KR100717519B1 - Digital audio signal processing apparatus comprising a delay line - Google Patents

Digital audio signal processing apparatus comprising a delay line Download PDF

Info

Publication number
KR100717519B1
KR100717519B1 KR1020017005302A KR20017005302A KR100717519B1 KR 100717519 B1 KR100717519 B1 KR 100717519B1 KR 1020017005302 A KR1020017005302 A KR 1020017005302A KR 20017005302 A KR20017005302 A KR 20017005302A KR 100717519 B1 KR100717519 B1 KR 100717519B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
filter
signal
output
filters
processor
Prior art date
Application number
KR1020017005302A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20010089369A (en
Inventor
리차드 디. 갤러리
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20010089369A publication Critical patent/KR20010089369A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100717519B1 publication Critical patent/KR100717519B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04SSTEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S3/00Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic
    • H04S3/02Systems employing more than two channels, e.g. quadraphonic of the matrix type, i.e. in which input signals are combined algebraically, e.g. after having been phase shifted with respect to each other
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/02Means for controlling the tone frequencies, e.g. attack or decay; Means for producing special musical effects, e.g. vibratos or glissandos
    • G10H1/06Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour
    • G10H1/12Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour by filtering complex waveforms
    • G10H1/125Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour by filtering complex waveforms using a digital filter
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/0091Means for obtaining special acoustic effects
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K15/00Acoustics not otherwise provided for
    • G10K15/08Arrangements for producing a reverberation or echo sound
    • G10K15/12Arrangements for producing a reverberation or echo sound using electronic time-delay networks
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2210/00Aspects or methods of musical processing having intrinsic musical character, i.e. involving musical theory or musical parameters or relying on musical knowledge, as applied in electrophonic musical tools or instruments
    • G10H2210/155Musical effects
    • G10H2210/265Acoustic effect simulation, i.e. volume, spatial, resonance or reverberation effects added to a musical sound, usually by appropriate filtering or delays
    • G10H2210/281Reverberation or echo
    • G10H2210/291Reverberator using both direct, i.e. dry, and indirect, i.e. wet, signals or waveforms, indirect signals having sustained one or more virtual reflections
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H2250/00Aspects of algorithms or signal processing methods without intrinsic musical character, yet specifically adapted for or used in electrophonic musical processing
    • G10H2250/041Delay lines applied to musical processing
    • G10H2250/046Delay lines applied to musical processing with intermediate taps

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)

Abstract

가라오케 시스템용 디지털 오디오 처리 장치에서, 에코 소거 등의 응용, 디지털 지연 라인(10)은 입력 오디오 신호(DRY)를 수신하도록 접속되고, 지연되고 필터링된 신호들이 혼합기 스테이지(20)에 의해 결합되기 전에, 각각의 신호 필터(12, 14)로서 또한 각각의 입력 신호에 대해 각각의 지연을 갖는 다수의 출력들을 가진다. 신호 필터들(12, 14)은 지연 라인 출력들을 수신하고 각각의 현재 필터 설정(SE, SC)에 따라 각각을 처리하는 프로그램 가능한 데이터 프로세서에 의해 제공된다. 특정 지연 라인 출력에 대한 필터 설정(SC)을 변경시키는 명령을 수신할 때, 프로세서는 제 1 필터(14)와 병렬로, 새로운 설정(SF)으로 상기 출력용 제 2 필터(114)를 생성하여 종래 및 새로운 설정 양쪽 모두의 출력을 필터링하고, 제 1 출력에서 제 2 필터 출력으로 신호 페이딩을 출력한다. 프로세싱 과부하를 회피하기 위해, 프로세서는 상기 프로세서의 데이터 처리 능력의 미리 결정된 제한 내에서 한번에 수용될 수 있는 만큼의 다수의 각각의 병렬 필터들(114)만을 생성하여, 한번에 한번 또는 작은 그룹으로 필터 설정들을 효과적으로 변경시킨다.In the digital audio processing apparatus for the karaoke system, for applications such as echo cancellation, the digital delay line 10 is connected to receive the input audio signal DRY, and before the delayed and filtered signals are combined by the mixer stage 20. , As each signal filter 12, 14 and also has a number of outputs with respective delays for each input signal. Signal filters 12 and 14 are provided by a programmable data processor that receives delay line outputs and processes each according to the respective current filter settings SE and SC. Upon receiving a command to change the filter setting (SC) for a particular delay line output, the processor generates the second filter 114 for output with the new setting (SF) in parallel with the first filter (14). And filter the output of both new settings and output signal fading from the first output to the second filter output. To avoid processing overload, the processor generates only as many individual parallel filters 114 as can be accommodated at a time within a predetermined limit of the processor's data processing capability, setting the filters one at a time or in small groups. Change them effectively.

신호 페이딩, 디지털 오디오 신호, 지연 라인, 가라오케 시스템, 병렬 필터Signal fading, digital audio signals, delay lines, karaoke systems, parallel filters

Description

지연 라인을 포함하는 디지털 오디오 신호 처리 장치{Digital audio signal processing apparatus comprising a delay line}Digital audio signal processing apparatus comprising a delay line

본 발명은 디지털화된 오디오 신호의 처리에 관한 것이며, 특히, 한정하고자 하는 것은 아니지만, 그러한 처리에 의해 에코 또는 반향 효과의 부가동안 프로세서 자원의 처리에 관한 것이다.The present invention relates to the processing of digitized audio signals, and in particular, but not by way of limitation, to the processing of processor resources during the addition of echo or echo effects by such processing.

