KR100266578B1

KR100266578B1 - 자동 음색보정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100266578B1
Application number: KR1019970024020A
Authority: KR
Inventors: 하영호; 한규필; 이광춘; 전성규
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-11
Publication date: 2000-09-15
Also published as: JPH1195759A; GB2329808A; KR19990000889A; FR2765379A1; FR2765379B1; GB2329808B; GB9812499D0; DE19825779A1; CN1206984A; US5983191A; CN1132416C

Abstract

본 발명은 오디오시스템에서 음성모드별로 음색을 조정하는 기술에 관한 것으로, 종래에 있어서는 음성모드가 변경될때마다 사용자가 직접 키이를 조작하여 음색을 조정하도록 되어 있어 사용상의 불편함을 주게 되는 결함으로 대두되었다.

따라서, 본 발명은 채널이 변경되거가 입력음성신호가 절환되는지를 체크하는 과정과; 입력되는 음성신호의 주파수 특성을 계산하고, 그 결과를 기본 표의 자료와 비교하는 과정과: 상기의 비교과정에서 오차가 가장 작은 비교모드의 입력음성신호를 선별하는 과정과; 상기 선별된 모드에 따라 음색을 보정하는 과정을 통해 자동으로 음색을 보정할 수 있도록 한 것이다.

Description

자동 음색보정 방법 및 장치{AUTOMATIC TONE CORRECTION METHOD AND APPARATUS}

본 발명은 텔레비젼수상기나 각종 오디오기기와 같이 여러 경로를 통해 입력되는 음성신호를 하나의 음성출력장치를 통해 출력하는 시스템에서 음성모드별로 음색을 조정하는 기술에 관한 것으로, 특히 자동으로 음성모드를 판별하여 음색을 보정하고, 동일한 음성모드에서 음색이 획일적으로 보정되는 것을 방지하기 위하여 입력되는 주파수별 에너지에 따라 적응적으로 보정하는데 적당하도록한 자동 음색보정 방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 의한 텔레비젼수상기의 음성신호 처리 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT)를 통해 수신되는 각 채널의 고주파 방송신호 중에서 사용자에 의해 요구된 채널을 선국하여 해당 채널의 티브이방송신호를 소정 레벨로 증폭하는 튜닝부(101)와; 상기 튜닝부(101)에서 출력되는 영상 및 음성 중간주파수신호를 공급받아 원래의 영상신호 및 음성신호를 복원해내는 검파부(102)와; 상기 검파부(102)에서 출력되는 영상신호를 영상처리부측으로 출력하고, 그 검파부(102)에서 출력되는 음성신호나 별도의 접속라인을 통해 입력되는 외부음성신호(EAU_in) 중 어느 하나의 음성신호를 선택하여 출력하는 입력신호 선택부(103)와; 상기 입력신호 선택부(103)에서 출력되는 음성신호(AU)의 음량 및 음색을 조정하여 스피커(SP)측으로 출력하는 음성 제어부(104)와; 상기 튜닝부(101)의 튜닝동작을 비롯하여 상기 입력신호 선택부(103)의 입력신호 선택동작, 상기 음성 제어부(104)의 음량 및 음색조정 동작 등을 제어하는 마이크로컴퓨터(105)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.

튜닝부(101)는 안테나(ANT)를 통해 수신되는 각 채널의 고주파 방송신호 중에서 사용자에 의해 요구된 채널 즉, 마이크로컴퓨터(105)로 부터 입력되는 튜닝데이터에 상응된 채널을 선국하여 해당 채널의 티브이 방송신호를 소정 레벨로 증폭출력하고, 검파부(102)는 그 튜닝부(101)에서 출력되는 영상 및 음성 중간주파수신호로 부터 원래의 영상신호 및 음성신호를 복원해낸다.

