CN100489963C - 应用于可变式负载数字信号处理器的声音合成器 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种音乐播放处理装置，用于在一无线通讯装置中播放一音乐档案以及决定该音乐档案中多个音符的播放次序，该音乐播放处理装置包含：一分析模块，用以接收该音乐档案，以及分析所述音符中每一音符相对应的一波形，进而获得每一音符的多个排序参数；一排序模块，用以根据每一音符的所述排序参数，排定所述音符播放时的一播放次序；以及一播放模块，设定有一临界时间，用以根据该播放次序，仅播放在该临界时间前得以播放完成的音符。藉由本发明的音乐播放处理装置，将可减少所需执行的音符指令及让数字信号处理器使用较少存储器去执行波形表合成运算，并使得所表现出的音乐效果尽量趋向完美。

Description

应用于可变式负载数字信号处理器的声音合成器

技术领域

本发明涉及一种音乐播放处理装置，特别涉及用于无线通讯装置的音乐播放处理装置。

背景技术

多媒体短讯服务(Multimedia Message Service，MMS)顾名思义是可以传送多媒体内容的短讯，包括各式各样的彩色图片、动画卡通及声音(包括一般铃声、和弦铃声、一段声音，甚至是一段自己用手机录的语音，视不同手机支持程度而定)，如果网路传输速度许可，甚至可以传送影音短片，而传统的移动短讯服务(Short Message Service，SMS)只能传送较少的文字与基本的图形。

随着技术的进步，多媒体短讯服务已渐渐使用于现今的通讯系统中，使得所传送的短讯更活泼，内容更丰富，但相对而言，此意指需要效能更强大的装置及技术来执行，多媒体的波形表合成技术(Wavetable Synthesis)即是其中之一，该技术是一种电子合成技术，藉着对乐器声音取样，将其数字化烧录在合成芯片上(也有储存成磁碟档案)的声音模拟方法。由于是一段短波形被记载下来，要重新发出声音必须靠音效卡上的微处理器(Micro Processor)来产生循环(loops)，重复(repeats)等。

由于多媒体数据的多元性。现今的系统架构在执行上仍有许多的限制因素存在，尤其针对微控制器(Micro Controller Unit，MCU)和数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)而言。微控制器包含电脑的主要架构，即CPU、存储器、输出/输入单元，就架构上看来，如同一台阳春型电脑，用以专注于执行控制功能；数字信号处理器是指能高速处理数字式信号的处理器，用作数字信号的演算并具有即时且快速的计算功能。因此当大量数据传入时，微控制器将没有足够的速度且数字信号处理器将缺乏足够的存储器去执行指令，致使处理能力产生极大的负担。一般而言，当数字信号处理器同时接到许多任务(task)时，会依据优先等级的高低去执行，具有高优先等级的任务将被优先处理，而音乐档案的优先等级却是最低的。手机的数字信号处理器的负载是随时不同的，假使波形表合成技术被设计只能使用数字信号处理器所剩余的处理能力来执行，其表现出的效果将不可能太好，假如剩余的处理能力不足，那结果将非常糟。

现存的技术在处理上述问题上，是利用不断的提高微控制器和数字信号处理器的处理速度及能力，来应付愈来愈复杂的多媒体信息，但在手机日渐小型化的趋势下，技术的突破已日渐困难，且成本愈来愈高。本发明提出一种音乐播放处理装置，用以改善数字信号处理器在执行波形表合成运算时的执行效能，使波形表合成技术能充分利用数字信号处理器所剩余的处理能力，避免导入太多的杂音，减少所需执行的音符指令及让数字信号处理器使用较少存储器去执行合成运算，并使得所表现出的音乐效果尽量趋向完美。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于无线通讯装置的音乐播放处理装置，以解决已知技术中存在的问题

本发明是一种音乐播放处理装置，藉由将所播放音乐档案的每一音符分析排序，决定出每一音符的播放次序，在数字信号处理器先行处理优先等级较高的任务后，在剩余的有限处理能力下，避免导入太多的杂音，减少所需执行的音符指令及让数字信号处理器使用较少存储器去执行合成运算，并使得所表现出的音乐效果尽量趋向完美。

本发明的音乐播放处理装置，用于在一无线通讯装置中播放一音乐档案以及决定该音乐档案中多个音符的播放次序，该音乐播放处理装置包含：一分析模块，用以接收该音乐档案，以及分析所述音符中每一音符相对应的一波形，进而获得每一音符的多个排序参数；一排序模块，用以根据每一音符的所述排序参数，排定所述音符播放时的一播放次序；以及一播放模块，设定有一临界时间，用以根据该播放次序，仅播放在该临界时间前得以播放完成的音符。