오디오 신호 프로세서의 일 예는 미국 특허 제 5,774,560 호에 주어지며, 다수의 웨이브-래더(wave-ladder) 필터를 포함하는 처리용 반향 네트워크를 수반하고, 각각의 필터는 선택된 방향내의 파장 전파로부터 대응하는 반사 오디오 신호를 시뮬레이트한다. 각각의 이러한 필터는 원래의 오디오 신호로부터 유도된 신호를 입력으로 수신하고, 필터의 출력은 반향 효과를 생성하도록 가산기에 결합된다.One example of an audio signal processor is given in US Pat. No. 5,774,560, which involves a processing echo network comprising a plurality of wave-ladder filters, each filter corresponding from a wavelength propagation in a selected direction. Simulate a reflected audio signal. Each such filter receives as an input a signal derived from the original audio signal, and the output of the filter is coupled to the adder to produce an echo effect.

다른 예들은 에코/반향 효과가 가수의 마이크로부터의 신호에 종종 적용되는 가라오케 시스템 분야에서 발견될 수 있다. 그 효과는 가중치를 둔 총 드라이 신호의 필터링되고 지연된 버전으로부터 형성된 부가 신호 구성 성분, 반향을 제공하는 필터링 및 에코를 제공하는 지연으로 합계된 통상적으로 수정되지 않은 신호(소위 "드라이(dry)" 신호)로 이루어진다. 그러한 시스템은 첨부된 도면의 도 1을 참조하여 본 명세서에 기술된다. Other examples can be found in the field of karaoke systems where echo / echo effects are often applied to the signal from the singer's microphone. The effect is a typically unmodified signal (so-called "dry" signal) summed with additional signal components formed from filtered and delayed versions of the weighted total dry signal, filtering to provide echo, and delay to provide echo. ) Such a system is described herein with reference to FIG. 1 of the accompanying drawings.

쉽게 이해할 수 있는 바와 같이, 디지털화된 데이터에 대해, 사용자 또는 시스템 명령에 응답하여 적용된 처리를 변경할 수 있는 하나 이상의 적절하게 프로그램된 프로세서들에 의해 필터링이 적용될 수 있다. 그러나, 필터링은 상대적 산술적으로 비싸다는 것이 입증될 수 있고, 상대적으로 저전력 시스템에 대해, 프로세서는 대부분의 시간 동안 피크 용량에서 또는 피크 용량 가까이에서 동작할 것이다. 특정 방법들이 그것을 회피하도록 제공되지 않으면, 필터들의 설정 변경들은 프로세서가 실시간 변경 명령들을 처리하기 위해 용량을 소진할 때 허용할 수 없는 지연들을 불러일으켜, 출력 신호에 나타나는 가청 "클릭들(clicks)"을 야기할 수 있거나, 더 강한 프로세서가 부가적인 처리 능력에 대해 이 단기간의 요구들을 처리할 수 있는 능력을 구비하여 사용되어야 한다.As can be readily appreciated, filtering can be applied to the digitized data by one or more suitably programmed processors that can change the applied processing in response to a user or system command. However, filtering can prove to be relatively arithmetic expensive, and for relatively low power systems, the processor will operate at or near peak capacity for most of the time. Unless specific methods are provided to avoid it, the configuration changes of the filters cause unacceptable delays when the processor runs out of capacity to process real-time change instructions, resulting in an audible "clicks" appearing in the output signal. Or a stronger processor should be used with the ability to handle these short-term requests for additional processing power.

삭제delete

따라서, 본 발명의 목적은 필터 설정들이 변할 때 오디오 불연속성들을 회피하는 복수의 프로그램 가능한 필터들을 갖는 오디오 신호 처리 장치를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an audio signal processing apparatus having a plurality of programmable filters that avoids audio discontinuities when the filter settings change.

다른 목적은 필터들에 대해 과도한 프로세서 용량을 요구하지 않고 이러한 것을 이룰 수도 있는 장치를 제공하는 것이다.Another object is to provide an apparatus that may achieve this without requiring excessive processor capacity for the filters.

본 발명에 따라, 디지털 오디오 신호 처리 장치가 제공되고, 상기 장치는,
입력 오디오 신호를 수신하도록 접속되고 복수의 출력들을 갖는 디지털 지연 라인(digital delay line)으로서, 상기 출력들 각각이 상기 입력 신호에 대해 각각의 지연을 갖는, 상기 디지털 지연 라인,
According to the present invention, there is provided a digital audio signal processing apparatus, wherein the apparatus,
A digital delay line connected to receive an input audio signal and having a plurality of outputs, each of the outputs having a respective delay relative to the input signal,

각각의 지연 라인 출력에 결합되는 각각의 신호 필터로서, 각각 적어도 하나의 가변 설정을 갖는 상기 각각의 신호 필터, 및Respective signal filters coupled to respective delay line outputs, each signal filter having at least one variable setting, and

상기 신호 필터들의 출력들을 수신 및 결합하고 처리된 오디오 신호를 출력하도록 배열된 혼합기 스테이지(mixer stage)를 포함하고,A mixer stage arranged to receive and combine the outputs of the signal filters and to output a processed audio signal,

