KR100648394B1 - 스테레오 음원의 음성 제거 방법 및 장치 - Google Patents

스테레오 음원의 음성 제거 방법 및 장치 Download PDF

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허성욱
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Abstract

본 발명은 음성 제거 방법 및 장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로 스테레오 음원의 음성 제거 방법 및 장치에 관한 발명이다.
본 발명은 우측 입력 오디오 신호 중 저주파 대역의 이득을 조절한 신호를 출력하는 제1 로우 패스 쉘빙 필터; 좌측 입력 오디오 신호 중 상기 저주파 대역의 이득을 조절한 신호를 출력하는 제2 로우 패스 쉘빙 필터; 상기 좌측 입력 오디오 신호에서 상기 제1 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 뺀 신호를 출력하는 제1 감산기; 및 상기 우측 입력 오디오 신호에서 상기 제2 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 뺀 신호를 출력하는 제2 감산기를 포함하는 음성 제거 장치를 제공한다.

Description

스테레오 음원의 음성 제거 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CANCELLING VOICE OF A STEREO SOUND SOURCE}
도 1은 종래기술에 의한 음성 제거 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 표현된 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터의 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 음성 제거 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 표현된 제3 및 제4 로우 패스 쉘빙 필터의 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에 표현된 제1 및 제2 하이 패스 필터의 주파수 응답을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 음성 제거 방법을 나타내는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 부호의 설명*
11, 23, 24 : 감산기 12, 13 : 로우 패스 필터
14, 15, 35, 36 : 가산기 21, 22, 31, 32 : 로우 패스 쉘빙 필터
33, 34 : 하이 패스 필터 37, 38, 39, 40 : 증폭기
본 발명은 음성 제거 방법 및 장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로 스테레오 음원의 음성 제거 방법 및 장치에 관한 발명이다.
현재 가라오케 시스템은 그 사용자들의 여가 활용에 널리 이용되고 있다. 가라오케 시스템은 그 사용자에게 반주만을 제공함으로써 사용자가 반주에 따라 노래를 부를 수 있도록 하는 시스템이다. 종래의 가라오케 시스템은 반주만이 녹음된 저장 장치를 이용하여 반주만을 재생하였으나, 새로운 노래가 나올 때마다 그에 해당하는 반주를 다시 저장하여야 하는 문제점이 있어, 가정에 보급되기가 쉽지 아니하였다. 그러나, 음성과 반주가 함께 녹음된 스테레오 음원 즉 노래가 녹음된 CD(compact disc), 테이프 및 DVD(digital video disc) 등으로부터 음성을 제거할 수 있는 장치가 개발됨에 따라, 가정에서도 가라오케 시스템을 쉽게 이용할 수 있게 되었다.
이러한 가라오케 시스템에 사용되는 음성 제거 장치는 스테레오 음원에 있어서, 사람의 음성은 모노 성분으로 녹음되고, 악기의 음악 소리는 스테레오 성분으로 녹음된다는 점을 이용한다. 보다 구체적으로, 사람의 음성은 좌측 및 우측에 동 일하게 녹음되고, 악기의 음악 소리는 좌측과 우측으로 분리되어 즉 좌측과 우측에 서로 다르게 녹음된다. 따라서, 스테레오 방식으로 녹음된 신호 중 좌측 오디오 신호에서 우측 오디오 신호를 빼면 사람의 음성은 완전히 제거되고, 악기의 음악 소리는 남게 된다. 이와 같이, 좌측 오디오 신호에서 우측 오디오 신호를 뺌으로써 음성을 제거하는 것이 가장 기본적인 음성 제거 방법이다.
그러나, 스테레오 음원에 있어서, 악기의 음악 소리 모두가 좌측 및 우측에 서로 다르게 녹음되는 것은 아니며, 드럼이나 베이스 같은 저주파 대역의 음악 소리는 음성과 같이 모노 신호로 녹음될 수도 있다. 따라서, 단순히 좌측 오디오 신호에서 우측 오디오 신호를 뺌으로써 음성을 제거하는 경우, 드럼이나 베이스 소리도 같이 제거될 수 있다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서, 도 1에 표현된 음성 제거 장치가 있다.
