KR101053668B1

KR101053668B1 - 노래의 감성 향상 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101053668B1
Application number: KR1020090083502A
Authority: KR
Inventors: 이수영; 김창현
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2009-09-04
Publication date: 2011-08-02
Also published as: KR20110025434A

Abstract

본 발명은 노래의 감성 향상 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 고급 음성/음악 신호처리 기법을 이용하여 노래를 부르는 사람이 전문가의 발성과 기술을 가질 수 있도록 도와주는 노래의 감성 향상 방법을 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 방법은 노래를 부르는 사람이 자신이 표현력이 부족한 부분에서 선택적으로 바이브레이션 또는 포르만트 튜닝을 통하여 음정 변화를 수행하는 음향 효과 단계 및 음색과 소리가 전체적으로 균형 잡히도록 통일시켜주는 마스터링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상 방법을 개시한다.

노래방 기기, 마이크로폰, 음성 신호 변조, 마스터링

Description

노래의 감성 향상 방법 및 장치{A METHOD FOR ENHANCING EMOTION-RICH SONG AND DEVICE THEREOF}

본 발명은 노래의 감성 향상 방법에 관한 것으로서 노래방 등에서 사용자가 마이크로폰을 이용하여 노래를 부를 때 간단한 버튼과 컨트롤러를 사용하여 고급 음성 변조를 수행할 수 있는 노래의 감성 향상 방법에 관한 것이다.

오토키(autokey) 기능을 가지고 있는 가라오케 기계는 피치 검출(pitch detection) 알고리즘이 내장되어 있다. 이와 관련하여 기준 피치(reference pitch)와의 차이 만큼을 자동으로 올려주거나 낮추어 주는 기술이 미국 등록 특허 US Patent 5,641,927 호에 개시되어 있다.

노래방 마이크 시스템을 위하여 만들어진 음성 변조 시스템과 관련하여서는 주파수와 진폭을 변조하여 음성을 처리함으로써, 남성과 여성의 음성 선택, 진폭과 주파수 설정용 볼륨 및 무변조 선택 스위치와 같은 선택 옵션을 둔 기술이 한국 공개 특허 20-2000-0034256에 개시되어 있다.

또한, 사용자의 목소리를 고주파와 저주파로 분리하여 각각의 레벨을 임의적으로 조절할 수 있도록 하는 고음 및 저음의 주파수와 진폭을 변조시켜 주는 마이크로폰이 한국 공개 특허 20-2000-0034257에 개시되어 있다.

그러나 상기와 같은 기술들은 공학자의 입장에서 노래 전체에 음정을 정확히 만들어 주고 추가적인 화음을 넣어주는 효과를 주는 것일 뿐이라는 문제점이 있다.

또한, 주파수와 진폭을 변조하여 사람들이 남성 또는 여성, 소리의 크기 등을 적당히 조절하여 부를 수 있게 도와주는 보조 장치라는 제한적인 기능을 가진다는 문제점이 있다.

또한, 노래방 등에서 사람들이 느끼고자 하는 흥미와 노래를 듣는 사람들에게 감동을 줄 수 있는 음성 처리 기법이라고 하기에는 지극히 공학자의 입장에서 개발된 음성 처리 기법이라는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 노래를 부르는 사람이 음악을 표현하는데 있어서, 음악성이 부족하여 또는 기술적으로 부족한 부분들을 고급 음성/음악 신호처리 기법을 이용하여 전문가의 발성과 기술을 가질 수 있도록 도움을 줌으로써, 노래를 부르는 사람이 노래에 감정을 불어 넣어줄 수 있도록 하고, 이에 따라 청자에게 감동을 줄 수 있는 노래의 감성 향상 방법 을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 방법은 노래를 부르는 사람이 자신이 표현력이 부족한 부분에서 선택적으로 바이브레이션 또는 포르만트 튜닝을 통하여 음정 변화를 수행하는 음향 효과 단계 및 음색과 소리가 전체적으로 균형 잡히도록 통일시켜주는 마스터링 단계를 포함한다.

상기 음향 효과 단계는, 사용자가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시함으로써 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 조절하게 하는 포르만트 튜닝 유도 과정과, 입력 음성의 음정 변화의 부드럽기 또는 딱딱하기를 조절하는 음정 변화 과정과, 연결된 고음을 생성하는 연속 고음 과정 및 피치를 위로 또는 아래로 변조시키는 방법으로 바이브레이션 효과의 정도를 조절하는 바이브레이션 효과 과정 중 선택되는 하나 이상의 과정을 포함한다.

