KR20180125703A - 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 입력유닛에 음원을 입력하는 단계, 데이터 변환부가 음원을 음원 데이터로 변환하는 단계, 데이터 추출부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 추출하는 단계, factor 생성부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 기반으로 시점 factor 및 음계 factor를 생성하는 단계, 시점 factor를 기반으로 시점 제어부가 실린더부의 방향 및 회전속도를 제어하는 단계, 실린더부가 시점 제어부의 제어에 따라 회전하는 단계, 음계 제어부가 음계 factor를 기반으로 복수의 승하강부 중 적어도 하나 이상의 승하강부를 선택하는 단계, 선택된 승하강부의 돌기부가 상승하는 단계 및 돌기부가 금속편과 충돌되는 단계를 포함한다. 이로 인해, 디지털 음원으로 오르골을 작동시킬 수 있고, 사용자가 디지털 음원의 변경만으로 오르골에서 나오는 노래를 변경할 수 있다.

Description

노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DIGITAL ORGEL CAPABLE OF CHANGING SONGS}

본 발명은 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 입력유닛에 음원을 입력하는 단계, 데이터 변환부가 음원을 음원 데이터로 변환하는 단계, 데이터 추출부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 추출하는 단계, factor 생성부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 기반으로 시점 factor 및 음계 factor를 생성하는 단계, 시점 factor를 기반으로 시점 제어부가 실린더부의 방향 및 회전속도를 제어하는 단계, 실린더부가 시점 제어부의 제어에 따라 회전하는 단계, 음계 제어부가 음계 factor를 기반으로 복수의 승하강부 중 적어도 하나 이상의 승하강부를 선택하는 단계, 선택된 승하강부의 돌기부가 상승하는 단계 및 돌기부가 금속편과 충돌되는 단계를 포함하여, 디지털 음원으로 오르골을 작동시킬 수 있고, 이로 인해 사용자가 디지털 음원의 변경만으로 오르골에서 나오는 노래를 변경할 수 있는 디지털 오르골의 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

오르골(orgel)은 태엽의 힘으로 원통을 돌려 일정한 음악이 자동으로 연주되는 음악 완구를 일컫는다. 오르골의 종류는 크게 실린더식 오르골, 디스크식 오르골 및 천공리더식 오르골로 나뉜다. 실린더식 오르골은 실린더의 표면에 형성된 돌기가 서로 다른 길이의 금속편을 튕겨주는 방식으로, 가장 많이 사용되는 오르골이다. 디스크식 오르골은 원판이 돌아가면서 금속편 끝을 건드리면서 소리가 나는 형식이며, 천공리더식 오르골은 구멍이 뚫린 천공용지를 오르골 상자에 넣어 뚫린 구멍에 맞는 음계의 금속편을 스프링 모양의 금속핀이 튕기면서 소리가 내는 방식이다.

도 1은 종래의 실린더식 오르골의 작동원리를 설명하기 위한 도면이다. 이하 도 1을 참조하여 종래의 실린더식 오르골의 구성요소 및 작동원리를 설명하도록 한다.

실린더식 오르골은 크게 복수 개의 금속편(10), 실린더(20) 및 돌기(30)를 포함한다. 복수 개의 금속편(10)은 각각의 길이가 상이하며, 각각의 금속편(10)은 음계가 설정되어 상이한 소리를 발생시킨다. 실린더(20)는 복수 개의 금속편(10)과 수직되는 방향으로 배치되며, 일 방향으로 회전한다. 실린더(20)의 표면에는 복수 개의 돌기(30)가 결합된다.

실린더(20)가 회전하면서 실린더(20)의 표면에 결합된 복수 개의 돌기(30)도 함께 회전하고, 돌기(30)가 금속편(10)과 맞닿아 금속편(10)을 튕기면서 해당 금속편(10)의 음계에 해당하는 소리가 발생되는 원리이다. 따라서, 최초에 설정된 음악의 음계에 따라 돌기(30)의 위치를 설정하고, 실린더(20)가 회전하면서 돌기(30)가 금속편(10)과 맞닿는 순서대로 해당 음계가 발생되어 음악이 연주되게 된다.

