CN1151062A - 减少假发声的电子声源 - Google Patents
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Abstract
一种电子声源设备,包括一个加法器,其响应在相等时间间隔内所供给的每一个时钟信号计算音量数据和差分音量数据的和,并将它送到限幅器和音量记录器上。然后,通过限幅器将音量数据的和限制到一个预定值,并通过音量记录器将其送到音量控制器上,在此将它与静噪处理器的输出相乘。
Description
本发明主要涉及电子声源发生器领域,更具体地讲,本发明涉及用于视频游戏机或其它电子设备中的能减少假发声和噪声的电子声源。
在通常的电子设备中,特殊效果的声音和背景音乐(BGM)的再现,是响应操作者用游戏软件对话的结果。在通常的视频游戏机中,典型的声源设备是调频(FM)声源,其通过改变由基波及其谐波构成的波形的频率产生一个音阶的声音。另外,还使用PCM声源装置通过改变以储存在存储器中的基波中读出相应于所希望音阶的波形的周期来产生所希望音阶的声音。为了产生背景音乐(BGM)声音,已准备并核准的时间顺序乐谱数据包括各种声数据,如音阶、发声和声中止、声响效果和音乐,以及时间数据。在对声源中的音阶、发声和声中止记录器进行顺序控制的同时对其进行实时演奏。
以乐谱数据的形式对BGM声数据进行准备使再现期间改变声的音调和音阶比用声源中的程序来控制声音的发出和中止要容易。因此,上述方法非常适合于视频游戏机等等,在那里为了对操作者与游戏机的对话作出反应,需要快速响应实时动作。在图24中表示了一种常规的发声系统,其中中央处理单元(CPU)201控制设有用于视频游戏机乐谱数据的声源设备,从而通过CPU的时分多路传输,在相等的时间间隔内检索一系列乐谱数据,CPU 201用于控制声源设备202上声音的时续音阶和电平,以发出BGM声。通过CPU的时分多路传输演奏乐谱数据的方法,成本较低,因为只要CPU 201具有基本的处理能力,就不需要特殊的外围设备。
当视频游戏机中的声源设备202用PCM声源时,CPU 201规定再现声的电平作为音量数据。更具体地讲,声源202包括用以储存波形数据的波形存储器221,用以保存由CPU 201所确定的音调数据的音调记录器222,用以按照保存在音调记录器中的音调数据改变储存在波形存储器中的音调波形的音调变换器,以及用以保存由CPU201所确定的音量数据的音量记录器224。此外,音量控制器225按照保存在音量记录器中的音量数据改变由音调变换器223中输出的电平。
如图25所示,在接收发出特殊声音的请求时,CPU 201将相应的音调数据送到音调记录器222,并把相应的音量数据送到音量记录器224。如图26(C)所示,当在时间t30给出音调和音量数据时,音调变换器223如图26(a)所示按照来自音调记录器222的音调数据,改变来自波形存储器221的音调波形。由此,将改变了波形的音调传送到音量控制器225上。然后,如图26(b)所示音量控制器225按照来自音量记录器224的音量数据改变从音调变换器223输出的波形电平。因此,再现了相应于由CPU 201所确定的音调和音量数据的声音。
然而,在这些常规设备中,通过将音调变换器223的输出乘以从音量记录器224输出的音量数据,实现在音量记录器225中改变音调变换器223输出波形的电平。当音量电平改变时,在时间t30,音量控制器的最后输出是断续的。因为音量控制器225的输出不连续,所以,在再现声音时经常会引入不希望得到的声例如爆裂声和附加噪声。而这些附加的噪声是不希望有的。
为了阻止引入这样的噪声,以前提出了逐渐改变音量数据,在这种设备中,CPU一直担负着顺序地改变音量数据,从而显著地增加了CPU上的负载。再说,对于两个左和左声通道的每一个,在有一对音量记录器224和一对音量控制器225的声源中,可以请求扫听动作以便模拟声从左到右或者相反的变换。通常,通过逐渐改变在左和右声道之间的音量电平实现扫听动作。在常规的视频游戏中,关于迅速或以较高的速率实现声音从左到右或相反的变换的要求越来越强烈,上述要求不能预料,所以没有准备作这样的改变。所以,以CPU来说很难适合这样的改变。
如前所述,本发明的目的是提供一种声源设备,其中不增加与声源相连的电子设备CPU上的负载并且实际上减小再现声音中的噪声。
按照本发明声源设备包括:用于存储波形数据的波形缓冲器,用于保存音调数据的音调存储器,用于从波形缓冲器中读出波形数据并按照保存在音调存储器中的音调数据改变音调的音调变换器。幅度存储器保存音量数据,电平控制器接收音调变换器的输出以便按照保存在幅度存储器中的音量数据来调节其电平。差分放大器存储器保存差分音量数据,音量改变器按照保存在差分幅度存储器中的差分音量数据改变幅度存储器中的音量数据。
在本发明的声源设备中,在预定了音调数据、音量数据和差分音量数据的同时,音调变换器从波形缓冲器中读出所希望的波形,并且在将它传送到电平控制器之前,按照来自音调存储器的音调数据改变它的音调。然后,电平控制器按照来自幅度存储器的音量数据调节音调变换器输出的电平。同时,音量改变器按照储存在差分幅度存储器中的差分音量数据改变储存在幅度存储器中的音量数据。因此,在起动差分音量数据期间通过按照来自差分幅度存储器的差分音量数据逐渐改变储存在幅度存储器中的音量数据,电平控制器可以缓慢地改变音调变换器的输出电平。此外,如果没有调用差分音量数据,则可按照直接来自幅度存储器的音量数据在不使用音量变换器的变换动作的音量数据的情况下来调节音量变换器的输出电平,最终的输出不带有不希望的噪声,从而提供了较纯净、较清楚的信号。
图1图示了配备有本发明声源控制器的电视游戏机电路安排方块略图;
图2图示了配备有本发明声源控制器的电视游戏机所用的声音处理单元(SPU)方块略图;
图3表示用于本发明声源控制器和声源的数据库格式图;
图4表示在图3所示的数据库中赋值的属性数据格式图;
图5是说明分配给属性数据的包络线设置图;
图6表示用在本发明声源控制器的包络线产生器的方块略图;
图7表示属性数据储存器图;
图8表示用于本发明声源控制器的音量控制的方块略图;
图9A-B表示音量控制操作图;
图10说明通过音量控制产生输出的图;
图11表示在本发明的电视游戏机中用于控制声源的乐谱数据格式图;
