KR100444930B1 - 음떨림 및 음감오류에 기인하는 오인식을 줄이기 위한 미디노트 도출방법 및 그 장치 - Google Patents

음떨림 및 음감오류에 기인하는 오인식을 줄이기 위한 미디노트 도출방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 안정화된 미디노트 도출방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 한 옥타브 내의 음계수를 줄여 한 옥타브내의 음 간격을 넓히고, 그에 따라 음별 피치주파수 범위를 설정한 미디변환정보에 의거하여 미디노트를 도출함으로써, 실제연주음의 흔들림으로 인한 미디노트 도출오류를 줄일 수 있고, 실제연주음간 상대적 높이를 이용하여 미디노트를 도출함으로써 해당 연주자가 계속하여 실제음보다 반음을 낮게 부르거나, 높게 부르는 경우 이로 인해 발생되는 미디노트 도출오류를 줄일 수 있다. 따라서, 실제연주음으로부터 보다 정확한 미디데이터를 도출할 수 있고, 이로 인해 음악인식 기술 및 미디 기술을 실용음악에 보다 효과적으로 활용할 수 있다는 특징이 있다.

Description

음떨림 및 음감오류에 기인하는 오인식을 줄이기 위한 미디노트 도출방법 및 그 장치{Apparatus and method for extracting quantized MIDI note}
본 발명은 안정화된 미디노트 도출방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 실제연주음이 흔들리는 경우 이를 보정하여 안정화된 미디노트를 도출하도록 하기 위해 한 옥타브 내의 음계수를 줄여 한 옥타브내의 음 간격을 넓힌 미디변환정보와, 실제연주음간 상대적 높이를 이용하여 안정화된 미디노트를 도출하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
1980년대 개인용 컴퓨터의 보급이 시작된 이후로 컴퓨터의 기술, 성능 및 환경이 급속도로 발전하였으며, 1990년대에는 인터넷이 회사의 각 부문 및 개인생활영역까지 급속도로 퍼지게 되었다. 이에 따라서, 21세기에는 전세계적으로 컴퓨터의 이용이 모든 분야에서 매우 중요한 사항으로 인식되고 있다.
음악분야에도 이러한 컴퓨터 기술이 적용되고 있으며, 사람의 음성이나 악기의 연주소리들을 합성(Synthesis)하고 저장하는 컴퓨터 음악기술의 대표적인 예로'미디(MIDI: Music Instrument Digital Interface)'를 들 수 있다. 미디는 악기의 종류, 음의 높이 및 세기, 음의 시작과 끝 정보를 이용하여 음악을 표현하며, 그 미디데이터들의 조작에 의해 다양한 형태의 음악을 재생하도록 할 수 있다. 따라서, 미디는 음악가들이 주로 이용하는 컴퓨터 음악기술이다.
한편, 음악 인식 기술의 발달로 인해, 실시간으로 연주되는 악기의 연주음 또는 사람의 목소리에 대한 피치(주파수)를 판단한 후, 그 피치로부터 미디데이터를 도출하는 것이 가능하게 되었다.
이로 인해, 음악인식 기술 및 미디 기술들을 응용하는 기술들이 활발하게 개발되고 있는 실정이다. 예를 들면, 사람의 노래 소리로부터 미디신호를 도출하고, 그 미디신호로부터 노래에 대한 반주음을 생성하여 노래소리와 반주음을 동시에 재생하는 등의 기술들이 개발되고 있다. 하지만, 이러한 기술들이 실용음악에 효과적으로 활용되기 위해서는 실제연주음으로부터 보다 정확한 미디데이터를 도출하여야 한다.
따라서, 실제연주음으로부터 피치주파수를 도출하고, 그 피치주파수를 미디데이터로 변환하기 위한 기술(Sound2MIDI)들이 다양하게 개발되고 있으나, 아직까지는 인식률이 저조하고, 사람의 음악적 지능에 미흡한 상황이다.