이러한 종래의 실린더식 오르골은 최초에 설정된 음악에 따라 실린더(20) 및 돌기(30)의 형상이 결정되므로, 노래를 변경할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 소비자의 니즈가 아닌 대중성에 초점을 맞춘 제작이되어 원하는 노래가 담긴 오르골을 선택할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 니즈의 변화에 따라 오르골을 재구매 하여야 하므로 소비자가 경제적으로 부담을 느끼게 된다.

또한, 디스크식 오르골과 천공리더식 오르골은 노래를 변경할 수 있으나, 고가의 제작비용 및 구매비용이 발생하여 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서, 상대적으로 비용이 저렴한 실린더식 오르골 형식을 사용하되, 언제든지 노래를 변경할 수 있는 형태의 오르골이 필요한 실정이다.

본 발명은 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법 및 그 장치에 관한 것으로, 입력유닛에 음원을 입력하는 단계, 데이터 변환부가 음원을 음원 데이터로 변환하는 단계, 데이터 추출부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 추출하는 단계, factor 생성부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 기반으로 시점 factor 및 음계 factor를 생성하는 단계, 시점 factor를 기반으로 시점 제어부가 실린더부의 방향 및 회전속도를 제어하는 단계, 실린더부가 시점 제어부의 제어에 따라 회전하는 단계, 음계 제어부가 음계 factor를 기반으로 복수의 승하강부 중 적어도 하나 이상의 승하강부를 선택하는 단계, 선택된 승하강부의 돌기부가 상승하는 단계 및 돌기부가 금속편과 충돌되는 단계를 포함한다. 이로 인해 디지털 음원으로 오르골을 작동시킬 수 있고, 사용자가 디지털 음원의 변경만으로 오르골에서 나오는 노래를 변경할 수 있는 디지털 오르골의 제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법은, 입력유닛에 음원을 입력하는 단계, 데이터 변환부가 음원을 음원 데이터로 변환하는 단계, 데이터 추출부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 추출하는 단계, factor 생성부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 기반으로 시점 factor 및 음계 factor를 생성하는 단계, 시점 factor를 기반으로 시점 제어부가 실린더부의 방향 및 회전속도를 제어하는 단계, 실린더부가 시점 제어부의 제어에 따라 회전하는 단계, 음계 제어부가 음계 factor를 기반으로 복수의 승하강부 중 적어도 하나 이상의 승하강부를 선택하는 단계, 선택된 승하강부의 돌기부가 상승하는 단계 및 돌기부가 금속편과 충돌되는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법의 데이터 변환부는, 음원의 시점 정보 및 시점 별 대응되는 음계 정보를 기반으로 하여 음원을 음원 데이터로 변환하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법의 데이터 추출부는, 음원 데이터에 포함된 시점 정보를 기반으로 한 시점 데이터 및 음원 데이터에 포함된 음계 정보를 기반으로 한 음계 데이터를 추출하고, 시점 데이터 및 음원 데이터를 분리하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법의 factor 생성부는, 시점 factor 생성부 및 음계 factor 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법의 시점 factor 생성부는 시점 별 실린더의 회전속도를 기반으로 한 시점 factor를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법의 음계 factor 생성부는 음계 별 승하강부의 온오프를 기반으로 한 음계 factor를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법의 시점 제어부는, 시점 factor 입력부, 시점 factor 판단부, 실린더부 제어부를 포함하고, 실린더부 제어부는, 시점 factor를 기반으로 하여 실린더의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법의 음계 제어부는, 음계 factor 입력부, 승하강부 선택부 및 승하강부 온오프 제어부를 포함하고, 승하강부 선택부가 음계 factor를 기반으로 하여 적어도 하나 이상의 승하강부를 선택하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어방법은, 승하강부 온오프 제어부가 금속편과 충돌 전 돌기부가 상승하도록 제어하고, 금속편과 충돌 후 돌기부가 하강하도록 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골 장치는 복수 개의 금속편, 금속편의 단부 부근에서 금속편과 수직되는 방향으로 배치되는 실린더부 및 실린더부에 위치되되 복수 개의 금속편과 마주보도록 배치되는 복수 개의 승하강부를 포함하는 작동유닛, 작동유닛을 제어하는 제어유닛 및 제어유닛에 음원을 제공하는 입력유닛을 포함하고, 제어유닛은, 음원의 시점 정보 및 시점 별 대응되는 음계 정보를 기반으로 시점 factor 및 음계 factor를 생성하고, 시점 factor를 기반으로 실린더부의 회전속도 및 방향을 제어하고, 음계 factor를 기반으로 복수 개의 승하강부 중 어느 하나의 승하강부를 선택하여 승하강부의 돌기부를 상승시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골 장치의 제어유닛은 음계 factor 입력부, 승하강부 선택부 및 승하강부 온오프 제어부를 포함하는 음계 제어부를 포함하고, 승하강부 온오프 제어부는 금속편과 돌기부가 충돌 전 돌기부가 상승하도록 제어하고, 금속편과 돌기부가 충돌 후 돌기부가 하강하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어 방법 및 그 장치에 따르면, 입력된 디지털 음원으로부터 추출된 시점 factor 및 음계 factor를 기반으로, 시점 별 회전속도에 따라 실린더부를 회전시키고, 해당 시점의 음계에 따라 승하강부 내의 돌기부를 상승시켜 금속편과 충돌하게 하여 오르골로부터 음악을 발생시킬 수 있다. 이러한 특징으로 인해, 종래의 실린더식 오르골과는 달리 언제든지 노래를 변경할 수 있는 장점이 있고, 소비자가 새로운 실린더식 오르골을 구매할 필요가 없어 소비자에게 만족감을 높혀주는 장점이 있습니다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어 방법 및 그 장치에 따르면, 제어부 내의 시점 제어부의 실린더부 회전 제어와 음계 제어부의 돌기부 온오프 제어를 순차적으로 하여 실린더부 회전 중 돌기부가 상승되지 않도록 하여 회전 저항을 감소시킬 수 있다. 이러한 특징으로 인해, 에너지 효율이 증대되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어 방법 및 그 장치에 따르면, 승하강부 온오프 제어부가 돌기부가 금속편과 충돌 전 돌기부가 상승되도록 제어하고, 돌기부가 금속편과 충돌 후 돌기부가 하강되도록 제어하여 충돌 시점에서만 돌기부를 상승시킬 수 있게 된다.