상기 포르만트 튜닝 유도 과정은 사용자가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시함으로서 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 조절하게 하여 기본 주파수 고조파와 포르만트의 첫 번째 피크를 중첩되도록 한다.

상기 음정 변화 과정은 입력 음성의 계단식 음정 변화 부분을 부드러운 음정 변화로 전환하거나, 입력 음성의 부드러운 음정 변화를 계단식 음정 변화로 전환한다.

상기 연속 고음 과정은 상대적으로 짧은 고음의 음성 부분의 스펙트럼을 음 성이 없는 구간에도 고음의 음성을 연이어 복사하여 붙임으로써 연결된 고음을 생성한다.

상기 바이브레이션 효과 과정은 피치 측정 모듈을 통하여 인위적으로 피치를 위로 아래로 변조시키는 방법으로 바이브레이션 효과의 정도를 조절한다.

상기 마스터링 단계는, 컴프레서를 이용하여 특정 레벨 이상으로 들어온 신호를 사용자가 지정한 값에 맞추어서 레벨을 낮추어주는 것을 특징으로 하는 컴프레싱 과정과, 주파수 대역별로 음성의 세기를 강화하는 이퀄라이징 과정과, 원하는 레벨의 신호가 존재하지 않는 부분을 노이즈로 판단하고, 쓰레스홀드 값을 두어 노이즈 게이팅의 정도를 조절하는 노이즈 게이팅 과정 및 입력된 음성에 잔향 효과를 추가하는 리버브레이션 과정 중 선택되는 하나 이상의 과정을 포함한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 장치는, 노래를 부르는 사람이 자신이 표현력이 부족한 부분에서 선택적으로 바이브레이션 또는 포르만트 튜닝을 통하여 음정 변화를 수행하는 사운드 이펙터 및 음색과 소리가 전체적으로 균형 잡히도록 통일시켜주는 마스터링 모듈을 포함한다.

상기 사운드 이펙터는, 사용자가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시함으로써 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 조절하게 하는 포르만트 튜닝 유도부와, 입력 음성의 음정 변화의 부드럽기 또는 딱딱하기를 조절하는 음정 변화부와, 연결된 고음을 생성하는 연속 고음부 및 피치를 위로 또는 아래로 변조시키는 방법으로 바이브레이션 효과의 정도를 조절하는 바이브레이션 효과부 중 선택되는 하나 이상을 포함한다.

상기 포르만트 튜닝 유도부는 사용자가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시함으로서 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 조절하게 하여 기본 주파수 고조파와 포르만트의 첫 번째 피크를 중첩되도록 한다.

상기 음정 변화부는 입력 음성의 계단식 음정 변화 부분을 부드러운 음정 변화로 전환하거나, 입력 음성의 부드러운 음정 변화를 계단식 음정 변화로 전환한다.

상기 연속 고음부는 상대적으로 짧은 고음의 음성 부분의 스펙트럼을 음성이 없는 구간에도 고음의 음성을 연이어 복사하여 붙임으로써 연결된 고음을 생성한다.

상기 바이브레이션 효과부는 피치 측정 모듈을 통하여 인위적으로 피치를 위로 아래로 변조시키는 방법으로 바이브레이션 효과의 정도를 조절한다.

상기 마스터링 모듈은, 특정 레벨 이상으로 들어온 신호를 사용자가 지정한 값에 맞추어서 레벨을 낮추어주는 것을 특징으로 하는 컴프레서와, 주파수 대역별로 음성의 세기를 강화하는 이퀄라이저와, 원하는 레벨의 신호가 존재하지 않는 부분을 노이즈로 판단하고, 쓰레스홀드 값을 두어 노이즈 게이팅의 정도를 조절하는 노이즈 게이트 및 입력된 음성에 잔향 효과를 추가하는 리버브레이터 중 선택되는 하나 이상을 포함한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 방법에 의하면, 단순한 코러스, 남/여 키 변환, 음정 교정과 같은 단순한 알고리즘으로 음악 전반에 영향을 미치는 것이 아니라, 노래를 부르는 사람이 자신의 표현력이 부족한 부분에서 선택적으로 바이브레이션, 고음 연속, 포르만트 튜닝(Formant Tuning), 부드러운 음정 변화와 같은 기능들을 실시간으로 이용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 원래는 CD나 DVD와 같은 저장매체의 음질 향상을 위하여 사용되는 마스터링(Mastering) 알고리즘을 도입하여 새로운 음질의 고급 음향을 청자가 들을 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 노래방 관련 기기들에 본 발명에 따른 장치 또는 알고리즘이 채용됨으로써, 기존 노래방 기기들의 업그레이드 및 고급화에 기여될 수 있는 효과가 있다.