또한, 입력신호 선택부(103)는 상기 검파부(102)에서 출력되는 영상신호를 후단의 영상처리부측으로 전달하고, 그 검파부(102)에서 출력되는 음성신호나 외부음성신호(EAU_in) 중에서 하나의 음성신호를 선택하여 출력하게 되는데, 이와 같은 선택동작은 마이크로컴퓨터(105)에서 출력되는 제어신호(CS1)에 의해 이루어진다.

여기서, 상기 외부음성신호(EAU_in)로서 브이씨알에서 재생출력되는 음성신호, 씨디(CD: Compact Disk) 플레이어에서 재생출력되는 음성신호, 엘디(LD: Laser Disk) 플레이어에서 재생출력되는 음성신호 등이 있다.

음성제어부(104)는 상기 입력신호 선택부(103)에서 출력되는 음성신호(AU)를 공급받아 사용자가 요구한 음성 출력레벨을 유지할 수 있도록 증폭율을 조정한다.

한편, 사용자가 리모콘이나 별도의 키이매트릭스를 이용하여 음성모드를 설정하기 위한 키이신호를 츨력하면 즉, 음성(voice), 음악(music),스포츠(sports) 등의 모드 중에서 하나의 모드를 설정하기 위한 키이신호를 출력하면 마이크로컴퓨터(105)가 그 키이신호를 인지한 후 해당 모드로 절환하기 위한 음색보정 제어신호(CS2)를 상기 음성제어부(104)측으로 출력한다. 이에 따라 상기 음성 제어부(104)는 기 설정된 음색보정값 중에서 해당 보정값으로 주파수별 보정을 수행하게 된다.

그러나, 이와 같이 종래의 음색제어 기술에 있어서는 몇가지 음성모드에 따른 보상값을 정해놓고 사용자가 원하는 음성모드를 선택할 때 미리 설정된 값으로 주파수별 음색보정을 수행하게 되어 있어 사용상의 불편함을 주게 되는 결함이 있었다. 예로써, 사용자가 뉴스를 듣다가 음악을 듣고자 하는 경우 해당 키이입력을 받아 목소리 음색에서 음악의 특정 모드에 상응되는 음색으로 변경하게 되고, 사용자의 키이 입력이 없으면 음색이 그대로 유지되었다.

또한, 음색보정은 각 대표모드의 평균 특성을 기준으로 조정되므로 같은 모드에서 다른 주파수 특성을 갖는 것에 대해서는 어색한 느낌을 주게 되었다. 즉, 획일적인 음색 조정이 이루어지는 결함이 있었다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 음성의 모드를 자동으로 판별하여 음색을 조정하되, 동일 모드내에서 획일적인 음색보정에 의해 어색하게 되는 것을 방지하기 위하여 각 주파수 대역의 에너지 값과 변화 정도에 따른 특징, 음성신호 유무율을 근거로 하여 음색을 적응적으로 보정하는 자동 음색보정 방법 및 장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래기술에 의한 텔레비젼수상기의 음성신호 처리 블록도.

도 2는 본 발명의 자동 음색보정 장치가 적용되는 텔레비젼수상기의 음성신호 처리 블록도.

도 3은 본 발명에 적용된 스펙트로그램의 원리도로서,

(a)는 음성신호의 파형도.

(b)는 음성신호의 주파수영역을 보인 파형도.

(c)는 시간축으로 배열한 음성신호의 그래프.

도 4의 (a)는 자동 음성선별부를 티브이에 적용하여 획득한 모드별 주파수 특성표.

(b)는 자동 음성선별부를 씨디에 적용하여 획득한 모드별 주파수 특성표.

도 5는 각 음성모드에 따른 주파수 보정예를 보인 것으로,

(a)는 음성의 보정 예시도.

(b)는 클래식의 보정 예시도.

(c)는 재즈의 보정 예시도.

(d)는 팝의 보정예시도.

