专利名称：具有可变设定参数范围以控制音响信号的卡拉ok放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于卡拉OK机的卡拉OK放大器。
在卡拉OK机领域中，卡拉OK放大器是用于按照模拟操作键的设定位置调节话筒输入、音乐音量和多种音响效果的参数。一般地，在卡拉OK放大器中，对应于模拟操作键的设定位置的电压值(模拟量)是由一个A/D(模拟/数字)转换器转换为数字值。按照此数字值，卡拉OK放大器调节卡拉OK表演的歌声和乐器伴奏声音的音量和音调，并且进一步控制诸如共鸣水平的多种音响效果。
然而，由于音量、音调和音响效果的特性取决于此卡拉OK放大器所安装于其中的室内声场条件而敏感地变化。此外，卡拉OK的音质的声学特性还取决于扩音器的性能，等等。这样，在工厂装运之前就固定下来的模拟操作键的初始操作范围可能不是控制参数的最佳范围。
并且，在此卡拉OK放大器交付给用户以后，如果关于它的技术规范改变了，就必须改变模拟操作键的初始操作范围。否则，模拟操作键的操作范围和参数所要求的调节范围之间的关系彼此将不匹配。
此外，在通讯类型卡拉OK机方面，有需要按照包含在由电信从主机提供的MIDI(乐器数字接口)数据中的音乐声控制信息来调节卡拉OK放大器的多种参数。
然而，在传统的卡拉OK放大器中，除了操作模拟操作键之外设有调节参数的装置。因而，传统的卡拉OK放大器不能应付上述的情况和要求。
本发明是由上述观点而研制成的。本发明的目的是提供可以方便地改变标定的或系统设定的模拟操作键的操作范围和控制参数的实际调节范围之间的关系的卡拉OK放大器。
按照本发明，构成了一种卡拉OK放大器用于放大音频信号来发出卡拉OK的演奏声以健全卡拉OK的性能，同时按照一个控制参数的值处理此音频信号而声学地控制卡拉OK的演奏。此卡拉OK放大器包括一个可以手动操作的模拟操作构件以设置此控制参数的初始模拟值；一个模拟/数字转换器用于把初始模拟值转换为对应的初始数字值；接收器装置用于从外部的数据源接收校正数据；存储器装置用于存储收到的校正数据；计算装置按照从存储装置中检索到的校正数据用于算术地处理初始数字值计算出此控制参数的校正了的值；一个信号处理器用于按照控制参数的校正了的值处理音频信号，以及输出装置用于放大处理过的音频信号而发出按照控制参数校正了的值声学地修改过的卡拉OK演奏声。具体地，模拟操作构件有一个予定的操作范围使得初始模拟值只在此予定的操作范围内手动地设定。接收器装置接收用以改变此予定的操作范围的改正数据。计算装置按照改正数据计算出改正了的值使得改正了的值可以从予定的操作范围之外的初始值加以改变。在一种形式中，接收器装置以补偿值的形式接收校正数据，而计算装置把补偿值算术地加到初始数字值上以计算改正了的值使得予定的操作范围可以由补偿值加以移动。在另一形式中，接收器装置以乘数值的形式接收校正数据，而计算装置把初始数字值和乘数值算术地相乘以计算出校正了的值使得予定操作范围能由乘数值动态地扩大。
图1是示出本发明一个实施例的结构的框图。
图2(a)和2(b)是用于说明实施例的操作和效果的示意图，图2(a)示出初始调定状态，而；图2(b)示出在用一个补偿值实行了调节之后的另一种状态。
参照附图，描述本发明的一个实施例。图1是示出本发明的一个实施例的框图。在此实施例中，本发明应用于一个同作为通过通讯网络连接在主机站的卡拉OK终端的通信网络卡拉OK机共同使用的卡拉OK放大器。