게다가, 다양한 고급 음성 변조 기술과 결합되어 노래방 기기, 마이크와 같은 음향 장비 산업, 엔터테인먼트(entertainment) 기기나 스마트폰 등에 적용될 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 방법은, 크게, 음향 효과 단계(S100) 및 마스터링 단계(S200)로 구성된다.

상기 음향 효과 단계(S100)는 포르만트 튜닝 유도 과정(S110), 음정 변화 과정(S120), 연속 고음 과정(S130) 및 바이브레이션 효과 과정(S140)을 포함한다.

상기 포르만트 튜닝 유도 과정(S110)은 사용자가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시함으로써 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 조절하게 한다. 보다 자세하게 상기 포르만트 튜닝 유도 과정(S110)은 사용자가 입을 벌리는 정도를 노래방 기기 등의 화면에 표시함으로써 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 하여 성도의 크기를 크게 또는 작게 만들어준다. 보통의 사람은 입을 크게 벌리면 성도가 동그랗게 크게 벌려서 성악가의 발성이나 악기소리특색을 낼 수 있는데 이는 기본 주파수 고조파(Fundamental Frequency Harmonic)와 첫 번째 포르만트를 중첩되도록 하고, 이렇게 하여 사용자가 성악가나 전문 가수의 발성을 따라할 수 있도록 한다.

여기서, 포르만트(Formant)란 소리 스펙트럼의 스펙트럴 피크(Peak)로서 구강의 크기 등에 따라 사람마다 개인차가 생겨 개인의 독특한 음색이 생기게 되는 한 원인을 말한다.

일반적으로 유성음(有聲音)의 경우, 그 음성을 내었을 때의 음파를 주파수 측정분석기에 걸면 각각의 음성에 고유한 주파수 분포도형이 얻어진다. 모음이면 성대의 1초간의 진동수를 나타내는 기본주파수(대체로 75∼300Hz)와, 그 정수배의 고조파(배음,Harmonics)로 이루어진다. 이 주파수 스펙트럼들의 피크를 연결한 컨투어(Contour)들의 피크들을 낮은 것부터 차례로 제 1포르만트, 제 2포르만트, 제 3포르만트라고 한다. 이것은 같은 노래를 부를 때에도 개인에 따라 턱(Jaw)을 더 내리거나 올려서, 성도(Vocal Tract)의 크기에도 다소 크거나 작게하는 차이가 생겨, 이것이 개인의 독특한 음색이 생기는 한 원인이 된다. 도 2 및 도 3에 포르만트 튜닝 과정의 일실시예를 도시하였다. 도 2a에서 도 2b로 넘어가면서 입을 크게 벌리면 성도가 커져서 도 2a 그래프의 첫 번째 포르만트의 피크가 위로 이동하여 도 2b의 그래프처럼 첫 번째 포르만트가 기본 주파수(Fundamental Frequency) 즉 첫 번째 하모닉(First Harmonic)이 일치(도 2b의 M부분 참조)하게 되는데 이렇게 함으로써 근음의 크기를 세게 하여 더 정확한 음을 노래하게 되는 효과를 보게 된다. 이는 아마추어 가수나 일반인들도 소프라노 성악가의 발성 또는 악기 음색을 모방하는 효과를 내게되는 것이다. 도 3은 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 장치를 내장한 노래방 기기에 있어서, 첫 번째 하모닉과 첫 번째 포르만트가 일치하지 않아서 노래를 부르는 사람에게 턱을 더 벌려서 성도를 크게 하도록 지시해주는 장면을 예시한 도이다.

상기 음정 변화 과정(S120)은 입력 음성의 음정 변화를 조절한다. 보다 자세 하게 상기 음정 변화 과정(S120)은 입력된 음성의 계단식 음정 변화 부분을 부드러운 음정 변화로 전환하거나 또는 입력된 음성의 부드러운 음정 변화 부분을 계단식 음정 변화로 전환한다. 이를 위해 상기 음정 변화 과정(S120)은 피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 두어, 피치(Pitch)의 변화를 추출하여 사용자의 선택에 따라 더 부드럽게 또는 계단식으로 딱딱하게 들리도록 음성을 변조한다.