图12表示在本发明的电视游戏机中用于控制声源的乐谱数据另一格式图;
图13表示在乐谱数据中的音乐数据格式图;
图14说明乐谱数据赋值图;
图15是用于有乐谱数据声源控制的声源控制器的方块略图;
图16表示储存在声源设备的乐谱数据储存器的乐谱数据赋值图;
图17A-C表示在读乐谱数据时所用参照表的内容图;
图18说明在声源控制器中乐谱数据再现图;
图19说明在声源控制器中乐谱数据操作图;
图20说明在声源控制器中乐谱数据再现流程图;
图21表示本发明声源控制器详细的安排的方块图;
图22A-B是说明在声源控制器中声控制器的定时器中断操作的图;
图23A-B表示对声控制器负载比值图;
图24表示常规电视游戏机装置的方块图;
图25表示在常规电视游戏机中已知声源设备的安排方块图;
图26A-C说明已知声源设备的操作图。
在本发明最佳实施例中,声源设备与视频游戏机相结合产生视频游戏用的背景声和特殊效果声。视频游戏机响应由操作者发出的命令来读和执行计算机游戏程序。图1表示了本发明最佳实施例的一个框图。
在图1中,采用本发明的视频游戏机包括带有中央处理单元(CPU)51的一个控制系统50和其相关的外围设备。一个图象显示部件60装有连接到帧缓冲器63上的图象处理单元(GPU)62。一个声音产生系统70装有用于产生背景音乐和特殊效果声音的一个声音处理单元(SPU)71。一个光盘控制器/阅读器模块80,控制读出储存在数字压缩光盘上的数据,该光盘是典型的具有图象和声音数据的游戏计算机软件。一个通信控制器模块90控制,由操作者操纵的控制器92发出的输入和输出命令。该通信控制器模块90也控制辅助存储器93传送的信息,该辅助存储器存储的信息包括例如游戏的设置以及声音和图象信息。一个数据总线100从控制系统50延伸到通信控制模块90并且将各个模块相互连接。
除了CPU 51之外,控制系统50还包括一个外围设备控制器52,该外围设备控制器控制微处理机的中断以及直接存储存取(DMA)传送。一个主存储器53由随机存取存储器(RAM)组成,并且一个只读存储器(ROM)54装有包括用于控制图象系统60和声音系统70工作的操作系统的软件程序。CPU 51操纵储存在ROM中用于控制整机的操作系统。
图象系统60由几何转换器(GTE)61组成,用于进行座标变换或类似变换。GPU 62响应由CPU 51发出的命令绘制图象。一个帧缓冲器63储存通过GPU 62所绘制的图象,视频译码器64则对通过正交变换,如离散余弦变换,所压缩的编码图象数据进行译码。GTE 61装有并行计算机构,以便同时进行多种运算操作。该GTE 61在接收CPU 51发出的计算命令时进行高速座标变换操作、光源计算或矩阵或矢量计算。更具体地讲,对于与单色三角形相应的多边形无深浅反差的着色而言,GTE 61以高达每秒1.5百万次的速度计算多边形座标。上述情况有助于减小CPU 51上的负载并可使视频游戏实现高速操作。
该GPU 62响应CPU 51发出的绘图命令以便在帧缓冲器63上绘制多边形或图形。对于一个画面、GPU 62要处理高达360000个多边形。帧缓冲器63包括所谓双端口RAM用于同时接收由GPU 62或主存储器送来的数据,并且将数据输出到显示器上。帧缓冲器63具有1兆字节容量,此容量代表一个16位的象素矩阵,该象素矩阵的分辨率为水平方向有1024个象素和垂直方向上有512个象素。可以释放帧缓冲器63的矩阵中任何所希望的区域作为视频输出。
此外,帧缓冲器63包含用于储存颜色查找表(CLUT)的区域,在处理图象数据时,该表作为参考。例如,上述情况可包括用于绘图的GPU多边形和用于储存绘制到GPU 62产生的多边形上的纹理数据的纹理区。该CLUT和纹理区可随着显示区的改变而动态地变化。
除了无反差着色之外,GPU 62进行高瑞德(Gourad)着色,其中通过顶点颜色的内插确定多边形的颜色,还进行用于应用储存在多边形纹理区中的纹理数据的纹理绘制。在Gourad着色或纹理绘制中,GTE 61在1秒钟内计算多达0.5百万个多边形。译码器响应CPU 51发出的命令对从主存储器53中取回的静止和运动的图象数据进行译码并且把它们再存入主存储器53中。可将译码的数据用作通过GPU 62产生的图象的背景,因为它已经由GPU 62传送到帧缓冲器储存。
声系统70包括声处理单元(SPU)71,该声处理单元响应CPU 51发出的命令以便产生背景音乐或特殊效果的声音。在声系统70中,一个声缓冲器72储存来自SPU 71的波形数据,一个扬声器73发出由SPU 71产生的背景音乐或特殊效果的声音。SPU 71能够进行自适应差分脉码调制(ADPCM)的译码,以便通过由16位字变换到4位差分的形式,在ADPCM格式中再现声频数据。SPU还具有从声缓冲器72中取回波形数据以产生相应声音的重放功能,以及对储存在声缓冲器72中的波形进行调制的调制功能。因此,声系统70作为一个采样声源,且在接收CPU 51发出的命令时,产生相应于声缓冲器72所供给的波形数据的背景音乐或特殊效果的声音。
光盘控制器模块80包括一个光盘81,用于再现储存在光盘中的计算机程序或其它数据。该光盘控制器模块80包括一个用于将光盘上的计算机程序或其它数据译码的译码器82。例如,上述译码器包括一个纠错码(ECC)形式的数据进行译码的机构。光盘控制器模块80还包括一个缓冲器83,该缓冲器通过暂时存储来自光盘设备81的再现数据,来加速从光盘读取数据。
应该清楚,储存在光盘中和由光盘设备81产生的声数据不限于ADPCM格式,也可以是如同通过声频信号的模-数转换产生PCM形式。如果读取的是从16位数字式数据(PCM)编码为4位差分数据的ADPCM声频数据,那么它被译码器82译码并扩展回到16位数字格式,以便存储在SPU 71中。反之,当读取的是例如16位数字格式的PCM数据时,则该数据由译码器82译码,并送到SPU 71,或被直接传送以驱动扬声器73。
通信控制器模块90包括通信控制器91,该控制器控制数据传输,使其通过数据总线100输送到CPU 51,或从CPU 51送出。控制器92输入来自操作者的命令,而存储卡93存储游戏设置数据。控制器92具有16个用作操作者指令入口的指令键,且当接收来自通信控制器91的命令时,控制器92在同步模式下以每秒60次的速率将赋给各键的指令数据传送到通信控制器91上。通信控制器91进一步将来自控制器92的指令数据传送到CPU 51上。结果,CPU 51接收操作者的指令,并按照游戏程序指令、实现其相应动作。
