KR100451328B1 - 음성에대해비브라토를부가한장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 비브라토 부가장치는, 가성에 비브라토를 부가할 경우에, 비브라토가 계속 부가되는 것을 방지함과 동시에, 필요한 곳에만 비브라토를 부가하도록 구성되어 있다. 따라서, 음성신호는 비브라토 회로(1)에 입력되는 동시에 음성신호의 특징을 검출하는 검출회로(2)에 입력된다. 검출회로(2)에서는 입력된 음성신호의 음량 혹은 음정이 거의 일정하게 된 경우에만 플래그를 세트한다. 비브라토 회로(1)는 플래그가 세트된 때만 비브라토를 부가하도록 구성되어 있다.

Description

음성에 대해 비브라토를 부가한 장치{DEVICE FOR ADDING VIBRATO TO SINGING VOICE}

본 발명은 가라오케 등에 바람직하게 이용되며, 음성신호에 대하여 비브라토(vibrato) 효과를 부가하는 비브라토 부가장치에 관한 것이다.

종래의 비브라토효과 부가장치가 실용실안 공개 평성 5-84999 호 공보에 개시되며, 도 7에 도시된다. 이하, 종래의 비브라토효과 부가장치에 대하여 설명한다.

트레몰로(tramolo) 발진기(101)는 수 Hz의 초저주파수 신호를 발생한다. 이 주파수는 트레몰로 주파수 콘트롤러(103)에 의해 조정된다. 발생된 신호는 볼륨 콘트롤러(102)에 의해서 진폭이 조정되어, 주파수변조·음량변조 블럭(100)으로 송출된다. 주파수변조·음량변조 블럭(100)은 입력된 음성파의 주파수 및 음량을 변조하여 출력한다. 볼륨 콘트롤러(102) 및 트레몰로 주파수 콘트롤러(103)의 제어 노브(nob) 2개를 노래에 맞추어 수동으로 조작함으로써, 필요한 부분에 적당한 비브라토 및 트레몰로를 부가할 수 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 구성에서는, 볼륨 콘트롤러(102) 및 트레몰로 주파수 콘트롤러(103)를 수동으로 조작해야 하므로, 노래에만 전념할 수가 없었다.특히, 수동으로 설정한 레벨, 주파수에서의 트레몰로·비브라토가 부과되기 때문에, 예를들면, 곡을 부르기 시작하거나 음정변화가 빠른 선율을 노래할 경우에는 조작이 번잡해짐에 따라, 본래의 목적인 노래에 전념할 수 없다는 문제점이 있었다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 비브라토 부가장치의 구성을 도시한 블럭도

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 비브라토 부가장치의 구성을 도시한 블럭도

도 3은 도 1에 도시한 비브라토 회로(1) 및 검출회로(2)의 구체적인 예를 도시한 블럭도

도 4는 도 3에 도시한 저주파 발진기(12)의 구체적인 예를 도시한 블럭도

도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 비브라토 부가장치의 구성을 도시한 블럭도

도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 비브라토 부가장치의 구성을 도시한 블럭도

도 7은 종래의 비브라토 부가장치를 도시한 블럭도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 비브라토 회로 2 : 검출회로

3, 10 : 지연회로 11 : 전압제어형 발진기

12 : 저주파 발진기 13 : 정류 회로

16 : 비교기

상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, 음성신호를 수신하여 수신된 음성신호의 특징을 검출하는 검출수단과, 검출수단의 검출결과에 기초하여, 음성신호에 대하여 비브라토를 부가하는 비브라토 부가수단을 구비하되, 검출수단이 음성신호의 특징을 검출한 후, 소정시간 지연시켜 음성신호에 대해 비브라토를 부가하도록 하고, 검출수단이 음성신호의 주기 혹은 진폭레벨이 거의 일정하게 된 것을 검출하거나 혹은 음성신호의 유무를 검출하도록 하며, 비브라토 부가수단은 클럭신호를 발생하는 발진기와, 클럭신호에 기초하여, 입력되는 음성신호를 지연시키는 지연기로 이루어지고, 검출수단이 클럭신호의 주파수를 변화시키도록 하며, 발진기가 저주파신호를 발생하는 저주파 발진기와 저주파신호에 기초하여 발진주파수를 결정하는 전압제어형 발진기로 구성되고, 검출수단의 출력에 기초하여, 저주파 발진기의 출력레벨을 제어하도록 구성되어 있다.