상기 연속 고음 과정(S130)은 상대적으로 짧은 고음의 음성 부분의 스펙트럼을 음성이 없는 구간에도 고음의 음성을 계속적으로 연이어 복사하여 붙임으로서 연결된 고음을 생성한다. 즉, 일반적으로 고음에서의 음성 유지가 힘들기 때문에 짧은 고음의 음성 부분을 인위적으로 음성이 없는 구간에도 연이어 붙임으로서 연결된 고음을 만들어 준다. 이러한 연속 고음 과정(S130)은 사용자가 마이크에 장착된 버튼 등을 이용하여 조절할 수 있다.

상기 바이브레이션 효과 과정(S140)은 피치(Pitch)를 위로 또는 아래로 변조 (Modulation) 시키는 방법으로 바이브레이션 효과의 정도를 조절한다. 여기서, 바이브레이션(Vibration)이란, 음을 상하로 가늘게 떨어 음성을 울리게 하는 기법을 말한다. 바이브레이션도 일종의 피치 쉬프트(Pitch Shift)를 빠른 시간에 일어나게 하는 효과이므로, 상기 바이브레이션 효과 과정(S140)에서는 피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 이용하여 인위적으로 피치를 위로 또는 아래로 변조(Modulation) 시켜준다.

한편, 상기 피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)은 실제로 기본 주파수 측정(Fundamental Frequency Detection)을 하는 블럭(Block)으로 기능한다. 바이브레이션 효과를 위해서는 여기서 얻어지는 피치 정보를 노트(Note) 정보로 바꾸어서 변화를 줄 수도 있다. 포르만트 튜닝을 위해서는 STFT(Short-Time Fourier Transform)을 수행한 후에 나오는 첫 번째 부분(Partial)의 크기와 첫 번째 포르만트 진폭 피크(Formant Amplitude Peak)를 입을 벌리는 정도에 따라 맞추어 준다.

상기와 같은 방법에 따라 최종적으로 출력되는 음성은 마스터링된 소리에 음향 효과를 부가하여 출력되게 된다.

상기 마스터링 단계(S200)는 컴프레싱 과정(S210), 이퀄라이징 과정(S220), 노이즈 게이팅 과정(S230) 및 리버브레이션 과정(S240)을 포함한다.

상기 컴프레싱 과정(S210)은 컴프레서(Compressor)라고 불리는 음향 기기에 의해 수행되는데, 상기 컴프레서는 특정 레벨 이상으로 들어온 신호를 사용자가 지정한 값에 맞추어서 레벨을 낯추어(눌러)주는 역할을 한다. 즉, 상기 컴프레싱 과정(S210)은 시간에 대해 변화하는 신호세기의 동적인 변화를 통제하며, 압축정도에 따라서 Low, Medium, High의 Option이 설정된다.

상기 이퀄라이징 과정(S220)은 주파수 대역별로 음성의 세기를 강화한다. 상기 이퀄라이징 과정(S220)은 이퀄라이저(Equalizer, 등화기)라고 불리는 음향 기기에 의해 수행되는데, 상기 이퀄라이저는 신호의 증폭이나 전송 과정에서 생기는 변형을 보정(補正)하기 위한 장치이다. 즉, 상기 이퀄라이저는 신호의 입출력간 전체로서의 주파수 특성을 필요한 범위로 균등하게 하기 위하여 이용된다.

상기 노이즈 게이팅 과정(S230)은 노이즈로 판단되는 주파수 영역을 제거한다. 상기 노이즈 게이팅 과정(S230)은 노이즈 게이트(Noise Gate)라고 불리는 음향 기기에 의해 수행되는데, 상기 노이즈 게이트는 잡음을 제거시키는 기능을 하는 효과 장비로서 기설정된 레벨 이하의 신호를 삭제하고 그 이상의 신호는 통과시키는 기능을 수행한다. 즉, 상기 노이즈 게이팅 과정(S230)은 원하는 레벨의 신호가 존재하지 않는 영역을 노이즈로 판정하고, 노이즈로 판단된 주파수 영역을 제거하며, 쓰레스홀드(Threshold) 값을 주어 노이즈 게이팅의 정도를 조절할 수 있다.

상기 리버브레이션 과정(S240)은 입력된 음성에 잔향 효과를 추가함으로서 공간감을 소리에 더한다. 상기 리버브레이션 과정(S240)은 리버브레이터(Reverbrator)라고 불리는 음향 기기에 의해 수행되는데, 상기 리버브레이터는 입력 신호를 여러 가지 다른 방법으로 저장한 다음 일정한 시간이 지난 뒤에 출력함으로서 입력된 음성에 잔향 효과(Reverb Effect)를 추가할 수 있게 한다.

