CN1171597A - 数字化放音卡带 - Google Patents

Abstract

一种数字化放音卡带,以一中央处理单元配合系统控制程序将一存储单元内的音乐数据解压缩,经一声音合成单元从一模拟单元输出特殊音效声频信号,由一放音磁性感应输出单元感应输出,放音时将卡带放入寻放音机卡座内且触动接通卡带电源,或在中央处理单元连结一无线接收单元,配合一无线发射遥控器遥控发射输出指令动作中央处理单元;由录放音磁头感应输出音乐信号,再由录放音机喇叭播出音乐;也可将声频信号放大并结合耳机使用。

Description

数字化放音卡带

本发明涉及一种卡带，特别是涉及一种可供放置在一般录放音机的卡座内供遥控选择曲目播放音乐，或直接以耳机输出充当随身听使用的数字化放音卡带。

以往录放音机的录放音卡带，其录放音媒介是磁带，也就是以磁带为主要储存媒介，而磁带在使用时有许多缺点，譬如：磁带因环境湿气因素容易发霉而不易保存、磁带重复播放使用容易产生抖动现象、磁带重复播放过程中容易把磁粉附着于放音磁头而使播放音质恶化并刮伤、磁带播放使用时会发生绞带情形等。

而且，以往卡式磁带内只能储存预定数十首音乐，假如录放音机具有循环播放功能的话，也只是相同音乐在重复播放而己，无法满足一些业者(餐饮业、俱乐部、医院、机场、工厂、公共场所、服务业等)长时间持续播放不同曲调音乐的需求，所以为了达到持续播放不同音乐内容的目的，必须经常更换卡带，造成使用的困扰。

本发明的第一目的在于提供一种数字化放音卡带，可储存数百首到数千首音乐与可任意更换音乐数据，并且可以永久保存原音及原音重现。

本发明的第二目的在于提供一种数字化放音卡带，可以随意遥控选择播放所欲聆听的音乐曲目。

本发明的第三目的在于提供一种数字化放音卡带，可以结合耳机的运用，更可当做随身听来使用。

本发明的第四目的在提供一种数字化放音卡带，可以展现出有如亲临演奏现场聆听原音重现的震撼听觉感受立体音乐声音。

本发明的第五目的在提供一种数字化放音卡带，具有可抽换式卡带电源单元，也就是嵌插式电源单元，或设有电池容置槽，以供容置电源，或在卡带内部一体设有可充电式电池与外部周侧或底侧附设充电端子。

本发明的第六目的在提供一种数字化放音卡带，具有可更换式只读存储器(也就是音乐卡)，可在卡带一周侧凹设形成一嵌合槽，以供音乐卡滑合嵌固，或音乐卡采一体设置在放音卡带内部。

本发明数字化放音卡带包括一中央处理单元、一存储单元、一声音合成单元、一模拟单元、一放音磁性感应输出单元及一电源单元。该中央处理单元为配合系统控制程序把压缩在存储单元内的音乐数据予以解压缩，经由声音合成单元的运作后再从模拟单元输出特殊音效声频信号，前述信号再由放音磁性感应输出单元感应输出，而放音磁性感应输出单元则设在卡带上对称录放音磁头处。放音时，将卡带放入录放音机的卡座内且可藉由压下放音键(PLAY)的机械动作，同时触动卡带中该放音磁性感应输出单元周侧所固设的微动开关以导通卡带的电源；也可在卡带内设置一无线接收单元，并配合一无线发射遥控器上的选择键来遥控发射输出指令，使动作中央处理单元进行遥控选曲；上述都可由录放音磁头感应输出音乐信号，再由录放音机喇叭播出音乐；更可将前述声频信号予以放大后再由耳机输出播放；除了可确保卡带内音乐的音色，兼具遥控选择或以耳机玲听卡带内数百首到数千首音乐的便利性，也可完全免除使用卡式磁带的缺失。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是本发明第一较佳实施例的详细电路方框图。

图2是上述实施例中放音键、放音磁性感应输出单元与微动开关间的常态平面示意图。

图3是上述实施例中放音键、放音磁性感应输出单元与微动开关间在当放音键押下后的动作平面示意图。

图4是上述实施例中卡带本体、存储单元与电源单元的立体分解示意图。

图5是上述实施例卡带的组合立体示意图。

图6是本发明中卡带本体、存储单元与电源单元第二实施例的立体示意图。

图7是本发明中卡带本体、存储单元与电源单元第三实施例的立体示意图。

图8是本发明中卡带本体、存储单元与电源单元第四实施例的立体示意图。

如图1所示，是本发明数字化放音卡带第一较佳实施例的电路方框图，其包含一中央处理单元10、一存储单元2、一声音合成单元3、一模拟单元4、一放音磁性感应输出单元5、一电源单元6，以及一无线发射遥控器7，该数字化放音卡带整体组合成的外观和一般卡式磁带大致相同，可供放置在以往录放音机的卡座内使用。