도 6은 본 발명에 의한 자동 음색보정 방법의 신호 흐름도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

201 : 튜닝부 202 : 검파부

203 : 입력신호 선택부 204 : 음성제어부

205 : 자동 음성선별부 205A: 7밴드 대역통과필터

205B: 신호 해석부 206 : 마이크로컴퓨터

본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동 음색보정 방법은 채널이 변경되거가 입력음성신호가 절환되는지를 체크하는 과정과; 입력되는 음성신호의 주파수 대역별 출력값을 주기적으로 읽어들여 일정 시간동안 누적하고, 그 누적된 값을 근거로 주파수 특성에 따른 각 밴드의 에너지와 변화분을 계산한 후 그 결과를 기본 표의 자료와 비교하는 과정과: 상기의 비교과정에서 오차가 가장 작은 비교모드의 입력음성신호를 선별하고, 그 선별된 모드에 따라 음색을 보정하는 과정으로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동 음색보정 장치의 전체 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 안테나(ANT)를 통해 수신되는 각 채널의 고주파 방송신호 중에서 사용자에 의해 요구된 채널을 선국하여 해당 채널의 티브이방송신호를 소정 레벨로 증폭하는 튜닝부(201)와; 상기 튜닝부(201)에서 출력되는 영상 및 음성 중간주파수신호를 공급받아 원래의 영상신호 및 음성신호를 복원해내는 검파부(202)와; 상기 검파부(202)에서 출력되는 영상신호를 영상처리부측으로 출력하고, 그 검파부(202)에서 출력되는 음성신호나 별도의 접속라인을 통해 입력되는 외부음성신호(EAU_in) 중 어느 하나의 음성신호를 선택하여 출력하는 입력신호 선택부(203)와; 상기 입력신호 선택부(203)에서 출력되는 음성신호(AU)의 음량 및 음색을 조정하여 스피커(SP)측으로 출력하는 음성 제어부(204)와; 입력 음성신호의 주파수를 다수의 대역으로 분류하여 출력하는 7밴드 대역통과필터(205A)와; 상기 7밴드 대역통과 필터(205A)의 출력값을 일정 시간동안 누적하였다가 주파수 특성에 따른 각 밴드의 에너지와 변화분을 계산하여 그 결과를 기본 표의 자료와 비교한 후 오차가 가장 작은 비교모드의 입력음성신호를 구분하여 그에 따른 음성선별정보를 출력하는 신호 해석부(205B)와; 상기 튜닝부(201)의 튜닝동작을 비롯하여 상기 입력신호 선택부(203)의 입력신호 선택동작, 상기 음성 제어부(204)의 음량을 제어하고, 상기 신호 해석부(205B)에서 출력되는 음성선별 정보에 따라 음성 제어부(204)의 음색을 제어하기 위한 음색보정 제어신호(CS2)를 출력하는 마이크로컴퓨터(105)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

튜닝부(201)는 사용자에 의해 요구된 채널 즉, 마이크로컴퓨터(206)로 부터 입력되는 튜닝데이터에 상응된 채널을 선국하여 해당 채널의 티브이 방송신호를 소정 레벨로 증폭출력하고, 검파부(202)는 그 튜닝부(201)에서 출력되는 영상 및 음성 중간주파수신호로 부터 원래의 영상신호 및 음성신호를 복원해낸다.

또한, 입력신호 선택부(203)는 상기 검파부(202)에서 출력되는 영상신호를 후단의 영상처리부측으로 전달하고, 그 검파부(202)에서 출력되는 음성신호나 외부음성신호(EAU_in) 중에서 하나의 음성신호를 선택하여 출력하게 되는데, 이와 같은 선택동작은 마이크로컴퓨터(206)에서 출력되는 제어신호(CS1)에 의해 이루어진다.

이때, 자동 음성선별부(205)는 상기 입력신호 선택부(203)에서 출력되는 음성신호(AU)의 주파수특성을 분석하고, 그 분석결과에 따라 음성모드 선택을 위한 음성선별 정보를 출력한다.

또한, 마이크로컴퓨터(206)는 상기 자동 음성선별부(205)에서 출력되는 음성선별 정보에 따라 해당 음성모드를 결정하고, 해당 모드에 상응되게 음성제어부(204)를 제어하기 위한 음색보정 제어신호(CS2)를 출력한다.

