KR970008443B1

KR970008443B1 - Sound source generating apparatus by a speech

Info

Publication number: KR970008443B1
Application number: KR1019890016837A
Authority: KR
Inventors: 권영덕
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 강진구
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1997-05-24
Also published as: KR910010395A

Abstract

A sound source generator is provided to generate various sound sources by sensing a voice signal. The sound source generator includes: a level controller for limiting a voice signal amplitude to a predetermined level; a band-filter for filtering the output of the level controller to a predetermined bandwidth; FFT for dividing the output of the band filter into a reference frequency and each high-frequency component; a comparator for comparing the outputs of the FFT with a predetermined reference level; and a memory address signal generator for converting the output of the comparator to a square wave, generating and counting a frequency according to it. Accordingly, an additional sound source generator is not needed, and the user can play musical instruments by his voice, thereby achieving a small-sized system and reducing a production cost.

Description

Sound source generator by voice

제1도는 종래의 전자악기 구성 블럭도.1 is a block diagram of a conventional electronic musical instrument.

제2도는 본 발명의 블럭 구성도.2 is a block diagram of the present invention.

제3도는 제2도중 비교부의 구성도.3 is a configuration diagram of the comparison unit in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 마이크2 : 증폭기1: microphone 2: amplifier

3 : 레벨제어부4 : 대역여파기3: level control unit 4: band filter

5 : FFT6 : 비교부5: FFT6: Comparator

7 : 클럭변환부8 : 주파수 변환부7: clock converting unit 8: frequency converting unit

9 : 카운터부10 : 롬9: counter 10: ROM

11 : D/A 변환부12 : 여파기11 D / A converter 12 Filter

13 : 증폭기14 : 스피커13: amplifier 14: speaker

본 발명은 음원 발생장치에 관한 것으로서, 특히 음성신호를 감지하여 각종 음원을 발생할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sound source generating apparatus, and more particularly, to an apparatus capable of generating various sound sources by detecting a voice signal.

일반적으로 건반을 사용하는 전자악기에서는 음원 발생장치를 사용하여 PCM악기음을 저장하고 있는 롬의 어드레스를 공급하고 있다.In general, an electronic musical instrument using a keyboard uses a sound generator to supply an address of a ROM storing a PCM musical instrument.

제1도는 종래의 전자악기의 블럭 구성도로서, 건반(1)을 통해 입력되는 키를 분석하여 마이컴(22)은 음원발생부(23)로 해당 키 값을 출력한다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional electronic instrument. The microcomputer 22 outputs a corresponding key value to the sound source generator 23 by analyzing a key input through the keyboard 1.

이때 음원발생부(3)는 해당키 값에 따른 롬(24)의 어드레스 데이터를 발생하게 되며, 이로인해 롬(24)는 해당 어드레스에 기록되어 있는 악기음 데이타를 출력하게 된다. 상기 롬(24)의 출력데이타는 D/A 변환기(25)에서 아날로그신호로 변환되며, 필터(26)를 통해 여파된 후, 증폭기(27)에서 증폭되어 스피커(28)로 해당악기음이 재생된다.At this time, the sound source generation unit 3 generates the address data of the ROM 24 according to the corresponding key value, thereby the ROM 24 outputs the instrument sound data recorded at the corresponding address. The output data of the ROM 24 is converted into an analog signal by the D / A converter 25, filtered through the filter 26, and then amplified by the amplifier 27 and reproduced by the speaker 28. do.

그러나 상기와 같은 전자악기에서는 건반을 사용함으로서, 숙달된 연주자 이외의 사람이 연주하고자 할 경우에는 건반 조작의 서투름으로 인하여 섬세한 연주를 할수 없었으며, 반드시 음원발생부를 사용하여야만 악기음을 재생할 수 있었다.However, by using the keyboard in the electronic instrument as described above, when a person other than the experienced player wanted to play, it could not perform delicate performance due to the poor performance of the keyboard operation.

따라서 본 발명의 목적은 건반을 사용하지 않고 음성신호를 감지하여 이에 해당되는 악기음을 재생할 수 있는 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a device capable of reproducing a musical sound corresponding to a voice signal without using a keyboard.