상기와 같은 마스터링 단계(S200)는 음색과 소리를 전체적으로 균형 잡히도록 통일해 주는 것이면 어떠한 과정이 더 포함되어도 상관없으며, 여기서 상기 마스터링 단계(S200)를 상술한 컴프레싱 과정(S210), 이퀄라이징 과정(S220), 노이즈 게이팅 과정(S230) 및 리버브레이션 과정(S240)으로 한정하는 것은 아니다.

도 4는 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 장치를 나타내는 개념도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 장치는 크게 사운드 이펙터(100) 및 마스터링 모듈(200)로 구성된다.

상기 사운드 이펙터(100)는 포르만트 튜닝 유도부(110), 음정 변화부(120), 연속 고음부(130) 및 바이브레이션 효과부(140)를 포함한다.

상기 포르만트 튜닝 유도부(110)는 사용자가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시함으로써 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 조절하게 한다. 보다 자세하게 상기 포르만트 튜닝 유도부(110)는 사용자가 입을 벌리는 정도를 노래방 기기 등의 화면에 표시함으로서써 사용자가 이를 참고로 입모양의 크기를 적당하게 하여 성도의 크기를 크게 또는 작게 만들어준다. 보통의 사람은 입을 크게 벌리면 성도가 동그랗게 크게 벌려서 성악가의 발성이나 악기소리특색을 낼 수 있는데 이는 기본 주파수 고조파(Fundamental Frequency Harmonic)와 첫 번째 포르만트를 중첩되도록 하고, 이렇게 하여 사용자가 성악가나 전문 가수의 발성을 따라할 수 있도록 한다. 상기 포르만트 튜닝 유도에 대해서는 전술한 바 있으므로 여기서는 설 명을 생략한다.

상기 음정 변화부(120)는 입력 음성의 음정 변화를 조절한다. 보다 자세하게 상기 음정 변화부(120)는 입력된 음성의 계단식 음정 변화 부분을 부드러운 음정 변화로 전환하거나 또는 입력된 음성의 부드러운 음정 변화 부분을 계단식 음정 변화로 전환한다. 이를 위해 상기 음정 변화부(120)는 피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 두어, 피치(Pitch)의 변화를 추출하여 사용자의 선택에 따라 더 부드럽게 또는 계단식으로 딱딱하게 들리도록 음성을 변조한다.

상기 연속 고음부(130)은 상대적으로 짧은 고음의 음성 부분의 스펙트럼을 음성이 없는 구간에도 고음의 음성을 계속적으로 연이어 복사하여 붙임으로서 연결된 고음을 생성한다. 즉, 일반적으로 고음에서의 음성 유지가 힘들기 때문에 짧은 고음의 음성 부분을 인위적으로 음성이 없는 구간에도 연이어 붙임으로서 연결된 고음을 만들어 준다. 이러한 연속 고음 과정은 사용자가 마이크에 장착된 버튼 등을 이용하여 조절할 수 있다.

상기 바이브레이션 효과부(140)는 피치(Pitch)를 위로 또는 아래로 변조 (Modulation) 시키는 방법으로 바이브레이션 효과의 정도를 조절한다. 여기서, 바이브레이션(Vibration)이란, 음을 상하로 가늘게 떨어 음성을 울리게 하는 기법을 말한다. 바이브레이션도 일종의 피치 쉬프트(Pitch Shift)를 빠른 시간에 일어나게 하는 효과이므로, 상기 바이브레이션 효과부(140)에서는 피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 이용하여 인위적으로 피치를 위로 또는 아래로 변조(Modulation) 시켜준다. 여기서 상기 피치 측정 모듈에 대해서는 전술한 바 있으므로 여기서는 설명을 생략한다.

상기 마스터링 모듈(200)은 컴프레서(210), 이퀄라이저(220), 노이즈 게이트 (230) 및 리버브레이터(240)를 포함한다.

상기 컴프레서(210)는 특정 레벨 이상으로 들어온 신호를 사용자가 지정한 값에 맞추어서 레벨을 낯추어(눌러)주는 역할을 한다. 즉, 상기 컴프레서(210)는 시간에 대해 변화하는 신호세기의 동적인 변화를 통제하며, 압축정도에 따라서 Low, Medium, High의 Option이 설정된다.

상기 이퀄라이저(220)는 주파수 대역별로 음성의 세기를 강화한다. 상기 이퀄라이저(220)는 신호의 증폭이나 전송 과정에서 생기는 변형을 보정(補正)하기 위한 장치이다. 즉, 상기 이퀄라이저(220)는 신호의 입출력간 전체로서의 주파수 특성을 필요한 범위로 균등하게 하기 위하여 이용된다.

