專利名稱：具有可變設定參數范圍以控制音響信號的卡拉ok放大器的制作方法
技術領域：
本發明涉及適用于卡拉OK機的卡拉OK放大器。
在卡拉OK機領域中，卡拉OK放大器是用于按照模擬操作鍵的設定位置調節話筒輸入、音樂音量和多種音響效果的參數。一般地，在卡拉OK放大器中，對應于模擬操作鍵的設定位置的電壓值(模擬量)是由一個A/D(模擬/數字)轉換器轉換為數字值。按照此數字值，卡拉OK放大器調節卡拉OK表演的歌聲和樂器伴奏聲音的音量和音調，并且進一步控制諸如共鳴水平的多種音響效果。
然而，由于音量、音調和音響效果的特性取決于此卡拉OK放大器所安裝于其中的室內聲場條件而敏感地變化。此外，卡拉OK的音質的聲學特性還取決于擴音器的性能，等等。這樣，在工廠裝運之前就固定下來的模擬操作鍵的初始操作范圍可能不是控制參數的最佳范圍。
并且，在此卡拉OK放大器交付給用戶以后，如果關于它的技術規范改變了，就必須改變模擬操作鍵的初始操作范圍。否則，模擬操作鍵的操作范圍和參數所要求的調節范圍之間的關系彼此將不匹配。
此外，在通訊類型卡拉OK機方面，有需要按照包含在由電信從主機提供的MIDI(樂器數字接口)數據中的音樂聲控制信息來調節卡拉OK放大器的多種參數。
然而，在傳統的卡拉OK放大器中，除了操作模擬操作鍵之外設有調節參數的裝置。因而，傳統的卡拉OK放大器不能應付上述的情況和要求。
本發明是由上述觀點而研制成的。本發明的目的是提供可以方便地改變標定的或系統設定的模擬操作鍵的操作范圍和控制參數的實際調節范圍之間的關系的卡拉OK放大器。
按照本發明，構成了一種卡拉OK放大器用于放大音頻信號來發出卡拉OK的演奏聲以健全卡拉OK的性能，同時按照一個控制參數的值處理此音頻信號而聲學地控制卡拉OK的演奏。此卡拉OK放大器包括一個可以手動操作的模擬操作構件以設置此控制參數的初始模擬值；一個模擬/數字轉換器用于把初始模擬值轉換為對應的初始數字值；接收器裝置用于從外部的數據源接收校正數據；存儲器裝置用于存儲收到的校正數據；計算裝置按照從存儲裝置中檢索到的校正數據用于算術地處理初始數字值計算出此控制參數的校正了的值；一個信號處理器用于按照控制參數的校正了的值處理音頻信號，以及輸出裝置用于放大處理過的音頻信號而發出按照控制參數校正了的值聲學地修改過的卡拉OK演奏聲。具體地，模擬操作構件有一個予定的操作范圍使得初始模擬值只在此予定的操作范圍內手動地設定。接收器裝置接收用以改變此予定的操作范圍的改正數據。計算裝置按照改正數據計算出改正了的值使得改正了的值可以從予定的操作范圍之外的初始值加以改變。在一種形式中，接收器裝置以補償值的形式接收校正數據，而計算裝置把補償值算術地加到初始數字值上以計算改正了的值使得予定的操作范圍可以由補償值加以移動。在另一形式中，接收器裝置以乘數值的形式接收校正數據，而計算裝置把初始數字值和乘數值算術地相乘以計算出校正了的值使得予定操作范圍能由乘數值動態地擴大。


圖1是示出本發明一個實施例的結構的框圖。
圖2(a)和2(b)是用于說明實施例的操作和效果的示意圖，圖2(a)示出初始調定狀態，而；圖2(b)示出在用一個補償值實行了調節之后的另一種狀態。
參照附圖，描述本發明的一個實施例。圖1是示出本發明的一個實施例的框圖。在此實施例中，本發明應用于一個同作為通過通訊網絡連接在主機站的卡拉OK終端的通信網絡卡拉OK機共同使用的卡拉OK放大器。