본 발명의 또다른 목적은 음성신호를 각각의 주파수로 분리시킨 후, 이로부터 기준주파수를 분리하여 각종 음원을 발생할 수 있는 장치를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a device capable of generating various sound sources by separating a voice signal into respective frequencies and then separating a reference frequency therefrom.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

제2도는 본 발명의 구성도로서, 음성신호를 발생하는 마이크(1)와, 상기 마이크(1)의 출력을 증폭하는 증폭기(2)와, 상기 증폭기(2) 출력의 진폭레벨을 일정하게 하는 레벨제어부(3)와, 상기 레벨제어부(3)의 출력을 음성신호 대역으로 여파하는 대역여파기(4)와, 상기 대역 여파기(4)의 출력을 기준주파수와 고조파 성분으로 분리하는 FFT(5)와, 상기 FFT(5)의 출력으로부터 고조파의 기준주파수를 분리시키는 비교부(6)와, 상기 비교부(6)이 출력을 구형파로 변환하는 클럭변환부(7)와 상기 클럭변환부(7)의 출력을 주파수로 변환하는 주파수변환부(8)와, 상기 주파수 변환부(8)의 출력을 클럭으로 하여 음원 발생용 어드레스를 발생하는 카운터(9)와, 상기 카운터(9)의 출력어드레스에 의해 PCM 악기음을 발생하는 롬(10)과, 상기 롬(10)의 출력을 아날로그 신호를 변환하는 D/A 변환기(11)와 상기 D/A 변환기(11)의 출력을 여파하는 필터(12)와, 상기 필터(12)의 출력을 증폭하여 스피커(14)로 악기음을 출력하는 증폭기(13)로 구성된다.2 is a configuration diagram of the present invention, in which a microphone 1 for generating an audio signal, an amplifier 2 for amplifying the output of the microphone 1, and an amplitude level of the output of the amplifier 2 are made constant. A level control section 3, a band filter 4 for filtering the output of the level control section 3 into an audio signal band, and an FFT 5 for separating the output of the band filter 4 into a reference frequency and a harmonic component. A comparator 6 for separating harmonic reference frequencies from the output of the FFT 5, a clock converter 7 and a clock converter 7 for converting the outputs into square waves by the comparator 6; Frequency conversion section 8 for converting the output of < RTI ID = 0.0 >) < / RTI > into a frequency, a counter 9 for generating an address for generating a sound source using the output of the frequency converter 8 as a clock, and an output address of the counter 9 The ROM 10 generates PCM musical instrument sounds, and converts the output of the ROM 10 into analog signals. A filter 12 for filtering the output of the D / A converter 11 and the D / A converter 11, and an amplifier for amplifying the output of the filter 12 to output the instrument sound to the speaker 14 ( 13).

제3도는 제2도중 비교부(6)의 구성도로서, FFT(5)에 의해 분리된 기준주파수와 고조파를 기준주파수에 버금가는 레벨과 비교하여 기준주파수를 분리하는 기능을 수행한다.3 is a configuration diagram of the comparator 6 in FIG. 2, and compares the reference frequency and harmonics separated by the FFT 5 with a level comparable to the reference frequency to separate the reference frequency.

상술한 구성에 의거 본 발명을 상세히 설명하면, 먼저 마이크(1)로부터 입력되는 성신호는 증폭기(2)를 통해 증폭된 후, 레벨제어부(Auto Level Control)(3)에서 일정한 진폭의 음성신호로 제어되며, 대역여파기(4)를 통해 음성신호의 대역인 90-400HZ의 대역으로 여파된다.Referring to the present invention in detail based on the above-described configuration, first, the sex signal input from the microphone 1 is amplified through the amplifier 2, and then a voice signal having a constant amplitude in the level control unit (Auto Level Control) (3) It is controlled and filtered through the band filter 4 to the band of 90-400HZ which is a band of a voice signal.

이후 FFT(Fast Fourier Transform)(5)를 통해 상기 대역여파기(4)의 출력을 기준주파수와 고주파 성분으로 분리시키는데, 이 신호들은 상기 레벨제어부(3)를 통과하였으므로, 기준주파수의 레벨이 가장크고 그밖의 고조파 성분들은 기준주파수의 레벨보다 작은 레벨을 갖게 된다. 이때 상기 FFT(5)의 출력은 제3도와 같은 형태로 나타내며, 비교부(6)에서 임의의 레벨이하의 고주파 성분을 제거시키기 위하여 기준주파수에 버금가는 고주파를 기준신호(VH)로하여 각 입력 고조파신호의 레벨들을 비교하면서 기준주파수를 분리하게 된다. 즉 상기 FFT(5)에 의해 분리된 각 주파수 성분은 피크검출부(61)의 각 피크-홀드 검출부(P-H…P-Hn)에 피크치가 검출되며, 비교기(62)를 통해 기준주파수의 레벨과 비슷한 고주파 성분들을 분리시킨다.Thereafter, the FFT (Fast Fourier Transform) (5) separates the output of the bandpass filter (4) into a reference frequency and a high frequency component, since these signals passed through the level control section (3), the level of the reference frequency is the highest Other harmonic components have a level smaller than that of the reference frequency. At this time, the output of the FFT (5) is shown in the form as shown in FIG. 3, and each input using the high frequency that is close to the reference frequency as the reference signal (VH) in order to remove the high frequency components below a certain level in the comparator 6 The reference frequency is separated while comparing the levels of the harmonic signal. That is, for each frequency component separated by the FFT 5, a peak value is detected at each peak-hold detector PH ... P-Hn of the peak detector 61, and is similar to the level of the reference frequency through the comparator 62. Separate high frequency components.