도 1에 표현된 음성 제거 장치는 좌측 입력 오디오 신호(Lin)에서 우측 입력 오디오 신호(Rin)을 빼는 감산기(11), 좌측 입력 오디오 신호(Lin)을 입력받아 200Hz 이하의 저주파 대역의 신호만을 통과시키는 제1 로우 패스 필터(12), 우측 입력 오디오 신호(Rin)을 입력받아 저주파 대역의 신호만을 통과시키는 제2 로우 패스 필터(13), 감산기(11)의 출력과 제1 로우 패스 필터(12)의 출력을 합산하여 좌측 출력 오디오 신호(Lout)로서 출력하는 제1 합산기(14) 및 감산기(11)의 출력과 제2 로우 패스 필터(13)의 출력을 합산하여 우측 출력 오디오 신호(Rout)로서 출력하는 제2 합산기(15)를 구비한다. 도면에 표현된 바와 같이, 종래기술에 의한 음성 제거 장치는 좌측 입력 오디오 신호에서 우측 입력 오디오 신호를 뺌으로써 음성이 제거된 신호에 저주파 대역의 오디오 신호를 합산함으로써, 드럼이나 베이스 소리와 같은 저주파 대역의 악기 소리를 보강할 수 있다는 장점을 가진다.
그러나, 상술한 종래기술은 저주파 대역의 음성이 소거되지 아니한다는 문제점이 있다. 비록 음성 신호의 대부분이 200Hz와 4KHz 사이에 위치하나, 여전히 일부 음성 신호는 200Hz 이하에 존재한다. 따라서, 200Hz의 이하의 저주파 신호를 그대로 출력하는 경우, 잔여 음성이 남게 된다. 사용자에 따라 잔여 음성이 남더라도 드럼이나 베이스 소리가 보강되는 것을 원할 수도 있고, 또는 드럼이나 베이스 소리가 약하더라도 음성이 완전히 제거되는 것을 원할 수도 있다. 그러나, 상술한 종래기술은 이러한 요구사항을 충족시키지 못한다. 또한, 녹음 방식에 따라, 드럼이나 베이스 소리가 스테레오 성분으로 녹음되거나, 모노 성분으로 녹음될 수도 있다. 만일 스테레오 성분으로 녹음될 경우에는 굳이 200Hz 이하의 저주파 대역의 입력 오디오 신호를 보강할 필요가 없는 경우가 발생할 수 있다.
또한, 상술한 종래기술은 드럼이나 베이스 소리와 같은 저주파 대역의 악기 소리를 완벽히 복원할 수 없다는 문제점이 있다. 보다 구체적으로, 좌측 출력 오디오 신호(Lout) 중 저주파 대역의 신호(Loutl)는 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Loutl = (Linl - Rinl) + Linl
상기 수학식에서 Linl은 좌측 입력 오디오 신호(Lin) 중 저주파 신호를 의미하고, Rinl은 우측 입력 오디오 신호(Rin) 중 저주파 신호를 의미한다. 상기 수학식에서 알 수 있듯이, 좌측 출력 오디오 신호(Lout)는 (Linl-Rinl)에 의한 스테레오 성분과 Linl에 의한 스테레오 및 모노 성분의 합을 출력하므로, Linl에 의한 스테레오 성분은 중복하여 합산되어, 결과적으로 드럼이나 베이스 소리가 포함되지 않은 스테레오 성분을 강화한다. 따라서, 상술한 종래기술은 드럼이나 베이스 소리와 같은 저주파 대역의 악기 소리를 완벽히 복원하지 못한다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 저주파 대역의 오디오 신호 중에서 음성을 제거할 것인지 아니면 드럼 및 베이스 소리를 유지할 것인지를 선택할 수 있는 음성 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 드럼 및 베이스 소리를 보강함에 있어서, 스테레오 성분이 강화되지 아니하는 음성 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 음성 제거와 더불어 제거되는 악기 소리를 보상 또는 강화시킬 수 있는 음성 제거 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1 측면은 우측 입력 오디오 신호 중 저주파 대역의 이득을 조절한 신호를 출력하는 제1 로우 패스 쉘빙 필터; 좌측 입력 오디오 신호 중 상기 저주파 대역의 이득을 조절한 신호를 출력하는 제2 로우 패스 쉘빙 필터; 상기 좌측 입력 오디오 신호에서 상기 제1 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 뺀 신호를 출력하는 제1 감산기; 및 상기 우측 입력 오디오 신호에서 상기 제2 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 뺀 신호를 출력하는 제2 감산기를 포함하는 음성 제거 장치를 제공한다.
