CN101903940B - 用于改进音频播放器之间的输出音量的相似度的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的方法。可确定一个或一个以上乐器数字接口(MIDI)器具的第一播放器度量。可接收使用MIDI协议的数字音乐文件。可基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数或通道参数。

Description

用于改进音频播放器之间的输出音量的相似度的系统和方法

相关申请案

本申请案与发明者普莱捷克特·库尔卡尼(Prajakt Kulkami)和苏莱士·迪瓦莱帕里(Suresh Devalapalli)在2008年1月24日申请的题为“用以改进音频播放器之间的输出声音的相似度的技术(Techniques to Improve the Similarity of the Output Sound BetweenAudio Players)”的第61/023,174号美国临时专利申请案有关且主张其优先权。

技术领域

本发明涉及数字音频。特定来说，本发明涉及用于改进音频播放器之间的输出音量的相似度的技术。

背景技术

乐器数字接口(MIDI)格式用于音频声音(例如，音乐、演讲、音调、警报等)的产生、传送和/或回放中。在广泛多种装置中支持MIDI。举例来说，无线通信装置(例如，无线电电话)可支持用于可下载声音(例如，铃声或其它音频输出)的MIDI文件。数字音乐播放器(例如，由苹果计算机公司出售的“iPod”装置和由微软公司出售的“Zune”装置)还可支持MIDI文件格式。支持MIDI格式的其它装置可包括各种音乐合成器、无线移动装置、直接双向通信装置(有时称为“对讲机”)、网络电话、个人计算机、桌上型和膝上型计算机、工作站、卫星无线电装置、对讲电话装置、无线电广播装置、手持式游戏装置、安装于装置中的电路板、信息亭、视频游戏控制台、各种儿童计算机化玩具，用于汽车、水运工具和飞机中的机载计算机，和广泛多种其它装置。

MIDI文件可包括关于待在MIDI播放器上播放的音乐音符的信息。然而，MIDI播放器还可使用播放器专有参数来播放MIDI文件。因此，同一MIDI文件当在两个不同MIDI播放器中播放时可具有不同音量级。因此，存在对用于改进不同音频播放器之间的输出音量的相似度的技术的需要。

发明内容

揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的方法。可确定一个或一个以上乐器数字接口(MIDI)器具的第一播放器度量。可接收使用MIDI协议的数字音乐文件。可基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的设备。所述设备包括处理器和与所述处理器电子通信的存储器。可执行指令存储于所述存储器中。所述指令可可执行以确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量。所述指令还可可执行以接收使用MIDI协议的数字音乐文件。所述指令还可可执行以基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的计算机程序产品。所述计算机程序产品包含在上面具有指令的计算机可读媒体。所述指令可包括用于确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量的代码。所述指令还可包括用于接收使用MIDI协议的数字音乐文件的代码。所述指令还可包括用于基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者的代码。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的设备。所述设备可包括用于确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量的装置。所述设备还可包括用于接收使用MIDI协议的数字音乐文件的装置。所述设备还可包括用于基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者的装置。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的集成电路。所述集成电路可经配置以确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量。所述集成电路还可经配置以接收使用MIDI协议的数字音乐文件。所述集成电路还可经配置以基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

附图说明

图1为说明可使用本系统和方法修改以改进在两个不同播放器上当播放一MIDI文件时的音量的相似度的系统的框图；

图2为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的系统的框图；

图2A到图2B说明由处理器实施的图2的系统内的一些组件；

图3为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的方法的流程图；

图3A说明对应于图3的方法的装置加功能方框；

图4为说明力度翻译器的一个配置的框图；

图5为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的系统的框图；

图6为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的另一系统的框图；

图7为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的另一系统的框图；

图8为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的另一方法的流程图；

图8A说明对应于图8的方法的装置加功能方框；以及

图9为说明可在计算装置/电子装置中利用的各种组件的框图。

具体实施方式

揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的方法。可确定一个或一个以上乐器数字接口(MIDI)器具的第一播放器度量。可接收使用MIDI协议的数字音乐文件。可基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的设备。所述设备包括处理器和与所述处理器电子通信的存储器。可执行指令存储于所述存储器中。所述指令可可执行以确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量。所述指令还可可执行以接收使用MIDI协议的数字音乐文件。所述指令还可可执行以基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的计算机程序产品。所述计算机程序产品包含在上面具有指令的计算机可读媒体。所述指令可包括用于确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量的代码。所述指令还可包括用于接收使用MIDI协议的数字音乐文件的代码。所述指令还可包括用于基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者的代码。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的设备。所述设备可包括用于确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量的装置。所述设备还可包括用于接收使用MIDI协议的数字音乐文件的装置。所述设备还可包括用于基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者的装置。

还揭示一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的集成电路。所述集成电路可经配置以确定一个或一个以上MIDI器具的第一播放器度量。所述集成电路还可经配置以接收使用MIDI协议的数字音乐文件。所述集成电路还可经配置以基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