상기 신호 필터들은 상기 지연 라인 출력들을 수신하도록 배열된 프로그램 가능한 디지털 데이터 프로세서에 의해 제공되어 각각의 현재 필터 설정에 따라 각각의 상기 출력을 처리하고, 특정 지연 라인 출력에 대한 필터 설정을 변경시키는 명령들을 수신시, 상기 프로세서는 제 1 필터와 병렬로 해당 출력에 대한 제 2 필터를 생성하여, 상기 새로운 설정에서, 종래 및 새로운 설정 양쪽 모두에서의 상기 출력을 필터링하고, 상기 제 1로부터 상기 제 2 필터 출력으로 페이딩(fading)하는 신호를 출력한다. 제 2 필터의 상기 생성에 의해, 상기 설정들 사이의 매끄러운 변환이 이루어질 수도 있다.The signal filters are provided by a programmable digital data processor arranged to receive the delay line outputs to process each of the outputs in accordance with a respective current filter setting and to change the filter setting for a particular delay line output. Upon receiving, the processor generates a second filter for the corresponding output in parallel with the first filter to filter the output at both the old and new settings, at the new setting, and from the first to the second filter. Outputs a signal fading to the output. By the creation of the second filter, a smooth transition between the settings may be made.

설정 변경의 지속 기간 동안 추가 필터들의 이러한 생성이 오버헤드들의 과도한 처리를 생성하지 않도록, 각각의 지연 라인 출력들에 대하여 복수의 필터 설정들을 변경시키는 명령들을 수신할 때, 상기 프로세서는 바람직하게 상기 프로세서의 데이터 처리 능력상의 미리 결정된 제한들 내에서 한번에 수용될 수 있는 만큼의 다수의 각각의 병렬 필터들만을 생성하도록 프로그래밍된다. 특히 프로세서-제한 실시예에서, 상기 프로세서는 각각의 병렬 필터들의 상기 생성 및 그들의 출력들 사이의 페이딩을 포함하여, 차례로 상기 필터들의 설정들을 변경시킬 수도 있다.When receiving instructions to change the plurality of filter settings for respective delay line outputs such that this generation of additional filters during the duration of the configuration change does not produce excessive processing of overheads, the processor preferably provides the processor. It is programmed to produce only as many respective parallel filters as can be accommodated at a time within predetermined limits on the data processing capability of the circuit. In particular in a processor-limited embodiment, the processor may in turn change the settings of the filters, including the generation of respective parallel filters and fading between their outputs.

상기 장치는 또한 각각의 지연 라인을 각각 갖는 둘 이상의 오디오 신호 입력들을 포함할 수도 있고, 모든 지연 라인들에 대한 출력 필터들은 동일한 프로세서에 의해 제공되며, 상기 프로세서는 상기 지연 라인들 중 단지 하나에 대한 필터 설정들로의 변경들을 동시적으로 허용하도록 배열된다 - 또한, 상기 프로세서의 과부하를 방지한다. 모든 필터 설정들이 동시에 변경되지 않으면, 상기 장치는 즉시 작용하지 않는 하나 이상의 필터 설정들을 변경시키는 그 명령들이 배치되는 명령 큐(instruction queue)를 보유하는 저장 수단을 더 포함할 수 있다.The apparatus may also include two or more audio signal inputs each having a respective delay line, the output filters for all the delay lines being provided by the same processor, the processor being configured for only one of the delay lines. It is arranged to allow changes to filter settings simultaneously-also to avoid overloading the processor. If all filter settings are not changed at the same time, the apparatus may further comprise storage means for holding an instruction queue in which the instructions are arranged to change one or more filter settings that do not act immediately.

상기 장치는 프로세서와 연결되고, 하나 이상의 필터 설정에 대한 변경들을 사용자가 직접적으로 또는 간접적으로 지정할 수 있는 사용자 동작가능(user-operable) 입력 수단을 더 포함할 수 있다. 혼합기 스테이지는 또한 상기 입력 신호 또는 각각의 입력 신호를 수신하도록 연결되어, 상기 처리된 오디오 신호를 출력하도록 신호 필터의 출력과 이것을 결합시키도록 배치되고 및/또는 하나 이상의 다른 디지털 오디오 신호들을 수신하도록 연결되고, 상기 처리된 오디오 신호를 출력하도록 상기 신호 필터의 출력과 상기 신호 또는 각각의 그러한 신호를 결합하도록 배치될 수 있다.The apparatus may further comprise user-operable input means coupled with the processor and capable of directly or indirectly specifying changes to one or more filter settings. A mixer stage is also coupled to receive the input signal or each input signal, arranged to combine it with an output of a signal filter to output the processed audio signal and / or to receive one or more other digital audio signals. And the output of the signal filter and the signal or each such signal to output the processed audio signal.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 예로서 주어진, 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 설명을 이해하고 첨부한 도면을 참조함으로써 명확해질 것이다.Other features and advantages of the invention will be apparent from the following description of the preferred embodiments of the invention, given by way of example and by reference to the accompanying drawings, in which: FIG.

도 1은 반향 및 에코 효과의 생성에 대한 각각의 출력상에 출력 필터를 갖는 다중 출력 디지털 지연 라인을 나타내는 개략도.1 is a schematic diagram illustrating a multiple output digital delay line with an output filter on each output for generation of echo and echo effects.

도 2는 본 발명을 실시하기에 적절한 데이터 처리 장치의 블록 개략도.2 is a block schematic diagram of a data processing apparatus suitable for practicing the present invention.

