CN102044238B

CN102044238B - 音乐再现系统

Info

Publication number: CN102044238B
Application number: CN2010105298080A
Authority: CN
Inventors: 鹤见兼久
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: US20050172787A1; CN1604180A; CN1604180B; JP4107212B2; CN102044238A; US7385129B2; JP2005107285A

Abstract

MP3部分的再现从位于第二指定再现起始位置之前的第一再现起始位置开始。在这种情况下，在从第一再现起始位置延伸到与第二再现起始位置相对应的定时的周期中，对该MP3部分进行静音再现。然后，当MP3部分进行到与第二再现起始部分相对应的定时时，取消静音，同时开始MIDI部分的再现。

Description

音乐再现系统

本申请是2004年9月30日申请的发明名称为“音乐再现系统”、申请号为200410085727.0的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及从处于同步状态的音乐段的中间再现以如MIDI(乐器数字化接口：注册商标)和MP3(MPEG-1音频层III)等不同方式记录的音乐段的技术。

背景技术

作为提供再现信息的标准，MIDI标准是众所周知，而MP3格式通常用作记录音乐的数据压缩算法之一。MIDI标准通常用于卡拉OK系统中(例如，参见专利文献1)。近年来，提出了在适于各自特性的应用中一起使用MIDI格式的音乐段数据(以下称为“MIDI数据”)和MP3格式的音乐数据(以下称为“MP3数据”)的建议。例如，由于MP3数据能够利用MIDI数据所不能比拟的真实性来实现声音的真实质量，这种MP3数据用于再现需要这种特征的合声声音或引导嗓音(人类语音的嗓音)，具有区别特征的乐器的演奏等，而MIDI数据用于再现自动伴奏、引导旋律等。这里，引导嗓音和引导旋律在于：与伴奏一起再现，以允许歌手能够感知最初的嗓音和旋律，并容易地演唱。

专利文献1：JP-A-10-11097

同时，有时例如卡拉OK系统等音乐段再现系统必须从音乐段的中间再现音乐段。例如，存在从结束快进再现或快退的位置再次再现音乐段的情况。但是，当操作员试图从音乐段的中间再现由上述MIDI数据和MP3数据组成的音乐段时，存在下述问题。

图9是示出了这种基于时间顺序再现MIDI部分和MP3部分的状态的图示。在MIDI部分，能够以1(ms)为单位确定在音乐段的中间开始再现的位置。因此，例如，如果命令在音乐段开始之后进行了正好25分钟时命令开始再现，则从图9中箭头所示的定时开始，再现阴影区域中的MIDI部分。

相反，MP3数据具有例如其中以36(ms)为单位的多个帧串联的数据结构，因此只能以该帧单位来再现音乐段。结果，如果操作员试图在音乐段开始之后进行了正好25分钟的定时开始再现，则不能从该定时再现音乐段，除非该定时碰巧与帧的头部相一致。在这种情况下，再现系统不得不从位于实质上再现音乐段的定时(由图9中的虚线箭头表示)之后的帧的头部(由图9中的实线箭头表示)开始再现音乐段。换句话说，由于MP3部分的再现的开始稍微晚于MIDI部分的再现，因此听众可能会将这样的再现听为不自然的演奏。

发明内容

本发明用于克服这种问题，本发明的目的是使再现系统能够从相同的定时，在音乐段的中间，再现具有不同再现定时的音乐段数据。

为了解决上述目的，本发明的特征在于具有以下结构。

(1)一种音乐再现系统，包括：

存储器，存储第一数据序列和第二数据序列，所述第一数据序列和第二数据序列构成音乐段数据，并具有在该处能够从数据序列的中间开始再现的定时；

第一再现单元，读取第一数据序列并根据第一数据序列再现第一音乐段；

第二再现单元，读取第二数据序列并根据第二数据序列再现第二音乐段；

再现定时指定单元，指定从该处开始再现音乐段数据的再现定时；以及

第一定时规定单元，规定位于再现定时之前的第一定时，在已指定的再现定时处，通过第二再现单元能够开始再现第二音乐段而通过第一再现单元不能开始再现第一音乐段的情况下，能够通过第一再现单元，从所述第一定时开始，再现第一音乐段，

其中第二再现单元从已指定的再现定时开始再现第二音乐段，以及

第一再现单元从已规定的第一定时开始再现第一音乐段，并且对第一音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时。