乐器数字接口(MIDI)播放器可采用MIDI文件作为输入且将音乐合成以作为输出。在如此进行时，MIDI播放器可采用不同合成技术。这些合成技术中的两者包括调频(FM)合成和波表合成。MIDI文件可包括描述用于待播放的音符的键编号、在播放所述音符时使用的器具、音符力度(note velocity)等的消息。与一些非MIDI音乐解码器不同，MIDI合成器可能不编码描述既定声音的波形。而是，每一MIDI合成器可使用合成器专有工具来基于MIDI文件中的消息产生输出信号。因此，同一MIDI文件在经由两个不同MIDI播放器播放时听起来可能并不相同。

图1为说明可使用本系统和方法修改以改进在两个不同播放器上当播放一MIDI文件110时的音量的相似度的系统100的框图。如本文所使用，术语“MIDI文件”指代含有符合MIDI格式的至少一个音轨的任何音频数据或文件。可符合MIDI格式的其它文件格式的实例包括由高通公司开发的压缩媒体扩展(CMX)、由雅马哈公司开发的合成音乐移动应用格式(SMAF)，和可缩放的多音MIDI(SP-MIDI)。

由于MIDI为基于消息的协议，所以每一MIDI播放器104、108可使用唯一文件格式支持来播放MIDI文件110。此文件格式支持可包括用于基于MIDI文件110中的MIDI消息产生一输出的一个或一个以上文件，且可驻留于单独创作工具102、106中。换句话说，第一创作工具102可包括第一合成器105可用以播放MIDI文件110的文件格式支持。同样，第二创作工具106可包括第二合成器109可用以播放MIDI文件110的文件格式支持。另外，第一创作工具102可将MIDI文件110转换成第一播放器专有格式103，且第二创作工具106可将音乐文件转换成第二播放器专有格式107。由于第一创作工具102可与第二创作工具106不同，所以第一播放器输出112可与第二播放器输出114不同。特定来说，第一播放器输出112与第二播放器输出114之间的差异可归于以下原因：(1)MIDI协议仅规定待播放的音符、在播放音符时使用的器具、对所述音符的调制等，然而，MIDI未严格规定所述音符在播放时应如何发声；(2)不同播放器可使用不同合成技术；以及(3)甚至对于同一合成技术，不同MIDI播放器可不同地模型化同一器具。举例来说，MIDI合成钢琴在高端MIDI播放器中可听起来像真实的原声大钢琴(acoustic grandpiano)，但在低质量MIDI播放器中可听起来像小号。

另外，即使当同一MIDI文件110在不同播放器104、108上播放时，仍可观测到若干差异。首先，在播放器104、108中混合的器具音量可为不同的。举例来说，如果MIDI文件110包括由钢琴和长笛演奏的音符，则在第一播放器104中钢琴音符可以比长笛音符高的音量播放，而在第二播放器108中长笛音符可以比钢琴高的音量播放。另外，器具上的颤音和震音效应可视器具在不同播放器104、108中模型化的方式而不同。又另外，一些播放器104、108可忽略比所定义范围高或低的音符。

不管这些差异，下文描述的本系统和方法可实施于系统100中以改进不同音频播放器104、108中的音量的相似度。换句话说，当实施本系统和方法时，第一播放器输出112的音量可类似于第二播放器输出114的音量。

图2为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的系统200的框图。系统200可包括力度翻译器216、未知音频播放器204和已知音频播放器208。如本文所使用，术语“未知播放器”指代一个或一个以上合成参数不为力度翻译器216所知的音乐播放器、合成器或两者。举例来说，未知播放器204可尤其使用参数中的一个或一个以上器具音量级内部地合成MIDI文件210。结果，未知播放器输出212可具有与已知播放器输出214不同的音量。相比而言，术语“已知播放器”可指代合成参数为力度翻译器216已知的音乐播放器、合成器或两者。举例来说，已知播放器208可使用存储于已知播放器208的波表中和力度翻译器216中的一个或一个以上器具音量级。

力度翻译器216可接收MIDI文件210或MIDI文件210的一部分，且使用音量比218调整MIDI文件210，使得未知播放器输出212和已知播放器输出214的音量级相同。举例来说，力度翻译器216可在将MIDI文件210发送到未知播放器204之前使用音量比218来调整MIDI文件210中的音符力度。或者，可调整MIDI文件210中的其它参数以在未知播放器输出212和已知播放器输出214中产生类似音量级。

音量比218可为比较未知播放器204与已知播放器208中的合成参数的任何度量。举例来说，音量比218可为已知播放器208中的器具音量级与未知播放器204中的器具音量级的比率。或者，音量比218可使用不同度量，例如未知播放器204和已知播放器208中的器具功率水平或器具能量水平。这些音量比218可经计算一次且存储于力度翻译器216上或力度翻译器216可存取的存储媒体中，所述力度翻译器216可接着使用所述比率218来调整MIDI文件210中的参数(例如，音符力度)以在未知播放器输出212与已知播放器输出214中产生类似音量级。