为了将游戏的设置储存在存储器中,而将它们从CPU 51传送到通信控制器91上,该通信控制器又将它们存储在存储卡93上。通过通信控制器91将存储卡93连接到总线100上。因为存储卡93与总线100是分离的,所以在激励游戏机的同时可以将存储卡从游戏机上取出。由此可以更换多个存储卡93以便做不同的游戏或游戏设置。
还将总线100连接到视频游戏机的并行I/O(输出/输入)端口101和串行I/O端口102。所以,可以将电视游戏机通过并行I/O端口101连接到任何外围设备上,并且经过串行I/O端口102连接到另外的一个电视游戏机。对于电视游戏机,须要在主存储器53、GPU 62、视频译码器64和译码器82之间,以高速率传送大量图象数据,以便读取程序并显示或绘制所希望的图象。为此目的,视频游戏机可在主存储器53、GPU 62、视频译码器64和译码器82之间直接进行数据传送,或DMA传送,而不必在外围设备控制器的控制作用下通过CPU51。这种结构可减少CPU 51上的负载,也允许以更高的速率传送数据。
当将电源加到电视游戏机上时,其CPU 51起动储存在ROM 54中的操作系统。在起动操作系统的同时,CPU 51控制图象系统60和声系统70的操作。更具体地讲,在开始启动操作系统时CPU 51通过检验每一个设备使整个游戏机初始化,并驱动光盘控制器模块80以便从光盘上读出游戏程序。当游戏程序开始时,CPU 51控制图象系统60和声系统70响应来自操作者的命令显示图象并发出相应的音乐或特殊效果的声音。
为了产生相应于图象的音乐或特殊效果的声音,该视频游戏机装有声源用于产生音乐和特殊效果的声音,还装有声源控制器,它响应来自操作者的命令以便控制声源的动作。实际上,通过CPU 51和SPU 71联合操作实现声源控制器的1作。然而,该声源控制器主要是通过CPU 51控制的。
如图2所示,SPU 71包括一个音调变换器111用于读取来自声缓冲器72的波形,并根据来自CPU 51的命令改变其音调。一个时钟发生器112产生同步各操作用的时钟信号。一个噪声发生器113响应时钟发生器112的输出以产生噪声。一个选择器开关114,在音调变换器111和噪声产生器113的输出之间进行转换。一个包络线发生器115,通过电平控制,改变开关114波形输出的幅度来产生声数据的包络线。一个静噪处理器116,它在声音的开和关之间进行转换和两个、左和右音量器件117L和117R调节在左和右声道之间的强度或平衡。
声缓冲器72保持一些表示声音的一周期长度的波形,以先前所描述的4位ADPCM数据形式,储存这些波形,且在读出后,在传送到音调变换器111之前,通过SPU 71将波形转换成16位PCM路式。与直接储存PCM数据相比,上述情况较能使声缓冲器72的波形储存区小型化,从而可储存更多的波形。主存储器53保持声数据的包络线,如波形的上升和衰落,该包络线相应于储存在声缓冲器72中的一周期长度的波形。尽管图2表示用于处理一个声音(单音)的电路结构,但是音调变换器111与音量器件117L和117R的连接是相对24种声音而重复进行的。将多个音量器件117L和117R的输出一起连接到两个、左和右声道的输出端。在本发明声源设备中,产生24种不同声音并同时发出。还可能单独对声缓冲器72中的波形、包络线、强度和每个声音在左和右声道之间的平衡进行调节。因此,声源设备可利用多种声音产生谐音或模拟多种乐器进行演奏。
声源设备还能进行将一串时间滞后的声输出结合在一起的混响处理。更具体地讲,SPU 71还包括两个用于确定是否将一组24种声音做混响处理的开关118L和118R。使开关118L的各个声音输出在时间上一个落后另一个的混响处理器119,用以控制时间滞后声音输出强度的音量器件120,用以将音量器件120的输出与初始的、无滞后的声音输出混合的加法器121b以及用以控制加法器121b混合输出强度的主音量器件122,一起操作以进行混响处理。
该声源设备也适于将前述声音输出与其它从光盘取回的并由译码器82提供的另一个声信号混合。更具体地讲,SPU 71还包括一个开关123,用以选择从具有声音输出的光盘上来的附加声信号的混合。一个混合音量器件124控制传送到加法器121a之前的声信号强度,一个开关125选择性地使声信号经受混响处理。在图2中所示相互连接的混响处理器119、音量控制器120、以及混合音量器件124表示的是左声道。对于右声道,连接的是同类的器件,但是为了清楚起见没有图示。
现在将说明最佳实施例中声源装置的工作情况。当需要发声时,CPU 51传送一个用于选择并读出声缓冲器72中与声音及所需声调相应的波形的选择信号。然后,将该信号传送到音调变换器111。CPU同时从主存储器53中取回相应于所选波形的包络线,然后将声音传送到包络线发生器115。在响应中,音调变换器111,通过参照音调改变读取波形的步骤,完成波形读取。音调变换器111还在完成一个周期长度的波形读取后,只要还在请求发声、就反复读取波形。接着在收到发声请求的同时产生音调的波形数据。通过开关114将波形数据送到包络线产生器115上。
按照CPU 51所提供的包络线,包络线发生器115改变来自音调变换器111的波形幅度数据。结果,产生了一个声音的声频数据。以同样方式,形成其余23个声频数据的声音。然后,用音量器件117L和117R控制左和右声道的声音数据强度和平衡,并且如果需要的话在混合之前进行混响处理。最后放出由CPU 51请求的声数据。
将用于产生每一个声音的声频数据且包含波形数据和包络线数据的信息以文件库的形式储存在光盘上或记录介质上,而该文件库装有波形和包络线数据的设置元素(程序)。如图3所示,该库可以包括一个属性区(库头)VH和一个波形区VB。该波形区VB包含压缩波形数据(称为“wave”)、且库头VH包含由压缩波形数据(VAG)所造成的属性数据(称为“attribute”)。属性数据不须要一对一的相应于波形数据,最好是,将多个属性赋予单个波形。所以,如图3所示,属性的数目大于波形数据。而且如图4所示,库头VH包括一个VAB头,一个程序头,一个音调属性表(VAG属性表)和一个VAG偏移表。VAB头包括VAB标识符用以识别作为库VAB的文件,文件ID用以识别每一个VAB文件,文件长度用以表示库VAB文件的长度,程序数用以指示程序量,音调数用以指示VAG属性设置数,VAG数用以表示VAG数据量,主音量电平(“mvol”)用以指示主音量器件122的电平以及主模式(“pan”)用以表示主扫听电平。