이에 따라 음성 제어부(204)는 상기 입력신호 선택부(203)에서 출력되는 음성신호(AU)를 출력함에 있어서, 상기 제어신호(CS2)에 따라 음색을 조정하여 출력하게 되는데, 이때, 기존의 조정인자를 그대로 사용하여 음색을 조정하게 된다. 따라서, 입력음성신호의 주파수 분포에 따라 음색이 자동적으로 조정된다.

여기서, 상기 자동 음성선별부(205)의 작용을 7밴드 대역통과 필터(205A) 및 신호 해석부(205B)로 구현한 실시예를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

신호 해석부(205B)는 멀티플렉서(도면에 미표시)와 같은 선택장치를 이용하여 7밴드 대역통과 필터(205A)의 출력값을 순차적으로 일정 시간동안 받아들여 누적하였다가 주파수 특성에 따른 각 밴드의 에너지와 변화분을 계산하여 그 결과를 기본 표의 자료와 비교한 후 오차가 가장 작은 비교모드의 입력음성신호를 구분하여 그에 따른 음성선별정보 즉, 분석결과에 따라 음성모드 선택을 위한 음성선별 정보를 마이크로컴퓨터(206)에 전달하고, 마이크로컴퓨터(206)는 음성선별 정보에 따른 음색보정 제어신호(CS2)를 출력한다.

상기 신호 해석부(205B)에서 신호 해석상의 특징은 각 대역의 에너지 값과 변화 정도를 이용하여 조합한 10가지의 특징과 음성신호 유무율을 포함시켜 전체 11개의 특징을 근거로 모드를 선별하도록 한 것이다.

또한, 시간 흐름에 대한 주파수의 변화를 보다 용이하게 해석할 수 있도록 하기 위해 스펙트로그램의 원리를 이용하였다. 이것은 짧은 시간동안 도 3의 (a)와 같은 음성신호를 도 3의 (b)와 같이 주파수 영역으로 변환하고 난 후 도 3의 (c)와 같이 시간축으로 배열하여 만든 그래픽 영상을 말하며, 이와 같은 과정을 통해 얻어진 2차원 자료를 이용하여 음성신호를 분석하도록 하였다.

이를 구현하기 위해 상기의 설명에서와 같이 음성신호 대역에 7개의 대역통과 필터 즉, 7밴드 대역통과필터(205A)를 사용하여 각 대역의 주파수 에너지의 크기와 변화 정도를 감시하는 방식으로 음성신호를 해석하게 되는데, 이것은 주파수의 에너지를 일정시간 동안 투영시켜 해석하는 방법에 속한다.

참고로, 음성신호의 주파수를 해석하기 위해 푸리에 변환을 고려할 수 있지만 이는 막대한 계산량이 요구되므로 기존의 마이크로컴퓨터를 이용하여 구현하는 것이 불가능하고, 그렇다고 해서 푸리에변환 전용 소자를 사용하는 경우 오히려 주장치보다 더 많은 비용이 소요된다. 따라서, 본 발명에서는 단순한 대역통과필터를 이용하여 입력 음성신호의 주파수별 형태를 분석하고 이를 근거로 음성모드를 판단하도록 하였다.

도 4의 (a),(b)는 상기 자동 음성선별부(205)를 티브이,씨디에 적용하여 획득한 모드별 주파수 특성표 즉, 주파수 영역별로 나타나는 에너지와 변화분을 보인 표로서 현재 입력되고 있는 음성신호를 이 특성표와 비교하여 음성모드를 선별하게 된다.