특히, 사람의 목소리와 같이 실제연주음이 흔들리는 경우, 이에 대한 정확한 음 높이를 판단하는 것이 어렵다. 즉, 실제연주음이 흔들리는 현상으로 인해 미디노트로 변환한 결과가, 실제음보다 반음 높거나, 반음 낮은 경우가 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 실제연주음의 흔들림으로 인한 미디노트도출오류를 줄이기 위해, 한 옥타브 내의 음계수를 줄여 한 옥타브내의 음 간격을 넓히고, 그에 따라 음별 피치주파수 범위를 설정한 미디변환정보에 의거하여 미디노트를 도출하도록 하는 안정화된 미디노트 도출방법 및 그 장치를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 연주자의 음감 오류로 인해 연주자가 계속하여 실제음 보다 반음을 낮게 부르거나, 높게 부르는 경우 이로 인해 발생되는 미디노트도출오류를 줄이기 위해, 실제연주음간 상대적 높이를 이용하여 미디노트를 도출하도록 하는 안정화된 미디노트 도출방법 및 그 장치를 제공하는 데에 있다.
한편, 본 발명의 제3 목적은 연주자에게 기 설정된 소정의 기준음에 대한 정확한 음 높이를 제공함으로써, 실제연주음이 흔들림이나 연주자의 음감 오류로 인한 오류음을 방지하도록 하여 결과적으로 안정화된 미디노트를 도출하도록 하는 미디노트 도출장치를 제공하는 데에 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치에 대한 개략적인 블록도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 미디변환테이블에 대한 예시도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출방법에 대한 처리 흐름도,
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치에 대한 개략적인 블록도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출방법에 대한 처리 흐름도,
도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상대적 피치 도출 과정에 대한 처리 흐름도,
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치에 대한 개략적인 블록도,
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출방법에 대한 처리 흐름도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
110, 210, 310 : 디지털음향입력부 120, 220, 320 : 피치검출부
130, 240, 340 : 미디노트변환부 140, 250, 350 : 미디노트출력부
150, 360 : 사용자 인터페이스부 160, 370 : 미디변환테이블선택부
170, 260, 380 : 미디변환테이블저장부 230, 330 : 상대적피치계산부
390 : 미디음악출력부 400 : 미디음악저장부
상기 제1 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 안정화된 미디노트 도출장치는 한 옥타브를 구분하는 음계 및 조별로 다르게 설정된 음별 피치주파수 범위에 의거한 음계 및 조별 미디변환정보들을 저장하는 미디변환정보저장부와, 외부 조작신호에 의해 상기 미디변환정보저장부에 저장된 음계 및 조별 미디변환정보들 중 미디변환을 위한 하나의 미디변환정보를 선택하는 미디변환정보선택부와, 외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하는 디지털음향입력부와, 상기 디지털음향입력부에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 피치검출부와, 상기 미디변환정보선택부에서 선택된 미디변환정보에 의거하여 상기 피치검출부에서 검출된 피치주파수에 대한 미디노트를 도출하는 미디노트 변환부와, 상기 미디노트 변환부에서 도출된 미디노트를 출력하는 미디노트 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 안정화된 미디노트 도출방법은 한 옥타브 내의 음계의 수 및 조에 따라 각 음에 포함되는 피치주파수 범위를 다르게 설정하고, 음계 및 조별로 다르게 설정된 음별 피치주파수 범위에 의거하여 음계 및 조별 미디변환정보들을 각각 생성하는 제1 과정과, 외부 조작신호에 의거한 음계 및 조의 선택정보에 의거하여 상기 미디변환정보들 중 미디변환을 위한 미디변환정보를 선택하는 제2 과정과, 외부에서 디지털음향이 입력되면, 그 디지털음향으로부터 피치주파수를 검출하는 제3 과정과, 상기 제2 과정에서 선택된 미디변환정보에 의거하여 상기 피치주파수에 해당되는 미디노트를 도출하여 출력하는 제4 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 