CN101751963B - 鉴别调制技术的鉴别器、信号解调器、乐器以及鉴别方法 - Google Patents

Abstract

提供了鉴别调制技术的鉴别器、信号解调器、乐器以及鉴别方法。信号解调器(16b)包括：鉴别调制技术的鉴别器(20h)，载波信号通过该调制技术被调制成准音频信号(Sg’(t))；以及解调模块(20i)，采用与已鉴别出的调制技术相对应的技术，从所述准音频信号(Sg’(t))再生连续数据流。鉴别器(20h)包括：采样电路(110a)，用于在载波信号的每个周期(T)期间从准音频信号(Sg’(t))中提取样值组；积分器(110)，用于计算每个样值组的积分值(Sf(t))；比较器(120)，用于比较积分值(Sf(t))与零值邻域的阈值(k)，以确定具有小于阈值(k)的积分值(Sf(t))的样值组；以及确定器(130)，用于测量两个调制周期的组之间的时间周期，并在该时间周期等于调制周期(2T)时鉴别16DPSK。

Description

鉴别调制技术的鉴别器、信号解调器、乐器以及鉴别方法

技术领域

本发明涉及调制信号鉴别技术，更确切地说，涉及用于鉴别调制输入信号的调制技术的信号鉴别器、配备了所述信号鉴别器的信号解调系统、被提供有所述信号解调系统的自动演奏乐器、以及在信号解调器中所采用的方法。

背景技术

MIDI(乐器数字接口)协议对音乐演奏者和音乐创作者来说是流行的。当音乐演奏者演奏配备有MIDI码生成器的键盘乐器时，键的运动根据MIDI协议而被转换为音乐数据码，且所述音乐数据码被提供给电子音调生成器。该电子音调生成器具有波形存储器，且波形数据从波形存储器中被读出，用于产生音频信号。该音频信号被提供给音响系统，并通过该音响系统从所述音频信号生成电子音调。如果所述键盘乐器具有记录系统，则所述音乐数据码被传输到该记录系统，并作为MIDI音乐数据文件被存储在合适的信息存储介质中。在这个例子中，音乐数据码以它们的原始比特串的形式被存储在MIDI音乐数据文件中。换言之，所述音乐数据码没有受到任何信号调制。

另一个记录和再生系统对本领域技术人员来说是公知的。现有技术的记录和再生系统包括记录部件和再生部件，且记录部件包括转换模块、调制模块和记录模块，并且，这些模块如下运作。

当音乐演奏者在乐器上演奏乐曲时，在MIDI码生成器中异步地产生音乐数据码，且所述音乐数据码被提供给记录部件。在异步产生的音乐数据码之间产生时间间隔。转换模块用一个或多个同步的半字节码(nibble code)来补足所述时间间隔，并输出一个半字节流，即，音乐数据码和同步的半字节码的连续数据流。所述连续数据流被提供给调制模块。

用所述连续数据流来调制音频频带的载波信号。在所述调制模块中，连续数据流被分为4比特码，每比特码都被称为“一个码元”，且利用每个码元来调制所述载波信号。所述载波频率为6.30kHz，且码元传输速率为3.15千波特(千码元/秒)。所述调制信号被提供给记录模块。

在记录模块中，所述调制信号受到脉冲编码调制，以便将调制信号转换为数字音频信号。该数字音频信号被存储在光盘(compact disk)的一个声道中。外部音频信号可以被存储在光盘的其它声道中。

当用户希望回放时，数字音频信号从光盘被读出，并被转换为音频信号。该音频信号被解调为连续的数据流，且从所述连续的数据流中移除同步的半字节。这样，从连续的数据流中恢复音乐数据码，并基于所述音乐数据码，通过具有电子音调生成器的合适的乐器、以及音响系统，重演原始的演奏。

然而，不同的制造商在调制模块中采用不同的调制技术。一个制造商在调制模块中采用16DPSK(差分相移键控)，而另一个制造商在调制模块中采用二进制FSK(频移键控)。还有另一个制造商基于与上述制造商采用的二进制FSK不同的另一种二进制FSK来设计调制模块。

在这种情况下，再生部件的解调模块需要信号鉴别器。对应于日本专利申请第2000-363725号的日本专利申请公开第2002-94593号公开了一种信号鉴别器。美国专利申请第09/900,067号受益于公约优先权，在上述日本专利申请的基础上被提交，并被授权成为US 6970517 B2。

现有技术的信号鉴别器的原理是基于这样的事实：从数字音频信号转换得到的模拟音频信号取决于在调制模块中采用的调制技术而具有不同的边缘到边缘(edge-to-edge)间隔值。例如，一种现有技术的采用了16DPSK的记录和再生系统产生模拟音频信号，其边缘到边缘间隔为317.5×nμs(n为正数)。另一种现有技术的配备了二进制FSK的记录和再生系统产生模拟音频信号，其边缘到边缘间隔从145μs、290μs、581μs和3855μs的组中选择还有一种配备了所述的另一种二进制FSK的记录和再生系统产生模拟音频信号，其边缘到边缘间隔为259μs或129.5μs。由此，虽然转换模块和记录模块对现有技术的记录和再生系统来说是共通的，但是取决于在调制模块中采用的调制技术，模拟音频信号的边缘到边缘间隔是彼此不同的。

在所述日本专利申请公开中公开的一种现有技术的信号鉴别器检查所述模拟音频信号，以确定该模拟音频信号的边缘到边缘间隔，并基于所述边缘到边缘间隔值而推定所采用的调制技术。所述现有技术的信号鉴别器向解调器通知其推定出的调制技术，以从候选中选择适当的解调技术。现有技术的信号鉴别器基于所述模拟音频信号的过零点来确定边缘到边缘间隔。

现有技术的记录和再生系统在信号鉴别器的可靠性方面遇到了问题。

另一个问题是：现有技术的信号鉴别器有时不能鉴别边缘到边缘间隔。

发明内容

因此，本发明的一个重要目标是提供一种针对于所采用的调制技术的高度可靠的鉴别器。

本发明的又一个重要目标是提供一种配备了所述鉴别器的信号解调器。

本发明的再一个重要目标是提供一种并入了所述解调器的自动演奏乐器。

本发明还有一个重要目标是提供一种在所述鉴别器中采用的鉴别方法。

本发明人考虑了所述问题，并注意到：由于噪声，过零点的间隔并不确切地表示所述模拟音频信号的边缘到边缘间隔。

本发明人还注意到：失败发生在音调具有6.3kHz音高的情况下。本发明人发现，现有技术的信号鉴别器混淆了模拟音频信号和音调本身。本发明人推断所述问题是现有技术的信号鉴别技术所固有的，并研究了新的鉴别原理的调制技术。

为完成所述目标，本发明建议基于从调制信号的一个部分中的未调制的段到下一个部分中的未调制的段的时间周期，而做出判定。

根据本发明的一个方面，提供了一种调制技术的鉴别装置，通过该调制技术，将载波信号调制成调制信号；所述调制信号能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期；所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段；所述鉴别装置包括：检测部件，其被提供通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值而产生的表示所述离散值的一系列样值，并用于指定表示所述的多个部分中的未调制的段的样值组，测量部件，其被提供有来自所述检测部件的所述样值组，并用于确定在所述多个部分中的一个的样值组、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组之间的时间周期，以及确定部件，其在所述时间周期与所述调制周期相等时，用于确定所述调制技术与预定调制技术相同。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于从调制信号再生信号的信号解调装置，通过所述调制技术，利用所述信号将载波信号调制成所述调制信号，该信号解调装置包括：鉴别装置，其被提供有所述调制信号，所述调制信号能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期，所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段，并且，所述鉴别装置包括：检测部件，其被提供有通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值而产生的表示所述离散值的一系列样值，并用于指定表示所述的多个部分中的未调制的段的样值组，测量部件，其被提供有来自所述检测部件的所述样值组，并用于确定在所述多个部分中的一个的样值组、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组之间的时间周期，以及确定部件，用于在所述时间周期与所述调制周期相等时，确定所述调制技术与所述预定调制技术相同，并且，该信号解调装置还包括信号解调部件，其连接到所述鉴别装置，并被提供有所述调制信号，以便在所述鉴别器确定所述调制技术与预定调制技术相同时，通过与所述预定调制技术相对应的解调技术，将所述调制信号解调为所述信号。

根据本发明的再一个方面，提供了一种用于产生音调的乐器，其包括：信号解调器，用于再生表示从调制信号产生的音调的音乐信号，通过调制技术，利用所述音乐信号将载波信号调制成所述调制信号，并且，该信号解调器包括：鉴别器，其被提供有所述调制信号，所述调制信号能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期，所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段，并且，所述鉴别器具有：检测器，其被提供有通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值而产生的表示所述离散值的一系列样值，并指定表示所述的多个部分中的未调制的段的样值组，测量器，其被提供有来自所述检测器的所述样值组，并确定在所述多个部分中的一个的样值组、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组之间的时间周期，以及确定器，其在所述时间周期与所述调制周期相等时，确定所述调制技术与所述预定调制技术相同，该信号解调器还包括信号解调模块，其连接到所述鉴别器，并被提供有所述调制信号，以便在所述鉴别器确定所述调制技术与预定调制技术相同时，通过与所述预定调制技术相对应的解调技术，将所述调制信号解调为所述音乐信号，并且，该乐器还包括音调产生器，其连接到所述信号解调器，并被提供有所述音乐信号，以基于所述音乐信号产生所述音调。

根据本发明的再一个方面，提供了一种鉴别调制技术的方法，通过该调制技术，将信号调制成调制信号，所述调制信号能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期，所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段，所述方法包括以下步骤：a)从所述调制信号的波形提取离散值，以产生表示所述离散值的一系列样值；b)指定表示所述多个部分中的未调制的段的样值组；c)确定在所述多个部分中的一个的样值组、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组之间的时间周期；以及d)在所述时间周期与所述调制周期相等时，确定所述调制技术与预定调制技术相同。