도 3 내지 도 6은 본 발명을 실시하는 장치에서 필터 설정의 변경을 연속적으로 나타내는 도면.3 to 6 are views continuously showing a change of filter setting in the apparatus implementing the present invention.

도 7은 다중 지연 라인을 갖는 필터 변경 동작의 연속한 처리를 도시하는 도면.FIG. 7 illustrates a sequential processing of a filter change operation with multiple delay lines. FIG.

다음의 설명에서, 본 발명을 실시하는 이중 마이크 가라오케 시스템(dual microphone karaoke system)은 첨부된 도면 1 내지 7을 참조하여 설명될 것이다; 그러나, 본 발명은 그러한 응용에 제한되지 않고, 당업자에 의해 쉽게 이해될 수 있는 바와 같이, 원격 통신 응용에서 에코 소거 회로와 같은 다른 디지털 오디오 신호 처리 시스템에서 사용될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다.In the following description, a dual microphone karaoke system embodying the present invention will be described with reference to the attached figures 1 to 7; However, it will be appreciated that the present invention is not limited to such applications and may be used in other digital audio signal processing systems, such as echo cancellation circuits, in telecommunication applications as will be readily appreciated by those skilled in the art.

상술한 바와 같이, 가라오케 시스템에서, 에코 및/또는 반향 효과는 마이크 입력에 종종 적용된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 효과는 소위 드라이 신호(DRY signal)의 필터링되고 지연된 버전들(versions)의 가중치를 둔 총합으로부터 형성된 부가 신호 성분으로 합산된 상기 드라이 신호(아날로그 디지털 변환 및 필요하다면, 다른 국한된 신호 처리와 같은 마이크로폰 출력)로 이루어진 출력(OUT) 신호를 형성함으로써 이루어진다. 에코는 4개의 증가 지연값들, D(1), D(2), D(n-1), 및 D(n)(D(2)와 D(n-1)사이의 다른 값들은 물론 삽입될 수 있다)에 대해 도시된 출력을 탭핑(tapping)하여 사용 가능한 지연량이 T=0(지연 없음)에서 T=End(최대 지연)까지 변화하는 다중 탭 지연 라인(10)을 통해 드라이 신호를 통과하게 된다. 각각의 이러한 출력들 상에서, 각각의 필터 스테이지들(12(F1), 14(F2), 16(Fn-1), 18(Fn))은 반향 효과를 제공하며, 각각의 필터는 각각의 초기 설정(18(SA), 16(SB), 14(SC) 및 12(SD))을 가진다. 출력 신호(OUT)를 생성하기 위해, 필터 스테이지들(12, 14, 16, 18)로부터의 출력들은 드라이 신호와 함께 혼합기(20)에 의해 합산된다.As mentioned above, in karaoke systems, echo and / or echo effects are often applied to the microphone input. As shown in Fig. 1, this effect is such that the dry signal (analog digital conversion and, if necessary) summed with an additional signal component formed from the weighted sum of the filtered and delayed versions of the dry signal. By forming an OUT signal consisting of a microphone output, such as other localized signal processing. The echo is inserted as well as four incremental delay values, D (1), D (2), D (n-1), and D (n) (other values between D (2) and D (n-1)). Tapping the output shown to pass the dry signal through a multi-tap delay line 10 where the amount of available delay varies from T = 0 (no delay) to T = End (maximum delay). Done. On each of these outputs, respective filter stages 12 (F1), 14 (F2), 16 (Fn-1), 18 (Fn) provide an echo effect, each filter having its respective initial setting. (18 (SA), 16 (SB), 14 (SC) and 12 (SD)). To produce the output signal OUT, the outputs from the filter stages 12, 14, 16, 18 are summed by the mixer 20 together with the dry signal.

도시된 바와 같이, 하나 이상의 필터 설정(SA, SB, SC, SD)을 변경시키도록 사용자 또는 시스템 명령들(UIP)을 위한 큐(Q) 또는 버퍼로서 동작하는 메모리(22)는 각각의 필터 스테이지(12, 14, 16, 18)에 연결된다.As shown, the memory 22 operating as a queue Q or buffer for user or system commands (UIP) to change one or more filter settings (SA, SB, SC, SD) has its own filter stage. (12, 14, 16, 18).

도 2는 트윈-마이크로폰(twin-microphone) 가라오케 장치에서 본 발명을 실시하는 장치의 기능적인 성분을 나타낸다. 각각의 2개의 마이크(24, 26)는 각각의 아날로그 디지털(A/D) 변환기(28, 30)에 그 신호를 출력하고, 그곳으로부터 각각의 디지털 비트 스트림은 각각의 다중 탭 랜덤 액세스 메모리(MEM(32, 34))로 판독된다. 각각의 이러한 메모리들(MEM)은 프로그램된 디지털 데이터 프로세서(PROC(36))와 연결되고, 그것이 판독된 후에, 미리 결정된 횟수 D(1), D(2)...D(n)로 그것에 대한 콘텐츠의 판독을 통해 각각의 디지털 지연 라인을 형성한다. 도시된 바와 같이, 프로세서(36)는 전체로서 상기 장치에 대해 중앙 제어 및 처리 유닛(CPU)(38)의 제어하에 동작하는 슬레이브 유닛일 수 있고, 또는 프로세서(36) 기능은 프로세서 기능의 전용 서브셋(subset)으로서 CPU(38)에 의해 실행될 수 있다.2 shows the functional components of a device embodying the invention in a twin-microphone karaoke device. Each two microphones 24 and 26 output their signals to respective analog-to-digital (A / D) converters 28 and 30, from which each digital bit stream is associated with a respective multi-tap random access memory (MEM). (32, 34)). Each of these memories MEM is connected with a programmed digital data processor PROC 36, and after it is read, it is determined at a predetermined number of times D (1), D (2) ... D (n). Reading through the content to form each digital delay line. As shown, the processor 36 may be a slave unit operating under the control of a central control and processing unit (CPU) 38 for the apparatus as a whole, or the processor 36 functionality may be a dedicated subset of processor functionality. It can be executed by the CPU 38 as a (subset).