力度翻译器216可接收音符，调整音符力度，且基于逐个音符将所述音符发送到未知播放器204。或者，力度翻译器216可整体地接收MIDI文件210，调整MIDI文件210中的所有音符力度，且接着产生反映对MIDI文件210音符力度的改变的新音乐文件(未图示)。产生新音乐文件(未图示)可包括在MIDI文件210中重写经调整的参数。举例来说，力度翻译器216可接收MIDI文件210，使用音量比218来调整MIDI文件210中的音符力度，且创建可由未知播放器204使用的新音乐文件以产生未知播放器输出212。所产生的新音乐文件可为标准MIDI文件(SMF)文件，或不同类型的MIDI文件210，例如可包括未包括于MIDI文件210中的额外参数的CMX、SMAF、XMF或SP-MIDI。举例来说，新音乐文件可为包括图形和脉冲码调制(PCM)支持的SMAF文件，其可能不包括在MIDI文件210中。

如图2A中展示，力度翻译器216可由处理器201实施。如图2B中展示，力度翻译器216、未知播放器204和已知播放器208可由处理器201实施。不同处理器可用于实施不同组件(例如，一个处理器可实施力度翻译器216，另一处理器可用于实施未知播放器204，且又一处理器可用于实施已知播放器208)。

图3为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的方法300的流程图。所述方法可由力度翻译器216实施。力度翻译器216可确定320MIDI格式中的所有128个器具的差异度量。所述差异度量可为音量度量、功率度量或能量度量。另外，所述差异度量可呈存储于力度翻译器216中的音量比218的形式。换句话说，所述差异度量可为比较两个MIDI播放器(例如，未知播放器204和已知播放器208)中的合成参数的任何度量。

可接收322MIDI文件210。可基于所述差异度量来调整324用于所述MIDI文件210中的每一音符的一个或一个以上音符参数和/或通道参数。所述音符参数可包括音符力度，且所述通道参数可包括通道音量和通道声调(channel expression)。所述音符参数和所述通道参数两者可包括于所述MIDI文件210中。或者，方法300可采用逐个音符方法，其中确定320差异度量，接收音符，且基于所述差异度量来调整324用于所述音符的音符参数和/或通道参数。

可仅确定320所述差异度量一次。换句话说，可接收322且调整324一个以上MIDI文件210，但可能仅确定320所述差异度量一次是必要的。在所述方法300之后，MIDI文件210或个别音符可在MIDI播放器(例如，未知播放器204或已知播放器208)上播放以分别产生未知播放器输出212或已知播放器输出214。

可通过对应于图3A中所说明的装置加功能方框300A的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行上文所描述的图3的方法300。换句话说，图3中所说明的方框320到324对应于图3A中所说明的装置加功能方框320A到324A。

图4为说明力度翻译器416的一个配置的框图。图4中展示的力度翻译器416可用作曾在上文描述的图2的系统200中的力度翻译器216。

如前文所提及，系统200可包括一个或一个以上合成参数不为力度翻译器416所知的一个或一个以上未知MIDI播放器204。因此，力度翻译器416可包括用于计算比率418的若干模块，比率418可接着用于在不同MIDI音频播放器204、208中产生类似音量。这些模块中可为自定义文件产生器426、文件格式转换器428、比率确定模块430和力度调整模块434。力度翻译器416的以下描述将未知播放器204说明为SMAF播放器且将已知播放器208说明为CMX播放器，但应理解，MIDI音频播放器的任何组合可用于系统200中。

力度调整模块434可负责在音符在SMAF播放器204中播放之前调整音符中的参数(例如，音符力度)，使得在SMAF播放器204中播放的音符的音量类似于在CMX播放器208中播放的音符的音量。在MIDI播放器中，正播放的任何音符的音量可取决于全部包括于MIDI文件210中的通道音量、通道声调和音符力度。另外，包括于SMAF播放器204中的器具音量级可能影响SMAF播放器输出212的音量。同样，CMX播放器208中的器具音量级可能影响CMX播放器输出214的音量。因此，在SMAF播放器204上播放的音符的最终音量(其可包括于SMAF播放器输出212中)可表达为：

$V_{\mathrm{smaf}}={\mathrm{CH}}_{\mathrm{vol}}\×{\mathrm{CH}}_{\exp }\×\frac{{\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}}^2}{{128}^2}\×{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{smaf}}---\left(1\right)$

类似地，在CMX播放器208上播放的音符的最终音量(其可包括于CMX播放器输出214中)可表达为：

$V_{\mathrm{cmx}}={\mathrm{CH}}_{\mathrm{vol}}\×{\mathrm{CH}}_{\exp }\×\frac{{\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}}^2}{{128}^2}\×{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{cmx}}---\left(2\right)$

在上文的等式中，CH_vol为MIDI文件210中的通道音量，CH_exp为MIDI文件210中的通道声调，Note_velocity为MIDI文件210中的音符力度，且INSTvol_smaf和INSTvol_cmx分别为SMAF播放器204和CMX播放器208中的器具音量级。由于INSTvol_smaf可与INSTvol_cmx不同且不为力度翻译器416所知，所以力度翻译器416可包括若干模块来匹配V_cmx与V_smaf。