附图说明

所述鉴别器、解调器、自动演奏乐器以及方法的特征和优势从下面的与附图相结合的描述中可以被更清楚地理解，其中

图1是显示本发明的自动演奏钢琴的外观的透视图；

图2是显示在自动演奏钢琴中并入的机械音调生成系统的结构的部分截面侧视图；

图3是显示在自动演奏钢琴中并入的控制单元的系统配置的框图；

图4是显示本发明的鉴别器的功能块的框图；

图5A是显示通过16DPSK调制的准音频信号的波形的图；

图5B是显示数字积分信号值的图；

图5C是显示检测信号的图；

图6是显示音乐数据码再生器的子例程程序的一部分的流程图；

图7是显示音乐数据码再生器的子例程程序的另一部分的流程图；

图8是显示原音钢琴的结构、在本发明的另一个自动演奏钢琴中并入的记录系统的功能块、以及回放系统的功能块的视图；

图9是显示图8所示的自动演奏钢琴中并入的鉴别器的功能的框图；

图10是显示对所述鉴别器的修改的功能的框图；

图11是显示本发明的再一个自动演奏钢琴的视图；

图12是显示在图11所示的自动演奏钢琴中执行的子例程程序的一部分的流程图；以及

图13是显示在图11所示的自动演奏钢琴中并入的计数器中保持的值的图。

具体实施方式

实施本发明的乐器主要包括信号解调器和音调生成器。调制信号被提供给信号解调器，且通过对应于鉴别出的调制技术的合适的解调技术，信号解调器将所述调制信号解调为音乐信号。从所述信号解调器将所述音乐信号提供给音调生成器，且所述音调生成器基于解调的音乐信号产生音调。

所述信号解调器通过解调技术，从调制信号再生音乐信号。为了确定所述解调技术，必须确定产生调制信号的对应的调制技术。为此原因，所述信号解调器包括鉴别器和信号解调模块。所述鉴别器确定对应的调制技术，并向信号解调模块通知所述对应的调制技术。为此原因，所述信号解调模块从多个候选中选择合适的解调技术，并将所述调制信号解调为音乐信号。

对某种调制技术的鉴别的原理是基于以下事实。通过某种调制技术产生的调制信号能够被分为多个部分，且所述多个部分中的每个在等于调制周期的时间周期上连续。所述调制周期被定义为用输入信号(即，所述音频信号)的每个部分调制载波信号的时间周期。当通过某种调制技术、用输入信号调制载波信号时，输入信号的每个部分影响每个部分的早期(early stage)，且载波信号的波形跟随(follow)每个部分的已调制的段。在一个部分中的已调制的段与下一个部分中的对应的已调制的段之间的时间周期等于调制周期。因此，通过一个部分中的已调制的段与下一个部分中的对应的已调制的段之间的时间周期，可鉴别出某种调制技术。在所述鉴别器中，所述某种调制技术被鉴别，以判断调制信号的波形是否显示出上述的特别的特征。

所述鉴别器包括具有信息处理能力的信息处理器、以及采样器，该采样器从所述调制信号的波形提取离散值，以产生表示所述离散值的一系列样值。将所述一系列样值从采样器提供给所述信息处理器。

在所述信息处理器上运行计算机程序，以实现检测器、测量器和确定器。在下文将详细描述所述检测器、测量器和确定器。

所述检测器被提供有来自采样器的所述一系列样值，并指定表示所述的多个部分中的未调制的段的样值组。所述检测器可以通过样值组的积分来指定每个样值组，这是因为，就样值组表示未调制的段而言，样值组具有预定积分值。为了从所述积分中消除噪声成分的影响，当所述积分值落入预定值的一个邻域内时，样值组被认为具有所述预定积分值。

所述测量器被提供有来自所述检测器的所述样值组，并测量在所述多个部分中的一个的样值组、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组之间的时间周期。所述测量器向确定器通知测量出的时间周期的值。

所述确定器比较时间周期与调制周期，以判断所述时间周期是否等于所述调制周期。当所述时间周期与所述调制周期相等时，确定器确定所述调制技术与某种调制技术(即，在给出肯定答案的条件下的预定调制技术)相同。确定器向信号调制模块通知所述预定调制。为此原因，通过对应于鉴别出的调制技术的解调技术，调制信号被解调为音乐信号。

将所述音乐信号从信号解调模块提供给音调生成器，以基于所述音乐信号产生音调。

本发明的鉴别高度可靠，这是因为，所述积分值和预定值之间非常一致，而不是峰-峰值与预定值之间一致。

所述鉴别器采用的方法被表示为以下一系列步骤：a)从所述调制信号的波形提取离散值，以产生表示所述离散值的一系列样值；b)指定表示所述多个部分中的未调制的段的样值组；c)确定在所述多个部分中的一个的样值组、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组之间的时间周期；以及d)在所述时间周期与所述调制周期相等时，确定所述调制技术与预定调制技术相同。

在以下描述中，术语“前(front)”表示比用术语“后(rear)”所修正的另一个位置更接近于坐在凳子上弹奏的人类演奏者的位置，并且，“前后”方向沿着在“前面的位置”和对应的后面的位置之间画出的直线延伸。“横向”以直角穿越所述前后方向，并且，“上下”方向垂直于由所述前后方向和横向所定义的平面。“右”和“左”是从人类演奏者的视点确定的。术语“标准表演”指的是由人类演奏者进行的表演，而术语“自动表演”是在没有人类演奏者的任何弹奏下由自动演奏器进行的表演。

第一实施例

首先参考附图中的图1，实施本发明的自动演奏钢琴1主要包括原音钢琴10、回放系统20和记录系统30。所述原音钢琴10可用于标准表演。所述记录系统30与所述原音钢琴10相关联被提供，且标准表演通过记录系统30被记录。所述回放系统20与记录系统30和原音钢琴10相连接，并基于在所述记录系统30中存储的音乐数据段，通过原音钢琴10、或者与原音钢琴10无关地，再生所述表演。可以从自动演奏钢琴10的外部提供所述音乐数据段。换言之，通过记录系统30记录的标准表演并不总是通过回放系统20再生。

原音钢琴10具有包括黑键1b和白键1c的键盘1a、琴柜1d和机械音调生成器1e。键盘1a安装在琴柜1d的前部，且暴露于人类演奏者。所述机械音调生成器1e被容纳在琴柜1d内，且键盘1a被连接到机械音调生成器1e。当人类演奏者选择性地按压和释放所述黑键1b和白键1c时，被按压的键1b和1c激活所述机械音调生成器1e以产生声音音调，而被释放的键1b和1c不激活机械音调生成器1e以使所述声音音调衰减。由此，对于标准表演，原音钢琴10响应于人类演奏者在键盘1a上的弹奏。

所述记录系统30被安装在原音钢琴10内部，且其以准音频数据码Sg(t)连同音频数据码的形式，存储表示所述标准表演的音乐数据段，所述音频数据码表示在诸如光盘等合适的信息存储介质中的外部声音。在这个示例中，根据在红皮书中所写的协议，准备所述音频数据码和准音频数据码Sg(t)。当人类演奏者在原音钢琴10上弹奏曲调时，异步地产生表示所述标准表演的音乐数据码，且所述音乐数据码和同步的半字节(即，连续的数据流)被调制为准音频信号Sg’(t)。所述准音频信号Sg’(t)(即，调制信号)被转换为准音频数据码Sg(t)，且所述准音频数据码Sg(t)被存储在光盘的两个声道(channel)中的一个中。

所述回放系统20被安装在原音钢琴10的内部，且被分解为音乐数据码再生器20a、自动演奏器20b、数字到模拟转换器20c和电子音调生成系统23。通过数字到模拟转换器20c将所述准音频数据码Sg(t)转换为准音频信号Sg’(t)，并检查所述准音频信号Sg’(t)，以确定对应于记录系统30中采用的调制技术的合适的解调技术。通过所述合适的解调技术，将所述准音频信号Sg’(t)解调为连续的数据流，并从所述连续的数据流恢复音乐数据码。由此，通过所述音乐数据码再生器20a，从准音频数据码Sg(t)恢复所述音乐数据码。所述音乐数据码被提供给自动演奏器20b或电子音调生成系统23。所述自动演奏器20b基于所述音乐数据码重演所述表演。由此，通过所述自动演奏器20b实现了所述自动表演。在用户选择电子音调生成系统23的情况下，通过所述电子音调生成系统23，基于所述音乐数据码生成电子音调。

原音钢琴的结构

转向图2，所述机械音调生成器1e包括琴槌2、动作单元(action unit)3、弦4、制音器6和踏瓣机构8。所述琴槌2分别与键盘1e上的键1b和1c相关联，且动作单元3被提供在键1b和1c与琴槌2之间。所述弦4分别与琴槌2相关联，且制音器6分别被提供在键1b和1c与弦4之间。

如上文所述，在这个示例中，键盘1a中并入了黑键1b和白键1c，且键1b和1c的总数是88个。所述键1b和1c由键号Kn指定，且所述键号Kn从1变到88。所述88个键1b和1c被横向排列，其与绘出图2的纸张的法线方向相平行。

所述黑键1b和白键1c具有各自的平衡钉(balance pin)P和各自的绞盘螺钉(capstan screw)C。所述平衡钉P从支点板(balance rail)B向上伸出，所述支点板B在琴柜1d的键座1f上横向延伸，通过键1b和1c的中间部分，并向相关联的键1b和1c提供支点。当键1b和1c的前部被按压时，键1b和1c的所述前部绕着支点板B转动，并下陷。另一方面，键1b和1c的后部被抬升。当人类演奏者或自动演奏器20b从键1b和1c移除力时，键1b和1c的所述前部被移动，使得以最长的距离与键座1f隔开，且所述键1b和1c达到停止位置。另一方面，当人类演奏者或自动演奏器20a向键1b和1c上施力时，所述键1b和1c的前部沿相反方向被移动，且键1b和1c达到末端位置。术语“按压的键”表示向末端位置移动的所述键1b或1c，而术语“释放的键”表示向停止位置移动的所述键1b或1c。

所述琴槌2沿横向布置，且弦槌总档(hammer flange rail)2a支持琴槌可转动，其中弦槌总档2a由动作托架(action bracket)2b支撑。所述动作托架2b位于键座1f上，且保持琴槌2位于相关联的黑键1b的后部和相关联的白键1c的后部之上。

