KR100509700B1

KR100509700B1 - 음성신호처리장치

Info

Publication number: KR100509700B1
Application number: KR1019970031292A
Authority: KR
Inventors: 준이찌 나까무라
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1997-07-07
Publication date: 2006-12-04
Also published as: JPH1020873A; KR980011002A; US5899977A

Abstract

가라오케 등에서 사용되는 음성 신호 처리 장치로서 신호 처리부와 디지털/아날로그 변환기, 믹서를 포함하여 구성된다. 신호 처리부는 입력 아날로그 음성 신호를 디지털 신호로 변환하고 신호 처리에 의해 소정의 음성 특성이 부가된 디지털 신호를 발생하기 위해 변환된 디지털 신호를 처리한다. 디지털/아날로그 변환기는 신호 처리부에 의해 발생된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 믹서는 아날로그 신호와 디지털/아날로그 변환기에 의해 출력된 아날로그 신호를 믹싱한다.

Description

음성 신호 처리 장치

본 발명은 음성 신호 처리 장치에 관련된 것이다. 보다 상세하게는 출력 음성 신호에 소정의 음향 특성이 부가된 음성 신호 처리 장치에 관한 것이다.

본 출원인은 일본 특허 출원 제 6-176775호(일본 특허 공개 제 8-44389호) '음성 신호 처리 장치'에서 입력 음성과 그 입력 음성의 음정에서 소정의 핏치만큼 떨어진 음정을 갖는 음성이 합성되어 한 사람이 노래하고 있을 때에도 여러 사람이 노래하는 것과 같은 음향 효과(유니슨 효과)를 갖도록 하는 음성 신호 처리 장치를 제시한 바 있다. 여기에서 유니슨이란 제창으로 노래 또는 음악 연주하는 것을 뜻한다.

도 1의 블록도에서는 일본 특허 공개 제 8-4389호에 제시된 바와 같은 유니슨 효과를 위한 음성 신호 처리 장치(101)가 도시되어 있다. 음성 신호 처리 장치(101)는 도시하지 않은 마이크로폰을 통해 입력되는 가수의 음성 등과 같은 마이크로폰(M-IN)으로부터의 입력 신호를 증폭시키기 위한 마이크로폰 증폭기(102), 마이크로폰 증폭기(102)에 의해 증폭된 음성 신호를 디지털 음성 신호로 변환시키는 A/D 변환기(103)를 포함한다. 음성 신호 처리 장치(101)는 또한 유니슨 음 발생부(104)와, 컴팩트 디스크 재생 장치나 비디오 디스크 재생 장치에 의해 재생된 음악 연주 신호, 반주 등과 같은 입력 신호(L-IN)의 증폭을 위한 라인 증폭기(105)를 포함한다. 음성 신호 처리 장치(101)은 또한 라인 증폭기(105)에 의해 증폭된 음악 연주 신호를 디지털 음악 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(106)와, 키 제어 회로(107), 뮤직 보칼 믹싱부(108), D/A 변환기(109)를 포함한다.

유니슨 음 발생부(104)는 음정 변환 회로(110)와, 합성 회로(111)를 포함한다. 음정 변환 회로(110)는 디지털 신호의 음정을 입력 음성 신호의 음정으로부터 소정의 핏치만큼 떨어진 음정의 신호로 변환한다. 합성 회로(111)는 디지털 신호와 음정 변환 회로(110)의 출력 디지털 신호를 디지털 신호 처리에 의해 합성한다.

그 결과 음성 신호 처리 장치(101)는 가수의 노래하는 음성을 그 음성과는 다른 음정의 노래하는 음성과 합성하여 유니슨 효과를 통해 한 사람이 노래하고 있더라도 마치 여러 사람이 노래하는 것처럼 하는 효과를 생기게 한다. 음성 신호 처리 장치(101)는 또한 다른 음정을 가진 다수의 노래하는 음성을 발생하고, 다른 노래하는 음성을 합성하기 위한 복수의 음정 변환 회로(110)를 포함하도록 구성될 수 있다. 음성 신호 처리 장치(101)에서 사용자는 유니슨 효과를 선택할 것인가의 여부를 결정할 수 있으며 또한 음정 변환을 위한 핏치를 이용자가 설정할 수 있다.