도 4의 (a)를 살펴보면, 음성(voice) 신호는 대역 전체에 걸쳐 분포하고 있으며, 1KHz 근처의 에너지가 많고 또 이 대역의 신호 변화도도 큰 것을 볼 수 있다. 그리고, 음악신호에서는 1KHz 근처의 신호가 음성신호보다 작다는 것을 볼 수 있다. 그리고, 혼합된 신호 특히 스포츠 중계신호에서는 응원할때의 함성이 상당한 고주파이므로 구간에 따라 해설자의 소리가 크면 음성신호로 분류되고 그렇지 않으면 도 4의 (a)에서와 같은 특성을 보인다.

도 4의 (b)에서는 씨디(CD)의 출력을 티브이에 연결해서 구한 자료인데, 여기서, 클래식과 팝은 어느정도 구분이되나 재즈의 경우에는 팝과 클래식의 중간 형태이므로 오인되는 경우가 많다. 그러나, 재즈 신호를 자세히 분석해보면 팝에서 사용하는 악기와 클래식에서 사용하는 악기가 공존하고 있기 때문에 당연한 결과라고 생각된다. 또한, 현재의 팝 음악은 신시사이저(synthesizer)의 사용으로 클래식의 악기를 모두 표방하고 있기 때문에 분류에 장애가 된다고 할 수 있다. 그러나, 고전 클래식에서는 바이올린과 첼로 등의 현악기가 많이 사용되고 있기 때문에 구별 성능이 다소 좋은 편이었다.

선별에 사용된 프레임 집합은 200ms의 필터 값 획득 프레임 9개(1.8s)와 200ms 사이에 15ms의 유음 판단 프레임 9개를 추가하였기 때문에 전체 15ms 81개(51H:1.215s)를 가지고 있다. 그러므로 한 번의 음성 선별을 하는데 소요되는 시간은 3.015s가 된다. 상기 도 4의 (a),(b)에 표시된 특징을 설명하면, 뱅크(Bank0~Bank6)는 각 주파수의 에너지를 나타내고 값의 범위는 10H~E0H이고, 이 범위를 벗어나는 값은 선별에서 제외시켰다. 그리고, 무음 구간의 수는 음성 선별 기간동안 음량 조절장치에서 사용하는 카운터의 값을 가지고 판단한 무음 영역의 개수를 나타내고 이의 최대값은 51H이다. 에너지 대역 수는 최대값이 필터의 개수이므로 7이된다. 그리고, 에너지의 변화분은 해당 주파수에서 에너지가 있다가 없어질 때 그 값을 1씩 증가시켰기 때문에 전체 변화분의 범위는 0에서 56까지이고, 1KHz 대역 근처의 변화분은 뱅크(Bank2~Bank4)의 변화분을 누적시킨 것이다.

음성신호와 음악신호를 분리하는데 가장 중요한 인자는 무음구간의 수이다. 전체 81개의 프레임 중에서 음성신호의 경우에는 최소 10개 이상의 무음 구간이 존재하게 된다. 이것은 음성신호가 중간에 끊어지는 경우가 많기 때문인데 뉴스와 같이 음성만 존재하는 것에 대해서는 이 특성만 이용해도 95% 이상의 인식률을 가져왔다. 그러나, 여러 사람이 동시에 말하는 경우 무음구간이 작기 때문에 이런 경우에는 주파수의 특징을 이용하여야 한다. 그러므로, 음성 선별을 하는 제어 흐름은 첫 번째로 무음 구간의 개수를 근거로 하여 판단하게 되며, 이것의 크기가 아주 크면 바로 음성신호라고 판단한다. 그리고, 나머지의 신호는 상기 도 4의 (a),(b)의 특징들을 가지고 비교를 하게 되는데 여기서 오차가 가장 작은 비교모드의 입력음성신호를 분류해 낸다.