본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어 방법 및 그 장치에 따르면, 승하강부 선택부가 복수의 승하강부 중 적어도 하나 이상의 승하강부를 선택할 수 있도록 하여, 다양한 음을 발생시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 실린더식 오르골의 작동원리를 설명하기 위한 도면에 관한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 사시도에 관한 것이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 승하강부의 작동원리를 설명하기 위한 도면에 관한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 신호 전달 체계를 도시한 블록도에 관한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 제어부의 신호 전달 체계를 도시한 블록도에 관한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 작동 단계를 도시한 순서도에 관한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 작동 원리를 설명하기 위해 가정된 일 실시예에 따른 승하강부의 위치를 도시한 도면에 관한 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 사시도에 관한 것이다. 이하 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 디지털 오르골의 기본 구성요소에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 디지털 오르골은 금속편(10), 금속편 지지대(11), 작동유닛(300)을 포함한다. 금속편(10)은 복수 개가 형성되어 일정한 간격을 두고 길이방향으로 배치되고, 복수 개의 금속편(10)을 금속편 지지대(11)가 지지한다. 각각의 금속편(10)은 길이가 상이하고, 각각 상이한 음계를 발생시킨다.

작동유닛(300)은 실린더부(310) 및 승하강부(320)를 포함한다. 실린더부(310)는 길이방향으로 연장 형성된 원통 형상의 실린더 본체(311) 및 실린더 본체(311)의 길이방향으로 일정한 간격을 둔 실린더 홈(3112)이 형성된다. 실린더 홈(312) 내부에는 승하강부(320)가 위치되어 결합된다. 여기서 길이방향이라 하면, 도 1과 같이 금속편 지지대(11)의 길이방향을 일컫는다.