参数CH_vol、CH_exp和Note_velocity可嵌入于所述MIDI文件210中。然而，参数INSTvol_smaf和INSTvol_cmx可分别为SMAF播放器204和CMX播放器208专有的。因此，力度翻译器416可将未知INSTvol_smaf映射到已知INSTvol_cmx，使得V_smaf等于V_cmx。此可通过在MIDI文件210在SMAF播放器204中播放之前改变MIDI文件210中的参数而完成。可改变的参数的一个实例为Note_velocity，因为其可能影响正播放的仅一个音符。因此，力度翻译器416可创建具有使V_smaf等于V_cmx的经调整的Note_velocity的新音符。此新的Note_velocity可存储于力度调整模块434中且可在本文中称为Note_{velocity_smaf}436：

${\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}\_\mathrm{smaf}}={\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}}\×\sqrt{\frac{{\mathrm{INSTVol}}_{\mathrm{cmx}}}{{\mathrm{INSTVol}}_{\mathrm{smaf}}}}---\left(3\right)$

由于在MIDI协议中音符力度可能不超过127，所以Note_{veloclty_smaf}436可定上限为127。此定上限可如下执行：

${\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}\_\mathrm{smaf}}=\max (127,\frac{{\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}}^2}{{128}^2}\×\frac{{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{cmx}}}{{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{smaf}}})---\left(4\right)$

力度调整模块434可使用来自比率确定模块430的比率418计算Note_{velocity_smaf}436。比率418可为比较SMAF播放器204和CMX播放器208中的合成参数的任何度量，例如音量比、功率比或能量比。此外，力度调整模块434还可通过使用Note_{velocity_smaf}436替换Note_velocity来修改音符。

比率确定模块430可使用来自CMX波表中的器具定义的INSTvol_cmx，所述CMX波表可在CMX播放器208中。然而，由于SMAF播放器204的内部细节可能不为力度翻译器416所知，所以比率确定模块430可使用反馈型算法来计算比率418。换句话说，比率确定模块430可针对在MIDI格式中使用的每一器具计算INSTvol_smaf432，使得力度调整模块434可计算Note_{velocity_smaf}436。

由比率确定模块430使用以确定MIDI格式中的每一器具的INSTvol_smaf432的算法可包括以下步骤。首先，自定义文件产生器426可产生自定义SMAF文件427且经由SMAF播放器204运行所述自定义SMAF文件427。比率确定模块430可俘获此音频且将使用作为V_smaf的音量。所述自定义SMAF文件427可为包括来自单一器具的处于最大力度的音符的SMAF文件。同样，自定义文件产生器426可创建自定义CMX文件429且经由CMX播放器208运行所述自定义CMX文件429。比率确定模块430可俘获此音频且使用作为V_cmx的音量。所述自定义CMX文件429可为包括来自单一器具的处于最大力度的音符的CMX文件。或者，比率确定模块430可俘获能量或功率度量而非音量度量。接着，依据可用量，比率确定模块430可使等式(1)除以等式(2)以确定器具音量432，INSTvol_smaf。此INSTvol_smaf432可表达为：

${\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{smaf}}\≅\frac{V_{\mathrm{smaf}}}{V_{\mathrm{cmx}}}\×{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{cmx}}---\left(5\right)$

此算法可针对由MIDI协议支持的所有128个器具或仅在MIDI文件210中使用的那些器具重复。在一个配置中，在调整任何音符力度之前运行此算法，且可确定所有128个所支持MIDI器具的INSTvol_smaf432。接着，随着接收MIDI文件210或音符，可使用同一INSTvol_smaf432来调整音符力度。比率确定模块430可接着使用INSTvol_smaf432来估计可由力度调整模块434使用以计算MIDI文件210中的每一音符的Note_{velocity_smaf}436的比率418。或者，比率确定模块430可针对所有128个MIDI器具直接估计在Note_{velocity_smaf}436的计算中使用的比率418。力度调整模块434还可在每一音符中使用Note_{velocity_smaf}436替换Note_velocity，使得总的音符音量当在SMAF播放器204上播放时类似于CMX播放器208上的总的音符音量。

使用Note_{velocity_smaf}436，文件格式转换器428可将MIDI文件210转换成不同或相关文件格式，例如SMAF。为此，转换器428可将额外参数431添加到所接收的MIDI文件210，且修改特定类型的MIDI播放器播放MIDI文件210所必需的任何标头或其它信息。举例来说，转换器428可接收标准MIDI文件210(SMF)且添加图形和脉冲码调制(PCM)支持，使得MIDI文件210可由SMAF播放器204播放。此转换可包括将新的Note_{velocity_smaf}436重写到MIDI文件210。另外，转换器428可修改任何标头信息以遵循SMAF数据格式。此SMAF文件在经由SMAF播放器204播放时可具有与经由CMX播放器208播放的MIDI文件210类似的用于所有器具的音量级。另外，文件格式转换器428可在将MIDI文件210发送到CMX播放器208之前将MIDI文件210转换成不同格式，例如CMX。可基于逐个文件或基于逐个音符而执行力度翻译器416的功能。

