KR940011871B1 - Midi와 pcm음원장치를 이용한 음성발생장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

MIDI와 PCM음원장치를 이용한 음성발생장치

제1도는 종래 테이프 레코더를 이용한 음성발생장치 블록도.

제2도는 종래 샘플방식을 이용한 음성발생장치 블록도.

제3도는 종래 음소분리방식을 이용한 음성발생장치 블록도.

제4도는 본 발명 MIDI와 PCM음원장치를 이용한 음성발생장치 블록도.

제5도는 본 발명 MIDE신호와 음절의 관계를 보인 실시예.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1-3 : CPU 5-2 : D/A변환기

7 : PCM음원장치 8 : 음절메모리부

본 발명은 음성을 합성하여 출력시키는 장치에 관한 것으로, MIDI(Musical instrument Digital Interface)와 PCM음원장치 및 음절 저장메모리를 이용하여 정확한 음정을 발생시키고 MIDI신호에 의해 음정의 높낮이, 억양, 속도등을 조절할 수 있도록한 것이다.

종래 음성발생장치는 제1도에 도시된 바와같이 음성발생 신호를 입력받아 테이프 레코더부(2)를 제어하는 CPU(1)와, CPU(1)의 제어를 받아 음성신호를 출력하는 테이프 레코더부(2)와, 출력되는 음성신호를 증폭하여 출력시키는 증폭부(3)로 구성된 것이다.

이와같이 구성된 종래 음성발생장치는 제1도에 도시된 바와같이 음성발생신호를 입력받은 CPU(1)에 의해 음성이 발생하도록 테이프 레코더부(2)를 제어하여 기 녹음된 메세지를 증폭부(3)를 통해 출력되도록 한 것이다.

한편, 음성발생장치의 다른 실시예는 제2도에 도시된 바와같이 음성발생신호를 받아 샘플링 저장부(4)를 제어하여 음성을 출력시키는 CPU(1-1)와, 문장단위로 음성신호와 저장되며 상기 CPU(1-1)에 의해 문장음성을 출력시키는 샘플링 저장부(4)와, 상기 샘플링 저장부(4)에서 출력되는 디지탈 음성신호를 아날로그 음성신호로 변환하여 출력시키는 D/A변환기(5)로 구성된 것으로 미설명부호 3-1은 증폭부이다.

이와같이 구성된 종래 음성발생장치는 제2도에 도시된 바와같이 음성발생신호를 받은 CPU(1-1)가 음성이 출력되도록 샘플링 저장부(4)를 제어한다.

이에따라 샘플링 저장부(4)에 저장된 문장신호는 D/A변환기(5)에 의해 디지탈 음성신호를 아날로그 음성신호로 변환시켜 증폭부(3-1)를 통해 음성이 출력되는 것이다.

한편, 음성발생장치의 또다른 실시예는 제3도에 도시된 바와같이 음성발생신호를 받아 음소부(6)의 분리된 파형데이타 신호출력을 제어하는 CPU(1-2)와, 음소단위로 음성데이타가 저장된 음소부(6)와, CPU(1-2)에 의해 합성되어 출력되는 음소부(6)의 디지탈 음성신호를 아날로그 음성신호로 변환시켜 D/A변환기(5-1)로 구성되는 것으로 미설명부호 3-2는 증폭부이다.

이와같이 구성된 종래 음성발생장치는 제3도에 도시된 바와같이 음성발생신호를 받은 CPU(1-2)가 음성이 출력되도록 음소부(6)의 파형데이타신호(예 : ㄱ, ㄴ, ㄷ, …ㅏ, ㅑ, ㅓ, …)를 해독한다.

이와같이 하여 음소부(6)의 파형데이타 신호를 해독하고 문장으로 합성하여 디지탈 음성신호가 출력된다.

따라서 CPU(1-2)에서 출력되는 디지탈 음성신호는 D/A변환기(5-1)에 의해 아날로그 음성신호 변환되어 증폭부(3-2)를 통해 음성이 출력되는 것이다.

그러나 종래 음성발생장치는 테이프 레코더부(2)와 샘플링 저장부(4)에 저장되어 있지 않은 문장은 출력시킬 수 없으므로 어휘구사에 제약이 따르고, 음소부(6)에 저장된 음소만으로는 서로 단절된 형태의 낱말이 배열되는데 불과하여 자연스럽게 음소가 합성되지 못해 음성출력시 부자연스러워지고 말의 높낮이 억양, 속도등이 자연스럽지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 이와같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 전자악기에 적용되는 MIDI와 PCM음원장치 및 음정 저장메모리를 이용하여 정확한 음성을 발생시키고 MIDI포맷의 크기(Amplitude), 높낮이(Pitch), 속도(Tempo)기능을 통해 말의 높낮이, 억양, 속도등을 자연스럽게 조절하도록하는데 그 목적이 있는 것으로 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명 MIDI와 PCM음원장치를 이용한 음성발생장치의 구성은 제4도에 도시된 바와같이 MIDI형태로 입력되는 음성발생신호를 받아 PCM음원장치(7)를 제어하여 음성을 출력 제어시키는 CPU(1-3)와, 음절메모리부(8)에 저장된 음절데이타 신호를 해독하여 음성데이타를 합성 출력시키는 PCM음원장치(7)와, 음절단위로 음성데이타가 저장된 음절메모리부(8)와, PCM음원장치(7)에서 출력되는 디지탈 음성신호를 아날로그 음성신호로 변환시켜주는 D/A변환기(5-2)와, D/A변환기(5-2)에서 출력되는 아날로그 음성신호를 증폭하여 출력시키는 증폭기(3-3)로 구성된 것이다.