본 발명의 제2 측면은 (a) 좌측 오디오 신호 및 우측 오디오 신호를 입력받는 단계; (b) 상기 입력받은 좌측 오디오 신호 중 저주파 대역의 신호를 컷 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 약화시킨 제1 좌측 오디오 신호, 및 상기 입력받은 우측 오디오 신호 중 상기 저주파 대역의 신호를 상기 컷 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 약화시킨 제1 우측 오디오 신호를 구하는 단계; 및 (c) 상기 입력받은 좌측 오디오 신호에서 상기 제1 우측 오디오 신호를 뺀 제2 좌측 오디오 신호, 및 상기 입력받은 우측 오디오 신호에서 상기 제1 좌측 오디오 신호를 뺀 제2 우측 오디오 신호를 구하는 단계를 포함하는 음성 제거 방법을 제공한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인하여 한정되는 식으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 장치를 나타내는 도면이다. 도 3은 도 2에 표현된 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터(low pass shelving filter, 21, 22)의 주파수 응답을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 음성 제거 장치는 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터(low pass shelving filter, 21, 22) 및 제1 및 제2 감산기(23, 24)를 포함한다.
제1 로우 패스 쉘빙 필터(21)는 우측 입력 오디오 신호(Rin) 중 저주파 대역의 이득을 조절한 신호를 출력한다. 바람직하게, 제1 로우 패스 쉘빙 필터(21)의 저주파 대역의 이득(이하 간략히 컷 이득(cut gain)이라 함)은 0dB 이하의 값을 가질 수 있으며, 컷 이득 제어 신호에 의하여 그 값이 제어될 수 있다. 또한, 바람직하게, 제1 로우 패스 쉘빙 필터(21)의 컷 오프 주파수는 180 내지 220Hz의 범위에 속하며, 일례로 200Hz일 수 있다. 제1 로우패스 쉘빙 필터(21)의 주파수 특성의 일례가 도 3에 표현된 바와 같다. 도 3을 참조하면, 제1 로우 패스 쉘빙 필터(21)의 컷 오프 주파수는 200Hz이며, 컷 오프 주파수 이하의 저주파 대역의 이득은 입력되는 컷 이득 제어 신호에 의하여 정해진다. 도면에는 컷 이득이 0dB와 -20dB 사이의 범위에서 2dB 단위로 조절될 수 있는 경우의 예가 표현되어 있다.
제2 로우 패스 쉘빙 필터(22)는 좌측 입력 오디오 신호(Lin) 중 저주파 대역 의 이득을 조절한 신호를 출력한다. 제2 로우 패스 쉘빙 필터(22)는 좌측 입력 오디오 신호(Lin)가 입력된다는 점을 제외하고는 제1 로우 패스 쉘빙 필터(21)와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.
제1 감산기(23)는 좌측 입력 오디오 신호(Lin)에서 제1 로우 패스 쉘빙 필터(21)의 출력을 뺀 값을 좌측 출력 오디오 신호(Lout)로서 출력한다.