动作单元3被分别提供在键1b和1c与琴槌2之间，且联动器档(whippenrail)3a可转动地支撑动作单元3。所述联动器档3a在黑键1b的后部和白键1c的后部之上横向延伸，且由动作托架2b支持。动作单元3保持与相关键的1b和1c的绞盘螺钉C接触，以便所按压的键1b和1c引起相关连的动作单元3绕着联动器档3a转动。当所述动作单元3绕着联动器档3a转动时，所述转动的动作单元3迫使相关联的琴槌2转动，直到动作单元3和琴槌2之间脱离为止。所述琴槌2在脱离时朝向相关联的弦4开始自由转动。动作单元3的详细工作情况与标准大钢琴相同，因此，为了简明起见，本文不再包括对其的进一步描述。

所述弦4在相关联的琴槌2之上被拉伸，且被设计用于产生音高相互不同的声音音调。在自由转动结束时，使所述琴槌2与相关联的弦4碰撞，并通过碰撞引起相关联的弦4的振动。

声音音调的响度与刚好在碰撞前的最终琴槌速度成比例，且所述最终琴槌速度与基准点上的键速度成比例，该基准点是键1b和1c的轨迹上的特定键位置。所述基准点上的键速度在下文中被称为“基准键速度”。在标准表演中，人类演奏者将在键1b和1c上施加的指力调节到适当值，以便传递所述基准键速度给键1b和1c。类似地，在自动表演中，自动演奏器20b将在键1b和1c上施加的电磁力调节到适当值。

所述制音器6被连接到相关联的键1b和1c的最后部，且与相关联的弦4隔开及接触。当相关联的键1b和1c停留在停止位置时，键1b和1c的最后部不在向上的方向上给制音器6施力，以便制音器6保持与相关联的弦4的接触。则所述制音器6不允许弦4振动。当人类演奏者或自动演奏器20b按压键1b和1c时，所述键1b和1c的最后部在去往所述末端位置的途中，开始给相关联的制音器6施力，由此，使得制音器6与相关联的弦4隔开。当所述制音器6与相关联的弦4隔开时，所述弦4准备振动。在制音器6已与弦4隔开之后，所述琴槌2与弦4碰撞。通过弦4的所述振动产生声音音调。当人类演奏者或自动演奏器20b释放所按压的键1b和1c时，释放的键1b和1c开始向停止位置(rest position)移动，且由于制音器6的自重，制音器6沿向下的方向移动。在到停止位置的途中，所述制音器6与弦4碰撞，并使得弦4的振动、以及相应的声音音调衰减。

踏瓣机构8选择性地连接到所述制音器6和键盘1a，且人类演奏者踏在踏瓣机构8的踏瓣8a上，以对声音音调传递人为的表达。所述踏瓣8a被称为“制音器踏瓣”、“柔音踏瓣(soft pedal)”和“延音踏瓣”。所述制音器踏瓣或延音踏瓣使所有制音器6或制音器6中所选的一个或多个与相关联的弦4隔开，使得一个或多个声音音调被延长。另一方面，柔音踏瓣使得琴槌2横向略微移动，使得琴槌2与相关弦4的减少数量的丝线(wire)相碰撞。结果，声音音调的响度减小了。

自动演奏钢琴的电子系统

转回图1，自动演奏钢琴1中并入了电子系统，且通过执行被载入到所述电子系统的计算机程序，来实现所述回放系统20和记录系统30。

所述电子系统包括控制单元100、电磁控制(solenoid-operated)的键致动器5阵列、键传感器31阵列、琴槌传感器32阵列、如图3所示的电子音调生成系统23、以及显示板131。虽然在图中未显示，但还与踏瓣相关联地提供了电磁控制的踏瓣致动器和踏瓣传感器。但是，为了简明起见，将踏瓣的电磁控制的踏瓣致动器和踏瓣传感器从图中删除。

所述控制单元100被连接到电磁控制的键致动器5、键传感器31、琴槌传感器32、电子音调生成系统23和显示板131。当运行计算机程序以与用户通信时，所述控制单元100提供视频信号Sv给所述显示板131，以在显示板131上产生可视图像，用于与用户通信。

当用户记录他或她在钢琴10上的表演时，所述控制单元100取出通过键位置信号Sk和琴槌位置信号Sh而从键传感器31和琴槌传感器32提供的键位置数据段和琴槌位置数据段。所述键位置数据段和琴槌位置数据段被分析，且通过所述分析，基于键位置数据段和琴槌位置数据段产生音乐数据段。所述音乐数据段表达要生成的音调和要衰减的音调，并以音乐数据码的形式被存储。在这个示例中，根据所述MIDI协议来准备所述音乐数据码。

当用户希望回放时，他或她指示所述控制单元100再生曲调，所述控制单元100从光盘CD或其它类型的信息存储介质中读出音频数据码和准音频数据码Sg(t)，并通过解调和删除同步的半字节，从所述准音频信号码Sg(t)恢复音乐数据码。在所述音乐数据码的基础上产生驱动信号Dr，且其被提供给电磁控制的键致动器5，以选择性地驱动键1b和1c。否则，所述音乐数据码被提供给电子音调生成系统23。所述音频数据码被提供给电子音调生成系统23，并通过所述电子音调生成系统23生成电子音调。

转向附图的图3，所述控制单元100包括信息处理器11、存储系统12、操作板13、信号接口14、显示驱动器15、调制器16a、解调器16b、数字到模拟转换器20c、总线系统17以及盘驱动器40。所述信息处理器11、存储系统12、操作板13、信号接口14、显示驱动器15、调制器16a、解调器16b和数字到模拟转换器20c被连接到所述总线系统17，以便所述信息处理器11可通过总线系统17而与存储系统12、操作板13、信号接口14、显示驱动器15、调制器16a、解调器16b和数字到模拟转换器20c通信。虽然所述控制单元100中并入了计数器和其他外围电路，但为了简明起见，它们在图3中未被显示。一些计数器被用于定时器中断，且通过另一计数器测量键事件之间的时间间隔。其它计数器用作索引计数器，如在与音乐数据码再生器20a结合描述的那样。

所述信息处理器11具有信息处理能力，并完成由计算机程序表达的任务。所述存储系统12具有不同类型的存储设备，其用作程序存储器和工作存储器。所述计算机程序被存储在程序存储器中。所述信息处理器11从所述程序存储器中顺序地读出指令码，并执行读出的指令，以完成给定的任务。所述工作存储器向信息处理器11提供暂时的数据存储，以使执行的结果被保持在工作存储器中。所述工作存储器具有存储一组音乐数据码的存储位置，而另一存储位置被分配给键位置数据段和琴槌位置数据段。还有一个存储位置被分配给所述音频数据码和准音频数据码Sg(t)。所述存储系统12具有有着大数据保持能力的存储设备，例如硬盘，且在所述存储设备中创建音乐文件。

所述操作板13具有多个键、按钮和操作杆，用户通过所述键、按钮和操作杆发出他或她的指令。鼠标也被连接到显示板131的操作板13。

所述键传感器31和琴槌传感器32被连接到所述信号接口14的预定信号端口，且另一个信号端口被分配给盘驱动器40。所述音频数据码和准音频数据码Sg(t)到达所述信号端口。再一个信号端口通过信号线或无线电信道被分配给外部设备，如DVD(数字多用盘)驱动器、半导体存储设备和调制解调器。所述调制解调器可以连接到通信网络(未显示)，如因特网。所述音频数据码和准音频数据码Sg(t)可以通过所述通信网络到达信号接口14。虽然另一个信号端口被分配给驱动信号Dr，但所述驱动信号Dr和信号端口在图3中没有图解，这是因为，框20b代表自动演奏器20b的架构。

在所述信号接口14中还提供了模拟到数字转换器(未显示)，且键位置信号Sk和琴槌位置信号Sh通过所述模拟到数字转换器被转换为数字键位置信号和数字琴槌位置信号。所述信号接口14中还并入了脉冲宽度调制器，且所述驱动信号Dr通过信号端口从脉冲宽度调制器被提供给电磁控制的键致动器5。所述电磁控制的键致动器5配备了内置的柱塞传感器(plunger sensor)，且反馈信号Fb从所述内置的柱塞传感器被提供给信号接口14。然而，所述反馈信号Fb未在图3中显示，这是因为，柱塞速度信号Fb在标识为20b的框中传播。

所述显示驱动器15被连接到显示板131，且从所述显示驱动器15将视频信号Sv提供给显示板131。所述视频信号Sv代表任务列表、菜单、提示消息和状态消息的可视图像。在这个示例中，所述显示板131中并入了触摸板，以便用户可以通过用他们的手指按压显示板上的图像，而通过触摸板发出他们的指令。所述视频信号Sv可以表示乐谱或运动画面的图像。

调制模块16a中采用16DPSK，且所述调制模块16a的电路结构与日本专利申请公开第2002-94593号中公开的相同。因此，为了简明起见，下文不包括对此的进一步描述。

所述数字到模拟转换器20c将准音频数字码Sg(t)转换为准音频信号Sg’(t)。所述数字到模拟转换器20c可以被并入盘驱动器40中。解调器16b的信号解调模块20i(参考图2)与上述日本专利申请公开中公开的相同，所以省略对其的描述。然而，鉴别器20h与上述日本专利申请公开中公开的现有技术的解调器的鉴别器不同，下文将详细描述。

所述盘驱动器40具有盘托盘和拾取器(pickup)。光盘CD被放在盘托盘上，并通过所述拾取器，从光盘CD读出所述音频数据码和准音频数据码Sg(t)。所述音频数据码和准音频数据码Sg(t)被传输到存储系统12，并被存储在工作存储器中。

所述电子音调生成系统23包括电子音调生成器23a和音响系统23b。在所述电子音调生成系统23中提供了波形存储器，且波形数据段被存储在所述波形存储器中。当所述音乐数据码到达电子音调生成系统23时，从所述波形存储器读出波形数据段，并由所述波形数据段产生模拟音频信号。所述模拟音频信号被提供给音响系统23b，并通过所述音响系统23b转换为电子音调。所述音频数据码被直接提供给音响系统23b，并被转换为电子音调。

