CN1062375C - 用半导体存储卡来再现多路声音的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用半导体存储卡来再现多路声音的装置，它包括记录装置、键输入部分、控制部分、存储区控制部分、数据分离部分和解压部分；用来执行以下方法；当选择多路记录在记录介质上的多段音乐数据来进行同时再现时，所选择的音乐数据被相继传送以存储在各个通道存储区中。然后，每通道存储的音乐数据被同时再现，使得能够利用单个音乐再现装置，同时听到多段音乐。

Description

用半导体存储卡来再现多路声音的装置及其方法

声音的装置及其方法

本发明涉及一种用半导体存储卡来再现多路声音的装置，具体来讲涉及一种用半导体存储卡来再现多路声音的装置和采用该装置的方法，其中音频数据记录在半导体存储卡上，然后多个音频信号经多个通道被再现。

随着近来半导体存储卡中的压缩密度的增加，提出了用于使用轻、薄和小型化的存储卡来作为存储和再现音频数据或图像数据中的各种信息的记录介质的技术。

在美国专利4，813，014中公开了一种使用存储卡来记录数据的装置，其中描述了一种存储音乐数据的技术。另外，由本发明的申请人在1994年提出的韩国专利申请NO.12148描述了一种便携式记录/再现装置，其中用一存储卡来进行音乐记录介质上的记录。当借助存储卡记录音频数据之后再现音频数据时，要通过一个指定的通道再现一个单音频信号。因此，记录在存储卡上的其它音频信号不能被同时再现。

本发明的一个目的在于提供一种用于再现多路声音的装置及其方法，其中，为解决上述问题，把音频数据记录在一半导体存储卡上，以经过多个通道再现多路音频信号。

本发明的另一个目的在于提供一种在使用半导体存储卡的音响设备中借助单个声学装置来同时再现多路音频信号的装置及其方法。

为达到本发明的上述目的，用于再现多路声音的装置包括：一个记录有压缩音乐数据的记录介质，用于在一预定的控制之下提供所选择的音乐数据；以及一个键输入部分，它带有多个功能键如记录键、选择键和停止键，用于选择所要的音乐。一个控制部分产生一通道存储选择信号和读与写时钟，用于相应于键输入部分的选择键来控制同时再现记录在记录介质上的音乐数据中的多个音乐片段。在该控制部分的控制之下，从一存储控制部分产生一个用来读出记录在记录介质上的音乐数据的地址。另外，一数据分离部分接收来自记录介质的多路被选择的音乐数据，并通过该控制部分的通道存储选择信号、读时钟信号与写时钟信号，存储或读出每个通道的音乐数据。多个解压部分对来自数据分离部分的每通道读出的经压缩音乐数据进行解压缩。

为达到本发明的上述另一个目的，通过下列步骤来执行用于再现多路声音的方法：选择所需要的多个音乐片段以依次读出从记录介质选择的音乐数据；并进行分类以按照音乐的种类存储从记录介质读出的音乐数据。然后，在音乐数据被分类和存储后，该音乐数据被同时读出以进行再现。