제2 감산기(24)는 우측 입력 오디오 신호(Rin)에서 제2 로우 패스 쉘빙 필터(22)의 출력을 뺀 값을 우측 출력 오디오 신호(Rout)로서 출력한다.
좌측 출력 오디오 신호(Lout) 및 우측 출력 오디오 신호(Rout)은 근사적으로 수학식 2와 같이 표현된 수 있다.
Lout = Lin - (CG*Rinl + Rinh) = (Linl - CG*Rinl) + (Linh - Rinh)
Rout = Rin - (CG*Linl + Linh) = (Rinl - CG*Linl) + (Rinh - Linh)
상기 수학식에서 Linl 및 Rinl은 각각 좌측 및 우측 입력 오디오 신호 중 저주파 대역의 신호를 의미하며, Linh 및 Rinh는 각각 좌측 및 우측 입력 오디오 신호 중 저주파 대역 이외의 대역의 신호를 의미하며, CG는 컷 이득을 의미한다.
수학식 2에서 알 수 있듯이, 저주파 대역 이외의 대역에서는 좌측 입력 오디오 신호(Linh)에서 우측 입력 오디오 신호(Rinh)를 뺀 신호가 좌측 출력 오디오 신호로서 출력된다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 장치의 저주파 대역 이외의 대역에서의 동작은 종래 기술에 의한 음성 제거 장치와 크게 다르지 아니하다.
저주파 대역에서는 좌측 입력 오디오 신호(Linl)에서 우측 입력 오디오 신호(Rinl)와 컷 이득(CG)의 곱을 뺀 신호가 좌측 출력 오디오 신호로서 출력된다. 컷 이득(CG)은 0dB 이하의 범위에서 선택될 수 있으므로, 컷 이득(CG)을 0dB로 설정하면, (Linl - Rinl) 즉 좌측 입력 오디오 신호(Linl)에서 우측 입력 오디오 신호(Rinl)를 뺀 신호가 출력되므로, 음성은 완전히 제거되는 대신 모노 성분으로 녹음된 드럼이나 베이스 등의 악기 소리도 제거된다. 또한, 컷 이득(CG)을 매우 낮게 설정하면, Linl 즉 좌측 입력 오디오 신호(Linl)가 출력되므로, 저주파 대역의 음성은 전혀 제거되지 않는 대신 모노 성분으로 녹음된 드럼이나 베이스 등의 악기 소리는 그대로 남게 된다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 장치는 로우 패스 쉘빙 필터(21, 22)의 컷 이득(CG)을 조절함으로써, 간단히 저주파 대역의 음성 제거 정도 및 드럼이나 베이스 등의 악기 소리의 유지 정도를 조절할 수 있다.
도 1에 표현된 종래기술에 의한 음성 제거 장치는 좌측 출력 오디오 신호 중 저주파 대역의 신호가 {(Linl - Rinl) + Linl}으로 표현되어, 저주파 대역의 스테레오 성분을 강화하며, 원래의 드럼이나 베이스 소리를 완벽히 보강하지 못한다는 문제점이 발생하였으나, 본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 장치는 좌측 출력 오디오 신호 중 저주파 대역의 신호가 (Linl - CG*Rinl)으로 표현되어 스테레오 성분이 강화되지 아니하며, 컷 이득(CG)을 매우 낮게 설정하면 원래의 드럼이나 베이 스 소리를 완벽히 보강할 수 있다는 장점을 가진다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 음성 제거 장치를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4에 표현된 제3 및 제4 로우 패스 쉘빙 필터(31, 32)의 주파수 응답을 나타내는 도면이고, 도 6은 도 4에 표현된 제1 및 제2 하이 패스 필터(33, 34)의 주파수 응답을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 음성 제거 장치는 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터(21, 22), 제1 및 제2 감산기(23, 24), 제3 및 제4 로우 패스 쉘빙 필터(31, 32), 제1 및 제2 하이 패스 필터(33, 34), 제1 및 제2 가산기(35, 36), 제1 내지 제4 가변 이득 증폭기(37, 38, 39, 40)를 포함한다. 이들 중 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터(21, 22), 제1 및 제2 감산기(23, 24)는 도 2에 표현된 바와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.