图5为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的系统500的框图。MIDI文件510可由系统500接收。MIDI文件510可包括一个或一个以上消息538。每一消息538可包括关于一事件的信息，例如一键正按压一器具。这些消息538可包括多个参数，例如通道音量540、通道声调542、音符力度544、音符的键编号546、消息类型548(例如，音符开(ON)/音符关(OFF))、器具550等。这些参数可由MIDI播放器504、508使用以播放音符。举例来说，消息538可为具有音符力度80的钢琴的中间C、音符开(ON)消息。消息538可包括由MIDI格式或相关格式涵盖的任何参数。

力度翻译器516可接收MIDI文件510，且使用比率518改变MIDI文件510上的音符力度544，且创建新的经修改的音乐文件552。比率518可尤其从未知播放器504与已知播放器508中的器具度量确定。换句话说，力度翻译器516可使用未知播放器504中的器具音量532和已知播放器508中的器具音量533来确定音量比518a。另外，力度翻译器516可使用未知播放器504中的器具功率值554和已知播放器508中的器具功率值555来确定功率比518b。另外，力度翻译器516可使用未知播放器504中的器具能量值556和已知播放器508中的器具能量值557来确定能量比518c。一个或一个以上比率518可接着由力度翻译器516使用以创建具有经调整的音符力度536的经修改的音乐文件552，以在未知播放器输出512和已知播放器输出514中产生类似音量。

经修改的音乐文件552可包括具有与MIDI文件510类似的参数的消息538，例如，通道音量540、通道声调542、键编号546、消息类型548和器具550。然而，可使用经调整的音符力度536替换来自所接收的MIDI文件510的音符力度544，因此在未知播放器504上播放的经修改的音乐文件552的音量将类似于在已知播放器508上播放的MIDI文件510的音量。在一个配置中，经修改的音乐文件552为使用经调整的音符力度536改写原始音符力度544的MIDI文件510。另外，经修改的音乐文件552可包括额外参数531和未知播放器504播放MIDI文件510所必需的经修改的标头或其它信息。如前，系统500可基于逐个文件或基于逐个音符而操作。换句话说，并非在将经修改的音乐文件552发送到未知播放器504之前调整整个MIDI文件510中的音符力度544，力度翻译器516可在将一个消息538发送到未知播放器504之前调整所述消息538中的音符力度544。

图6为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的另一系统600的框图。力度翻译器616可接收包括参考音符力度的MIDI音符610。力度翻译器616可创建包括来自单一器具的处于最大音符力度的音符的自定义文件A 627和包括来自单一器具的处于最大音符力度的音符的自定义文件B 629。力度翻译器616可将自定义文件A 627发送到未知播放器604，且将自定义文件B发送到已知播放器608。来自未知播放器604的音频可由力度翻译器616俘获且视为V_unknown632，且来自已知播放器608的音频可由力度翻译器616俘获且视为V_known633。接着，使用V_unknown632和V_known633，力度翻译器616可确定所有可能器具的一个或一个以上比率618。可分别使用未知播放器604和已知播放器608的输出的音量、能量或功率来测量V_unknown632和V_known633。此外，可使用例如峰值对峰值、平均值、平方根和均方根等技术来测量V_unknown632和V_known633。换句话说，可使用测量V_unknown632与V_known633的相对强度的任何手段。

一旦已确定V_unknown632和V_known633，比率618可表达为其中INSTvol_unknown和INSTvol_known分别为未知播放器604和已知播放器608中的器具音量级。

力度翻译器616可接着使用所述比率618中的一者创建具有经调整的音符力度536的经修改的音乐音符652。经调整的音符力度可表达为：

${\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}\_\mathrm{unknwn}}=\max (127,{\mathrm{Note}}_{\mathrm{velocity}}\×\sqrt{\frac{{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{known}}}{{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{unknown}}}})---\left(6\right)$

Note_velocity为MIDI音符610中的音符力度，INSTvol_known为力度翻译器616所知或可在已知播放器608的波表中容易地存取，且INSTvol_unknown根据以下等式而估计：

${\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{unknown}}\≅\frac{V_{\mathrm{unknown}}}{V_{\mathrm{known}}}\×{\mathrm{INSTvol}}_{\mathrm{known}}---\left(7\right)$

经修改的音乐音符652可符合与所接收的MIDI文件610不同或相关的文件格式。举例来说，可根据SMAF文件格式而修改经修改的音乐音符652。可接着将经修改的音乐音符652发送到未知播放器604以产生未知播放器输出612。同样，可将MIDI音符610发送到已知播放器608以产生已知播放器输出614。

在系统600中，可仅确定一次比率618，而可针对所接收的每一MIDI音符610创建经修改的音乐音符652。或者，可不由力度翻译器616确定比率618，而是在别处确定且在力度翻译器616接收任何MIDI音符610之前给予力度翻译器616。又或者，系统600可基于逐个文件而操作。换句话说，力度翻译器616可在将经修改的文件发送到未知播放器604之前调整所接收的MIDI文件内的所有音符上的音符力度且创建所述经修改的音乐文件。