실린더 본체(311)는 서보모터(M)에 의해 회전된다. 이때, 서보모터(M)는 각도의 제한이 있는 일반 서보모터가 아닌 360도 회전이 가능한 무한 회전 서보모터인 것이 바람직하다. 무한 회전 서보모터는 각도의 제한이 없으며, 회전속도 및 회전방향의 제어가 가능한 서보모터이다. 따라서, 본 발명에 따르면, 실린더부(310)는 서보모터(M)에 의해 360도 회전이 가능하다. 또한, 본 발명에서 정방향 회전이라 함은, 도 2의 화살표 방향과 같이 시계 반대 방향(counterclockwise) 회전을 일컫으며, 역방향 회전이라 함은 시계 방향(clockwise) 회전을 일컫는다. 본 발명에서 실린더부(310)는 정방향 또는 역방향으로 회전이 가능하다. 또한, 서보모터(M)는 후술할 제어부(250) 내의 실린더부 제어부(2523)에 의해 회전이 제어된다.

승하강부(320)의 구조 및 작동원리를 설명하기 위해 도 3 및 도 4를 참조하도록 한다. 도 3은 승하강부(320)의 돌기부(321)가 하강되어 있을 때의 상태를 도시한 것이고, 도 4는 돌기부(321)가 상승되었을 때의 상태를 도시한 것이다.

승하강부(320)는 돌기부(321) 및 공압유닛(322)을 포함한다. 돌기부(321)는 금속 재질의 돌기이며, 돌기부(321)가 복수 개의 금속편(10) 중 어느 하나의 단부와 맞닿을 때, 맞닿은 금속편(10)에 해당되는 음계의 음이 발생한다. 돌기부(321)는 공압유닛(322)에 의해 상승 또는 하강이 된다. 공압유닛(322)은 후술할 제어부(250) 내의 승하강부 온오프 제어부(2523)에 의해 상승 또는 하강이 제어된다.

이때, 돌기부(321)가 최대로 하강되는 경우, 돌기부(321)의 상단부는 적어도 실린더 본체(311)의 표면보다 하강되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 온오프(on/off) 제어형식으로 제어되어, 'on' 상태인 경우에는 돌기부(321)가 상승되어 실린더부(310)의 회전을 통해 돌기부(321)가 금속편(10)을 튕길 수 있고, 'off' 상태일 경우에는 실린더부(310)가 회전하더라도 돌기부(321)가 금속편(10)을 튕길 수 없게 된다.

이러한 구조로 인해, 복수 개의 승하강부(320)가 실린더부(310)의 회전으로 인해 모두 회전하더라도, 복수 개의 승하강부(320) 중 선택된 어느 하나의 승하강부(320)가 마주보고 있는 금속편(10)의 해당되는 음계의 음을 발생시킬 수 있고, 선택되지 않은 나머지 승하강부(320)는 금속편(10)을 튕길 수 없어, 실린더부(310)가 회전하더라도 나머지 승하강부(320)가 마주보고 있는 금속편(10)의 음이 발생되지 않게 된다. 따라서, 원하는 음계의 음만을 발생시킬 수 있게 되고, 실린더부(310)의 회전 및 돌기부(321)의 온오프 제어만으로 본 발명에 따른 디지털 오르골이 음악을 발생시킬 수 있게 된다.

이때, 도 4의 확대도와 같이, 정방향으로 실린더부(310)가 회전하는 경우에는 돌기부(321)가 금속편(10)의 상면을 튕겨 소리를 발생시킨다. 또한, 미도시하였지만, 역방향으로 실린더부(310)가 회전하는 경우에는 돌기부(321)가 금속편(10)의 하면을 튕겨 소리를 발생시킬 수 있다. 이러한 구조로 인해 실린더부(310)의 정방향, 역방향 회전에 상관없이 모두 음계의 음을 발생시킬 수 있고, 효율적으로 디지털 오르골을 구동시킬 수 있게 된다.

