专利名称：对歌声附加颤音的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对特别适用于卡拉OK等声音信号附加颤音效果的颤音附加装置。
过去公知的一种颤音附加装置，被载于日本实开平5-84999号公报中。下面对图7所示的颤音附加装置进行说明。
颤音起振器101产生数赫兹的超低频信号。用颤音频率控制器103调节该频率。产生的信号由音量控制器102调节其振幅，并送入频率调制一音量调制器100。频率调制-音量调制器100对输入声波的频率和音量进行调节并输出。可以由演唱者用手操作音量控制器102和颤音频率控制器103这两个控制旋钮，以在需要的部分附加上适当的颤音和音量。
然而，上述结构必须用手动方式操作音量控制器102和颤音频率控制器103，使得难以专心歌唱。特别是对于比如一首歌开始或者演唱音程变化的变速旋律时用手动设定电平、频率的颤音，需要复杂的操作，因而存在可能会疏乎本来是重要的歌唱的问题。
为了解决这些问题，本发明的装置具有，以声音信号为输入信号，并检测声音信号特征的检测装置，和依据检测装置的检测结果对声音信号附加颤音的装置。其中的检测装置可以是检测出声音信号的特征后对按预定时间延迟了的声音信号附加颤音的装置，也可以是检测声音信号的周期或振幅电平是否大体一定的装置，或者是检测是否存在声音信号的装置。附加颤音装置可由产生计时信号的起振器，和根据计时信号延迟输入之声音信号的延迟器构成；可对检测装置的信号改变其计时信号频率。起振器可由产生低频信号的低频起振器和可根据低频信号确定起振频率的电压控制型起振器构成，它可以根据检测装置的输出控制低频起振器的输出电平。
另外，还可以具有叠加颤音附加装置的输出和声音信号并且输出的装置，或是计时信号产生装置，以及可根据计时信号对输入声音信号附加回音的回音装置，控制计时信号产生装置所产生的计时信号频率的装置。
图1为表示本发明第一实施例颤音附加装置的结构方框图。
图2为表示本发明第二实施例颤音附加装置的结构方框图。
图3为表示图1中颤音电路1和检测电路2具体实例的方框图。
图4为表示图3中的低频起振器12具体实例的方框图。
图5为表示本发明第三实施例颤音附加装置的结构方框图。
图6为表示本发明第四实施例颤音附加装置的结构方框图。
图7为现有的颤音附加装置的方框图。
附图中参考标号的含义为1、颤音电路2、检测电路3、延迟电路10、延迟电路11、电压控制型起振器12、低频起振器13、整流电路16、比较器本发明的特征在于，它具有以声音信号为输入信号，并检测声音信号特征的检测装置，和根据检测装置的检测结果，对所述声音信号附加颤音的装置，因而具有可在需要的位置附加上颤音的作用。
而且本发明的进一步的特征在于，检测装置可以是检测出声音信号的特征后对按预定时间延迟了的所述声音信号附加颤音的装置，因而实际上具有可由流行歌手等操作，在长音部分附加上多少有些延迟特征的颤音的作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，检测装置为检测声音信号周期是否一定的装置，因而具有可在子音部分、音程变化部分或已有颤音的情况下不附加颤音，而仅在需要附加颤音的情况下附加颤音的作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，检测装置为检测声音信号的振幅电平是否一定的装置，因而具有在像无声子音那种音量变化较大的位置，或是在音程变化较大的位置(这时的音量变化大多也比较大)不附加颤音，而仅在音量变化较小的长音部分和音程变化较缓和的位置附加颤音的作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，检测装置为是否存在声音信号的装置，因而具有可防止在乐句演唱开始时附加上颤音的作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，附加颤音装置由产生计时信号的起振器和根据所述计时信号延迟输入声音信号的延迟器构成。