图7为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的另一系统700的框图。如前，MIDI文件710可由力度翻译器716接收，所述力度翻译器716可分别使用自定义文件A 727和自定义文件B 729来俘获V_unknown732和V_known733。而且，如前，可从V_unknown732、V_known733，和已知播放器708中的器具音量级INSTvol_known确定一个或一个以上比率718。这些比率718可用于创建可类似于MIDI文件710但具有基于比率718的经调整的音符力度的经修改的音乐文件752。然而，替代于将经修改的音乐文件752直接发送到未知播放器704，力度翻译器716可将经修改的音乐文件752存储于存储器/存储媒体758中，所述存储器/存储媒体758可包括一个以上经修改的音乐文件752。可稍后将经修改的音乐文件752发送到未知播放器704以产生未知播放器输出712。同样，MIDI文件710可在其由已知播放器708播放之前经修改以产生已知播放器输出714。

图8为说明用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的另一方法800的流程图。所述方法800可由力度翻译器716实施。

力度翻译器716可确定MIDI格式中的所有128个器具的器具音量。为此，力度翻译器716可创建862第一自定义音乐文件727和第二自定义音乐文件729，每一者包括来自单一器具的处于最大音符力度的一个或一个以上音符。力度翻译器716可接着通过在第一播放器上播放所述第一自定义音乐文件而产生864第一播放器音量且通过在第二播放器上播放所述第二自定义音乐文件而产生第二播放器音量。所述第一播放器音量和第二播放器音量可分别为V_unknown732和V_known733。所述第一播放器和第二播放器可分别为未知播放器704和已知播放器708。

力度翻译器716可基于所述第一播放器音量、所述第二播放器音量和所述第二播放器的器具音量确定866所述第一播放器的器具音量。换句话说，力度翻译器716可使用等式(7)确定未知播放器704的器具音量INSTvol_unknown。接着，如果力度翻译器716确定868在所述MIDI文件710中存在更多器具，则可针对所述MIDI文件710中的额外器具重复步骤862到868。如果不再存在器具，则力度翻译器716可针对所有128个MIDI器具具有所述第一播放器的一器具音量。这些器具音量可仅经确定一次，接着力度翻译器716可基于所述经确定的器具音量INSTvol_unknown调整872所述MIDI文件中的一个或一个以上音符。最后，力度翻译器716可在所述第一播放器上播放874经调整的音符且在所述第二播放器上播放未经调整的音符。举例来说，可在未知播放器704上播放经调整的音符752，且可在已知播放器708上播放所接收的MIDI文件710。

可通过对应于图8A中所说明的装置加功能方框800A的各种硬件和/或软件组件和/或模块来执行上文所描述的图8的方法800。换句话说，图8中所说明的方框862到874对应于图8A中所说明的装置加功能方框862A到874A。

图9为说明可在计算装置/电子装置902中利用的各种组件的框图。计算装置/电子装置902可实施能够处理MIDI文件的任何装置/组件，例如，力度翻译器216、未知播放器204或已知播放器208。因此，尽管仅展示一个计算装置/电子装置902，但可在使用许多计算机系统的分布式系统中实施本文的配置。计算装置/电子装置902可包括广泛范围的数字计算机，包括微控制器、手持式计算机、个人计算机、服务器、大型计算机、超级计算机、微型计算机、工作站和其任何变型或相关装置。

计算装置/电子装置902经展示为具有处理器901和存储器903。处理器901可控制计算装置/电子装置902的操作，且可实施为微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)或此项技术中已知的其它装置。处理器901通常基于存储于存储器903内的程序指令904来执行逻辑和算术运算。存储器903中的指令904可可执行以实施本文所描述的方法。

计算装置/电子装置902还可包括用于与其它计算/电子装置通信的一个或一个以上通信接口907和/或网络接口913。通信接口907和网络接口913可基于有线通信技术、无线通信技术或两者。

计算装置/电子装置902还可包括一个或一个以上输入装置909和一个或一个以上输出装置911。输入装置909和输出装置911可促进用户输入。其它组件915还可作为计算装置/电子装置902的一部分而提供。

数据906和指令904可存储于存储器903中。处理器901可加载且执行来自存储器903的指令904以实施各种功能。执行所述指令904可涉及使用存储于存储器903中的数据906。所述指令904可执行以实施本文展示的过程或配置中的一者或一者以上，且数据906可包括本文描述的各种数据片段中的一者或一者以上。

存储器903可为能够存储电子信息的任何电子组件。存储器903可体现为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、RAM中的快闪存储器装置、与处理器包括在一起的板上存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、ASIC(专用集成电路)、寄存器等等，包括其组合。

另外，存储器903可存储包括用于普通MIDI器具的基础波形的波表908。存储器903还可存储数据表910，其包括比较数据和转换成音频装置专有格式所需的映射表。举例来说，在波表908可包括128个器具和47个鼓的情况下，数据表910可包括128加47组比较数据和所需映射表以补偿音量改变等。