程序头包括许多程序,且音调属性表包括许多音调属性。在给定的声范围内,对每一个程序赋予一组音调属性(VAG属性)。所述程序包括在程序中指示VAG属性数目的音调(“tone”)程序的主音量(“vol”),程序的优先(“prior”)、声源的模式(“mode”、程序的主扫听电本(“pan”),程序的属性(“attribute”)以及地址(“aclress 1、2”)。
VAG属性包括VAG属性的优先(“prior”)、音量(“vol”)和panpot(“pan”),指示声音中心音调的中心音符(“crsc”),用以修正音调的微调(“fine”)、声的最小值和最大值(“min”“max”),振动的宽度和周期(“VibW”,“VibT”),滑音的宽度和持续时间(“porW”,“porT”),用于改变音调的音调起伏(pitch bend)最小值和最大值(“pbmin”,“pbmax”),包络线设置(“adsr1、2”), 包括其VAG属性的程序(“program”)和适合VAG属性的(VAG)波形数据的标识符(“vag”)。
如图5所示,包络线设置“adsr 1、2”表示包络线投入(“aH-ack”)、衰退(“decay”)、维持(“sustain”)和释放(“releas-e”),包络线发生器115使用“adsr 1、2”用以控制音调变换器111的输出电平。如图6所示,包络线发生器115包括两个“adsr”记录器115a和115b用以维持包络线设置“adsr 1、2”,一个“ad-sr”控制器115c用以按照来自“adsr”记录器115a和115b的“adsr1、2”确定音调变换器111的输出幅度,和一个乘法器115d用以计算由“adsr”控制器115c确定的幅度和音调变换器111的输出的乘积。在工作时,CPU 51从主存储器53中读出相应于选定VAG属性的“adsr1”和“adsr 2”,并且将它们分别传送到“adsr”记录器115a和115b。同时,CPU 51指示声缓冲器72按照VAG属性读出波形。从声缓冲器72读出的波形通过音调变换器111变换音调并通过开关114传送到乘法器115d。“adsr”控制器115c响应来自“adsr”记录器115a和115b的“adsr 1、2”产生如图5所示的包络线,并将它送到乘法器115d。乘法器115d计算音调变换器111的输出和“adsr”控制器115c的包络线的乘积。
更具体的讲,最终的声频波形是通过用包络线发生器115改变音调变换器111的输出幅度而产生的。上述动作将对每一个声音重复。VAG偏移表含有在波形区VB中指示每一个VAG位置的“vagoffs-et”值。该“vagoffset”是从波形区VB的前端起计数的偏移数,波形区前端表示由VAG的“vag”识别的VAG位置。在工作时,通过CPU 51读出偏移数并将其送到SPU 71。SPU 71取回受声缓冲器72d的“vagoffset”控制的VAG。事先,已经从光盘上取出库VAB数据,并将其存在主存储器53或声缓冲器72中。在从光盘取回波形区VB的同时,从光盘中读取库头并且在将其传送到声缓冲器72储存之前将其保持在主存储器53中。可以通过DMA传输器对它们进行读取和传送。
更具体地讲,如图7所示,主存储器53带有用于储存库头VH的库头储存区53VH,和用于传送波形区VB的声道区53c。声道区53c小于图7中虚线所示的波形区的规模。因此,将波形区VB分成规模小于声道区53c的一些区段,并在传送到声缓冲器72之前,将这些区段接连地储存在声道区53c。所以,将用于传送波形数据的主存储器53的声道区53c减至最小,因而省下储存区以便用于游戏程序及有助于有效地使用主存储器53。此外,CPU 51从主存储器53中读出各种属性,并将它们传送到音调变换器111、包络线发生器115、音量器件117L和117R以便选择VAG和确定其相关设置。最后,调用和利用储在声缓冲器72中的波形来产生每种声音音响。
在上述声源设备中,属性和波形数据分别储存在主存储器53和声缓冲器72中。当请求产生一种声音时,从主存储器53检索其属性,并用该属性,从声缓冲器72中读出波形从而产生一个声信号,因为从光盘中取出的属性和波形数据暂时存储在主存储器53和声缓冲器72中,所以,很容易随心地对其进行改变。将再现的声音与其图象关联,并提供BGM。
可以控制包络线发生器115和两个音量器件117L和117R的输出,以便不仅借助两个声道的绝对值也借助两个声道之间的差值达到左/右平衡。音量器件117L和117R共同完成上述操作,如图8所示,每一个音量器件包括:用以保持差分音量电平的差分音量记录器117a,用以保持音量电平的音量记录器117b、一个加法器117c、一个限制器117d、另一个音量记录器117e,以及一个音控制器117f。
通过CPU 51分别向差分记录器117a和音量记录器117b提供音量电平和差分电平来预置音量器件117L和117R。音量电平和差分电平已经给定,所以在相等时钟信号间隔内通过加法器117c计算它们的总和,然后将其传送到限制器117d和音量记录器117e。将音量电平和差分电平的总和送到音量记录器117b并在此保持。随着下一个时钟脉冲的发出,计算它们的总和。因为保持着差分音量电平,在每一个时钟信号的间隔内将其加到音量电平上,使最终的总合输出连续变化。例如,当差分电平是正值时,该音量输出将连续增加,而当它是负值时输出将逐渐减小。
然后,音量总和送到限幅器117d,在此进行限幅并传送到音量记录器117e。音量控制器117f计算经过静噪处理器116送来的包络线发生器115的输出和储存在音量记录器117e的音量总和的乘积,并且将它送到加法器121a。因此,可以将包络线发生器115的输出控制在所希望的音量电平。因为音量电平的输入是连续控制的,所以包络线发生器115的输出可接连地变化。更具体地讲,如果差分音量电平设置在如图9(c)所示的时间t1到t2,那么音量总和将以图9(b)所示的dv/dt的速率增加。因此,音量控制器117f输出一个图9(a)所示的连续增加的波形。这使得再现的声音能连续地变化,从而避免了产生不希望出现的人为制造的,例如,由不连续变化引起的爆裂噪声。同时,音量输出与差分音量电平成正比地逐渐变化,所以它们的值可能只用CPU 51设置一次,从而将CPU 51上的负载减至最小。