(2)根据(1)所述的音乐再现系统，还包括：

第二定时规定单元，规定位于已指定的再现定时之前的第二定时，在已指定的再现定时处，通过第二再现单元不能开始再现第二音乐段的情况下，能够通过第二再现单元，从所述第二定时开始，再现第二音乐段，

其中第二再现单元从已规定的第二定时开始再现第二音乐段，并且对第二音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时。

(3)根据(1)所述的音乐再现系统，其中第一定时规定单元规定第一定时，响应其中使第一音乐段的声音质量稳定的周期，移置第一定时。

(4)根据(1)所述的音乐再现系统，其中第一和第二数据序列是具有帧结构的数据序列，其之间的帧大小不同。

(5)根据(1)所述的音乐再现系统，其中第一和第二数据序列是具有帧结构的数据序列，其之间的边界位置不同。

(6)一种从任意指定的再现位置开始再现由第一数据序列和第二数据序列构成的音乐段数据的方法，该方法包括以下步骤：

在已指定的再现定时之前的时刻，根据第一数据序列，开始再现第一音乐段，从而对第一音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时；以及

根据第二音乐段，开始再现第二音乐段。

(7)根据(6)所述的方法，其中在再现第二音乐段的步骤中，在已指定的再现定时之前的时刻，开始再现第二音乐段，从而对第二音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时。

(8)根据(6)所述的方法，其中第一定时规定单元规定第一定时，响应其中使第一音乐段的声音质量稳定的周期，移置第一定时。

(9)一种存储有程序的计算机可读记录介质，所述程序使计算机从任意指定的再现位置开始再现由第一数据序列和第二数据序列构成的音乐段数据，所述程序使计算机执行以下步骤：

根据第二音乐段，开始再现第二音乐段。

(10)根据(9)所述的记录介质，其中在再现第二音乐段的步骤中，在已指定的再现定时之前的时刻，开始再现第二音乐段，从而对第二音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时。

(11)根据(9)所述的记录介质，其中第一定时规定单元规定第一定时，响应其中使第一音乐段的声音质量稳定的周期，移置第一定时。

(12)一种用于从任意指定的再现位置开始再现由第一数据序列和第二数据序列构成的音乐段数据的音乐再现系统，所述系统包括：

第一再现装置，用于在已指定的再现定时之前的时刻，根据第一数据序列，开始再现第一音乐段，从而对第一音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时；以及

第二再现装置，用于根据第二音乐段，开始再现第二音乐段。

(13)根据(12)所述的音乐再现系统，其中在已指定的再现定时之前的时刻，开始再现第二音乐段，从而对第二音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时。

(14)根据(12)所述的音乐再现系统，其中第一定时规定单元规定第一定时，响应其中稳定了第一音乐段的声音质量的周期，移置第一定时。

根据本发明，即使是具有不同格式的音乐段，也能够从音乐段的中间对其进行再现，从而使其彼此同步。

附图说明

图1是示出了应用了根据本发明实施例的音乐再现系统的卡拉OK系统的结构的图示。

图2是示出了在相同实施例中，基于时间顺序从音乐段的中间再现MIDI数据和MP3数据的状态的图示。

图3是示出了在相同实施例中，由CPU执行的操作的流程图。

图4是示出了在相同实施例中，基于时间顺序从音乐段的中间再现MIDI部分和MP3部分的状态的图示。

图5是示出了在相同实施例中，基于时间顺序从音乐段的中间再现具有不同帧大小的数据序列D1和数据序列D2的状态的图示。

图6是示出了在相同实施例中，基于时间顺序从音乐段的中间再现具有相同帧大小但分别具有移置帧边界的数据序列D1和数据序列D2的状态的图示。

图7是示出了当命令在帧的中间开始音乐段的再现时，再现数据序列D1和数据序列D2的状态的图示。

图8是示出了从音乐段的中间开始再现分别具有不同数据格式的三个数据序列D1、D2和D3的状态的图示。

图9是示出了在现有技术中，基于时间顺序再现MIDI部分和MP3部分的状态的图示。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明的实施例进行解释。

<实施例的结构>

图1是示出了根据本发明实施例的卡拉OK系统主体的结构的方框图。下面将解释系统的各个部分。

CPU 11通过执行存储在ROM 12中的多个程序同时使用RAM 13作为工作区来控制系统的各个部分。通信I/F(接口)15在CPU 11的控制下，接收来自充当音乐段数据的发送方的主计算机6的音乐段数据，然后将音乐段数据发送到HDD(硬盘驱动器)14。此外，可以通过利用DMA(直接存储器存取)来执行到HDD 14的数据传送。