또한, 본 발명은 비브라토 부가수단의 출력신호와 음성신호를 가산하여 출력하거나 또는 클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생수단과, 클럭신호에 기초하여, 입력되는 음성신호에 대하여 에코를 부가하는 에코수단과, 클럭신호 발생수단이 발생하는 클럭신호의 주기를 제어하는 제어수단을 구비한다.

본 발명으니 음성신호를 수신하여 음성신호의 특징을 검출하는 검출수단과, 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 음성신호에 비브라토를 부가하는 비브라토 부가수단을 구비함으로써, 비브라토를 원하는 몇 곳에만 부가할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 검출수단이 음성신호의 특징을 검출한 후, 소정시간 지연시켜서 상기 음성신호에 비브라토를 부가하도록 구성함으로써, 실제의 프로가수가 부르는 것 같은 톤이 긴 부분(long tone)에 조금 지연되도록 비브라토를 부가할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 검출수단이 음성신호의 주기가 거의 일정하게 된 것을 검출하도록 함으로써, 자음 부분, 음정이 변화하고 있는 부분, 또는 이미 비브라토가 부가되어 있는 경우에는 비브라토를 부가하지 않고, 원하는 부분에만 비브라토를 부가할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면, 검출수단이 음성신호의 진폭레벨이 거의 일정하게 된 것을 검출하도록 함으로써, 무성자음과 같이 음량변화가 큰 곳, 혹은 음정변화가 큰 곳(이 경우도 음량변화가 커지는 경우가 많다)에서는 비브라토를 부가하지 않고, 음량변화가 적은 톤이 긴 부분이나 음정변화가 완만한 부분에만 비브라토를 부가할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 검출수단이 음성신호의 유무를 검출하도록 함으로써, 악구(phrase)의 시작부분에 비브라토가 부가되는 것을 방지할 수 있다.

또, 본 발명에 따르면, 비브라토 부가수단을, 클럭신호를 발생하는 발진기와, 이 클럭신호에 기초하여 입력된 음성신호를 지연시키는 지연기로 구성하고, 검출수단의 출력에 기초하여, 클럭신호의 주파수를 변화시키도록 함으로써, 클럭신호의 주파수가 변화함에 따라 지연기에 의한 음성신호의 지연시간이 변화되어 주파수변조가 가해질 수 있다.

게다가, 본 발명에 따르면, 발진기를, 저주파신호를 발생하는 저주파 발진기와, 저주파신호에 기초하여 발진주파수를 결정하는 전압제어형 발진기로 구성하고, 검출수단의 출력에 기초하여, 저주파 발진기의 출력레벨을 제어하도록 함으로써, 전압제어형 발진기의 발진주파수를 검출수단의 출력에 의해 비브라토를 부가하고 싶은 곳에서만 변화시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 저주파 발진기를, 저주파 발진부와, 검출수단에 기초하여, 저주파 발진부의 출력레벨을 제어하는 레벨제어부와, 저역통과 필터로 구성하고, 저역통과 필터의 차단주파수를 저주파신호의 주파수와 거의 동일하게 구성함으로써, 비브라토가 빠르게 부가되고, 또한 항상 중심주파수부터 개시될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 비브라토 부가수단의 출력과 음성신호를 가산하여 출력하는 가산수단을 구비함으로써, 음성신호의 고조파 성분을 제거하여 주파수변조 및 진폭변조가 가능하다.

