專利名稱：共享頻道間參數(shù)的音調發(fā)生器設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能發(fā)生多音音調的音調發(fā)生器設備和有音調發(fā)生器設備的音響設備。
背景技術：
圖11顯示了傳統(tǒng)硬件音響設備的構成實例。圖11中，CPU(中央處理器)110給音調發(fā)生器硬件115供應包括諸如SMF(標準MIDI文件)數(shù)據(jù)、SMAF(合成音樂移動應用格式)數(shù)據(jù)等歌曲序列數(shù)據(jù)的音樂內容數(shù)據(jù)111。音調發(fā)生器硬件115設有音調發(fā)生器部件133和音序器132。音調發(fā)生器部件133包含多個音調發(fā)生組件且能產生定義多種語音(也稱為聲音頻道)的多個音調。音序器132解釋歌曲序列數(shù)據(jù)和在指定定時向音調發(fā)生器部件供應具體控制數(shù)據(jù)。音序器132包括硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換部件132a和時間管理部件132b。硬件指定控制數(shù)據(jù)將部件132a轉換SMF數(shù)據(jù)和SMAF數(shù)據(jù)轉換為指定給音調發(fā)生器部件133的控制數(shù)據(jù)?？刂茢?shù)據(jù)可以包括供應給上述多個音調發(fā)生組件的音調發(fā)生控制參數(shù)。時間管理部件132b根據(jù)控制數(shù)據(jù)中的時間管理信息控制音調的發(fā)生。
當有上述結構的硬件音響設備再現(xiàn)音調時，時間管理部件132b將數(shù)據(jù)輸出指令發(fā)給硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換部件132a。該指令用于表示包括在歌曲序列數(shù)據(jù)中的注釋事件和基于表示音調發(fā)生期的選通時間數(shù)據(jù)的定時之間的時間間隔的間隔數(shù)據(jù)。響應該指令，硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換部件132a向音調發(fā)生器部件133輸出轉換了的硬件指定控制數(shù)據(jù)。根據(jù)供應的硬件指定控制數(shù)據(jù)，上述音調發(fā)生組件在音調發(fā)生器部件133中經各輸出頻道產生各語音的音調。根據(jù)歌曲序列數(shù)據(jù)該操作再現(xiàn)音調圖12顯示了傳統(tǒng)音響設備的另一構成實例。圖12中的音響設備用CPU軟件處理代替上述硬件音響設備中的音調發(fā)生器硬件115的音序器132。
日本特許公開昭64-12399和昭63-42276公開了一種FM音調發(fā)生器，日本特許公開昭64-07399和平成07-56592公開了一種WT音調發(fā)生器。
與圖11的音調發(fā)生器部件133一樣，圖12中的音調發(fā)生器硬件215包括有多個音調發(fā)生組件的音調發(fā)生器部件233。CPU210執(zhí)行音序器程序以實現(xiàn)包括硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a和時間管理裝置210b的音序器功能裝置232。硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a將諸如SMF數(shù)據(jù)和SMAF數(shù)據(jù)的歌曲序列數(shù)據(jù)211轉換為指定給音調發(fā)生器硬件215的控制數(shù)據(jù)。時間管理裝置210b根據(jù)數(shù)據(jù)中的時間管理信息控制音調發(fā)生定時。歌曲序列數(shù)據(jù)包括一系列注釋事件信息和表示事件之間時間間隔的時間信息。硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a參考這種指定給音調發(fā)生器部件233的信息作為用于音調發(fā)生器部件233中音調發(fā)生組件的參數(shù)。根據(jù)歌曲序列數(shù)據(jù)211中的事件信息，硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a產生適于音調發(fā)生器部件233的硬件指定控制數(shù)據(jù)。硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a根據(jù)在時間管理裝置210b的控制下用時間信息確定的定時向音調發(fā)生器部件233輸出硬件指定控制數(shù)據(jù)。音調發(fā)生器部件233向音調發(fā)生器控制寄存器寫入CPU210發(fā)送的硬件指定控制數(shù)據(jù)，音調發(fā)生器控制寄存器存儲相應于每個音調發(fā)生組件的參數(shù)。根據(jù)音調發(fā)生器控制寄存器中的存儲內容，每個音調發(fā)生組件產生用于各語音的音調。
通常，當音調發(fā)生器有多種語音，且能同時產生多種音色時，這種音調發(fā)生器使用DVA(動態(tài)語音分配)系統(tǒng)，它將未使用的音調發(fā)生組件的空閑頻道分配給樂曲的特性部分。即，提供不固定的標準給音調發(fā)生組件，以產生其特性部分的音調。硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a使用音色表和語音分派表以將事件信息轉換為相應硬件指定控制數(shù)據(jù)。音色表存儲頻道和音色之間的對應關系。語音分派表存儲音調發(fā)生器部件233中音調發(fā)生組件(即，頻道)的使用情況。相應于事件信息，硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a參考這些表格以產生用于控制音調發(fā)生器部件233的硬件指定控制數(shù)據(jù)。硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a在由時間管理裝置210b指定的定時將硬件指定控制數(shù)據(jù)發(fā)送給音調發(fā)生器部件233。這里，硬件指定控制數(shù)據(jù)表示相應于每個音調發(fā)生組件的音調發(fā)生控制參數(shù)。音調發(fā)生器部件中的每個音調發(fā)生組件直接由硬件指定控制數(shù)據(jù)控制，以產生相應語音的音調。