作为存储在HDD 14中的音乐段数据，包括两种类型的数据序列，即MIDI格式的演奏数据(以下称为“MIDI数据”)和MP3格式的音乐数据(以下称为“MP3数据”)。当用户通过使用操纵板16来执行操作，以指定音乐段时，CPU 11从HDD 14中读取音乐段数据，以便再现已指定的音乐段。CPU 11将所读取的音乐段数据中的MIDI数据加载到RAM 13中，然后通过顺序地从RAM 13中读取数据，将MIDI数据输出到声音源单元18和声音处理DSP 20中。此外，CPU 11将所读取的音乐段数据中的MP3数据输出到MP3解码器22中。MP3解码器22顺序地解码MP3数据，然后将已解码的MP3数据输出到声音源单元18和声音处理DSP 20。声音源单元18根据从CPU 11输出的MIDI数据和从MP3解码器22输出的MP3数据来产生音乐声音信号，然后将信号输出到效果DSP 19。效果DSP 19将如混响、回声等效果声音加到由声音源单元18产生的音乐声音信号上。然后，效果DSP 19对添加了效果声音的音乐声音信号进行D/A转换，然后将其输出到放大器21。声音处理DSP 20根据从CPU 11输出的MIDI数据和从MP3解码器22输出的MP3数据来产生合声声音信号，然后将合声声音信号输出到放大器21。除了音乐声音信号和合声声音信号之外，放大器21还放大从麦克风4提供的演唱声音信号，然后混合这些声音信号，以便从扬声器3发出声音。

操纵板16是设置在卡拉OK系统主体1的前表面的操作板，并且在其上具有多个键，例如10个数字键、键控键等。此外，操纵板16具有接收从遥控头5发射的信号(红外信号、无线电信号等)的接收机部分。将通过接收机部分接收到的信号传送到CPU 11。除了再现音乐段的功能以外，卡拉OK系统主体1还具有如快进或快退音乐段的功能以及不发出声音地再现音乐段的静音功能。操作员能够通过操纵板16或遥控头5来指示系统再现、停止、快进、快退以及静音音乐段。

显示控制部分17执行控制，以便在监视器2上显示视频数据、文字等。将视频数据存储在视频数据存储部分(DVD播放器等)(未示出)中，并响应音乐的类别来读取视频。通过使用音乐段数据中的文字数据来显示文字。

现在，图2是示出了基于时间顺序在卡拉OK系统主体1中再现MIDI部分和MP3部分的状态。

在MIDI部分中，当将再现起始位置P以1(ms)为单位指定在任意定时处时，从再现起始位置P读取MIDI数据，并且还再现随后的MIDI部分。换句话说，从该点开始读取MIDI数据的搜索位置S和从该点开始MIDI部分的再现的再现起始位置P处于相同的位置(定时)。相反，在MP3数据中，如图2所示，由于再现起始位置P与帧fn的边界不一致，因此不能从对应于该再现起始位置P的定时开始再现MP3部分。

因此，在MP3部分中，规定了在已指定的再现起始部分P之前出现并能够从该点开始再现MP3部分的定时(图2中的再现起始位置P’)然后，从该再现起始位置P’开始再现MP3部分。

这里，如下规定该再现起始位置P’。即，根据MP3数据再现的音乐段需要预定周期，直到使声音质量稳定。该原因在于，出于提高压缩效果的目的，在MP3标准中领先和后续帧相互借出和借入比特(比特节约)，由此从其开始再现的特定帧缺少从特定帧之前的帧借入的比特，从而不能准确地再现声音。因此，根据直到使声音质量稳定所需的预定周期来确定该再现起始位置P’。例如，假设帧长度是36(ms)，上述预定周期是大约200(ms)，则将通过执行200(ms)除以36(ms)所获得的位于当前帧之前5或6帧的帧的头部确定为再现起始位置P’。在图2所示示例的情况下，将位于帧fn之前5帧的帧fn-5的头部确定为再现起始位置P’。

