CN101572080A - 视频输出声控乐音发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电视电声技术领域。本发明是对现有声控电子乐器技术(声控伴奏机技术)的改进。它是一种能够输出视频信号的声控电子音乐装置，可以方便地与现代视听设备驳接。该装置克服了已有技术中声控电子乐器只能输出电子乐音而不能输出图象信号的局限，利用视频设备丰富了声控电子乐器的功能，提高了表现力，为声控电子乐器产品化奠定了更好的基础。

Description

视频输出声控乐音发生装置

技术领域

本发明属于电视电声技术领域。

背景技术

在已有技术中，声控电子乐器能够自动识别歌唱旋律，并随着歌唱者的声音发出和谐的电子音乐进行伴奏，但是无法利用现有的视频设备丰富它的功能，提高它的表现力。声控电子乐器曾经在90年代初获得产品化机会，生产了CBZK90声控自动伴奏机，但由于成本较高而功能单调，在迅速流行的卡拉OK冲击下销声匿迹了。如今声控电子乐器技术已经实现了数字化，性价比得到了明显地提高，而家用视听设备更是非常的普及，因此如何充分利用这些现有设备，使声控电子乐器的使用效果更上一层楼，就是本发明要解决的问题。

发明内容

本发明是对现有声控电子乐器技术(声控伴奏机技术)的改进。它是一种能够输出视频信号的声控电子音乐装置，可以方便地与现代视听设备驳接。由于不一定仅仅是作伴唱用，所以本发明采用了“视频声控乐音发生装置”作为其名称。

目前，各种各样的图象及视频的产生、加工技术都是非常成熟，相关的设备及产品琳琅满目，不仅是硬件产品也包括众多软件产品。本发明将现有的图象及视频技术与声控电子乐器技术结合起来，组成一种具有视频输出的声控音乐发生(伴奏)装置。由于视频技术与声控电子乐器技术都是现有技术，因此这种新装置的开发不再需要投入大量的研究费用，可以充分利用已有技术进行各种有效的组合，形成新产品系列。这种新型声控电子乐器在把歌唱者的声音转变成电子乐音的同时，也输出某种图象信息，该信息与歌唱环境相关，或与音乐意境相关，从而可以有效地改善总体效果，增加演唱乐趣，有利于声控电子乐器走出实验室进入千家万户。下面就结合具体例子加以说明。

实施例

例一，利用摄像头(摄像机)的视频声控音乐装置

本方案是一种制作最简单的视频声控音乐装置，如附图1所示。它一个摄像头(摄像机)获取歌唱现场景象，产生视频信号，与声控音乐信号组成标准AV端子(或其它标准音视频端子)与家用视听设备连接起来。这样一来，演唱者就能够在显示器上看到自己及周围的人物、景物，增加了不少乐趣。摄像头(摄像机)最好采用具有变焦及其它特效功能的品种，声控音乐发生器根据人的歌唱力度或音符长短、音阶高低等因素，通过控制线输出模拟量或开关量来控制摄像头，产生场景变化效果进一步丰富视频表现力。

由于摄像头(摄像机)本身已具备视频输出端子(通常为vidio out)，并且这种视频声控音乐装置利用该端子作为***的输出端，因此整个装置就较简单，微处理器的作用主要是对A/D转换后的人声作基音检测、音阶分析并向音源发出指令(通常为MIDI消息)。如果采用了具有电子变焦及其它特效功能的摄像头(摄像机)品种，则微处理器的部分I/O口可作为控制及信号线，通过一个与所用摄像头相适应的转换电路后，使图象发生特效变化。