먼저, 음절메모리부(8)에는 제5도에서와 같이 MIDI데이타 포맷에 근거하여 상용되는 음절을 데이타 베이스로 저장해둔다.

즉, 전자악기의 각각의 노우트(Note)별로 대응하여 1음절씩 할당하고, MIDI를 통해 실제로 발음될 음절에 해당하는 노우트 정보를 입력시켜, 해당 노우트에 대응하는 음절을 PCM음원장치(7)로 읽어와서 조합하므로서 완성된 1개의 문장을 만들어 음성데이타를 출력하는 것이다.

여기서 저장된 음절데이타는 예로써 상용되는 완성형 한글 3000를 저장하고, 이때 음절데이타는 그 음절을 발음한 신호를 7KHz의 샘플링 주파수로 샘플링하며, 1음절당 1바이트의 메모리 영역을 할당하면 3M바이트의 메모리가 소요되고, 1음절당 발음시간은 1024바이트/7KHz=146msec가 된다.

이와같은 음절데이타의 구성으로서 상용되는 문장의 구성이 가능하며 7KHz의 샘플링 정도이며 실제 발음시의 음성을 재현되는데 거의 장애가 없다.

따라서 MIDI에 의하여 입력된 음성발생신호를 CPU(1-3)가 감지하고, PCM음원장치(7)를 제어하여 MIDI형태로 입력된 음성발생신호에 음성을 출력시킨다.

즉, 제5도에 도시된 바와같이 음절메모리부(8)에 저장된 각각의 음절데이타를 노우트 정보로 입력되는 MIDI데이타에 의해 차례로 읽어온다.

예를들어 "나는 그와 싸웠다."라는 문장을 출력하기 위해서 MIDI를 통해 해당 노우트 정보를 입력하면 음절메모리부(8)에 저장된 각각의 음절데이타를 다음과 같은 순서로 하나씩 출력시킨다.

예) 악기 127, 노우트 A^#5 나

악기 127, 노우트 C6 는

"delay"

악기 127, 노우트 B5 그

악기 127, 노우트 C^#6 와

"delay"

악기 127, 노우트 F3 싸

악기 Ø, 노우트 B5 웠

악기 Ø, 노우트 E3 다

여기서, "나는"과 "그와"다음에 delay(지연)을 주어 발음시킨다.

이와같이 PCM음원장치(7)에서 해독하여 출력한 음절메모리부(8)의 음절데이타는 D/A변환기(5-2)에 의해 아날로그 음성신호로 변환시켜 증폭부(3-3)를 통해 정확한 음성이 출력되는 것이다.

그리고 CPU(1-3)에 입력되는 MIDI데이타(음성발생신호)는 MIDI포맷의 기능인 크기(Amplitude)제어, 높낮이(Pitch)제어, 속도(Tempo)제어정보를 함께 입력시켜 주므로서 음절메모리부(8)에서 해독되어 출력되는 음성에 억양과 액센트, 속도등의 변화를 준다.

이상에서 설명한 바와같이 MIDE신호와 PCM음원장치 및 음절메모리부를 이용하므로서 말의 높낮이, 억양, 속도등이 자유롭게 조절되어 정확한 음성이 출력되므로서 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 악기의 노우트에 대응하는 음절단위로 음절데이타가 저장된 음절메모리부(8)와, 상기 음절 메모리부(8)의 데이타를 해독하여 완성된 어휘, 문장의 음성데이타를 출력시키는 PCM음원장치(7)와, PCM음원장치(7)에서 출력되는 디지탈 음성신호를 아날로그 변환시켜주는 D/A변환기(5-2)와, MIDI형태로 입력되는 음성발생신호를 받아 PCM음원장치(7)를 제어하여 어휘, 문장의 구성을 제어하며 MIDI포맷의 크기, 높낮이, 속도정보를 음성출력의 크기, 높낮이, 속도제어정보로 하여 음성을 출력 제어하는 CPU(1-3)로 구성된 MIDI와 PCM음원장치를 이용한 음성발생장치.