프로세서 스테이지(36)는 각각의 필터 스테이지(12, 14, 16, 18)에 대해 지정된 처리를 메모리(32, 34)로부터 판독된 디지털 데이터에 적용하고, 디지털 오디오 스트림으로서 이것을 혼합기 스테이지(40)에 출력한다: 도 1의 실시예에서 혼합기(20)의 경우로서, 출력신호는 지연없이 메모리(32 또는 34)를 통해 또한 프로세서(36)를 통해 혼합기(40)에 직접적으로 루트된 비처리된(또는 드라이) 입력 신호 성분을 포함할 수 있다.The processor stage 36 applies the processing specified for each filter stage 12, 14, 16, 18 to the digital data read from the memories 32, 34, and as a digital audio stream to the mixer stage 40. Outputs: In the case of mixer 20 in the embodiment of FIG. 1, the output signal is routed directly to mixer 40 directly through memory 32 or 34 and through processor 36 without delay ( Or dry) input signal components.

또한, 광학 디스크(42)로부터 판독된 배경 음악의 소스는 도시된 가라오케 실시예에 대한 혼합기(40)에 입력으로서 접속되어, 마이크(24, 26)의 사용자는 음악을 따라 부른다: 디스플레이 스크린상에 가수를 위한 가사의 시각적 디스플레이는 그러한 시스템의 공지된 특성이고, 본 발명의 요구에 따른 동작과 관계가 없기 때문에, 더 이상 도시되거나 설명되지 않는다.Also, the source of the background music read out from the optical disc 42 is connected as input to the mixer 40 for the karaoke embodiment shown, so that the user of the microphones 24 and 26 sing along with the music: on the display screen. The visual display of lyrics for a singer is a known feature of such a system and is no longer shown or described since it is not related to the operation according to the requirements of the present invention.

사용자가 노래를 따라 부르기를 원하는 배경 디지털 오디오의 요구된 트랙은 사용자 입력 제어(44)에 의해 상기 장치에 지시되며, 쉽게 이해되는 바와 같이, 상기 제어는 터치 스크린 디스플레이로부터 메뉴 선택, 그룹 으로부터 하나 또는 다른 방법으로 선택을 지시하는 숫자문자식(alphanumeric) 코드의 입력을 포함할 수 있다. 선택후에, 디지털 오디오는 시스템(CPU(38))의 지시하에 디스크 판독기(46)에 의해 디스크(42)로부터 판독된다. 디스크상의 오디오가 통상적으로 인코드된 형식(예컨대, MPEG)일 때, 판독기(46)에 의해 판독된 디지털 오디오는 판독되기 전에 디코더 스테이지(48)를 통해 디코드된 형태로 버퍼(50)로 적절히 통과된다. 버퍼(50)로부터, 피치 시프팅(52)과 같은 임의의 필요한 신호 처리는 배경 오디오가 혼합기(40)에 대한 다른 성분으로 부가되기 전에, CPU(38)의 지도하에 적용된다.The required track of background digital audio that the user wishes to sing along is directed to the device by user input control 44, and as will be readily understood, the control may be selected from a menu, one from a group or from a touch screen display or Alternatively, you can include the input of an alphanumeric code to indicate the selection. After selection, the digital audio is read from the disc 42 by the disc reader 46 under the instruction of the system (CPU 38). When the audio on the disc is typically in encoded format (eg MPEG), the digital audio read by the reader 46 is properly passed through the decoder stage 48 into the buffer 50 in a decoded form before being read. do. From the buffer 50, any necessary signal processing, such as pitch shifting 52, is applied under the guidance of the CPU 38 before background audio is added to other components for the mixer 40.

혼합기(40)로부터, 출력 디지털 오디오 신호는 증폭기(56) 및 그로부터 왼쪽 및 오른쪽 스피커(58, 60) 각각으로부터 출력되기 전에 요구되는 임의의 다른 신호 처리가 행해진다: 증폭기(56)가 디지털 신호 증폭기로 가정되므로 개별 디지털 아날로그(D/A) 스테이지가 도시되지 않는다는 것을 주목하라.From mixer 40, the output digital audio signal is subjected to any other signal processing required before it is output from amplifier 56 and each of left and right speakers 58 and 60 therefrom: Amplifier 56 is a digital signal amplifier. Note that a separate digital analog (D / A) stage is not shown since it is assumed.