应该清楚,如果没有给出差分音量电平,那么将不能更新加法器117c对音量器件117b的控制。由于音量电平被赋以恒值,音量器件117L和117R始终起着普通电阻的功能。同时,因为在相等的时间间隔内给出控制加法器117c时钟信号,所以通过对SPU 71的预定设置可以将它改变。通过CPU 51可以控制两个时钟之间的间隔变化。
如图10中(a)所示,当在相等的时间间隔引入时钟信号且差分音量电平是正值时,音量控制器117f的输出电平在一给定速率下线性增加。如果差分音量电平是负值,那么如图10中(b)所示输出电平线性减小。当两个时钟之间的间隔连续减小,且差分音量电平是正值时,音量控制器117f的输出电平呈非线性减小或按指数据函数减小,如图10中(c)所示。如果两个时钟之间的间隔逐渐减少且差分音量电平是正值,那么音量控制器117f的输出电平按照增量逐渐减少的准指数函数曲线而增加,如图10中(d)所示。当音量控制器117f的输出以指数函数关系增加或减小时,所产生的声的变化适中并有利于人耳的感觉,即使增量是做成阶梯形的,如图10中(e)所示。这样,在再现的声音中就会使所产生的爆裂噪声衰减。
对于声源器件根本的是通过CPU 51执行声源控制程序。在视频游戏机中,把包括波形、乐音、音调、发出、结束、形式,以及其他特殊效果和BGM声音的各种声频数据以乐谱形式与时间数据一起储存在主存储器53中。在相等的时间间隔以给定的顺序读出包含在乐谱中的声频数据,并用该数据分配音调、发出、以及结束记录器的动作,这些记录器又产生所希望的特殊效果或BGM声音。将乐谱的声频数据分成或是由用以播放一序列音乐的乐谱数据文件组成的单个乐谱数据或是由用于播放多序列音乐的文件组成的组合乐谱数据。如图11所示,单乐谱数据包括文件头和一个序列的乐谱数据。一个序列的乐谱数据包括表示乐谱数据和序列信息属性的数据头。文件头是由ID和版本号组成,其中声ID用于识别作为本文件声数据文件,而版本号用于识别版本。
数据头信息包括用乐谱数据的音速和节拍以及音乐的音速和节拍表示的时间分辨率和1/4音符分辨率。序列信息包含表示一个序列中多个声音的声数据。如图12所示,组合乐谱数据包括一个文件头和多个序列的乐谱数据。与单乐谱数据相类似,每个序列的乐谱数据包括数据头信息,它表示乐谱数据和序列信息的属性。
组合乐谱数据的数据头信息是由乐谱数据ID组成,数据ID用于识别乐谱数据的类型,其后是带有乐谱数据的音速和节拍,以及音乐的音速和节拍的时间分辨率和1/4音符分辨率。如图13所示,组合乐谱数据中的序列信息包含用以开始一个声音的接通信息,用以结束一个声音的断开信息,和用以变换声音音色的音调属性改变数据。如上所述,通过CPU 51解释该数据,并用该数据控制声源器件。如图14所示,单个或组合的乐谱数据以每一个序列的乐谱数据为基础。
例如,单个乐谱数据是由伴有其文件头的乐谱数据A或B所组成。同时,组合乐谱数据P是由乐谱数据C、D和E以它们各自的乐谱数据ID P-1,P-2和P-3相结合,并伴随以文件头构成。在组合乐谱数据P中,依次调整乐谱数据IDs。事先读出在光盘中储存的单个或组合乐谱数据,将其储存在主存储器53中。在处理中,通过CPU-51调用单个或组合乐谱数据,并通过由电声源控制中执行声源控制程序的操作来再现这些数据。
声源控制器可以包括图15中所示的电路布置,其中用单个或组合乐谱数据来控制声源设备。如图所示,声源控制器包括一个输入器件或控制器92,一个乐谱数据选择器105,选择器105用于选择一个所希望重放的乐谱数据,后者是从储存在主存储器53的乐谱数据储存区53a中的一组单个或组合乐谱数据中挑选而得。乐谱数据采集单元106采集由乐谱数据选择器105所识别的选定乐谱数据。一个发出/结束数据控制器107控制声源或声模块70。乐谱数据选择器105包括一个乐谱数据选择管理器105a。后者响应来而输入器件92的输入信号,以便管理所选择的乐谱数据。一个乐谱数据选择储存器105b、保存乐谱数据的内容,一个乐谱数据选择控制器105c分析保存在乐谱数据储存器105b中的乐谱数据内容。
如图16所示,单个乐谱数据A、B和组合乐谱数据P的文件头已让删除,这些乐谱数据被独立地储存在乐谱数据选择储存器53a中。同时,由于将乐谱IDs 4和5赋予其各自的单个乐谱数据A和B,所以它们确定了在乐谱数据选择存储器105b中的地址。组合乐谱数据P的乐谱C、D和E也与它们各自的乐谱IDs 1、2和3相伴,并储存在由各ID所确定的相应地址位置。更具体地讲,把识别乐谱数据储存器位置的地址和指针数据储存在主存储器53的参考表中,如图17(a)所示。如图所示,将参考表设计成,在单个乐谱数据A和B中,分别赋予乐谱ID 4和5两个地址位置ADDR2和ADDR2和两个指针Pt4和Pt5。同时,在参考表中,分别为组合乐谱数据P-1、P-2和P-3中各自乐谱数据C、D和E的乐谱ID1、2和3,赋予三个指针字Pt1、Pt2和Pt3。
把起初地址参考表也储存在主存储器53中。如图17(b)所示,字母P表示赋予起始地址SADDR1的乐谱数据ID,其中省去了组合乐谱数据P。类似地,如图17(c)所示,将一个偏移地址参考表也储存在主存储器53中,后者将乐谱数据ID的P-1、P-2和P-3分别分配到与组合乐谱数据P的SADDr有关的三个不同偏移地址上。例如,P-1的偏移地址是0,因为其乐谱数据C首先进入组合乐谱数据中。因此,P-2和P-3的偏移地址是OADDR1和OADDR2,它们分别始于乐谱数据D和F的SADDr。通过参照参考表、起始地址参考表和偏移参考表简单地考查乐谱ID,可以很容易地读出在单个或组合乐谱数据中的乐谱数据。图18表示了上述系统的操作,在此通过指定数据的乐谱ID可以读出在组合乐谱数据中的任何乐谱数据,这比直接读出地址要容易得多。
在声源控制器中,为声源中的24种声音分别指定一组乐谱数据以便再现。通过乐谱数据参考表上的指针,引导再现每一个乐谱数据。在再现过程中,指针指出乐谱数据的位置,而且当没有再现请求时,指针在乐谱数据头中保持不变。