도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 신호 전달 체계 및 작동 체계를 설명한다.

먼저 입력유닛(100)에 유선 또는 무선으로 음원을 입력한다. 여기서 입력유닛(100)이라 함은, 음원을 최초로 저장하는 유닛으로 특정 위치에 한정되지 않는다. 입력유닛(100)에 입력된 음원은 제어유닛(200)에 전달된다.

제어유닛(200)은 데이터 변환부(210), 음원데이터 저장부(220), 데이터 추출부(230), factor 생성부(240) 및 제어부(250)를 포함한다.

데이터 변환부(210)는 입력유닛(100)을 통해 입력된 음원을 음원 데이터로 변환하는 역할을 한다. 이때, 본 발명의 데이터 변환부(210)는 음원의 시점 정보 및 시점 별 대응되는 음계 정보를 기반으로 하여 음원 데이터로 변환한다. 예컨대 도 8(a)을 참조하면, 실린더부(310)의 회전이 시작되는 순간부터 2초, 4.5초, 5.1초 후에 각각 '도', '레', '미'의 음계의 음이 발생된다고 가정한다. 여기서 2초, 4.5초, 5.1초는 시점 정보이고, '도', '레', '미'는 음계 정보이다. 따라서, 데이터 변환부(210)는 2초에 '도' 음계의 음이 발생하고, 4.5초에 '레' 음계의 음의 발생하고, 5.1초에 '미' 음계의 음이 발생하는 정보를 음원 데이터로 변환한다.

음원 데이터 저장부(220)는 데이터 변환부(210)로부터 변환된 음원 데이터를 저장하는 역할을 한다. 음원 데이터 저장부(220)에 저장된 음원 데이터는 데이터 추출부(230)로 전달된다.

데이터 추출부(230)는 음원 데이터를 시점 데이터 및 음계 데이터를 추출하고 이를 분리하는 역할을 한다. 본 발명에서의 시점 데이터는, 시점 정보를 기반으로 한 데이터이고, 음계 데이터는 음계 정보를 기반으로 한 데이터이다. 이와 같이 음원 데이터를 시점 데이터 및 음계 데이터로 분리하게 되면, 각각의 데이터를 별도로 제어할 수 있는 장점이 있다. 이러한 별도 제어 방식은 제어유닛(200)의 과부화를 방지할 수 있고, 시점 데이터 및 음계 데이터 중 어느 하나의 데이터에 문제 발생하게 되면, 문제되지 않는 데이터는 변형하지 않아도 되는 장점이 있다.

시점 데이터 및 음계 데이터는 factor 생성부(240)로 전달된다. 이때, factor 생성부(240)는 시점 factor 생성부(241) 및 음계 factor 생성부(242)로 나뉘고, 시점 데이터는 시점 factor 생성부(241)로, 음계 데이터는 음계 factor 생성부(242)로 각각 나뉘어 전달된다.

시점 factor 생성부(241)는 시점 데이터로부터 시점 factor를 생성한다. 본 발명에서 시점 factor는 시점 별 실린더부(310)의 회전속도를 기반으로 하여 생성된다. 도 8(a)를 참조하도록 한다. 최초의 실린더부(310)의 위치는 실린더 홈(312)이 금속편(10)과 평행한 위치라고 가정을 한다. 도 8의 실시예에 따르면, 돌기부(321)가 금속편(10)과 맞닿아 각각의 시점에 해당되는 음계의 음을 발생시키기 위해서는, 최초의 위치로부터 2초 후에 다시 실린더 홈(312)이 금속편(10)과 평행하게 위치되어야 하고, 4.5초 후에 다시 실린더 홈(312)이 금속편(10)과 평행하게 위치되어야 하고, 5.1초 후에 다시 실린더 홈(312)이 금속편(10)과 평행하게 위치되어야 한다. 따라서, 도 8(a) 및 도 8(b)를 기준으로 시점 factor는 0~2초, 2~4.5초, 4.5초~5.1초의 각각의 구간에서 실린더 홈(312)이 금속편(10)과 평행한 위치가 되도록 설정되는 실린더부(310)의 회전 속도값이 된다.