상기 노이즈 게이트(230)는 노이즈로 판단되는 주파수 영역을 제거한다. 상기 노이즈 게이트(230)는 잡음을 제거시키는 기능을 하는 효과 장비로서 기설정된 레벨 이하의 신호를 삭제하고 그 이상의 신호는 통과시키는 기능을 수행한다. 즉, 상기 노이즈 게이트(230)는 원하는 레벨의 신호가 존재하지 않는 영역을 노이즈로 판정하고, 노이즈로 판단된 주파수 영역을 제거하며, 쓰레스홀드(Threshold) 값을 주어 노이즈 게이팅의 정도를 조절할 수 있다.

상기 리버브레이터(240)는 입력된 음성에 잔향 효과를 추가함으로서 공간감을 소리에 더한다. 상기 리버브레이터(240)는 입력 신호를 여러 가지 다른 방법으로 저장한 다음 일정한 시간이 지난 뒤에 출력함으로서 입력된 음성에 잔향 효과(Reverb Effect)를 추가할 수 있게 한다.

상기와 같은 마스터링 모듈(200)은 음색과 소리를 전체적으로 균형 잡히도록 통일해 주는 것이면 어떠한 모듈이 더 포함되어도 상관없으며, 여기서 상기 마스터링 모듈(200)을 상술한 컴프레서(210), 이퀄라이저(220), 노이즈 게이트(230) 및 리버브레이터(240)로 한정하는 것은 아니다.

도 5는 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 장치를 장착한 마이크로폰(40)을 도시한 도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 장치를 장착한 마이크로폰(40)은 사용자가 움켜지게 되는 외부 손잡이 부분에 바이브레이션 버튼(41) 및 피치 체인지 슬라이더(42)가 설치된다.

상기 바이브레이션 버튼(41)는 누르는 동안 사람의 발성이 멈추어도, 즉 목 소리가 끊어져도 목소리가 서서히 줄어들면서(Sustain 기능), 갈수록 바이브레이션 효과가 커지는 음향 효과(Vibration 기능)를 낼 수 있도록 하는 버튼이다.

상기 피치 체인지 슬라이더(42)는 부드러운 또는 엄격한 음정 변화 효과를 내는 버튼이다.(Pitch Change Style 선택 기능) 두 가지 옵션에 따라 위아래로 선택적으로 조절할 수 있도록 고안되었다.

즉, 사용자가 상기 마이크로폰(40)을 이용하여 노래를 부를 때, 상기 바이브레이션 버튼(41) 및 피치 체인지 슬라이더(42)를 각 노래에 대응되는 적절한 시기에 조절함으로써 상술한 바이브레이션 효과, 음정 변화 및 연속 고음 등의 다양한 음향 효과를 발휘할 수 있게 된다.

다만, 상기 두 개의 버튼은 사용자의 조작 편의를 위하여 간소화한 것으로, 제조사의 필요에 따라 좀 더 세분화된 기능을 가지는 버튼 또는 슬라이더 등이 채용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 노래의 감성 향상 방법 및 장치를 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 감정 음성 향상 방법을 나타내는 순서도이다.

도 2 및 도 3는 포르만트 튜닝 과정의 일실시예를 도시한 도이다.

도 4는 본 발명에 따른 감정 음성 향상 장치를 나타내는 개념도이다.

도 5는 본 발명에 따른 감정 음성 향상 장치를 장착한 마이크로폰을 도시한 도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100: 사운드 이펙터

110: 포르만트 튜닝 유도부 120: 음정 변화부

130: 연속 고음부 140: 바이브레이션 효과부

200: 마스터링 모듈

210: 컴프레서 220: 이퀄라이저

230: 노이즈 게이트 240: 리버브레이터

41: 바이브레이션 버튼 42: 피치 체인지 슬라이더

Claims

노래방 기기나 마이크와 같은 장치 또는 리모컨과 같은 컨트롤러에 설치되는 노래의 감성 향상장치에서 수행되는 노래의 감성 향상방법에 있어서,

기본 주파수(Fundamental Frequency)인 첫 번째 배음(First Partial)과 첫 번째 포르만트(Formant)가 중복(overlap)되도록 가수의 입모양의 크기를 조절하여 상기 첫 번째 배음의 위치를 위 또는 아래로 이동함으로써 상기 가수가 정확한 음정(Pitch)을 낼 수 있도록 유도하기 위하여 상기 가수가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시하는 포르만트 튜닝 유도단계와,

