CN1230726A - 用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置 - Google Patents

Abstract

用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置能赋予计算机音乐伴奏乐器以混声合成功能,且同时进行MIDI音乐演奏和语音混合演奏。该装置包括:用于每次从TICK信号产生装置接收到信号TICK时减少混声数据持续时间,且当混声数据持续时间达到“0”时按照字节时钟输出混声数据缓冲区中数据的混声控制装置;用于把恢复压缩的混声数据的音频MPEG的输出信号转换成模拟数据的音频数字模拟转换器;及启动或禁止混声数据的混声抑制装置。

Description

用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置

本发明涉及用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置，更确切地说，涉及能够赋予计算机音乐伴奏乐器以混声合成功能、且由此同时进行MIDI音乐演奏和声音混合演奏的用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置。

图1为说明现有技术中计算机音乐伴奏乐器的方框图，而图2为说明图1的MIDI控制器的细节方框图。在传统的计算机音乐伴奏乐器中，如果存储于数据存储器单元的MIDI数据被系统控制器加到MIDI控制器，则MIDI控制器接收来自TICK信号发生器的信号TICK。存储在MIDI数据缓冲器中的数据按照信号TICK被通过串行输入/输出单元传输至声源模块。

然而，由于传统的计算机音乐伴奏乐器没有混声合成功能，没法同时进行音乐演奏和声音混合演奏，这样无法达到如同实际音乐演奏的生动的现场效果。

本发明的一个目的是提供一种能够赋予计算机音乐伴奏乐器以混声合成功能，且由此同时进行MIDI音乐演奏和声音混合演奏的用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置，这样来达到如同实际音乐演奏的生动的现场效果。

按照本发明，为达到此一目的和其他目的，提供一种用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置，它具有：用于指定将要演奏音乐的键入装置；用于显示现在演奏的音乐歌词和其他信息的显示装置；用于控制整个系统操作的系统控制装置；用于产生形成音乐节拍所需的信号TICK的TICK信号产生装置；用于每次从TICK信号产生装置接收到信号TICK时减少MIDI数据持续时间、并且当MIDI数据持续时间达到“0”时通过串行输入/输出装置输出MIDI数据缓冲器中的数据的MIDI控制装置；以及声音模块和音频驱动装置，在所述音频驱动装置中排列有对应于各种声音的声波表(wave tables)，它包括用于每次从TICK信号产生装置接收到信号TICK时减少混声数据持续时间，并且当混声数据持续时间达到“0”时按照字节时钟输出混声缓冲区中数据的混声控制装置；用于把恢复压缩的混声数据的音频MPEG(活动图像专家组)的输出信号转换成模拟数据的音频数字模拟转换器；以及启动或禁止混声数据的混声抑制装置。

从以下参考附图对实施例进行的描述，将明白本发明的其他目的和方面。

图1为说明现有技术中计算机音乐伴奏乐器的方框图；

图2为说明图1的MIDI控制器的细节方框图；

图3为说明按照本发明的混声合成装置的方框图；

图4为说明图3的混声控制器的细节方框图；

图5为说明按照本发明的混声合成过程的流程图；

图6A和6B为说明按照本发明的混声合成装置的音频输出的波形；

图6C和6D为说明按照本发明混声数据波形输出的波形；而

图7为说明图3的混声抑制装置的算法的流程图。

在下文中，将参考图3至图5具体讨论按照本发明的用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置的结构和操作。同时，为简化对本发明的描述，省略了在本发明最佳实施中众所周知的功能和结构的详细解释。

如图3中所示，在本发明的最佳实施例中，用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置具有：用于指定将要演奏音乐的键入装置；存储MIDI数据和混声数据的数据存储器单元；显示现在演奏的音乐歌词和其他信息的显示装置；用于控制整个系统操作的系统控制装置；产生形成音乐节拍所需的信号TICK的TICK信号产生装置；用于每次从TICK信号产生装置接收到信号TICK时减少MIDI数据持续时间，并且当MIDI数据持续时间达到“0”时通过串行输入/输出装置输出MIDI数据缓冲器中的数据的MIDI控制装置；以及声音模块和音频驱动装置，在所述音频驱动装置中排列有对应于各种声音的声波表，它包括用于每次从TICK信号产生装置接收到信号TICK时减少混声数据持续时间，并且当混声数据持续时间达到“0”时按照字节时钟输出混声缓冲区中数据的混声控制装置；用于把恢复压缩的混声数据的音频MPEG(活动图像专家组)的输出信号转换成模拟数据的音频数字模拟转换器；以及启动或禁止混声数据的混声抑制装置。