여기서, 모드별 기본값과 오차에 대해 하기의 표를 참조하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

음성모드에 따른 음성 신호의 주파수별 에너지는 큰 편차를 가지고 있다. 예를 들어, 현재 바이올린에서 정확히 1KHz 신호를 내고 있다고 하더라도 그 세기는 연주하는 사람의 주법 형태나 전기적 신호로 바꿔주는 마이크의 수신감도에 따라 상당히 다르게 전달될 수 있다. 그러므로 각 주파수별 에너지의 크기보다 주파수별 특징이 더 중요하다고 할 수 있다. 따라서, 후술할 제어 흐름도에 나타낸 기본값은 정확한 기준값이 있는 것이 아니고 경우에 따른 특징들의 우선순위와 주파수별 에너지의 형태에 따라서 구분되어 진다. 그러므로 각 경우에 따라서 기준값이 달라진다. 이하, 프로그램의 기본값을 순차적으로 설명한다.

특 징	설 명	범 위
BPF1-BPF7(205A)	주파수 세기(대역통과필터의 출력) 전체 00-FF까지 값을 가질 수 있지만 무음구간에서 발생하는 잡음(백색잡음)에서 E0 이상 존재하므로 이 값 이상은 무시함	00-E0(H)
무음구간의 수	1 패킷에서 획득한 무음 구간수(81프레임) 음량보상장치에서 사용되는 유,무음 프레임 (15ms)이 필터의 값을 읽는 프레임(200ms) 사이에 9개씩 추가되므로 9×9=81개이다. 그리고 15ms동안 읽은 값(00-FF)이 30(H)보다 작으면 무음구간으로 분류되고,무음구간수를 증가시킨다.	00-81(H)
에너지대역수	BPF1-BPF7의 값이 0이 아닌 대역의 개수 에너지 대역수는 1KHz 근처(BPF3-BPF5)의 0이 아닌 대역수와 나머지 대역의 수로 분리될 수 있다.	0-7(H)
전체 변화분	각 BPF2의 에너지가 변할 때 1씩 증가 주파수의 에너지를 9번 읽게 되므로 1필터 에서는 최대 8회의 변화가 발생(에너지가 있다가 0이될 때 아니면 그 반대)할 수 있다.	00-38(H)
1KHz근처 변화분	BPF3-BPF5의 에너지가 변할 때 1씩 증가 전체 변화분과 같은 형태이고 필터가 3개로 제한되므로 최대값은 3×8=24(18H)이다.	00-18(H)

상기에서 설명한 바와 같이 비교값은 있는데 경우에 따른 분석이므로 표나 순서도로 작성하기 곤란하기 때문에 특징에 우선순위를 두어 경우에 따라 분류하게 되며, 특징 고려 제1순위로서 무음구간의 수에 따라 다음의 네가지로 분류한다.

첫째, 무음구간의 수 ＞ 4A(H) : 입력신호가 없음(백색잡음)

둘째, F(H) ＜ 무음구간의 수 ≤ 4A(H) : 무조건 음성(voice)

셋째, 5(H) ＜ 무음구간의 수 ≤ F(H) : 혼합(스포츠)으로 구분될 가능성이 큼

* 에너지 대역수 ≥ 6 : 음성(voice)

* {4＜에너지 대역수＜6} 그리고{BPF1,2,6,7중 0이 아닌 대역이 2개 이상 존재}:혼합

* {에너지 대역수 ＜ 4} 그리고{BPF1=0} 그리고{BPF7=0} : 혼합(mixed)

* {에너지 대역수 ＜ 4} 그리고{BPF7≠0 이거나 BPF1≠0} 그리고{BPF3,4,5 중 0이

아닌 대역이 1개 이하 존재} : 음악(music)

넷째, 무음구간의 수 ≤ 5(H) : 음악으로 구분될 가능성이 큼

* {BPF7=0} 그리고 {에너지 대역수 ＞ 5} : 음성(voice)

* {BPF7≠0} 그리고 {BPF3,4,5중 0이 아닌 대역이 ≥2} : 혼합

* {BPF7≠0} 그리고 {BPF3,4,5중 0이 아닌 대역이 ＜ 2} 그리고 {BPF1=0}

그리고 {BPF2=0} 그리고 {1KHz 근처의 변화분≥4} : 혼합

그리고 {BPF2≠0} 그리고 {에너지 대역수 ≤4} : 혼합

* 나머지 : 음악

번호가 높아짐에 따라 주파수별 형태가 강화된다.

