CN1567425B

CN1567425B - 可降低中央处理器负载的音讯合成的方法与系统

Info

Publication number: CN1567425B
Application number: CN031411592A
Authority: CN
Inventors: 李忠宪
Original assignee: Sunplus Technology Co Ltd
Current assignee: Sunplus Technology Co Ltd
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: CN1567425A

Abstract

本发明是有关于一种可降低中央处理器负载的音讯合成的方法与系统，由在唯读存储器中建立一参数对照表，当电脑系统进行音讯合成时，可降低音效晶片与中央处理器的参数传递量，参数的取得改由参数对照表中取得，如此一来，中央处理器的负载便得以降低。

Description

可降低中央处理器负载的音讯合成的方法与系统

技术领域

本发明是关于一种音讯合成的方法与系统，尤指一种适用于可降低中央处理器负载的音讯合成的方法与系统。

背景技术

在音讯合成的领域中，如果想要产生合成音讯，必须将合成所需的大量音效参数与硬件沟通，由音讯合成电路的强大数学运算能力，进行频率调变以合成音讯，再将合成后的音讯输出至扩大器，以发出合成的音效。

图1是已知音讯合成电路80的方块图。音讯合成电路80依电路特性可分成三大部分：调变电路10(如图2所示)、控制电路40以及输出电路50。调变电路10的实作方法有许多，例如，在美国专利公告第4,813,326所揭露的“一种具有高谐波内容的音效合成的系统与方法”中，如图2所示，揭露一种利用预设调变为基础来产生音效合成的方法，其中预设调变可为频率调变(FM)或振幅调变(AM)。以频率调变为例，欲以A(t)*SIN(ω_ct+I(t)*SINω_mt)来表达一调变波形(假设此音色为钢琴)，只需输入调变参数至调变电路10中，即能产生此音色的波形。其中，调变参数包括调变波形相位角度资料ω_mt(modulating wave phase angle data)、调变波形资料I(t)(modulation wavedata)、载波相位角度资料ω_ct (carrier phase angle data)、振幅参数信号A(t)(amplitude coefficient signal)、音调色彩选取信号TC(tone colorselection signal)等参数，最后产生调变波形，如图3所示，假设此为钢琴音色的波形。然而此调变波形是周期性地重复，仅表示某音色的波形，如要产生某音色的不同音调，需进一步将调变波形输入控制电路40中，以产生音讯波形。

图4是控制参数所对应的示意图，在此假设此控制参数是用以产生钢琴音色中的DO音阶。其中图5的控制电路40所使用的控制参数可区分成四类：起奏(attack)、衰退(decay)、维持(sustain)以及释放(release)。起奏参数是用以放大调变波形的大小，衰退参数是用以减小调变波形的振幅，维持参数是用以保持调变波形的大小，以及释放参数是用以减小调变波形，直到归零。调变波形进入控制电路40后，依控制参数进行调变，最后输出音讯波形，如图5所示，假设此音讯波形为钢琴音色中DO音阶的波形。

音讯波形尚需经特征电路50以产生左声道合成音讯L以及右声道合成音讯R。其中，特征电路50输入音讯波形，并依据特征参数以对音讯波形进行调变，以输出左声道合成音讯L以及右声道合成音讯R。其中，特征参数包括静音参数(Mute)、音量控制参数(VoCol)、声道控制参数(ChCol)、左声道选择参数(L-Col)以及右声道选择参数(R-Col)等。当中，静音调整是用以决定是否输出每一音讯波形；音量控制调整是用以将音讯波形再进行音量大小的调整；频道控制调整是用以决定是否输出本音讯波形；左声道选择以及右声道选择参数是用以控制音讯波形的左、右声道的输出比例。最后，将左声道合成音讯L与其他频道的输出电路50所产生的左声道合成音讯L’加总，并将右声道合成音讯R与其他频道的输出电路50所产生的右声道合成音讯R’加总，以产生合成音讯并输出之。

图6是已知电脑系统进行音讯合成的方块图，在电脑的装置中，上述调变参数、控制参数以及特征参数是由中央处理器32输出至音效晶片30(置于音效卡上)，音效晶片30内部具有音讯合成电路80，再由音效晶片30进行频率调变的处理，最后将合成的音讯输出至扩大机34以输出适当的音效。其执行的步骤如图7所示，首先，中央处理器32输出调变参数、控制参数以及特征参数至音效晶片30(步骤S70)。于步骤S72中，音效晶片依据上述参数以产生合成音讯，并输出之。于步骤S74中，扩大机依据合成音讯以发出适当的音效。