또한 본 발명에 따르면, 클럭신호 발생수단과, 클럭신호에 기초하여, 입력되는 음성신호에 대하여 에코를 부가하는 에코수단과, 클럭 발생수단으로부터 발생되는 클럭신호의 주기를 제어하는 제어수단을 구비함으로써, 에코수단의 클럭신호의 주기의 변동에 따라 비브라토효과가 얻어져, 에코와 함께 비브라토를 부가할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 비브라토 부가장치의 기본적 구성을 도시한 블럭도이다. 비브라토 회로(1)는 예를들면, 후술하는 바와 같은 지연회로를 이용할 수도 있고, 또한 가라오케 등에서 사용되고 있는 DSP(디지탈 신호처리 LSI)를 이용한 키-콘트롤러(key-controller)를 이용할 수도 있다. 검출회로(2)의 출력에 따라서 비브라토가 온/오프되도록 구성되어 있다. 검출회로(2)는 음성신호의 특징을 추출하여, 소정의 특징이 검출되면 플래그(flag)를 세트하고, 이 플래그가 세트되면, 비브라토 회로(1)는 입력된 음성신호에 비브라토를 부가한다. 여기서, 검출회로(2)는 예를들면 음성신호의 주기가 일정하게 된 것을 검출하거나, 또는 그의 출력레벨이 일정하게 된 것을 검출하도록 구성될 수 있으며, 전자의 경우에는, FM복조기를 이용하여, 출력변동이 없어지는 곳에서 플래그를 세트하도록 구성하고, 후자의 경우에는, 입력신호를 정류회로 및 저역통과 필터를 순차적으로 통과시켜서, 출력변동이 없어지는 곳에서 플래그를 세트하도록 구성하면 된다.

일반적으로, 비브라토는 음정이 일정한 곳이나 혹은 음정이 서서히 변화하고 있더라도 그 음량변화가 적은 곳에 부가되는데, 이와 같이 구성함으로써 비브라토가 계속 부가되지 않고 필요한 곳에만 효과적으로 비브라토를 부가할 수 있다.

(실시예 2)

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 비브라토 부가장치의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 2에 있어서, 검출회로의 출력은 지연기(도면에서는 τ로 표기)(3)를 통하여 비브라토 회로(1)에 입력된다. 여기서, 지연회로(3)는, 검출회로(2)가 플래그를 세트한 경우, 일정시간(예를들면, 0.3ms) 지연 후 비브라토 회로(1) 신호를 인가한다. 역으로, 검출회로(2)가 플래그를 리셋한 경우에는, 바로 비브라토 회로(1)에 그 상태를 전달하도록 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 비브라토가 계속 부가되는 것을 막을 수 있고, 예를들면 노래의 롱 톤(long tone)이 된 후 조금 지연되어 비브라토가 부가되므로써 보다 자연스러운 비브라토를 부가할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시한 비브라토 회로(1) 및 검출회로(2)의 구체적인 구성을 도시한 블럭도이다. 또, 도 2에 도시된 비브라토 회로(1) 및 검출회로(2)도 마찬가지의 구성이다. 도 3을 참조하면, 비브라토 회로(1)는 지연회로(10), 전압제어형 발진기(VCO)(11) 및 저주파 발진기(LFO)(12)로 구성되어 있다.

우선, 비브라토 회로(1)의 동작에 대해서 설명한다. 저주파 발진기(12)가 발생시키는 저주파신호(여기에서는, 6Hz의 정현파신호를 발생한다)의 전압에 의해, 전압제어형 발진기(11)는 그 전압으로 변조된 클럭신호를 발생한다. 이 클럭신호의 주파수에 의해 결정되는 지연시간만큼 지연회로(10)가 입력되는 음성신호를 지연시켜 출력한다. 여기서, 지연회로(10)에 입력되는 클럭신호는 6Hz로 주파수변조되어 있기 때문에, 지연회로(10)로부터 출력되는 음성신호도 6Hz로 주파수로 주파수변조되어, 음성신호에 6Hz의 비브라토가 부가된다.

검출회로(2)는 정류회로(13), 2 종류의 저역통과 필터(14, 15) 및 비교기(16)로 구성되어 있다. 본 실시예에서, 저역통과 필터(14)는 차단주파수가5Hz 정도의 것을 이용하고 있고, 음성신호의 음량의 평균값 레벨을 검출한다. 저역통과 필터(15)는 차단주파수가 500Hz 정도의 것을 이용하고 있고, 유성자음과 파열음을 검출한다. 비교기(16)는 저역통과 필터(14)로부터의 출력과 저역통과 필터(15)로부터의 출력을 비교하여 음량이 크게 변화된 출력을 검출한다.