如图19所示,在乐谱数据存储器105b中,把相应于乐谱ID数目的乐谱数据的某些再现状态到在乐谱数据选择属性表中。通过来自输入设备104或来自其他程序的设置命令确定再现状态。当不执行再现动作时,识别的再现状态为“停止”,在再现过程期间,识别的再现状态为“播放”和当再现过程暂时停止时,识别的再现状态为“暂停”。在图19的乐谱数据选择属性中,乐谱ID1表示正在再现的乐谱数据,乐谱ID2表示设有再现的乐谱数据,乐谱ID3表示暂停的乐谱数据,乐谱ID4表示正在再现的乐谱数据,而乐谱ID5表示没有再现的乐谱数据。下面将参照图20的流程图说明在重放设备中乐谱数据的再现过程。
当请求乐谱数据再现时程序是以步骤S1开始,在此乐谱数据选择管理器105a检查是否有来自输入设备104的输入。如果有输入,程序进到步骤S2,如果没有输入,系统接着进入步骤S6。在步骤S2中,乐谱数据选择控制器105c检查输入信号是否表示用乐谱ID请求再现其乐谱数据。如果没有请求,程序进到步骤S4。如果有请求,程序进到步骤3,在此按照乐谱ID在乐谱数据选择储存器105b中的指示,乐谱数据的状态转到“播放”,在步骤S4中,乐谱数据选择控制器105c检查输入信号是否表示请求乐谱ID停止其乐谱数据。如果不是,程序进入步骤S6,如果是,则进到步骤S5其中在进入步骤S6之前按照乐谱ID在乐谱数据选择储存器105b中的指示,使乐谱数据的状态变换成“停止”。在步骤S6,乐谱数据选择控制器105c分析由乐谱数据选择储存器105b的乐谱ID指示的乐谱数据状态。然后,在步骤S7中确定乐谱ID是否“播放”。如果不是,程序回到步骤S1,并等待另一个输入。在步骤7中如果表示的是“播放”乐谱ID,程序进到步骤8开始对乐谱ID指定的乐谱数据进行再现。
S8之后的步骤在乐谱-数据接乐谱-数据的基础上进行,并且通过以相等的时间间隔由外围设备控制器52产生的定时器中断信号来控制。下面将参照一个乐谱数据的实施例说明上述操作。在步骤8中,乐谱数据采集单元106指示乐谱数据储存器53a读出通过乐谱ID“播放”指定的相关乐谱数据。乐谱数据采集单元106检查乐谱数据是否在步骤S9结束。如果是在步骤S9结束,则结束声处理,如果不是,程序进到步骤S10。
在步骤S10中,乐谱数据采集单元106检查在步骤9中所读出的乐谱数据是否确定是在当前的中断期间准备再现的一个。如果不是,将中止声处理。如果是,程序进到步骤S11。在步骤S11中,声发出/结束控制器107检查在目前的中断期间准备再现的乐谱数据是否包括“接通”。如果不是,程序进到步骤S13。如果是,程序进到步骤S12,在此将发出相应声音的指令送到声源,并回到步骤S8准备下一个中断信号。
在步骤S13中,声发出/结束控制器107检查在当前的中断期间将要再现的乐谱数据是否包括“中断”。如果不是,程序回到步骤8等待下一个中断信号。如果是,程序进到步骤S14,在此将结束相应声音的指令送到声源并回到步骤S8,准备下一个中断信号。以这种方式,使用乐谱数据选择属性表再现由选择的乐谱ID指定的乐谱数据。
在声源控制器中,参照参考表通过检查其乐谱ID很容易识别任何乐谱数据,并简化了乐谱数据的控制。因为通过改变乐谱数据选择属性表的内容可独立确定以其乐谱ID形式表示的乐谱数据的再现状态,所以不管其它乐谱数据的再现状态如何,都可以进行一个乐谱数据的再现。这使得对操作者请求的响应或其它程序要求的响应速度增加。
图15中所示的声源控制器还包括图21中所示的电路设置。图21是一个方块图,它表示通过CPU 51按照操作系统声源控制程序和游戏程序的操作进行控制的动作顺序。声源控制器包括一个定时中断控制器130用以以相等的时间间隔对CPU 51产生定时中断信号。外围设备控制器52和声控制器140的动作响应外围设备控制器52的定时中断动作,以便按照乐谱数据控制声源动作。系统负载控制器150检查在整个视频游戏机上的负载。系统负载控制器150将其信息送到定时中断控制器130和输入请求控制器160以便检查控制器92的动作。
绘图控制器170控制图象模块60的绘图动作。主程序180响应操作者的命令,用于控制一系列游戏动作,与此相应,发出特殊效果的声音,音乐以及显示图象。这一切由CPU 51控制,且按照操纵系统和游戏程序,与声控器140的动作同时进行。定时中断控制器130包括一个定时中断间隔储存器131、一个定时中断控制器132和一个用于在声控制器140和主程序180之间进行动作转换的控制选择器开关133。
除了声源70之外,声控制器140包括:用于保存乐谱数据的乐谱数据存储器141,用于控制乐谱数据读出的数据采集控制器142,用于控制数据采集器控制器142动作的时间控制器143,用于按照乐谱数据控制声音发出和结束的声发出/结束控制器144以及用于保存与定时中断间隔储存器131的定时中断间隔数据相应的内分辨率数据的内分辨率储存器145,声源70包括SPU 71和声缓冲器72。更具体地讲,它包括一个声发射器147和一个放大器148,声发射器147,响应来自声发出/结束控制器144的命令从声缓冲器72或波形储存器146中读出相应的波形,放大器148放大声发射器147的波形。实际上,把声发射器147和放大器148设置成SPU 71的一个单元。
系统负载控制器150包括:用于采集系统负载数据的系统负载采集器151和用于检查系统负载数据的系统负载检查器152。一个系统负载阈值储存器153保存系统负载数据的阈值。输入请求控制器160包括:带有控制器92的一个输入器件161,和用于分析输入请求的输入请求分析器162。绘图控制器170是CPU 51、GTE 61,GPU 62和帧缓冲器63的组合。更具体地讲,它包括一个装有GTE 61的持续时间控制绘图数据储存器171,装有CPU 51的绘图数据控制器172,一个装有GPU 62的绘图器173,装有帧缓冲器63的绘图数据储存器174,以及用以显示以绘图器173的视频输出中产生的图象的显示器175。下面将更详细地说明声源控制器的操作。