所述计算机程序被分解为主例程程序和子例程程序。当在控制单元100上运行主例程程序时，用户与所述控制单元100通信。

所述主例程程序通过定时器中断，选择性地分支到子例程程序。子例程程序之一被分配到数据累积，另一个子例程程序被分配到记录系统30，再一个子例程程序被分配到音乐数据码再生器20a，还有另一个子例程程序被分配到自动演奏器20b。

当在信息处理器11上运行用于数据累积的子例程程序时，数字键位置信号、数字琴槌位置信号、音频数据码和准音频数据码Sg(t)从所述信号接口14被传输到所述存储系统12，并被存储在存储系统12的工作存储器中。此外，在从准音频数据码Sg(t)转换为准音频信号Sg’(t)后，通过用于数据累积的子例程程序，准音频信号Sg’(t)的离散值被采样，并被存储在工作存储器中，如下文中将与音乐数据码再生器20a结合描述的那样。

下文中，对与记录系统30、音乐数据码再生器20a和自动演奏器20b相结合的子例程程序作出描述。

记录系统

转回到附图的图2，键传感器31、琴槌传感器32和控制系统100联合形成所述记录系统30，且用于记录的子例程程序周期性地在控制系统100的信息处理器11上运行。当在信息处理器11上运行用于记录的子例程程序时，作为记录系统30的功能(function)的结果，标准表演被记录。记录系统30的所述功能被表示为音乐数据码生成器30a、流数据生成器30b、调制器16a和记录模块30d。

所述音乐数据码生成器30a如下工作。键位置数据段和琴槌位置数据段通过所述音乐数据码生成器30a而被分析，以便确定音调的音高、音调的响度和产生或衰减音调的定时。假定人类演奏者按压键1b或1c。按压的键1b或1c开始从停止位置向末端位置行进，且数字键位置信号随着时间改变键位置。由于信息处理器11向所述工作存储器检查按压的键和释放的键，所以，信息处理器11注意到所按压的键1b或1c，并指定分配给按压的键1b或1c的键号。此外，所述信息处理器11基于键轨迹上的两点之间的距离、以及在所述两点间行进消耗的时间周期，来计算键速度，并基于所述键速度推定所述响度或MIDI速度。针对所按压的键1b或1c产生表示声道消息“音符开(note-on)”、键号和MIDI速度的音乐数据码，且其在下文中被称为“音符开键事件码”。另一方面，当人类演奏者释放按压的键1b或1c时，释放的键1b或1c开始向停止位置行进。所述信息处理器11注意到释放的键1b或1c，并指定分配给释放的键1b或1c的键号。所述信息处理器11计算释放的键1b或1c的速度，并推定制音器6与振动的弦4接触的时间。针对所释放的键1b或1c产生表示声道消息“音符关(note-off)”和键号的音乐数据码，且其在下文中被称为“音符关”键事件码。术语“键事件”代表音符开和音符关，而术语“键事件码”表示音符开键事件码或音符关键事件码。持续时间数据码表示先前的音符开键事件或先前的音符关键事件、与当前音符开键事件或当前音符关键事件之间的时间间隔。可以产生其他语音消息和系统消息，且术语“MIDI数据码”表示键事件码、持续时间数据码和其他消息码中的全部。

所述流数据生成器30b工作如下。由于所述音乐数据码生成器30a间歇地产生所述MIDI数据码，所以，在所述MIDI数据码和接下来的MIDI数据码之间发生空闲时间周期。为了补足所述空闲时间周期，MIDI数据码从所述音乐数据码生成器30a被传输到流数据生成器30b。从MIDI协议的观点看，同步的半字节码表示无意义的信息，且通过流数据生成器30b，用一个或多个同步的半字节码补足空闲时间周期。结果，从流数据生成器30b输出连续的流数据。所述连续的流数据由所述MIDI数据码和同步的半字节码形成。

所述连续的流数据从流数据生成器30b被传输到调制器16a。所述调制器16a具有与上文所述日本专利申请公开第2002-94593号公开的电路相同的电路结构，且采用16DPSK作为调制技术，以便准音频信号Sg’(t)表示16DPSK的特定特征。然而，其也可以采用二进制FSK作为所述调制技术。载波信号被提供给所述调制器16a，并通过所述连续的流数据的半字节被调制。结果，从调制器16a输出调制信号，即，准音频信号Sg’(t)。在这个示例中，载波信号具有6.3kHz的正弦波形，该载波的周期被表示为T。相位调制在2T上进行。

所述调制信号从调制器16a被传输到记录模块30d。所述准音频信号Sg’(t)被周期性地采样，且在记录模块30d中通过PCM技术被转换为准音频数据码Sg(t)。所述准音频数据码Sg(t)被写入光盘CD的右声道。外部音频信号也可以被提供给记录模块30d，以便写入光盘CD的左声道。

自动演奏器

所述控制单元100和电磁控制的键致动器5联合形成了所述自动演奏器20b。键盘1a的电磁控制的致动器5的数量等于键1b和1c的数量，以便键盘1a的电磁控制的致动器5也由从1变化到88的键号指定。所述电磁控制的致动器5被分别提供在键1b和1c的后部之下，如图2所示。

用于自动演奏器的子例程程序实现被称为预数据处理器(preliminary dataprocessor)20d、运动控制器20e和伺服控制器20f的功能，如图2所示。下文将描述所述预数据处理器20d、运动控制器20e和伺服控制器20f。

虽然为所有自动演奏钢琴的产品规范化了所述音乐数据码，但是，原音钢琴10和电磁控制的致动器5的组成部分具有个体性，以便所述音乐数据码被个别化。分配给所述预数据处理器20d的一个任务是个体化(individualization)。分配给所述预数据处理器20d的另一个任务是：针对接下来的一个或多个键事件，选择要处理的一个或多个所述键事件码。所述预数据处理器20d周期性地检查分配给持续时间的测量的计数器，以判断哪个或哪些键事件码要被处理。当所述预数据处理器20d发现要处理的一个或多个键事件码时，预数据处理器20d将所述要处理的一个或多个键事件码传送给运动控制器20e。

所述运动控制器20e分析所述键事件码，以确定要被按压或被释放的一个或多个键1b和1c，并指定与所述将被按压或被释放的一个或多个键1b和1c相关联的一个或多个电磁控制的致动器5。

所述运动控制器20e进一步针对基准正向键轨迹和基准反向键轨迹来分析一个或多个所述键事件码和持续时间数据码。基准正向键轨迹和基准反向键轨迹都被简称为“基准键轨迹”。

所述基准正向键轨迹是按压的键1b或1c随时间而变化的目标键位置的一系列值。所述基准反向键轨迹以这样的方式被确定：按压的键1b和1c经过基准键速度的目标值的各个基准点，以便向相关联的琴槌2赋予最终琴槌速度的目标值。只要按压的键1b和1c在基准正向键轨迹上行进，所述相关联的琴槌在目标时间以最终琴槌速度与弦4发生碰撞，以生成所述声音音调。所述基准反向键轨迹是释放的键1b或1c随时间变化的目标键位置的一系列值。所述基准反向键轨迹以这样的方式被确定：释放的键1b或1c引起相关联的制音器6在用来衰减所述声音音调的时刻，与振动的弦4发生接触。所述基准正向键轨迹和基准反向键轨迹对本领域技术人员来说是众所周知的，因此，为了简明起见，下文不包括对此的进一步描述。

当使键1b或1c开始在基准键轨迹上行进的时刻到来时，所述运动控制器20e将目标键位置的第一值提供给伺服控制器20f。所述运动控制器20e继续周期性地向伺服控制器20f提供目标键位置的其他值给伺服控制器20f，直到所述键1b和1c到达基准键轨迹末端为止。所述反馈信号Fb表示实际的柱塞速度，即，实际键速度，并且，针对在所述基准键轨迹上行进的键1b和1c中的每个，由伺服控制器20f周期性地取出所述反馈信号Fb。所述伺服控制器20f还基于实际键速度的一系列值确定实际的键位置。所述伺服控制器20f还基于目标键位置的一系列值确定目标键速度。所述伺服控制器20f计算所述实际键速度与目标键速度之间的差、以及所述实际键位置与目标键位置之间的差，并将驱动信号Dr的平均电流的量调节到适当值，以便最小化所述差。所以，键1b和1c被强制在所述基准键轨迹上移动。

假定在自动表演中要按压键1b和1c之一。所述运动控制器20e为所述键1b或1c确定基准正向键轨迹，并向伺服控制器20f通知所述基准正向键轨迹。所述伺服控制器20f确定平均电流量的初始值，并将所述驱动信号Dr调整为所述平均电流量。驱动信号Dr被提供给电磁控制的键致动器5，并在柱塞(plunger)5a周围产生电磁场。所述柱塞5a沿向上方向伸出，并推动相关联的键1b或1c的后部。在很小量的时间间隔之后，所述伺服控制器20f确定所述目标柱塞速度和实际柱塞位置，并计算所述实际键位置与目标键位置之间的差、以及所述实际键速度与目标键速度之间的差。如果一个或多个差异发生，则伺服控制器20f增大或减小所述平均电流量。

所述伺服控制器20f周期性地为所述键1b或1c重复上述任务，直到键1b或1c到达基准正向键轨迹的末端为止。结果，所述键1b或1c被强制在所述基准正向键轨迹上行进，并使相关联的琴槌2与弦4在以目标响度生成声音音调的时刻发生碰撞。

如果释放所按压的键1b或1c的时刻到来，则所述运动控制器20e为所述要被释放的键1b或1c确定基准反向键轨迹，并向所述伺服控制器20f通知所述基准反向键轨迹。所述伺服控制器20f控制平均电流量，并使制音器6与振动的弦4在用来衰减所述音调的时刻发生接触。