이후 상기 비교기(62)은 출력은 A/D변환기(63)를 통해 디지탈 신호로 변환되며, 이 출력들은 멀티플렉서(64)를 통해 마이컴(65)으로 인가되어 각각의 레벨들이 비교된다. 따라서 상기 마이컴(65)은 상기 FFT(5)에서 분리된 기준주파수를 인지하게 되며, 이로인해 상기 FFT(5)의 기준주파수와 각 고주파 성분을 입력하는 아날로그 멀티플렉서(66)를 제어할 수 있게 된다. 그러므로 아날로그 멀티플렉서(66)는 상기 마이컴(65)의 제어하에 상기 FFT(5)를 출력하는 신호중 가장 큰 신호를 클럭변환부(7)로 출력하게 된다.The comparator 62 then converts its output into a digital signal via an A / D converter 63, and these outputs are applied to the microcomputer 65 through the multiplexer 64 to compare respective levels. Accordingly, the microcomputer 65 recognizes the reference frequency separated from the FFT 5, thereby controlling the analog multiplexer 66 that inputs the reference frequency of the FFT 5 and each high frequency component. . Therefore, the analog multiplexer 66 outputs the largest signal among the signals outputting the FFT 5 to the clock converter 7 under the control of the microcomputer 65.

이때 상기 클럭변환부(7)는 상기 비교부(6)를 통한 기준주파수 신호를 구형파로 변환시키며, 주파수 변환부(8)는 상기 구형파를 주파수 신호로 변환하여 카운터(9)로 출력한다.At this time, the clock converter 7 converts the reference frequency signal through the comparator 6 into a square wave, and the frequency converter 8 converts the square wave into a frequency signal and outputs the counter signal to the counter 9.

그러면 상기 카운터(9)는 상기 주파수 변환부(8)의 출력을 클럭으로하여 롬(10)의 어드레스로 출력하게 되며, 롬(10)은 상기 카운터(9)의 출력에 의해 해당 어드레스에 기록되어 있은 PCM 악기음 데이타를 출력하며, 이후의 동작은 전술한 제1도의 동작과 동일하게 수행된다.The counter 9 then outputs the frequency converter 8 as a clock to the address of the ROM 10, and the ROM 10 is written to the corresponding address by the output of the counter 9. The PCM musical instrument sound data is outputted, and the subsequent operation is performed in the same manner as the operation of FIG.

상술한 바와 같이 마이크를 통해 발생되는 음성신호가 일정 진폭레벨로 제어된 후 기준주파수와 각각의 고조파 성분으로 분리되며, 상기 기준주파수와 고주파 성분들을 소정의 진폭레벨 신호와 비교함으로서 기준주파수를 분리할 수 있고, 상기 분리된 기준주파수를 소정 주파수로 변환하여 카운트한 뒤 PCM의 악기음 데이터를 저장하고 있는 롬의 어드레스로 공급하여 악기 음원을 발생할 수 있으므로서, 음성을 통해 악기를 연주할 수 있게되며, 이로인해 건반연주를 능숙하게 처리하지 못하는 사람일지라도 섬세한 연주를 행할 수 있고, 별도의 음원발생부를 사용하지 않고 음원을 발생할 수 있으므로서 시스템 소형화 및 원가절감의 이점이 있다.As described above, the voice signal generated through the microphone is controlled to a constant amplitude level, and is separated into a reference frequency and each harmonic component, and the reference frequency can be separated by comparing the reference frequency and high frequency components with a predetermined amplitude level signal. And converting the separated reference frequency into a predetermined frequency, counting and supplying it to the address of the ROM storing the instrument sound data of the PCM, thereby generating an instrument sound source, and playing the instrument through voice. As a result, even a person who does not handle the keyboard performance skillfully can perform a delicate performance and can generate a sound source without using a separate sound source generator, thereby reducing the system size and cost.

Claims

An apparatus for generating a musical instrument sound by detecting a voice signal having a memory for storing the musical instrument sound of the PCM, comprising: a level control unit for limiting the amplitude of the audio signal to a predetermined level; A band filter for filtering at a predetermined bandwidth, an FFT for separating the output of the band filter into reference frequencies and respective high frequency components, a comparison unit for separating the reference frequencies by comparing the outputs of the FFTs with a predetermined reference level, and the comparison And a means for generating the address signal of the memory by converting the negative and the output into square waves and generating and counting the frequency according to the square wave.