안정화된 미디노트 도출장치는 외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하는 디지털음향입력부와, 상기 디지털음향입력부에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 피치검출부와, 상기 피치검출부에서 검출된 피치주파수의 상대적피치주파수를 계산하는 상대적피치계산부와, 음별 피치주파수 범위에 의거한 미디변환정보를 저장하는 미디변환정보저장부와, 상기 미디변환정보저장부에 저장된 미디변환정보에 의거하여 상기 상대적피치계산부에서 계산된 상대적피치주파수에 대한 미디노트를 도출하는 미디노트변환부와, 상기 미디노트 변환부에서 도출된 미디노트를 출력하는 미디노트출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 안정화된 미디노트 도출방법은 외부로부터 입력되는 디지털 신호를 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 제1 과정과, 이전프레임에서 도출된 이전피치주파수가 있는 경우, 현재프레임에서 도출된 현재피치주파수와 상기 이전피치주파수의 차이에 의해 현재피치주파수의 상대적높이를 산출하는 제2 과정과, 이전프레임에서 도출된 미디데이터와 상기 상대적높이의 합으로 현재프레임의 상대적피치주파수를 산출하는 제3 과정과, 상기 상대적피치주파수를 미디노트로 변환하여 출력하는 제4 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 안정화된 미디노트 도출장치는 외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하는 디지털음향입력부와, 상기 디지털음향입력부에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 피치검출부와, 음별 피치주파수 범위에 의거한 미디변환정보를 저장하는 미디변환정보저장부와, 상기 미디변환정보저장부에 저장된 미디변환정보에 의거하여 상기 피치검출부에서 검출된 피치주파수에 대한 미디노트를 도출하는 미디노트변환부와, 상기 미디노트 변환부에서 도출된 미디노트를 출력하는 미디노트출력부와, 외부 조작신호에 의해 선택된 미디음악 및 기준음을 출력하도록 외부 출력장치를 제어하는 미디음악출력제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면에 의거하여, 본 발명에 따른 안정화된 미디노트 도출방법 및 그 장치에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치는 디지털음향입력부(110), 피치검출부(120), 미디노트변환부(130), 미디노트출력부(140), 사용자인터페이스부(150), 미디변환테이블선택부(160) 및 미디변환테이블저장부(170)를 포함한다.
디지털음향입력부(110)는 외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하고, 피치검출부(120)는 디지털음향입력부(110)에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출한다. 이 때, 피치검출부(120)에서 피치주파수를 검출하는 알고리즘은 이미 공지된 다양한 방법을 적용하는 것이 가능하며, 그 상세한 처리과정은 본 발명의 범위를 벗어나므로 생략한다.
미디변환테이블저장부(170)는 음계별 미디변환테이블을 저장하는데, 한 옥타브를 구분하는 음계별로 다르게 설정된 음별 피치주파수 범위에 의거한 음계별 미디변환테이블을 저장한다. 이 때, 음계는 일반적으로 12음계와, 반음 올림 또는 내림을 사용하지 않는 7음계와, 국악에서 사용하는 5음계로 나눌 수 있다.
도 2는 이와 같이 구분되는 음계별 피치주파수 범위에 의거한 미디변환테이블의 예를 나타낸다. 하지만, 이러한 음계는 일반적으로 사용되는 음계이고, 이러한 음계가 아닌 다른 음계만으로 구성된 음악의 경우 한 옥타브 전체의 피치주파수범위내에서 그 음계에 따른 음별 미디변환테이블을 별도로 구성할 수도 있는 것이다.
도 2를 참조하면, 12음계의 경우 각 음별 피치주파수 범위가 모두 '1.0'이지만, 7음계의 경우 각 음별 피치주파수 범위가 '1.5' 또는 '2.0'이고, 5음계의 경우 각 음별 피치주파수 범위가 '2.0'에서 '3.0'까지이다. 따라서, 7음계 또는 5음계에 의한 미디변환테이블은 12음계에 의한 미디변환테이블 보다 음 간격이 더 넓어진 것이다. 예를 들어, 12음계의 경우 미디노트 'C4'에 대한 피치범위가 '59.5 ~ 60.5'이지만, 7음계(다장조)의 경우 미디노트 'C4'에 대한 피치범위가 '59.5 ~ 61.0'으로 '0.5'가 더 넓어졌고, 7음계(마장조)의 경우 미디노트 'C4'에 대한 피치범위가 '59.5 ~ 61.5'으로 '1.0' 더 넓어졌음을 알 수 있다.