제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)는 제1 감산기(23)의 출력 중 저주파 대역을 포함하는 소정 대역의 이득을 조절한 신호를 출력한다. 바람직하게, 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)의 소정 대역의 이득(이하 간략히 부스트 게인(boost gain)이라 함)은 0dB 이상의 값을 가지며, 부스트 이득 제어 신호에 의하여 제어된다. 또한, 바람직하게, 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)의 컷 오프 주파수는 제1 로우 패스 쉘빙 필터(21)의 컷 오프 주파수 이상의 범위에서 속할 수 있으며, 일례로 1KHz일 수 있다. 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)는 음성 제거와 더불어 제거되는 악기소리를 보상 혹은 강화시키는 기능을 수행한다. 보다 구체적으로, 제1 감산기(23)의 출력이 음성은 대부분 제거되고, 베이스나 드럼 등의 악기 소리는 약화된 신호일 경우, 약화 된 베이스나 드럼 등의 악기 소리를 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)가 강화한다. 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)의 주파수 특성의 일례가 도 5에 표현된 바와 같다. 도 5를 참조하면, 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)의 컷 오프 주파수는 1KHz이며, 컷 오프 주파수 이하의 대역의 이득은 입력되는 부스트 이득 제어 신호에 의하여 정해진다. 도면에는 부스트 이득이 0dB와 20dB 사이의 범위에서 2dB 단위로 조절될 수 있는 경우의 예가 표현되어 있다.
제4 로우 패스 쉘빙 필터(32)는 제2 감산기(24)의 출력 중 소정 대역의 이득을 조절한 신호를 출력한다. 제4 로우 패스 쉘빙 필터(32)는 제2 감산기(24)의 출력이 입력된다는 점을 제외하고는 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.
제1 하이 패스 필터(33)는 좌측 입력 오디오 신호(Lin) 중 고주파 성분만을 통과시키는 기능을 수행한다. 제1 하이 패스 필터(33)는 음성이 포함되지 아니한 고음 부분을 강화하기 위하여 추가된 구성요소이다. 일반적으로 음성을 200Hz 내지 4KHz의 범위에 주로 위치하므로, 제1 하이 패스 필터(33)의 컷 오프 주파수는 4KHz 이상인 것이 바람직하며, 일례로 10KHz일 수 있다. 제1 하이 패스 필터(33)의 주파수 특성의 일례가 도 6에 표현되어 있다. 도 6을 참조하면, 제1 하이 패스 필터(33)의 컷 오프 주파수는 10KHz이다.
제2 하이 패스 필터(34)는 우측 입력 오디오 신호(Rin) 중 고주파 성분만을 통과시키는 기능을 수행한다. 제2 하이 패스 필터(34)는 우측 입력 오디오 신호(Rin)가 입력된다는 점을 제외하고는 제1 하이 패스 필터(33)와 동일하므로, 이 에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.
제1 합산기(35)는 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)의 출력 및 제1 하이 패스 필터(33)의 출력을 합산한다.
제2 합산기(36)는 제4 로우 패스 쉘빙 필터(32)의 출력 및 제2 하이 패스 필터(34)의 출력을 합산한다.
음성 제거 장치는 제3 로우 패스 쉘빙 필터(31)와 제1 가산기(35) 사이 및 제4 로우 패스 쉘빙 필터(32)와 제2 가산기(36) 사이에 각각 위치하는 제1 및 제2 가변 이득 증폭기(37, 38)를 구비함으로써, 고주파 대역의 신호와 그 이외의 대역의 신호의 이득 비를 조절할 수 있다. 또한, 음성 제거 장치는 제1 하이 패스 필터(33)와 제1 가산기(35) 사이 및 제2 하이 패스 필터(34)와 제2 가산기(36) 사이에 각각 위치하는 제3 및 제4 가변 이득 증폭기(39, 40)를 구비함으로써, 고주파 대역의 신호와 그 이외의 대역의 신호의 이득 비를 조절할 수도 있다.