现在，根据由发明人进行的实验，发现在MP3解码器22中产生了下文所述的两种类型的处理延迟。

首先，在某些情况下，接收从HDD 14读取的帧的MP3解码器22对最初接收到的两个帧进行解码，但并不将这两个帧输出到声音源单元18而是跳过。因此，考虑到这种现象，将从上述再现起始位置P’再返回2帧的位置确定为MP3部分的搜索位置S’。当进行此操作时，能够将从再现起始位置P’的定时再现音乐数据所必须并满足需要的MP3数据提供给MP3解码器22。在图2所示的示例的情况下，由于帧fn-5的头部对应于再现起始部分P’，因此将在该帧fn-5之前2段出现的帧fn-7的头部确定为搜索位置S’。

然后，还发现当MP3解码器22开始解码处理时，在很小的周期内产生了解码处理的延迟。例如，该延迟周期大约是7(ms)。出于此原因，MP3解码器22从位于再现起始位置P’的之前7(ms)的定时开始解码处理。图2中的放大图示出了从位于帧fn-5的头部之前7(ms)的定时开始解码处理的情况。

按照这种方式，从对应于再现起始位置P’的定时开始MP3部分的再现，然而通过使用静音功能来执行此时的再现处理，因此听众不能听到作为声音的再现MP3部分。持续这种静音再现，直到MP3部分进行到与再现起始位置P相对应的定时处。然后，当MP3部分进行到与再现起始位置P相对应的定时时，逐渐出现声音，以逐渐提高音量并且取消静音功能。此时，开始MIDI部分的再现。结果，能够从该时间点再现MP3部分和MIDI部分，作为能够实际听到的音乐段，以彼此同步。

<实施例的操作>

接下来，以下解释如上构造的卡拉OK系统主体1的操作。

当用户通过使用操纵板16或遥控头5的10个数字键来执行音乐段指定操作时，CPU 11从HDD 14中读取用于再现指定音乐段的音乐段数据(MIDI数据和MP3数据)，然后执行音乐段再现处理和文字显示处理。这里，假设用户通过使用操纵板16或遥控头5的10个数字键来命令卡拉OK系统主体1进行快进再现，以执行一定时间段的快进再现，然后执行从音乐段的中间开始再现的操作。响应该操作，CPU 11开始如图3所示的处理。

首先，如使用图2所解释的那样，CPU 11规定MP3部分的搜索位置S’(步骤S1)。即，CPU 11回到位于帧fn之前7帧的帧fn-7，帧fn对应于由上述再现起始操作规定的再现起始位置P，然后规定帧fn-7的头部为搜索位置S’。

然后，CPU 11从位于搜索位置S’的帧开始读取HDD 14中的MP3数据，然后将该数据输出到MP3，以执行静音再现(步骤S2)。此时，从实际开始再现的、位于帧fn-5的头部之前7(ms)的定时开始。然后，CPU 11仍然继续以上静音再现，直到由以上再现起始操作规定的定时(再现起始位置P)到来(步骤S3；否)。然后，当上述定时到来时(步骤S3；是)，CPU 11取消MP3部分的静音功能，以执行正常的再现处理，并且还从搜索位置S读取MIDI部分中的MIDI数据，以便开始再现(步骤S4)。

在这种情况下，如图4所示，与从MIDI部分的中间开始MP3部分的情况相同，有时CPU 11不能从MP3部分的再现起始位置P返回7帧。在这种情况下，CPU 11可以将CPU 11能够返回可用帧(图4中的3帧)的位置设置为搜索位置S’，然后可以从该位置读取MP3数据，以便开始静音再现。

如上所述，根据本实施例，在MP3部分中，从在由操作员指定的再现起始定时之前出现的定时处开始静音再现，然后，当已指定的再现开始定时到达时，取消MP3部分的静音并开始MIDI部分的再现。结果，听众能够听到MIDI部分和MP3部分好像同时开始。此外，根据其中稳定了多个声音的周期和MP3解码器22中的不同延迟时间来确定再现起始位置P’。因此，听众还能以稳定的声音质量听到从再现起始时间点开始的音乐段。

<变体>

仅作为示例给出如上所述的实施例，且存在多个变体。

在MP3部分中，与直到稳定了声音的质量所需的预定周期，以及MP3解码器22的处理延迟有关的解释内容是专用于本实施例的数值。因此，根据本发明的音乐段再现系统的实现并不总是局限于这些数值。例如，在MP3部分中，将位于当前帧之前5帧的位置设为再现起始位置，并且将位于当前帧之前7帧的位置设为搜索位置。在这种情况下，可以将位于当前帧之前不同数值的帧分别设为搜索位置和再现起始位置。此外，根据具体情况，没有必要考虑这些因素。然而，由于在MP3部分中执行了比特节约，从而借入和借出帧之间的比特，因此，除非从位于开始再现的帧之前至少一帧的帧读取数据，否则不能再现音乐段。此外，如果MP3解码器22中的处理延迟微不足道地小，则不必考虑这种延迟。