音乐数据码再生器

所述电磁控制的键致动器5和控制系统100联合形成了所述音乐数据码再生器20a，并在控制系统100的信息处理器11上运行用于音乐数据码再生器20a的子例程程序。当用于音乐数据码再生器20a的子例程程序在信息处理器11上运行时，从存储在光盘CD中的准音频数据码Sg(t)恢复所述MIDI音乐数据码。可以通过所述记录模块30d存储所述准音频数据码Sg(t)的集合。否则，通过可采用二进制FSK的另一记录系统将所述准音频数据码Sg(t)的集合存储在光盘CD中。音乐数据码再生器20a的功能被表示为数据转换模块20j、鉴别器20h以及信号解调模块20i。如上文所述，信号解调模块20i的电路结构与日本专利申请公开第2002-94593号公开的相同。

所述准音频数据码Sg(t)被连续地从盘驱动器40提供给数字到模拟转换器20c，且所述准音频数据码Sg(t)被转换为准音频信号。所述准音频信号Sg’(t)被提供给所述鉴别器20h和信号解调模块20i两者。所述鉴别器20h检查所述准音频信号Sg’(t)，以判断所述准音频信号Sg’(t)显示了什么特定特征，并确定与鉴别出的在记录系统的调制器中采用的调制技术相对应的适当的解调技术。下文将详细描述所述鉴别技术。

所述鉴别器20h将代表所述适当的解调技术的控制信号CT1提供给信号解调模块20i，以便所述信号解调模块20i通过所述适当的解调技术从准音频信号Sg’(t)再生所述连续的数据流。

将所述连续的数据流从信号解调模块20i提供给数据转换模块20j。所述数据转换模块20j从连续的数据流中删除同步的半字节码，以便从连续的数据流恢复所述MIDI音乐数据码。将所述MIDI音乐数据码从数据转换模块20j提供给自动演奏器20b和电子音调生成系统23中的一个或两者。

鉴别器

转向图4，鉴别器20h的功能包括多个功能子块20h0、......、以及20hn，且所述多个功能子块20h0到20hn分别被分配给多个相互不同的调制技术。所述功能子块20h0被分配给16DPSK，所述多个功能子块20h0到20hn中的另一个被分配给一种二进制FSK，所述多个功能子块20h0到20hn中的再一个被分配给另一种二进制FSK。所述功能块20h0鉴别所述准音频信号Sg’(t)是否显示16DPSK的特定特征。所述16DPSK的特定特征在通过其他诸如2FSK等调制技术产生的调制信号中观察不到，因为载波频率通常低于16DPSK中的载波频率。其他功能子块20h0到20hn的原理可以与日本专利申请公开第2002-94593号公开的鉴别器中采用的原理相同。

所述16DPSK的特定特征是针对调制信号的波形。所述调制周期2T比载波信号的周期T更长，且所述载波信号在调制周期2T的早期受到相位调制，且在所述调制周期2T的后期，未调制载波信号的波形跟随(follow)相位调制后的信号的波形。由于所述载波信号为正弦曲线，所以，当载波信号在周期T上被积分时，积分值在其后期变为零。如果调制周期2T的后期与先前的调制周期2T的后期隔开与所述调制周期2T相等的时间周期，则肯定是通过16DPSK生成所述准音频信号Sg’(t)。由此，有可能基于准音频信号Sg’(t)的波形鉴别所述16DPSK。

描述集中于功能块20h0，且为了简明起见，下文不包括对其他功能子块的描述。所述功能子块20h0被分解为积分器110、比较器120、确定器130和通知器140。所述积分器110部分地通过硬件实现，且部分地通过软件实现。然而，所述比较器120、确定器130和通知器140通过软件实现，下文将详细描述。

所述积分器110具有采样和保持电路110a、以及数据缓冲器110b，且将所述准音频信号Sg’(t)从数字到模拟转换器20c提供给采样和保持电路110a，且准音频信号Sg’(t)波形上的样值或离散值被暂时存储在所述数据缓冲器中。所述准音频信号Sg’(t)以44.1kHz被采样，以便通过执行用于数据累积的子例程程序，在每个周期T期间，从所述准音频信号Sg’(t)中提取出七个样值，即44.1kHz/6.3kHz。所述样值被连续地存储在数据缓冲器中，且每个样值又被传送到所述工作存储器中。

通过执行用于音乐数据码再生器20a的子例程程序的一部分，所述样值被积分，并产生数字积分信号Sf(t)。当对在时刻n采样的离散值Sg(n)进行积分时，从工作存储器读出所述离散值Sg(n)和六个之前的离散值Sg(n-1)到Sg(n-6)，且所述信息处理器11确定数字积分信号Sf(t)的值Sf(n)，并将所述离散值Sf(n)存储在工作存储器中。所述积分值可以表示为

Sf(n)＝Sg(n)+Sg(n-1)+...+Sg(n-6)         方程1

其中，Sf(n)是n个样值的积分值，而Sg(n)、Sg(n-1)、......，Sg(n-6)是样值的离散值。

类似地，当对下一个离散值Sg(n+1)进行积分时，从工作存储器读出所述离散值Sg(n+1)和六个之前的离散值Sg(n)到Sg(n-5)，并对其积分以便确定数字积分信号Sf(t)的值Sf(n+1)。

图5A显示了准音频信号Sg’(t)的波形的一个示例，所述准音频信号Sg’(t)的示例显示出16DPSK的特定特征，这将通过下面的描述可以理解。图5B显示了基于图5A所示的准音频信号Sg’(t)的波形上的样值或离散值计算出的数字积分信号Sf(t)。

如上文所述，载波信号具有以周期T周期性变化的正弦波形，且16DPSK的调制周期被固定为2T。如果通过16DPSK产生所述准音频信号Sg’(t)，则所述调制周期2T的后期期间的数字积分信号Sf(t)的值Sf(n)成为值“0”，如在图5A和5B中以箭头F指示的那样，这是因为，在所述后期的准音频信号Sg’(t)不包括在两个调制周期2T之间、在所述样值Sg(n)和样值Sg(n-6)之间的边界之后的早期发生的相位变化。图5A显示的准音频信号Sg’(t)仅仅在所述两个调制周期2T之间的边界之后的初期具有相位变化。因此，所述准音频信号Sg’(t)显示出16DPSK的特征。在图5B中，虚线指明在数字积分信号Sf(t)具有值“0”时的样值。

所述数字积分信号Sf(t)还从积分器110被提供给比较器120。所述比较器120将数字积分信号Sf(t)的值和阈值k比较。所述阈值k的值被存储在信息处理器11的寄存器11a中。虽然后期的样值上的数字积分信号Sf(t)理论上具有值“0”，但噪声趋向于出现在准音频信号Sg’(t)上。为了从鉴别器20h0所做的判定中消除噪声的不利影响，将数字积分信号Sf(t)的值与阈值k相比较，且只要所述数字积分信号Sf(t)的值小于阈值k的值，所述鉴别器20h0便认为数字积分信号Sf(t)达到零。由此，阈值k定义了预定值零的邻域。

当比较器120确认所述数字积分信号Sf(t)在预定数目的积分结果中保持比阈值k的值小的值时，所述比较器120产生检测信号d(t)，并将所述检测信号d(t)提供给确定器130。所述确定器130响应于检测信号d(t)，以便做出判定“准音频信号Sg’(t)是通过16DPSK产生的”，并请求通知器140向信号解调模块20i提供所述鉴别的通知。所述通知器140向解调模块20i通知对16DPSK的所述鉴别。在这个示例中，所述预定数目是3。

图6显示了用于音乐数据码再生器的子例程程序的部分，并通过执行所述用于音乐数据码再生器20a的子例程程序的所述部分，来实现比较器120。子例程程序的所述部分曾经在所述回放的初期被执行。

一旦进入图6所示的任务序列，所述信息处理器11便首先通过步骤S201将计数器“t”重置为零。

随后，所述信息处理器11通过步骤S202使计数器“t”递增1。所述计数器“t”指示数字积分信号Sf(1)的值。然后，所述信息处理器11从工作存储器中读出数字积分信号Sf(t)，并通过步骤S203，比较读出的数字积分信号Sf(1)与阈值k，以判断积分信号Sf(1)的值是否等于或大于阈值k的值。

当数字积分信号Sf(1)的值等于或大于阈值k时，步骤S203的应答给出肯定的“是(Yes)”。然后，所述信息处理器11前进到步骤S204，并使计数器“t”递增1，以便指示接下来的数字积分信号Sf(2)的值。所述信息处理器11通过步骤S205比较接下来的数字积分信号Sf(2)的值与阈值k的值，以判断所述接下来的值是否等于或大于阈值k的值。如果接下来的所述数字积分信号Sf(2)的值等于或大于阈值k的值，则在步骤S205的应答给出肯定的“是”，且所述信息处理器11返回到步骤S204。这样，所述信息处理器11重复由步骤S204和S205组成的循环，以连续地比较数字积分信号Sf(t)的值与阈值k的值，直到所述信息处理器11发现数字积分信号Sf(t)的值小于阈值k的值为止。当所述信息处理器发现数字积分信号Sf(t)首次进入小于阈值k的值的数值范围内时，步骤S205的结果变为否定的“否(No)”，且所述信息处理器通过步骤S206将计数器P变为1。所述信息处理器11在步骤S206将计数器P变为1。

当数字积分信号Sf(t)的值小于阈值k的值时，步骤S203的应答给出否定的“否”，且信息处理器11直接前进到步骤S206。所述数字积分信号Sfj(1)是第一个落入小于阈值k的值的数值范围内的，使得所述信息处理器11将计数器P变为1。

随后，所述信息处理器11前进到步骤S207，并使计数器“t”递增1。一旦完成步骤S207的任务，所述信息处理器11便通过步骤S208，比较数字积分信号Sf(t)的接下来的值与阈值k的值，以判断所述接下来的值是否也小于阈值k的值。如果数字积分信号Sf(t)的所述接下来的值返回到等于或大于阈值k的值的数值范围内，则步骤S208的应答给出否定的“否”，并返回到步骤S204。由此，所述信息处理器11重复由步骤S204、S205、S206、S207和S208组成的循环，以便发现在小于阈值k的值的数值范围内被连续地发现的、数字积分信号Sf(t)的两个值。