该中央处理单元10供读取存储单元2内的数据与送到声音合成单元3，且连结有一无线接收单元11，无线接收单元11又连结有天线111，以接收该无线发射遥控器7所发射出的信号且将其读出、运算及分析，以便控制各项周边装置，而且，该中央处理单元10分别连结下列单元：

该存储单元2提供了压缩或解压缩的音乐数据，由音乐数据储存只读存储器(ROM)20与随机存取存储器(RAM)21、系统程序只读存储器(ROM)22所组成，音乐数据储存只读存储器20(也就是俗称的音乐卡)内存放压缩过的数字化音乐数据，可依照需要而任意更换扩充，是一种可抽换式的音乐卡，该随机存取存储器21则供暂存经解压缩的数字化音乐数据。

以往数字数据压缩技术主要是使用数字数据0/1排列组合特性，使用演算法将数字数据0/1重新组合，而达到数据压缩目的，而该压缩和解压缩技术是建立在统计和数学演算法基础上。

以往演算法只采用符合MPE G-1的GM(通用型MIDI)格式MID档案(MIDI档案)压缩后就存入只读存储器(ROM)20内，其所储存的数字化音乐数据数量比较少；本发明的压缩方式则依乐理演奏特质进行初步压缩，也就是说，先采行依乐理基本特性进行音符压缩后，再进行以往演算法压缩，所以本发明的压缩法比以往只进行演算法的压缩技术提升了二至四倍，因此同样容量的只读存储器，本发明可以多存二至四部的数字化音乐数据，使每首歌的存储器单位成本降低。

该声音合成单元3是供接收前述数字化音乐信号与产生特殊音效，是依序由声音合成处理器30(SSP：Sound SynthesizerProcessor IC)、声音数字信号处理器(SDSP：Sound Digital SignalProcessor IC)31与数字声音效果存储器(DSER：Digital SoundEffect Storage RAM IC)32所相互连结构成，该声音合成处理器30可连结一波表ROM33而构成，如此连结作法具有任意扩充增加波表ROM33的优点，当然也可采用该声音合成处理器30和波表ROM33相结合的组合型集成电路(IC)，并且该波表ROM33是一符合GM波表标准的ROM，其内拥有128种乐器声音。当使中央处理单元10在接收外界无线发射遥控器7所输入的命令后，配合系统程序只读存储器22从存储单元2中取出压缩过的数字化音乐数据，进行解压缩动作与传送到声音合成处理器30，更透过该数字声音效果储存器32，可将声音数字信号予以暂存与延迟取出，提升声音效果的合成数量，让合成播出的乐音，具有如亲临演奏现场玲听原音重现的震撼听觉感受。

如图1所示，当本发明采用编号ES5506波表(Wavetable)声音合成处理器30和编号ES5510声音数字信号处理器31(SDSPIC)，其最大扩充容量可达128百万位元，波表ROM33内拥有128种乐器声音，32独立轨道最多可同时产生32种乐器声音。当使用者由无线发射遥控器7输入歌曲编号，中央处理单元10及系统控制程序将歌曲编号转换成只读存储器20的位址，读取其音乐数据后输出给声音合成处理器30，声音合成处理器30将前述数字化音乐数据(MIDI数据)转化成波表的位址与从乐器波表ROM33读取乐器音源波形，声音合成处理器30将读取的乐器波形，以串行的方式输出至SDSP IC，SDSP IC可使本发明音效更上一层楼，将声音合成处理器30产生的数字乐器声音数据，透过SDSP，IC依照使用者要求的音效处理，利用该数字声音效果储存器(RAM IC)32的储存再播放，可产生各种不同效果的音效，如颤音、回音、残音、环绕音场，可以配合各种不同场所及音响配备产生绝佳的效果。

也就是说，本发明为了提升电子合成音乐音质，采用该声音数字信号处理器(SDSP IC)31专业处理电子合成声音效果，如混响(reverberate)、颤音、音场、回音等专业音效。声音数字音效处理必须使用时间延迟、频谱分析、数字滤波、离散付立业转换及各种数学运算，特别是SDSPIC内含浮点运算器可以快速运算模拟复杂的声波，以达到各种专业音效，以往中央处理单元由于没有内含浮点运算器，所以无法模拟复杂声波的专业音效。

该模拟单元4以其内的数字/模拟转换器把前述数字数据转换成模拟信号，再以声频放大器41将前述声频信号放大后输出。

如图2、3所示，该放音磁性感应输出单元5类似于以往录放音机8的录放音磁头80的组成构造，为了受前述声频放大器41的推动以输出模拟音乐信号，其设在卡带1上对称该录放音机的录放音磁头80处。以往录放音机8的录放音磁头80都是以铁芯线圈所构成，其所产生的磁场，可使磁带通过时，感应其磁带上所录制的音乐。

