KR100426649B1 - Apparatus for Modulating Voice to Sound of Variable Mode - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주문형 집적회로를 이용해서 하나의 칩으로 구성이 가능하며, 이어마이크로폰에 부착/분리해서 사용할 수 있는 음성변조장치에 관한 것으로, 입력되는 아날로그의 음성신호를 일정한 크기의 샘플링 주파수를 갖는 디지털 신호로 변환하는 코덱; 상기 코덱에서 변환한 프레임 단위의 디지털 신호를 시간축으로 압축하며, 여기에서 발생한 프레임의 짧아진 길이를 보상하기 위해 음성의 주기를 검출해서 주기 데이터를 짧아진 시간만큼 반복시켜 전체 프레임의 길이를 동일하게 유지해 압축하는 동안 짧아진 시간을 보상하고, 입력때와 동일한 샘플링 주파수로 상기 프레임 신호를 상기 코덱을 통해 아날로그 신호로 출력하는 연산부; 및 상기 연산부의 연산 동작에서 발생하는 데이터를 일시적으로 저장하며, 상기 연산부에서 수행하는 연산의 논리 순서를 기록하고 있는 메모리로 구성된다.The present invention relates to a voice modulation device that can be configured as a single chip using an integrated integrated circuit, and can be attached to or detached from an ear microphone. A codec for converting to a signal; Compresses the digital signal in the frame unit converted by the codec on the time axis, and detects the period of the voice and repeats the period data by the shortened time to compensate for the shortened length of the frame. An operation unit for compensating for a shortened time during the compression and maintaining, and outputting the frame signal as an analog signal through the codec at the same sampling frequency as the input time; And a memory for temporarily storing data generated in an operation operation of the operation unit and recording a logical order of operations performed by the operation unit.
Description
발명의 분야Field of invention
본 발명은 음성을 변조하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 주문형 집적회로(application-specific integrated circuit)를 이용해서 하나의 칩으로 구성이 가능하며, 이어마이크로폰에 부착/분리해서 사용할 수 있는 음성변조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for modulating speech. More specifically, the present invention relates to a voice modulation device that can be configured as a single chip using an application-specific integrated circuit and can be attached / removed to an ear microphone.
발명의 배경Background of the Invention
본 발명과 관련된 종래의 기술로 특허출원 제1998-8456호 및 실용신안 출원 제1999-9164호가 있다.Conventional techniques related to the present invention include patent application No. 1998-8456 and utility model application No. 1999-9164.
특허출원 제1998-8456호는 사람의 음성특성 중 남녀 음성의 기본적인 차이인 음의 높낮이를 변환하여 남녀의 음성을 서로 바꾸어주는 오락용 음성 변조기에 관한 것으로, 입력되는 음의 높이 즉, 음의 주기를 분석하여 음을 한 주기만큼 절단한 후 보간법을 이용해서 주기를 변형시켜, 결과적으로는 입력된 음의 주파수를 변형시키는 음성 변조기에 대해 개시를 하고 있다.Patent application No. 1998-8456 relates to an entertaining speech modulator for converting the voice of a man and a woman by converting the height of a sound, which is a basic difference between a man and a woman, among the voice characteristics of a person. The present invention discloses a speech modulator that analyzes the sound by cutting a period by one period and then modulates the period by using interpolation, and consequently changes the frequency of the input sound.
이하, 상기의 선행기술에 대해 살펴본다. 8456호는 음성의 음색과 발음을 그대로 유지하면서 음의 높낮이, 즉 피치(pitch)의 주기를 변화시키는 방법으로써, 본 발명에서 제안하고자 하는 음색, 발음 및 높낮이를 동시에 변형시키는 방법과는 차이가 있다.Hereinafter, the prior art will be described. 8456 is a method of changing the pitch of the sound, that is, the pitch period, while maintaining the tone and pronunciation of the voice, which is different from the method of simultaneously modifying the tone, pronunciation, and pitch of the present invention. .
구체적으로, 선행기술 1과 본 발명에서 이용하는 음성변조 기법중의 하나인 엠변조(아래에서 자세히 설명함)와 비교해서 설명하면, 엠변조의 경우 음의 높이가 낮아질 뿐만 아니라 테이프를 느리게 재생할 때와 같은 변조된 음색과 발음을 생성할 수 있다. 단, 이 경우에 실시간 동작이 가능하도록 하기 위해서는 시간 지연에 따른 보상을 하여야 한다. 본 발명에서는 보상을 위한 구체적인 방법이 아래에서 자세히 설명된다. 그러나 8456호는 '원음이 가지고 있는 발음상의 특성을 유지시키면서도 음의 높이를 변화시킬 수 있도록 재 합성하는 것'이라고 개시하고 있는 바, 본 발명과는 상이하다 할 것이다. 이러한 점은 아래에서 자세히 설명되는 본 발명을 통해 보다 명확하게 이해할 수가 있을 것이다.Specifically, when compared with the prior art 1 and the emulation (described in detail below) of one of the voice modulation techniques used in the present invention, the emulation is not only lowered the pitch of the tone but also when the tape is played slowly You can produce the same modulated tone and pronunciation. In this case, however, in order to enable real-time operation, compensation must be made according to time delay. In the present invention, a specific method for compensation is described in detail below. However, 8456 discloses that it is recombined to change the height of the sound while maintaining the pronunciation characteristics of the original sound, which will be different from the present invention. This point will be more clearly understood through the present invention described in detail below.