키 제어 회로(107)는 컴팩트 디스크 재생 장치 등의 음악 연주 신호의 음정을 사용자에 의해 설정된 음정 지정 신호를 기초로 변환하여 변환된 음악 연주 신호를 출력하도록 한다.

뮤직 보칼 믹싱부(108)는 유니슨 음 발생부(104)로부터의 출력 디지털 신호에 기초하여 주파수 특성이 변환된 디지털 신호를 디지털 신호 처리에 의해 발생하기 위한 이퀄라이저(112)와 유니슨 음 발생부(104)에서 출력된 디지털 신호와 이퀄라이저(112)에서 출력된 디지털 신호를 합성하기 위한 합성 회로(113)를 포함한다. 뮤직 보칼 믹싱부(108)는 또한 합성 회로(113)의 출력 디지털 신호에 기초하여 디지털 처리 과정에 의하여 에코를 발생하기 위한 에코 처리 회로(114)와 합성 회로(113)의 출력 디지털 신호와 에코 처리 회로(114)에 의해 출력된 에코에 해당하는 디지털 신호를 합성하기 위한 합성 회로(115)를 포함한다. 뮤직 보칼 믹싱부(108)는 또한 키 제어 회로(107)에 의해 출력된 반주에 따른 디지털 음악 신호의 주파수 특성을 디지털 처리 과정에 의해 변환하기 위한 이퀄라이저(116)와 합성 회로(115)의 출력 디지털 신호와 이퀄라이저(116)의 출력 디지털 신호를 합성하기 위한 합성 회로(117)를 포함한다.

이퀄라이저(112), (116)는 사용자가 바람직한 주파수 특성을 설정할 수 있도록 되어 있다. 이퀄라이저(112), (116)의 주파수 특성은 각기 조정되거나 공통적으로 조정될 수 있다. 에코 처리 회로(114)에서 발생된 에코 음의 에코 시간은 사용자에 의해 적절하게 설정될 수 있다.

음성과 음악을 합성한 합성 회로(117)의 출력 디지털 신호는 음성 출력 신호(A-OUT)로 출력될 수 있도록 D/A 변환기(109)에 의해 아날로그 음성/음악 신호로 변환된다.

상기에서 설명한 음성 처리 장치(101)에서 마이크로폰을 통한 입력 신호는 A/D 변환기(103)에 의해 디지털 신호로 변환된 후 디지털 신호 처리에 의해 주파수를 변환하거나 에코를 가하여 마이크로폰을 통한 입력 음성과는 음정이 다른 음성을 갖도록 처리된다. 음성 신호 처리 장치(101)는 디지털 신호 처리에 의해 신호를 처리하기 때문에 고정밀 디지털 처리 동작이 요구되고, 따라서 많은 수의 비트와 높은 샘플링 주파수를 갖는 고성능 A/D 변환기(103)와 D/A 변환기(109)가 필요하다.

음성 신호 처리 장치의 음질은 많은 부분에 있어서 사용 시의 A/D 변환 또는 D/A 변환의 성능에 의존한다. 따라서 값 싼 A/D 변환기 또는 D/A 변환기를 정확도가 낮은 신호 처리 장치와 같이 사용할 경우에는 충분한 음질을 보장할 수 없다. 그러므로 신호 처리에 있어서 높은 정확도를 갖고 다소 값이 비싼 A/D 변환기(103)나 D/A 변환기(109)가 필요하다.

음성 신호 처리 장치(101)에서 만약 유니슨 효과와 이퀄라이저에 의한 주파수 특성의 조정이나 에코 효과를 사용하지 않고 음성 출력 신호(A-OUT)를 얻기 위해 마이크로폰에 의해 집음된 음성과 반주만을 합성하는 경우에도 디지털 신호 처리에 의한 충실한 음성 처리를 위한 충분한 다이나믹 레인지를 확보하기 위하여 양자화된(quantization) 비트 수의 증가가 요구된다. 또한 충분한 음성 신호의 질을 확보하기 위하여 높은 샘플링 주파수가 요구된다. 그 결과 음성 신호 처리 장치(101)는 하드웨어의 구조가 복잡해지고 값비싼 A/D, D/A 변환기의 사용이 요구되어 비용이 올라가게 된다.