음계 factor 생성부(242)는 음계 데이터로부터 음계 factor를 생성한다. 본 발명에서 음계 factor는 승하강부(320)의 온오프를 기반으로 하여 생성된다. 특히, 복수 개의 승하강부(320) 중 해당 음계의 소리를 발생시키기 위해 어떠한 승하강부(320)가 상승되어야 하는 지를 기 설정하는 것을 음계 factor라 한다.

이를 설명하기 위해 도 8(a)를 참조하도록 한다. 최초의 위치로부터 2초 후, 4.5초 후, 5.1초 후에 각각 '도', '레', '미' 음계의 음이 발생되어야 한다. 따라서, 도 8(b)를 참조하면, 좌측에서부터 각각의 금속편(10)이 발생시키는 음계의 음이 '도', '레', '미'라고 가정하면, 2초 후에 '도' 음계의 음을 발생시키기 위해 좌측에서부터 첫번째 돌기부(321)만이 상승되고('on' 상태), 4.5초 후에 '레' 음계의 음을 발생시키기 위해 좌측에서부터 두번째 돌기부(321)만이 상승되고('on' 상태), 5.1초 후에 '미' 음계의 음을 발생시키기 위해 좌측에서부터 세번째 돌기부(321)만이 상승되는 것('on' 상태)을 음계 factor라 한다.

factor 생성부(240)에서 생성된 시점 factor 및 음계 factor는 제어부(250)에 전달된다. 제어부(250)의 신호 전달 체계를 설명하기 위해 도 6을 참조하도록 한다.

제어부(250)는 시점 제어부(251) 및 음계 제어부(251)를 포함한다. 또한, 시점 제어부(251)는 시점 factor 입력부(2511), 시점 factor 판단부(2512), 실린더부 제어부(2513)를 포함하고, 음계 제어부(252)는 음계 factor 입력부(2521), 승하강부 선택부(2522), 승하강부 온오프 제어부(2523)를 포함한다.

이때, 시점 제어부(251)의 제어에 따른 실린더부(310)의 회전과 음계 제어부(252)의 제어에 따른 승하강부(320)의 온오프는 각각 분리되고, 시점 제어부(251)의 제어와 음계 제어부(252)의 제어는 순차적으로 되는 것이 바람직하다. 시점 제어부(251)의 제어와 음계 제어부(252)의 제어가 동시에 일어나게 되면, 선택된 승하강부(320)가 상승된 상태에서 실린더부(310)가 회전된다. 이러한 방식은 실린더부(310)의 회전 저항력을 상승시켜 에너지 효율이 감소되는 문제가 발생된다.

그러나, 본 발명과 같이 제어가 순차적으로 발생되면, 해당 시점을 기반으로 실린더부(310)가 먼저 회전한 다음, 승하강부(320)의 돌기부(321)와 금속편(10)이 충돌하기 직전에 음계 제어부(252)의 제어에 의해 돌기부(321)가 상승이 되므로, 충돌 전 까지는 실린더부(310)에 돌출된 부분이 없어 회전 저항을 적게 받고, 이로 인해 에너지 효율이 증대되는 효과가 발생한다.

먼저, 시점 factor는 시점 factor 입력부(2511)에 입력된다. 시점 factor 판단부(2512)는 입력된 시점 factor가 실린더부(310)를 회전시키는데 문제가 없는지 판단한다. 이후, 시점 factor는 실린더부 제어부(2513)에 입력된다.

실린더부 제어부(2513)는 시점 factor 기반으로 실린더부(310)를 제어한다. 특정 시점에 특정 음계의 음이 발생한다는 시점 데이터 및 다음 시점에 특정 음계의 음을 발생시키기 위해서 실린더 홈(312)이 금속편(10)과 평행할 때까지 실린더부(310)가 특정 속도로 회전하는 것에 관한 시점 factor를 기반으로, 실린더부 제어부(2513)는 작동유닛(300)의 실린더부(310)를 제어한다.