例二，具有视频生成与处理功能的视频声控音乐装置

这种视频声控音乐装置的基本工作原理如附图2所示。与前述装置不同的是该装置具有音视频输入端口，包括通常的AV输入端口、S端口等，也可以具有USB端口及其它串、并行口或数据线端口等，通过这些端口来获取音、视频输入信号或其它信号。这些信号经微处理器***进行适当的特效处理，例如图象生成、缩放、变形、朦胧、混合等，得到输出视频信号流，并与声控音乐信号一起，经过标准的输出端口送往音视频终端，在那里产生画面和声音。上述图象生成是指在没有外部视频输入信号的情况下，微处理器根据所输入音频信号的强弱、持续性以及频谱分布规律等因素生成一幅幅图象，类似于目前常用的媒体播放器如RELPLAY、WINAMP等所采用的方法，这样就将音频信号视觉化，丰富了音乐的表现力。同时，在这里由于有声音处理单元的存在，可以利用该单元分析声音基频、音阶后所产生的音符长短、音阶高低以及演奏力度、调用乐器音色等信息，使图象的内容与音乐有更好的结合，视觉效果就会趋于完美。

由于具有了视频生成与处理功能，这种视频声控音乐装置相对较为复杂，好在这种视频生成与处理功能技术非常成熟，产品种类丰富，其软硬件资源经过适当选择可以方便地与声控音乐单元组合在一起，可以大大降低产品开发难度，缩短开发周期，从而为视频声控音乐装置的发展奠定基础。

由于可以具有较多的输入端口，因此这种视频声控音乐装置除了可以利用摄像头(摄像机)获取歌唱现场景象外，也可以利用内部或外部的存储媒介，播放事先录制的影象素材，例如，当选择小提琴为主旋律乐器时，则调用小提琴相关画面的素材，而当选择萨克斯为主旋律乐器时，则调用萨克斯相关画面的素材，使演唱者有身临其境的感觉。

例三，具有简洁结构的视频声控音乐装置

例二所述的多功能视频声控音乐装置可以简化，如附图3所示，取消了视频输入端口仅保留了图象生成单元，这样软硬件都会简单多了。图象生成单元如果仅用来生成音阶高低以及乐器音色力度等信息的简单图象，可以与声音处理单元共用一个微处理器，从而使结构进一步简化；而如果为了完善显示效果(例如做频谱分析显示等)，则可使用独立的硬件单元以便更好地实现实时的显示，实验表明在采用高端ARM处理器时可以在数十毫秒甚至更短时间内完成FFT，因而没有明显的视觉滞后现象产生。

这种简洁结构的视频声控音乐装置体积可以很小，成本较低，还便于作为其它音视频设备的部件而嵌入其中，有利于新型产品的开发。

除了上述实施例外，还可以有多种与现有音视频设备的组合方式，将该装置嵌入某种音视频设备内部使之成为多功能产品只是一种途径，也可以将外部音视频设备作为视频声控音乐装置的部件，共同组成一体化的专用视频声控音乐演奏机，这时，部分或全部端口就成为了内部的连接端口，在附图2中如果点划线右边的显示器、功放等与视频声控音乐前级组合在一起，就是这种情况，如果采用小型平板显示器和喇叭，可构成手持型数码产品。

Claims (4)

1、一种声控电子音乐装置，它具有对输入的声音信号进行识别处理的单元并能够输出受输入声音控制的乐音。其特征是，它还输出视频信息，该视频信息能够向外部视频设备传送或被本身的显示器所显示。

2、据权利要求1所述的声控电子音乐装置，其特征是：所输出的视频信息是由摄像头(摄像机)摄取的现场环境信息，该视频信息可以是独立的或受到输入声音的某种影响。

3、据权利要求1所述的声控电子音乐装置，其特征是：一个图象生成或加工处理单元能够在没有外部视频输入信号的情况下，根据所输入声音信号的某种要素生成图象及视频；或者对内部、外部存储媒介已具有的视频信号进行选择、加工，输出或显示需要的视频信息。

4、据权利要求3所述的声控电子音乐装置，其特征是：视频信息仅仅是由一个图象生成单元根据所输入声音信号的某种要素加工而成。

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