在图1中，参考数字1指明根据本发明的卡拉OK放大器。卡拉OK放大器1包括一个形式为模拟操作键11的模拟操作构件；一个微计算机12；和一个信号处理器13。模拟操作键11是由卡拉OK放大器的用户滑动地操作。从键1输出一个电压信号，它表示一个对应于此模拟操作键的设定位置的初始或标定的模拟值。实际上，对应于用于调节卡拉OK演奏的有代表性的音频信号的多种参数可以设置多个模拟操作键。然而，在图1中，为了简化，只描绘了一个模拟操作键。
微计算机12包括一个A/D(模拟/数字)转换器21，一个MI DI接口22，一个计算单元或计算器23，和一个存储器24。A/D转换器21把从模拟操作键1输出的电压信号的模拟值转换为对应的数字值。将表示对应于模拟操作键1的设定位置的数字值D1的数字信号从A/D转换器21馈入计算单元23。MIDI接口22从外部通讯网络卡拉OK机2接收MI DI数据。将包含在MI DI数据中的补偿值D2储存在存储器24中作为校正数据。补偿值D2被写入，例如，MI DI数据格式的系统信息的专有信息的一个区域。计算单元23把从A/D转换器21提供来的数字值D1和储存在存储器24中的补偿值D2互相加在一起。相加(D1+D2)的结果作为参数控制值P提供给信号处理器13。
信号处理器13例如由一个电子存储媒体和一个DSP(数字信号处理器)或诸如此类所组成。信号处理器13按照由计算单元23设定的参数控制值P调节或修正从通讯网络卡拉OK机2提供来的音频信号AD，并且输出合成信号到扬声器SP。输入到信号处理器13的音频信号AD表示包含了从扩音器输入的歌声、诸如加到歌声上的共鸣或合唱的效果声音和装在通讯网络卡拉OK机2中的声源电路按照MI DI数据所生成的旋律和伴奏的卡拉OK音乐声音的卡拉OK演奏。
用于调节音频信号AD的参数是用于控制扩音器电平(即，歌声的音量电平)、共鸣电平(即，加到歌声上的共鸣声电平)、扩音器延迟(相对于歌声的共鸣声的延迟时间)、扩音器混响时间(即，加到歌声上的混响声的持续时间)、扩音器音调质量(即，分为低音区域、中音区域和高音区域等三个频率区域的歌声的频率特性)、音乐电平(即，卡拉OK音乐声音的音量电平)、音乐共鸣电平(即，加到卡拉OK音乐声音上的共鸣声音的电平)、音乐音调质量(即，分为低音区域和高音区域两个频率区域的卡拉OK音乐声音的频率特性)和和声均衡(即，歌声和加在其上的合唱声之间的均衡)。
其次，本创造性的卡拉OK放大器的操作将加以描述。当卡拉OK放大器1开动时，对应于模拟操作键11的设定状态的数字值D1就作为控制参数的初始值或标定值直接提供给信号处理器13而设有任何校正。
当卡拉OK演奏的乐器伴奏正在进行而模拟操作键11被操作，对应于键11的新的设定位置的更新的数字值D1就作为更新的参数控制值P提供给信号处理器13。这样，音频信号AD就按照控制参数的值P被调节或控制以修改卡拉OK演奏的声音。
当从通讯网络卡拉OK机2提供包含在MI DI数据中的补偿值D2时，补偿值D2就储存在存储器24中。对应于模拟操作键11的当前设定位置的数字值D1和从存储器2处检索来的补偿值D2彼此相加。相加的结果D1+D2作为校正了的参数控制值P提供给信号处理器13。这样，信号处理器13就用按照被补偿值D2校正过的有效的控制参数值(D1+D2)取代对应于模拟操作键11的设位置的标定数字值D1处理和调节声频信号AD。
此后，除非从通讯网络卡拉OK机2处提供来新的补偿值D2，储存在存储器24中的当前补偿值D2总是与对应于模拟操作键11的设定位置的数字值D1相加。相加的值作为参数控制值P提供给信号处理器13。