실린더부 제어부(2513)의 제어에 의해 실린더부(310)가 회전하게 되면, 음계 factor는 음계 factor 입력부(2521)에 입력된다. 또한, 음계 factor는 승하강부 선택부(2522)로 전달된다. 승하강부 선택부(2522)는 음계 factor를 기반으로 하여 승하강부(320)를 선택한다. 여기서 음계 factor를 기반으로 하여 선택한다는 것은 특정한 음계의 음에 해당되는 금속편(10)과 마주보는 승하강부(320)를 선택하는 제어를 말한다.

이때, 승하강부 선택부(2522)는 복수 개의 승하강부(320) 중 적어도 하나 이상의 승하강부(320)를 선택한다. 노래의 경우, 단일 음계가 아닌 두 개 이상의 음계가 동시에 나오는 경우가 있다. 따라서, 적어도 하나 이상을 선택할 수 있는 승하강부 선택부(2522)의 제어에 의해 다양한 음계의 음을 연주할 수 있는 장점이 있다.

승하강부 온오프 제어부(2523)는 돌기부(321)가 금속편(10)과 충돌 전 돌기부(321)가 상승되도록 승하강부(320)를 제어하고, 돌기부(321)가 금속편(10)과 충돌 후 돌기부(321)가 하강되도록 승하강부(320)를 제어하는 것이 바람직하다. 이러한 제어 방식으로 인하여, 돌기부(321)와 금속편(10)이 충돌하는 경우에만 돌기부(321)를 상승시키고, 그 이외의 실린더부(310) 회전에서는 돌기부(321)를 하강시켜 불필요한 저항을 감소시키고, 에너지 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 7을 참조하여 본 발명에 따른 노래 변경이 가능한 디지털 오르골의 작동 단계를 설명하도록 한다.

입력유닛(100)에 사용자가 유선 또는 무선으로 노래를 입력한다(S100). 입력된 음원에는 시점 정보 및 시점 별 대응되는 음계 정보를 포함하고, 시점 정보 및 음계 정보를 기반으로 데이터 변환부(210)가 음원을 음원 데이터로 변환한다(S101).

음원 데이터는 음원 데이터 저장부(220)에 저장되었다가, 데이터 추출부(230)에 의해 시점 데이터 및 음계 데이터로 분리되어 추출된다(S102). 시점 데이터 및 음계 데이터는 각각 factor 생성부(240)의 시점 factor 생성부(241) 및 음계 factor 생성부(242)에 전달된다. 전달된 시점 데이터 및 음계 데이터는 각각 시점 factor 및 음계 factor로 생성된다(S103).

시점 factor가 먼저 시점 제어부(251)에 입력된다(S104). 시점 제어부(251) 내의 실린더부 제어부(2513)는 시점 factor를 기반으로 실린더부(310)의 시점 별 회전 속도를 제어하고, 이에 대응하여 실린더부(310)가 회전된다(S105).

실린더부(310)가 회전되면, 음계 factor는 음계 제어부(252)에 입력된다(S106). 음계 제어부(252) 내의 승하강부 선택부(2522)는 해당 음계에 대응되는 적어도 하나 이상의 승하강부(320)를 선택하고(S107), 승하강부 온오프 제어부(2523)에 의해 돌기부(321)가 상승된다(S108). 상승된 돌기부(321)는 금속편(10)과 충돌되어 음계의 음이 발생된다. 미도시된 제어부(250) 내의 충돌 판단부는 돌기부(321)와 금속편(10)이 충돌되었다고 판단하면(S109), 이러한 정보를 승하강부 온오프 제어부(2523)에 전달하고, 승하강부 온오프 제어부(2523)는 돌기부(321)를 하강시킨다(S110).

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.