그리고 실용신안 출원 제1999-9164호는 음성을 변조하여 발성자를 식별할 수 없게 하는 휴대용 전화기에 사용하는 음성 변조기에 관한 것으로, 메모리에 일시적으로 저장된 음성 신호를 제어신호에 따라 래치가 재생속도를 변화시켜, 결과적으로는 입력된 음의 길이를 변형시키는 음성변조장치에 대해 개시를 하고 있다.In addition, Utility Model Application No. 1999-9164 relates to a voice modulator for use in a portable telephone which modulates a voice to make a speaker unidentifiable, and a latch changes a playback speed of a voice signal temporarily stored in a memory according to a control signal. As a result, a voice modulator for modifying the length of the input sound is disclosed.
이하, 상기의 선행기술에 대해 살펴본다. 실시간의 음성변조를 위해서는 입력되는 음성 샘플의 개수와 출력되는 음성 샘플의 개수가 동일하여야 한다. 예를 들어, 입력속도에 대해 출력 속도를 2배가 빠르게 재생한다고 가정하면, 입력 음성을 8KHz로 1초간 샘플링을 하는 경우 메모리에 저장되는 디지털 데이터의 개수는 8000개가 된다. 이를 2배 빠르게 출력할 경우 이 데이터가 모두 출력되는데 걸리는 시간은 0.5초가 소요된다. 따라서 0.5초 이후에는 더 이상의 출력할 데이터가 없으므로 다음 1초간의 음성이 입력될 때까지 대기하여야 하는 문제점이 발생하게 된다.Hereinafter, the prior art will be described. For real-time voice modulation, the number of input voice samples and the number of output voice samples must be the same. For example, assuming that the output speed is twice as fast as the input speed, when the input voice is sampled at 8 KHz for 1 second, the number of digital data stored in the memory is 8000. If you output it twice as fast, it takes 0.5 seconds to output all this data. Therefore, after 0.5 seconds, there is no data to output, which causes a problem of waiting for the next one second of voice input.
이와 같은 점에 착안하여 본 발명자는 상기에서 지적한 문제점을 해결하며, 나아가 종래의 선행 기술과는 전혀 다른 본 발명을 개발하기에 이른 것이다.With this in mind, the present inventors have solved the above-mentioned problems, and have therefore come to develop the present invention completely different from the prior art.
본 발명의 목적은 입력되는 음성을 헬륨 가스를 흡입한 경우와 유사한 목소리로 음성을 변조하는 음성변조장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a voice modulator for modulating the voice to a voice similar to the case where the input voice is inhaled helium gas.
본 발명의 다른 목적은 음울하고 어눌한 분위기의 음성으로 변조하는 음성변조장치를 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a voice modulation device for modulating the voice in a dark and sullen atmosphere.
본 발명의 또 다른 목적은 입력되는 음성을 메아리와 유사한 소리로 변조하는 음성변조장치를 제공하고자 한다.It is another object of the present invention to provide a voice modulator for modulating an input voice into a sound similar to an echo.
본 발명의 또 다른 목적은 입력되는 음성을 헬륨 가스를 흡입한 경우와 유사한 목소리로 음성을 변조하거나, 음울하고 어눌한 분위기의 음성으로 변조하거나, 입력되는 음성을 메아리와 유사한 소리로 선택적으로 변조하는 음성변조장치를 제공하고자 한다.It is still another object of the present invention to modulate the input voice into a voice similar to the case of inhaling helium gas, to modulate the voice into a gloomy and sullen atmosphere, or to selectively modulate the input voice into an echo-like sound. It is intended to provide a modulation device.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 전화기에 사용하는 이어마이크로폰과 일체로 구성할 수 있는 음성변조장치를 제공하고자 한다.Still another object of the present invention is to provide a voice modulation device that can be integrated with an ear microphone for use in a portable telephone.
본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 전화기에 추가해서 구성하며, 이어마이크로폰과는 분리해서 구성할 수 있는 음성변조장치를 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a voice modulator that can be configured in addition to the portable telephone, can be configured separately from the ear microphone.
본 발명의 또 다른 목적은 주문형 집적회로를 이용해서 하나의 칩으로 구성이 가능한 음성변조장치를 제공하고자 한다.Still another object of the present invention is to provide a voice modulation device that can be configured as a single chip using an application specific integrated circuit.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모 두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described in detail below.
도 1은 본 발명의 음성변조장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing a voice modulator of the present invention.
도 2는 휴대용 전화기에 적용한 본 발명의 구체예로 휴대용 전화기에 사용하는 이어마이크로폰과는 분리해서 구성한 경우를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a case in which the ear microphone used in the portable telephone is separately configured as a specific example of the present invention applied to the portable telephone.
도 3은 휴대용 전화기에 적용한 본 발명의 구체예로 휴대용 전화기에 사용하는 이어마이크로폰과 일체로 구성한 경우를 도시한 것이다.3 is a view showing a case in which an integrated configuration of an ear microphone used in a portable telephone is provided as a specific example of the present invention applied to a portable telephone.
도 4는 본 발명의 동작 순서를 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart showing the operation procedure of the present invention.
도 5는 본 발명의 구체예에서 헬륨가스를 흡입한 경우에 나타나는 목소리의 형태로 음성을 변조하는 방법을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of modulating a voice in the form of a voice that appears when helium gas is inhaled in an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 구체예에서 음울하고 어눌한 분위기의 목소리로 음성을 변조하는 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of modulating a voice into a voice of a dark and sullen atmosphere in an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 구체예에서 입력된 음성을 메아리와 같은 소리로 음성을 변조하는 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of modulating a voice into a sound such as an echo of an input voice in an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부호에 대한 간단한 설명** Brief description of the major symbols in the drawings *
4 : 연결부 8 : 마이크4: connection part 8: microphone
9 : 이어폰 7 : 전원부9: earphone 7: power supply
10 : 음성변조부 11 : 연산부10: voice modulator 11: calculator
12 : 코덱 13 : 메모리12: codec 13: memory
14 : 선택수단 21, 23 : 스위치14: selection means 21, 23: switch
41, 43, 45, 47 : 선로41, 43, 45, 47: track
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 주문형 집적회로를 이용해서 하나의 칩으로 구성이 가능하며, 이어마이크로폰에 부착/분리해서 사용할 수 있는 음성변조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a voice modulation device that can be configured as a single chip using an application-specific integrated circuit, and can be attached / removed to an ear microphone.
본 발명의 일 측면에 따르면, 입력되는 아날로그의 음성신호를 일정한 크기의 샘플링 주파수를 갖는 디지털 신호로 변환하는 코덱; 상기 코덱에서 변환한 프레임 단위의 디지털 신호를 시간축으로 압축하며, 여기에서 발생한 프레임의 짧아진 길이를 보상하기 위해 음성의 주기를 검출해서 주기 데이터를 짧아진 시간만큼 반복시켜 전체 프레임의 길이를 동일하게 유지해 압축하는 동안 짧아진 시간을 보상하고, 입력때와 동일한 샘플링 주파수로 상기 프레임 신호를 상기 코덱을 통해 아날로그 신호로 출력하는 연산부; 및 상기 연산부의 연산 동작에서 발생하는 데이터를 일시적으로 저장하며, 상기 연산부에서 수행하는 연산의 논리 순서를 기록하고 있는 메모리로 구성해서 입력되는 음성 신호를 헬륨변조하는 음성변조장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a codec for converting an input analog audio signal into a digital signal having a predetermined sampling frequency; Compresses the digital signal in the frame unit converted by the codec on the time axis, and detects the period of the voice and repeats the period data by the shortened time to compensate for the shortened length of the frame. An operation unit for compensating for a shortened time during the compression and maintaining, and outputting the frame signal as an analog signal through the codec at the same sampling frequency as the input time; And a memory for temporarily storing data generated in arithmetic operations of the arithmetic unit, and a memory for recording a logical sequence of arithmetic operations performed by the arithmetic unit to helium modulate the input audio signal.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 입력되는 아날로그의 음성신호를 일정한 크기의 샘플링 주파수를 갖는 디지털 신호로 변환하는 코덱; 상기 코덱에서 변환한 프레임 단위의 디지털 신호를 시간축으로 연장하며, 여기에서 발생한 프레임의 길어진 길이를 보상하기 위해 음성의 주기를 검출해서 주기 데이터를 길어진 시간만큼 삭제해서 전체 프레임의 길이를 동일하게 유지해 연장하는 동안 길어진 시간을 보상하고, 입력때와 동일한 샘플링 주파수로 상기 프레임 신호를 상기 코덱을 통해 아날로그 신호로 출력하는 연산부; 및 상기 연산부의 연산 동작에서 발생하는 데이터를 일시적으로 저장하며, 상기 연산부에서 수행하는 연산의 논리 순서를 기록하고 있는 메모리로 구성해서 입력되는 음성 신호를 엠변조하는 음성변조장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a codec for converting an input analog audio signal into a digital signal having a predetermined sampling frequency; Extends the digital signal of the frame unit converted by the codec to the time axis, and detects the period of the voice and deletes the period data by the longer time to compensate for the longer length of the frame, and keeps the length of the entire frame the same. A compensating unit for compensating for a longer time and outputting the frame signal as an analog signal through the codec at the same sampling frequency as the input time; And a memory for temporarily storing data generated in arithmetic operations of the arithmetic unit and emulating a voice signal input by configuring a memory for recording a logical sequence of arithmetic operations performed by the arithmetic unit.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 입력되는 아날로그의 음성신호를 일정한 크기의 샘플링 주파수를 갖는 디지털 신호로 변환하는 코덱; 상기 코덱에서 변환한프레임 단위의 디지털 신호를 일정 개수로 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 프레임을 하나의 프레임 단위로 읽어서 각각의 샘플보다 일정시간 앞서서 발생한 샘플에 1보다 작은 크기로 곱하여 현재의 샘플에 더해주고, 입력때와 동일한 샘플링 주파수로 상기 프레임 신호를 상기 코덱을 통해 아날로그 신호로 출력하는 연산부; 및 상기 연산부의 연산 동작에서 발생하는 데이터를 일시적으로 저장하며, 상기 연산부에서 수행하는 연산의 논리 순서를 기록하고 있는 메모리로 구성해서 입력되는 음성 신호를 메아리변조하는 음성변조장치가 제공된다.According to another aspect of the invention, the codec for converting the input analog audio signal into a digital signal having a predetermined sampling frequency; The digital signals of the frame unit converted by the codec are stored in the memory in a predetermined number, and the frames stored in the memory are read in one frame unit, and the samples generated before each sample are multiplied by a size smaller than 1 to obtain a current value. A calculator which adds to a sample and outputs the frame signal as an analog signal through the codec at the same sampling frequency as the input time; And a memory for temporarily storing data generated in arithmetic operations of the arithmetic unit and for echo-modulating an input voice signal by configuring a memory for recording a logical sequence of arithmetic operations performed by the arithmetic unit.
나아가, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 입력되는 아날로그의 음성신호를 일정한 크기의 샘플링 주파수를 갖는 디지털 신호로 변환하는 코덱; (a)상기 코덱에서 변환한 프레임 단위의 디지털 신호를 시간축으로 압축하며, 여기에서 발생한 프레임의 짧아진 길이를 보상하기 위해 음성의 주기를 검출해서 주기 데이터를 짧아진 시간만큼 반복시켜 전체 프레임의 길이를 동일하게 유지해 압축하는 동안 짧아진 시간을 보상하는 연산, (b)상기 코덱에서 변환한 프레임 단위의 디지털 신호를 시간축으로 연장하며, 여기에서 발생한 프레임의 길어진 길이를 보상하기 위해 음성의 주기를 검출해서 주기 데이터를 길어진 시간만큼 삭제해서 전체 프레임의 길이를 동일하게 유지해 연장하는 동안 길어진 시간을 보상하는 연산, 또는 (c)상기 코덱에서 변환한 프레임 단위의 디지털 신호를 일정 개수로 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 저장된 프레임을 하나의 프레임 단위로 읽어서 각각의 샘플보다 일정시간 앞서서 발생한 샘플에 1보다 작은 크기로 곱하여 현재의 샘플에 더해주는 연산 중 하나의 연산을 수행하며, 입력때와 동일한 샘플링 주파수로 상기 프레임 신호를 상기 코덱을 통해 아날로그 신호로 출력하는 연산부; 상기 연산부의 연산 동작에서 발생하는 데이터를 일시적으로 저장하며, 상기 연산부에서 수행하는 연산의 논리 순서를 기록하고 있는 메모리; 및 상기 연산부의 (a), (b), 및 (c)의 연산 중 어느 하나를 결정하는 선택 수단으로 구성해서 입력되는 음성 신호를 다수의 형태로 변조하는 음성변조장치가 제공된다.Furthermore, according to another aspect of the present invention, a codec for converting an input analog audio signal into a digital signal having a predetermined sampling frequency; (a) Compressing the digital signal in the unit of frame converted by the codec on the time axis, and detecting the period of speech to repeat the shortened length of the frame generated by repeating the period data by the shortened time length of the entire frame. Compensating for the shortened time during compression by keeping the same, (b) Extending the digital signal of the frame unit converted by the codec to the time axis, and detecting the period of speech to compensate for the longer length of the frame generated therein. To compensate for the extended time while extending the entire frame by maintaining the same length of the entire frame by erasing the periodic data by the longer time, or (c) storing the digital signal of the frame unit converted by the codec in a predetermined number in the memory. Read the frame stored in the memory in one frame unit, so that each sample An arithmetic unit that performs one of the operations of multiplying a sample generated before a predetermined time by a size smaller than 1 and adding the current sample, and outputting the frame signal as an analog signal through the codec at the same sampling frequency as the input time; A memory for temporarily storing data generated in arithmetic operations of the arithmetic unit, and recording a logical sequence of arithmetic operations performed by the arithmetic unit; And a voice modulator configured to select one of the arithmetic units (a), (b), and (c) to determine any one of the arithmetic operations.
발명의 구체예에 대한 상세한 설명Detailed Description of the Invention
이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다. 첨부한 도면은 본 발명과 관련해서 바람직한 구체예를 도시한 것이지 이에 한정되기 위한 것은 아니며, 변형 내지 가공이 본 발명의 영역에 속한다는 사실은 자명하다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the contents of the present invention. The accompanying drawings show preferred embodiments in connection with the present invention, but are not intended to be limited thereto, and it is apparent that modifications and processing are within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따라 구성된 음성변조장치를 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 입력되는 아날로그 음성을 디지털 형태로 변환하거나, 변조된 디지털 음성을 아날로그로 변환하는 코덱(12), 상기 코덱에 연결돼서 음성변조 프로그램에 따라 연산을 수행하는 연산부(11), 및 음성변조를 수행하는 과정에서 입력되는 음성 샘플을 저장하거나, 출력될 음성 샘플을 저장하는 등 데이터의 저장과 관계되는 램(ram);과 음성변조의 논리 순서인 프로그램 및 데이터 등을 저장하고 있으며, 상기 프로그램에 의해 상기 연산부가 음성 변조를 수행하도록 하는 롬(rom)으로 구성되는 메모리(13)를 포함해서 구성된다. 또한 필수적이지는 않지만, 하나의 음성변조장치에서 여러 가지 변조음을 지원하는 경우에 변조음을 선택할 수 있도록 하는 선택수단(14)을 포함할 수도 있다.1 is a block diagram showing a voice modulator configured according to an embodiment of the present invention. 1, a codec 12 for converting an input analog voice into a digital form, or a modulated digital voice into an analog, an arithmetic unit 11 connected to the codec and performing an operation according to a voice modulation program; And a RAM related to data storage, such as storing a voice sample input in the process of performing voice modulation or storing a voice sample to be output; and programs and data which are logical sequences of voice modulation. And a memory 13 configured of a ROM for causing the calculation unit to perform voice modulation by the program. It is also possible, but not necessarily, to include selecting means 14 for selecting a modulated sound when a single voice modulator supports several modulated sounds.
상기 선택수단(14)은 선택된 변조음의 종류를 연산부(11)에 알려주게 되는데, 예를 들어 사용자가 다수개 중 하나의 변조음 종류를 선택하면 상기 선택 수단은 '1'이라는 정보를 알려주어 상기 연산부(11)가 첫 번째 변조음에 해당하는 프로그램을 상기 메모리(13)리부터 읽어들여 변조과정을 수행하도록 한다.The selecting means 14 notifies the operation unit 11 of the type of the selected modulated sound. For example, when the user selects one of a plurality of modulated sound types, the selecting means notifies the information of '1'. The operation unit 11 reads a program corresponding to the first modulation sound from the memory 13 to perform a modulation process.
도 2 및 도 3은 본 발명을 휴대용 전화기에 이용할 수 있도록 구현한 일 구체예들이다. 도 2는 본 발명을 휴대용 전화기에 사용하는 이어마이크로폰과는 분리해서 구성한 경우의 구체예로써 접속부(6)를 통해서 이어마이크로폰과 연결하고, 연결부(4)를 통해서는 휴대용 전화기의 이어마이크로폰 연결단자와 연결된다.2 and 3 illustrate one embodiment of the present invention for use in a portable telephone. 2 is a specific example in which the present invention is configured separately from the ear microphone used in the portable telephone, and is connected to the ear microphone through the connecting portion 6, and through the connecting portion 4 with the ear microphone connecting terminal of the portable telephone. Connected.
도 1과 비교해서 살펴보면, 음성변조를 수행하는 연산부(11)에 연결된 코덱(12)에 접속부(6)와 연결부(4)가 연결되는 것을 볼 수 있으며, 또한 상기 접속부(6)와 상기 연결부(4) 사이에 스위치 21;과 음성변조부(10)와 전원부(7) 사이에 스위치 23이 추가된다. 그리고 스위치 21 및 23은 각각의 스위치가 연동해서 동작되도록 하는 전원 스위치(도시하지 않음)에 연결된다.As shown in comparison with FIG. 1, it can be seen that the connection part 6 and the connection part 4 are connected to the codec 12 connected to the calculation unit 11 which performs voice modulation, and the connection part 6 and the connection part ( 4) between the switch 21; and the switch 23 is added between the voice modulator 10 and the power supply (7). In addition, switches 21 and 23 are connected to a power switch (not shown) which allows each switch to operate in conjunction.
추가된 스위치 21 및 23에 대해 보다 상세히 설명하면, 스위치 21은 본 발명의 음성변조장치가 동작하도록 인가되는 전원을 개폐하는 스위치이며, 스위치 23은 입력된 음성신호가 변조부(10)를 통과하지 않도록 바이패스하는 스위치이다. 변조부(10)가 동작하는 경우, 즉 스위치 21이 닫힌 상태에서 스위치 23은 개방된 상태로 접속부(6)를 통해 입력되는 음성신호는 코덱으로 들어가 변조 과정을 거치게 되지만, 스위치 21이 열린 상태에서는 스위치 23에 의해 음성신호는 선로 47을 통해 연결부(4)로 바이패스되기 때문에 음성 변조는 진행되지 않는다.In more detail with respect to the additional switches 21 and 23, the switch 21 is a switch for opening and closing the power applied to operate the voice modulator of the present invention, the switch 23 is the input voice signal does not pass through the modulator 10 To bypass the switch. When the modulator 10 is operated, that is, the switch 23 is open while the switch 21 is closed, the voice signal input through the connection unit 6 enters a codec and undergoes a modulation process. Since the voice signal is bypassed to the connecting portion 4 via the line 47 by the switch 23, the voice modulation does not proceed.
선로 41은 이어마이크로폰의 이어폰 신호를 음성변조부(10)에 인가하지 않고 연결부(4)로 바이패스해서 전달하며, 선로 47은 스위치 23의 선택에 따라 이어마이크로폰의 마이크를 통해 접속부(6)로 전달되는 사용자의 음성신호를 변조부(10)에 전달하거나 연결부(4)로 바이패스한다. 그리고 선로 43은 접속부(6)를 통해 연결되는 이어마이크로폰의 마이크를 통해 입력되는 음성 신호만을 변조부(10)에 전달한다.The line 41 bypasses the earphone signal of the ear microphone to the connection part 4 without applying it to the voice modulator 10, and the line 47 passes through the microphone of the ear microphone to the connection part 6 according to the selection of the switch 23. The user's voice signal is transmitted to the modulator 10 or bypassed to the connection unit 4. The line 43 transmits only the voice signal input through the microphone of the ear microphone connected through the connection unit 6 to the modulator 10.
도 3은 본 발명을 휴대용 전화기에 사용하는 이어마이크로폰과 일체로 구성한 경우의 구체예이다. 마이크(8) 및 이어폰(9)은 이어마이크로폰을 도시화한 것이며, 연결부(4)는 휴대용 전화기와 연결된다.3 is a specific example in the case where the present invention is integrally formed with an ear microphone for use in a portable telephone. The microphone 8 and the earphone 9 illustrate the ear microphone, and the connecting portion 4 is connected to the portable telephone.
도 1 및 도 2와 비교해서 설명하면, 도 2에서 추가된 스위치 21, 23은 도 3에서도 그대로 이용된다. 그러나 접속부(6)와 연결부(4)를 연결하는 선로 41은 도 3에서는 보이지 않는다. 그리고 선로 45에는 스피커(9)를 추가해서 연결부(4)에 연결된다.1 and 2, the switches 21 and 23 added in FIG. 2 are also used in FIG. 3 as they are. However, the line 41 connecting the connecting portion 6 and the connecting portion 4 is not visible in FIG. 3. And the line 45 is connected to the connection portion 4 by adding a speaker (9).
보다 구체적으로 도 2와 도 3을 비교해서 설명하면, 도 2에 도시된 구체예는 이어마이크로폰과는 분리해서 구성한 본 발명의 일 태양에 따른 구성을 도시한 것으로, 접속부(6)를 통해 이어마이크로폰과 연결된다. 따라서 음성 변조를 위한 신호, 즉 이어마이크로폰의 마이크를 통해 입력되는 음성신호를 선로 43을 통해 변조부(10)로 전달하고, 선로 41을 통해서는 이어폰의 신호를 바이패스해서 연결부(4)에 전달하도록 구성을 하고 있다.2 and 3, the embodiment shown in FIG. 2 illustrates a configuration in accordance with an aspect of the present invention, which is configured separately from the ear microphone, and the ear microphone through the connection part 6. Connected with Therefore, the signal for voice modulation, that is, the voice signal input through the microphone of the ear microphone, is transmitted to the modulator 10 through the line 43, and the signal of the earphone is bypassed through the line 41 to the connection unit 4. It is configured to
반면에, 도 3에 도시된 구체예는 이어마이크로폰과 일체로 구성한 본 발명의일 태양에 따른 구성을 도시한 것으로, 마이크(8)와 코덱(12)을 연결하며, 도 2에 도시한 선로 43과 동일한 선로 43을 통해서는 이어마이크로폰의 마이크(8)를 통해 직접 음성 신호만을 변조부(10)에 전달한다. 그러나, 상기 마이크(8)와 연결부(4)를 바이패스하는 선로 47은 전원이 인가되지 않아 변조부(10)가 동작 않는 경우에만 스위치 23의 선택에 따라 음성 신호를 연결부(4)로 바이패스한다. 도 3에 도시한 구체예의 경우에는 변조부(10)의 코덱에 마이크(8)를 통해 음성신호만이 전달되기 때문에 도 2에 도시한 것처럼 이어폰 신호를 전달하는 선로 41이 필요하지 않다. 다만, 선로 45에 이어폰(9)을 연결해 줌으로써 음성신호를 청취할 수 있도록 구성할 뿐이다.On the other hand, the embodiment shown in Figure 3 shows a configuration according to an aspect of the present invention configured integrally with the ear microphone, connecting the microphone 8 and the codec 12, the line 43 shown in FIG. Through the same line 43, only the voice signal is directly transmitted to the modulator 10 through the microphone 8 of the ear microphone. However, the line 47 which bypasses the microphone 8 and the connecting unit 4 bypasses the voice signal to the connecting unit 4 according to the selection of the switch 23 only when the power supply is not applied and the modulation unit 10 does not operate. do. In the embodiment of FIG. 3, since only the voice signal is transmitted to the codec of the modulator 10 through the microphone 8, the line 41 for transmitting the earphone signal is not required as shown in FIG. 2. However, it is only configured to listen to the voice signal by connecting the earphone 9 to the line 45.
이하에서는 도 1 및 도 4를 가지고 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다. 도 4는 본 발명의 동작을 설명하는 흐름도이다. 접속부(6) 또는 마이크(8)를 통해 코덱에 인가된 음성신호는 신호처리를 위해 디지털 신호로 처리한다(S11). 또한 선택적으로 딥스위치로 구현된 선택 수단(14)은 2진수의 숫자정보를 생성해서 모드 선택회로(도시하지 않음)로 입력된다. 상기 선택회로는 연산부(11)에 전달한 변조종류 인덱스 정보로 변화하여 상기 연산부(11)로 변조의 종류를 알려준다(S12). 만일 푸쉬 버튼 스위치로 구현된 선택 수단인 경우에는 선택회로에서 눌리는 횟수룰 연산해서 이에 따른 변조의 종류를 판단해 순차적으로 변조 종류 인덱스 정보를 연산부(11)에 알려 준다.Hereinafter, the specific operation of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 4. 4 is a flowchart illustrating the operation of the present invention. The audio signal applied to the codec through the connection unit 6 or the microphone 8 is processed into a digital signal for signal processing (S11). In addition, the selection means 14, which is optionally implemented as a dip switch, generates binary number information and is input to a mode selection circuit (not shown). The selection circuit changes the modulation type index information transmitted to the operation unit 11 and informs the operation unit 11 of the type of modulation (S12). In the case of the selection means implemented by the push button switch, the number of times of pressing by the selection circuit is calculated to determine the type of modulation accordingly, and the modulation type index information is sequentially informed to the operation unit 11.
이에 따라, 연산부(11)에서는 필요한 정보를 메모리에서 읽어 들여 로드한 후, 사용자의 음성정보를 음성 변조한다(S13). 이후 변조된 음성은 코덱(12)으로인가되고, 여기에서 아날로그 신호로 변환한 후, 연결부(4)를 통해 출력한다(S14).Accordingly, the calculation unit 11 reads and loads necessary information from the memory, and then modulates the voice information of the user (S13). After that, the modulated voice is applied to the codec 12, and converted into an analog signal, and then output through the connection unit 4 (S14).
도 5 내지 도 7은 변조부(10)에서 수행하는 음성 변조의 방법을 도시한 흐름도이다. 도 5는 헬륨 가스를 마신 경우와 동일한 음성으로 변조하는 방법(이하 '헬륨변조'라 함), 도 6은 낮은 음색에 음울한 분위기로 변조하는 방법(이하 '엠변조'라 함)을, 도 7은 메이리처림 음성을 변조하는 방법(이하 '메아리변조'라 함)을 도시한 것이다.5 to 7 are flowcharts illustrating a method of voice modulation performed by the modulator 10. FIG. 5 illustrates a method of modulating the same voice as when drinking helium gas (hereinafter referred to as “helium modulation”), and FIG. 6 illustrates a method of modulating a low tone to a gloomy atmosphere (hereinafter referred to as “em modulation”). Shows a method of modulating a maychery speech (hereinafter referred to as 'echo modulation').
도 5를 참조하면, 헬륨변조는 음성파형을 시간축상으로 압축함으로써 가능하다. 따라서 입력된 음성은 코덱(12)을 통해 일정한 샘플링 주파수(일반적으로는 8KHz)를 갖는 디지털 데이터로 변환한다(S21). 이후, 연산부(11)는 상기 코덱에서 변환한 음성 샘플의 일정 개수(이하, '프레임'이라 함)를 메모리(13)에 저장한다(S22). 그리고 이를 가지고 연산부(11)는 시간축으로 압축을 한다(S23).Referring to Fig. 5, helium modulation is possible by compressing the speech waveform on the time axis. Therefore, the input voice is converted into digital data having a constant sampling frequency (typically 8 KHz) through the codec 12 (S21). Thereafter, the calculator 11 stores a predetermined number (hereinafter, referred to as a 'frame') of the voice samples converted by the codec in the memory 13 (S22). And with this, the calculating unit 11 compresses on the time axis (S23).
이렇게 시간축으로 음성을 압축하면, 핼륨보이스로 음성을 변조할 수는 있으나, 프레임 길이가 짧아지므로 이를 보상해줘야 한다. 따라서 연산부(11)는 음성의 주기를 검출하여 각각의 주기 데이터를 짧아진 시간만큼 반복 또는 삽입함으로써 전체 프레임의 길이를 동일하게 유지한다(S24).If the voice is compressed on the time axis, the voice can be modulated by the helium voice, but the frame length is shortened. Therefore, the calculation unit 11 detects the period of the voice and repeats or inserts each period data by a shortened time to maintain the same length of the entire frame (S24).