这样，按照上述实施例，音频信号AD的控制参数的实际值范围可以按照卡拉OK放大器1所安装的游艺室的声场条件相匹配的正确数据来校正和调节。进而，控制参数的有效范围可以调节到与扬声器SP的声学特性相匹配。例如，如图2(a)所示，假定用于调整音量的模拟操作键的中心位置对应于予定操作范围内的值OdB，最小位置对应于值-12dB而最大位置对应于值+12dB。当给定补偿值时，例如在图2(b)中示出的+2dB，中心位置便对应于+2dB，最小位置对应于-10dB，而最大位置对应于+14dB。也就是说，从-12dB到+12dB的予定操作范围移位到实际操作范围-10dB到+14dB以适应用于该游艺室条件的放大器。
如果模拟操作键11的标定操作范围和参数的实际值范围之间的关系由于卡拉OK机产品的技术规格的版本升级或修改而改变时，此关系可以用一个适当的补偿值D2来方便地调节。当补偿值D2是和音乐数据比如MI DI数据一道提供时，音频信号的控制参数的可调节值范围可以适当地移位而与卡拉OK音乐相匹配。
本发明并不限于上述实施例。本发明的以下修正是可以得到的。
(1)作为上述实施例的一种修正，系数值或乘数值D2’可以作为校正数据被提供以代替补偿值D2。在这样的情况下，计算单元23把系数值D2’乘以对应于模拟操作键11的设定位置的数字值D1。相乘的结果作为参数控制值P提供给信号处理器13。在此结构中，用于模拟操作键11的参数的动态范围可以按照系数值D2’而展宽。
(2)当对应于模拟操作键11的设定位置的数字值D1需要校正时，可以采用多种计算算法来代替简单的加法或乘法。例如，可实行上述实施例中的补偿值D2的加法和上述修改的系数值D2’的乘法的组合来校正数字值D1。
(3)在上述实施例中，本发明是应用于在通讯网络卡拉OK机中使用的卡拉OK放大器1。然而，本发明还可应用于在通讯网络卡拉OK机以外的卡拉OK放大器。
总之，此创造性的卡拉OK放大器是为放大音频信号AD以发出卡拉OK演奏声而构成的，同时按照控制参数的值P处理音频信号AD来声学地控制卡拉OK演奏。在此卡拉OK放大器1中，模拟操作构件11是手动操作以设置控制参数的初始模拟值。模拟/数字转换器把初始模拟值转换为对应的数字模拟值D1。以MIDI接口22形式出现的接收器装置从以卡拉OK机2形式的外部数据源接收校正数据D2。存储器24储存接收到的校正数据D2。计算单元23按照从存储器24中检索到的校正数据D2算术地处理初始数字值D1以计算控制参数的校正了的值P。信号处理器13按照控制参数的校正了的值P处理音频信号AD。信号处理器13进一步放大处理过的音频信号AD以发出按照控制参数的校正了的值P声学地修改过的卡拉OK演奏声。具体地说，模拟操作构件11有予定的操作范围使得初始模拟值只在予定操作范围之内是手动地设置。接收器22接收用于改变予定操作范围的校正数据D2。计算单元23按照校正数据D2计算校正了的值P使得校正了的值P能在予定操作范围之外改变为与初始值D1不同。更具体地说，接收器22接收形式为补偿值的校正数据D2。计算单元23算术地把补偿值D2加到初始数字值D1以计算校正了的值P使得予定操作范围可以移位补偿值D2。按另一种方式，接收器22以乘数值的形式接收校正数据。计算单元23算术地把初始数字值D1乘以乘数值D2以计算校正了的值P使得予定操作范围可以由乘数值动态地扩展。在一种形式中，由MI DI接口22组成的接收器接收包含在从外部数据源2提供的MI DI数据中的校正数据D2以产生卡拉OK演奏使得予定操作范围能够和卡拉OK演奏相匹配地改变。更为可取地是，信号处理器13按照控制参数处理音频信号AD以致能至少控制卡拉OK演奏的声音音量、音调质量和音响效果中的一个。