可在最初生产计算装置/电子装置902时产生存储于数据表910中的数据且加载于数据表910中。或者，可借助于下载到现存计算装置/电子装置902的软件更新而加载数据表910。

替代地或除此之外，可能存在一个以上处理器901，其可与加载和执行指令904并行地操作。这些指令904可包括解析MIDI文件210和调度MIDI文件210内的MIDI事件或消息。如由MIDI文件210中的时序参数规定，经调度的MIDI事件可由处理器901以同步方式服务。处理器901可根据时间同步调度来处理MIDI事件以便产生MIDI合成参数。处理器901还可基于合成参数产生音频样本。

计算装置/电子装置902还可包括数/模转换器(DAC)912。处理器901可基于一组MIDI合成参数而产生音频样本。所述音频样本可包含脉冲码调制(PCM)样本，其可为以规则间隔取样的模拟信号的数字表示。处理器901可将音频样本输出到DAC 912。DAC912可接着将数字音频信号转换成模拟信号且将模拟信号输出到驱动电路914，其可放大所述信号以驱动一个或一个以上扬声器916以产生可听声音。或者，计算装置/电子装置902可能不具有扬声器916、驱动电路914或DAC 912。

在以上描述中，参考数字已有时结合各种术语而使用。在一术语结合一参考数字而使用的情况下，此意指在所述图中的一者或一者以上中展示的特定组件。在使用一术语而无参考数字的情况下，此大体上意指所述术语而不限于任何特定图式。

根据本发明，移动装置中的电路可适于接收与多个类型的经压缩音频位流有关的信号转换命令和随附数据。相同电路、不同电路，或相同或不同电路的第二区段可适于执行作为用于多个类型的经压缩音频位流的信号转换的一部分的变换。所述第二区段可有利地耦合到第一区段，或其可实施于与第一区段相同的电路中。另外，相同电路、不同电路，或相同或不同电路的第三区段可适于执行作为用于多个类型的经压缩音频位流的信号转换的一部分的互补处理。所述第三区段可有利地耦合到所述第一和第二区段，或其可实施于与所述第一和第二区段相同的电路中。另外，相同电路、不同电路，或相同或不同电路的第四区段可适于控制提供上文描述的功能性的电路或电路区段的配置。

术语“确定”涵盖广泛多种动作，且因此，“确定”可包括估算、计算、处理、推导、调查、查找(例如，在表、数据库或另一数据结构中进行查找)、查明等。而且，“确定”可包括接收(例如，接收信息)、存取(例如，存取存储器中的数据)等。而且，“确定”可包括解析、选择、挑选、建立等。

短语“基于”并不意味着“仅基于”，除非另外明确规定。换句话说，短语“基于”描述“仅基于”和“至少基于”两者。

术语“处理器”应被广泛地解释为涵盖通用处理器、中央处理单元(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机等等。在一些情形下，“处理器”可指专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。术语“处理器”可指代处理装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、联合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此类配置。

术语“存储器”应被广泛地解释为涵盖能够存储电子信息的任何电子组件。术语“存储器”可指代各种类型的处理器可读媒体，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、快闪存储器、磁性或光学数据存储装置、寄存器等。如果处理器可从存储器读取信息和/或将信息写入到存储器，则称所述存储器与所述处理器电子通信。与处理器成一体的存储器与所述处理器电子通信。

术语“指令”和“代码”应被广泛地解释为包括任何类型的计算机可读语句。举例来说，术语“指令”和“代码”可指代一个或一个以上程序、例程、子例程、函数、程序等。“指令”和“代码”可包含单一计算机可读语句或许多计算机可读语句。

可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施本文所描述的功能。如果以软件来实施，则所述功能可作为一个或一个以上指令而存储于计算机可读媒体上。术语“计算机可读媒体”指代可由计算机存取的任何可用媒体。以实例而非限制的方式，计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用于以指令或数据结构的形式载运或存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。如本文所使用，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和Blu-光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘用激光以光学方式再生数据。

还可经由传输媒体传输软件或指令。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)，或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL，或例如红外线、无线电和微波等无线技术包括于传输媒体的定义中。

本文中所揭示的方法包含用于实现所描述方法的一个或一个以上步骤或动作。方法步骤和/或动作可在不脱离权利要求书的范围的情况下彼此互换。换句话说，除非正描述的方法的恰当操作需要步骤或动作的特定次序，否则可在不脱离权利要求书的范围的情况下修改特定步骤和/或动作的次序和/或使用。

此外，应了解，用于执行本文描述的方法和技术(例如，由图3和图8说明的那些方法和技术)的模块和/或其它适当装置可通过装置下载和/或以其它方式获得。举例来说，装置可耦合到服务器以促进用于执行本文中所描述的方法的装置的转移。或者，可经由存储装置(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、例如压缩光盘(CD)或软性磁盘等物理存储媒体等)来提供本文中所描述的各种方法，使得装置可在将存储装置耦合或提供到所述装置后便获得各种方法。此外，可利用用于将本文中所描述的方法和技术提供到装置的任何其它合适技术。