본 발명의 제1 및 제2 실시예에 의한 음성 제거 장치에 있어서, 제1 내지 제4 로우 패스 쉘빙 필터(21, 22, 31, 32), 제1 및 제2 감산기(23, 24), 제1 및 제2 하이 패스 필터(33, 34), 제1 및 제2 가산기(35, 36), 제1 내지 제4 가변 이득 증폭기(37, 38, 39, 40)는 아날로그 회로로 구현될 수도 있고, 디지털 회로로 구현될 수도 있으며, 또한 CPU(central processing unit), DSP(digital signal processor) 또는 마이크로프로세서(microprocessor) 등에 의하여 수행될 수 있도록 소프트웨어의 형태로 구현될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 방법을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 먼저 좌측 오디오 신호 및 우측 오디오 신호를 입력받는다(S11).
그 후, 입력받은 좌측 오디오 신호 중 저주파 대역의 신호를 컷 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 약화시킨 제1 좌측 오디오 신호, 및 입력받은 우측 오디오 신호 중 저주파 대역의 신호를 컷 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 약화시킨 제1 우측 오디오 신호를 구한다(S12). 이때, 저주파 대역은 바람직하게 180 내지 220Hz 중 어느 한 주파수인 컷 오프 주파수 이하의 대역일 수 있으며, 일례로 200Hz인 컷 오프 주파수 이하의 대역일 수 있다.
그 후, 입력받은 좌측 오디오 신호에서 제1 우측 오디오 신호를 뺀 제2 좌측 오디오 신호, 및 입력받은 우측 오디오 신호에서 제1 좌측 오디오 신호를 뺀 제2 우측 오디오 신호를 구한다(S13).
그 후, 제2 좌측 오디오 신호 및 제2 우측 오디오 신호를 음성이 제거된 오디오 신호로서 출력한다(S14).
본 발명의 제1 실시예에 의한 음성 제거 방법은 이와 같은 단계를 가짐으로써, 상술한 바와 같이 저주파 대역 이외의 대역의 음성을 제거할 수 있으며, 저주파 대역의 음성 제거 정도를 조절할 수 있으며, 저주파 대역의 스테레오 성분을 강화하지 않으며, 원하는 경우 원래의 드럼이나 베이스 소리를 원래대로 복원할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 음성 제거 방법을 나타내는 도면이다. 도 8의 단계들 중 제1 내지 제3 단계(S21, S22, S23)는 도 7의 제1 내지 제3 단계(S11, S12, S13)와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 설명의 편의상 생략한다.
제4 단계(S24)에서, 제2 좌측 오디오 신호 중 저주파 대역을 포함하는 소정 대역의 신호를 부스트 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 강화시킨 제3 좌측 오디오 신호, 및 제2 우측 오디오 신호 중 소정 대역의 신호를 부스트 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 강화시킨 제3 우측 오디오 신호를 구한다. 소정 대역은 일례로 1KHz인 컷 오프 주파수 이하의 대역이다.
제5 단계(S25)에서, 입력받은 좌측 오디오 신호 중 고주파 대역의 신호만을 통과시킨 제4 좌측 오디오 신호, 및 입력받은 우측 오디오 신호 중 고주파 대역의 신호만을 통과시킨 제4 우측 오디오 신호를 구한다. 여기에서, 고주파 대역은 바람직하게 4KHz 이상 중 어느 한 주파수인 컷 오프 주파수 이상의 대역이며, 일례로 10KHz인 컷 오프 주파수 이상의 대역이다.