该放音磁性感应输出单元5的周侧固设有一连结电源单元6的微动开关51，该微动开关51的触动片510末端则受录放音磁头80本体的押下位移而触压导通(如图3)使放音卡带1的电源单元6导通(ON)。

如图2所示，在常态时，微动开关51呈开路状态，当押下放音键(PLAY键)81使录放音磁头80往下位移后，在放音磁性感应输出单元5周侧的微动开关51的触动片510被录放音磁头80本体触压(如图3)而闭合导通电源单元6；当押下录放音机8的停止键(STOP键)82时，该录放音磁头80、微动开关51则依序回复原状，电源单元6随即断路。

依前述录放音磁头80的磁场感应原理，本发明为了把MIDI音乐信号经声频放大器41的推动到该放音磁性感输出单元5，也就是当模拟音乐信号输出到本发明的放音磁性感应输出单元5时，就会产生一磁场，此磁场与录放音机8的录放音磁头80的磁场的接触，利用前述磁场感应原理，达到将本发明的卡带的存储单元中的MIDI音乐输出给录放音机8，再由录放音机喇叭播出音乐。

至于该无线发射遥控器7主要是控制卡带放音的暂停、静音与寻找放音的位置。

当然，前述无线发射遥控器7上的选择键71可配合需要而适当地扩充，例如：预约曲目、连续播放、存储、宾果游戏、舞曲选择等功能。

本发明将电源单元6的导通/断路控制与放音磁性感应输出单元5设计成一体，是为了方便让使用者在押下录放音机8的停止键(STOP键)82以使放音键(PLAY键)81往上弹起后，可一并切断卡带1本体内的电源，以免除因数字化放音卡带1的不断动作以耗尽电池的电量。

当然，该电源单元6导通或断路的控制，也可通过卡带1本体周侧设置的一开关54采用手动切换来控制微动开关51的导通或断路。使用时，先切换开关54导通卡带电源单元，再放入录放音机8的卡座内，押下放音键81使录放音磁头80往下位移，让放音磁性感应输出单元5所产生磁场与录放音机8的录放音磁头80的磁场的接触，就可将存储单元中的MIDI音乐输出给录放音机8，再由录放音机喇叭播出音乐。

而且，如图1所示，该模拟单元4的输出端更可依序连结一声频功率放大器52、耳机插孔53，使本发明卡带可经由耳机插孔53以外接耳机来聆听卡带内的数百首到数千首音乐，可当做“音乐随身听”来使用(此时电源单元6的导通/断路是采用前述开关54切换的方式)。

配合图4、5所示，本发明放音卡带1上两侧端可分别成型一个嵌合槽100，以嵌固可抽换式的音乐卡20(只读存储器)的嵌合肋200和电源单元6(内设有可充电式电池)的嵌合肋600。

如图6所示，该音乐卡20可一体设置在放音卡带1内，放音卡带1另一侧内设有容置电池60的槽及一个嵌合电池盖61。如图7所示，该音乐卡20也可与前述相同，嵌固在放音卡带1本体周侧凹设的嵌合槽内。

配合图8所示，该音乐卡20与电源单元6可一体设在放音卡带1内，在卡带周侧或底侧设置有连接电池60的充电端子62。

本发明的操作与动作原理如下，当使用者按下放音键(PLAY键)81时，藉由录放音磁头80本体的机械位移来触动微动开关51使导通卡带1的电源单元6，然后按压无线发射遥控器7上的选择键71以输入音乐编号(或选择功能)，中央处理单元10侦测到电源己接通与由无线接收单元11接收到所要放音的音乐位址，就进行放音程序，也就是将音乐数据储存只读存储器20中MIDI数据解压缩存至随机存取存储器21中，中央处理单元10与系统程序ROM再将MIDI数据输出给声音合成单元30，声音合成单元采乐器波表合成法，从乐器波表ROM33读入乐器波形数据，声音合成单元30透过串行传输方式将乐器波形数据传输给该声音数字信号处理器31，音乐信号经过该声音数字信号处理器31的分析、混合、歪曲等效果处理后，暂存于数字声音效果储存器32，声音数字信号处理器31再根据不同的时间间隔来读出音乐信号，可产生如延迟声音、加强回音等效果以及彷佛置身于大演奏厅的听觉感受。然后，该数字声音信号经由数字/模拟转换器40转换为模拟信号，经由声频放大器41放大以推动放音磁性感应输出单元5输出信号，前述信号再透过录放音机8的录放音磁头80感应与从其喇叭播放出具有特殊音效的立体音乐。