当信息处理器11发现数字积分信号Sf(t)连续地维持在小于阈值k的值的数值范围内时，步骤S208的应答给出肯定的“是”。通过肯定的应答“是”，所述信息处理器11通过步骤S209使计数器P递增1。

随后，所述信息处理器11通过步骤S210检查计数器P，以判断存储在计数器P中的值是否等于3。如果所述信息处理器11仅仅发现比阈值k的值小的第二个值，则所述计数器P存储“2”，且步骤S210的应答给出否定的“否”，且信息处理器11返回到步骤S207，并通过步骤S207使计数器“t”递增1。当数字积分信号Sf(t)的接下来的值小于阈值k的值时，所述数字积分信号Sf(t)具有小于阈值k的值的连续的三个值，且所述信息处理器11通过步骤S211将所述检测信号d(t)变为有效的高电平。

然而，如果数字积分信号Sf(t)的接下来的值返回到等于或大于阈值k的值的数值范围，则步骤S208的应答给出否定的“否”，且信息处理器11返回到步骤S204。

由此，信息处理器11重复由步骤S204、S205、S206、S207、S208、S209和S210组成的循环，以便发现具有连续地维持在小于阈值k的值的数值范围内的三个值的数字积分信号Sf(t)。

当信息处理器11完成步骤S211的任务时，所述信息处理器11还通过步骤S212检查工作存储器，以判断是否有任何数字积分信号的值没有被处理。如果步骤S212的应答给出否定的“否”，则信息处理器11返回到步骤S202。另一方面，当步骤S212的应答给出肯定的“是”时，所述信息处理器11完成数据处理。

将参考图5A到5C描述上述比较器120的工作情况。当所述信息处理器11重复由步骤S202到S212组成的循环时，由于每个调制周期T的早期中的相位调制，信息处理器11未发现任何数字积分信号Sf(t)的值小于阈值k的值。所述信息处理器11在样值“a”的数据处理中发现数字积分信号Sf(t)小于阈值k的值的第一个值，在样值“b”的数据处理中发现数字积分信号Sf(t)小于阈值k的值的第三个值。所述信息处理器11在样值“a”的数据处理中将计数器P变为1，且在样值“b”的数据处理中给出步骤S210的肯定应答“是”。为此，信息处理器11在于步骤S210完成样值“b”的任务的时刻t1，产生检测信号d(t)。由此，在图5C中，在时刻t1产生第一检测信号。

然而，如在第二和第三调制周期2T中所示，计数器P在数据处理中可能达不到“3”。详细地说，由于噪声，虽然数字积分信号Sf(t)的值在样值“x”和样值“y”的数据处理中变为小于阈值k的值，但在接下来的样值的数据处理中，数字积分信号Sf(t)的值被恢复到等于或大于阈值k的值的数值范围。所述计数器P未前进到值“3”，且所述比较器120将检测信号d(t)保持为无效。因此，所述鉴别器不能确认所述准音频信号Sg’(t)是通过16DPSK产生的。

然而，在第二和第三调制周期2T中，数字积分信号Sf(t)的值在样值“c”和“e”的数据处理中首先变为小于阈值k的值。所述数字积分信号Sf(t)三次保持为比阈值k的值小的值，且在时刻t2和时刻t3，在样值“d”和“f”的数据处理之后，所述检测信号d(t)变为有效。

在所述第三个2T接下来的调制周期内，数字积分信号Sf(t)的值在样值“g”的数据处理中首先变为小于阈值k的值，且计数器P在样值“h”的数据处理中达到3。因此，检测信号d(t)在时刻t4变为有效。

图7显示了用于音乐数据码再生器20a的子例程程序的另一部分，且确定器130通过执行如图7所示的子例程程序的所述部分，来确认16DPSK。

一旦进入用于音乐数据码再生器20a的子例程程序的所述部分，信息处理器11便通过步骤S301将计数器V重置为零。所述计数器V指示鉴别的可靠性。所述信息处理器11通过步骤S302检查工作存储器，以判断检测信号d(t)是否改变为有效电平。由于检测信号d(t)一旦变为有效电平、信息处理器11就激活标志，所以，可以通过检查所述标志来确定计数器P是否达到3。一旦完成在步骤S302的任务，信息处理器11便取消所述标志。

当所述标志第一次被激活时，信息处理器11可以重复步骤S302的任务。

如果计数器P保持0、1或2，则步骤S302的应答给出否定的“否”，且信息处理器11周期性地重复步骤S302的任务，直到步骤S302的应答给出肯定为止。当计数器P达到3时，步骤S302的应答变为肯定的“是”。接着，信息处理器11指定计数器P达到3时的样值，并且对直到计数器P达到3之前的样值的数量tg进行计数。当数量tg被确定时，所述信息处理器11通过步骤S304将所述数量tg与14相比较。如果计数器P达到零时的样值之间的时间周期等于所述调制周期2T，则样值的数量tg为14。

如果数量tg小于或大于14，所述检测信号d(t)不够可靠，且步骤S304的应答给出否定的“否”。利用否定的应答，信息处理器11通过步骤S306将计数器V递减1。然而，如果所述计数器V指示零，则信息处理器11不减小所述计数器V。由此，计数器V的最小值为零。一旦完成步骤S306的任务，信息处理器11便返回步骤S302。

另一方面，如果所述数量tg等于14，则检测信号d(t)是可靠的，且步骤S304的应答是肯定的“是”。带着肯定的应答“是”，所述信息处理器11通过步骤S305将计数器V递增。

随后，信息处理器11通过步骤S307检查所述计数器V，以判断所述鉴别是否可靠。所述信息处理器11在步骤S307比较计数器V的值与阈值Vth，例如3。如果所述计数器指示的值小于所述阈值Vth，则所述鉴别是不够可靠的，且步骤S307的应答给出否定的“否”。接着，信息处理器11返回到步骤S302。当计数器V指示等于或大于例如3的阈值Vth的值时，所述鉴别是可靠的，步骤S307的应答给出肯定的“是”。接着，确定器130通过步骤S308，请求通知器140向所述信号解调模块20i提供对16DPSK的所述鉴别。

因此，信息处理器11重复由步骤S302、S303、S304、S305、S306和S307组成的循环，直到所述鉴别变得可靠为止。

现在假定检测信号d(t)在时刻t1、时刻t2、时刻t3和时刻t4变为有效，在时刻t1与时刻t2、时刻t2与时刻t3以及时刻t3与时刻t4之间的时间周期内、样值的数量tg等于14的情况下，确定器130在时刻t4发送用于向信号解调模块20i通知对16DPSK的所述鉴别的请求。

在调制周期2T的早期、相位未变化的情况下，所述检测信号与先前的检测信号之间的样值的数量tg可能等于28。在这种情况下，虽然所述计数器V在步骤S306被递减1，但计数器V在步骤S306的递减之后逐步地递增，并最终达到所述阈值Vth。由此，确定器130肯定会使用于通知的请求保持可靠。

如果准音频信号Sg’(t)不是通过16DPSK产生的，则所述准音频信号Sg’(t)不显示出16DPSK的特定特征。即使一系列样值导致为零的积分值，所述零并不在多个样值系列上重复，且所述检测信号d(t)本身保持无效。另一方面，如果所述调制周期不等于16DPSK的周期，则检测信号d(t)可能变为有效。然而，样值的数量tg不同于所述预定数量，即14。结果，确定器130不发送用于向信号解调模块20i通知所述鉴别的请求。

在多个功能子块20h1到20hn中的另一个鉴别另一种调制技术的特定特征的情况下，所述另一个功能块向信号解调模块20i通知所述鉴别出的调制技术，且所述信号解调模块20i通过相应的解调技术，从所述准音频信号Sg’(t)恢复连续的数据流。

从上文的描述可以理解，功能子块20h0鉴别16DPSK的特定特征，即，所述调制周期之间的时间间隔等于2T，并向信号解调模块20i通知对16DPSK的所述鉴别。所述其他的功能子块类似地鉴别其他调制技术的特定特征，并分别向信号解调模块20i通知鉴别出的调制技术。来自所述子块的通知与来自其他功能子块的通知不是并发地产生。因此，一定能从准音频信号Sg’(t)中恢复连续的数据流。

第二实施例

转向附图的图8，另一个自动演奏钢琴1A主要包括原音钢琴10A、回放系统20A和记录系统30A。所述原音钢琴10A和记录系统30A与原音钢琴10和记录系统30类似，并且，除了鉴别器20Ah的功能子块20Ah0之外，回放系统20A与回放系统20也类似。因此，原音钢琴10A的组成部分、回放系统20A的其他组成部分以及记录系统30A的组成部分用指定了原音钢琴10的对应组成部分、回放系统20的对应部分和记录系统30的对应部分的参考标记标识，为了避免重复，没有对此的详细描述，且下文的描述集中在鉴别器20Ah上。

在图9中图解了鉴别器20Ah的功能子块20Ah0。功能子块20Ah0配备有可变频率采样器150，以取代所述采样和保持电路110a。因此，其他组成块用指明功能块20h0的对应组成块的参考标记标识。

虽然所述采样和保持电路110a的采样频率被固定为44.1kHz，但可变频率采样器150可以改变采样信号的频率。相应地，样值的数量并不是固定为七。为了从准音频信号Sg’(t)获得预定自然数数目的样值，所述采样频率要被调整为与载波频率T和所述预定的自然数数目的积相等的频率。当然，所述预定数目不会是1。如果在每个周期T期间从准音频信号Sg’(t)中提取八个样值，则采样频率被调整为50.4kHz。样值的数目成为16。

所述鉴别器20Ah实现鉴别器20h的所有优势。而且，可变频率采样器150允许积分器110在适当数量的样值上进行积分。这个特征对不稳定的再生器来说是理想的。详细地说，如果盘驱动器40和数字到模拟转换器20c被卡带记录器/再生器替代，则带速是不稳定的，以致准音频信号Sg’(t)的周期T随着带速发生变化。在这种情况下，即使所述积分值曾经变为零，所述积分值“零”也是不易待续的。因此，所述功能子块20h0不能鉴别出所述16DPSK。然而，鉴别器20Ah的功能子块20Ah0可以通过改变采样频率鉴别16DPSK的特定特征。