考慮到如圖11所示的硬件音響設備，CPU110簡單地在再現(xiàn)歌曲和樂曲期間向音調發(fā)生器硬件115發(fā)送歌曲序列數(shù)據(jù)111，從而減少處理負荷。雖然由于音序器132響應音樂內容數(shù)據(jù)轉換和時間管理，音序器132結構復雜。音序器132需要大型電路，從而增加了成本。當開發(fā)了音樂內容數(shù)據(jù)的新格式時，很難確保該格式的兼容性。
圖12中的音響設備使用軟件提供音序器性能。雖然由于CPU210響應音樂內容數(shù)據(jù)轉換和時間管理，CPU210增大了處理負荷以再現(xiàn)歌曲。讓我們假設在特性部分中存在事件以改變給定頻道的音調的音量。產生控制數(shù)據(jù)并將其發(fā)送給所有的音調發(fā)生組件，它們產生用于該歌曲的特性部分的音調。CPU需要產生和發(fā)送許多用于音調發(fā)生器的控制數(shù)據(jù)。當CPU主要執(zhí)行諸如通信控制的其它極重要的處理時，已要求昂貴高速的CPU。
實用新型內容因而本實用新型的一個目的是提供音調發(fā)生器設備和音響設備，能遵守新格式的音樂內容數(shù)據(jù)，只要求用于控制音調發(fā)生器硬件的小軟件負荷和要控制的少量硬件，防止硬件量增多。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實用新型的音調發(fā)生器設備包括多個音調發(fā)生組件，它們定義多個頻道，以用平行方式產生多種音調；和寄存器，它分為第1區(qū)和第2區(qū)，用于在第1區(qū)中存儲分別提供給各頻道的各參數(shù)和在第2區(qū)中存儲公共提供給2個或2個以上頻道的公共參數(shù)，其中，所述音調發(fā)生組件構成為使用相應于頻道的單個參數(shù)和公共參數(shù)，該頻道由所述音調發(fā)生組件定義，以產生指定給該頻道的音調，且由單個參數(shù)和公共參數(shù)描述其特征。
而且，多個頻道分派給一組部件，使每個部件可以包括2個或2個以上頻道，以同時產生2種或2種以上的音調，寄存器存儲單個參數(shù)和相應于各部件的各公共參數(shù)，單個參數(shù)包括識別信息，識別分派有相應于單個參數(shù)的頻道的部件，音調發(fā)生組件從寄存器的第1區(qū)獲取單個參數(shù)，從寄存器的第2區(qū)獲取公共參數(shù)，公共參數(shù)相應于由包含在獲取的單個參數(shù)中的識別信息識別的部件。
根據(jù)本實用新型的音響設備構成為根據(jù)音樂序列數(shù)據(jù)從多個頻道產生音調。音響設備包括音序器，它處理音樂序列數(shù)據(jù)，以順序地提供參數(shù)，參數(shù)包括單個提供給每個頻道的單個參數(shù)和公共提供給2個或2個以上頻道的公共參數(shù)；多個音調發(fā)生組件，它們定義多個頻道，以平行方式產生經過該處的音調；和寄存器，它分為用于存儲音序器提供的單個參數(shù)的第1區(qū)和用于存儲音序器提供的公共參數(shù)的第2區(qū)，其中，所述音調發(fā)生組件構成為使用相應于所述音調發(fā)生組件定義的單個參數(shù)和公共參數(shù)，以產生指定給頻道的音調，由單獨參數(shù)和公共參數(shù)描述其特征。
根據(jù)本實用新型，提供了用于音調發(fā)生器設備的參數(shù)存儲部件(音調發(fā)生器控制寄存器)的音響設備。音調發(fā)生器控制寄存器通過將參數(shù)指定給每個音調發(fā)生組件的參數(shù)和音調發(fā)生組件共享的參數(shù)，而存儲用于音調發(fā)生組件的音調發(fā)生參數(shù)。音調發(fā)生組件構成為產生相應于指定給每個音調發(fā)生組件的參數(shù)和音調發(fā)生組件共享的參數(shù)的音調。音序器可以簡單地向音調發(fā)生器設備供應音調發(fā)生組件共享的參數(shù)，而不用將它們作為用于各音調發(fā)生組件的控制參數(shù)來供應。因此，音序器可以簡化從歌曲序列數(shù)據(jù)到包括供應給音調發(fā)生器設備的參數(shù)的控制數(shù)據(jù)的轉換。另外，音序器可以減少供應給音調發(fā)生器設備的控制參數(shù)的量。這可以減少音序器上的處理負荷。而且，能簡單地提供與新格式的兼容性，和限制音調發(fā)生器設備的硬件量的增加。
圖1顯示了根據(jù)本實用新型的音響設備應用于移動電話機時的實施例構成實例；圖2顯示了根據(jù)本實用新型的實施例的音響設備構成實例；圖3是音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)圖；圖4說明了事件信息；圖5顯示了FM音調發(fā)生器部件和WT音調發(fā)生器部件的內部構成；圖6顯示了音調發(fā)生器控制寄存器的構成實例；圖7說明了如何在音調發(fā)生器控制寄存器中產生音調；圖8(a)和8(b)說明了音色表和語音分派表；圖9描述了音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換的運算處理流程；圖10描述了接圖9的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換的運算處理流程；圖11顯示了傳統(tǒng)硬件音響設備的構成；和圖12顯示了有軟件音序器性能的傳統(tǒng)音響設備的構成。
具體實施方式
可能將根據(jù)本實用新型的使用音調發(fā)生器和音調發(fā)生器設備的音響設備應用于不同的裝置。下面，描述根據(jù)本實用新型的音響設備應用于攜帶式終端機(例如，移動電話機)的實施例。