应理解，权利要求书不限于上文所说明的精确配置和组件。可在不脱离权利要求书的范围的情况下在本文所描述的系统、方法和设备的布置、操作和细节方面进行各种修改、改变和变化。

Claims (21)

1.一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的方法，其包含：

基于第一音频度量、第二音频度量和作为第二播放器的器具音量级的第二播放器度量来确定一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具的第一播放器度量，其中所述第一播放器度量为所述第一播放器的器具音量级；

接收使用MIDI协议的数字音乐文件；以及

基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述音符参数为音符力度，且所述通道参数为通道音量和通道声调中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含将经调整的音符发送到第一播放器。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：

将所述经调整的音符存储于所述数字音乐文件中；以及

将所述数字音乐文件发送到第一播放器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定包含：

针对所述一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具中的每一者创建第一自定义文件和第二自定义文件，其中每一自定义文件包含用于所述一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具中的一者的处于最大音符力度的一个或多个音符；

通过在第一播放器上播放每一第一自定义文件而测量每一器具的第一音频度量，借此获得所述第一音频度量；

通过在所述第二播放器上播放每一第二自定义文件而测量每一器具的第二音频度量，借此获得所述第二音频度量；以及

接收每一器具的所述第二播放器度量。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一音频度量为音量、能量和功率中的至少一者，且所述第二音频度量为音量、能量和功率中的至少一者。

7.根据权利要求5所述的方法，其中对所述第一和第二音频度量的所述测量利用峰值对峰值、平均值、平方根和均方根中的至少一者。

8.根据权利要求5所述的方法，其中所述确定所述第一播放器度量包含使所述第一音频度量与所述第二音频度量的比率与所述第二播放器度量相乘。

9.一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的设备，所述设备包含：

处理器；

存储器，其与所述处理器电子通信；

指令，其存储于所述存储器中，所述指令可由所述处理器执行以：

基于第一音频度量、第二音频度量和作为第二播放器的器具音量级的第二播放器度量来确定一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具的第一播放器度量，其中所述第一播放器度量为所述第一播放器的器具音量级；

接收使用MIDI协议的数字音乐文件；以及

基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述音符参数为音符力度，且所述通道参数为通道音量和通道声调中的至少一者。

11.根据权利要求9所述的设备，其中所述指令进一步可执行以将经调整的音符发送到第一播放器。

12.根据权利要求9所述的设备，其中所述指令进一步可执行以：

将所述经调整的音符存储于所述数字音乐文件中；以及

将所述数字音乐文件发送到第一播放器。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述确定包含：

针对所述一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具中的每一者创建第一自定义文件和第二自定义文件，其中每一自定义文件包含用于所述一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具中的一者的处于最大音符力度的一个或多个音符；

通过在第一播放器上播放每一第一自定义文件而测量每一器具的第一音频度量，借此获得所述第一音频度量；

通过在所述第二播放器上播放每一第二自定义文件而测量每一器具的第二音频度量，借此获得所述第二音频度量；以及

接收每一器具的所述第二播放器度量。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述第一音频度量为音量、能量和功率中的至少一者，且所述第二音频度量为音量、能量和功率中的至少一者。

15.根据权利要求13所述的设备，其中对所述第一和第二音频度量的所述测量利用峰值对峰值、平均值、平方根和均方根中的至少一者。

16.根据权利要求13所述的设备，其中所述确定所述第一播放器度量包含使所述第一音频度量与所述第二音频度量的比率与所述第二播放器度量相乘。

17.一种用于改进不同音频播放器中的音量的相似度的设备，所述设备包含：

用于基于第一音频度量、第二音频度量和作为第二播放器的器具音量级的第二播放器度量来确定一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具的第一播放器度量的装置，其中所述第一播放器度量为所述第一播放器的器具音量级；

用于接收使用MIDI协议的数字音乐文件的装置；以及

用于基于所述第一播放器度量来调整用于所述数字音乐文件中的音符的音符参数和通道参数中的至少一者的装置。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述音符参数为音符力度，且所述通道参数为通道音量和通道声调中的至少一者。

19.根据权利要求17所述的设备，其进一步包含用于将经调整的音符发送到第一播放器的装置。

20.根据权利要求17所述的设备，其进一步包含：

用于将所述经调整的音符存储于所述数字音乐文件中的装置；以及

用于将所述数字音乐文件发送到第一播放器的装置。

21.根据权利要求17所述的设备，其中所述用于确定的装置包含：

用于针对所述一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具中的每一者创建第一自定义文件和第二自定义文件的装置，其中每一自定义文件包含用于所述一个或多个乐器数字接口(MIDI)器具中的一者的处于最大音符力度的一个或多个音符；

用于通过在第一播放器上播放每一第一自定义文件而测量每一器具的第一音频度量、借此获得所述第一音频度量的装置；

用于通过在所述第二播放器上播放每一第二自定义文件而测量每一器具的第二音频度量、借此获得所述第二音频度量的装置；以及

用于接收每一器具的所述第二播放器度量的装置。