또한, 본 실시예에서는, 정류회로(13)의 출력을 저역통과 필터(14, 15)를 이용하여 이들 각 출력을 비교하도록 하였는데, 저역통과 필터(15) 대신에 500Hz 정도의 차단주파수를 가지는 저역통과 필터와 50Hz 정도의 차단주파수를 가지는 고역통과 필터와 양파(兩波)정류회로를 서로 직렬로 접속한 것을 이용하면, 소레벨에서 대레벨로의 음량변화 뿐만아니라 대레벨에서 소레벨로의 음량변화도 검출할 수 있게 되어 더욱 효과적인 비브라토를 부가할 수 있게 된다.

이와 같이 해서 음량이 크게 변화하면, 비교기(16)는 플래그를 로우로 리세트하므로 저주파 발진기(12)는 발진동작을 정지하고, 전압제어형 발진기(11)의 출력주파수가 일정해짐에 따라 비브라토는 부가되지 않는다. 또한, 일정시간동안 음량이 변화하지 않으면, 플래그가 세트되므로 저주파 발진기(12)는 발진동작을 개시하고, 전압제어형 발진기(11)의 출력주파수가 변화하므로 비브라토가 부가된다.

또한, 전술한 실시예에서는 음량의 변화를 검출하여 비브라토의 온/오프를 제어하도록 구성했는데, 간단히 음성신호의 유무를 검출하여 비브라토의 온/오프를 제어하도록 구성해도 좋다. 이 경우에는, 검출회로(2)에 내장된 정류회로(13)의 출력을 직접 비교기(16)의 한쪽 입력단자에 제공하고, 다른 입력단자에는 미소한 레벨(무음성일 경우의 레벨보다 조금 높은 레벨)을 제공하면 된다.

도 4는 저주파 발진기(12)의 구체적인 구성을 도시한 블록도로서, 발진회로(21)는 6Hz의 신호를 발생한다. 이것은, 예를들면 무안정 멀티바이브레이타에 대응되고, 제어입력으로서의 플래그가 로우로 리셋되면 발진동작을 정지시킬 수 있도록 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 발진을 정지하면 출력이 로우레벨이 되도록 구성되어 있다. 바이어스 발생기(도면에서는, 바이어스로 표시됨)(24)는 플래그가 리셋되면, 자신이 발생하고 있는 신호의 평균레벨을 발생하고, 플래그가 세트되면 로우레벨의 신호를 출력한다. 필터(23)은 6 Hz의 차단주파수를 가지는 저역통과 필터이다. 발진회로(21)의 출력과 바이어스 발생기(24)의 출력이 아날로그 가산기(22)에 의해 가산되어 출력되기 때문에, 플래그의 상태에 관계없이 필터(23)에 공급되는 신호의 오프셋(offset) 레벨은 변화하지 않게 된다. 또한, 필터(23)의 차단주파수가 발진회로(21)로부터 발생되는 신호주파수와 거의 동일하게 설정되어 있기 때문에, 플래그 변화 타이밍에 따른 필터(23)의 출력 변화도 완만해져, 전압제어형 발진기(11)로부터 발생되는 클럭신호가 급속하게 변화하여 가성의 음정이 급속히 변화하는 종래의 문제점도 발생하지 않는다.

(실시예 3)

도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 비브라토 부가장치의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 5는, 도 1에 도시한 비브라토 부가장치에 있어서 아날로그 가산기(31)를 부가하여 본래의 음성신호와 비브라토가 부가된 음성신호를 가산하도록 구성한 것이다. 이와 같이 구성함으로써, 예를들면 가라오케를 연주할 경우에 2중창 효과를얻을 수 있고, 노래부르는 사람이 자신의 본래 음성을 들을 수 있어, 보다 쉽게 노래할 수 있는 효과가 있다.

(실시예 4)

도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 비브라토 부가장치의 구성을 도시한 블럭도이다.

도 6은 지연회로(32)와 아날로그 가산기(31)로 구성되는 에코회로(30)에 비브라토를 부가할 수 있도록 구성한 것으로, 에코회로(30)에 인가되는 클럭 신호를 전압제어형 발진기(11)에 의해 발생하고 저주파 발진기(12)에서 변조하도록 구성한 것이다. 이와 같이 구성함으로써 음성신호에 에코 및 비브라토를 동시에 부가할 수 있다.