하나 이상의 필터들(도 1의 12, 14, 16, 18)을 설정하여 그 설정을 변경시키는 배치는 도 3 내지 6의 연속한 도면을 참조하여 도시될 것이다. 도 3에서, 설정들을 변경하는 명령(UIP)은 버퍼(22)에 수신되어 큐된다(queued). 변경 명령은 영향을 받은 필터(본 예에서, F1, F2)에 전달되고 필터들을 호스팅(hosting)하는 프로세서(도 2에서 38)의 사용가능한 프로세서 용량의 제한 또는 시스템용 루틴 실행에 관한 문제에 기인하여, 연속적으로 설정을 변경시키도록 결정된다.An arrangement for setting one or more filters (12, 14, 16, 18 of FIG. 1) and changing its setting will be shown with reference to the subsequent figures of FIGS. In FIG. 3, a command (UIP) to change settings is received and queued in the buffer 22. The change instruction is due to a problem with the execution of routines for the system or the limitation of the available processor capacity of the processor (38 in FIG. 2) that is passed to the affected filters (F1, F2 in this example) and hosts the filters. It is determined to change the setting continuously.

도 4는 필터(F1)의 설정(SD)이 설정(SE)으로 변경되는 상황을 도시한다. 상기 변경은 새로운 설정(SE)에서 제 1(12)과 병렬로 제 2 F1 필터(112)의 호스팅 프로세서에 의해 생성을 수반하고, 상기 제 2 필터는 새로운 설정(SE)이다. 지연 선(10)으로부터 탭된 신호는 필터의 카피(copy), 또한 화살표(62)에 의해 지시된 바와 같이, 크로스 페이드는 제 1 설정(SD)으로부터 제 2 설정(SE)까지의 평탄한 변경이 주어지도록 출력상에서 혼합기(20)에 적용된다. 4 illustrates a situation in which the setting SD of the filter F1 is changed to the setting SE. The change involves generation by the hosting processor of the second F1 filter 112 in parallel with the first 12 at the new setting SE, where the second filter is the new setting SE. The signal tapped from the delay line 10 is a copy of the filter, or as indicated by arrow 62, the crossfade is given a flat change from the first setting SD to the second setting SE. Is applied to the mixer 20 on the output.

도 5에서, F1 필터용 설정(SD 내지 SE)으로부터의 변경이 종결되었고, SD 설정에서 필터의 카피(12)가 삭제되었다. 다음(F2) 필터(14)는 설정(SC 내지 SF)로부터 변하고, 다시 병렬 필터(114)는 새로운 설정에서 생성된다. 또한, 상술된 바와 같이, 설정간의 평탄한 변환이 주어지도록 크로스 페이드(화살표(64)에 의해 지시됨)가 있다.In Fig. 5, the change from the settings for the F1 filter (SD to SE) is terminated, and the copy 12 of the filter in the SD setting is deleted. The next (F2) filter 14 changes from the settings SC to SF, and again the parallel filter 114 is created at the new setting. Also, as described above, there is a cross fade (indicated by arrow 64) to give a smooth transition between settings.

도 6에서, 설정 변경이 종결되고, 새로운 설정(SE, SF 각각)에서 필터들(F1, F2)의 그러한 카피만이 유지된다. 도 3 내지 6의 진행으로부터 명확한 바와 같이, 요구된 프로세싱 능력에서 과부하는 연속적으로 발생하는 필터 변경을 스케줄링하여 회피된다. 설정들을 변경시키기 위한 다수의 필터들 및 동작들을 허용할 수 없을 정도로 느리게 하지 않고 관리하는 충분한 프로세싱 능력이 있는 한, 필터들은 동시에 작은 그룹(아마도 2개 또는 3개의 필터)으로 변경될 수 없고, 상기 그룹들은 연속하여 처리된다.In Fig. 6, the setting change is terminated, and only such a copy of the filters F1 and F2 is maintained in the new setting SE and SF respectively. As is evident from the progress of Figures 3 to 6, overload is avoided by scheduling filter changes that occur continuously in the processing power required. Filters cannot be changed into small groups (possibly two or three filters) at the same time, as long as there is sufficient processing power to manage multiple filters and actions to change settings without unacceptably slowing it. The groups are processed in succession.

일반적으로, 개별 필터 설정들을 연속하여 변경시키는 것은 프로세서에 대한 부하를 주는 것이 바람직하다. 이러한 것은 2개의 지연 라인(10, 110)(각각의 마이크 MIC1, MIC2 중 개별적인 하나)이 있는 도 7에 도시된 바와 같은 상황에서 또한 적용될 수 있고, 지연 라인(10)의 처음의 2개의 라인 탭들상에 필터(12, 14) 및 제 2 지연 라인(110)의 처음의 2개의 탭들상에 필터(72, 74)에 대한 설정을 변경시키는 것이 바람직하다. 필터들이 동일한 프로세서에 의해 모두 제공되는 한, 한번에 단지 하나만이 변경될 수 있는 규칙이 적용되고, 필터들이 12, 14, 72, 74의 순서로 처리되고, 상기 지연 라인(10) 출력에 대한 모든 설정들은 지연 라인(110) 출력에 대한 설정전에, 지연 라인(10) 출력에 대한 모든 설정이 변경된다.In general, it is desirable to continuously change individual filter settings to put a load on the processor. This may also be applied in the situation as shown in FIG. 7 where there are two delay lines 10, 110 (individual ones of the microphones MIC1, MIC2 respectively), the first two line taps of the delay line 10. It is desirable to change the settings for filter 72, 74 on the first two taps of filter 12, 14 and second delay line 110 on. As long as the filters are all provided by the same processor, a rule that only one can be changed at a time is applied, the filters are processed in the order of 12, 14, 72, 74, and all the settings for the delay line 10 output. Before the setting for the delay line 110 output, all the settings for the delay line 10 output are changed.

