KR100465754B1 - Device For Digital Composition Through Midi-Microphone - Google Patents

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Abstract

본 발명은 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기에 관한 것으로, 음악 신호와 사람의 육성 및 악기에서 나오는 실제소리를 수거하여 웨이브 신호를 출력하는 음향 수거부(10)와, 음향 수거부(10)로부터 출력되는 아날로그 웨이브 신호를 증폭하는 증폭부(20), 가청 주파수 범위와 가성 주파수 대역의 범위를 벗어나는 신호음을 소거하는 밴드패스 필터(30), 음원 이외에 들어오는 잡음으로 음원이 없을 때에도 발생할 수 있는 전기적 노이즈를 제거하는 화이트 노이즈 필터(40), 잡음이 제거된 음원에서 가장 진폭이 높은 주파수만을 검출하여 아날로그 신호로 출력하는 스팩트럼 분석부(50), 스팩트럼 분석부(50)를 통해 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 음의 높이, 세기, 길이를 측정하는 엔코더(60) 및 상기 엔코더(60)로부터 측정된 음의 높이, 세기, 길이를 미디 프로토콜 화하여 미디 신호를 출력하는 마이크로 프로세서(70)를 통해 출력되는 미디 신호를 근거로 실시간 연주와 저장 및 편집하여 해당 소리를 악보로 출력하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a digital composer using a microphone, the sound collector 10 for outputting a wave signal by collecting the music signal and the actual sound from the human development and musical instruments, and is output from the sound collector 10 An amplifier 20 for amplifying an analog wave signal, a bandpass filter 30 for canceling a signal sound outside an audible frequency range and a range of a pseudo frequency band, and removing electrical noise that may occur even when there is no sound source due to noise other than the sound source. The white noise filter 40, the spectrum analyzer 50 for detecting only the frequency having the highest amplitude in the noise source from which the noise is removed, and outputting it as an analog signal, and the analog signal output through the spectrum analyzer 50 as a digital signal. The encoder 60 and the height of the sound measured from the encoder 60 by measuring the height, intensity, and length of the sound, Group, storage and real time performance on the basis of the MIDI signal to the MIDI protocol, the length of screen output through the microprocessor 70 to output the MIDI signal and editing is characterized by outputting a sound corresponding to the music.

따라서, 본 발명은 미디마이크에서 출력되는 미디 데이터를 다른 미디 하드웨어에 입력하여 실시간 연주는 물론 저장 및 편집도 가능하고 그 소리를 악보로 출력할 수 있도록 된 것이다.Therefore, the present invention is to input the MIDI data output from the MIDI microphone to other MIDI hardware to enable real-time performance as well as to store and edit, and to output the sound as a score.

Description

미디마이크를 이용한 디지털 작곡기{Device For Digital Composition Through Midi-Microphone}Digital composer using MIDI microphones {Device For Digital Composition Through Midi-Microphone}

본 발명은 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미디마이크를 통해 들어오는 모든 단선율의 음악 신호를 미디 데이터로 변환함으로써, 실시간 연주는 물론 저장 및 편집도 가능하고 그 소리를 악보로 출력할 수 있도록 된 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기에 관한 것이다.The present invention relates to a digital composer using a MIDI microphone, and more particularly, by converting a music signal of all monophonic ratios inputted through the MIDI microphone into MIDI data, real-time performance as well as storage and editing can be performed, and the sound is output as a score. It is about a digital composer using a MIDI microphone that can be done.

일반적으로, 미디입력장치인 미디 키보드는 각 건반마다 부착되어 있는 스위치와 속도센서로부터 음높이 데이터와 음의 세기 데이터를 얻고 음과 음 사이의 연이어지는 음은 피치벤더로부터 데이터를 얻는다.In general, a MIDI keyboard, a MIDI input device, obtains pitch data and intensity data from a switch and a speed sensor attached to each key, and data from a pitch vendor for successive notes between notes.

이 데이터들은 내장된 마이크로 프로세서에 의해 미디 규약에 따른 신호 데이터로 변화되어 출력된다. 이 출력 데이터는 음향합성기인 신디사이저로 보내어져 오디오 신호로 변환될 수 있고 또 저장 및 편집기인 시퀀서로 또는 악보출력기 컴퓨터로 보내어 질 수 있다. 일반적으로 신디라고 부르는 전자키보드는 미디 입력장치로서의 미디키보드와 음향합성기로서의 신디사이저가 함께 있는 경우가 대부분이다.These data are converted into signal data according to MIDI protocol by the embedded microprocessor and outputted. This output data can be sent to a synthesizer, an acoustic synthesizer, converted to an audio signal, and sent to a sequencer, a storage and editor, or to a music output computer. In general, an electronic keyboard called a synth usually includes a MIDI keyboard as a MIDI input device and a synthesizer as a sound synthesizer.

그러나, 종래의 신디 키보드 또는 관악기 콘트롤러는 화음을 만들 수 있는 장점이 있는데 반하여, 악기를 전문으로 다루는 사람만이 제대로 작동할 수 있는 작동성이 매우 어렵고, 휴대가 불편하여 취급에 각별한 주의가 요구됨과 더불어 가격이 매우 비싸다는 단점이 있다.However, the conventional synth keyboard or wind instrument controller has the advantage of being able to make chords, whereas only those who specialize in musical instruments can operate properly, it is very difficult to carry, and it is inconvenient to carry, so special care is required. In addition, the price is very expensive.

본 발명은 상기한 상황을 고려하여 창출된 것으로, 미디 마이크를 통해 모든 단선율의 음악 신호와 사람의 육성 및 악기에서 나오는 실제소리를 미디 데이터로 변환함으로써, 실시간 연주는 물론 저장 및 편집하여 해당 소리를 악보로 출력할 수 있도록 된 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been created in consideration of the above situation, by converting the actual sound from the music signals and human development and musical instruments of all the single-line rate through the MIDI microphone, to the MIDI data, as well as real-time performance of storing and editing the sound The purpose is to provide a digital composer using a MIDI microphone that can be output as sheet music.

도 1은 본 발명에 따른 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도.1 is a block diagram schematically showing the internal configuration of a digital composer using a MIDI microphone according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

10: 음향 수거부 20: 증폭부10: sound collecting unit 20: amplifying unit

30: 밴드 패스 필터 40: 화이트 노이즈 필터30: band pass filter 40: white noise filter

50: 스펙트럼 분석기 60: 엔코더50: spectrum analyzer 60: encoder

70: 마이크로 프로세서70: microprocessor

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 음악 신호와 사람의 육성 및 악기에서 나오는 실제소리를 수거하여 웨이브 신호를 출력하는 음향 수거부와, 음향수거부로부터 출력되는 아날로그 웨이브 신호를 증폭하는 증폭부, 가청 주파수 범위와 가성 주파수 대역의 범위를 벗어나는 신호음을 소거하는 밴드패스 필터, 음원 이외에 들어오는 잡음으로 음원이 없을 때에도 발생할 수 있는 전기적 노이즈를 제거하는 화이트 노이즈 필터, 잡음이 제거된 음원에서 가장 진폭이 높은 주파수만을 검출하여 아날로그 신호로 출력하는 스팩트럼 분석부, 스팩트럼 분석부를 통해 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 음의 높이, 세기, 길이를 측정하는 엔코더 및 상기 엔코더로부터 측정된 음의 높이, 세기, 길이를 미디 프로토콜 화하여 미디 신호를 출력하는 마이크로 프로세서를 통해 출력되는 미디 신호를 근거로 실시간 연주와 저장 및 편집하여 해당 소리를 악보로 출력하는 것을 특징으로 하는 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sound collecting unit for collecting a music signal and the actual sound from a human being and an instrument, and outputting a wave signal, and an amplifying unit for amplifying an analog wave signal output from the sound collecting unit. A bandpass filter that mutes the signal outside the range of the audible and false frequency bands; Spectrum analyzer for detecting only high frequency and outputting as analog signal, encoder for measuring analog signal output through spectrum analyzer to digital signal and measuring sound height, intensity, length and sound height, intensity measured from the encoder MIDI protocol to lengthen the MIDI signal The present invention provides a digital composer using a MIDI microphone, characterized in that the sound is output as a score by performing, storing and editing in real time based on the MIDI signal output through the output microprocessor.

이하, 본 발명에 따른 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a digital composer using a MIDI microphone according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면, 도 1은 본 발명에 따른 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a digital composer using a MIDI microphone according to the present invention.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기는 음악 신호와 사람의 육성 및 악기에서 나오는 실제소리를 수거하여 웨이브 신호를 출력하는 음향 수거부(10)와, 음향 수거부(10)로부터 출력되는 아날로그 웨이브 신호를 증폭하는 증폭부(20), 가청 주파수 범위(20~20,000 Hz)와 가성 주파수 대역(육성: 30~3,0000 Hz, 악기: 25~ )의 범위를 벗어나는 신호음을 소거하는 밴드패스 필터(30), 음원 이외에서 들어오는 잡음으로서 음원이 없을 때에도 발생할 수 있는전기적 노이즈를 제거하는 화이트 노이즈 필터(40), 잡음이 제거된 음원에서 가장 진폭이 높은 주파수만을 검출하여 아날로그 신호로 출력하는 스팩트럼 분석부(50), 스팩트럼 분석부(50)를 통해 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 엔코더(60)로서, 주파수 값을 디지털 값으로 변환하여 음의 높이(Pitch)를 측정하는 제1엔코더(61), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 음의 세기(Velocity)를 측정하는 제2엔코더(62), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 음의 길이(Length)를 측정하는 제3엔코더(63), 상기 엔코더(60)로부터 측정된 음의 높이, 세기, 길이를 미디 프로토콜 화하여 미디 신호를 출력하는 마이크로 프로세서(70)로 구성되어 마이크로 프로세서(70)로부터 출력되는 미디 신호를 근거로 실시간 연주와 저장 및 편집하여 해당 소리를 악보로 출력할 수 있도록 구성된다.Referring to this, the digital composer using the MIDI microphone according to the present invention is a sound collector 10 for outputting a wave signal by collecting the music signal and the actual sound from the human development and musical instruments, and from the sound collector 10 Amplifying unit 20 for amplifying the output analog wave signal, and audible frequency range (20 ~ 20,000 Hz) and audible frequency band (upbringing: 30 ~ 30000 Hz, musical instrument: 25 ~) to cancel the signal sound outside the range Band pass filter 30, White noise filter 40 to remove electrical noise that can be generated even when no sound source as noise coming from the sound source, Detecting only the frequency of the highest amplitude in the noise-removed sound source to output as an analog signal The spectrum analyzer 50 and the encoder 60 for converting an analog signal output through the spectrum analyzer 50 into a digital signal, the frequency value to a digital value The first encoder 61 converts the pitch of the sound by measuring the pitch, the second encoder 62 converts the analog signal into a digital signal, and converts the analog signal into a digital signal. Third encoder 63 for measuring the length of the sound (Length), the microprocessor 70 for outputting the MIDI signal by the MIDI protocol of the height, intensity, and length of the sound measured from the encoder 60 micro On the basis of the MIDI signal output from the processor 70 is configured to output the music as a performance by storing and editing in real time.

상기한 구성으로 된 본 발명에 따른 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기는 음성신호(웨이브 사운드)를 미디 데이터로 변환하는 기술로서, 그 기법은 기존의 신디 사이즈 등의 소프트웨어에 의한 것이 아니라, 하드웨어 각 구성에 의해 이루어지게 된다.The digital composer using the MIDI microphone according to the present invention having the above-described configuration is a technology for converting an audio signal (wave sound) into MIDI data, and the technique is not based on software such as a conventional synth size. Is made by.

상기 음성신호는 그 특성상 매우 여러 가지의 주파수를 갖는 신호들의 합성으로, 합성된 신호를 분류해 보면 인간이 음높이로 인식할 수 있는 가장 주된 신호가 있고, 인간이 정확하게 귀로 높이를 구분할 수는 없지만 음색으로 느껴지는 합성신호들이 있다.The voice signal is composed of signals having various frequencies due to its characteristics, and when the synthesized signals are classified, there is a main signal that humans can recognize as the pitch, and humans cannot accurately distinguish the height by their ears. There are synthesized signals that feel like.

본 발명은 음원이 무엇이냐에 따라서 잡음은 매우 다양한 형태를 가지므로이것을 제거하기 위하여 밴드 패스 필터(30)와 화이트 노이즈 필터(40)를 사용하였으며, 이렇게 합성신호에서 잡음을 제거하고 나면 주된 음성신호가 남게 된다.The present invention uses a band pass filter 30 and a white noise filter 40 to remove this noise because the noise has a wide variety of shapes depending on what the sound source is. The main voice signal is removed after the noise is removed from the synthesized signal. Will remain.