图1为一方框图，示出了本发明的一个实施例的采用半导体存储卡的音频数据再现装置的结构；

图2为一详细的电路图，示出了如图1所示的本发明的音频数据再现装置的存储控制部分；

图3示出了图1的数据分离部分的详细电路图；

图4的结构图示出了本发明的记录介质的存储区映射。

图5A到5C示出了本发明的分区存储器的每通道的内部地址的状态；

图6A和6B示出了本发明的各个部分的工作波形；以及

图7A和7B为本发明中用来同时再现多首歌曲的音乐数据的控制流程图。

以下将结合附图详细描述本发明的用半导体存储卡来再现音频数据的装置及其方法。

图1的方框图示出了本发明的一实施例的使用半导体存储卡的音频数据再现装置的结构。这里，键输入部分10带有多个功能键如记录键和停止键，以根据键输入来产生指令，从而可以选择一段音乐。系统控制器12产生一个系统的控制信号，它源自键输入部分10的音乐选择键数据。记录介质16记录有经压缩的音乐数据并在一预定的控制之下提供所选择的音乐数据。存储控制部分14执行对记录在记录介质16上的音乐数据的多路音乐选择，以在系统控制器12的控制之下提供其结果。数据分离部分18通过存储控制部分14的控制来接收来自记录介质16的多路选择的音乐数据，以根据系统控制器12的通道存储选择信号、读时钟CLK1和写时钟CLK2存储或读出每通道各自的音乐数据。第一、第二、和第三解压部分20、22和24解压缩每通道的从数据分离部分18读出的经压缩的音乐数据，从而提供解压缩过的音乐数据。第一、第二和第三数字-模拟(D/A)转换器26、28和30分别将来自第一到第三解压部分20、22和24的每通道要提供的经解压缩后的数字音乐数据转换为模拟音乐数据。第一、第二和第三放大器32、34和36分别将来自第一到第三D/A转换器26、28和30的已转换为模似音乐数据的信号放大一预定的程度，以提供其结果。

图2的详细电路图示出了图1中的本发明的音频数据再现装置的存储控制部分。从系统控制器12产生的通道存储选择信号G经一倒相器40被倒相以提供来作为一与(AND)门42的一个输入，该与门然后对经倒相器40倒相的通道存储选择信号G和写时钟信号CLK2进行与操作，由此将该逻辑积提供给一记录介质地址产生器46。与非(NAND)门44对从系统控制器12产生的通道存储选择信号D、E和F进行与非操作，以提供其结果作为记录介质地址产生器46的清除信号CLR。在此操作之后，记录介质地址产生器46接收一个从系统控制器12产生的预置地址，并接收来自与门42的一个信号作为时钟，以产生一个记录介质地址。

图3示出了图1的数据分离部分的详细电路图，其中三个倒相器50、52和54将从系统控制器12产生的通道存储选择信号D、E和F倒相，提供它们作为三个与门56、58和60的一个输入。然后，三个与门56、58和60对来自记录介质16的音乐数据和被倒相的通道存储选择信号D、E和F进行“与”操作，以将其逻辑积的结果提供给划分为三部分的存储区72、74和76。第一、第二和第三多路复用器62、64和66按照从系统控制器12产生的通道存储选择信号D、E和F分别选择读时钟信号CLK1和写时钟信号CLK2的任一个，使得所选择的信号被提供给各自的存储区72、74和76，这些存储区划分为三个。一第四多路复用器68按照从系统控制器12产生的通道存储选择信号G来选择读时钟信号CLK1和写时钟信号CLK2的任一个，以将所选择信号提供给地址产生器70。在被由系统控制器12产生的通道存储选择信号G清除后，地址产生器70按照由第四多路复用器68选择的时钟信号来产生读和写地址，以提供其结果给划分为三的各自的存储区72、74和76。上述第一、第二和第三存储区72、74和76分别接收在与门56、58和60的“与”操作之后提供的音乐数据，以按照由地址产生器70产生的地址来读/写它们。

图4示出了本发明的记录介质的存储映射的结构图。这里，记录介质记录有多段音乐，且每段音乐有一与相应音乐数据记录在一起的起始地址。

图5A到5C示出了本发明的经分区的存储区的每通道的内部地址的状态。

更具体地讲，图5A示出了存有第一段音乐的256字节存储区，第一段音乐地址为OOH～FFH。图5B为存有第二段音乐的256字节存储区，第二段音乐地址为OOH～FFH。图5C为存有第三段音乐的256字节存储区，第三段音乐地址为OOH～FFH。