본 명세서를 읽음으로써, 다른 변경들(다른 광학 또는 자기 디스크 기록 표준과 일치하거나 다른 것을 포함함)이 당업자에게 명확할 것이다. 그러한 변경은 오디오 및/또는 비디오 신호의 재생 장치 및 그것의 구성 소자의 분야에서 이미 공지되고, 본 명세서에 이미 기술된 특징 대신에 또는 부가하여 사용될 수 있는 다른 특징들을 수반할 수 있다.By reading this specification, other changes, including or consistent with other optical or magnetic disk recording standards, will be apparent to those skilled in the art. Such modifications may involve other features that are already known in the art of playback devices for audio and / or video signals and components thereof and that may be used instead of or in addition to the features already described herein.

Claims (8)

디지털 오디오 신호 처리 장치로서,A digital audio signal processing device, 상기 장치는,The device, 입력 오디오 신호(DRY)를 수신하도록 접속되고 복수의 출력들을 갖는 디지털 지연 라인(10)으로서, 상기 출력들 각각은 상기 입력 신호에 대해 각각의 지연을 갖는, 상기 디지털 지연 라인,A digital delay line 10 connected to receive an input audio signal DRY and having a plurality of outputs, each of the outputs having a respective delay relative to the input signal, 각각의 지연 라인 출력에 결합된 각각의 신호 필터(12, 14, 16, 18)로서, 적어도 하나의 가변 설정을 갖는, 상기 각각의 신호 필터, 및Respective signal filters 12, 14, 16, and 18 coupled to respective delay line outputs, each signal filter having at least one variable setting, and 상기 신호 필터들(12, 14, 16, 18)의 출력들을 수신 및 결합하고, 처리된 오디오 신호를 출력하기 위해 배열된 혼합기 스테이지(mixer stage; 20)를 포함하고,A mixer stage 20 arranged to receive and combine the outputs of the signal filters 12, 14, 16, 18, and to output the processed audio signal, 상기 신호 필터들(12, 14, 16, 18)은 상기 지연 라인 출력들을 수신하고 각각의 현재 필터 설정에 따라 각각의 상기 출력을 처리하도록 배열된, 프로그램 가능한 디지털 데이터 프로세서(36, 38)에 의해 제공되며, 특정 지연 라인 출력에 대한 필터 설정을 변경시키는 명령들을 수신시, 상기 프로세서는 제 1 필터(12)와 병렬로 해당 출력에 대한 제 2 필터(112)를 생성하여, 상기 새로운 설정에서, 종래 및 새로운 설정 양쪽 모두에서의 상기 출력을 필터링하고, 상기 제 1 필터(12)로부터 상기 제 2 필터(112) 출력으로 페이딩(fading)하는 신호를 출력하는, 상기 디지털 오디오 신호 처리 장치에 있어서,The signal filters 12, 14, 16, 18 are received by a programmable digital data processor 36, 38 arranged to receive the delay line outputs and process each of the outputs according to respective current filter settings. And upon receiving instructions to change the filter setting for a particular delay line output, the processor generates a second filter 112 for that output in parallel with the first filter 12, in the new setting, In the digital audio signal processing apparatus, filtering the output in both the conventional and new settings, and outputting a signal fading from the first filter 12 to the output of the second filter 112, 각각의 지연 라인 출력들에 대한 복수의 필터 설정들을 변경시키는 명령들을 수신시, 상기 프로세서(36, 38)는 상기 프로세서(36, 38)의 데이터 처리 능력상의 미리 결정된 제한들 내에서 한번에 수용될 수 있는 만큼의 다수의 각각의 병렬 필터들만을 생성하도록 배열되는 것을 특징으로 하는, 디지털 오디오 신호 처리 장치.Upon receiving instructions that change the plurality of filter settings for each delay line outputs, the processor 36, 38 may be accommodated at one time within predetermined limits on the data processing capability of the processor 36, 38. And arranged to produce only as many respective parallel filters as there are. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 각각의 지연 라인 출력들에 대한 복수의 필터 설정들을 변경시키는 명령들을 수신시, 상기 프로세서(36, 38)는 각각의 병렬 필터들의 상기 생성 및 그들의 출력들 사이를 페이딩하는 것을 포함하여, 차례로 상기 필터들의 설정들을 변경시키는, 디지털 오디오 신호 처리 장치.Upon receiving instructions to change a plurality of filter settings for respective delay line outputs, the processor 36, 38 includes in turn fading between the generation of respective parallel filters and their outputs, in turn. Digital audio signal processing apparatus. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 각각의 지연 라인(10, 110)을 각각 갖는 둘 이상의 오디오 신호 입력들(MIC1, MIC2)을 더 포함하고, 모든 지연 라인들에 대한 상기 출력 필터들은 동일한 프로세서(36, 38)에 의해 제공되고, 상기 프로세서(36, 38)는 동시에 상기 지연 라인들 중 단지 하나에 대한 필터 설정들로의 변경들을 허용하도록 배열되는, 디지털 오디오 신호 처리 장치.Further comprising two or more audio signal inputs MIC1, MIC2 having respective delay lines 10, 110, the output filters for all delay lines being provided by the same processor 36, 38, The processor (36, 38) is arranged to allow changes to filter settings for only one of the delay lines at the same time. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 즉시 작동되지 않는 하나 이상의 필터 설정들을 변경시키는 명령들이 배치된 명령 큐(instruction queue)를 보유하는 저장 수단(22)을 더 포함하는, 디지털 오디오 신호 처리 장치.Storage means (22) for holding an instruction queue in which instructions for changing one or more filter settings that are not immediately activated are arranged. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 프로세서와 결합되고 사용자가 하나 이상의 필터 설정들로의 변경들을 직접적으로 또는 간접적으로 지정할 수 있는 사용자-동작 가능 입력 수단(44)을 더 포함하는, 디지털 오디오 신호 처리 장치.Further comprising user-operable input means (44) coupled with the processor and capable of directly or indirectly specifying changes to one or more filter settings by the user. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 혼합기 스테이지(20)는 또한 상기 입력 신호 또는 각각의 입력 신호(DRY)를 수신하도록 결합되고 상기 처리된 오디오 신호를 출력하도록 상기 신호 필터들(12, 14, 16, 18)의 출력들과 상기 입력 신호를 조합하도록 배열되는, 디지털 오디오 신호 처리 장치.The mixer stage 20 is also coupled to receive the input signal or each input signal DRY and the outputs of the signal filters 12, 14, 16, 18 to output the processed audio signal. And arranged to combine the input signals. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 혼합기 스테이지(20)는 또한 하나 이상의 다른 디지털 오디오 신호들을 수신하도록 결합되고 상기 처리된 오디오 신호를 출력하도록 상기 신호 필터들(12, 14, 16, 18)의 출력들과 상기 신호 또는 각각의 그러한 신호를 조합하도록 배열되는, 디지털 오디오 신호 처리 장치.The mixer stage 20 is also coupled to receive one or more other digital audio signals and the outputs of the signal filters 12, 14, 16, 18 and the signal or each such to output the processed audio signal. And arranged to combine the signals.
KR1020017005302A 1999-08-28 2000-08-14 Digital audio signal processing apparatus comprising a delay line KR100717519B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9920326.7 1999-08-28
GBGB9920326.7A GB9920326D0 (en) 1999-08-28 1999-08-28 Digital audio signal processing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010089369A KR20010089369A (en) 2001-10-06
KR100717519B1 true KR100717519B1 (en) 2007-05-14