可根据检测装置的输出改变所述计时信号的频率，因而具有能以改变计时信号频率的方式，由延迟器改变声音信号的延迟时间，由此附加频率变调的作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，起振器由产生低频信号的低频起振器和可根据所述低频信号确定起振频率的电压控制型起振器构成，可对所述低频起振器的输出电平进行控制，因而具有可用检测装置，输出由电压控制型起振器的起振频率改变附加颤音的位置的作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，低频起振器由低频起振部分、根据检测装置控制该低频起振部分之输出电平的电平控制部分，以及低通滤波器构成，并使低频滤波器的阻断频率与所述低频信号的频率大体相等，因而可使颤音迅速，即早于通常中心频率开始起作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，具有叠加附加颤音装置的输出信号和声音信号。并且输出的装置，这样可有消除声音信号中高频成分的效果，因而具有可同时进行频率调节和振幅调节的作用。
而且本发明的进一步的特征还在于，具有计时信号发生装置、对输入声音信号附加回声的回声装置，以及控制所述计时信号发生装置产生的计时信号频率的装置，因而具有可由回声装置的计时信号频率变动获得颤音效果，附加回声和颤音的作用。
以下参照
本发明的实施方式。
图1表示本发明第一实施例的颤音附加装置基本结构示意图。颤音电路1可以采用如后述延迟电路的装置，也可以使用卡拉OK等用的采用DSP(数字信号处理LSI)的键盘控制装置。可利用检测电路2的输出使颤音通/断。检测电路2抽取声音信号的特征，并抽取预定特征时形成标识，在形成该标识时对输入颤音电路1的声音信号附加颤音。这里，检测电路2可以是检测声音信号的频率是否保持一定的装置，也可以是检测其输出电平是否保持一定的装置。或为前者，可用FM解调器，以输出无变化的位置作成标识的方式构成，若为后者，可使输入信号通过整流电路之后，再通过低通滤波器，以输出无变化的位置作成标识的方式构成。
常规的颤音，通常附加在音程保持一定的地方，或者在即使音程缓缓变化，其音量也不发生变化的地方，于是，采用上述构成，便可以不在不需附加颤音的地方附加颤音，而仅在需要的地方对歌声附加有效的颤音。
图2为表示本发明第二实施例的颤音附加装置结构方框图。在图2中，检测电路2的输出，是通过延迟器(图中以τ表示)3施加至颤音电路1的。这里，延迟器3在检测电路2形成标识时，延迟一定时间(如3毫秒)再加给颤音电路1。也可以在检测电路2产生的标识下落后立刻将这一状态传送至颤音电路1。通过采用这种构成，可以防止在不应附加颤音的地方附加颤音，而可以在如歌曲的长音部分附加稍有延迟之颤音的方式、附加更自然的颤音。
图3为表示图1中的颤音电路1和检测电路2具体结构的方框图。图2所示的颤音电路1和检测电路2也有同样的结构。在该图的说明中，颤音电路1由延迟电路、电压控制型起振器(VCD)11和低频起振器(LFO)12构成。
首先说明颤音电路1的工作过程。利用低频起振器12产生的低频信号(这里产生6赫兹的正弦波信号)，电压控制型起振器11产生调节后的计时信号。用该信号使输入延迟电路10的声音信号被延迟之后再输出。其中加给延迟电路10的计时信号已受到6赫兹的调制，故由延迟电路10输出的声音信号也会受到6赫兹的频率调制，而在声音信号上附加上颤音。
检测电路2由整流电路13、作为两种低通滤波(LPF)的低通滤波器14和低通滤波器15，以及比较器16构成。其中低通滤波器14的阻断频率为5赫兹左右，用以检测声音信号的音量平均电平。低通滤波器15的阻断频率为500赫兹左右，用以检测有声子音和爆破音。用比较器16比较低通滤波器14的输出和低通滤波器15的输出，以检测出音量的较大变化。
对于这实施例，使整流电路13输出至低通滤波器14和低通滤波器15，并比较二者的输出。但也可以不用该低通滤波器15，而是使阻断频率为500赫兹左右的低通滤波器和阻断频率为50赫兹左右的高通滤波器与两波形整流电路串联连接，这样不仅可检测音量由低电平至高电平的变化，还可检测出音量由高电平至低电平的变化，而且可附加效果颤音。
这样，当音量变化较大时，比较器16给出标识，低频起振器12停止振荡，使电压控制型起振器11的输出频率一定，不附加颤音。而对于一定时间内音量无变化的标识，低频滤波器12开始起振，使电压控制型起振器11的输出频率变化，而附加颤音。