在圖1中，參考數字1指明根據本發明的卡拉OK放大器。卡拉OK放大器1包括一個形式為模擬操作鍵11的模擬操作構件；一個微計算機12；和一個信號處理器13。模擬操作鍵11是由卡拉OK放大器的用戶滑動地操作。從鍵1輸出一個電壓信號，它表示一個對應于此模擬操作鍵的設定位置的初始或標定的模擬值。實際上，對應于用于調節卡拉OK演奏的有代表性的音頻信號的多種參數可以設置多個模擬操作鍵。然而，在圖1中，為了簡化，只描繪了一個模擬操作鍵。
微計算機12包括一個A/D(模擬/數字)轉換器21，一個MI DI接口22，一個計算單元或計算器23，和一個存儲器24。A/D轉換器21把從模擬操作鍵1輸出的電壓信號的模擬值轉換為對應的數字值。將表示對應于模擬操作鍵1的設定位置的數字值D1的數字信號從A/D轉換器21饋入計算單元23。MIDI接口22從外部通訊網絡卡拉OK機2接收MI DI數據。將包含在MI DI數據中的補償值D2儲存在存儲器24中作為校正數據。補償值D2被寫入，例如，MI DI數據格式的系統信息的專有信息的一個區域。計算單元23把從A/D轉換器21提供來的數字值D1和儲存在存儲器24中的補償值D2互相加在一起。相加(D1+D2)的結果作為參數控制值P提供給信號處理器13。
信號處理器13例如由一個電子存儲媒體和一個DSP(數字信號處理器)或諸如此類所組成。信號處理器13按照由計算單元23設定的參數控制值P調節或修正從通訊網絡卡拉OK機2提供來的音頻信號AD，并且輸出合成信號到揚聲器SP。輸入到信號處理器13的音頻信號AD表示包含了從擴音器輸入的歌聲、諸如加到歌聲上的共鳴或合唱的效果聲音和裝在通訊網絡卡拉OK機2中的聲源電路按照MI DI數據所生成的旋律和伴奏的卡拉OK音樂聲音的卡拉OK演奏。
用于調節音頻信號AD的參數是用于控制擴音器電平(即，歌聲的音量電平)、共鳴電平(即，加到歌聲上的共鳴聲電平)、擴音器延遲(相對于歌聲的共鳴聲的延遲時間)、擴音器混響時間(即，加到歌聲上的混響聲的持續時間)、擴音器音調質量(即，分為低音區域、中音區域和高音區域等三個頻率區域的歌聲的頻率特性)、音樂電平(即，卡拉OK音樂聲音的音量電平)、音樂共鳴電平(即，加到卡拉OK音樂聲音上的共鳴聲音的電平)、音樂音調質量(即，分為低音區域和高音區域兩個頻率區域的卡拉OK音樂聲音的頻率特性)和和聲均衡(即，歌聲和加在其上的合唱聲之間的均衡)。
其次，本創造性的卡拉OK放大器的操作將加以描述。當卡拉OK放大器1開動時，對應于模擬操作鍵11的設定狀態的數字值D1就作為控制參數的初始值或標定值直接提供給信號處理器13而設有任何校正。
當卡拉OK演奏的樂器伴奏正在進行而模擬操作鍵11被操作，對應于鍵11的新的設定位置的更新的數字值D1就作為更新的參數控制值P提供給信號處理器13。這樣，音頻信號AD就按照控制參數的值P被調節或控制以修改卡拉OK演奏的聲音。
當從通訊網絡卡拉OK機2提供包含在MI DI數據中的補償值D2時，補償值D2就儲存在存儲器24中。對應于模擬操作鍵11的當前設定位置的數字值D1和從存儲器2處檢索來的補償值D2彼此相加。相加的結果D1+D2作為校正了的參數控制值P提供給信號處理器13。這樣，信號處理器13就用按照被補償值D2校正過的有效的控制參數值(D1+D2)取代對應于模擬操作鍵11的設位置的標定數字值D1處理和調節聲頻信號AD。
此后，除非從通訊網絡卡拉OK機2處提供來新的補償值D2，儲存在存儲器24中的當前補償值D2總是與對應于模擬操作鍵11的設定位置的數字值D1相加。相加的值作為參數控制值P提供給信號處理器13。