图6A和6B示出了本发明的各个部分的工作波形，图7A和B为本发明的同时再现多段音乐的音乐数据的控制流程图。

参考上述图1到7，以下对本发明的一优选实施例进行详细说明。

首先，如图4所示，记录介质16记录有多个经压缩的音乐数据。此时，用户从记录在记录介质16中的音乐数据中选择一段想要听的音乐。在图7A中的步骤101，系统控制器12接收一音乐选择键。例如，如音乐选择键为1、3和5，则在步骤102，系统控制器12将第一、第三和第五段音乐的起始地址存储在一系统控制寄存器(syscon register)中。在步骤103，系统控制器12检查是否从键输入部分10提供了播放键信号，以在提供了播放键信号时，进至步骤104。在步骤104，系统控制器12将存储在系统控制寄存器中的第一、第三和第五音乐中的第一音乐的起始地址提供给记录地址产生器46，该记录介质地址产生器46包括一预置记数器，如图2所示。该预置计数器不从0开始计数，而是指定一特定地址，用来逐一增加以从指定计数值起计数。另外，在步骤105，系统控制器12产生第一通道存储选择信号D和被选择的音乐重放/记录间隔设置信号G，使其为0，如图7A中所示。从系统控制器12产生的第一通道存储选择信号D通过与非门44作“与非”操作，被倒相为 $\stackrel{\‾}{D},$ 如图6A和B所示，从而清除记录介质地址产生器46。然后，如图6A所示，被选择的音乐重放/记录间隔设置信号G经倒相器40被倒相为 $\stackrel{\‾}{G},$ 以提供给与门42。此时，与门42对来自系统控制器12的如图6A所示的CLK2的写时钟信号和倒相的被选择音乐重放/记录间隔设置信号 $\stackrel{\‾}{G}$ 进行“与”操作，将其结果提供来作为记录介质地址产生器46的时钟信号，即图6A中所示的X_CLK。因此，记录介质地址产生器46产生对于第一段音乐的地址，并将其提供给记录介质16。然后，记录介质16进行读出以提供对于第一段音乐的音乐数据。另外，从系统控制器12产生的第一通道存储选择信号D经倒相器50倒相，以提供给与门56，而该与门56则对从记录介质16读出的数据和倒相信号 $\stackrel{\‾}{D}$ 进行“与”操作，以产生逻辑积给第一存储区72。此时，由于经一选择端S给第一多路复用器62提供一为第一通道存储选择信号D的低电平信号，提供给输入端_的写时钟信号CLK2被选择来提供给第一存储区72的读/写输入端R/W。还有，经过选择端S给第四多路复用器68提供一为第一通道存储区选择信号的低电平信号，如图6A中的G所示。因此，提供给输入端A的写时钟信号CLK2被选择来提供作为地址产生器70的时钟。通过这样做，地址产生器70产生从0到255增加的地址，从而将产生的地址作为第一存储器72的地址。因此，第一存储区72写第一音乐数据，如图6B中所示的I_D，它经与门56按地址从0到255连续递增而被接收。这里，一旦计数值在从0到255递增时达到256，地址产生器70的输出值就为0，使得该输出值被作为载波信号提供给系统控制器12。由此在步骤106，系统控制器12按照载波信号的输入来确定该计数数目是否增加了。如果在步骤106计数增加到256，则程序进至步骤107。因此，系统控制器12产生第一通道存储区选择信号D，使其为1，以停止往第一存储区72中的写操作。一旦完成了有关第一音乐的音乐数据的写入，系统控制器12将如图6A中的E所示的第二通道存储选择信号提供给存储控制部分14，以能够产生第三音乐的起始地址。在此时间，系统控制器12将存储在系统控制寄存器中的第三音乐的起始地址提供给记录介质地址产生器46，该记录介质地址产生器46包括预置计数器，如图2中所示。另外，系统控制器12产生第二通道存储器选择信号，使其为0，如图6A中的E所示。从系统控制器12产生的第二通道存储选择信号E经与非门44被作“与非”操作，以被倒相为图6B中所示的 $\stackrel{\‾}{E},$ 从而清除记录介质地址产生器46。然后，被选择的音乐重放/记录间隔设置信号G经倒相器40倒相为图6A中所示的 $\stackrel{\‾}{G},$ 以被提供给与门42。此时，与门42对从系统控制器12产生的如图6A中CLK2所示的写时钟信号和经倒相的被选择音乐重放/记录间隔设置信号G进行“与”操作，以将其逻辑积提供为记录介质地址产生器46的时钟信号。响应于此时钟信号，记录介质地址产生器46产生关于第三音乐的地址以将该地址提供给记录介质16，该记录介质16然后进行读出以提供有关第三音乐的音乐数据。另外，来自系统控制器12的第二通道存储区选择信号E经倒相器52倒相，从而被提供给与门58，该与门58对从记录介质16读出的数据和经倒相信号 $\stackrel{\‾}{E}$ 进行“与”操作以将其逻辑积提供给第二存储区74。此时，由于给第一多路复用64提供的第二通道存储区选择信号F的低电平信号到其选择端S，则经输入端_接收的写时钟信号CLK2被选择来提供给第二存储区74的读/写输入端R/W。给第四多路复用器68提供的是如图6中G所示的被选择的音乐重放/记录间隔设置信号的低电平信号是经选择端S提供的，于是输入端A中接收到的写时钟信号CLK2被选择来提供为地址产生器70的时钟。通过这种操作，地址产生器70产生从0增至255的地址，这些地址被提供来作为第二存储区72的地址。因此，第二存储区74按照从0连续增至255的地址写入经与门58提供的如图6B中I_E所示的第三音乐数据。在地址产生器70中，一旦计算值在从0到255递增时达到256，则其输出值变为0。之后，该输出被作为如图6B中所示的载波信号提供给系统控制器12。所以，在步骤109，系统控制器12由该载波信号的输入来确定计数是否增加了256。如果在步骤109计数增加了256，则执行步骤110使系统控制器12可以产生第二通道存储区选择信号E，使其为1，从而结束往第二存储区74中的写操作。