피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 통하여 입력된 음성의 피치(Pitch)의 변화를 추출하여, 상기 입력된 음성의 계단식 음정변화 부분을 부드러운 음정변화로 변조하거나, 또는, 상기 입력된 음성의 부드러운 음정변화 부분을 계단식 음정변화로 변조하는 음정변조단계와,

상기 입력된 음성의 고음 부분의 음성이 없는 구간에도 고음의 음성 스펙트럼(spectrum)을 복사하여 붙임으로써 연결된 고음을 생성하는 연속 고음 생성단계와,

상기 피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 이용하여 상기 입력된 음성의 피치(Pitch)를 위 또는 아래로 변조함으로써 바이브레이션(Vibration) 효과의 정도를 조절하는 바이브레이션효과 조절단계와,

상기 입력된 음성의 바이브레이션 또는 포르만트 튜닝을 통하여 음정 변화를 수행하는 음향효과 단계와,

상기 입력된 음성의 음색과 소리를 통일시키는 마스터링 단계를 포함하며,

상기 마스터링 단계는,

컴프레서(Compressor)에 의해 특정 레벨 이상으로 들어온 신호의 레벨을 미리 지정된 값에 맞도록 낮추는 컴프레싱 단계와,

이퀄라이저(Equalizer)에 의해 신호의 증폭이나 전송과정에서 생기는 변형을 보정하여 상기 입력된 음성의 주파수 특성을 균등하게 하는 이퀄라이징 단계와,

노이즈 게이트(Noise Gate)에 의해 노이즈로 판단되는 주파수 영역을 제거하여 상기 입력된 음성의 잡음을 제거하는 노이즈 게이팅 단계와,

리버브레이터(Reverbrator)에 의해 상기 입력된 음성에 잔향효과(Reverb Effect)를 추가하여 공간감을 더하는 리버브레이션 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상방법.
제 1항에 있어서,

상기 포르만트 튜닝은, STFT(Short-Time Fourier Transform)를 수행한 후에 나오는 첫 번째 배음(Partial)의 피크와 첫 번째 포르만트 진폭 피크(Formant Amplitude Peak)가 중복(overlap)되도록 하여 상기 가수가 정확한 음정을 낼 수 있도록 유도하며,

상기 포르만트 튜닝은, 음정을 높이기 위해서는 상기 화면에 표시하는 애니메이션의 입을 벌리는 정도를 크게 하여 상기 가수가 입을 더 크게 벌리게 함으로써 상기 첫 번째 배음의 위치를 높여서 상기 첫 번째 포르만트 진폭 피크와 중복되도록 유도하고, 음정을 낮추기 위해서는 상기 화면에 표시하는 애니메이션의 입을 벌리는 정도를 작게 하여 상기 가수가 입을 더 작게 벌리도록 유도함으로써 상기 첫 번째 배음의 피크를 낮추어 상기 포르만트 진폭 피크와 중복되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상방법.
청구항 3은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 1항에 있어서,

상기 컴프레서는 시간에 대해 변화하는 신호 세기의 동적인 변화를 통제하며, 압축 정도에 따라서 저(Low), 중(Medium), 고(High)의 옵션(Option)을 설정할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상방법.
제 1항에 있어서,

상기 노이즈 게이팅 단계는 원하는 레벨의 신호가 존재하지 않는 영역을 노이즈로 판정하고, 노이즈로 판단된 주파수 영역을 제거하며, 임계(Threshold)값을 주어 노이즈 게이팅의 정도를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상방법.
제 1항에 있어서,

상기 리버브레이터는 입력신호를 저장한 다음 일정한 시간이 지난 뒤에 출력함으로써 상기 입력된 음성에 잔향효과를 추가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상방법.
청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 1항에 있어서,

상기 노래의 감성 향상장치의 동작 여부를 상기 가수가 선택할 수 있도록 하는 동작단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상방법.
삭제
노래의 감성 향상장치에 있어서,

기본 주파수(Fundamental Frequency)인 첫 번째 배음(First Partial)과 첫 번째 포르만트(Formant)가 중복(overlap)되도록 가수의 입모양의 크기를 조절하여 상기 첫 번째 배음의 위치를 위 또는 아래로 이동함으로써 상기 가수가 정확한 음정(Pitch)을 낼 수 있도록 유도하기 위하여 상기 가수가 입을 벌리는 정도를 화면에 표시하는 포르만트 튜닝 유도부와,

피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 통하여 입력된 음성의 피치(Pitch)의 변화를 추출하여, 상기 입력된 음성의 계단식 음정변화 부분을 부드러운 음정변화로 변조하거나, 또는, 상기 입력된 음성의 부드러운 음정변화 부분을 계단식 음정변화로 변조하는 음정변조부와,