所述鉴别器20Ah对具有不同于2T的调制周期的准音频信号来说是理想的，这是因为，所述采样频率要被调整为载波频率与调制频率的最小公分母。

图10显示了功能子块20Ah0的修改20A1h0。功能子块20A1h0形成鉴别器20A1h的一部分。除所述积分器110、比较器120，确定器130、通知器140和可变频率采样器150之外，所述功能子块20A1h0还包括计数器151和频率调节器152。计数器151可以由寄存器和用于音乐数据码再生器的子例程程序的一部分实现。所述频率调节器152也可以由用于音乐数据码再生器的子例程程序的另一部分实现。

当所述积分器110将数字积分信号Sf(t)应用于比较器120时，所述比较器120将数字信号Sf(t)的每个值与阈值k的值相比较，以判断所述样值Sg(n)到Sg(n-6)是否表示准音频信号Sg’(t)的未调制部分。在由于所述不稳定的带速、三次在步骤S210给出否定应答的情况下，所述比较器120使计数器151递增1。如果所述计数器151达到预定数目，则计数器151使频率调节器152有效。接着，所述频率调节器152开始沿着预定循环改变所述采样频率。例如，所述频率调节器152使得采样频率变化，就像所述载波频率从6.3kHz通过6.2kHz、6.4kHz、6.1kHz而变化到6.5kHz那样。对于6.2kHz的载波频率，所述采样频率变化到43.4kHz，以便在每个周期T向积分器110提供七个样值。这是因为6.2kHz×7＝43.4kHz。

从上文的描述可以理解，除了所述鉴别器20h的优势之外，鉴别器20Ah和20A1h还可以凭借可变频率采样器150的好处，响应于调制周期的不同值。

第三实施例

转向附图的图11，本发明的再一种自动演奏钢琴主要包括原音钢琴10B、回放系统20B和记录系统30B。所述原音钢琴10B和记录系统30B与原音钢琴10和记录系统30类似，且除了鉴别器20Bh之外，回放系统20B与回放系统20也类似。因此，原音钢琴10B的组成部分、回放系统20B的其他组成部分、以及记录系统30B的组成部分用指定了原音钢琴10的对应组成部分、回放系统20的对应部分和记录系统30的对应部分的参考标记标识，为了避免重复，没有对此的详细描述，且下文的描述集中在鉴别器20Bh上。

所述鉴别器20Bh与鉴别器20h的不同在于：在准音频信号Sg’(t)中采用的调制技术被重复地检查，且相应地，用于音乐数据码再生器20Ba的子例程程序的所述部分被周期性地重复。鉴别器20Bh的基本功能与鉴别器20h的基本功能类似。因此，术语“积分器”、“比较器”、“确定器”和“通知器”在下文中被称为鉴别器20Bh的子功能，且所述“积分器”、“比较器”、“确定器”和“通知器”分别由参考标记110B、120B、130B和140B标识。

图12显示了确定器130B的任务。所述积分器110B对来自准音频信号Sg’(t)的样值组连续地进行积分。所述比较器120B连续地进行所述积分值是否变得小于阈值k的值的比较，并在计数器P达到3的情况下，将所述检测信号d(t)变为有效电平。在步骤S301、S302、S303、S304、S305和S306的任务与图7所示的那些任务相同，因此，对相同的步骤S301到S306的任务不再进行描述。所述确定器130B具有多个阈值Vth1和Vth2，且计数器V在零和Vmax之间变化，如图13所示。所述阈值Vth1大于阈值Vth2。计数器V不会递减到零以下，且不会增递到Vmax以上。

当样值的数量等于14，即，检测信号d(t)的有效之间的时间周期等于2T时，步骤S304的应答给出肯定的“是”。通过肯定的应答“是”，所述信息处理器11通过步骤S305使计数器V递增1。另一方面，如果检测信号d(t)的有效之间的时间周期小于或大于2T，则步骤S304的应答给出否定的“否”，且信息处理器11通过步骤S306使计数器V递减1。因此，在检测信号d(t)的每次有效，信息处理器11递增或递减所述计数器V。

当所述计数器V在步骤S305或S306被递增或递减时，所述信息处理器11通过步骤S317将所述计数器V与阈值Vth1相比较，以判断计数器V的值是否等于或大于阈值Vth1的值。当等于2T的时间周期在至少等于所述阈值Vth1的预定时间内延续时，应答给出肯定的“是”，且确定器130B请求通知器140B发送用于向信号解调模块20i通知对16DPSK的所述鉴别的请求。如果通知器140B已经向信号解调模块20i发送了代表对16DPSK的鉴别的控制信号CT1，则通知器140B继续向信号解调模块20i发送控制信号CT1。

然而，如果步骤S317的应答给出否定的“否”，则所述信息处理器11通过步骤S319将计数器V的值与阈值Vth2相比较，以判断所述等于2T的时间周期是否等于或至少大于所述阈值Vth2。

如果步骤S319的应答给出肯定的“是”，则确定器130B允许通知器140B保持当前状态。如果所述通知器140B已经提供了控制信号CT1，则确定器130B允许所述通知器140B发送所述控制信号CT1。另一方面，如果所述通知器140B已经停止所述控制信号CT1，则确定器130B请求所述通知器140B保持控制信号CT1停止。

另一方面，如果步骤S319给出否定应答，则确定器130B请求所述通知器140B停止所述控制信号CT1。如果所述通知器140B发送控制信号CT1，则通知器140B停止所述控制信号CT1。如果所述通知器140B已经停止了所述控制信号CT1，则所述通知器140B保持控制信号CT1停止。

因此，所述信息处理器11重复由步骤S302、S303、S304、S305、S306、S317、S318、S319和S320组成的循环，以便连续地监视所述准音频信号Sg’(t)，直到不再将所述准音频数据码Sg(t)从盘驱动器40提供到回放系统20B为止。

如果计数器V的值如图13中的描绘PL1指示的那样发生变化，则确定器130B在时刻ta首先向通知器140B发送用于通知信号解调模块20i的请求，且所述通知器140B继续向信号解调模块20i发送代表对16DPSK的鉴别的控制信号CT1，直到在时刻tb、计数器V的值小于阈值Vth2为止。

所述解调器20Bh实现了解调器20h的所有优势。此外，即使所述准音频信号Sg’(t)的一部分通过16DPSK被调制，所述鉴别器20Bh也响应于该准音频信号Sg’(t)，以便通过适当的解调技术从所述准音频信号Sg’(t)产生连续的数据流。所述阈值Vth1可以等于阈值Vth2。

尽管已经对本发明的特定实施例进行了详细描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。

载波频率不会对本发明的技术范围设置任何限制。16DPSK的载波频率可以小于或大于6.3kHz。而且，在可听频率范围内的载波信号不会对本发明的技术范围有任何限制。所述载波信号可以具有在超声波频率范围内的数十kHz的频率。

所述正弦曲线不会对本发明的技术范围有任何限制。所述载波信号可以是余弦曲线、或其他周期信号的波形，如三角波形的周期信号，只要载波信号的波形与该波形的另一半关于指示潜在范围的中间的线对称即可。

所述调制周期2T不会对本发明的技术范围设置任何限制。只要所述调制周期比载波信号的周期T长，所述调制周期可以比载波信号的所述周期T长小于两倍、三倍或多于三倍。在所述调制周期大于1且小于2的情况下，产生比阈值k的值小的积分值的样值组的数量相比来自调制周期为2T的准音频信号Sg(t)的所述样值组的数量减少了。在所述计数器P达到小于3的某个值的条件下，所述信息处理器11在步骤S211将检测信号d(t)变为有效电平。所述鉴别器20h被鉴别器20Ah替代，且所述采样频率被调整为所述载波频率和调制频率的最小公分母(least common denominator)，即，采样频率被调整为所述载波频率的倍数和所述调制频率的倍数。例如，在所述调制频率为4.2kHz的情况下，采样频率被调整为50.4kHz。然而，如果调制频率为4.41kHz，则所述采样频率不变。当准音频信号Sg(t)以50.4kHz被采样时，从每一个周期T获得八个样值。如果样值的数量是12，则计数器V递增。至于计数器P，期望在计数器P达到等于或小于12个样值与8个样值之间的差(即，4)的值的条件下，将检测信号变为有效电平。所述值可以为2。

可以在两个零积分值或多于三个零积分值连续出现时产生检测信号d(t)。

阈值Vth的值，即3，不会对本发明的技术范围设置任何限制。在计数器V达到1、2或大于3的条件下，所述确定器130可以通知信号解调模块20i。

所述控制信号CT1可以用作在信号解调模块20i中被应用于16DPSK的解调器的选通信号(strobe signal)。

可以通过与对样值计数的方法不同的方法，来确定在检测信号d(t)的有效之间的时间周期。例如，可以通过FFT(快速傅立叶变换)确定检测信号d(t)的有效之间的时间周期。由此，步骤S303的任务对本发明的技术范围没有任何限制。

自动演奏钢琴1、1A和1B不会对本发明的技术范围有任何限制。本发明可以附属于电子键盘、静音钢琴和其它类型的电子乐器，例如，电子管风乐器，其它类型的自动演奏乐器，例如，自动弦乐器或声音记录器和再生器。

用于音乐数据码再生器的子例程程序包括的计算机程序可以磁盘、光盘、光磁盘或便携式半导体存储设备的形式提供给用户。此外，可以通过诸如因特网等的通信网络下载所述计算机程序。

在步骤S210的值“3”不会对本发明的技术范围有任何限制。所述的值可以大于零且小于3、或大于3。

实施例的组成部分和任务步骤与下面的权利要求书语言相关。自动演奏钢琴1、1A和1B对应于“乐器”，而解调器16b对应于“信号解调器”。所述MIDI音乐数据码形成“信号”和“音乐信号”，且所述准音频信号Sg’(t)用作“调制信号”。所述16DPSK或2FSK对应于“调制技术”，而鉴别器20h、20Ah和20A1h对应于“鉴别器”。所述16DPSK是“预定调制技术”。所述调制周期2T对应于“调制周期”。准音频信号Sg’(t)的早期对应于“已调制的段”，而准音频信号Sg’(t)的后期对应于“未调制的段”。信息处理器11用作“信息处理器”，而采样和保持电路110a和可变频率采样器150用作“采样器”。样值Sg(n)到Sg(n-6)作为一个整体构成“样值组”。用于音乐数据码再生器的子例程程序用作“计算机程序”。

