KR100817943B1 - 원음의 음성 제거 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음성신호가 포함된 원음으로부터 가변적인 대역 소거 필터를 이용하여 음성신호만을 분리해내는 원음의 음성제거 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 입력되는 원음에 포함된 음성의 위치, 지속시간 및 주파수 대역에 대한 정보를 포함하는 설정정보가 저장되는 저장부(30)와, 시간의 흐름에 따라 소거 대역을 변화시킬 수 있는 가변 대역 소거 필터(40)와, 음성이 소거된 원음을 증폭시키는 가변 증폭장치(50) 그리고 상기 설정정보에 따라 상기 가변 대역 소거 필터를 제어하는 제어부(20)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 원음에 유동하는 대역으로 포함된 음성만을 선택적으로 제거할 수 있어, 원음에 손상을 최소한으로 하여 음성만을 제거할 수 있는 장점이 있다.

원음, 음성, 가변필터, 증폭기

Description

원음의 음성 제거 장치 및 방법{ Voice deleting device and method from original sound }

도 1은 본발명의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블럭도.

도 2는 본 발명에 의 바람직한 실시예에 의한 음성제거 방법을 도시한 순서도.

도 3 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 필터링의 예를 도시한 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 원음 입력부 20 : 제어부

30 : 저장부 40 : 가변 필터

50 : 가변 증폭장치 52 : 증폭용 가변 필터

54 : 가변 증폭기 60 : 레코더

70 : 소거 대역

본 발명은 가변 대역 소거 필터를 이용하여 원음에 포함된 음성을 선택적으로 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 유흥 주점이나 노래방에서 사용되는 노래 반주 기기의 음향은 디지털 합성기에 의해 합성되는 음향을 사용하여 왔다. 그러나 이와 같은 디지털 음향은 실제 가수의 음악 반주와 같은 원음을 표현해내지 못하였다.

따라서, 이러한 원음을 얻기 위해서는 실제 가수가 음반작업을 할 때와 같이 모든 반주기기를 동원하여 반주만 다시 녹음을 하여야 했다. 그러나 노래방 기기와 같은 반주기기에서 각각의 노래에 대하여 음반작업시의 반주환경을 재현하는 것은 비용과 시간적으로 불가능하였다.

그러므로 음반에 담긴 원음으로부터 가수의 음성을 지워내고 이를 반주 기기 등의 반주음향으로 사용하려는 연구가 계속되고 있다.

이와 같은 노력에 의해 최근에는 사람의 목소리나 나타내는 주파수 대역을 대역 필터를 이용하여 소거시킨 후에 이를 이용하여 반주음악을 생성하는 기술이 선보이고 있다.(공개번호 특1997-0012548)

그러나 종래의 원음의 음성 소거 방법은, 사람의 음성이 나타내는 주파수 대역을 일률적으로 소거시킴으로 해서, 그 소거 폭이 매우 넓어 원음의 손상이 심한 문제점이 있었다. 즉, 시간단위로 상기 음성이 위치하는 대역이 변화됨에도 불구하고 일률적으로 전체 대역을 소거하여 소거 대역이 넓어지고, 따라서 상기 소거 대역에 포함된 배경 반주까지 함께 소거됨으로써 실제 반주에 가까운 원음을 복원하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것 으로, 본 발명의 목적은 실제 원음에 포함되어 시간 단위로 주파수 대역이 변화하는 음성신호를 음성신호의 변화하는 대역에 따라 소거 대역이 변화하는 가변 필터를 이용하여 원음으로부터 제거하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 (a) 음성이 포함된 원음을 변화되는 대역으로 대역 소거 필터링하여 음성을 제거하는 단계를 포함한다.

이때, 제 (a) 단계의 상기 변화되는 필터링 대역은, 입력되는 원음에 따라 미리 설정된 설정정보에 따라 변화된다.

그리고 상기 설정정보는 위치정보, 시간정보 또는 대역정보 중 어느 하나 이상을 포함한다.

또한, 상기 위치정보는 상기 음성이 포함된 상기 원음의 위치에 대한 정보이다.

그리고, 상기 시간정보는 상기 원음에 포함된 상기 음성의 지속시간이다.

또한, 상기 대역정보는 상기 원음에 포함된 상기 음성의 음정에 대응하는 대역에 대한 정보이다.

한편 본 발명은 (b) 상기 음성이 제거된 원음을 증폭하여 음량을 보정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

이때, 상기 원음의 증폭량은 상기 원음의 소거된 대역에 대응하는 크기로 변화된다.