在声源控制器中,把与系统负载或请求输入相应的定时中断间隔数据储存在定时中断间隔储存器131中。例如,定时中断间隔数据包括赋值到较低系统负载的1/240秒间隔和赋值到较高系统负载的1/60秒间隔,高系统负载时的间隔比低系统负载的间隔长。当声源控制器起动时,在CPU 51控制之下主程序180并行进行一组按照来自输入器161的命令控制绘图控制器170的动作。通过声控制器140确定声的选择,并起初系统负载控制器150。系统负载采集器151接收来自CPU 51的负载数据,并将它传送到系统负载检查器152。通过将该负载数据与储存在系统负载阈值储存器153中的阈值进行比较,系统负载检查器152检查该系统负载,且将比较结果传送到定时中断间隔储存器131。
定时中断间隔储存器131从系统负载检查器152的输出结果或输入请求分析器162的输出中确定定时中断间隔的相互长度,并将它传送到定时中断控制器132和内分辨率储存器145。更具体地讲,当系统负载检查器152判断系统负载较低时,定时中断间隔储存器131选择1/240秒间隔,而当系统负载较高时,选择1/60秒间隔。定时中断间隔控制器132按照定时中断间隔储存器131的定时中断间隔,控制外围设备控制器52。上述情况导致以相等时间间隔产生定时中断信号。此外,以相等时间间隔控制选择器开关133起动主程序180和声控制器140。这使得声控制器140进行它的发声处理。
因为通过控制选择器开关133的开关动作起动声控制器140,所以,按照定时中断间隔或储存在内分辨率储存器141中的内分辨率,定时控制器143指示数据采集器142,从乐谱数据储存器141中读出乐谱数据定时中断间隔长度,并将它传送到声发出/结束控制器144。声发出/结束控制器144响应来自时间控制器143的乐谱数据长度控制声发出器147的动作。因此,声发出器147产生与从波形储存器146中选择的波形相应的声音。更具体地讲,声发出/结束控制器144起动的同时,CPU 51确定音调变换器111和包络线发生器115的动作,以便产生所请求的声,然后,在传送到扬声器73进行声音输出之前,通过放大器148调节声的幅度,通过由定时中断间隔储存器131给出的适合定时中断间隔长度的乐谱数据声频信号,发出声音。
因为通过定时中断间隔储存器131确定的定时中断间隔起动声控制器140,所以连续地给出乐谱数据的定时中断间隔长度。如图22(a)所示,当定时中断间隔是1/240秒时,再现1/240秒长的乐谱数据。
同时,在声控制器140中实际处理的持续时间比1/240秒小得多。例如,在从t11到t12,由t12到t13,由t13到t14或由t14到t15的周期中,各播放两个音符。在由t11到t151/60秒中再现全部8个音符。如图22(b)所示,当定时中断间隔是1/60秒时,再现的是1/60秒长的乐谱数据。在由t21到t22的1/60秒内播放8个音符。当定时中断间隔或是1/240秒或是1/60秒时,在同样的长度内播放8个音符。因此,在声源控制器中,即使定时中断间隔变化,也能控制乐谱数据的读出使之与该间隔相匹配。这样就能以同样的节拍速度读出乐谱数据并将其重放。如图23(a)所示,当定时中断间隔是1/240秒时,通过定时中断间隔信号所触发的声控制器140的动作,约占CPU 51全部负载的25%。然而,如图23(b)所示,当定时中断间隔是1/60秒时,声控制器140的动作是CPU 51处理能力的12.5%。
很清楚,当定时中断间隔的长度减小时,CPU 51控制声源动作的负载几乎没有变化。然而,当定时中断间隔很短时,中断动作更频繁发生而且增加了用于中断的辅助操作。这导致声控制器140的负载增加。所以当系统负载相对较低时,把预定并储存在定时中断间隔储存器131中的定时中断间隔选为1/240秒,使声控制器140处理更多负载。当系统负载较高时,把间隔选为1/60秒,由此来减少声控制器140的负载。
结果,在本发明的声源控制器中,声控制器140的处理能力依赖于系统的负载变化,而没有改变乐谱数据的形式。当系统负载很大时,声控制器140的负载更少,从而实现了绘图视频数据的顺利处理。
本发明的上述实施例并不限于安装在视频游戏机上用于产生声效果和音乐的声源设备,它也适用于任何通过按照预定幅度数据调节波形幅度来产生声音的设备,例如自动演奏装置或微处理机。应该清楚,在不偏离本发明技术原理前提下可以作出其它改变和改进。
如上所述,本发明的声源设备允许按照预定和装载的差分音量数据,设置欲变化的音量级,从而使音调变换器的输出幅度可连续地变化。因此,最终使声信号保持不间断,所以在再现的声音中衰减了不希望的噪声。因为音量电平是依赖于差分音量值逐渐变化的,所以控制声源动作的声源控制器只承受一次初始设置的音量电平和差分音量值负载。这样可以使声源控制器的负载减至最小。
本发明可以有多种变型、改时和细节上的变化。说明书中所描述的和附图中所表示的实例仅仅用于说明。因此,本发明只受权利要求的技术实质和范围所限定。
Claims (13)
1、一种声源设备,包括:
用于储存波形数据的波形缓冲器,
用于从所述波形缓冲器中读出波形数据、并按照音调数据改变音调的波形数据的音调变换器装置,
用于保存幅度数据的幅度存储器,
用于接收所述音调变换器的输出,并基于所述幅度数据,调节从所述音调变换器输出的电平,以提供经调节的输出信号的电平控制器。
2、按照权利要求1所述的声源设备,其中进一步包括:
用于储存差分幅度数据的差分幅度存储器,
一个电平调节装置,该装置基于保存在所述差分幅度存储器中的差分幅度数据,改变保存在所述幅度存储器中的幅度数据。
3、按照权利要求1所述的声源设备,其中逐渐改变所述调节输出的电平。
4、按照权利要求3所述的声源设备,其中按照一个线性函数改变所述调节输出的电平。
5、按照权利要求3所述的声源设备,其中按照一个指数函数改变所述调节输出的电平。
6、按照权利要求2所述的声源设备,其中所述电平控制器包括:用于储存另一个幅度数据的另一个存储器装置,和用于将所述另一个幅度数据加到所述差分幅度数据上的加法器。
7、按照权利要求1所述的声源设备,其中进一步包括使所述调节输出产生混响的装置。
8、按照权利要求1所述的声源设备,其中进一步包括检测与所述声源设备相连的CPU上的负载的装置。
9、一种产生声频信号的方法,包括以下步骤:
提供波形数据,
改变音调的波形数据,以提供一个变换的音调输出,和根据保存在幅度存储器中的幅度数据,调节所述变换的音调输出的电平,以提供一个调节输出。