제6 단계(S26)에서, 제3 및 제4 좌측 오디오 신호 중 적어도 어느 한 신호, 및 제3 및 제4 우측 오디오 신호 중 적어도 어느 한 신호를 증폭한다. 증폭 이득은 0dB 이상일 수도 있으며, 0dB 이하일 수도 있다.
제7 단계(S27)에서, 제3 좌측 오디오 신호와 제4 좌측 오디오 신호를 합산한 제5 좌측 오디오 신호, 및 제3 우측 오디오 신호와 제4 우측 오디오 신호를 합산한 제5 우측 오디오 신호를 구한다.
제8 단계(S28)에서, 제5 좌측 오디오 신호 및 제5 우측 오디오 신호를 음성이 제거된 오디오 신호로서 출력한다. 도면에는 제1 내지 제7 단계를 수행한 후에 구해진 신호인 제5 좌측 오디오 신호 및 제5 우측 오디오 신호를 음성이 제거된 오디오 신호로서 출력하고 있으나, 제1 내지 제4 단계만을 수행한 후에 구해진 신호인 제3 좌측 오디오 신호 및 제3 우측 오디오 신호를 음성이 제거된 오디오 신호로서 출력할 수도 있으며, 제1 내지 제5 및 제7 단계만을 수행한 후에 구해진 신호인 제5 좌측 오디오 신호 및 제5 우측 오디오 신호를 음성이 제거된 오디오 신호로서 출력할 수도 있다. 또한, 지금까지 설명한 방법에 의하여 구한 음성이 제거된 오디오 신호에 추가적인 단계를 더 부가하여 최종적인 음성이 제거된 오디오 신호를 구할 수도 있다.
본 발명에 의한 음성 제거 방법 및 장치는 저주파 대역의 오디오 신호에 포함된 음성의 제거 정도를 조절할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 음성 제거 방법 및 장치는 드럼 및 베이스 소리를 보강함에 있어서, 스테레오 성분이 강화되지 아니한다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 음성 제거 방법 및 장치는 원하는 경우 원래의 드럼이나 베이스 소리를 원래대로 복원할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 음성 제거 방법 및 장치는 음성 제거와 더불어 약화되는 악기 소리를 강화시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 음성 제거 방법 및 장치는 고주파 대역의 오디오 신호를 강화할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 음성 제거 방법 및 장치는 고주파 대역의 오디오 신호의 강화 정도를 조절할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (17)

  1. 우측 입력 오디오 신호 중 저주파 대역의 이득을 조절한 신호를 출력하는 제1 로우 패스 쉘빙 필터;
    좌측 입력 오디오 신호 중 상기 저주파 대역의 이득을 조절한 신호를 출력하는 제2 로우 패스 쉘빙 필터;
    상기 좌측 입력 오디오 신호에서 상기 제1 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 뺀 신호를 출력하는 제1 감산기; 및
    상기 우측 입력 오디오 신호에서 상기 제2 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 뺀 신호를 출력하는 제2 감산기를 포함하는 음성 제거 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터는 상기 저주파 대역을 약화시키는 음성 제거 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터의 저주파 대역의 이득은 컷 이득 제어 신호에 의하여 제어되는 음성 제거 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 로우 패스 쉘빙 필터의 컷 오프 주파수는 180 내지 220Hz의 범위에 속하는 음성 제거 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감산기의 출력을 입력받는 제3 로우 패스 쉘빙 필터; 및
    상기 제2 감산기의 출력을 입력받는 제4 로우 패스 쉘빙 필터를 더 포함하며,
    상기 제1 감산기의 출력 중 상기 저주파 대역의 이득은 상기 제3 로우 패스 쉘빙 필터에 의하여 조절되며,