当对于第三段音乐的音乐数据的写入完成后，系统控制器12将如图6A中F所示的第三通道存储区选择信号提供给存储区控制部分14，用于允许产生第五段音乐的起始地址。因此，系统控制器12将存储在系统控制寄存器中的第五段音乐的起始地址提供给包括图2的预置计数器的记录介质地址产生器46。从系统控制器12产生的第三通道选择信号F经与非门44作与非操作，以被倒相为图6B中所示的 $\stackrel{\‾}{F},$ 由此清除记录介质地址产生器46。另外，被选择音乐重放/记录间隔设置信号G经倒相器40被倒相为图6A中所示的 $\stackrel{\‾}{G},$ 以被提供给与门42。此时，与门42对如图6A中CLK2所示的由系统控制器12产生的写时钟信号和经倒相的被选择音乐重放/记录间隔设置信号 $\stackrel{\‾}{G}$ 进行“与”操作，以提供记录介质地址产生器46的时钟信号。因此，记录介质地址产生器46产生有关第五段音乐的地址，以将结果提供给记录介质15，该记录介质进行读出以提供有关第五段音乐的音乐数据。另外，来自系统控制器12的第二通道存储区选择信号F经倒相器54被倒相，以将其送至与门60，该与门60对从记录介质16读出的数据和经倒相信号 $\stackrel{\‾}{F}$ 进行“与”操作，将其逻辑积提供给第三存储区76。此时，由于经选择端S给第一多路复用器66提供是第三通道存储区选择信号F的低电平信号，经输入端_接收的写时钟信号CLK2被选择来提供给第三存储区76的读/写输入端R/W。经选择端S给第四多路复用器68提供是如图6A中G所示的被选择音乐重放/记录选择设置信号的低电平信号。因此，在输入端A接收到的写时钟信号CLK2被选择来提供为地址产生器70的时钟。响应于该时钟，地址产生器70产生从0增至255的地址，由此提供该地址作为第三存储区76的地址。因此，第三存储区76按照从0增至255的地址写入第五段音乐数据，如经与门60接收的图6B的IF所示。这里当计数值在从0增至255而达到256时，地址产生器70的输出值变为0，于是该输出值被作为载波信号提供给系统控制器12。所以，系统控制器12由载波信号的输入来确定计数值是否增加了256之多。如在步骤112中增加了256，则程序进至步骤113，使得系统控制器12可以产生第三通道存储区选择信号F，使其为1，从而结束往第三存储区76中的写操作。其后，系统控制器12产生被选择的音乐重放/记录选择设置信号G，使其为1，以停止访问第一、第二和第三存储区72、74和76。另外，在步骤114，系统控制器12检验是否从键输入部分10接收到一停止键，以使一旦收到停止键STOP就停止重放操作并退出程序。同时，在步骤114无停止键输入表示当前正在进行再现的状态。随后，执行步骤115以允许系统控制器12可以控制分别读出存储在第一、第二和第三存储区72、74和76中的音乐数据。在更详细的对通过读出存储在第一到第三通道存储区72、74和76中的音乐数据来同时重放有关三个通道的音乐数据的描述中，第一到第三通道存储区选择信号D、E和F处于如图6所示的高电平状态。这些信号被提供给第一到第三多路复用器62、64和66的选择端S。通过这样做，第一、第二和第三多路复用器62、64和66选择经输入端B接收的如图6A中CLK1所示的读时钟信号，使得所选择的信号被提供给第一、第二和第三存储区72、74和76的读/写输入端R/W，以强迫第一、第二和第三多路复用器62、64和66工作在读模式下。为第一、第二和第三通道存储区选择信号D、E和F的这些高电平状态信号经倒相器50、52和54被倒相，以被作为低电平信号提供作三个与门56、58和60的一个输入。因此，与门56、58和60提供这些低电平信号以删掉第一、第二和第三存储区72、74和76的输入数据。另外，由于给第四多路复用器68提供如图6A中G所示的是被选择音乐重放/记录间隔设置信号的高电平信号，经输入端B接收的写时钟信号CLK1被选择来提供为地址产生器70的时钟。通过此操作，地址产生器70产生读地址并将其提供给第一、第二和第三存储区72、74和76。所以，第一、第二和第三存储区72、74和76同时读出第一、第三和第五段音乐数据，分别将它们提供给第一、第二和第三解压部分20、22和24，而这些解压部分20、22和24则对来自第一、第二和第三存储区72、74和76的每通道的经压缩数据进行解压缩，以将解压后的数据提供给第一、第二和第三D/A转换器26、28和30。第一、第二和第三D/A转换器26、28和30分别将来自第一、第二和第三解压部分20、22和24的每通道的已解压的数字音乐数据转换为模拟音乐数据，由此将其结果提供给第一、第二和第三放大器32、34和36。此后，第一、第二和第三放大器32、34和36分别将在第一、第二和第三D/A转换器20、22和24中转换为模拟音乐数据的信号放大至预定的电平，由此将它们经L-声道输出端和R-声道输出端输出。