한편, 12음계의 경우 각 미디노트들에 대한 피치범위가 '1.0'으로 모두 동일하지만, 7음계의 경우 조별로 미디노트들에 대한 피치범위가 다름을 알 수 있다. 즉, 7음계의 미디변환테이블의 경우, 계이름이 '레','솔','라'인 경우는 피치범위가 '2.0'이지만, 계이름이 '도','미','파','시'인 경우는 피치범위가 '1.5'이다. 이는 12음계의 '미'와 '시'가 반음이므로, 이를 보완하기 위함이다. 따라서, 7음계인 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 각 조별로 미디변환테이블을 각각 구성하여야한다. 도 2의 예에서는 '다장조'와 '마장조'의 경우만 예로 들어 나타내었지만, 실제로는 모든 장조 및 단조에 대하여 별도의 미디변환테이블을 구성하여야 한다.
또한, 도 2를 참조하면, 5음계의 경우 한 옥타브내의 피치주파수 범위(59.0 ~ 71.0)가 12음계 또는 7음계의 경우(59.5 ~ 71.5)와 다름을 알 수 있는데, 이는 5음계의 경우 '시'에 해당하는 음이 없기 때문에 이를 보완하기 위함이다. 한편, 5음계에서 빠진 '파'음은 '미'음과 '솔'음에 해당하는 부분에서 보완하였다.
미디변환테이블선택부(160)는 사용자 인터페이스부(150)를 통해 입력되는 사용자의 조작신호에 의해 미디변환테이블 저장부(170)에 저장된 음계별 미디변환테이블 중 미디변환을 위한 하나의 미디변환테이블을 선택한다. 예를 들어, 사용자가 7음계를 선택하면 7음계 미디변환테이블을 선택하고, 사용자가 12음계를 선택하면 12음계 미디변환테이블을 선택하고, 사용자가 5음계를 선택하면 5음계 미디변환테이블을 선택하는 것이다.
미디변환노트변환부(130)는 미디변환테이블선택부(160)에서 선택된 미디변환테이블에 의거하여 피치검출부(120)에서 검출된 피치주파수에 대한 미디노트를 도출하고, 미디노트출력부(140)는 미디노트변환부(130)에서 도출된 미디노트를 출력한다.
이 때, 도 1에서는 미디변환정보를 테이블 형태로 저장하는 경우에 대한 예를 나타내었지만, 미디변환정보는 테이블 형태가 아닌 함수형태로 표시하는 것도 가능하다. 따라서, 이 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치는 미디변환테이블저장부(170)가 아닌 조 및 음계의 값을 입력으로 받아 해당되는 피치주파수 범위를 생성하는 함수를 포함하는 '미디변환정보저장부'로 구성되어야 하며, 미디변환테이블선택부(160)은 그 '미디변환정보저장부'에 저장된 미디변환정보(예컨대, 함수)를 선택하는 '미디변환정보선택부'로 구성되어야 할 것이다. 한편, 미디변환정보가 함수 형태로 주어지는 경우 그 함수는 각 조별로 다른 피치범위를 처리할 수 있도록 구성하여야 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출방법에 대한 처리 흐름도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 미디노트를 도출하기 위해, 우선, 음계별 미디변환테이블을 각각 생성하여 미디변환테이블 저장부(170)에 저장한다(s110). 즉, 음계별 미디변환테이블 생성을 위해, 한 옥타브 내의 음계의 수에 따라 각 음에 포함되는 피치주파수 범위를 다르게 설정하고, 음계별로 다르게 설정된 음별 피치주파수 범위에 의거하여 음계별 미디변환테이블을 각각 생성한다. 이 때, 음계는 도 1을 참조한 설명에서도 언급된 바와 같이 일반적으로 12음계, 7음계 및 5음계로 나눌 수 있으므로, 그 음계 및 조에 따라 미디변환테이블을 각각 생성한다.
그리고, 사용자 인터페이스부(150)를 통해 사용자가 원하는 음계를 선택하면(s120), 미디변환테이블선택부(160)는 그 선택된 음계정보에 의거하여 미디변환테이블 저장부(170)에 저장된 미디변환테이블 중 미디변환을 위한 미디변환테이블을 선택한다.
또한, 외부에서 디지털음향이 입력되면(s130), 피치검출부(120)는 그 디지털음향으로부터 피치주파수를 검출하고(s140), 미디노트변환부(130)는 상기 음계정보에 의해 선택된 미디변환테이블에 의거하여 상기 피치주파수에 해당되는 미디노트를 도출하여(s150 내지 s170), 미디노트출력부(140)를 통해 출력한다(s180).