附图说明

图1是本发明音乐播放处理装置的示意图。

图2是本发明应用的波封波形图。

图3是本发明第一具体实施例的音符播放示意图。

图4是本发明第二具体实施例的音符播放示意图。

图5是本发明执行方法的流程图。

图式标号说明

10：音乐播放处理装置          12：分析模块

14：排序模块                  16：播放模块

18：排序参数                  20：播放次序

22：波封                      24：起音

26：衰减                      28：延迟

30：释音

具体实施方式

本发明的优点与精神可以藉由以下结合附图对本发明的描述得到进一步的了解。

请参阅图1，图1是本发明音乐播放处理装置10的示意图。本发明的音乐播放处理装置10是用于无线通讯装置中播放音乐档案以及决定音乐档案中多个音符的播放次序，包含一分析模块12、一排序模块14及一播放模块16。分析模块12是用以接收音乐档案，以及分析该音乐档案中每一音符相对应的波形，进而获得每一音符的多个排序参数18；排序模块14是根据每一音符的排序参数18，排定该音符播放时的一播放次序20；播放模块16是根据播放次序20，播放所述音符，其中播放模块16设定有一临界时间，播放模块16根据播放次序20，仅播放在该临界时间前得以播放完成的音符。整体而言，音乐档案由分析模块12接收后，分析模块12分析该音乐档案中每一音符相对应的波形，针对每一音符产生排序参数18，排序参数18被排序模块14接收后，排序模块14将根据每一音符的排序参数18，排定该音符播放时的播放次序20，播放次序20被播放模块16接收后，播放模块16将根据播放次序20，播放相对应的音符。

请参阅图1及图2，图2是本发明应用的波封22波形图。波封22是用以描绘音色波形的大致轮廓，以表示出音色在音量变化上的特性，一个波封22可用四种参数来描述，分别是起音(Attack)24、衰减(Decay)26、延持(Sustain)28与释音(Release)30，这四者也是一般称的“ADSR”，由于波封22是用来描述一种音色在弹下到放开之间的音量变化，因此也称为：可随时间变化的音量(Time Variable Amplitude，TVA)。分析模块12所产生的排序参数18是选自起音24部分、衰减26部分、延持28部分、释音30部分以及每一音符相对应的振幅，五部分中至少一个所组成的群组，排序模块12再根据排序参数18，排定音符播放时的播放次序20，经由播放模块16播出。

请参阅图3，图3是本发明第一具体实施例的音符播放示意图。排序模块14是根据音符中每一音符相对应的起音24部分出现的先后顺序为排序参数18，排定播放次序20。在第一具体实施例中，先进行每一音符的起音24部分排序，完成后，再依序进行每一音符的衰减26、延持28、释音30部分排序。图中Attack(1)、Attack(2)、...、Attack(i-1)，是表示在起音24的时间区间中，起音24的波封22大小，其值愈大者，该相对应音符的优先顺序愈高，以此类推，Decay(i)、Decay(i+1)、...，是表示在衰减26的时间区间中，衰减的波封22大小，Sustain(j)、Sustain(j+1)、...是表示在延持28的时间区间中，延持28的波封大小，Release(n)、Release(n+1)、...是表示在释音30的时间区间中，释音30的波封大小。在排序完成后，依优先顺序播放相对应的音符。

请参阅图4，图4是本发明第二具体实施例的音符播放示意图。排序模块14是将音符中每一音符相对应的起音24部分乘以每一音符的振幅，而获得每一音符相对应的排序参数18，接着根据排序参数18的大小顺序，排定播放次序20。在第二具体实施例中，先进行每一音符相对应的起音24部分乘以每一音符的振幅的排序，相乘后所得乘积值愈大，该相对应音符的优先顺序愈高，完成后，再依序进行每一音符相对应的衰减26部分乘以每一音符的振幅、每一音符相对应的延持28部分乘以每一音符的振幅、每一音符相对应的释音30部分乘以每一音符的振幅的排序。图4的表示方式如图3，其中Amp(1)、Amp(2)、...，是代表相对应音符的振幅。