圖1顯示了裝配有根據(jù)本實用新型的音響設備的移動電話機的構成實例。圖中，移動電話機1有天線25(通常是可收回的)且可經無線電與基站2連接。天線25連接到有調制/解調能力的通信部件13上。中央處理器(CPU)10起系統(tǒng)控制部件的作用，用于通過執(zhí)行電話功能程序控制移動電話機的運行。CPU10有定時器，表示運行期間的耗時或在給定間隔產生計時間斷。而且，CPU10執(zhí)行涉及音調發(fā)生的處理，諸如下文要描述的音樂數(shù)據(jù)轉換。RAM(隨機存取存儲器)11用于存儲經基站2連接的從下載中心等下載的音樂內容數(shù)據(jù)，或存儲從音樂內容數(shù)據(jù)轉換的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。RAM11也用作CPU10的工作區(qū)。ROM(只讀存儲器)12存儲諸如用于呼叫起始和結束的不同電話功能程序的不同程序、涉及由CPU10執(zhí)行的音調發(fā)生等的程序和諸如預置音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)等的不同數(shù)據(jù)。
通信部件13解調天線25收到的信號，調制要發(fā)射的另一信號，將該信號供應給天線25。語音處理部件(編碼器/解碼器)14解碼通信部件13中解調的接收信號并壓縮麥克風21輸入的語言信號。語音處理部件14高效地壓縮或解壓縮語音信號，并根據(jù)CELP(LPC激發(fā)代碼)或ADPCM(自適應差分脈碼調制)使用編碼器/解碼器。音調發(fā)生器硬件15使用接收機揚聲器22來發(fā)出來自語音處理部件14的接收信號的聲音。音調發(fā)生器硬件15可以通過再現(xiàn)轉換的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)產生用于有旋律的呼叫信號的音調和保持音。呼叫終端揚聲器23發(fā)出有旋律的呼叫信號的聲音。接收機揚聲器22發(fā)出混有接收信號的保持音的聲音。
接口(I/F)16用于從諸如個人計算機等的外部裝置20讀取音樂內容數(shù)據(jù)。輸入部件17是包括移動電話機1上數(shù)字按鈕“0”到“9”和不同按鈕的輸入裝置。顯示部件18顯示相應于數(shù)字按鈕等按鈕操作的電話功能和信息的菜單。振動器19通過用振動移動電話機1本體代替發(fā)出鈴聲來通知用戶來電。各個功能塊經總線24相互交換信息。
圖2是應用于上述移動電話機的根據(jù)本實用新型的音響設備的功能塊的圖。
如圖2所示，根據(jù)本實用新型的音響設備在CPU10中設有數(shù)據(jù)讀取/寫入控制器10a和音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b。這些裝置用軟件來實現(xiàn)。音調發(fā)生器硬件15包含音序器32和音調發(fā)生器塊33。即，根據(jù)本實用新型的音響設備通過使用由CPU10的軟件處理實現(xiàn)的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b提供了硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換，它是音序器功能的一部分。音調發(fā)生器硬件15中的音序器32響應音序器功能的時間管理。
音調發(fā)生器硬件15包含音調發(fā)生器塊33。音調發(fā)生器塊33包括存儲用于音調發(fā)生組件的參數(shù)的音調發(fā)生器控制寄存器34。音調發(fā)生器控制寄存器34有兩個區(qū)語音參數(shù)區(qū)34a和部件參數(shù)區(qū)34b。語音參數(shù)區(qū)34a存儲相應于每個音調發(fā)生組件的控制參數(shù)。部件參數(shù)區(qū)34b存儲用于控制相應于每個部件的音調的控制參數(shù)。根據(jù)本實用新型的音調發(fā)生器設備中的每個音調發(fā)生組件按存儲在語音參數(shù)區(qū)34a中的第1控制參數(shù)和存儲在部件參數(shù)區(qū)34b中的第2控制參數(shù)產生語音。
下面，詳細描述圖2所示的音響設備的構成和運行。該圖省略了接收機揚聲器22、呼叫終端揚聲器23和相關結構。圖中，在CPU10、音調發(fā)生器硬件15和RAM11之間經總線24交換數(shù)據(jù)。
圖2中，RAM11包含歌曲文件存儲區(qū)11a和音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)存儲區(qū)11b。歌曲文件存儲區(qū)11a存儲諸如SMF數(shù)據(jù)和SMAF數(shù)據(jù)的歌曲序列數(shù)據(jù)。音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)存儲區(qū)11b存儲用CPU10的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b從歌曲序列數(shù)據(jù)轉換的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。為了再現(xiàn)歌曲，RAM11存儲音色表11c和語音分派表11d。音色表11c存儲了演奏部分(用于SMF的MIDI頻道或SMAF的部分)和音色之間的相應關系。語音分派表11d管理音調發(fā)生器塊33中音調發(fā)生組件的使用情況。
當處理有了時間許可或發(fā)布再現(xiàn)音樂內容數(shù)據(jù)的指令時，CPU10從RAM11的歌曲文件存儲區(qū)11a讀取音樂內容數(shù)據(jù)。CPU10將音樂內容數(shù)據(jù)轉換為音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。然后，CPU10在RAM11的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)存儲區(qū)11中存儲轉換了的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。音樂內容數(shù)據(jù)按如下方式轉換為音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)讀取/寫入控制器10a順序從RAM11中的歌曲文件存儲區(qū)11a的開頭讀取要轉換的音樂內容數(shù)據(jù)。然后，數(shù)據(jù)讀取/寫入控制器10a將讀取的數(shù)據(jù)供應給音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b。