이 때, 미디노트 변환부(130)는 선택된 음계에 따라(s150), 7음계가 선택되었으면 7음계용 미디변환테이블에 의해 해당 피치주파수를 미디노트로 변환하고(s160), 12음계가 선택되었으면 12음계용 미디변환테이블에 의해 해당 피치주파수를 미디노트로 변환한다(s170). 한편, 도면에는 도시되지 않았지만, 만약 국악과 같이 5음계를 사용하는 음악을 미디노트로 변환하기 위해, 5음계가 선택되었으면 5음계용 미디변환테이블에 의해 해당 피치주파수를 미디노트로 변환한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치는 디지털음향입력부(210), 피치검출부(220), 상대적피치계산부(230), 미디노트변환부(240), 미디노트출력부(250) 및 미디변환테이블저장부(260)를 포함한다.
디지털음향입력부(210)는 외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하고, 피치검출부(220)는 디지털음향입력부(210)에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출한다.
한편, 상대적피치계산부(230)는 미디노트출력부(250)의 출력신호를 참조하여 피치검출부(220)에서 검출된 피치주파수의 상대적피치주파수를 계산하여 미디노트변환부(240)로 출력한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상대적피치계산부(230)는 이전프레임에서 도출된 이전피치주파수(PFP)가 있는 경우, 현재프레임에서 도출된 현재피치주파수(PFC)와 상기 이전피치주파수(PFP)의 차이에 의해 현재피치주파수(PFC)의 상대적높이(R)를 산출한 후, 미디노트출력부(250)로부터 이전미디노트정보(NTP)를 제공받아 그 이전미디노트정보(NTP)와 상대적높이(R)의 합으로 현재프레임의 상대적피치주파수(PFR)를 산출한다.
한편, 미디변환테이블저장부(260)는 음별 피치주파수 범위에 의거한 미디변환테이블을 저장하고, 미디노트변환부(240)는 미디변환테이블저장부(260)에 저장된 미디변환테이블에 의거하여 상대적피치계산부(230)에서 계산된 상대적피치주파수에 대한 미디노트를 도출한다.
미디노트출력부(250)는 미디노트 변환부(240)에서 도출된 미디노트를 출력한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출방법에 대한 처리 흐름도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 안정화된 미디노트를 도출하기 위해, 우선, 외부로부터 디지털신호가 입력되면(s210), 피치검출부(220)는 그 디지털 신호를 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출한다(s220).
그리고, 이전프레임에서 도출된 이전피치주파수가 있는 경우, 상대적피치계산부(230)는 현재프레임에서 현재피치주파수에 대한 상대적 피치주파수를산출한다(s230).
그러면, 미디노트변환부(240)는 미디변환테이블저장부(260)에 저장된 미디변환테이블에 의거하여, 상대적피치주파수를 미디노트로 변환하고(s240), 미디노트출력부(250)는 그 미디노트를 출력한다(s250).
도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 상대적 피치 도출 과정(s230)에 대한 처리 흐름도이다. 도 5a를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따라 상대적 피치를 도출하기 위해서는 우선, 현재피치주파수와 이전피치주파수의 차이에 의해 현재피치주파수의 상대적높이를 산출하고(s231), 이전프레임에서 도출된 이전미디노트와 그 상대적높이의 합으로 상대적피치주파수를 산출한다(s232).
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출장치는 디지털음향입력부(310), 피치검출부(320), 상대적피치계산부(330), 미디노트변환부(340), 미디노트출력부(350), 사용자인터페이스부(360), 미디변환테이블선택부(370), 미디변환테이블저장부(380), 미디음악출력제어부(390) 및 미디음악 저장부(400)를 포함하여 구성된다.
디지털음향입력부(310), 피치검출부(320), 미디노트출력부(350), 사용자인터페이스부(360), 미디변환테이블선택부(370) 및 미디변환테이블저장부(380)는 도 1을 참조한 설명에서 언급된 각 장치들의 동작과 유사하고, 상대적피치계산부(330)와 미디노트변환부(340)는 도 4를 참조한 설명에서 언급된 각 장치들의 동작과 유사하므로 구체적인 동작설명은 생략한다.