상기 입력된 음성의 고음 부분의 음성이 없는 구간에도 고음의 음성 스펙트럼을 복사하여 붙임으로써 연결된 고음을 생성하는 연속 고음 생성부와,

상기 피치 측정 모듈(Pitch Detection Module)을 이용하여 상기 입력된 음성의 피치(Pitch)를 위 또는 아래로 변조함으로써 바이브레이션(Vibration) 효과의 정도를 조절하는 바이브레이션효과 조절부와,

상기 입력된 음성의 바이브레이션 또는 포르만트 튜닝을 통하여 음정 변화를 수행하는 음향효과부와,

상기 입력된 음성의 음색과 소리를 통일시키는 마스터링부를 포함하며,

상기 마스터링부는,

컴프레서(Compressor)에 의해 특정 레벨 이상으로 들어온 신호의 레벨을 미리 지정된 값에 맞도록 낮추는 컴프레싱부와,

이퀄라이저(Equalizer)에 의해 신호의 증폭이나 전송과정에서 생기는 변형을 보정하여 상기 입력된 음성의 주파수 특성을 균등하게 하는 이퀄라이징부와,

노이즈 게이트(Noise Gate)에 의해 노이즈로 판단되는 주파수 영역을 제거하여 상기 입력된 음성의 잡음을 제거하는 노이즈 게이팅부와,

리버브레이터(Reverbrator)에 의해 상기 입력된 음성에 잔향효과(Reverb Effect)를 추가하여 공간감을 더하는 리버브레이션부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상장치.
제 8항에 있어서,

상기 포르만트 튜닝은, STFT(Short-Time Fourier Transform)를 수행한 후에 나오는 첫 번째 배음(Partial)의 피크와 첫 번째 포르만트 진폭 피크(Formant Amplitude Peak)가 중복(overlap)되도록 하여 상기 가수가 정확한 음정을 낼 수 있도록 유도하며,

상기 포르만트 튜닝은, 음정을 높이기 위해서는 상기 화면에 표시하는 애니메이션의 입을 벌리는 정도를 크게 하여 상기 가수가 입을 더 크게 벌리게 함으로써 상기 첫 번째 배음의 위치를 높여서 상기 첫 번째 포르만트 진폭 피크와 중복되도록 유도하고, 음정을 낮추기 위해서는 상기 화면에 표시하는 애니메이션의 입을 벌리는 정도를 작게 하여 상기 가수가 입을 더 작게 벌리도록 유도함으로써 상기 첫 번째 배음의 피크를 낮추어 상기 포르만트 진폭 피크와 중복되도록 유도하는 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상장치.
청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 8항에 있어서,

상기 컴프레서는 시간에 대해 변화하는 신호 세기의 동적인 변화를 통제하며, 압축 정도에 따라서 저(Low), 중(Medium), 고(High)의 옵션(Option)을 설정할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상장치.
제 8항에 있어서,

상기 노이즈 게이팅부는 원하는 레벨의 신호가 존재하지 않는 영역을 노이즈로 판정하고, 노이즈로 판단된 주파수 영역을 제거하며, 임계(Threshold)값을 주어 노이즈 게이팅의 정도를 조절할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상장치.
제 8항에 있어서,

상기 리버브레이터는 입력신호를 저장한 다음 일정한 시간이 지난 뒤에 출력함으로써 상기 입력된 음성에 잔향효과를 추가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상장치.
청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제 8항에 있어서,

상기 노래의 감성 향상장치의 작동 여부를 상기 가수가 선택할 수 있도록 하기 위한 동작수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노래의 감성 향상장치.
삭제
청구항 8항 내지 13항 중 어느 한 항에 따른 노래의 감성 향상장치가 내장된 노래방 기기.
청구항 8항 내지 13항 중 어느 한 항에 따른 노래의 감성 향상장치가 내장된 마이크로폰.
제 16항에 있어서,

상기 마이크로폰은,

상기 마이크로폰의 손잡이 부분에 버튼 형태로 형성되어, 상기 가수가 발성이 멈추는 순간에도 목소리가 서서히 줄어들어 가면서 바이브레이션 효과를 발생하도록 하는 바이브레이션 버튼 및

상기 마이크로폰의 손잡이 부분에 슬라이드 형태로 형성되어, 상기 가수가 부르는 노래의 음정 변화를 부드럽게 또는 급격하게 변화하도록 하는 피치 체인지 스타일 슬라이더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로폰.