音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b解釋供應的音樂內容數(shù)據(jù)并順序將其轉換為音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)讀取/寫入控制器10a順序將轉換了的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)寫入RAM11中的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)存儲區(qū)11b中。以這種方式，CPU10可以將音樂內容數(shù)據(jù)轉換為音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。在CPU10執(zhí)行數(shù)據(jù)轉換時可以再現(xiàn)音調。這種情況下，數(shù)據(jù)讀取/寫入控制器10a將轉換了的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)f寫入音調發(fā)生器硬件1中的FIFO(先入先出)緩沖器31中。
現(xiàn)在參考圖3，下面，描述音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b的數(shù)據(jù)轉換。SMF數(shù)據(jù)或SMAF數(shù)據(jù)包括一組以音樂序列為序的持續(xù)時間數(shù)據(jù)和事件數(shù)據(jù)。持續(xù)時間數(shù)據(jù)表示事件之間的時間間隔。圖3顯示了多組數(shù)據(jù)持續(xù)時間1和事件1、持續(xù)時間2和事件2、持續(xù)時間3和事件3等等。持續(xù)時間1表示先前事件和事件1之間的時間間隔。由于事件1是第1事件，持續(xù)時間1設為值0。持續(xù)時間2表示事件1和事件2之間的時間間隔，持續(xù)時間3表示事件2和事件3之間的時間間隔等等。以出現(xiàn)順序設置各組持續(xù)時間信息和事件信息，其中，持續(xù)時間信息表示事件之間時間間隔。
根據(jù)時間間隔信息(時間間隔1、時間間隔2等)，音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b產生用于每個持續(xù)時間信息的時間管理信息(定時器)。音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b也從事件信息(事件1、事件2等)產生相應于每個事件的音調發(fā)生器控制寄存器寫入數(shù)據(jù)。音調發(fā)生器控制寄存器寫入數(shù)據(jù)包括索引信息(索引)和控制數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))。索引信息表示音調發(fā)生器控制寄存器(應存儲相應于事件信息的控制數(shù)據(jù))的地址。結合這些數(shù)據(jù)條建立單條包數(shù)據(jù)。即，從一組持續(xù)時間信息和事件信息建立音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)，即單條包數(shù)據(jù)。
如上所述，音調發(fā)生器塊33中的音調發(fā)生器控制寄存器34分為語音參數(shù)區(qū)34a和部件參數(shù)區(qū)34b。語音參數(shù)區(qū)34a存儲為每個音調發(fā)生組件定義的音調發(fā)生控制參數(shù)。部件參數(shù)區(qū)34b存儲為每個樂曲演奏部件定義的參數(shù)。索引信息表示要寫入控制數(shù)據(jù)的音調發(fā)生器控制寄存器34的地址。索引信息用于向相應于音調發(fā)生組件的語音參數(shù)區(qū)34a中的控制參數(shù)存儲區(qū)寫入每個音調發(fā)生組件的控制參數(shù)。用于該部分的音調發(fā)生控制參數(shù)寫入相應于該部分的部件參數(shù)區(qū)34b中的存儲區(qū)。如下將詳細描述的那樣，當多個音調發(fā)生組件參數(shù)用于以各演奏部分的多個音調時，控制參數(shù)被寫入到部件參數(shù)區(qū)34b。以這種方式，控制參數(shù)可以供應給所有屬于該部件的音調發(fā)生組件。
圖4顯示了諸如SMF數(shù)據(jù)和SMAF數(shù)據(jù)的歌曲序列數(shù)據(jù)中包含的不同類型事件信息的實例。事件信息包括不同的控制改變事件，如指令開始或停止產生音調的鍵通/斷事件；程序改變數(shù)據(jù)事件，用于改變樂曲每個演奏部件的音色；部件音量改變事件，用于控制每個部分的音調；聲象移位電位(pan-pot)改變事件；顫音改變事件；定音轉向改變事件等。
如圖4所示，鍵通事件包括表示事件類型的塊(鍵通事件)；表示事件部件號為(#PRT)的塊；存儲表示間距的鍵盤編碼(KCD)的數(shù)據(jù)塊；和存儲表示密度的速率的數(shù)據(jù)塊。鍵斷事件包括表示事件類型的塊(鍵斷)；表示部分號為(#PRT)的塊；和存儲鍵盤編碼的數(shù)據(jù)塊。
控制改變事件包括部分音量改變事件；聲象移位電位改變事件；顫音改變事件；定音轉向改變事件等。如圖4所示，每個事件包括表示事件類型的信息；表示部件(#PRT)的信息；和表示值(改變量)的數(shù)據(jù)。
程序改變事件改變音色。這一事件包括表示事件類型的信息；表示部件的信息；包含表示目標音色的音色數(shù)的數(shù)據(jù)。程序改變事件用于重寫音色表。
當用于控制每個部分的音調的控制改變事件轉換為硬件指定控制數(shù)據(jù)時，根據(jù)圖12中已有技術的硬件指定控制數(shù)據(jù)轉換裝置210a指定一個或一個以上的音調發(fā)生組件，音調發(fā)生組件產生用于該事件指定部分的音調。為每個音調發(fā)生組件建立硬件指定控制數(shù)據(jù)。相反，本實用新型分別提供了音調發(fā)生器控制寄存器34中的語音參數(shù)區(qū)34a和部件參數(shù)區(qū)34b。相應于控制改變事件(部分音量改變事件、聲象移位電位改變事件、顫音改變事件、定音轉向改變事件等)獎勵控制參數(shù)，用于控制每個部分的音調。建立的控制參數(shù)正需要發(fā)射到部件參數(shù)區(qū)34b。因此，本實用新型可以簡化用于轉換音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)的處理和減少發(fā)射到音調發(fā)生器硬件15的控制數(shù)據(jù)量。