한편, 미디음악출력제어부(390)는 사용자 인터페이스부(360)를 통해 입력된 신호에 의해 미디음악 저장부(400)에 저장된 미디음악 및 기준음을 선택하여 출력하도록 외부 출력장치를 제어하는데, 이는, 연주자에게 기 설정된 소정의 기준음(예컨대, 'C4음' 등)에 대한 정확한 음 높이를 제공함으로써, 실제연주음이 흔들림이나 연주자의 음감 오류로 인한 오류음을 방지하도록 하여 결과적으로 안정화된 미디노트를 도출하도록 하기 위함이다.
한편, 상기 제1 실시예 및 제2 실시예를 통합하여 수행하는 것이 가능한데, 도 7에 그러한 처리 과정이 나타나 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안정화된 미디노트 도출방법에 대한 처리 흐름도이다. 즉, 도 7은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 미디노트 도출방법을 통합한 미디노트 도출방법의 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따라 안정화된 미디노트를 도출하기 위해서는 우선, 도 2에 도시된 바와 같이 음계별 미디변환테이블을 각각 생성하고(s310), 외부조작신호에 의해 음계가 선택되면(s320) 그 음계정보에 의거하여 필요한 미디변환테이블을 선택한다. 그리고, 외부에서 디지털음향이 입력되면(s330), 그 디지털음향으로부터 피치주파수를 검출한 후(s340), 그 피치주파수에 대한 상대적피치를 산출한다(s350). 이 때, 상대적피치산출 과정(s350)은 도 5a에 도시된 바와같다.
이와 같이 현재 프레임에 대한 상대적피치주파수가 산출되었으면, 상기 선택된 미디변환테이블에 의거하여 상기 상대적피치주파수에 해당되는 미디노트를 도출하여(s360 내지 s380), 출력한다(s390).
즉, 7음계용 미디변환테이블이 선택되었으면 그 7음계용 미디변환테이블에 의해 상기 상대적피치주파수를 미디노트로 변환하고(s370), 12음계용 미디변환테이블이 선택되었으면 그 12음계용 미디변환테이블에 의해 상기 상대적피치주파수를 미디노트로 변환한다(s380). 한편, 이 경우도 도 3의 예에서와 마찬가지로 도면에는 도시되지 않았지만, 만약 국악과 같이 5음계를 사용하는 음악을 미디노트로 변환하기 위해, 5음계가 선택되었으면 5음계용 미디변환테이블에 의해 해당 피치주파수를 미디노트로 변환한다.
한편, 도 1 내지 도 7의 예에서 '미디변환정보'가 테이블형태로 제공되는 경우에 대하여 설명하였으나, 이러한 '미디변환정보'는 테이블 형태가 아닌 다른 형태(예컨대, 함수형태 등)로 제공되는 것도 가능하다. 따라서, 도 1 내지 도 7에 있어서, '미디변환테이블'로 표현된 모든 부분은 '미디변환정보'로 표현하는 것이 가능한 것이다.
이상의 설명은 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며 첨부한 특허청구범위 내에서 다양하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 안정화된 미디노트 도출방법 및 그 장치는 한 옥타브를 7음계로 구분하여 한 옥타브내의 음 간격을 넓히고, 그에 따라 음별 피치주파수범위를 설정한 미디변환테이블에 의거하여 미디노트를 도출함으로써, 실제연주음의 흔들림으로 인한 미디노트 도출오류를 줄일 수 있고, 실제연주음간 상대적 높이를 이용하여 미디노트를 도출함으로써 해당 연주자가 계속하여 실제음보다 반음을 낮게 부르거나, 높게 부르는 경우 이로 인해 발생되는 미디노트 도출오류를 줄일 수 있다. 따라서, 실제연주음으로부터 보다 정확한 미디데이터를 도출할 수 있고, 이로 인해 음악인식 기술 및 미디 기술을 실용음악에 보다 효과적으로 활용할 수 있다는 특징이 있다.