所述信息处理器11和步骤S202、S203、S204、S205、S206、S207、S208、S209、S210和S211的任务实现了“检测器”，且积分器110和比较器120作为一个整体构成“检测器”。所述信息处理器11和步骤S302、S303和S304的任务实现了“测量器”，且所述信息处理器11和步骤S305、S306、S307、S308的任务实现了“确定器，”且所述信息处理器11和步骤S305、S306、S317、S318、S319和S320的任务也实现了“确定器”。16DPSK对应于“预定调制技术”，而信号解调模块16对应于“信号解调模块”。

自动演奏器20b或电子音调生成系统23用作“音调产生器”。

积分器110对应于“积分器”，而比较器120对应于“比较器”。样值Sg(n)、......、Sg(n-6)对应于“预定数目的样值”，且零为“预定值”。寄存器110a对应于“寄存器”，而阈值k对应于“阈值”。

可变频率采样器150对应于“可变频率采样器”。计数器151对应于“计数器”，而频率调节器152对应于“频率调节器”。计数器152的预定数目对应于“临界数”。

信息处理器11和步骤S305和S306的任务实现了“状态寄存器”，而阈值Vth1和阈值Vth2用作“第一阈值”和“第二阈值”。

Claims (20)

1.一种调制技术的鉴别装置，通过该调制技术，将载波信号调制成调制信号(Sg’(t))，

所述调制信号(Sg’(t))能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期(2T)，

所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段，

所述鉴别装置包括

检测部件，被提供通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值而产生的表示所述离散值的一系列样值，并用于指定表示所述的多个部分中的未调制的段的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))，

测量部件，其被提供有来自所述检测部件的所述样值组，并用于确定在所述多个部分中的一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))之间的时间周期以及

确定部件，用于在所述时间周期与所述调制周期(2T)相等时，确定所述调制技术与预定调制技术相同。

2.如权利要求1所述的鉴别装置，其中所述检测部件包括：

比较部件，用于将通过重复地对所述一系列样值进行积分而确定的预定数目的样值的积分值(Sf(t))与所述未调制的段所特有的预定值比较，以判断所述积分值(Sf(t))是否等于所述预定值，并且，在所述积分值(Sf(t))等于所述预定值的条件下，将所述预定数目的样值确定为样值组。

3.如权利要求2所述的鉴别装置，其中，所述检测部件还包括寄存部件，用于存储定义所述预定值的邻域的阈值(k)，并且，如果所述积分值(Sf(t))落在所述邻域内，则所述比较部件认为所述积分值(Sf(t))等于所述预定值。

4.如权利要求2所述的鉴别装置，其中，所述样值的所述预定数目等于：将在通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值而产生所述离散值时使用的采样信号的频率除以所述载波信号的频率所给出的商。

5.如权利要求4所述的鉴别装置，其中，采样信号的所述频率能够改变，使得所述样值的所述预定数目连同所述采样信号的所述频率一起变化。

6.如权利要求5所述的鉴别装置，其中，所述鉴别装置还包括：

频率调节部件，其被提供通过监视所述检测部件进行计数的、在指定样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))时失败的数目，并且，用于当所述数目达到临界数时，改变所述采样信号的所述频率。

7.如权利要求1所述的鉴别装置，其中，在所述确定部件确定所述调制技术与所述预定调制技术相同之后，重复所述调制技术的鉴别，直到所述调制技术的鉴别变得可靠为止，且所述鉴别装置还包括状态寄存部件，其在所述时间周期与所述调制周期相等时递增，且在所述时间周期与所述调制周期相等的确定失败时递减，因此，所述确定部件确定：在所述状态寄存部件等于或大于第一阈值(Vth1)的条件下，所述调制技术与所述预定调制技术相等，而在所述状态寄存部件小于第二阈值(Vth2)的条件下，所述调制技术是不确定的。

8.如权利要求1所述的鉴别装置，其中，所述调制信号(Sg’(t))的频率落在可听频率范围内。

9.如权利要求1所述的鉴别装置，其中，所述预定调制技术是16差分相移键控。

10.一种用于从调制信号(Sg’(t))再生信号的信号解调装置，通过调制技术，利用所述信号将载波信号调制成所述调制信号(Sg’(t))，该信号解调装置包括：

鉴别装置，其被提供有所述调制信号(Sg’(t))，所述调制信号(Sg’(t))能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期(2T)，所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段，并且，所述鉴别装置包括

检测部件，其被提供有通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值而产生的表示所述离散值的一系列样值，并用于指定表示所述的多个部分中的未调制的段的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))，

测量部件，其被提供有来自所述检测部件的所述样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))，并用于确定在所述多个部分中的一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))之间的时间周期以及

确定部件，用于在所述时间周期与所述调制周期(2T)相等时，确定

所述调制技术与预定调制技术相同；以及

信号解调部件，其连接到所述鉴别装置，并被提供有所述调制信号(Sg’(t))，以便在所述鉴别装置确定所述调制技术与预定调制技术相同时，通过与所述预定调制技术相对应的解调技术，将所述调制信号(Sg’(t))解调为所述信号。

11.如权利要求10所述的信号解调装置，其中，所述检测部件包括：

比较部件，用于将通过重复地对所述一系列样值进行积分而确定的预定数目的样值的积分值(Sf(t))与所述未调制的段所特有的预定值比较，以判断所述积分值(Sf(t))是否等于所述预定值，并且，在所述积分值(Sf(t))等于所述预定值的条件下，将所述预定数目的样值确定为样值组。

12.如权利要求11所述的信号解调装置，其中所述检测部件还包括寄存部件，用于存储定义所述预定值的邻域的阈值(k)，并且，如果所述积分值落在所述邻域内，则所述比较部件认为所述积分值(Sf(t))等于所述预定值。

13.如权利要求11所述的信号解调装置，其中，在通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取所述离散值而产生所述离散值时使用的采样信号的频率能够改变，使得所述样值的所述预定数目连同所述采样信号的所述频率一起变化。

14.如权利要求13所述的信号解调装置，其中，所述鉴别装置还包括：

频率调节部件，其被提供通过监视所述检测部件进行计数的、在指定样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))时失败的数目，并且，用于当所述数目达到临界数时，改变所述采样信号的所述频率。

15.如权利要求10所述的信号解调装置，其中，在所述确定部件确定所述调制技术与所述预定调制技术相同之后，重复所述调制技术的鉴别，直到所述调制技术的鉴别变得可靠为止，且所述鉴别装置还包括实现状态寄存部件，其在所述时间周期与所述调制周期(2T)相等时递增，且在所述时间周期与所述调制周期(2T)相等的确定失败时递减，因此，所述确定部件确定：在所述状态寄存器(11，S305，S306)等于或大于第一阈值(Vth1)的条件下，所述调制技术与所述预定调制技术相等，而在所述状态寄存器小于第二阈值(Vth2)的条件下，所述调制技术是不确定的。

16.一种用于产生音调的乐器，其包括：

信号解调装置，用于再生表示从调制信号(Sg’(t))产生的音调的音乐信号，通过调制技术，利用所述音乐信号将载波信号调制成所述调制信号(Sg’(t))，并且，该信号解调装置包括：

鉴别装置，其被提供有所述调制信号(Sg’(t))，所述调制信号(Sg’(t))能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期(2T)，所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段，并且，所述鉴别装置具有

检测部件，其被提供有通过从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值而产生的表示所述离散值的一系列样值，并用于指定表示所述的多个部分中的未调制的段的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))，

测量部件，其被提供有来自所述检测部件的所述样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))，并用于确定在所述多个部分中的一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))之间的时间周期以及

确定部件，用于在所述时间周期与所述调制周期(2T)相等时，确定所述调制技术与预定调制技术相同，以及

信号解调部件，其连接到所述鉴别装置，并被提供有所述调制信号(Sg’(t))，以便在所述鉴别装置确定所述调制技术与预定调制技术相同时，通过与所述预定调制技术相对应的解调技术，将所述调制信号(Sg’(t))解调为所述音乐信号；以及

音调产生部件，其连接到所述信号解调部件，并被提供有所述音乐信号，以基于所述音乐信号产生所述音调。

17.如权利要求16所述的乐器，其中，所述检测部件包括：

比较部件，用于将通过重复地对所述一系列样值进行积分而确定的预定数目的样值的积分值(Sf(t))与所述未调制的段所特有的预定值比较，以判断所述积分值(Sf(t))是否等于所述预定值，并且，在所述积分值(Sf(t))等于所述预定值的条件下，将所述预定数目的样值确定为样值组。

18.如权利要求17所述的乐器，其中，所述检测部件还包括寄存部件，用于存储定义所述预定值的邻域的阈值(k)，并且，如果所述积分值(Sf(t))落在所述邻域内，则所述比较部件认为所述积分值(Sf(t))等于所述预定值。

19.如权利要求16所述的乐器，其中，所述音调产生部件用作自动演奏器(20b)。

20.一种鉴别调制技术的方法，通过该调制技术，将信号调制成调制信号(Sg’(t))，所述调制信号(Sg’(t))能够被分为多个部分，每个部分在时间周期上等于调制周期(2T)，所述多个部分中的每个具有通过所述调制技术而被调制的已调制的段，其后是未调制的段，所述方法包括以下步骤：

a)从所述调制信号(Sg’(t))的波形提取离散值，以产生表示所述离散值的一系列样值；

b)指定表示所述多个部分中的未调制的段的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))；

c)确定在所述多个部分中的一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))、与紧接在所述多个部分中的所述一个之后的所述多个部分中的另一个的样值组(Sg(n)，......Sg(n-6))之间的时间周期；以及

d)在所述时间周期与所述调制周期(2T)相等时，确定所述调制技术与预定调制技术相同。

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