在再現(xiàn)音調期間，數(shù)據(jù)讀取/寫入控制器10a向音調發(fā)生器硬件15供應轉換了的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)(即，包數(shù)據(jù))。
如圖2所示，音調發(fā)生器硬件15有用于存儲CPU10供應的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)的FIFO緩沖器31。音序器32順序從FIFO緩沖器31讀取音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。FIFO緩沖器31用于在先入先出基礎上存儲指定量的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。首先讀取最先存儲的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。當從FIFO緩沖器31讀取音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)時，在FIFO緩沖器31中設給定的空閑區(qū)。這種情況下，F(xiàn)IFO緩沖器31向CPU10的數(shù)據(jù)讀取/寫入控制器10a發(fā)送FIFO數(shù)據(jù)請求信號e。該信號請求向FIFO緩沖器31傳送隨后的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)f。接下來，可能用有小容量的FIFO緩沖器31再現(xiàn)包括大量音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)的歌曲。
音調發(fā)生器硬件15中的音序器32有數(shù)據(jù)解碼電路32b。數(shù)據(jù)解碼電路32b將從FIFO緩沖器31讀取的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)包分為時間管理信息和音調發(fā)生器控制寄存器寫入數(shù)據(jù)。音調發(fā)生器控制寄存器寫入數(shù)據(jù)c包括所有信息(索引)和控制數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))。控制數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))是音調再現(xiàn)參數(shù)。該參數(shù)在寄存器寫入控制器32c的控制下寫入由索引信息(索引)指定地址的音調發(fā)生器塊33的音調發(fā)生器控制寄存器34中。當輸出寄存器寫入啟動信號d時，寄存器寫入控制器32c定時將控制數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))寫入音調發(fā)生器控制寄存器34。當持續(xù)時間值或時間管理信息中的選通時間值和計數(shù)器(計時器)32a中的值之間存在匹配時，定時輸出寄存器寫入啟動信號d。
音序器32中的計數(shù)器32a計數(shù)每個參考時間(例如，1ms)輸出的時鐘。當從CPU10向計數(shù)器供應音序器起動信號g時，起動計數(shù)操作。這時，音序器32起動音序器處理。計數(shù)器32a起動時鐘計數(shù)和向數(shù)據(jù)解碼電路32b供應數(shù)據(jù)解碼起動信號a。響應該信號，數(shù)據(jù)解碼電路32b從FIFO緩沖器31讀取音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)包，并提取時間管理信息(計時器)。提取的時間管理信息b被發(fā)送給計數(shù)器32a。當計數(shù)器32a的計數(shù)值達到時間管理信息b或時間管理信息b以上時，計數(shù)器32a向寄存器寫入控制器32c供應寄存器寫入啟動信號d。計數(shù)器32a將數(shù)據(jù)解碼電路32b中分解的控制數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))寫入索引信息(索引)指定的地址處的音調發(fā)生器控制寄存器34。接下來，音調發(fā)生器塊33根據(jù)控制數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))產生和輸出音調。當索引信息(索引)表示部件參數(shù)區(qū)34b中的地址時，該索引信息(索引)供應給所有屬于相應部分的音調發(fā)生組件。
數(shù)據(jù)解碼電路32b從FIFO緩沖器31讀取下一音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)包。
然后，數(shù)據(jù)解碼電路32b從下一音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)包分離下一時間管理信息和重復上述處理，從FIFO緩沖器31讀取下一音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)包。即，當計數(shù)器32a的值達到下一時間管理信息b或下一時間管理信息b以上時，計數(shù)器32a向寄存器寫入控制器32c供應寄存器寫入啟動信號。計數(shù)器將數(shù)據(jù)解碼電路32b中分離的下一音調發(fā)生器控制寄存器寫入數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù))寫入由索引信息(索引)指定的地址處的音調發(fā)生器控制寄存器34。接下來，音調發(fā)生器塊33根據(jù)下一音調發(fā)生器寄存器控制數(shù)據(jù)產生和輸出音調。然后，數(shù)據(jù)解碼電路32b從FIFO緩沖器31讀取下一音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。以這種方式，音調發(fā)生器塊33通過順序從FIFO緩沖器31讀取音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)再現(xiàn)音調。