Family

ID=10859929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017005302A KR100717519B1 (en) 1999-08-28 2000-08-14 Digital audio signal processing apparatus comprising a delay line

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1125274B1 (en)
JP (1) JP2003508803A (en)
KR (1) KR100717519B1 (en)
DE (1) DE60026719T2 (en)
GB (1) GB9920326D0 (en)
WO (1) WO2001016934A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2418773A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-15 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Glitch-free switchable FIR-filter

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4706291A (en) * 1985-06-25 1987-11-10 Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha Reverberation imparting device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3296648B2 (en) * 1993-11-30 2002-07-02 三洋電機株式会社 Method and apparatus for improving discontinuity in digital pitch conversion
JP2746157B2 (en) * 1994-11-16 1998-04-28 ヤマハ株式会社 Electronic musical instrument
US5774560A (en) * 1996-05-30 1998-06-30 Industrial Technology Research Institute Digital acoustic reverberation filter network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4706291A (en) * 1985-06-25 1987-11-10 Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha Reverberation imparting device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010089369A (en) 2001-10-06
WO2001016934A1 (en) 2001-03-08
EP1125274B1 (en) 2006-03-15
JP2003508803A (en) 2003-03-04
EP1125274A1 (en) 2001-08-22
DE60026719T2 (en) 2006-10-12
DE60026719D1 (en) 2006-05-11
GB9920326D0 (en) 1999-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3106774B2 (en) Digital sound field creation device
Smus Web audio API: advanced sound for games and interactive apps
US6881891B1 (en) Multi-channel nonlinear processing of a single musical instrument signal
JP3324672B2 (en) Real-time digital speech reverberation system
WO1993004529A1 (en) A digital filtering method and apparatus
US6208687B1 (en) Filter switching method
KR100717519B1 (en) Digital audio signal processing apparatus comprising a delay line
JPH0496000A (en) Musical sound synthesizer
US5386529A (en) Digital signal processor for use in sound quality treatment by filtering
JP2007271827A (en) Musical sound generating device and program
JP2003263179A (en) Reverberator, method of reverberation, program, and recording medium
US7889969B2 (en) Audio frequency shifting during video trick modes
US5703956A (en) External memory control circuit for sound field processing digital signal processor
Ciufo Beginner's Mind: an Environment for Sonic Improvisation.
JP5489900B2 (en) Acoustic data communication device
JP7028896B2 (en) Musical tone effect imparting device and musical tone effect imparting program
JP2591111Y2 (en) Variable sound field playback device
JP7010970B2 (en) Musical tone effect imparting device and musical tone effect imparting program
JP3428149B2 (en) Digital signal processor
JPH03280699A (en) Sound field effect automatic controller
JP2684820B2 (en) Surround circuit
JPH0719246B2 (en) Digital signal processor
Pfeiffer et al. Manipulating Audio Through the Web Audio API
JP2000353357A (en) Electronic device and method of altering operation specification
JP2001143394A (en) Reproducing device and reproducing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee