专利名称：可装在卡拉ok机上以产生和声合唱声的效果适配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种声音效果适配器，其可被用作一个卡拉OK设备的附件。
已有一种传统的卡拉OK音乐系统，其将由一个话筒拾取的现场歌唱声和包含一主旋律声部和一伴奏声部的卡拉音乐声相混合并通过一扬声器生成该混合的声音。还有一种新型的卡拉OK系统(不是已有技术而是在先的研究)，其生成在音乐上与现场歌唱声和谐的和声合唱声。该新型的卡拉OK系统包括一个和声装置，后者包括一个混合放大器，用来将代表现场歌唱声的歌唱声信号和代表卡拉OK音乐声的音乐信号相混合。该混合放大器内还容置有诸如音调移动器的一个和声效果器，后者用来生成一和声信号与该歌唱声信号相混合。
在该已有技术中，如果在未装有和声装置的传统卡拉OK设备中需要和声装置，则该卡拉OK设备的混合放大器得被换为其内具有和声效果器的另一混合放大器。因此，由于以新的混合放大器替换下该老的混合放大器，该老的混合放大器即被浪费了。
本发明的目的即在于提供一种和声效果适配器或一种和声适配器，通过其可以同已有的混合放大器一起给卡拉OK系统加上和声功能，而不需浪费掉该已有的混合放大器。
为了达到上述目的，本发明的和声适配器装置可选地被用作一个卡拉OK设备的附件，该卡拉OK设备具有用于收集一现场歌唱声并将其转换为一歌唱声信号的拾音装置，以及一混合装置，用于将该歌唱声信号与一个代表卡拉OK音乐声的音乐信号相混合，并根据该混合的歌唱声信号及音乐信号声音地再生出伴有卡拉OK音乐声的该现场歌唱声。该和声适配器装置包括可卸地连接在该拾音装置上的输入装置，用于从该拾音装置接收该歌唱声信号；和声发生装置，用于生成一和声信号，该和声信号源于且从该接收到的歌唱声信号分离出来，其表示与该现场歌唱声相和谐的一和声合唱声；以及可卸地连接于该混合装置的输出装置，用于向后者同时传送该接收到的歌唱声信号及生成的和声信号，以使该混合装置能够根据该被传送的和声信号和该现场歌唱声及卡拉OK音乐声一起声音地再生该和声合唱声。
该创造性的和声适配器装置还可包括开关装置，其可手动地在一歌唱声模式和一和声模式之间切换，用于在歌唱声模式下使该和声发生装置无效以便仅向该混合装置传送该歌唱声信号及在和声模式下使能该和声发生装置以便在传送该歌唱声信号之外还传送该和声信号。在此情形中，该输入装置及输出装置在歌唱声模式下彼此合作，以向该混合装置原样地传送该接收到的歌唱声信号，而不改变其幅度及频率特性。在一种特定形式中，该输入装置包括一个用于放大该接收到的歌唱声信号的放大器，而该输出装置包括一个用于相反地衰减该被放大的歌唱声信号的衰减器，从而使该歌唱声信号的输入/输出增益为零。
该创造性的和声适配器装置还包括用于与该歌唱声信号相独立地调节该和声信号的幅度及频率特性的装置。
图1是显示包括该创造性和声适配器的创造性卡拉OK系统的一个实施例的方框图。
下面将参考图1说明根据本发明的声音效果适配器或和声适配器的一个实施例的细节。本实施例涉及使用在一网络卡拉OK音乐系统中的具体和声适配器，该系统根据通过电信网络从一台主计算机传送来的MIDI(乐器数字接口)数据再生一卡拉OK音乐声。图1示出了可用作根据本发明的卡拉OK音乐系统的一个附件的创造性和声适配器。在图1中，一个话筒1形式的拾音装置或拾音单元拾取一卡拉OK歌唱者的现场歌唱声，并将其转换为一个电的歌唱声信号。一个声音效果适配器2形式的和声适配器装置或和声适配器单元可卸下地连接在话筒1和混合放大器3形式的混合装置或混合单元的话筒端子3a之间。
该声音效果适配器2包括话筒放大器21、A/D(模拟/数字)转换器22、和声发生器23、均衡器24、音量控制器25、D/A(数字/模拟)转换器26、一对用来接通/关断和声效果的开关27L和27R、一对加法器28L和28R、一个衰减器29、一个加法器30、一个MIDI接口31、一个CPU32、一个用户接口33以及一遥控接收器34。该话筒放大器21以一预定的增益放大通过可卸下地连接在话筒1上的一话筒输入端子2a接收到的歌唱声信号。由话筒放大器21放大的该歌唱声信号被分支到一原始声音线OS中及一和声生成线HS中。
在该和声发生线HS中，A/D转换器22将从话筒送来的该模拟声音信号转换为一相应的数字信号。该和声发生器23起一个和声发生装置的作用，用来在CPU32的控制下通过移动来自A/D转换器22的数字歌唱声信号的音调生成一个表示在音乐上与该原始歌唱声相和谐的和声合唱声的和声信号。生成的和声信号被分为L(左)和R(右)通道，且然后被送至均衡器24。均衡器24在CPU32的控制下调节L和R和声信号的频率特性。音量控制器25根据CPU32的控制调节来自L和R和声信号的音量大小。D/A转换器26将该音量受到控制的和声信号转换为相应的模拟信号。开关27L和27R被CPU32控制以接通或关断该D/A转换器26的输出。换言之，该声音效果适配器2能在将和声信号加在歌唱声信号上的和声模式和不向歌唱声信号施加和声信号而使其原样输出的歌唱声模式之间切换。开关27L和27R在歌唱声模式中被关断，而在和声模式中被接通。
加法器28L和28R分别将从D/A转换器26送来的L和R和声信号与从原始声音系统OS送束的L和R歌唱声信号相混合。衰减器29衰减混合后的L和R信号。衰减器29的衰减幅度设置为能抵消话筒放大器21的增益。例如，如果话筒放大器的增益设置为10dB，则衰减器29的增益(衰弱)幅度设置为-10dB。这样，该歌唱声信号的输入/输出增益变为0dB。衰减器29的L和R输出信号被导入一对输出端子2b和2c。该L和R输出信号由加法器30彼此混合并从一单声道输出端子2d输出，该端子2d可卸地连接到混合放大器3的输入端子3a上。
该MIDI接口31为在CPU32和诸如一硬盘驱动器的存储从主计算机传送来的MIDI数据的外部存储装置之间交换的输入/输出数据的中介。例如，当一包含在MIDI数据中的和声数据被从端子2e输入时，该MIDI接口31将该数据传送给CPU32。该和声控制数据包含一表示该现场歌唱声的主旋律线的主旋律模式以及一指定该和声合唱声的旋律的合唱旋律模式。CPU32计算该主旋律模式和该合唱旋律模式之间的音调差。该和声发生器23根据该计算出的音调差移动该歌唱声信号以生成该和声信号，从而能够根据包含在该要求的卡拉OK歌曲的MIDI数据中的和声控制数据而使该和声合唱声与现场歌唱声相和谐。
CPU32控制该声音效果适配器2的整个系统。用户接口33包括一键输入装置和一显示器。从用户接口33送来的输入信息被送给CPU32，且来自CPU32的各种信息被显示在用户接口33的显示器上。遥控器接收器34接收来自由使用者操作的一遥控器的光信号，并将接收到的光信号转换为一电信号，后者被送给CPU32。CPU32根据通过MIDI接口31输入的和声控制数据控制和声发生器23。CPU32还响应于从用户接口33和遥控接收器34送来的各种输入信息控制均衡器24及音量控制器25。
混合放大器3包括话筒放大器41、A/D转换器42、回声发生器43、加法器44、A/D转换器45、放大器46L和46R、加法器47L和47R以及放大器48L和48R。放大器41以一预定的增益放大经由输入端子3a从声音效果适配器2接收的包含现场歌唱声及和声合唱声的复合歌唱声信号。A/D转换器42将从话筒放大器41送来的该经放大的复合歌唱声信号转换为一数字信号。回声发生器43为从A/D转换器42输出的该复合歌唱声信号产生回声成份。加法器44将该回声成份与从A/D转换器42送来的复合歌唱声信号相混合。D/A转换器45将从加法器44送来的数字信号转换为模拟信号。放大器46L和46R分别以预定的增益放大从输入端子3b和3c送来的L和R卡拉OK音乐信号。该卡拉OK音乐信号是由一外部音调发生器根据从主计算机传送来的MIDI数据生成的。加法器47L和47R将从D/A转换器45送来的该加入了回声的复合歌唱声信号与关于L和R通道的卡拉OK音乐信号相混合。放大器48L和48R进一步放大该混合后的L和R信号以驱动扬声器SPL和SPR。
下面将说明上述实施例的工作过程。该声音效果适配器2的工作过程将针对和声模式和歌唱声模式这两种模式说明。在和声模式中，当在开始播放从主计算机传送来的MIDI数据后卡拉OK歌唱者开始演唱一卡拉OK歌曲时，现场歌唱声被话筒1拾取，且被传送到声音效果适配器2。在声音效果适配器2中，由话筒放大器21放大的该歌唱声信号被分入原始声音线OS及和声生成线HS。不对分入该原始声音线OS的歌唱声信号进行任何处理，直到其与和声信号相混合，如后所述。分入和声生成线HS的该歌唱声信号被A/D转换器22转换为一个数字信号，且然后被送给和声发生器23。和声发生器23根据和声控制信号移动该歌唱声信号的音调以产生L和R和声信号。生成的和声信号被均衡器24进行频率调整，且它们的音量被音量控制器25调整。然后该和声信号被D/A转换器26转换为模拟信号。
在和声模式中，开关27L和27R被接通以使加法器28L和28R将来自原始声音线OS的L和R歌唱声信号分别与生成的L和R的声信号相混合。混合后的L和R信号被衰减器29衰减且然后被加法器30将它们彼此混合，然后通过单声道输出端子2d传送到混合放大器3。
混合放大器3将回声成份加到该加入了和声的复合歌唱声信号上，且然后将该单声道信号分为立体声信号。该L和R通道的立体声信号通过加法器47L和47R分别与来自源输入端子3b和3c的L和R卡拉OK音乐信号相混合。生成的立体声信号被放大器48L和48R放大，然后被扬声器SPL和SPR声音地再生。
下面将说明歌唱声模式。在歌唱声模式中，开关27L和27R被关断，使得分入原始声音线的L和R歌唱声信号不加和声信号地原样输出。从端子2a输入的该歌唱声信号被放大器21放大，然后被衰减器29衰减为其原始音量大小。因此，对该原始歌唱声信号的输入/输出增益为0dB。在该歌唱声模式中，该歌唱声信号的频率特性也未改变。输入该混合放大器3的该原始歌唱声信号被加上回声成份且然后被与卡拉OK音乐信号相混合。该混合后的信号被扬声器SPL和SPR再生，如和声模式一样。
如上所述，该创造性的和声适配器2可被可选地用作一卡拉设备的附件，该卡拉OK设备具有由话筒1构成的用于收集现场歌唱声并将其转换为一歌唱声信号的拾音装置，以及一混合放大器3形式的用于混合该歌唱声信号和一表示卡拉OK音乐声的音乐信号及用于声音地再生伴有卡拉OK音乐声的该现场歌唱声的混合装置。在和声适配器2中，包括输入端子2a的输入装置可卸地连接在话筒1上，用于从话筒1接收歌唱声信号。和声发生器3形式的和声发生装置生成一和声信号，该和声信号来源于且分离自该接收到歌唱声信号，且表示一与该现场歌唱声相和谐的和声合唱声。包括输出端子2d的输出装置可卸地连接于混合放大器3用于向其同时传送该接收到的歌唱声信号及生成的和声信号，以使该混合放大器3能够声音地同时再生出该现场歌唱声、该和声歌唱声及该卡拉OK音乐声。该和声适配器2还包括由开关27L和27R构成的开关装置，开关27L和27R可在歌唱声模式和和声模式之间切换，用于在歌唱声模式中使该和声发生器23无效而仅向混合放大器3传送该歌唱声信号，及在和声模式中使能该和声发生器23以在歌唱声信号之外同时传送该和声信号。包括放大器21的输入装置及包括衰减器29的输出装置在歌唱声模式中彼此合作以便向混合放大器3原样传送该接收到的歌唱声信号而不改变其幅度及频率特性。具体地，该输入装置包括用于放大该接收到的歌唱声信号的放大器21，而该输出装置包括用于相反地衰减该经放大的歌唱声信号的衰减器29，以便使该歌唱声信号的输入/输出增益为0。此外，该和声适配器2包括由音量控制器25和均衡器24构成的装置，用于与该歌唱声信号相独立地调节该和声信号的幅度及频率特性。该和声发生器23移动该歌唱声信号的音调以将其修改为和声信号。
在上述的实施例中，和声适配器2可卸地连接在话筒1和混合放大器3之间，使得可以利用现有的混合放大器容易地给卡拉OK系统加上和声功能，而不用替换掉已有的混合放大器。在歌唱声模式中，该和声适配器2的输入/输出增益被设置为0dB且在和声适配器2中该歌唱声信号的频率特征不会改变，因此有可能得到与话筒直接连到混合放大器3的情形中相同的歌唱声信号特性。在上述实施例中，该和声信号的频率特征及幅度大小可与歌唱声信号相独立地调节，使得可以根据使用者的喜好控制加于该歌唱声信号的和声效果。
在上述实施例中，网络卡拉OK设备根据由主计算机传送的MIDI数据生成卡拉OK音乐伴奏声。但是，本发明也可用于卡拉OK伴奏声从LD(激光盘)、CD(密致盘)等再生的其它卡拉OK设备中。在该结构中，和声控制数据可以暂时存储在如ROM等的一个存储介质中，与MIDI数据被传送的情况不同。