如圖2所示，根據(jù)本實用新型實施例的音調發(fā)生器塊33設有音調發(fā)生器控制寄存器34；FM音調發(fā)生器部件35；波形儲存器音調發(fā)生器部件(WT音調發(fā)生器部件)36；音色存儲器37等。實例顯示了提供有FM音調發(fā)生器部件35和WT音調發(fā)生器部件36。然而，只可提供二者中的一個部分。同時可用的語音數(shù)(多音語音數(shù))不限于下述實例。
圖5顯示了設在音調發(fā)生器塊33中的FM音調發(fā)生器部件35和WT音調發(fā)生器部件36的主要結構。圖中的FM音調發(fā)生器部件35是能同時產生16中語音的多音FM音調發(fā)生器。如圖5所示，F(xiàn)M音調發(fā)生器部件35的音調發(fā)生組件或頻道與要同時產生的語音一樣多。WT音調發(fā)生器部件36是能同時產生8種語音的PCM或ADPCM波形表音調發(fā)生器且有8個音調發(fā)生頻道。FM音調發(fā)生器部件35和WT音調發(fā)生器部件36中的每個音調發(fā)生頻道都產生音調。放大器用相應于靜音、音量和部分音量的參數(shù)的系數(shù)乘以產生的音調。音調分為右和左立體聲道。分離的音調乘以相應于聲象移位電位參數(shù)的系數(shù)，然后，合成以輸出。音調發(fā)生器部件35和36輸出的右和左立體聲道轉換為D/A轉換器部件(未畫)中的模擬信號，從揚聲器(未畫)輸出。
圖6顯示了音調發(fā)生器控制寄存器34的構成實例。該實例中，語音參數(shù)區(qū)34a相應于音調發(fā)生器控制寄存器34中的地址#0到#143的144個詞(一個詞包括7個比特D0到D6)。語音參數(shù)區(qū)34a對每16個FM語音#0到#15和每8個WT語音#0到#7使用6個詞的數(shù)據(jù)。每個語音中的第1和第2個詞存儲表示分配給該語音的參數(shù)，即相應于該音色的音色數(shù)據(jù)的音色存儲器37中地址。第三個詞存儲表示為該語音定義的音量的5比特語音音量(VoVol)。第四個詞存儲F數(shù)(FNUM(H))的3個最高比特位和3比特的塊參數(shù)(BLOCK)。F數(shù)表示語音的一個八音度的頻率信息。塊參數(shù)指定發(fā)聲間隔的八音度。第五個詞存儲F數(shù)(FNUM(L))的7個最低比特位。第六個詞存儲1比特鍵通參數(shù)(鍵通)、1比特重置參數(shù)(RS)和4比特部分參數(shù)(#PRT)。鍵通參數(shù)設為“1”時表示鍵通狀態(tài)，設為“0”時表示鍵斷狀態(tài)。靜音參數(shù)用于音量設置，且在設為“1”時表示靜音狀態(tài)，設為“0”時表示通過狀態(tài)。當設為“1”時，重置參數(shù)表示封裝發(fā)生器的重置狀態(tài)，設為“0”時表示正常狀態(tài)。部分參數(shù)指定與該語音有關的部分參數(shù)數(shù)。上述語音參數(shù)均等地定義于FM和WT語音。
部件參數(shù)區(qū)34b的地址#144和#159存儲用于16個部分的5比特部分音量參數(shù)(Prtvol)。部分音量參數(shù)指定每個部分要設定的音量。
部件參數(shù)區(qū)34b的地址#160到#175存儲用于16個部分的5比特聲象移位電位參數(shù)(Panpot)。每部分用一個詞。聲象移位電位參數(shù)指定每個部分要設定的右、左平衡。
部件參數(shù)區(qū)34b的地址#176到#191存儲用于16個部分的3比特顫音調制參數(shù)(XVB)。每部分用一個詞。顫音調制參數(shù)表示每個部分要設定的顫音調制改變。
部件參數(shù)區(qū)34b的地址#192到#223存儲用于16個部分的定音轉向參數(shù)(BEND)。每部分用兩個詞。定音轉向參數(shù)為每個部分指定多個發(fā)聲頻率。第1個詞存儲其片斷部分的多個或3個最高級比特位(FRAC(H))的2比特整數(shù)部分(INT)。第2個詞存儲片斷部分的6個最高級比特位(FRAC(L))。
參考圖7，下面，描述FM音調發(fā)生器部件35或WT音調發(fā)生器部件36中的音調發(fā)生頻道如何通過使用音調發(fā)生器控制寄存器34(語音參數(shù)區(qū)34a和部件參數(shù)區(qū)34b)和音調發(fā)生器塊33中的音色存儲器37產生音調。
圖7中，參考數(shù)字37指包括ROM(用于預置音色)和RAM之一或全部的音色存儲器。音色存儲器37存儲每個音色的音色數(shù)據(jù)。音色數(shù)據(jù)指定于每個音色且包括波形參數(shù)和其它數(shù)據(jù)。波形參數(shù)指定音調波形。對于FM音調發(fā)生器，波形參數(shù)指定FM操作算法。對于WT音調發(fā)生器，波形參數(shù)包括起動地址、環(huán)路起動地址和音色波形數(shù)據(jù)的終止地址。其它數(shù)據(jù)包括封裝參數(shù)，用于指定沖擊率、衰減率、支持電平、釋放速度等；調制參數(shù)，用于指定顫音或震音的沉度或速度；效果參數(shù)，用于指定混響、合唱、變奏等。
這里，假設將給定FM音色分配給部分#1和將該部分音色的發(fā)生分配給FM音調發(fā)生器中的兩個音調發(fā)生組件FM0和FM15。
如圖7所示，從音調發(fā)生器控制寄存器34的語音參數(shù)區(qū)34a的相應存儲位置給音調發(fā)生頻道FM0和FM15供應鍵通(KeyOn)、鎖存(Block)、F數(shù)(Fnum)和重置(RST)參數(shù)。而且，給音調發(fā)生頻道供應從語音地址(VoiceAdr)指定的地址處的音色存儲器37讀取的音色數(shù)據(jù)。也供應用于由部件參數(shù)區(qū)34b中的部分數(shù)(#PRT)參數(shù)參考的性能部分的定音轉向參數(shù)(BEND)和顫音參數(shù)(XVB)。當鍵通設為1時，每個音調發(fā)生頻道產生有相應于從音色存儲器37讀取的音色數(shù)據(jù)的音色和有由Block和Fnum參數(shù)指定的定音的音調。音調發(fā)生頻道FM0和FM15都供應有相同的定音轉向(BEND)和顫音(XVB)參數(shù)，并輸出相應于參數(shù)的音調。在音調發(fā)生頻道FM0和FM15都輸出音調之后，放大器將該音調乘以相應于存儲在語音參數(shù)區(qū)34a的相應靜音和VoVol位置中的靜音和VoVol參數(shù)的系數(shù)。音調還乘以存儲在部件參數(shù)區(qū)34b中的部分音量(Prtvol)參數(shù)。該參數(shù)對音調發(fā)生頻道FM0和FM15都通用。音調分為右和左立體聲道。然后，每個立體聲道乘以相應于存儲在部分參數(shù)區(qū)中的聲(Pan)參數(shù)的系數(shù)。