이처럼 하나의 프레임에 대한 변조를 수행한 후에 상기 연산부(11)는 변조된 프레임 데이터를 메모리에서 입력때와 동일한 일정한 샘플링 주파수로 읽어서 코덱(10)을 통해 아날로그 신호로 출력한다(S25).After performing the modulation on one frame as described above, the operation unit 11 reads the modulated frame data at the same constant sampling frequency as that of the input from the memory and outputs the analog signal through the codec 10 (S25).
도 6을 참조하면, 엠변조는 위에서 설명한 헬륨음성변조와는 반대로 시간축상으로 음성파형을 늘림으로써 가능하다. 이를 위해서 입력된 음성은 코덱(10)을통해 일정한 샘플링 주파수(일반적으로 8KHz)를 갖는 디지털 데이터로 변환한다(S31). 그리고 연산부(11)는 상기 코덱에서 샘플링한 음성 샘플을 일정한 개수로 메모리(13)에 저장한다(S32). 이후, 연산부(11)는 상기 음성 샘플을 상기 메모리(13)에서 읽어 시간축으로 늘린다(S33).Referring to FIG. 6, the M modulation is possible by increasing the speech waveform on the time axis as opposed to the helium speech modulation described above. To this end, the input voice is converted into digital data having a constant sampling frequency (generally 8 KHz) through the codec 10 (S31). The calculation unit 11 stores the voice samples sampled by the codec in the memory 13 at a predetermined number (S32). Thereafter, the calculating unit 11 reads the voice sample from the memory 13 and increases the time on the time axis (S33).
그리고 길어진 프레임의 길이를 보상하기 위해 음성의 주기를 검출해서 각각의 주기 데이터를 길어진 시간만큼 삭제하여 전체 프레임의 길이를 동일하게 유지한다(S34).In order to compensate for the length of the longer frame, the period of the voice is detected and each period data is deleted by the length of time to maintain the same length of the entire frame (S34).
이처럼 한 개의 프레임에 대한 변조가 완료되면 연산부(11)는 변조된 프레임 데이터를 메모리로부터 일정한 샘플링 주파수로 읽어 코덱(12)을 통해 아날로그 신호로 연결부(4)를 통해 출력한다(S35).When the modulation for one frame is completed as described above, the calculation unit 11 reads the modulated frame data at a predetermined sampling frequency from the memory and outputs the analog signal through the connection unit 4 as an analog signal through the codec 12 (S35).
도 7을 참조하면, 메아리변조는 음성 파형을 일정한 시간만큼 연기를 시킨 후 더해줌으로써 가능하다. 입력된 음성은 코덱(12)을 통해 일정한 샘플링 주파수(일반적으로 8KHz)를 갖는 디지털 데이터로 변환한다(S41). 연산부(11)에서는 디지털로 변환되어 입력된 음성 샘플을 일정 개수로 메모리(13)에 저장한다(S42).Referring to Figure 7, echo modulation is possible by adding the speech waveform after a certain amount of time delay. The input voice is converted into digital data having a constant sampling frequency (generally 8 KHz) through the codec 12 (S41). The calculation unit 11 stores the voice samples, which have been digitally converted and input, in the memory 13 in a predetermined number (S42).
이후, 연산부(11)에서는 상기 메모리(13)에 저장된 프레임을 한 샘플씩 읽어서 각 샘플보다 일정시간 앞서서 발생한 샘플을 적당한 크기로 곱하여 현재의 샘플에 더해준다(S43). 이때, 변조된 신호는 원래 신호보다 작으므로 곱하는 인자는 1보다 작게 한다.Thereafter, the calculation unit 11 reads the frames stored in the memory 13 one by one, multiplies the samples generated a predetermined time ahead of each sample by an appropriate size, and adds the current sample to the current sample (S43). In this case, since the modulated signal is smaller than the original signal, the multiplying factor is smaller than one.
이처럼 한 개의 프레임에 대한 변조가 완료되면 연산부(11)는 변조된 프레임 데이터를 메모리로부터 일정한 샘플링 주파수로 읽어 코덱(12)을 통해 아날로그 신호로 연결부(4)를 통해 출력한다(S44).When the modulation for one frame is completed as described above, the calculation unit 11 reads the modulated frame data from the memory at a predetermined sampling frequency and outputs the analog signal through the connection unit 4 through the codec 12 (S44).
본 발명에 따르면, 주문형 직접회로를 통해 하나의 칩으로 구성이 가능하기 때문에 휴대용 전화기 또는 이와 유사한 다른 장치에 적용할 수가 있으며, 다양한 형태의 음성변조, 즉 엠변조, 헬륨변조, 메아리변조로 하나의 장치에서 가능하다. 또한 음성을 변조하면서 발생하는 시간의 지연 또는 단축현상을 해소할 수가 있어 실시간으로 음성을 변조할 수가 있다.According to the present invention, since it can be configured as a single chip through an on-demand integrated circuit, it can be applied to a portable telephone or other similar device, and a single type of voice modulation, that is, emulation, helium modulation, and echo modulation can be used. It is possible in the device. In addition, it is possible to solve the delay or shortening of the time generated while modulating the voice, thereby modulating the voice in real time.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be readily used by those skilled in the art, and all such variations or modifications can be considered to be included within the scope of the present invention.
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