)를 거쳐 위상이 위상전이량 만큼 전이되어 출력된다. 위상 전이기(2)는 일반적인 2단 전 대역 통과 필터(all-pass-filter)이며 제4도와 같은 위상 대 이득 특성을 가진다. 이득제어기(4)은 위상전이된 합성신호의 크기를 조절한다. 입력되는 신호가 Rin=R, Lin=L일 때 이득제어기(3)까지의 출력은 다음과 같다.As shown in FIG. 2, two voice inputs Lin and Rin are synthesized in the synthesizer 1, and the synthesized signal is shifted by a phase shift amount through the phase shifter 2 in FIG. Is output. The phase shifter 2 is a general two stage all-pass-filter and has a phase-to-gain characteristic as shown in FIG. The gain controller 4 adjusts the magnitude of the phase shifted composite signal. When the input signal is Rin = R, Lin = L, the output to the gain controller 3 is as follows.

즉, 합성기(1)의 출력은 (1/2*L+1/2*R)이고, 위상전이기(2)의 출력은 ø(1/2*L+1/2*R)이며, 이득제어기(3)의 출력은 K*ø(1/2*L+1/2*R)이다.That is, the output of the synthesizer 1 is (1/2 * L + 1/2 * R), the output of the phase shifter 2 is ø (1/2 * L + 1/2 * R), and the gain The output of the controller 3 is K * ø (1/2 * L + 1/2 * R).

여기서, ø는 위상전이량이고, K는 이득제어량이다.Where? Is the amount of phase shift and K is the gain control amount.

다시 말하면, 이득제어기(3)을 지난 출력은 합성된 신호의 위상을 이득(K)만큼 조정되어 출력된다.In other words, the output passing the gain controller 3 is output by adjusting the phase of the synthesized signal by the gain K.

이득제어기(3)를 지난 신호는 원래의 입력신호(Lin, Rin)와 합성기(4, 5)에서 각각 합성되는데 위상전이되고 이득제어된 신호와 원래의 입력신호의 위상과 이득차이로 인해 중역이 강조된다.The signal passing the gain controller 3 is synthesized by the original input signals Lin and Rin and the synthesizers 4 and 5, respectively. The phase shift is performed due to the phase and gain difference between the gain controlled signal and the original input signal. Is emphasized.

K=1, Lin=M, Rin=M일 때 출력은 다음과 같다.When K = 1, Lin = M, Rin = M, the output is as follows.

Lout=M-ø(M ), Rout=M-ø(M)Lout = M-ø (M), Rout = M-ø (M)

Lout, Rout은 Lin=Rin=M의 주파수에 따른 위상전이량(phase shift amount)에 따라 커팅(cutting)되는 주파수 대역과 부스팅(boosting)되는 주파수 대역이 결정되는 데, 제4도에서 ø=180°인 부근의 대역에서는 제5도와 같이 부스팅되었고 ø=0°, 360°인 부근에서는 주파수에 대한 이득특성이 커팅되었다. 제4도는 제2도의 위상전이기(2)의 출력 (a)의 이득 대 위상의 특성을 나타내는 그래프이다.Lout and Rout determine the frequency band to be cut and the boosting frequency band according to the phase shift amount according to the frequency of Lin = Rin = M. In FIG. In the band around °, it was boosted as shown in FIG. 5, and the gain characteristic with respect to frequency was cut at around 0 ° and 360 °. 4 is a graph showing the gain versus phase characteristics of the output a of the phase shifter 2 of FIG.

이러한 위상전이량을 결정하는 것은 앞에서도 말한 것처럼, 전대역 통과필터의 저항 및 콘덴서의 값에 의해 결정된다.Determining such phase shift amount is determined by the values of the capacitor and the resistance of the full pass filter as mentioned above.

상술한 바와 같이, 본 발명의 음성 대역 강조회로는 위상전이기(2)를 사용하여 두 입력신호를 합성하여 위상을 전이시키고 이의 이득을 이득제어기(3)에서 조정하여 합성하지 않은 원래의 신호에 감산기(4, 5)로 연산함으로써 듣는 사람이 보다 음성을 잘 들을수 있게 하는 음성 대역을 강조하여 출력한다.As described above, the voice band enhancement circuit of the present invention uses a phase shifter (2) to synthesize two input signals to shift the phase and adjust its gain in the gain controller (3) to the original signal which was not synthesized. By subtracting (4, 5), the audio band is emphasized and output so that the listener can hear the voice better.

Claims

A synthesizer that receives and synthesizes two voice inputs, shifts the output phase of the synthesizer, and determines a sound range to be emphasized according to an internally adjusted phase shift amount, and receives a phase-shifted signal from the phase shifter. A gain controller for adjusting the magnitude, calculating each of the two phased signals and the phased non-phased voice inputs, and according to the range to be emphasized determined by the phase shifter by the phase and the gain difference, A voice band emphasis circuit, comprising two calculators each generating a voice band for a voice output with emphasis.

2. The voice band emphasis circuit of claim 1, wherein the phase shifter is a two-stage full band pass filter.

2. The voice band emphasis circuit of claim 1, wherein each of the calculators is a subtractor for subtracting and outputting a phase shifted signal and an original signal that is not phase shifted.