한편 본 발명은 입력되는 원음에 포함된 음성의 위치, 지속시간 및 주파수 대역에 대한 정보를 포함하는 설정정보가 저장되는 저장부와; 시간의 흐름에 따라 소거 대역을 변화시킬 수 있는 가변 대역 소거 필터; 그리고 상기 설정정보에 따라 상기 가변 대역 소거 필터를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제어부는 상기 입력되는 원음에 대응하여 상기 저장부에 저장된 설정정보에 따라 상기 가변 대역 소거 필터의 필터링 위치, 필터링 지속시간 및 소거 대역을 조절한다.

한편, 본 발명은 음성이 소거된 원음을 증폭시키는 증폭기를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이때, 상기 증폭기는 가변저항을 이용하여 증폭량을 변화시킬 수 있는 가변 증폭기일 수도 있다.

그리고 상기 가변 증폭기는 증폭용 가변 필터를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

여기서, 상기 제어부는 상기 원음의 필터링 정도에 대응하여 상기 증폭기 증폭배율을 가변적으로 제어한다.

한편, 본 발명은 상기 원음을 입력받는 원음 입력부와, 상기 음성이 제거된 원음을 저장하는 레코더를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 원음에 포함된 음성신호를 제거할 수 있는 장점이 있다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 원음의 음성 제거장치 및 방법 의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본발명의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 블럭도이도, 도 2는 본 발명에 의 바람직한 실시예에 의한 음성제거 방법을 도시한 순서도이며, 도 3a 는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 필터링의 예를 도시한 예시도 이며, 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 증폭용 필터링의 예를 도시한 예시도이다.

먼저 본 발명의 바람직한 실시예의 구성을 도 1을 참고 하여 살펴보면, 도시된 바와 같이, 본 발명은 원음을 입력받는 원음 입력부(10)가 구비된다. 상기 원음 입력부(10)는 상기 입력되는 원음의 형식을 바꾸어 처리할 필요가 있는 경우에는 상기 입력 원음의 형식을 변환하기 위한 A/D 변환기(도시되지 않음)를 포함할 수도 있다.

상기 원음 입력부(10)에는 상기 원음신호를 전달받는 제어부(20)가 연결된다. 상기 제어부(20)는 후술할 저장부(30)로부터 설정정보를 독출하여 후술할 가변 대역 소거 필터(40)(이하에서는 '가변 필터'라 한다) 및 가변 증폭장치(50)를 제어하는 부분이다.

상기 제어부(20)에는 상기 가변 필터(40) 및 가변 증폭장치(50)를 제어하기 위한 설정정보를 저장한 저장부(30)가 연결된다. 상기 설정정보는 입력되는 원음에 따라 상기 원음에 포함된 음성 신호의 위치에 대한 위치정보, 상기 음성의 지속시간에 대한 시간정보 그리고 상기 음성의 음정에 대한 대역정보가 포함된다. 즉, 상기 저장부(30)에는 상기 원음에 음성신호가 어느 부분에 어떤 길이의 어떤 음으로 포함되었는지에 관한 정보를 수록하고 있다.

상기 제어부(20)는 상기 설정정보에 따라 가변 필터(40)의 필터링 위치, 시간 및 대역을 결정한다.

한편, 상기 원음 입력부(10)에는 상기 제어부(20)에 의해 제어되는 가변 필터(40)가 구비된다. 상기 가변 필터(40)는 필터링의 대역을 변화시킬 수 있는 대역 소거 필터를 말한다. 즉, 상기 가변 필터(40)는 상기 저장부(30)에 저장된 설정정보에 의해 상기 필터의 대역폭을 변화시켜 음성만을 차단하는 부분이다.

상기 가변 필터(40)에는 음성이 걸러진 원음신호를 증폭하는 가변 증폭장치(50)가 연결된다. 상기 가변 증폭장치(50)는 상기 음성이 제거된 원음을 증폭하여 최초 유입되는 원음과 동일한 출력으로 증폭하는 부분으로 가변 증폭기(54) 만으로 구성될 수도 있고, 증폭용 가변 필터(52)와 가변 증폭기(54)로 구성될 수도 있다.

상기 가변 필터(40)와 가변 증폭장치(50) 역시 상기 제어부(20)의 제어를 받는데, 상기 증폭용 가변 필터(52)는 상기 가변 필터(40)와 마찬가지로 구성되어, 상기 설정정보에 따라 음성이 포함된 대역의 신호를 한번 더 걸러주는 역할을 한다.