    상기 제2 감산기의 출력 중 상기 저주파 대역의 이득은 상기 제4 로우 패스 쉘빙 필터에 의하여 조절되는 음성 제거 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 감산기의 출력 중 상기 저주파 대역은 각각 상기 제3 및 제4 로우 패스 쉘빙 필터에 의하여 강화되는 음성 제거 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 및 제4 로우 패스 쉘빙 필터의 상기 저주파 대역의 이득은 부스트 이득 제어 신호에 의하여 제어되는 음성 제거 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 좌측 입력 오디오 신호 중 고주파 성분만을 통과시키는 제1 하이 패스 필터;
    상기 우측 입력 오디오 신호 중 고주파 성분만을 통과시키는 제2 하이 패스 필터;
    상기 제1 하이 패스 필터의 출력과 상기 제3 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 합산하여 출력하는 제1 합산기; 및
    상기 제2 하이 패스 필터의 출력과 상기 제4 로우 패스 쉘빙 필터의 출력을 합산하여 출력하는 제2 합산기를 더 포함하는 음성 제거 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 하이 패스 필터의 컷 오프 주파수는 10KHz인 음성 제거 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제3 로우 패스 쉘빙 필터 및 상기 제1 합산기 사이에 연결된 제1 증폭기; 및
    상기 제4 로우 패스 쉘빙 필터 및 상기 제2 합산기 사이에 연결된 제2 증폭기를 더 포함하는 음성 제거 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 하이 패스 필터 및 상기 제1 합산기 사이에 연결된 제1 증폭기; 및
    상기 제2 하이 패스 필터 및 상기 제2 합산기 사이에 연결된 제2 증폭기를 더 포함하는 음성 제거 장치.
  12. (a) 좌측 오디오 신호 및 우측 오디오 신호를 입력받는 단계;
    (b) 상기 입력받은 좌측 오디오 신호 중 저주파 대역의 신호를 컷 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 약화시킨 제1 좌측 오디오 신호, 및 상기 입력받은 우측 오디오 신호 중 상기 저주파 대역의 신호를 상기 컷 게인 제어 신호에 따라 그 이외 대역의 신호에 비하여 약화시킨 제1 우측 오디오 신호를 구하는 단계; 및
    (c) 상기 입력받은 좌측 오디오 신호에서 상기 제1 우측 오디오 신호를 뺀 제2 좌측 오디오 신호, 및 상기 입력받은 우측 오디오 신호에서 상기 제1 좌측 오디오 신호를 뺀 제2 우측 오디오 신호를 구하는 단계를 포함하는 음성 제거 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 저주파 대역은 180 내지 220Hz 중 어느 한 주파수인 컷 오프 주파수 이하의 대역인 음성 제거 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    (d) 상기 제2 좌측 오디오 신호 중 상기 저주파 대역의 신호를 부스트 게인 제어 신호에 따라 강화시킨 제3 좌측 오디오 신호, 및 상기 제2 우측 오디오 신호 중 상기 저주파 대역의 신호를 상기 부스트 게인 제어 신호에 따라 강화시킨 제3 우측 오디오 신호를 구하는 단계를 더 포함하는 음성 제거 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    (e) 상기 입력받은 좌측 오디오 신호 중 고주파 대역의 신호인 제4 좌측 오디오 신호, 및 상기 입력받은 우측 오디오 신호 중 상기 고주파 대역의 신호인 제4 우측 오디오 신호를 구하는 단계; 및
    (f) 상기 제3 좌측 오디오 신호와 상기 제4 좌측 오디오 신호를 합산한 제5 좌측 오디오 신호, 및 상기 제3 우측 오디오 신호와 상기 제4 우측 오디오 신호를 합산한 제5 우측 오디오 신호를 구하는 단계를 더 포함하는 음성 제거 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 고주파 대역의 컷 오프 주파수는 10KHz인 음성 제거 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    (g) 상기 (f) 단계를 수행하기 이전에 상기 제3 및 제4 좌측 오디오 신호 중 적어도 어느 한 신호, 및 상기 제3 및 제4 우측 오디오 신호 중 적어도 어느 한 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하는 음성 제거 방법.
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