또, 전술한 실시예에서, 비브라토 부가장치로의 입력을 음성신호로 했는데, 음성신호 외에 전자기타와 같은 전자악기로부터의 전기신호로 해도 좋다.

따라서, 본 발명에 따르면, 음성의 특징을 추출하고 이 추출결과에 기초하여 비브라토를 제어하도록 구성하였기 때문에, 비브라토가 계속 부가되는 등의 문제점을 야기시키지 않고, 본래 필요한 곳에만 자동적으로 비브라토를 부가할 수 있고, 또한 비브라토의 온/오프를 용이하게 스위칭할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (8)

1. 입력된 음성신호의 주기가 거의 일정하게 되었는지를 검출하는 검출수단과,

   상기 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 음성신호에 대해 비브라토를 부가하는 수단을 구비하되,

   상기 비브라토를 부가하는 수단은,

   상기 검출수단의 상기 검출결과에 기초하여 변화하는 주파수를 가지는 클럭신호를 발생하는 발진기와,

   상기 클럭신호의 상기 주파수에 기초하여 결정된 지연시간만큼 상기 입력되는 음성신호를 지연시키는 지연기

   를 포함하는 비브라토 부가장치.
2. 입력된 음성신호의 진폭레벨이 거의 일정하게 되었는지를 검출하는 검출수단과,

   상기 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 음성신호에 대해 비브라토를 부가하는 수단을 구비하되,

   상기 비브라토를 부가하는 수단은,

   상기 검출수단의 상기 검출결과에 기초하여 변화하는 주파수를 가지는 클럭신호를 발생하는 발진기와,

   상기 클럭신호의 상기 주파수에 기초하여 결정된 지연시간만큼 상기 입력되는 음성신호를 지연시키는 지연기

   를 포함하는 비브라토 부가장치.
3. 입력된 음성신호의 유무를 검출하는 검출수단과,

   상기 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 음성신호에 대해 비브라토를 부가하는 수단을 구비하되,

   상기 비브라토를 부가하는 수단은,

   상기 검출수단의 상기 검출결과에 기초하여 변화하는 주파수를 가지는 클럭신호를 발생하는 발진기와,

   상기 클럭신호의 상기 주파수에 기초하여 결정된 지연시간만큼 상기 입력되는 음성신호를 지연시키는 지연기

   를 포함하는 비브라토 부가장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 발진기는,

   상기 검출수단의 상기 검출결과에 기초하여 레벨이 변화하는 제 1 저주파 신호를 발생하는 저주파 발진기와,

   상기 클럭신호를 발생하고, 상기 제 1 저주파 신호에 기초하여 상기 클럭신호의 상기 주파수를 결정하는 전압 제어형 발진기

   를 포함하는 비브라토 부가장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 저주파 발진기는,

   제 2 저주파 신호를 발생하는 저주파 발진부와,

   상기 검출수단의 상기 검출결과에 기초하여 상기 저주파 발진부가 출력하는 상기 제 2 저주파 신호의 평균레벨을 제어하는 레벨 제어부와,

   상기 레벨 제어부의 출력 중 상기 제 2 저주파 신호의 기본 주파수 이하의 주파수 성분만을 통과시켜 상기 제 1 저주파 신호로서 출력하는 저역통과필터

   를 포함하는 비브라토 부가장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 비브라토를 부가하는 수단의 출력과 상기 음성신호를 가산하여 출력하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비브라토 부가장치.
7. 비브라토 부가장치에 있어서,

   클럭신호를 발생하는 클럭신호 발생수단과,

   상기 클럭신호에 기초하여, 입력되는 음성신호에 대하여 에코를 부가하는 에코수단과,

   상기 클럭신호 발생수단이 발생하는 클럭신호의 주기를 제어하는 수단

   을 구비한 것을 특징으로 하는 비브라토 부가장치.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 검출수단의 상기 검출결과를 소정 시간 지연시켜서 상기 비브라토를 부가하는 수단에 입력하는 지연기를 더 포함하는 비브라토 부가장치.

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