한편, 클래식, 재즈, 팝의 구분에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기의 순서대로 구분된 음악(music)에서 클래식, 재즈, 팝을 할당하여도 무방하지만 음악의 시작과 끝부분에서는 음성(voice)으로 구분될 수 있으므로 음악 전용모드에서 실험하며, 팝의 음악영역이 넓기 때문에 클래식과 재즈에 대해서 비교하고 나머지는 팝으로 간주한다.

첫째, 클래식

* {BPF7=0} 그리고 {BPF3,4,5 중 0이 아닌 대역이 ＞ 2} : 클래식(classic)

* {BPF7=0} 그리고 {BPF3,4,5 중 0이 아닌 대역이 ＜2} 그리고 {BPF1=0} 그리고 {에너지 대역의 수 ≤ 3} : 클래식

둘째, 재즈

* {클래식 경우가 아님} 그리고 {BPF1=0} 그리고 {BPF7≠0} 그리고

{에너지 대역수 ＞ 4} : 재즈(jazz)

* {클래식 경우가 아님} 그리고 {BPF1=0} 그리고 {BPF7=0} 그리고{BPF6≠0} 그리고 {BPF5≠0} : 재즈

* {클래식 경우가 아님} 그리고 {BPF1≠0} 그리고 {BPF7≠0} 그리고 {BPF6≠0} 그리고 {BPF5≠0} : 재즈

셋째, 팝은 상기 클래식과 팝을 제외한 모든 것

상기의 표시된 그대로 모드를 분류하므로 오차가 크다는 것은 우선 순위가 큰 특징에서 차이가 많이 나는 것을 의미한다. 그리고, 우선 순위가 높은 특징에서 비교되는 경우와 일치한다면 우선순위가 낮은 곳의 차이는 무시된다.

한편, 도 6은 본 발명에 의한 자동 음색보정 방법의 신호 흐름도로서 이를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자에 의해 입력모드 변경키이 즉, 채널변경키이가 입력되거나 입력음성신호 변경키이가 입력되는지를 체크하여 그 키이가 입력되면 곧바로 음성모드에서 보정루틴을 수행하고, 그 키이가 입력되지 않으면 동일 모드내에서 다른 주파수 특성을 고려하기 위해 일정 시간동안 기다린 후 그 음성모드보정루틴으로 진행한다.

자동 음색보정루틴이 시작되면 음색보정을 위해 사용하는 각종 변수를 초기화시킨 후 기 설정된 소정 시간(T1:200ms)이 경과되었는지를 확인하여 경과되지 않았으면 경과될때까지 대기한 후 상기 7밴드 대역통과필터(205A)에서 출력되는 각 밴드의 출력값을 멀티플렉서를 통해 순차적으로 읽어들여 이전값과의 평균값을 구한 후 그 평균값을 저장한다.(S1~S4)

이후, 기 설정된 시간(T2:15ms)가 경과되었는지를 확인하여 경과되지 않았으면 상기의 스텝(S3,S4)을 반복 수행하고 경과되었으면 그동안 저장된 디지탈 값을 아날로그신호로 변환하여 그 값을 기 설정된 기준값(예:30H)과 비교한다.(S5~S7) 상기의 비교 결과 변환된 아날로그 값이 기준값보다 작으면 현재 구간을 무음구간으로 판단하여 무음구간 카운트 수를 1 증가시키고 지금까지의 무음구간 카운트수를 확인하여 소정횟수(예:9회)가 경과되지 않았으면 상기의 스텝(S5~S8)을 반복 수행한다.(S9)

그러나, 상기의 확인결과 무음구간의 수가 소정 횟수를 초과하였으면 현재의 패킷수를 확인하여(S10) 기 설정된 값(packet=9)에 도달되지 않았으면 상기 제2스텝(S2)으로 복귀하고, 도달되었으면 지금까지 구해진 주파수 특성 즉, 음성모드에 따른 음성 신호의 주파수별 에너지를 근거로 음성모드를 구분하여 아래와 같이 음색을 보정하게 된다.