如上所述，根據(jù)本實用新型的音調發(fā)生器設備為音調發(fā)生器控制寄存器34分別提供了語音參數(shù)區(qū)34a和部件參數(shù)區(qū)34b。語音參數(shù)區(qū)34a存儲語音所屬的部分數(shù)。部分數(shù)用于定位部件參數(shù)區(qū)34b。部件參數(shù)區(qū)34b向屬于給定部分的每個語音(音調發(fā)生頻道)供應公共參數(shù)。因此，CPU10不須按部分公共的參數(shù)為每個語音建立音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。可能減少要寫入音調發(fā)生器控制寄存器34的數(shù)據(jù)量。
下面，描述音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b如何從輸入SMF數(shù)據(jù)和SMAF數(shù)據(jù)的歌曲序列數(shù)據(jù)建立音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在，參考圖8(a)和8(b)，描述音色表和語音分派表。音色表存儲根據(jù)DVA系統(tǒng)存儲每個部分和要用于產生音調的音色之間的相應關系。語音分派表管理音調發(fā)生器塊中音調發(fā)生頻道(語音)的使用情況。
圖8(a)顯示了音色表11c的構成。該音色表在音調再現(xiàn)期間設在RAM11中。音色表存儲用于相應于每個部分的音色數(shù)和音色數(shù)據(jù)的音色存儲器37中的存儲地址(Voice Adr)。這里，假設相應于音色數(shù)預定FM或WT音色。程序改變事件重寫音色表。
圖8(b)顯示了語音分派表11d的構成。語音分派表也在音調再現(xiàn)期間設在RAM11中。如圖所示，語音分派表11d存儲用于每個語音的數(shù)據(jù)(音調發(fā)生頻道)，即，表示語音是否發(fā)聲(鍵通狀態(tài))的信息、鍵通狀態(tài)期間的鍵盤編碼(間距)、用于分派的語音的部分數(shù)和用于一些截斷(例如，從鍵通/斷狀態(tài)的耗時)等。當鍵通事件發(fā)生時，參考語音分派表11d分派未用的空閑頻道。
參考圖9和10，下面，描述CPU10中音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b的操作處理流程。下面要描述的處理從包括在歌曲文件中的一組持續(xù)時間信息和事件信息產生一個音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)包。通過對歌曲數(shù)據(jù)文件中所有組的持續(xù)時間信息和事件信息重復處理，就可能獲得相應于歌曲數(shù)據(jù)文件的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)。
首先在S1，從歌曲文件讀取持續(xù)時間信息。根據(jù)該信息，該處理產生用于音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)的時間管理信息。
然后，獲得事件信息(S2)。確定事件信息是否是鍵通事件(S3)。當檢測到鍵通事件時根據(jù)包括在鍵通事件中的部分數(shù)(prt#)參考音色表。確定分配給該部分的音色是使用FM音調發(fā)生器35的FM音色還是WT音調發(fā)生器36產生的WT音色。而且，獲得語音地址(Voice adr)(S4)。
參考語音分派表11d檢測用于識別音色的未用語音(鍵通區(qū)包含0)和確定語音數(shù)(音調發(fā)生頻道)以分配音調發(fā)生(S5和S6或S7)。在這一點上，根據(jù)確定語音數(shù)確定索引信息(索引)。如圖中所示，索引信息加到時間管理信息上。
在步驟S8，該處理更新用于語音分派表11d中確定的語音的區(qū)域。即，該處理在鍵通塊中寫入1，在鍵盤編碼塊(KCD)中寫入鍵盤編碼，在用于相應于語音分派表11d中的語音的條目的部分數(shù)塊(prt)中寫入部分數(shù)。
這樣，就可能將步驟S4獲得的語音的語音地址(Voice adr)加到時間管理信息(定時器)和索引(Index)(S9)上。
然后，該處理根據(jù)包括在鍵通事件中的速率信息確定語音音量(VoVol)(S10)。該處理根據(jù)鍵盤編碼信息(KCD)確定塊信息(Block)和F數(shù)(Fnum)(S11)，并將這些條信息加到包中。該處理加上KeyOn＝1和部分數(shù)(prt)(S12)，完成鍵通包，并將該包保存在RAM11的音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)存儲區(qū)11b中。當獲得的事件信息表示鍵斷事件(S14為YES)時，該處理參考步驟S15的語音分派表11d確定用于停用音調發(fā)生的語音數(shù)。這意味著檢測響應包括在鍵斷事件中的部分的發(fā)聲的語音。這樣，語音索引可以加到時間管理信息上。在S16更新語音分派表11d壹(設該語音KeyOn＝0)。然后，該處理將KeyOn＝0加到包上(S17)，并保存完成的鍵斷包(S18)。
當獲得的事件信息表示部分量改變事件(S19為YES)時，該處理獲得相應于包括在該事件中的部分數(shù)的索引信息(S20)。索引表示用于相應于部件參數(shù)區(qū)34b中部分量的該區(qū)域中部分數(shù)的地址(圖7中#144到#159中的一個)。以這種方式，索引信息(索引)可以被加到包上。
該處理根據(jù)包括在部分量改變事件中的數(shù)據(jù)值確定部分量值(Prtvol)。該處理將該值加到包上(S21)，并如上所述將完成的包保存在RAM11中。