请参阅图5，图5是本发明执行方法的流程图。综上所述，本发明的执行方法包含下列步骤：

步骤S32：开始，接收音乐档案。

步骤S34：重置计时器(timer)，计时开始。

步骤S36：分析音乐档案，排定该音乐档案中每一音符的优先等级。

步骤S38：执行波形表合成。

步骤S40：检查所有音符是否执行完毕，若是，则进行步骤S42；若否，则进行步骤S44。

步骤S42：重置计时器，计时结束，重复步骤S32。

步骤S44：判断计时器是否已通过临界时间，若是，则进行步骤S46；若否，则进行步骤S50。

步骤S46：放弃执行优先等级较低的音符。

步骤S48：重置计时器，计时结束。

步骤S50：计时器继续计数时间，音乐播放处理装置继续处理尚未执行的音符，重复步骤S38。

在另一实施例中(图未显示)，步骤S46中所放弃的优先等级较差的音符，可于下次整个流程重新开始时，进行执行。

已知技术的音乐播放处理装置，在处理音乐档案时，会将该音乐档案中每一音符的完整波封，即起音、衰减、延持与释音四部分依序处理，用以播放出完整的音乐音符，虽然此方法将产生完整的音乐，但假使该音乐为一混合音符的音乐(例如同时包含笛声、鼓声、钢琴声、小提琴声...)，其复杂度将需要微控制器及数字信号处理器大量的处理能力，且由于音乐档案的优先等级是最低的，往往音乐在播放时会被打断或根本无法播放。本发明的音乐播放处理装置，将充分利用数字信号处理器所剩余的处理能力，避免导入太多的杂音，减少所需执行的音符指令及让数字信号处理器使用较少存储器去执行合成运算，并使得所表现出的音乐效果尽量趋向完美。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚地描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的范畴内。

Claims (18)

1.一种音乐播放处理装置，用于在一无线通讯装置中播放一音乐档案以及决定该音乐档案中多个音符的播放次序，该音乐播放处理装置包含：

一分析模块，用以接收该音乐档案，以及分析所述音符中每一音符相对应的一波形，进而获得每一音符的多个排序参数；

一排序模块，用以根据每一音符的所述排序参数，排定所述音符播放时的一播放次序；以及

一播放模块，设定有一临界时间，用以根据该播放次序，仅播放在该临界时间前得以播放完成的音符。

2.如权利要求1所述的音乐播放处理装置，其中所述音符中每一音符具有相对应的一振幅。

3.如权利要求2所述的音乐播放处理装置，其中该波封包含一起音部分、一衰减部分、一延持部分以及一释音部分。

4.如权利要求3所述的音乐播放处理装置，其中所述排序参数选自由该起音部分、该衰减部分、该延持部分、该释音部分以及该振幅所组成的群组当中至少一排序参数。

5.如权利要求4所述的音乐播放处理装置，其中该排序模块根据所述音符中每一音符相对应的起音部分出现的先后顺序，排定该播放次序。

6.如权利要求4所述的音乐播放处理装置，其中该排序模块将所述音符中每一音符相对应的起音部分乘以每一音符的振幅，而获得每一音符相对应的排序值，接着根据所述排序值的大小顺序，排定该播放次序。

7.一种音符排序系统，用以当一无线通讯装置中一处理器在播放一音乐档案时，决定该音乐档案中多个音符的播放次序，该排序系统包含：

一分析模块，用以接收该音乐档案，以及分析所述音符中每一音符相对应的一波形，进而获得每一音符的多个排序参数；以及

一排序模块，用以根据每一音符的所述排序参数，排定所述音符播放时的一播放次序。

8 如权利要求7所述的音符排序系统，其中所述音符中每一音符具有相对应的一振幅。

9.如权利要求8所述的音符排序系统，其中该波封包含一起音部分、一衰减部分、一延持部分以及一释音部分。

10.如权利要求9所述的音符排序系统，其中所述排序参数选自由该起音部分、该衰减部分、该延持部分、该释音部分以及该振幅所组成的群组当中至少一排序参数。

11.如权利要求10所述的音符排序系统，其中该排序模块根据所述音符中每一音符相对应的起音部分出现的先后顺序，排定该播放次序。

12.如权利要求10所述的音符排序系统，其中该排序模块将所述音符中每一音符相对应的起音部分乘以每一音符的振幅，而获得每一音符相对应的排序值，接着根据所述排序值的大小顺序，排定该播放次序。

13.一种音乐播放处理方法，用以在一无线通讯装置中播放一音乐档案以及决定该音乐档案中多个音符的播放次序，该音乐播放处理方法包含：

接收该音乐档案；

分析所述音符中每一音符相对应的一波形，进而获得每一音符的多个排序参数；

根据每一音符的所述排序参数，排定所述音符播放时的一播放次序；以及

设定有一临界时间，该无线通讯装置根据该播放排序，仅播放在该临界时间前得以播放完成的音符。

14.如权利要求13所述的音乐播放处理方法，其中所述音符中每一音符具有相对应的一振幅。

15.如权利要求14所述的音乐播放处理方法，其中该波封包含一起音部分、一衰减部分、一延持部分以及一释音部分。

16.如权利要求15所述的音乐播放处理方法，其中所述排序参数选自由该起音部分、该衰减部分、该延持部分、该释音部分以及该振幅所组成的群组当中至少一排序参数。

17.如权利要求16所述的音乐播放处理方法，其中该播放次序是根据所述音符中每一音符相对应的起音部分出现的先后顺序加以排定。

18.如权利要求16所述的音乐播放处理方法，其中该播放次序是通过将所述音符中每一音符相对应的起音部分乘以每一音符的振幅，而获得每一音符相对应的排序值，接着根据所述排序值的大小顺序加以排定。

Images