10、按照权利要求9所述的产生声频信号的方法,其中进一步包括根据差分幅度,改变在所述幅度存储器中的幅度数据的步骤。
11、按照权利要求9所述的产生声频信号的方法,其中逐渐改变所述调节输出。
12、按照权利要求9所述的产生声频信号的方法,其中按照线性函数改变所述调节输出。
13、按照权利要求9所述的产生声频信号的方法,其中按照指数函数改变所述调节输出。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100386798C (zh) * | 2003-05-20 | 2008-05-07 | 联发科技股份有限公司 | 音乐文件的波形调节系统和方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP3596263B2 (ja) * | 1997-12-10 | 2004-12-02 | ヤマハ株式会社 | データ処理装置およびデータ処理方法 |
JP3975593B2 (ja) * | 1999-01-21 | 2007-09-12 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | 再生音を発生する方法、再生音を発生する電子機器及びエンターテインメント・システム |
JP3869175B2 (ja) * | 2000-02-07 | 2007-01-17 | 株式会社コナミデジタルエンタテインメント | ゲーム装置、ゲーム音楽出力方法、情報記憶媒体、ゲームプログラム配信装置及びゲームプログラム配信方法 |
JP4497264B2 (ja) * | 2001-01-22 | 2010-07-07 | 株式会社セガ | ゲームプログラム、ゲーム装置、効果音の出力方法及び記録媒体 |
JP4542308B2 (ja) * | 2002-12-16 | 2010-09-15 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | 信号処理用デバイス及び情報処理機器 |
TWI235356B (en) * | 2003-04-28 | 2005-07-01 | Mediatek Inc | Waveform adjustable system for music file |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4924428A (en) * | 1987-12-08 | 1990-05-08 | Northern Telecom Limited | Real time digital signal processor idle indicator |
US5111530A (en) * | 1988-11-04 | 1992-05-05 | Sony Corporation | Digital audio signal generating apparatus |
US5086475A (en) * | 1988-11-19 | 1992-02-04 | Sony Corporation | Apparatus for generating, recording or reproducing sound source data |
US5430241A (en) * | 1988-11-19 | 1995-07-04 | Sony Corporation | Signal processing method and sound source data forming apparatus |
JPH02275496A (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-09 | Suzuki Gakki Seisakusho:Kk | 電子楽器の音量制御装置 |
US5052685A (en) * | 1989-12-07 | 1991-10-01 | Qsound Ltd. | Sound processor for video game |
US5295123A (en) * | 1990-11-14 | 1994-03-15 | Roland Corporation | Automatic playing apparatus |
JP2699651B2 (ja) * | 1990-11-16 | 1998-01-19 | ヤマハ株式会社 | 音源装置 |
US5283387A (en) * | 1990-11-20 | 1994-02-01 | Casio Computer Co., Ltd. | Musical sound generator with single signal processing means |
JP2905904B2 (ja) * | 1990-11-20 | 1999-06-14 | カシオ計算機株式会社 | 電子楽器の信号処理装置 |
JP2896716B2 (ja) * | 1991-03-01 | 1999-05-31 | ヤマハ株式会社 | 自動演奏装置 |
JPH04301894A (ja) * | 1991-03-29 | 1992-10-26 | Roland Corp | 電子楽器のミューティング回路 |
JP2743680B2 (ja) * | 1992-01-16 | 1998-04-22 | ヤマハ株式会社 | 自動演奏装置 |
JP3435702B2 (ja) * | 1992-05-19 | 2003-08-11 | 松下電器産業株式会社 | 楽音発生装置 |
KR100284518B1 (ko) * | 1992-06-25 | 2001-11-05 | 야스카와 히데아키 | 전자볼륨 |
-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100386798C (zh) * | 2003-05-20 | 2008-05-07 | 联发科技股份有限公司 | 音乐文件的波形调节系统和方法 |
Also Published As
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