如图4和5所示，每当进行演奏产生信号“TICK”时，MIDI持续时间值和混声持续时间值减少。

如果MIDI持续时间值达到“0”，则MIDI数据缓冲器中的数据通过串行输入/输出装置SIO输出。另一方面，如果混声持续时间值达到“0”，则在混声数据缓冲器中的数据通过并行输入/输出装置PIO输出。由串行输入/输出装置输出的MIDI数据被输入到声源模块，它形成将输出至MIX的由MIDI数据合成的具有周期性的音频波形。图6A显示了由声源模组输出的波形，其中从“t”到“t”的持续时间值取决于从“t”到“t”产生的信号“TICK”的数目。因而，给出以下等式(1)：

时间(t-t)＝相应于一次持续时间值的信号TICK所占用的时间(1)

在这种情况下，由声源模块输出的从“t”到“t”的波形被称为“模式t”(pattern t)，它有预定的周期性。波形“模式t”具有周期性的原因在于声源模块对各种乐器声音和效果声音取样以产生声波表。

当把重复拍子的数目，也就是，“n”个波形、“n”个波形、“n”个波形和“n”个波形相应地加到“模式t”、“模式t”、“模式t”、“模式t”和“模式t”的情况下，如果其重复拍子的数目减少到1/2，也就是说减少到n/2、n/2、n/2和n/2，所演奏的音乐的速度提高到2倍。这意味着可依靠声源模块进行速度调整。混声控制装置中混声数据缓冲器中的数据通过并行输入/输出PIO传到音频MPEG，它恢复已压缩的混声数据并将恢复的混声数据(一数字信号)输入音频数字模拟转换器。接着，音频数字模拟转换器将最终的混声波形输入MIX。图6B显示了由音频数字模拟转换器输出的波形，其中，从“t”到“t”的时间表示由于图3所示混声启动端子处在逻辑“低”电平而未输入位时钟的状态，也就是混声抑制装置启动的状态。在时间“t”之后的状态中混声抑制装置不启动，并且，按照预定周期取样的混声数据恢复后形成的波形出现在音频数字模拟转换器的输出端。在这种情况下，从“t”到“t”用于抑制音频数字模拟转换器输出的时间可表述为以下等式(2)：

时间(t-t)＝相应于一次持续时间值的信号TICK占用的时间(2)

在这种情况下，在等式(1)中由一信号TICK所占用的时间与等式(2)中的相同，它相应于由TICK信号产生装置产生的值。

正确地经过时间(t-t)后，在输出来自声源模块的波形的同时，混声波形出现于音频数字模拟转换器的输出端。结果是，通过混声存储了人的可以听到的声音的混声数据，可被复合而匹配于来自声源模块的输出波形。然而，由于混声波形加有语音信号，混声波形没有使数据在各预定周期重复，所以，在最佳实施例中形成附加混声波形，并按照速度的变化输入该混声波形，如图6C中所示。图6C中所示的混声波形与图6B中一样，变成以参考速度取样的混声数据。图6D显示了以两倍参考速度取样的混声数据波形。换句话说，所有混声数据均按不同的速度取样，并且将取样数据存储。这时，如果存在与相应的速度有关的混声数据，如图7中所示，则相应的混声数据被送至混声控制装置。相反，如果不存在与相应的速度有关的混声数据，则启动混声抑制装置以抑制混声。有时，按照参考速度来设定混声数据，当预定的速度低于或高于参考速度时，相应的混声被抑制，由此减少存储器中占用的区域且进而减少成本。

如上所述，按照本发明的用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置能够赋于计算机音乐伴奏乐器混声合成功能，且由此同时进行音乐演奏和语音混合演奏，以达到如同实际音乐演奏的生动的现场效果。

虽然已对本发明的最佳形式加以描述，但是，显然，对本专业的技术人员来说，对上述内容的各种变化及相似的使用都在他们的知识范围内。因此，本发明的范围非由以上描述所限定，而由鉴于现有相关技术而阐明的权利要求书的范围所限定。

Claims (1)

1.一种用于计算机音乐伴奏乐器的混声合成装置，它具有：用于指定将演奏的音乐的键入装置；存储MIDI数据和混声数据的数据存储器单元；用于显示现在演奏的音乐歌词和其他信息的显示装置；用于控制整个系统操作的系统控制装置；用于产生形成音乐节拍所需的信号TICK的TICK信号产生装置；用于每次从所述TICK信号产生装置接收到信号TICK时减少MIDI数据持续时间，并且当MIDI数据持续时间达到“0”时通过串行输入/输出装置输出MIDI数据缓冲器中的数据的MIDI控制装置；以及声音模块和音频驱动装置，在所述音频驱动装置中排列有相应于各种声音的声波表，其特征在于所述装置包括：

用于每次从所述TICK信号产生装置接收到信号TICK时减少混声数据持续时间，并且当混声数据持续时间达到“0”时按照字节时钟输出混声数据缓冲区中数据的混声控制装置；

用于把恢复压缩的混声数据的音频MPEG(活动图象专家组)的输出信号转换成模拟数据的音频数字模拟转换器；以及

启动或禁止混声数据的混声抑制装置。

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