由上述中可得知，使用频率调变的音讯合成过程中，中央处理器32需传送调变参数、控制参数以及特征参数至音效晶片30，如此一来，不但使中央处理器32与音效晶片30之间，存在着巨大的资料传输量，更会导致中央处理器32因参数读取、参数计算以及参数输出而负载大增，降低中央处理器32的效能。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种音讯合成的方法，其在执行音讯合成时，能降低中央处理器的负载。

本发明的另一目的是在提供一种音讯合成的方法，以便能在音讯合成时，减少中央处理器以及音效晶片沟通的资料量。

本发明的另一目的是在提供一种音讯合成的系统，以便能在音讯合成时，降低中央处理器的负载。

本发明的另一目的是在提供一种音讯合成的系统，以便能在音讯合成时，减少中央处理器以及音效晶片沟通时的资料量。

为达成上述目的，本发明揭露一种音讯合成的方法，是用于音讯的频率调变处理，以输出合成音讯，包括下列步骤：建立参数对照表；微处理器输出波形参数以及特征参数至音效处理器；音效处理器依据波形参数从参数对照表中取出调变参数以及控制参数；以及音效处理器依据调变参数、控制参数以及特征参数以进行频率调变以产生合成音讯。

其中上述参数对照表储存于一唯读存储器中。

其中上述波形参数包括一音色参数以及一音阶参数。

其中上述音色参数对应至上述调变参数。

其中上述音阶参数对应至上述控制参数。

其中上述微处理器为一中央处理器。

其中上述音效处理器置于一音效卡中。

为达成上述另一目的，本发明揭露一种音讯合成的系统，是对音讯进行频率调变处理，以输出合成音讯，包括：微处理器，是用以输出波形参数以友特征参数；存储器，是用以储存参数对照表，以记录对应至波形参数的调变参数以及控制参数；以及音效处理器，是用以输入波形参数以及特征参数，并依据波形参数从参数对照表中读取调变参数以及控制参数，依据调变参数、控制参数以及特征参数以进行频率调变以产生合成音讯并输出之。

其中上述微处理器为中央处理器。

其中上述音效处理器置于一音效卡中。

其中上述波形参数包括一音色参数以及一音阶参数。

其中上述存储器为一唯读存储器。

其中上述音色参数对应至上述调变参数。

其中上述音阶参数对应至上述控制参数。

由于本发明中，调变参数以及控制参数是由存储器中取得，微处理器与音效处理器所传递的参数仅为波形参数以及特征参数，明显地较习知参数传递的数量少，故能降低微处理器的负载，增加系统的效能，而达到本发明的目的。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细描述如下，其中：

图1是已知音讯合成电路的方块图；

图2是已知调变电路的方块图；

图3是已知调变电路所产生调变波形的示意图；

图4是控制参数所对应的示意图；

图5是已知控制电路所产生音讯波形的示意图；

图6是已知进行音讯合成的电脑系统的方块图；

图7是以知电脑系统进行音讯合成的流程图；

图8是本发明进行音讯合成的电脑系统的方块图；

图9是本发明电脑系统进行音讯合成的流程图：以及

图10是本发明的参数对照表。

具体实施方式

在本发明中，相同编号的元件表示相同或功能相似的元件。本发明电脑系统进行音讯合成的方块图，如图8所示，其执行的流程，如图9所示，图8与图9为相互对应，在此合并参考。

首先，在唯读存储器36中建立参数对照表，参数对照表的内容，如图10所示，在此仅为简单图示，并不以此为限。参数对照表中具有波形参数以及其对应的调变参数以及控制参数。其中，波形参数可区分成二大部份：音色参数以及音调参数，音色参数是用以表示一种音色，如钢琴(Piano)，其对应至调变参数；音阶参数是用以表示一种音阶，如Do音阶，其对应至控制参数。其中，调变参数以及控制参数与已知相同，是用以产生调变波形以及音讯波形所需的参数。此外，参数对照表亦可储存于快闪存储器(Flash memory)、可程式化存储器(PROM)或任何可储存资料的储存媒体中。