這樣，按照上述實施例，音頻信號AD的控制參數的實際值范圍可以按照卡拉OK放大器1所安裝的游藝室的聲場條件相匹配的正確數據來校正和調節。進而，控制參數的有效范圍可以調節到與揚聲器SP的聲學特性相匹配。例如，如圖2(a)所示，假定用于調整音量的模擬操作鍵的中心位置對應于予定操作范圍內的值OdB，最小位置對應于值-12dB而最大位置對應于值+12dB。當給定補償值時，例如在圖2(b)中示出的+2dB，中心位置便對應于+2dB，最小位置對應于-10dB，而最大位置對應于+14dB。也就是說，從-12dB到+12dB的予定操作范圍移位到實際操作范圍-10dB到+14dB以適應用于該游藝室條件的放大器。
如果模擬操作鍵11的標定操作范圍和參數的實際值范圍之間的關系由于卡拉OK機產品的技術規格的版本升級或修改而改變時，此關系可以用一個適當的補償值D2來方便地調節。當補償值D2是和音樂數據比如MI DI數據一道提供時，音頻信號的控制參數的可調節值范圍可以適當地移位而與卡拉OK音樂相匹配。
本發明并不限于上述實施例。本發明的以下修正是可以得到的。
(1)作為上述實施例的一種修正，系數值或乘數值D2’可以作為校正數據被提供以代替補償值D2。在這樣的情況下，計算單元23把系數值D2’乘以對應于模擬操作鍵11的設定位置的數字值D1。相乘的結果作為參數控制值P提供給信號處理器13。在此結構中，用于模擬操作鍵11的參數的動態范圍可以按照系數值D2’而展寬。
(2)當對應于模擬操作鍵11的設定位置的數字值D1需要校正時，可以采用多種計算算法來代替簡單的加法或乘法。例如，可實行上述實施例中的補償值D2的加法和上述修改的系數值D2’的乘法的組合來校正數字值D1。
(3)在上述實施例中，本發明是應用于在通訊網絡卡拉OK機中使用的卡拉OK放大器1。然而，本發明還可應用于在通訊網絡卡拉OK機以外的卡拉OK放大器。
總之，此創造性的卡拉OK放大器是為放大音頻信號AD以發出卡拉OK演奏聲而構成的，同時按照控制參數的值P處理音頻信號AD來聲學地控制卡拉OK演奏。在此卡拉OK放大器1中，模擬操作構件11是手動操作以設置控制參數的初始模擬值。模擬/數字轉換器把初始模擬值轉換為對應的數字模擬值D1。以MIDI接口22形式出現的接收器裝置從以卡拉OK機2形式的外部數據源接收校正數據D2。存儲器24儲存接收到的校正數據D2。計算單元23按照從存儲器24中檢索到的校正數據D2算術地處理初始數字值D1以計算控制參數的校正了的值P。信號處理器13按照控制參數的校正了的值P處理音頻信號AD。信號處理器13進一步放大處理過的音頻信號AD以發出按照控制參數的校正了的值P聲學地修改過的卡拉OK演奏聲。具體地說，模擬操作構件11有予定的操作范圍使得初始模擬值只在予定操作范圍之內是手動地設置。接收器22接收用于改變予定操作范圍的校正數據D2。計算單元23按照校正數據D2計算校正了的值P使得校正了的值P能在予定操作范圍之外改變為與初始值D1不同。更具體地說，接收器22接收形式為補償值的校正數據D2。計算單元23算術地把補償值D2加到初始數字值D1以計算校正了的值P使得予定操作范圍可以移位補償值D2。按另一種方式，接收器22以乘數值的形式接收校正數據。計算單元23算術地把初始數字值D1乘以乘數值D2以計算校正了的值P使得予定操作范圍可以由乘數值動態地擴展。在一種形式中，由MI DI接口22組成的接收器接收包含在從外部數據源2提供的MI DI數據中的校正數據D2以產生卡拉OK演奏使得予定操作范圍能夠和卡拉OK演奏相匹配地改變。更為可取地是，信號處理器13按照控制參數處理音頻信號AD以致能至少控制卡拉OK演奏的聲音音量、音調質量和音響效果中的一個。