또한, 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

100…입력유닛 200…제어유닛
300…작동유닛 310…실린더부
320…승하강부 321…돌기부

Claims (11)

1. 입력유닛에 음원을 입력하는 단계;
   데이터 변환부가 상기 음원을 음원 데이터로 변환하는 단계;
   데이터 추출부가 시점 데이터 및 음계 데이터를 추출하는 단계;
   factor 생성부가 상기 시점 데이터 및 상기 음계 데이터를 기반으로 시점 factor 및 음계 factor를 생성하는 단계;
   상기 시점 factor를 기반으로 시점 제어부가 실린더부의 방향 및 회전속도를 제어하는 단계;
   상기 실린더부가 상기 시점 제어부의 제어에 따라 회전하는 단계;
   음계 제어부가 상기 음계 factor를 기반으로 복수의 승하강부 중 적어도 하나 이상의 상기 승하강부를 선택하는 단계;
   선택된 상기 승하강부의 돌기부가 상승하는 단계; 및
   상기 돌기부가 금속편과 충돌되는 단계;를 포함하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 변환부는,
   상기 음원의 시점 정보 및 상기 시점 별 대응되는 음계 정보를 기반으로 하여 상기 음원을 상기 음원 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 데이터 추출부는,
   상기 음원 데이터에 포함된 상기 시점 정보를 기반으로 한 시점 데이터 및 상기 음원 데이터에 포함된 상기 음계 정보를 기반으로 한 음계 데이터를 추출하고, 상기 시점 데이터 및 상기 음원 데이터를 분리하는 것을 특징으로 하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 factor 생성부는,
   시점 factor 생성부 및 음계 factor 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 시점 factor 생성부는,
   상기 시점 별 상기 실린더의 회전속도를 기반으로 한 상기 시점 factor를 생성하는 것을 특징으로 하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 음계 factor 생성부는,
   상기 음계 별 상기 승하강부의 온오프를 기반으로 한 상기 음계 factor를 생성하는 것을 특징으로 하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 시점 제어부는,
   시점 factor 입력부, 시점 factor 판단부, 실린더부 제어부를 포함하고,
   상기 실린더부 제어부는,
   상기 시점 factor를 기반으로 하여 상기 실린더의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 음계 제어부는,
   음계 factor 입력부, 승하강부 선택부 및 승하강부 온오프 제어부를 포함하고,
   상기 승하강부 선택부가 상기 음계 factor를 기반으로 하여 적어도 하나 이상의 상기 승하강부를 선택하는 것을 특징으로 하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 승하강부 온오프 제어부가 상기 금속편과 상기 돌기부가 충돌 전 상기 돌기부가 상승하도록 제어하고, 상기 금속편과 상기 돌기부가 충돌 후 상기 돌기부가 하강하도록 제어하는 단계를 포함하는
   노래 변경이 가능한 디지털 오르골 제어방법.
10. 실린더식 오르골에 있어서,
    복수 개의 금속편;
    상기 금속편의 단부 부근에서 상기 금속편과 수직되는 방향으로 배치되는 실린더부 및 상기 실린더부에 위치되되 상기 복수 개의 금속편과 마주보도록 배치되는 복수 개의 승하강부를 포함하는 작동유닛;
    상기 작동유닛을 제어하는 제어유닛; 및
    상기 제어유닛에 음원을 제공하는 입력유닛;을 포함하고,
    상기 제어유닛은,
    상기 음원의 시점 정보 및 시점 별 대응되는 음계 정보를 기반으로 시점 factor 및 음계 factor를 생성하고,
    상기 시점 factor를 기반으로 상기 실린더부의 회전속도 및 방향을 제어하고, 상기 음계 factor를 기반으로 상기 복수 개의 승하강부 중 어느 하나의 상기 승하강부를 선택하여 상기 승하강부의 돌기부를 상승시키는 것을 특징으로 하는
    노래 변경이 가능한 디지털 오르골 장치.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어유닛은 음계 factor 입력부, 승하강부 선택부 및 승하강부 온오프 제어부를 포함하는 음계 제어부를 포함하고,
    상기 승하강부 온오프 제어부는 상기 금속편과 상기 돌기부가 충돌 전 상기 돌기부가 상승하도록 제어하고, 상기 금속편과 상기 돌기부가 충돌 후 상기 돌기부가 하강하도록 제어하는 것을 특징으로 하는
    노래 변경이 가능한 디지털 오르골 장치.

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