这里，用来写入256个字节的数据的时间应该在用来读出256个字节的数据的读时钟CLK1的一个周期内。例如，如果读时钟CLK1是44.1KHz，只有当写时钟CLK2为大于34MHz的时钟时256字节×3的数据才可以在读时钟CLK1的一个周期内被记录在第一、第二和第三存储区72、74和76中。而且，当存储区访问时间为至少30nS时，操作可以是稳定的。

在本发明的另一个实施例中，除非音乐数据是被压缩后记录在记录介质16上的，可以改为不用如图1中的第一到第三解压部分20、22和24也能够同时再现多段音乐，而不偏离本发明保护范围。

结果是，当在声音再现装置中选择要再现的记录在记录介质上的多路音乐数据时，所选择的音乐数据的数目被相继传送存储在各个声道存储区中。然后，一旦完成存储，每通道存储的音乐数据被同时再现，这是有益处的，因为许多人可以经过单一的音乐再现装置同时听多段音乐。

因此，需要指出的是，本发明并不局限于这里作为实施本发明采用的最好方式所公开的特定实施例，更不限于说明书中描述的具体实施例，其范围要由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1、一种用于再现多路声音的装置，包括：

一记录有经压缩音乐数据的记录介质，用于在一预定控制之下提供所选择的音乐数据；

键输入装置，装有多个功能键如记录键、选择键和停止键，用于选择所要的音乐；

控制装置，用于产生一通道存储区选择信号和读与写时钟，以对应于所述键输入装置的所述选择键控制同时再现记录在所述记录介质上的所述音乐数据中的多段音乐；

存储区控制装置，用于在所述控制装置控制之下产生一个用来读出存储在所述记录介质上的所述音乐数据的地址；

数据分离装置，用于接收从所述记录介质来的多路被选择的音乐数据，并由所述控制装置的所述通道存储区选择信号、读时钟信号和写时钟信号来存储或读出每通道的音乐数据；和

解压缩装置，用于解压缩从所述数据分离装置的每通道读出的经压缩音乐数据。

2、如权利要求1所述的再现多路声音的装置，其中所述存储区控制装置包括：

一倒相器，用于倒相并提供从所述控制装置产生的通道存储区选择信号；

一与门，用于对经所述倒相器倒相的通道存储区选择信号和所述写时钟信号进行“与”操作，以提供所得到的逻辑积。

记录介质地址产生装置，用于从所述控制装置接收一预置地址和接收从所述与门来的信号，以产生一记录介质地址；以及

一与非门，用于对来自所述控制装置的所述各通道存储区选择信号进行“与非”操作，以将其结果提供为所述记录介质地址产生装置的清除信号。

3、如权利要求2所述的再现多路声音的装置，其中所述数据分离装置包括：

倒相装置，用于对来自所述控制装置的所述各通道存储区选择信号进行倒相，以分别提供其结果；

“与”装置，用于对来自所述记录介质的所述音乐数据和经倒相的通道存储区选择信号进行“与”操作，以提供其结果；

第一时钟选择装置，用于接收所述读时钟信号和写时钟信号，并按照从所述控制装置产生的所述通道存储区选择信号来选择以提供二者中的一个；

第二时钟选择装置，用于按照来自所述控制装置的所述通道存储区选择信号，选择所述读时钟信号和所述写时钟信号中的一个，以提供其结果给一地址产生装置；