또한, 상기 증폭기의 증폭비율은 고정적일 수도 있으나, 바람직하게는 증폭기에 가변저항을 적용하여 상기 증폭의 이득 값을 조절할 수 있도록 하는 가변 증폭기(54)가 구비되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 제어부(20)는 상기 가변 필터(40)에 의해 차단된 대역이 많은 경우, 상기 가변 증폭기(54)의 증폭률을 높이도록 저항값을 설정한다. 한편, 상기 가변 필터(40)에 의해 차단된 대역이 적은 경 우, 상기 가변 증폭기(54)의 증폭률을 줄이도록 저항값을 설정한다.

상기 가변 증폭장치(50)에는 상기 가변 증폭장치(50)를 통해 배출되는 음성신호를 저장하기 위한 레코더(60)가 연결된다. 물론 이때, 상기 출력 신호의 형식을 변환하고자 하는 졍우에 A/D 변환기(도시되지 않음)가 선택적으로 구비될 수도 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 원음의 음성 제서 방법의 작용을 작동 순서에 따라 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 의해 원음에 포함된 음성 신호를 제거하기 위해서는 먼저, 음성신호가 포함된 원음을 입력받는다(S10).

다음으로 입력된 원음을 가변 필터(40)를 이용하여 필터링한다(S20). 이때, 상기 가변 필터(40)는 대역 소거 필터로 상기 소거 대역을 저장부(30)에 저장된 설정정보에 따라 변화시킨다.

이때, 상기 저장부(30)에는 음성신호가 포함된 원음의 위치와, 상기 음성신호가 지속되는 시간 그리고 상기 음성신호가 차지하는 주파수 대역에 대한 정보가 포함된 설정정보가 저장된다.

상기 저장부(30)에 저장되는 설정정보는 입력되는 원음에 따라 개별적으로 저장된다. 예를 들어, 상기 원음이 가수가 반주에 맞추어 노래하는 음악인 경우에 상기 설정정보의 음성신호는 가수의 목소리에 해당하고, 상기 대역정보는 상기 가수의 톤을 고려한 가수의 노랫소리의 주파수 대역에 해당한다. 상기 가수의 노래소리의 주파수 대역은 특정 가수의 톤 특성과 해당 노래의 음정을 고려하여 알 수 있 다. 물론, 상기 노래의 악보로부터 가수의 목소리 즉, 음성이 들어간 위치와 지속시간 또한 알 수 있다.

상기 가변 필터(40) 및 가변 증폭장치(50)를 제어하는 제어부(20)는 상기 저장부(30)에 저장된 설정정보에 따라 상기 가변 필터(40)의 소거 대역을 변화시킨다.

도 3에는 상기 제어부(20)의 제어에 따라 상기 가변 필터(40)의 소거 대역이 변화되는 예가 도시되어 있다. 도시된 예에서 보이듯이 상기 제어부(20)는 상기 원음에 포함된 음성신호의 주파수 대역에 대응하도록 상기 가변 필터(40)의 소거 대역(70)을 변화시킨다. 이때, 상기 음성 신호의 지속시간에 따라 상기 소거 대역(70)의 유지시간도 변화된다. 따라서, 음성신호가 포함되지 않은 원음 구간에서는 소거 대역(70)이 존재하지 않는다.

즉, 상기 제어부(20)는 상기 저장부(30)에 저장된 설정정보에 따라, 상기 원음에 포함된 음성신호의 위치에서, 상기 음성신호의 지속 시간동안, 상기 음성신호에 해당하는 대역폭을 상기 가변 필터(40)가 차폐하도록 하여 음성신호를 차단한다.

이와 같이, 차단되는 대역폭은 음성신호의 종류와 형태에 따라 다양하다. 따라서 특정 대역폭을 차단하여 음성신호를 소거시킨 원음의 출력은 시간에 따라 동일하지 않다. 즉, 넓은 범위의 대역을 차단시킨 부분의 원음은 그 출력이 크게 줄어들고, 좁은 범위의 대역을 차단시킨 부분의 원음은 그 출력이 작게 줄어든다.

이러한 원음의 출력을 정상적으로 회복시키기 위해, 상기 가변 필터(40)를 통과한 원음을 가변 증폭장치(50)를 이용하여 증폭시킨다(S30).

상기 가변 증폭장치(50)는 가변저항을 갖는 증폭기 만으로 구성될 수도 있고, 증폭용 가변 필터(52)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 증폭용 가변 필터(52)란, 상기 가변 필터(40)와 동일한 구조를 갖는 필터로, 상기 제어부(20)의 제어를 받아 상기 가변 필터(40)와 마찬가지로 음성신호의 해당 대역을 소거 하는 대역 소거 필터이다. 상기 증폭용 가변 필터(52)를 사용하는 이유는, 상기 음성신호가 제거된 원음을 증폭하기 전에 상기 원음에 혹시 포함되어 있을지도 모르는 음성신호를 추가적으로 제거하기 위함이다.

