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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Musikwiedergabevorrichtung
und ein Musikwiedergabeverfahren, geeignet für die Verwendung in einem Autotelefon
oder portablen Telefon.
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Verwandte
Technik
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In
portablen Telefonsystemen, wie zum Beispiel PDC (persönliches
Digitalzellulartelekommunikationssystem = Personal Digital Cellular
Telecommunication System) bekannt als analoge oder digitale zellulare
Systeme, oder PHS (persönliche
Handy-Telefon-Systeme = Personal Handy-Phone Systems), läutet ein
Telefonendgerät,
um einen Benutzer bei der Ankunft eines Anrufs zu alarmieren. Konventionell
wurde der Alarm mit einem piependen Klang realisiert, wurde aber
erst kürzlich
ersetzt durch eine Melodie, weil der piepende Klang eine Art von
Geräusch
ist, das für
das Ohr störend
oder unangenehm ist. Der oben genannte Typ des konventionellen Telefonendgeräts kann
eine Melodie generieren, aber die Melodie ist weit von einer ausreichenden
Qualität entfernt.
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Um
dieses Problem zu lösen
wurde die Verwendung einer Musikstückwiedergabevorrichtung mit
einer automatischen Spielfunktion als erfolgreich betrachtet. Solch
eine konventionelle Musikstückwiedergabevorrichtung
mit der Fähigkeit
zum automatischen Spiel beinhaltet eine zentrale Prozesseinheit (CPU
= central processing unit), einen Nur-Lese-Speicher (ROM = read
only memory), einen Zufalls-Zugriffs-Speicher (RAM = random access
memory) und einen Tongenerator. Die Vorrichtung gibt ein Musikstück folgendermaßen wieder:
die CPU führt
ein automatisches Spielprogramm, das in dem ROM gespeichert wurde,
aus, um Musikdaten aus dem ROM oder RAM zu lesen, während Tongenerierungsparameter
am Tongenerator eingestellt werden. Solch ein Telefonendgerät muss kompakt
sein, darf wenig kosten und muss multi funktional sein. Die eingebaute
CPU muss verschiedene Arten von Operationen, wie zum Beispiel eingehende
und ausgehende Anrufe verarbeiten und eine Anzeige haben. In anderen
Worten, wenn die Musikstückwiedergabevorrichtung
in einem tragbaren Typ eines Telefonendgeräts verwendet wird, muss die
CPU die Wiedergabe von einem Musikstück zusätzlich zu anderen Telefonfunktionen
ausführen
und dies benötigt
eine Hochgeschwindigkeits-CPU.
Je höher
die Verarbeitungsgeschwindigkeit der CPU, desto mehr kostet das
Telefonendgerät.
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Die
Verwendung eines Melodien-ICs mit einer Melodiewiedergabefunktion
ist auch bekannt. Der Melodie-IC besteht aus einem Tongenerator,
einem Sequenzer, einem ROM für
das Speichern der Musiknotendaten und einem anderen ROM für das Speichern
der Timbre- oder Tonlagedaten. Beim Empfang einer Musikwiedergabeinstruktion
von außen,
gibt der Melodie-IC Melodietöne
entsprechend der Musiknotendaten ausgelesen aus dem Musiknotendaten-ROM mit den Tonlagen
ausgelesen aus dem Tonlagendaten-ROM wieder. Wenn solch ein Melodie-IC
in einem Telefonendgerät
eingebaut ist, wird die CPU nicht dazu benötigt, die Wiedergabe eines
Musikstücks
durchzuführen,
und dies macht es möglich,
eine billige Niedriggeschwindigkeits-CPU zu verwenden. Der Melodie-IC
hat jedoch eine kleine Speicherkapazität für den Tonlagedaten-ROM. Die Speicherkapazität des Tonlagedaten-ROMs
ist so klein, dass die Anzahl der Parameter und die Arten der Tonlagendaten
limitiert sind und dies macht es schwierig, Töne mit hoher Qualität oder eine
Vielfalt von Tönen
zu generieren.
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Weiterhin
hat der Melodie-IC eine kleine Speicherkapazität für den Musiknotendaten-ROM,
so dass die Anzahl der speicherbaren Musikstücke und die Länge eines
wiederzugebenden Musikstücks
limitiert ist. Die Speicherkapazität des Musiknotendaten-ROMs
ist so klein, dass eine große
Menge von Musikdaten, die für
die Wiedergabe eines Musikstücks
mit hoher Qualität
mit hoher Qualität
notwendig sind, nicht gespeichert werden kann, und gestattet lediglich,
dass einige Melodien in geringer Qualität wiedergegeben werden können.
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EP-A-0
837 451 offenbart ein Netzwerksystem, das konstruiert wurde für den Betrieb
einer Musikvorrichtung, wobei diese Musikvorrichtung eine Funktion
als elektronisches Musikinstrument hat, unter der Steuerung durch
ein lokales Endgerät,
welches zur Kommunikation mit einem Host-Computer über ein
Netzwerk fähig
ist. In dem System ist der Host-Computer installiert mit einer Fähigkeit,
die dazu verwendet wird, um Daten effektiv zu berechnen um die Funktion
des elektronischen Musikinstruments zu erhöhen. Das lokale Endgerät ist verbindbar
mit dem Host-Computer über
das Netzwerk, um aus der Entfernung die Fähigkeit des Host-Computers
zu steuern, um die Daten zu berechnen, die für die Musikvorrichtung vorbereitet
wurden. Das lokale Endgerät
lädt die
berechneten Daten von dem Host-Computer in die Musikvorrichtung über das
lokale Endgerät
herunter. Die Musikvorrichtung operiert gemäß den herunter geladenen Daten,
um ihre eigenen Funktionen als das elektronische Musikinstrument
zu erweitern. Weiterhin kann die Fähigkeit selbst vom Host-Computer zu der Musikvorrichtung über das
lokale Endgerät
transferiert werden.