如上所述，按照本发明，音频信号的多种参数可以与诸如卡拉OK放大器装设所在的游艺室的声场条件、和扬声器的频率响应等的卡拉OK演出环境相匹配地校正。此外，按照本发明，卡拉OK放大器可以容易地对付卡拉OK机产品的技术规格的变化。并且，当音乐数据和校正数据以MI DI数据的形式提供，音频信号的参数可以按照包含在MI DI数据中的校正数据恰当地调节而与按照包含在同一个MI DI数据中的音乐数据所产生的卡拉OK音乐相匹配。具体地说，按照本发明，模拟操作键的手动操作范围和参数的可调节值范围能够彼此相对地移位。并且，按照本发明，对应于模拟操作键的参数的动态范围可以按照校正数据而改变。
权利要求
1.一种卡拉OK放大器，用于放大音频信号以发出卡拉OK演奏声，同时按照控制参数的值处理此音频信号声学地控制卡拉OK演奏，此卡拉OK放大器包括一个可以手动操作的模拟操作构件以设定控制参数的初始模拟值；一个模拟/数字转换器，用于把初始模拟值转换为对应的初始数字值；接收器装置用于从外部数据源接收校正数据；存储器装置用于储存接收到的校正数据；计算装置用于按照从存储器装置中检索出来的校正数据算术地处理初始数字值以计算出控制参数的校正了的值；一个信号处理器用于按照控制参数的校正了的值处理此音频信号；以及输出装置用于放大处理过的音频信号以发出按照控制参数的校正了的值声学地修改过的此卡拉OK演奏。
2.根据权利要求1的卡拉OK放大器，其中该模拟操作构件有一个予定操作范围使得初始模拟值只能在此予定操作范围内手动地设定，接收器装置接收用以改变此予定操作范围的校正数据，以及计算装置按照校正数据计算校正了的值使得校正了的值能够在予定操作范围之外从初始值改变。
3.根据权利要求2的卡拉OK放大器，其中接收器装置接收形式为补偿值的校正数据，以及计算装置把补偿值和初始数字值算术地相加以算出校正了的值使得予定操作范围能够移位补偿值。
4.根据权利要求2的卡拉OK放大器，其中接收器装置接收形式为乘数值的校正数据，以及计算装置把初始数字值算术地乘以乘数值使得予定操作范围能够被此乘数值动态地扩展。
5.根据权利要求2的卡拉OK放大器，其中接收器装置接收包含在从外部数据源提供的MI DI数据中的校正数据以产生卡拉OK演奏使得予定操作范围能够与卡拉OK演奏相匹配地改变。
6.根据权利要求1的卡拉OK放大器，其中信号处理器按照控制参数处理音频信号以致至少控制卡拉OK演奏的声音音量、音调质量和音响效果之一。
全文摘要
一种卡拉OK放大器被构造成用于放大音频信号以发出卡拉OK演奏声，按照控制参数的值处理此音频信号以声学地控制此卡拉OK演奏。一个模拟操作构件可以手动地操作以设定控制参数的初始模拟值。一个模拟/数字转换器把初始模拟值转换为对应的初始数字值。一个接收器从外部数据源接收校正数据。一个存储器储存收到的校正数据。一个计算器按照从存储器检索来的校正数据算术地处理初始数字值以算出控制参数的校正了的值。一个信号处理器按照控制参数的校正了的值处理音频信号并且放大此处理过的音频信号以发出按照控制参数的校正了的值声学地修正过的卡拉OK演奏声。
文档编号G10K15/04GK1153368SQ9612038
公开日1997年7月2日 申请日期1996年10月23日 优先权日1995年10月23日
发明者永田祐一, 吉田祐生, 铃木智 申请人:雅马哈株式会社