상기 증폭용 가변 필터(52)에 의해 음성신호가 제거된 원음은, 증폭기를 통하여 원래의 출력상태로 증폭된다. 이때, 상기 원음의 전체 시간에 따라, 증폭된 원음이 동일한 출력을 갖도록 하기 위해서는 상기 증폭기가 가변 저항을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 설정정보로부터 차단된 대역폭을 파악하고, 상기 차단된 대역폭의 크기에 따라 상기 가변 저항을 조절하여 증폭 비율을 조절한다. 따라서, 차단된 대역이 커서 출력이 크게 낮아진 부분은 큰 비율로 증폭하고, 차단된 대역이 작은 부분은 작은 비율로 증폭되도록 증폭 비율을 제어한다.

이와 같이, 음성신호가 제거된 원음은 저장을 위해 레코더(60)로 이동되고, 상기 레코더(60)에 저장된다(S40). 물론, 이때, 저장 형식이 디지털 형식인 경우에는 A/D 변환기를 이용하여 신호의 형태를 변화시킬 수도 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 원음의 음성제거 장치 및 방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 본 발명은 실제 음성이 위치한 위치에서 상기 음성의 대역만을 소거하므로, 반주가 포함된 원음에 손상을 최소화하여 상기 음성 신호만을 소거할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명은 소거된 대역의 폭에 비례하여 원음을 증폭시키므로 출력되는 원음의 크기를 일정하게 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (15)

1. 삭제
2. (a) 음성이 포함된 원음을 변화되는 대역으로 대역 소거 필터링하여 음성을 제거하는 단계를 포함하고:

   상기 변화되는 필터링 대역은,

   입력되는 원음에 따라 미리 설정된 설정정보에 따라 변화됨을 특징으로 하는 원음의 음성 제거방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 설정정보는 위치정보, 시간정보 또는 대역정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 원음의 음성 제거방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 위치정보는,

   상기 음성이 포함된 상기 원음의 위치에 대한 정보임을 특징으로 하는 원음의 음성 제거방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 시간정보는,

   상기 원음에 포함된 상기 음성의 지속시간임을 특징으로 하는 원음의 음성 제거방법.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 대역정보는,

   상기 원음에 포함된 상기 음성의 음정에 대응하는 대역에 대한 정보임을 특징으로 하는 원음의 음성 제거방법.
7. (a) 음성이 포함된 원음을 변화되는 대역으로 대역 소거 필터링하여 음성을 제거하는 단계와;

   (b) 상기 음성이 제거된 원음을 증폭하여 음량을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 원음의 음성제거 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 원음의 증폭량은,

   상기 원음의 소거된 대역에 대응하는 크기로 변화됨을 특징으로 하는 원음의 음성제거 방법.
9. 삭제
10. 입력되는 원음에 포함된 음성의 위치, 지속시간 및 주파수 대역에 대한 정보를 포함하는 설정정보가 저장되는 저장부와;

    시간의 흐름에 따라 소거 대역을 변화시킬 수 있는 가변 대역 소거 필터; 그리고

    상기 설정정보에 따라 상기 가변 대역 소거 필터를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고;

    상기 제어부는,

    상기 입력되는 원음에 대응하여 상기 저장부에 저장된 설정정보에 따라 상기 가변 대역 소거 필터의 필터링 위치, 필터링 지속시간 및 소거 대역을 조절함을 특징으로 하는 원음의 음성제거 장치.
11. 입력되는 원음에 포함된 음성의 위치, 지속시간 및 주파수 대역에 대한 정보를 포함하는 설정정보가 저장되는 저장부와;

    시간의 흐름에 따라 소거 대역을 변화시킬 수 있는 가변 대역 소거 필터와;

    상기 설정정보에 따라 상기 가변 대역 소거 필터를 제어하는 제어부; 그리고

    음성이 소거된 원음을 증폭시키는 증폭기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원음의 음성제거 장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 증폭기는 가변저항을 이용하여 증폭량을 변화시킬 수 있는 가변 증폭기임을 특징으로 하는 원음의 음성제거 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 가변 증폭기는 증폭용 가변 필터를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원음의 음성제거 장치.
14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제어부는,

    상기 원음의 필터링 정도에 대응하여 상기 증폭기 증폭배율을 가변적으로 제어함을 특징으로 하는 원음의 음성제거 장치.
15. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 원음을 입력받는 원음 입력부와;

    상기 음성이 제거된 원음을 저장하는 레코더를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 원음의 음성제거 장치.

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