음성 신호 처리 장치(101)에서 소정의 지연은 입력 마이크로폰 신호의 디지털 신호 처리에 기인한다. 또한 디지털 신호 처리에서의 양자화된 잡음은 불가피하다. 따라서 음성 신호 처리 장치가 마이크로폰을 통한 입력이 리얼-타임에 기초하여 출력되는 가라오케 시스템에 적용될 경우, 마이크로폰의 입력과 디지털 신호 처리에 의한 신호간의 위상 차 또는 시간 이동이 생기게 되거나 신호-잡음(SN) 비가 낮아지는 경향이 생긴다. 이와 같은 문제로 인하여 뛰어난 음향 효과를 얻을 수 없게 된다.

따라서 본 발명의 목적은 상기에서 언급한 문제점을 해결한 음성 신호 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면 신호 처리부나, 디지털/아날로그 변환기, 믹서를 포함한 가라오케 등에서 쓰일 수 있는 음성 신호 처리 장치가 제공된다. 신호 처리부는 입력 아날로그 음성 신호를 디지털 신호로 변환하고, 소정의 음향 특성이 부가된 디지털 신호를 발생하기 위하여 변환된 디지털 신호를 신호 처리 과정에 의하여 처리한다. 디지털/아날로그 변환기는 신호 처리부에 의하여 발생된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 믹서는 아날로그 신호를 디지털/아날로그 변환기에 의해 출력된 아날로그 신호와 믹스한다.

이하에서는 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 음성 신호 처리 장치를 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서 본 발명의 음성 신호 처리 장치는 가라오케부에 적용되는 것이다.

도 2는 본 발명의 실시 형태인 음성 신호 처리 장치(1)를 도시하는 블록도이다. 음성 신호 처리 장치(1)는 마이크로폰(2)을 통해 입력된 가수의 목소리와 같은 입력 신호(M-IN)의 증폭을 위한 마이크로폰 증폭기(3)와 마이크로폰(3) 증폭기에 의해 증폭된 아날로그 음성 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(4)를 포함한다. 음성 신호 처리 장치(1)는 또한 유니슨 음 발생부(5), 이퀄라이저-에코 처리부(6), D/A 변환기(7)를 포함한다.

음성 신호 처리 장치(1)는 그 외에도 노래 가사나 반주에 따른 음악 정보와 같은 정보를 기록한 컴팩트 디스크나 비디오 디스크 등의 기록 매체를 구비한 재생 장치에 의해 재생된 음악 연주 신호, 즉 반주와 같은 음악 입력 신호(L-IN)를 증폭하는 라인 증폭기(9)를 포함한다. 음성 신호 처리 장치(1)는 또한 라인 증폭기(9)에서 증폭된 음악 연주 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(10), 키-제어 회로(11), 이퀄라이저(12), 합성 회로(13)를 포함한다. 합성 회로(13)의 출력 신호는 출력 증폭기(14)에 의하여 증폭되어 스피커(15)에 공급된다.

상기 음성 신호 처리 장치(101)에서 유니슨 음 또는 에코 신호를 부가한 디지털 신호와 이퀄라이저(116)의 출력 디지털 신호는 합성 회로(117)에 의해 합성된다. 음성 신호 처리 장치(1)에서 마이크로폰 증폭기(3)의 음성 신호 출력과 디지털 신호 처리에 의해 유니슨 음과 에코 음이 부가되고 D/A 변환기(7)에 의하여 D/A 변환된 신호를 포함하는 효과음은 디지털 신호 처리의 도움 없이 합성 회로(13)에 의해 합성된다. 음성 신호 처리 장치(1)는 이퀄라이저-에코 처리부(6)에 연결되는 D/A 변환기(7)를 포함한다. D/A 변환기(7)의 출력은 합성 회로(13)에 의해 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호와 합성된다.

마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호를 A/D 변환하는 A/D 변환기(4)와 이퀄라이저-에코 처리부(6)의 출력 신호를 D/A 변환하는 D/A 변환기(7)는 상기 음성 신호 처리 장치(101)의 A/D 변환기(103)이나 D/A 변환기(109)에서 사용하는 것보다 적은 수의 비트를 사용한다. 동시에 A/D 변환기(4)와 D/A 변환기(7)는 상기 음성 신호 처리 장치(101)의 A/D 변환기(103)이나 D/A 변환기(109)보다 낮은 샘플링 주파수로 설계될 수 있다. 또한 A/D 변환기(4)와 D/A 변환기(7)는 보다 적은 수의 비트와 보다 낮은 샘플링 주파수를 동시에 갖도록 설계될 수도 있다.

유니슨 음성 발생부(5)는 음향 특성 변환 회로(5a)와 합성 회로(5b)를 포함한다. 음향 특성 변환 회로(5a)는 디지털 신호 처리에 의해서 마이크로폰을 통해 입력된 음성 신호를 마이크로폰을 통해 입력된 신호의 음정과 소정의 핏치만큼 떨어진 음정을 갖는 신호로 변환한다. 음향 특성 변환 회로(5a)의 음정 변환 핏치는 소정의 상수 값이 되거나 또는 도시하지 않은 입력 음성 신호의 음량 검출 회로에 의해 검출된 결과에 기초해서 조정된다.

음향 특성 변환 회로(5a)는 기록 매체가 컴팩트 디스크인 경우 서브 코드 정보에 따른 반주 음악을 기록하는 기록 매체에서 재생 장치(8)에 의해 재생된 반주 음악의 장르를 지정하는 ID 신호를 기록하고, ID 신호에 기초한 장르에서 최적의 음정 변환 핏치를 자동적으로 선택할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한 음향 특성 변환 회로(5a)는 상기 음량 검출 회로의 검출 결과에 기초하여 핏치를 선택하도록 구성될 수도 있다. 물론 이 두 가지는 동시에 사용될 수도 있다. 음향 특성 변환 회로(5a)는 또한 디지털 신호 처리에 의해 입력 음성 신호를 입력 음성 신호의 음질이나 주파수와는 소정의 핏치만큼 떨어진 입력 음성 신호로 변환하도록 구성될 수 있다.

합성 회로(5b)는 A/D 변환기(4)의 디지털 신호를 A/D 변환기(4)의 디지털 신호와는 소정의 핏치만큼 떨어진 음향 특성 변환 회로(5a)의 출력 디지털 신호에 합산하고 합성한다. 유니슨 음 발생부(5)는 이러한 방식으로 가수의 음정과는 다른 음정을 갖는 다수의 노래하는 목소리를 합성하기 때문에 한 사람이 노래 부르고 있을 때라도 다수의 사람이 노래하는 것과 같은 유니슨 효과를 얻도록 한다. 유니슨 음 발생부(5)는 유니슨 효과의 사용 여부를 선택하도록 할 수 있으며 음정 변환을 위한 핏치를 적정하게 선택할 수 있도록 구성될 수 있다.

이퀄라이저-에코 처리부(6)는 이퀄라이저(6a)와 합성 회로(6b), 에코 처리 회로(6c), 합성 회로(6d)를 포함한다. 이퀄라이저(6a)는 디지털 신호 처리 과정에 의하여 정정되고 변경된 디지털 신호를 발생하기 위하여 유니슨 음 발생부(5)의 출력 디지털 신호의 주파수 특성을 정정하고 변경한다. 합성 회로(6b)는 디지털 신호 처리 과정에 의하여 유니슨 음 발생부(5)의 출력 디지털 신호와 이퀄라이저(6a)의 출력 디지털 신호를 합성한다. 이퀄라이저-에코 처리부(6)는 사용자가 이퀄라이저(6a)에 의해 주파수 특성을 정정할 것인지 또는 어떠한 주파수 특성을 사용할 것인지를 선택할 수 있도록 되어 있다. 이것은 사용자가 도시하지 않은 입력부에 위치한 복수의 스위치를 작동하므로써 설정될 수 있으며 또한 사용자가 유니슨 효과의 사용 여부를 결정하고 음정 변환을 위한 핏치를 설정할 수 있도록 한다.

에코 처리 회로(6c)는 합성 회로(6b)의 출력 디지털 신호의 디지털 신호 처리 과정에 의해 에코 음을 발생한다. 에코 처리 회로(6c)는 사용자가 유니슨 효과를 선택하고 음정 변환을 위한 핏치를 설정하거나 이퀄라이저(6a)에 의한 주파수 특성을 조정하는 것과 같은 방식으로 사용자가 에코 효과를 사용할 것인지의 여부 또는 에코 지속 시간을 어느 정도 길이로 할 것인지를 선택할 수 있도록 한다.

합성 회로(6d)의 출력 신호는 유니슨 음 발생부(5)와 이퀄라이저-에코 처리부(6)에 의해 처리된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기로 전달된다.

키-제어 회로(11)는 A/D 변환기(10)의 출력 디지털 신호에서 디지털 신호 처리를 수행하여 재생 장치(8)의 음악 연주 신호의 음정을 변환하며, 음정 변환된 음악 연주 신호에 의한 디지털 신호를 출력한다. 키-제어 회로(11)는 사용자가 상기한 주파수 특성을 설정하는 것과 같은 방식으로 도시하지 않은 입력부의 작동에 의해 키-제어를 행할 것인지의 여부 또는 디지털 신호의 음정을 변환할 것인지의 여부를 선택할 수 있도록 한다.

이퀄라이저(12)의 출력 디지털 신호는 연주 정보에 따라 D/A 변환기(7)에 전달된다. D/A 변환기(7)는 이퀄라이저(12)의 출력 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 따라서 D/A 변환기(7)에 의해 발생된 아날로그 신호는 합성 회로(13)로 전달된다.

합성 회로(13)는 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호와 D/A 변환기(7)의 출력 신호를 합성하여 음성 출력(A-OUT)을 만든다. 이 합성 회로(13)는 따라서 마이크로폰에 의해 집음된 가수의 목소리에 디지털 신호 처리에 의해 발생된 유니슨 음과 에코 음을 가한다.

따라서 마이크로폰으로부터의 입력 신호에 상기 음향 특성을 부가하기 위한 디지털 신호 처리부, A/D 변환기(4), 유니슨 음 발생부(5), 이퀄라이저-에코 처리부(6), D/A 변환기(7)로 구성된 본 음성 신호 처리 장치(1)는 가수의 음성의 음질을 저하시키지 않고 디지털 신호 처리부의 하드웨어 구조를 간략화 할 수 있다. 즉, 상기 유니슨 음 발생부(5)에 의해 발생된 유니슨 음 신호 또는 이퀄라이저-에코 처리부(6)에 의해 발생된 에코 신호는 가수의 음성에 대한 특정한 음향 효과를 부가하는 신호이다. 이 유니슨 음 신호와 에코 신호는 가수의 음성인 주 신호에 대해 보조적인 신호이다. 따라서 특수한 음향 효과가 부가된 신호가 주 신호에 부가될 때, 비트 수가 감소하거나 A/D 변환기(4)의 A/D 변환 주파수가 낮아지더라도 주 신호에 따른 마이크로폰(2)의 출력 신호는 악화되지 않는다. 그러므로 합성 회로(13)에 의해 합성된 목소리의 음성 출력(A-OUT)은 청감 상 문제없는 음질을 갖게 된다.

따라서 상기에서 설명한 바와 같이 디지털 신호 처리 과정의 정확도가 낮아지더라도 본 음성 처리 장치로써 실제적으로 충분한 음성 효과를 얻을 수 있으며 그에 따라 생산 비용이 절감된다.

본 음성 신호 처리 장치에 있어서 사용된 A/D 또는 D/A 변환기가 도 1에서 도시한 장치에서 사용된 것보다 비트 수가 적거나 더 낮은 샘플링 주파수를 갖더라도 유니슨 음 신호나 에코 효과가 가해진 합성 회로의 출력 신호에서 가수의 음성이 A/D 또는 D/A 변환기의 다이내믹 영역의 제한으로 인하여 일그러질 위험은 없다.

도 3을 참고로 하여 본 발명의 두번째 실시예에 의한 음성 신호 처리 장치(21)를 설명한다. 음성 신호 처리 장치(21)는 유니슨 음이 부가된 음성 신호를 발생하기 위한 것으로 기본적으로는 도 2에서 도시한 음성 처리 장치(1)와 같은 기능을 갖는다.

제 2음성 신호 처리 장치(21)는 도시되지 않은 마이크로폰을 통해 집음된 가수의 음성에 해당하는 입력 신호를 증폭시키기 위한 마이크로폰 증폭기(22)와 마이크로폰 증폭기(22)의 아날로그 출력 신호를 A/D 변환하기 위한 A/D 변환기(23)를 포함한다. 제 2음성 신호 처리 장치(21)는 또한 A/D 변환된 디지털 음성 신호에서 디지털 신호 처리 과정을 수행하여 마이크로폰을 통해 집음된 가수의 음성에 해당하는 입력 신호와는 다른 음정을 갖는 디지털 신호를 발생시키기 위한 음향 특성 변환 회로(24)와 아날로그 신호를 발생시키기 위하여 음향 특성 변환 회로(24)의 출력 디지털 음성 신호를 D/A 변환하기 위한 D/A 변환기(25)를 포함한다. 제 2음성 신호 처리 장치(21)는 그 밖에도 D/A 변환기(25)에 의해 출력된 가수의 음성과는 다른 음정을 갖는 아날로그 신호와 마이크로폰 증폭기(22)의 출력 신호를 합성하기 위한 합성 회로(26)를 포함한다.

만약, 두번째 실시예에서 서로 다른 음정을 갖는 다수의 사람이 하나의 노래를 부르는 것과 같은 유니슨 효과를 원한다면 복수의 음향 특성 변환 회로(24)를 마이크로폰 증폭기(22)와 평행하게 설치하고 합성 회로(26)에 의해 변환 회로의 출력을 합성하는 것으로 충분하다. 합성 회로(26)의 출력이 증폭 요인을 변화시키기 위한 수단을 구비한 증폭기를 통한 피드 백 루프에 의해 A/D 변환기(23)의 입력에 피드 백 된다면 복수의 음성 변환 회로의 사용에 의해 실현된 것과 같은 유니슨 효과는 단지 음향 특성 회로의 사용만으로 성취 가능하며 따라서 회로 구조를 간략화 할 수 있다. 합성 회로(26)에 의해 마이크로폰 증폭기(22)에서 집음된 음성에 해당하는 출력 신호에 부여되는 유니슨 음의 음정은 마이크로폰 증폭기(22)의 출력 신호의 음정보다 낮거나 높을 수 있다. 물론, 다수의 음성이 가수의 음성에 부가될 경우에는 가수 음성의 음정보다 높거나 낮은 유니슨 음성의 음정이 사용될 수도 있다.

첫 번째 실시예의 상기 제 1음성 신호 처리 장치(1)에서 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호로부터 A/D 변환기(4)에 의한 A/D 변환에서 얻어진 디지털 신호는 음향 특성 변환 회로(5a) 에 의해 발생되며 마이크로폰(2)에 의해 집음된 음성과 다른 음정을 갖는 디지털 신호와 유니슨 음 발생부(5)의 합성 회로(5b)에 의해 합성된다. 역으로, 본 발명의 두 번째 실시예의 음성 신호 처리 장치(21)의 유니슨 효과 발생부에서는 디지털 신호 처리 장치에 의한 합성을 위한 합성 회로가 제공되지 않기 때문에 회로 구조는 종래의 첫번째 실시예의 유니슨 음 발생부에서보다 더 간략화 된다.

첫번째 실시예의 제 1음성 신호 처리 장치(1)에서 A/D 변환기(4)의 디지털 신호는 다른 음정의 디지털 신호 또는 주파수 특성이 변화된 디지털 신호, 혹은 에코 신호에 해당하는 디지털 신호가 부가되어 D/A 변환기(7)를 통해 합성 회로(13)에 공급된다. 그 결과 유니슨 음 발생부(5)와 이퀄라이저-에코 처리부(6)의 디지털 신호 처리 과정에 의해 지연된 신호는 합성 회로(13)에 의해 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호에 부가된다. 두번째 실시예의 음성 신호 처리 장치(21)에서는 음향 특성이 변환된 신호만이 합성 회로에 의해 마이크로폰 증폭기(22)의 출력 신호와 합성된다.

도 4를 참고로 하여 본 발명의 세번째 실시예에 따른 음성 신호 처리 장치(31)를 설명한다. 본 발명의 세번째 실시예에 따른 음성 신호 처리 장치(31)에서는 종전의 첫번째 실시예와 동일한 구성 요소를 나타내는 동일한 도면 부호가 사용되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첫번째 실시예의 음성 신호 처리 장치(1)는 이퀄라이저-에코 처리부(6)의 디지털 신호와 이퀄라이저(12)의 디지털 신호를 D/A 변환기(7)에 의해 D/A 변환하여 얻은 아날로그 신호를 합성 회로(13)에 의해 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호와 합성하기 위한 구성을 갖는다. 그 반면 세번째 실시예에 의한 음성 신호 처리 장치(31)는 D/A 변환기(16)에 의해 이퀄라이저(12)의 디지털 신호를 D/A 변환해서 얻은 반주 정보에 따른 아날로그 신호와 D/A 변환기(16)의 아날로그 신호, 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호를 합성 회로(13)에 의해 합성하는 구성을 갖는다. 재생 장치(8)의 출력 신호가 음정과 주파수 특성을 변화시키기 위해 이퀄라이저(12)와 키 제어 회로(11)에 의한 신호 처리에 의해 변화하기 때문에 그 결과 반주 정보에 따른 디지털 신호는 D/A 변환기(16)에 의해 아날로그 신호로 변환되어 합성 회로(13)로 전달되고, 따라서 첫번째 실시예에 의한 음성 신호 처리 장치에서 사용된 D/A 변환기(7) 보다 더 적은 비트 수와 낮은 샘플링 주파수를 갖는 것이 가능하게 된다. 다시 말하면 세번째 실시예의 음성 신호 처리 장치의 D/A 변환기(70)에서는 이퀄라이저-에코 처리부(6)의 디지털 출력 신호를 D/A 변환하는 것으로 족하기 때문에 D/A 변환기(70)의 신호 처리 시간이 첫번째 실시예와 비교해서 짧아질 수 있고 따라서 D/A 변환기(70)의 신호 처리 부하를 덜 수 있다.

세번째 실시예에서는 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호가 합성 회로(13)로 직접 전달되기 때문에 첫번째 실시예에서와 마찬가지로 가수의 음성에 유니슨 음 발생부(5)에 의해 발생된 유니슨 음 신호와 주파수 특성이 정정된 이퀄라이저-에코 처리부(6)의 신호를 부가하더라도 마이크로폰 증폭기(3)의 출력 신호의 신호 음질이 일그러질 위험이 없다.

따라서 세번째 실시예의 음성 신호 처리 장치(31)에서 사용되는 마이크로폰 증푹기(3)의 출력 신호를 A/D 변환하기 위한 A/D 변환기(4), 라인 증폭기(9)의 출력 신호를 A/D 변환하기 위한 A/D 변환기(10), 이퀄라이저-에코 처리부(6)의 출력을 D/A 변환하기 위한 D/A 변환기(70), 이퀄라이저(12)의 출력을 D/A 변환하기 위한 D/A 변환기(16)는 도 1에 도시한 음성 신호 처리 장치(101)의 A/D 변환기(103), (106), D/A 변환기(109) 보다 더 적은 수의 비트 수를 사용하고 더 저렴한 것이 사용될 수 있다. 물론 음성 신호 처리 장치(31)의 A/D 변환기(4), (10)은 A/D 변환기(103) 보다 낮은 샘플링 주파수를 갖도록 구성될 수 있다. 또한 A/D 변환기(4), (10)는 A/D 변환기(103) 보다 더 적은 수의 비트 수와 더 낮은 샘플링 주파수를 갖도록 구성될 수 있다. D/A 변환기(70), (16)의 경우에도 마찬가지이다.

상기에서 설명한 세번째 실시예에서 음향 특성 변환 회로(5a)에 의해 발생된 입력 음성 신호와는 다른 음정을 갖는 디지털 음성 신호는 합성 회로(5b)에 의해 음향 특성 변환 회로(5a)의 입력 쪽의 디지털 음성 신호와 합성된다. 또한 도 3에 도시한 바와 같이 다른 음정을 갖도록 음정 변환된 디지털 음성 신호만의 출력을 위한 음향 특성 변환 회로(5a)만을 갖춘 회로 구조를 사용하는 것도 가능하다.

이퀄라이저-에코 처리부(6)는 상기에서 설명한 실시예1과 실시예3에서와 같이 합성 회로(6b), (6d) 없이 이퀄라이저(6a)와 에코 처리 회로(6c)만으로 구성될 수 있다. 그와 같은 경우 이퀄라이저-에코 처리부(6)는 이퀄라이저(6a)를 통과하고 필요하다면 경우에 따라서는 주파수 특성이 정정된 디지털 음성 신호와 에코 처리된 에코 요소를 갖는 디지털 신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 음성 신호 처리 장치에 의하면 합성 회로에 의해 마이크로폰 증폭기의 출력 신호에 보조적인 유니슨 음 신호와 에코 신호가 부가되기 때문에 많은 비트 수와 높은 샘플링 주파수를 갖는 고성능의 A/D, D/A 변환기의 사용 없이도 마이크로폰의 출력에 충분한 음향 효과가 주어질 수 있다. 따라서 회로 구조를 간략화 할 수 있고 또한 생산 비용을 낮출 수 있다. 본 발명의 음성 신호 처리 장치에 의하면 고성능의 A/D, D/A 변환기가 사용되는 경우에도 디지털 신호 처리부의 다이내믹 제한에 의한 가수의 목소리의 일그러짐이 생길 위험이 없다.

도 1은 본 발명의 기초를 이루는 음성 신호 처리 장치의 구조를 도시하는 블록도

도 2는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 음성 신호 처리 장치를 도시하는 블록도

도 3은 본 발명의 두번째 실시예에 따른 음성 신호 처리 장치를 도시하는 블록도

도 4는 본 발명의 두번째 실시예에 따른 음성 신호 처리 장치를 도시하는 블록도

Claims

음성신호 처리장치에 있어서,

입력아날로그 음성신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 처리하여 소정의 음향특성이 부가된 디지털 신호를 발생시키기 위한 신호처리부와,

상기 신호처리부에 의해 발생된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환기와,

상기 입력 아날로그 신호를 상기 디지털/아날로그 변환기에 의해 출력된 아날로그 신호와 믹싱하기 위한 믹서를 포함하고,

상기 신호처리부는

입력 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기,

입력 음성 신호의 음정을 상기 입력 음성 신호의 음성과 소정의 핏치만큼 떨어진 음정으로 변환하기 위한 변환기, 및

변환된 디지털 신호에 에코 신호를 부가하기 위한 에코 처리부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음성신호 처리 장치.
제 1항에 있어서,

입력 음악 정보 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기를 더 포함하여 구성되고,

상기 아날로그/디지털 변환기의 출력 디지털 신호는 상기 디지털/아날로그 변환기에 전달되는 것을 특징으로 하는 음성신호 처리 장치.
제 2항에 있어서,

상기 아날로그/디지털 변환기의 디지털 신호에 소정의 음향 특성을 부가하기 위한 음향 특성 부가부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음성 신호 처리 장치.
제 1항에 있어서,

입력 음악 정보 신호에 소정의 음향 특성을 부가하기 위한 음향 특성 처리부를 더 포함하여 구성되고, 상기 음향 특성 처리부의 출력은 상기 믹싱부에 전달되는 것을 특징으로 하는 음성신호 처리 장치.
제 4항에 있어서,

상기 음향 특성 처리부는 상기 입력 음악 정보 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기와, 음향 특성을 상기 아날로그/디지털 변환기의 디지털 신호에 부가하기 위한 부가부와, 상기 부가부의 출력 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털/아날로그 변환기를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음성신호 처리 장치.