Claims (6)

  1. 한 옥타브 내의 음계의 수 및 조에 따라 각 음에 포함되는 피치주파수 범위를 다르게 설정하고, 음계 및 조별로 다르게 설정된 음별 피치주파수 범위에 의거하여 음계 및 조별 미디변환정보들을 각각 생성하는 제1 과정과,
    외부 조작신호에 의거한 음계 및 조의 선택정보에 의거하여 상기 미디변환정보들 중 미디변환을 위한 미디변환정보를 선택하는 제2 과정과,
    외부에서 디지털음향이 입력되면, 그 디지털음향으로부터 피치주파수를 검출하는 제3 과정과,
    상기 제2 과정에서 선택된 미디변환정보에 의거하여 상기 피치주파수에 해당되는 미디노트를 도출하여 출력하는 제4 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미디노트 도출방법.
  2. 외부로부터 입력되는 디지털 신호를 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 제1 과정과,
    이전프레임에서 도출된 이전피치주파수가 있는 경우, 현재프레임에서 도출된 현재피치주파수와 상기 이전피치주파수의 차이에 의해 현재피치주파수의 상대적높이를 산출하는 제2 과정과,
    이전프레임에서 도출된 미디데이터와 상기 상대적높이의 합으로 현재프레임의 상대적피치주파수를 산출하는 제3 과정과,
    상기 상대적피치주파수를 미디노트로 변환하여 출력하는 제4 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 미디노트 도출방법.
  3. 한 옥타브를 구분하는 음계 및 조별로 다르게 설정된 음별 피치주파수 범위에 의거한 음계 및 조별 미디변환정보들을 저장하는 미디변환정보저장부와,
    외부 조작신호에 의해 상기 미디변환정보저장부에 저장된 음계 및 조별 미디변환정보들 중 미디변환을 위한 하나의 미디변환정보를 선택하는 미디변환정보선택부와,
    외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하는 디지털음향입력부와,
    상기 디지털음향입력부에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 피치검출부와,
    상기 미디변환정보선택부에서 선택된 미디변환정보에 의거하여 상기 피치검출부에서 검출된 피치주파수에 대한 미디노트를 도출하는 미디노트 변환부와,
    상기 미디노트 변환부에서 도출된 미디노트를 출력하는 미디노트 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미디노트 도출장치.
  4. 외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하는 디지털음향입력부와,
    상기 디지털음향입력부에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 피치검출부와,
    상기 피치검출부에서 검출된 피치주파수의 상대적피치주파수를 계산하는 상대적피치계산부와,
    음별 피치주파수 범위에 의거한 미디변환정보를 저장하는 미디변환정보저장부와,
    상기 미디변환정보저장부에 저장된 미디변환정보에 의거하여 상기 상대적피치계산부에서 계산된 상대적피치주파수에 대한 미디노트를 도출하는 미디노트변환부와,
    상기 미디노트 변환부에서 도출된 미디노트를 출력하는 미디노트출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미디노트 도출장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 상대적피치계산부는
    이전프레임에서 도출된 이전피치주파수가 있는 경우, 현재프레임에서 도출된 현재피치주파수와 상기 이전피치주파수의 차이에 의해 현재피치주파수의 상대적높이를 산출한 후, 상기 미디노트출력부로부터 이전미디노트정보를 제공받아 그 이전미디노트정보와 상기 상대적높이의 합으로 현재프레임의 상대적피치주파수를 산출하는 것을 특징으로 하는 미디노트 도출장치.
  6. 외부에서 연주되는 음악을 디지털음향으로 변환하여 입력하는 디지털음향입력부와,
    상기 디지털음향입력부에서 출력되는 디지털신호로부터 소정시간단위의 프레임별 주파수성분으로 분해한 후, 시간의 흐름에 따라 프레임별 피치주파수를 검출하는 피치검출부와,
    음별 피치주파수 범위에 의거한 미디변환정보를 저장하는 미디변환정보저장부와,
    상기 미디변환테이블 저장부에 저장된 미디변환테이블에 의거하여 상기 피치검출부에서 검출된 피치주파수에 대한 미디노트를 도출하는 미디노트변환부와,
    상기 미디노트 변환부에서 도출된 미디노트를 출력하는 미디노트출력부와,
    외부 조작신호에 의해 선택된 미디음악 및 기준음을 출력하도록 외부 출력장치를 제어하는 미디음악출력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미디노트 도출장치.
KR10-2002-0002407A 2002-01-16 2002-01-16 음떨림 및 음감오류에 기인하는 오인식을 줄이기 위한 미디노트 도출방법 및 그 장치 KR100444930B1 (ko)

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