이 신호를 도시되지 않은 진폭측정기와 주파수 측정기를 통과시켜 각각에서 나오는 전압신호를 A/D변환기를 거쳐 디지털 신호로 바꾸고 이 디지털 신호를 마이크로 프로세서(70)를 통해 미디 규약에 맞는 데이터로 출력하게 된다. 따라서, 미디마이크에서 출력되는 미디 데이터를 사용자가 다른 미디 하드웨어에 입력시켜 실시간 연주는 물론 저장 및 편집도 가능하고 그 소리가 악보로 출력할 수 있도록 된 것이다.The signal is passed through an amplitude and frequency measuring device (not shown), and the voltage signal from each is converted into a digital signal through an A / D converter, and the digital signal is output as data conforming to the MIDI protocol through the microprocessor 70. . Therefore, the MIDI data output from the MIDI microphone can be input to other MIDI hardware by the user to perform real-time performance as well as to store and edit the sound and to output the score as a score.

또한, 본 발명에 따른 미디 마이크를 이용한 디지털 작곡기는 단지 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형 및 변경 실시할 수 있다.In addition, the digital composer using the MIDI microphone according to the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the technical gist of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미디 마이크를 통해 출력되는 미디 데이터를 사용자가 다른 미디 하드웨어에 입력하여 실시간 연주는 물론 저장 및 편집도 가능하고 그 소리를 악보로 출력할 수 있도록 된 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the user can input the MIDI data output through the MIDI microphone to other MIDI hardware to perform real-time performance as well as to store and edit the sound and to output the sound as a score.

본 발명은 기존의 미디 입력장치인 신디 키보드나 관악기 콘트롤러의 역할을 대신할 수 있으며, 미디 음악을 만드는데 각종 센서들이 부착된 고가의 키보드나 관악기를 사용할 필요가 없으며 이들 장비에 능숙하지 않아도 사용할 수 있다.The present invention can replace the role of the existing MIDI input device synth keyboard or wind instrument controller, it is not necessary to use expensive keyboard or wind instrument with various sensors attached to make MIDI music and can be used without being proficient in these equipments. .

Claims (2)

음악 신호와 사람의 육성 및 악기에서 나오는 실제소리를 수거하여 웨이브 신호를 출력하는 음향 수거부(10)와,A sound collecting unit 10 for outputting a wave signal by collecting the music signal and the actual sound from the human training and instruments, and 음향 수거부(10)로부터 출력되는 아날로그 웨이브 신호를 증폭하는 증폭부(20),Amplifying unit 20 for amplifying the analog wave signal output from the sound collecting unit 10, 가청 주파수 범위와 가성 주파수 대역의 범위를 벗어나는 신호음을 소거하는 밴드패스 필터(30),A bandpass filter 30 for canceling an audible signal out of an audible frequency range and a range of a false frequency band, 음원 이외에 들어오는 잡음으로 음원이 없을 때에도 발생할 수 있는 전기적 노이즈를 제거하는 화이트 노이즈 필터(40),White noise filter 40 for removing electrical noise that may occur even when there is no sound source as noise coming from other sources, 잡음이 제거된 음원에서 가장 진폭이 높은 주파수만을 검출하여 아날로그 신호로 출력하는 스팩트럼 분석부(50),The spectrum analyzer 50 detects only the frequency having the highest amplitude in the sound source from which the noise is removed and outputs it as an analog signal. 주파수 값을 디지털 값으로 변환하여 음의 높이를 측정하는 제1엔코더(61), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 음의 세기를 측정하는 제2엔코더(62) 및 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 음의 길이를 측정하는 제3엔코더(63)를 포함하여 구성되며, 상기스팩트럼 분석부(50)를 통해 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 음의 높이, 세기, 길이를 측정하는 엔코더(60) 및The first encoder 61 for measuring the height of the sound by converting the frequency value into a digital value, the second encoder 62 for measuring the sound intensity by converting the analog signal into a digital signal and the analog signal is converted into a digital signal It comprises a third encoder (63) for measuring the length of the sound, the encoder (60) for measuring the height, strength, length of the sound by converting the analog signal output through the spectrum analyzer 50 to a digital signal ) And 상기 엔코더(60)로부터 측정된 음의 높이, 세기, 길이를 미디 프로토콜 화하여 미디 신호를 출력하는 마이크로 프로세서(70)를 통해 출력되는 미디 신호를 근거로 실시간 연주와 저장 및 편집하여 해당 소리를 악보로 출력하는 것을 특징으로 하는 미디마이크를 이용한 디지털 작곡기.Based on the MIDI signal output through the microprocessor 70 which outputs the MIDI signal by converting the height, intensity, and length of the sound measured from the encoder 60 into a MIDI protocol, the corresponding sound is scored by storing and editing. Digital composer using a MIDI microphone, characterized in that the output. 삭제delete
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