上述实施形式中，以检测音量变化方式控制颤音通/断，这比仅仅检测声音信号有无而控制颤音通/断的方式更好些。这时，也可以将检测电路2中整流电路13的输出，输入至直接比较器16的一端，而在其另一端输入微弱电平(略高于无声音时的电平)。
图4为表示低频起振器12具体构成的方框图，起振电路21发生6赫兹的信号。这与比如无稳态多谐振荡器相类似，可在作为输出控制的标识下落时停止起振。其中停止振荡时输出低电平。在标识下落时，偏置发生器(图中以Bias示出)24产生信号的平均电平，在形成标识时输出低电平。滤波器23为低通滤波器，其阻断频率为6赫兹。模拟加法器22将起振电路21和偏置发生器24的输出相叠加并输出，所以不会改变与标识情况无关的加给滤波器23的偏置电位。滤波器23的阻断频率与起振电路21产生的信号频率大体相等，标识变化时刻的滤波器23输出的变化也较为缓和，电压控制型起振器11产生的计时信号急剧变化，则歌声音程急剧变化，因此不会产生不合适现象。
图5为表示本发明第三实施例颤音附加装置的结构方框图。
图5是在图1所示颤音附加装置中附加了模拟加法器31，用以对原始声音信号和附加有颤音的声音信号进行叠加。若采用这种结构，在如卡拉OK演奏时，获得重唱效果，同时可以听到歌手自身的声音，从而获得更易于歌唱的效果。
图6为表示本发明第四实施例颤音附加装置的结构方框图。
图6为可向延迟电路32和模拟加法器31构成的回声电路30附加颤音的电路，加给回声电路30的计时信号由电压控制型起振器11产生，并由低频起振器12调制。采用这种结构，可在对声音信号附加回声的同时附加颤音。
在上述实施方式中，输入颤音附加装置的信号是声音信号，但也可以为声音信号以外的，比如电吉它等电子乐器发出的电信号。
采用上面描述的本发明，由于可抽取声音的特征，并根据该抽取结果进行颤音控制，所以不会发生在不应该的地方附加颤音等不自然的现象，而仅在原来需要的地方自动附加颤音，故可以获得平滑过渡颤音通/断的分界的效果。
权利要求
1.颤音附加装置，其特征在于，它具有以声音信号作为输入信号、检测所述声音信号特征的检测装置，和根据所述检测装置的检测结果向所述声音信号附加颤音的装置。
2.如权利要求1所述的颤音附加装置，其特征在于，所述检测装置检测出声音信号特征后，对延迟了预定时间的所述声音信号附加上颤音。
3.如权利要求1或2所述的颤音附加装置，其特征在于，检测装置为检测声音信号频率是否保持基本一定的装置。
4.如权利要求1或2所述的颤音附加装置，其特征在于，检测装置为检测声音信号的振幅电平是否保持基本一定的装置。
5.如权利要求1或2所述的颤音附加装置，其特征在于，检测装置为检测声音信号有无的装置。
6.如权利要求1或2所述的颤音附加装置，其特征在于，附加颤音装置由产生计时信号的起振器，和根据所述计时信号延迟输入声音信号的延迟器构成，根据检测装置的输出改变所述计时信号频率。
7.如权利要求6所述的颤音附加装置，其特征在于，起振器由产生低频信号的低频起振器，和根据所述低频信号确定起振频率的电压控制型起振器构成，根据检测装置的输出控制所述低频起振器的输出电平。
8.如权利要求7所述的颤音附加装置，其特征在于，低频起振器由低频起振器部分、根据检测装置控制所述低频起振器输出电平的电位控制部分，以及低通滤波器构成，使所述低通滤波器的阻断频率与低频信号的频率大体相等。
9.如权利要求1所述的颤音附加装置，其特征在于，它具有将附加颤音装置的输出与声音信号相叠加并输出的装置。
10.颤音附加装置，其特征在于，它具有产生计时信号的计时信号产生装置，对输入声音信号附加回声的回声装置，以及控制所述计时发生装置产生的计时信号频率的装置。
全文摘要
在对歌声附加颤音时，本发明可以防止在无需附加颤音的地方附加颤音，而仅在需要的位置附加颤音。因此，在将声音信号输入颤音电路1的同时，将检测出特征输入检测电路2。该检测电路2仅在输入声音信号的音量或音程大体为一定时产生标识信号。所述颤音电路1仅在标识信号导通时附加颤音信号。
文档编号G10H1/02GK1168521SQ97110000
公开日1997年12月24日 申请日期1997年2月28日 优先权日1996年3月1日
发明者金秋哲彦, 藤井克芳, 村木健司 申请人:松下电器产业株式会社