本发明的优点功效归纳如后：一、采用多晶元焊接封装技术，将中央处理单元10、存储单元2(可制成音乐卡)、声音合成单元3、模拟单元4、电源单元6(可外部独立嵌合一可充电式电池)等整体模组化，可缩小容置在放音卡带1内部，可相容于世界上数十亿录放音机用户的卡座内使用；也可形成“音乐随身听”以方便消费者选择使用的双重功效。二、本卡带1内可供储存数百首到数千首音乐与可任意更换音乐卡，能永久保存原音及使原音重现，又能随同遥控选择输择入所欲播择放的曲目、各项选择功能。三、本卡带1所播放的音乐能展现出有如亲临演奏现场聆听原音重现的震撼感受立体音乐声音。四、使用本数字化放音卡带1完全没有以往卡式磁带的缺失，因为储存音乐数量庞大，同一首音乐重复播放的间隔可能在数天后或数十天后才会产生，且本发明可随意遥控选曲，另外依照录放音机的使用时数来说，可延长使用寿命。

综上所述，本发明的数字化放音卡带，以多晶元焊接封装技术制成模组后容置在卡带内，卡带内拥有大量的与特殊音效的音乐数据，可放置在任何录放音机的卡座内进行遥控播放或独立当做音乐随身听来使用的双重功效，没有以往卡式磁带容易发霉、磁带容易磨损与音质无法永久保存、磁带因马达传动声音易产生抖动、磁带容易把磁粉附着于录放音磁头而使音质恶化及刮伤、磁带使用时会发生绞带等缺失，并且遥控选择播播放喜爱的音乐非常方便，更给予聆听者有置身现场聆听原音重现的震撼听觉感受。

Claims (13)

1.一种数字化放音卡带，可放置在以往录放音机的卡座内使用，其特征在于内部设有一中央处理单元、一存储单元、一声音合成单元、一模拟单元及一放音磁性感应输出单元；

该中央处理单元读取该存储单元内的数据且送到该声音合成单元，并且分别连结下列单元；

该存储单元提供音乐数据；

该声音合成单元接收前述音乐数据信号与产生特殊音效；

该模拟单元内具有数字/模拟转换器，该数字/模拟转换器把音乐数据转换成模拟信号，再以一声频放大器将前述声频信号放大后输出；

该放音磁性感应输出单元受该声频放大器的推动以输出信号，且设在卡带上对称该录放音机的录放音磁头处，由录放音磁头的感应输出音乐信号。

2.如权利要求1所述的数字化放音卡带，其特征在于更包含连结该中央处理单元的一无线接收单元，以及包含一无线发射遥控器，该无线发射遥控器上有选择键，可发射输出指令，再由该无线接收单元接收来遥控动作该中央处理单元。

3.如权利要求1所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该存储单元包含储存系统控制程序的只读存储器、供储放压缩过的音乐数据，且可更换扩充的只读存储器，以及供暂存经解压缩的音乐数据的随机存取存储器。

4.如权利要求1或3所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该存储单元中所提供的音乐数据为MIDI档案数据。

5.如权利要求1所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该声音合成单元依序由声音合成处理器(SSP IC)、声音数字信号处理器(SDSP IC)与数字声音效果储存器(DSES IC)所连结组成，从该存储单元中取出的音乐数据经该中央处理单元传送到该声音合成处理器，透过该数字声音效果储存器将声音数字信号暂存与延迟取出，提升声音效果的合成数量。

6.如权利要求1所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该卡带借由录放音磁头的位移动作使该卡带电源单元呈导通或断路。

7.如权利要求6所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该放音磁性感应输出单元的周侧可固设有一微动开关，微动开关则受录放音磁头的位移触压以控制该放音卡带的电源单元的导通或断路(ON/OFF)。

8.如权利要求1或6或7所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该电源单元部分其中一周侧内设有一个供电池置入的容置槽，该容置槽口嵌固一个电池盖。

9.如权利要求1或6或7所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该电源单元部分在卡带一周侧凹设形成一个供嵌固内含有电池的该电源单元的嵌合槽。

10.如权利要求1或6或7所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该电源单元部分在卡带一周侧内设有可充电式电池且卡带周侧或底侧设有充电端子。

11.如权利要求1或3所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该存储单元中的音乐数据储存只读存储器一体设置在放音卡带本体内。

12.如权利要求1或3所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该卡带本体另一周侧凹设形成一个嵌设该存储单元的音乐数据储存只读存储器的嵌合槽。

13.如权利要求1所述的数字化放音卡带，其特征在于：

该卡带的模拟单元的输出侧更依序连结一声频功率放大器、耳机插孔，耳机插孔供外接耳机。

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