如上所述，按照本發明，音頻信號的多種參數可以與諸如卡拉OK放大器裝設所在的游藝室的聲場條件、和揚聲器的頻率響應等的卡拉OK演出環境相匹配地校正。此外，按照本發明，卡拉OK放大器可以容易地對付卡拉OK機產品的技術規格的變化。并且，當音樂數據和校正數據以MI DI數據的形式提供，音頻信號的參數可以按照包含在MI DI數據中的校正數據恰當地調節而與按照包含在同一個MI DI數據中的音樂數據所產生的卡拉OK音樂相匹配。具體地說，按照本發明，模擬操作鍵的手動操作范圍和參數的可調節值范圍能夠彼此相對地移位。并且，按照本發明，對應于模擬操作鍵的參數的動態范圍可以按照校正數據而改變。
權利要求
1.一種卡拉OK放大器，用于放大音頻信號以發出卡拉OK演奏聲，同時按照控制參數的值處理此音頻信號聲學地控制卡拉OK演奏，此卡拉OK放大器包括一個可以手動操作的模擬操作構件以設定控制參數的初始模擬值；一個模擬/數字轉換器，用于把初始模擬值轉換為對應的初始數字值；接收器裝置用于從外部數據源接收校正數據；存儲器裝置用于儲存接收到的校正數據；計算裝置用于按照從存儲器裝置中檢索出來的校正數據算術地處理初始數字值以計算出控制參數的校正了的值；一個信號處理器用于按照控制參數的校正了的值處理此音頻信號；以及輸出裝置用于放大處理過的音頻信號以發出按照控制參數的校正了的值聲學地修改過的此卡拉OK演奏。
2.根據權利要求1的卡拉OK放大器，其中該模擬操作構件有一個予定操作范圍使得初始模擬值只能在此予定操作范圍內手動地設定，接收器裝置接收用以改變此予定操作范圍的校正數據，以及計算裝置按照校正數據計算校正了的值使得校正了的值能夠在予定操作范圍之外從初始值改變。
3.根據權利要求2的卡拉OK放大器，其中接收器裝置接收形式為補償值的校正數據，以及計算裝置把補償值和初始數字值算術地相加以算出校正了的值使得予定操作范圍能夠移位補償值。
4.根據權利要求2的卡拉OK放大器，其中接收器裝置接收形式為乘數值的校正數據，以及計算裝置把初始數字值算術地乘以乘數值使得予定操作范圍能夠被此乘數值動態地擴展。
5.根據權利要求2的卡拉OK放大器，其中接收器裝置接收包含在從外部數據源提供的MI DI數據中的校正數據以產生卡拉OK演奏使得予定操作范圍能夠與卡拉OK演奏相匹配地改變。
6.根據權利要求1的卡拉OK放大器，其中信號處理器按照控制參數處理音頻信號以致至少控制卡拉OK演奏的聲音音量、音調質量和音響效果之一。
全文摘要
一種卡拉OK放大器被構造成用于放大音頻信號以發出卡拉OK演奏聲，按照控制參數的值處理此音頻信號以聲學地控制此卡拉OK演奏。一個模擬操作構件可以手動地操作以設定控制參數的初始模擬值。一個模擬/數字轉換器把初始模擬值轉換為對應的初始數字值。一個接收器從外部數據源接收校正數據。一個存儲器儲存收到的校正數據。一個計算器按照從存儲器檢索來的校正數據算術地處理初始數字值以算出控制參數的校正了的值。一個信號處理器按照控制參數的校正了的值處理音頻信號并且放大此處理過的音頻信號以發出按照控制參數的校正了的值聲學地修正過的卡拉OK演奏聲。
文檔編號G10K15/04GK1153368SQ9612038
公開日1997年7月2日 申請日期1996年10月23日 優先權日1995年10月23日
發明者永田祐一, 吉田祐生, 鈴木智 申請人:雅馬哈株式會社