本发明对音讯进行音讯合成的方法，是利用频率调变的技术，如图9所示，其方法包括下列步骤：

步骤S90，中央处理器32输出波形参数以及特征参数至音效晶片30。其中，波形参数包括音色参数以及音阶参数，是分别对应至调变参数以及控制参数。

步骤S92，音效晶片30从唯读存储器36中读取对应至该波形参数的调变参数以及控制参数。音效晶片30从中央处理器32中输入波形参数时，从波形参数中截取出音色参数以及音阶参数，并从参数对照表(储存于唯读存储器36)中读取对应此波形参数的调变参数以及控制参数。例如，波形参数的音色参数为钢琴(Piano)，音阶参数为Do，则音色参数对应至调变参数，其调变波形相位角度资料参数ω_mt为1500，调变波形资料参数I(t)为2t、载波相位角度资料参数ω_ct为2500、振幅参数信号参数A(t)为4t、音调色彩选取信号参数TC为1；音阶参数对应至控制参数，其起奏参数attack为+2t、衰退参数decay为-1(t-5)、维持参数sustain为1以及释放参数release为-4(t-10)。然而，参数对照表所储存的调变参数与控制参数依实际应用而定，不因此为限。

步骤S94，音效晶片30依据调变参数、控制参数以及特征参数以产生合成音讯，并输出之。音讯晶片30使用频率调变的技术进行音讯合成，如已知技术所述，音讯晶片30需要调变参数、控制参数以及特征参数来产生合成音讯，送输出合成音讯至扩大机。

步骤S96，扩大器34依合成音讯以发出适当的音效。

在本发明中，调变参数、控制参数是取自于参数对照表(依据波形参数)，中央处理器32与音效晶片30之间的资料传输量仅为波形参数以及特征参数，较已知的资料传输量少了许多(在本例中，少了七个参数的传递量)，故能减少中央处理器32的负载，达到本发明的目的。

另外，由于调变参数、控制参数是储存于唯读存储器中，较以往储存于中央处理器32或音效晶片30内部暂存器中，更能节省系统资源以及降低音讯合成系统的成本。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种可降低中央处理器负载的音讯合成的方法，是使用频率调变以产生一合成音讯，其特征在于，包括下列步骤：

建立一参数对照表；

由一微处理器输出一波形参数以及一特征参数至一音效处理器；

由音效处理器依据上述波形参数从上述参数对照表中取出一调变参数以及一控制参数：以及

由音效处理器依据上述调变参数、控制参数以及特征参数以进行上述频率调变以产生上述合成音讯。

2.如权利要求1所述的可降低中央处理器负载的音讯合成的方法，其特征在于，其中上述参数对照表储存于一唯读存储器中。

3.如权利要求1所述的可降低中央处理器负载的音讯合成的方法，其特征在于，其中上述波形参数包括一音色参数以及一音阶参数。

4.如权利要求3所述的可降低中央处理器负载的音讯合成的方法，其特征在于，其中上述音色参数对应至上述调变参数。

5.如权利要求3所述的可降低中央处理器负载的音讯合成的方法，其特征在于，其中上述音阶参数对应至上述控制参数。

6.如权利要求1所述的可降低中央处理器负载的音讯合成的方法，其特征在于，其中上述微处理器为一中央处理器。

7.如权利要求1所述的可降低中央处理器负载的音讯合成的方法，其特征在于，其中上述音效处理器置于一音效卡中。

8.一种可降低中央处理器负载的音讯合成系统，是使用一频率调变以产生一合成音讯，其特征在于，包括：

一微处理器，可输出一波形参数以及一特征参数；

一存储器，储存一参数对照表，其记录对应至上述波形参数的一调变参数以及一控制参数；以及

一音效处理器，输入上述波形参数以及上述特征参数，并依据上述波形参数从上述参数对照表中读取上述调变参数以及上述控制参数，依据上述调变参数、控制参数以及特征参数以进行上述频率调变以产生上述合成音讯。

9.如权利要求8所述的可降低中央处理器负载的音讯合成系统，其特征在于，其中上述微处理器为中央处理器。

10.如权利要求8所述的可降低中央处理器负载的音讯合成系统，其特征在于，其中上述音效处理器置于一音效卡中。

11.如权利要求8所述的可降低中央处理器负载的音讯合成系统，其特征在于，其中上述波形参数包括一音色参数以及一音阶参数。

12.如权利要求8所述的可降低中央处理器负载的音讯合成系统，其特征在于，其中上述存储器为一唯读存储器。

13.如权利要求11所述的可降低中央处理器负载的音讯合成系统，其特征在于，其中上述音色参数对应至上述调变参数。

14.如权利要求11所述的可降低中央处理器负载的音讯合成系统，其特征在于，其中上述音阶参数对应至上述控制参数。