如上述所示，根据本发明，和声装置可被容易地加于卡拉OK系统中而无需替换已有的混合放大器。根据本发明，模式切换装置在歌唱声模式和和声模式之间切换。在歌唱声模式中，该原始歌唱声信号的输入/输出增益被设置为0dB，且该原始歌唱声信号被未改变其频率特性地输出。反之，在歌唱声模式中，有可能得到与在话筒直接连接到混合放大器上的情形中相同的歌唱声特性，且该混合放大器的增益设置或控制设置不需要调节。根据本发明，提供了调节该和声信号的频率特性及幅度特性的调节装置，使得有可能生成适合于卡拉OK混合放大器的性能、扬声器的频率特性及听音室的任意特性等的所需的和声效果。
权利要求
1.一种和声适配器装置，可被可选地用作一个卡拉OK设备的附件，该卡拉OK设备具有用于收集一现场歌唱声并将其转换为一歌唱声信号的拾音装置，以及一混合装置，用于将该歌唱声信号与一个代表卡拉OK音乐声的音乐信号相混合，并根据该混合的歌唱声信号及音乐信号声音地再生出伴有卡拉OK音乐声的该现场歌唱声，该和声适配器装置包括可卸地连接在该拾音装置上的输入装置，用于从该拾音装置接收该歌唱声信号；和声发生装置，用于生成一和声信号，该和声信号源于且从该接收到的歌唱声信号分离出来，其表示与该现场歌唱声相和谐的一和声合唱声；以及可卸地连接于该混合装置的输出装置，用于向后者同时传送该接收到的歌唱声信号及生成的和声信号，以使该混合装置能够根据该被传送的和声信号和该现场歌唱声及卡拉OK音乐声一起声音地再生该和声合唱声。
2.根据权利要求1的和声适配器装置，其特征在于，还可包括开关装置，其可手动地在一歌唱声模式和一和声模式之间切换，用于在歌唱声模式下使该和声发生装置无效以便仅向该混合装置传送该歌唱声信号及在和声模式下使能该和声发生装置以便在传送该歌唱声信号之外还传送该和声信号。
3.根据权利要求2的和声适配器装置，其特征在于，该输入装置及输出装置在歌唱声模式下彼此合作，以向该混合装置原样地传送该接收到的歌唱声信号，而不改变其幅度及频率特性。
4.根据权利要求1的和声适配器装置，其特征在于，该输入装置包括一个用于放大该接收到的歌唱声信号的放大器，而该输出装置包括一个用于相反地衰减该被放大的歌唱声信号的衰减器，从而使该歌唱声信号的输入/输出增益为零。
5.根据权利要求1的和声适配器装置，其特征在于，还包括用于与该歌唱声信号相独立地调节该和声信号的幅度及频率特性的装置。
6.根据权利要求1的和声适配器，其特征在于，该和声发生装置包括用于移动该歌唱声信号的音调以将其修改为该和声信号。
7.一种卡拉OK音乐系统包括一拾音单元，用于收集一现场歌唱声并将其转换为一歌唱声信号；一混合单元，包括一可连接到该拾音单元的输入端子，用于从该拾音单元接收该歌唱声信号；用于混合该歌唱声信号和一个表示卡拉OK音乐声的音乐声信号的装置；以及用于根据该混合的歌唱声信号及音乐信号声音地再生伴有该卡拉OK音乐声的该现场歌唱声的装置；以及一和声适配器单元，包括一个可取带该混合单元而连接到该拾音单元上的输入端子，用于从该拾音单元接收该歌唱声信号；用于生成一和声信号的装置，该和声信号源于且分离自该接收到的歌唱声信号且其表示一与该现场歌唱声相和谐的和声合唱声；以及一可取代该拾音装置连接在该混合单元的输入端子上的输出端子，用于向该混合单元的输入端子同时传送该接收到的歌唱声信号及生成的和声信号以使该混合单元能根据该被传送的和声信号和该现场歌唱声及卡拉OK音乐声一起声音地再生该和声合唱声。
8.根据权利要求7的卡拉OK音乐系统，其特征在于，该和声适配器单元包括一可卸地连接于该拾音单元及混合单元之间的附件，用于生成该和声合唱声而无需改变该混合单元。
全文摘要
一种和声适配器，可用作一卡拉OK设备的附件，该设备具有一拾音装置，及一混合装置，该和声适配器包括可卸地连接在该拾音装置上的输入装置，用于接收歌唱声信号；和声发生装置，用于生成一和声信号；以及可卸地连接于该混合装置的输出装置，用于向后者传送该接收到的歌唱声信号及生成的和声信号，以使该混合装置能和该现场歌唱声及卡拉OK音乐声一起再生该和声合唱声。
文档编号G10H1/10GK1166016SQ96119980
公开日1997年11月26日 申请日期1996年9月19日 优先权日1995年9月19日
发明者永田祐一, 吉田祐生, 北野干夫 申请人:雅马哈株式会社