諸如聲象移位電位改變事件的控制改變事件、顫音改變事件和間距改變事件對屬于相同部分的所有語音都有影響。對于這些控制改變事件，也可能產生由部件參數(shù)區(qū)34b中的地址索引的包(S23)。音色表11c只須為控制改變事件而更新。
布局上述處理，可能產生用于一組持續(xù)時間信息和事件信息的包。如果，對所有組的持續(xù)時間信息和事件信息執(zhí)行該處理，就可能完成目標歌曲的硬件控制數(shù)據(jù)。
上述描述中，音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù)轉換裝置10b從一組持續(xù)時間信息和事件信息建立一個包，它包括時間管理信息；索引信息；和控制數(shù)據(jù)。本實用新型不限于此。最好可以建立相應于多組持續(xù)時間信息和事件信息的包。即，一個包可以包含多條時間管理信息、索引信息和控制數(shù)據(jù)。這種情況下，該包可以前綴有標題，表示包含在包中的數(shù)據(jù)條數(shù)或包長。
根據(jù)本實用新型的音調發(fā)生器設備和音響設備不僅可以應用于移動電話機，而且可以應用于能產生音調的便攜式信息設備、便攜式個人計算機等。
如上所述根據(jù)本實用新型，音調發(fā)生器塊33包括存儲用于音調發(fā)生頻道的音調發(fā)生控制參數(shù)的音調發(fā)生器控制寄存器34。音調發(fā)生器控制寄存器34分別設有語音參數(shù)區(qū)34a和部件參數(shù)區(qū)34b。語音參數(shù)區(qū)34a存儲用于每個音調發(fā)生頻道的控制參數(shù)。部件參數(shù)區(qū)34b存儲用于每個部分的控制參數(shù)。每個音調發(fā)生組件構成為根據(jù)存儲在區(qū)34a和區(qū)34b中的控制參數(shù)產生音調。因此，當控制改變事件對所有屬于相同部分的語音有影響時，可以向音調發(fā)生器塊供應控制改變事件作為屬于一個部分的多個頻道共享的控制參數(shù)。這種情況下，控制改變事件不必單個轉換為用于每個音調發(fā)生組件的控制參數(shù)(音調發(fā)生器硬件控制數(shù)據(jù))。因此，可以減少處理負荷。
由于該軟件用于轉換處理，就可能容易地提供與新格式歌曲序列數(shù)據(jù)的兼容性。
另外，音調發(fā)生器硬件15中的音序器32只須響應時間管理，從而減少了所須硬件的量。
權利要求1.一種音調發(fā)生器設備，包括多個音調發(fā)生組件，它定義多個頻道，以用平行方式產生多種音調；和寄存器，它分為第1區(qū)和第2區(qū)，用于在第1區(qū)中存儲分別提供給各頻道的各參數(shù)和在第2區(qū)中存儲公共提供給2個或2個以上頻道的公共參數(shù)，其中，所述音調發(fā)生組件構成為使用相應于頻道的單個參數(shù)和公共參數(shù)，該頻道由所述音調發(fā)生組件定義以產生指定給該頻道的音調且由單個參數(shù)和公共參數(shù)描述其特征。
2.根據(jù)權利要求1的音調發(fā)生器設備，其特征是，多個頻道分派給一組部分，使每個部分可以包括2個或2個以上頻道以同時產生2種或2種以上的音調，寄存器存儲單個參數(shù)和相應于各部分的各公共參數(shù)，單個參數(shù)包括識別信息，識別分派有相應于單個參數(shù)的頻道的部分，音調發(fā)生組件從寄存器的第1區(qū)獲取單個參數(shù)，從寄存器的第2區(qū)獲取公共參數(shù)，公共參數(shù)相應于由包含在獲取的單個參數(shù)中的識別信息識別的部分。
3.根據(jù)權利要求1的音調發(fā)生器設備，其特征是，多個音調發(fā)生組件包括有多種聲音的FM音調發(fā)生器。
4.根據(jù)權利要求1的音調發(fā)生器設備，其特征是，多個音調發(fā)生組件包括PCM或ADPCM波形表音調發(fā)生器。
5.根據(jù)權利要求1的音調發(fā)生器設備，它安裝在由用戶攜帶的有用戶操作的用于接收和發(fā)送信息的通信塊的便攜式終端發(fā)備中，所以，多個音調發(fā)生器產生多個與通信塊關聯(lián)的音調。
6.根據(jù)權利要求5的音調發(fā)生器設備，其特征是，便攜式終端設備包括移動電話機。
7.一種音樂設備，根據(jù)音樂序列數(shù)據(jù)從多個頻道產生音調，包括音序器，處理音樂序列數(shù)據(jù)，以順序提供參數(shù)，參數(shù)包括單個提供給每個頻道的單個參數(shù)和公共提供給2個或2個以上頻道的公共參數(shù)；多個音調發(fā)生組件，定義多個頻道以經其以平行方式產生音調；和寄存器，分為用于存儲音序器提供的單個參數(shù)的第1區(qū)和用于存儲音序器提供的公共參數(shù)的第2區(qū)，其中，所述音調發(fā)生組件構成為使用相應于所述音調發(fā)生組件定義的單個參數(shù)和公共參數(shù)，以產生指定給頻道的音調，由單獨參數(shù)和公共參數(shù)描述其特征。
8.根據(jù)權利要求7的音樂設備，還包括分派部件，根據(jù)代表樂曲的樂曲序列數(shù)據(jù)把多個頻道分派給樂曲的一組性能部件，使每個性能部件可包含一個以上的頻道，其中，當分派部件給一個性能部件分派兩個以上頻道時，音序器運行以給每個頻道單獨供給為其單獨設置的參數(shù)和分派給所述一個性能部件的兩個以上頻道公共設置的公用參數(shù)。
專利摘要音樂設備根據(jù)序列數(shù)據(jù)從多個頻道產生樂曲的一組性能部件中配置的多種音調。音調發(fā)生器有相應于多個頻道的多個音調發(fā)生組件，以平行方式產生音調。分派部件將多個頻道分派給可以包括一個以上頻道的一組性能部件。音序器處理序列數(shù)據(jù)，以順序提供音調發(fā)生組件中使用的參數(shù)，當分派部件將兩個以上的頻道分派給一個性能部件時，運行音序器以向分派給所述一個性能部件的每個頻道提供單獨設置的第1參數(shù)，和向分派給所述一個性能部件的所述兩個以上頻道提供公共設置的第2參數(shù)。寄存器分為存儲音序器提供的第1參數(shù)的第1區(qū)和存儲音序器提供的第2參數(shù)的第2區(qū)。每個音調發(fā)生組件使用設給相應頻道的存儲描述其特征的第1參數(shù)和第2參數(shù)。
文檔編號G10H1/00GK2552132SQ0223861
公開日2003年5月21日 申請日期2002年6月14日 優(yōu)先權日2001年6月15日
發(fā)明者向嶋祐弘 申請人:雅馬哈株式會社