构成音乐段数据的数据序列格式并不局限于本实施例所示的MIDI格式和MP3格式。简而言之，如果这些数据序列具有不同定时，在该不同定时处，分别能够从存储装置中、从读取数据序列的中间读取数据以用于再现，则可以使用多个数据序列的任意组合。例如，如图5所示，可以将本发明用于以下情况：数据序列分别具有不同的帧大小，以使数据序列D1具有24(ms)的帧大小，而数据序列D2具有36(ms)的帧大小。在这种情况下，CPU 11可以根据一个数据序列中的再现起始位置P，在另一数据序列中提前开始静音再现，然后，在经过了以上再现开始位置P的时间点，取消静音。这里，图5示出了不考虑直到稳定了声音的质量所需的周期和MP3解码器22中的处理延迟的情况(在图6到图8中也是如此)。

此外，与以上相同，如图6所示，例如，可以将本发明应用于数据序列的帧大小都是相同的36(ms)，但帧之间的边界在时间上提前或推后的情况。在这种情况下，CPU 11也可以根据一个数据序列中的再现起始位置P，在另一数据序列中提前开始静音再现，然后，在经过了以上再现开始位置P的时间点，取消静音。

此外，如图7所示，当构造数据序列，使其具有帧结构时，假设在不能在两个数据段之一中再现音乐段的定时(箭头Ps所示的定时)给出了开始再现的命令。在这种情况下，CPU 11可以按照以下方式，在各个数据段中能够开始再现的定时处提前开始静音再现，所述方式为：在数据序列D1的再现起始位置P开始静音再现，而在数据序列D2的再现起始位置P’开始静音再现。然后，当再现过程到达箭头Ps所示的定时时，在两个序列中均取消静音，并且随后执行正常的再现。

此外，可以将组合数据序列的数目设置为3个或更多。例如，图8示出了数据序列的数目是3个的情况。在这种情况下，CPU 11也可以根据一个音乐段数据中的再现起始位置P，在其余的音乐段数据中提前开始静音再现，然后，在经过以上再现起始位置P的时间点，取消所有的静音。此外，在本实施例中，以其中独立于CPU 11来准备MP3解码器22的硬件结构来进行解释。但是，本发明并不局限于此结构，可以利用CPU 11执行存储在ROM 12或HDD 14的程序来实现解码MP3数据的功能。

在这种情况下，当然可以将根据本发明的音乐段再现系统应用于除本实施例所示的卡拉OK系统以外的不同系统中。

在上述实施例中，将MP3用作音频数据压缩标准之一。但是，本发明并不局限于MP3，也可以使用其他的音频压缩标准，如ACC等。

Claims

1.一种从任意指定的再现定时开始再现由第一数据序列和第二数据序列构成的音乐段数据的方法，该方法包括以下步骤：

在已指定的再现定时之前的时刻，根据第一数据序列，开始静音再现第一音乐段，从而对第一音乐段进行静音再现，直到时间达到所述已指定的再现定时；以及

根据第二数据序列，开始再现第二音乐段，

其中，第一数据序列具有多个帧，第一数据序列的再现起始位置与帧的边界不一致，第一数据序列的再现从所述再现起始位置开始；而第二数据序列不具有帧结构，开始读取第二数据序列的搜索位置与开始再现第二数据序列的再现起始位置处于相同的定时。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一数据序列的头部从第二数据序列的中间开始。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，响应其中使第一音乐段的声音质量稳定的周期，移置所述在已指定的再现定时之前的时刻。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，第一数据序列是MP3数据，第二数据序列是MIDI数据。

5.一种从任意指定的再现定时开始再现由第一数据序列和第二数据序列构成的音乐段数据的方法，该方法包括以下步骤：

根据第二数据序列，开始再现第二音乐段，其中，第一数据序列和第二数据序列是具有帧结构的数据序列，并且第一数据序列和第二数据序列中相邻帧之间的边界处于不同位置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，第一数据序列和第二数据序列具有相同的帧大小。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，响应其中使第一音乐段的声音质量稳定的周期，移置所述在已指定的再现定时之前的时刻。