所述地址产生装置，用于在被来自所述控制装置的所述通道存储区选择信号清除之后，按照由所述第二时钟选择装置所选择的时钟信号来产生读和写地址，并分别提供其结果给各个已划分的存储区；以及

所述已划分的存储区，用于接收在经所述“与”装置提供的“与”操作之后的所述音乐数据，以按照从所述地址产生装置产生的所述地址来写或读。

4、一种用于再现多路声音的装置，包括：

一记录有多路音乐数据的记录介质，用于在一预定的控制之下提供所述音乐数据；

键输入装置，装有多个功能键如记录键、选择键和停止键，用于选择所要的音乐；

控制装置，用于产生一通道存储区选择信号和读与写时钟信号，以对应于所述键输入装置的所述选择键来控制同时再现记录在所述记录介质上的所述音乐数据中的多段音乐；

存储区控制装置，用于在所述控制装置控制之下产生一个用来读出记录在所述记录介质上的所述音乐数据；以及

数据分离装置，用于接收来自所述记录介质的多路被选择的音乐数据，并按照所述控制装置的所述通道存储区选择信号、读时钟信号和写时钟信号来存储每通道的音乐数据；以及同时读出所述已存储的音乐数据。

5、如权利要求4所述的再现多路声音的装置，其中所述存储区控制装置包括：

一倒相器，用于倒相并提供从所述控制装置产生的通道存储区选择信号；

一“与”门，用于对经所述倒相器倒相的通道存储区选择信号和所述写时钟信号进行“与”操作，以提供所得到的逻辑积。

记录介质地址产生装置，用于从所述控制装置接收一预置地址和接收从所述“与”门来的信号，以产生一记录介质地址；以及

一“与非”门，用于对来自所述控制装置的所述各通道存储区选择信号进行“与非”操作，以将其结果提供为所述记录介质地址产生装置的清除信号。

6、如权利要求5所述的再现多路声音的装置，其中所述数据分离装置包括：

倒相装置，用于对来自所述控制装置的所述各通道存储区选择信号进行倒相，以分别提供其结果；

“与”装置，用于对来自所述记录介质的所述音乐数据和经倒相的通道存储区选择信号进行“与”操作，以提供其结果；

第一时钟选择装置，用于接收所述读时钟信号和写时钟信号，并按照从所述控制装置产生的所述通道存储区选择信号来选择以提供二者中一个；

第二时钟选择装置，用于按照来自所述控制装置的所述通道存储区选择信号，选择所述读时钟信号和所述写时钟信号中的一个，以提供其结果给一地址产生装置；

所述地址产生装置，用于在被来自所述控制装置的所述通道存储区选择信号清除之后，按照由所述第二时钟选择装置所选择的时钟信号来产生读和写地址，并分别提供其结果给各个已划分的存储区；以及

所述已划分的存储区，用于接收被所述“与”装置提供的“与”操作之后的所述音乐数据，以按照从所述地址产生装置产生的所述地址来写或读。

7、一种用于再现多路声音的方法，它具有一个记录有多路音乐数据的记录介质，用来在一预定的控制之下提供所选择的所述音乐数据，所述再现多路声音的方法包括以下步骤：

选择所要的多段音乐，并从所述记录介质中相继读出被选择的所述音乐数据；

进行分类，以按照音乐的类型存储从所述记录介质读出的音乐数据；以及

在所述音乐数据的分类和存储之后，进行同时读出，以再现所述音乐数据。

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