무음구간의 수가 4A(H)보다 작으면 현재의 음성모드를 신호가 없는 모드로 판단하여 기본값으로 음색을 보정한다.(S11,S12)

F(H) ＜ 무음구간의 수 ≤ 4A(H) 이면 현재의 음성모드를 음성으로 판단하여 각 음성모드에 따른 음색보정을 수행한다.(S13,S14)

5(H) ＜ 무음구간의 수 ≤ F(H)이면 현재의 음성모드를 혼합으로 판단한 후 에너지 대역수에 따라 다시 음성, 혼합, 음악모드로 구분하여 해당 모드에 따른 음색보정을 수행한다.(S15.S16)

무음구간의 수 ≤ 5(H)이면 현재의 음성모드를 음악으로 판단한 후 에너지 대역수에 따라 다시 음성, 혼합, 음악모드로 구분하여 해당 모드에 따른 음색보정을 수행한다.(S17.S18)

기타, 즉, 무음구간의 수가 상기의 조건 이외에 해당되는 경우 기본값으로 음색을 보정한다.(S19)

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 채널이 변경되거나 입력 음성신호가 절환되거나 음성모드가 변경될 때 현재 입력되는 주파수별 에너지를 근거로 현재의 음성모드를 자체적으로 판별하여 음색을 자동적으로 조정해 줌으로써 사용자에게 최적의 음향을 제공함은 물론 번거로움을 없앨 수 있는 효과가 있다.

Claims

채널이 변경되거나 입력음성신호가 절환되는지를 체크하는 제1과정과; 상기 입력음성신호에 대한 각 주파수 대역의 에너지와 변화분을 주기적으로 읽어들여 일정 시간동안 누적하고, 그 누적된 값을 근거로 입력음성신호의 주파수 특성을 계산한 후 그 결과를 기본 표의 자료와 비교하는 제2과정과: 상기의 비교과정에서 오차가 가장 작은 비교모드의 입력음성신호를 선별하는 제3과정과; 상기 선별된 모드에 따라 음색을 보정하는 제4과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 음색보정 방법.
제1항에 있어서, 제1과정은 동일 음성모드 내에서의 다른 주파수 특성을 고려하기 위해 일정 시간이 경과될때까지 대기한 후 제2과정으로 진입하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 음색보정 방법.
제1항에 있어서, 제3과정은 시간적 변화에 따른 주파수 대역별 에너지의 누적치와 변화 정도를 근거로 하여 음성신호 특성의 우선순위를 설정하고, 그 우선순위에 따라 모드를 선별하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 음색보정 방법.
외부의 입력이나 공중파를 수신하여 음성을 재생하는 장치에 있어서, 입력 음성신호의 주파수를 다수의 대역으로 분류하여 출력하는 다중밴드 대역통과필터와, 상기 다중밴드 대역통과 필터의 출력값을 일정 시간동안 누적하였다가 주파수 특성에 따른 각 밴드의 에너지와 변화분을 계산하여 그 결과를 기본 표의 자료와 비교한 후 오차가 가장 작은 모드로 입력음성신호를 구분하여 그에 따른 음성선별정보를 출력하는 신호 해석부로 구성되어 시간적 주파수 형태에 따른 입력 음성신호의 특성을 분석해 내는 자동 음성선별부와; 상기 자동 음성선별부에서 출력되는 음성선별정보를 이용하여 음성모드를 결정하고 해당 모드로 음색을 보정하기 위한 음성보정 제어신호를 출력하는 제어부와; 상기 음성보정 제어신호에 따라 음색을 보정하는 음성제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동 음색보정 장치.
제4항에 있어서, 다중밴드 대역통과필터는 7밴드 다중밴드 대역통과필터로 구성한 것을 특징으로 하는 자동 음색보정 장치.