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ZIELE UND
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In
Anbetracht dieser Umstände
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Musikstückwiedergabevorrichtung
und ein Musikstückwiedergabeverfahren
vorzusehen, die es ermöglichen
Musikstücke wiederzugeben
mit einer Vielfalt von Tonlagen, auch wenn ein Speicher für das Speichern
der Tonlagendaten eine kleine Speicherkapazität hat.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Musikstückwiedergabevorrichtung
und ein Musikstückwiedergabeverfahren
vorzusehen, die es ermöglichen,
Musikstücke
wiederzugeben mit einer Vielfalt von Tonlagen, auch wenn ein Speicher
für das
Speichern der Musiknotendaten eine kleine Speicherkapazität hat. Es
ist weiterhin ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine Musikstückwiedergabevorrichtung,
ein Musikstückwiedergabeverfahren
und ein Telefonendgerät
vorzusehen, durch die Musikstücke
mit Tönen
mit hoher Qualität
wiedergegeben werden können,
auch mit einer Niedrig-Geschwindigkeits-Verarbeitungseinheit.
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Um
diese oben genannten Ziele zu erreichen, weist eine erfinderische
Musikstückwiedergabeeinheit
die Merkmale, wie in Anspruch 1 dargelegt, auf. Vorzugsweise weist
die erfinderische Musikstückwiedergabeeinheit
weiterhin einen Tonlagedatenspeicher auf, der die Tonlagedaten entsprechend einer
Anzahl von Tonlagen speichert, wobei die Spielsteuerung die Tonlagedaten
ausliest entsprechend einer Tonlage vorgesehen durch die Notendaten
aus dem Tonlagedatenspeicher und den Tongenerator mit den ausgelesenen
Tonlagedaten einstellt, um dadurch den Tongenerator zu befähigen, die
Töne des Musikstücks mit
der vorgesehenen Tonlage zu generieren.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Tonlagedaten, die über das
Interface übertragen
wurden, in Tonlagedatenspeichermittel gespeichert; die Speicherkapazität dieser
Mittel ist verfügbar
nur für
die benötigten
Arten der Tonlagedaten, so dass die Datenmenge für die Parameter in den Tonlagedaten
groß genug
ist, um Töne
mit hoher Qualität
zu erhalten, auch wenn die Tonlagedatenspeichermittel eine kleine
Speicherkapazität
haben; dadurch wird ein Musikstück
mit Tönen
mit hoher Qualität
wiedergegeben.
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Unter
den vielen Arten der Tonlagendaten, die in Speichermittel gespeichert
werden und außerhalb
der Musikstückwiedergabevorrichtung
vorgesehen werden, werden ferner nur die Tonlagedaten, die notwendig
für die
Wiedergabe eines Musikstückes sind,
zu der Musikstückwiedergabevorrichtung
transferiert und in den Tonlagedatenspeichermitteln gespeichert,
so dass mehrere Arten von Tonlagedaten für die Töne ausgewählt werden können, mit
denen das Musikstück
wiedergegeben werden soll, auch, wenn die Speicherkapazität der Tonlagedatenspeichermittel
klein ist. Zusätzlich
kann, wenn die Tonlagedaten auf externe Speichermittel über eine
Kommunikationsleitung heruntergeladen wurden, die Auswahl der Tonlagedaten
ausgeweitet werden.
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Alles,
was die Datenverarbeitungsmittel tun müssen, ist die gewünschten
Tonlagedaten zu lesen und sie zur Musikstückwiedergabevorrichtung zu senden;
es ist nicht erforderlich die Wiedergabe eines Musikstücks auszuführen. Dies
erlaubt die Wiedergabe von Musik mit hoher, auch mit einer Niedrig-Geschwindigkeits-Verarbeitungseinheit.
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Zusätzlich kann,
wenn der Tongenerator der Musikstückwiedergabevorrichtung, der
in einem Telefonendgerät
vorgesehen ist, ein frequenzmodulierendes Verfahren einsetzt, die
Menge der Tonlagedaten, die für
den frequenzmodulierenden Typ des Tongenerators benötigt wird,
im Vergleich zu einem Waveform- bzw. Wellenformspeichertyp des Tongenerators
(PCM-Tongenerator)
extrem reduziert werden. Deswegen kann, auch wenn die Tonlagedaten über einen
Niedriggeschwindigkeitsübertragungspfad
gesendet werden, zum Beispiel wegen der niedrigen Geschwindigkeit
der Datenverarbeitung durch die Datenverarbeitungsmittel, das Telefonendgerät ein Musikstück wiedergeben,
und zwar mit einer Vielfalt von Tönen mit hoher Qualität. Weiterhin
können, da
die Größe der Tonlagedaten
reduziert ist, genug Tonlagedaten gespeichert werden, um ein Musikstück mit Tönen mit
hoher Qualität
wiederzugeben, auch in Tonlagedatenspeichermitteln, in denen die Speicherkapazität kleiner
ist.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn ein freier
Bereich, in dem die Musiknoten speichernden Speicher erzeugt wurde,
ein nächster
Teil der Musiknotendaten anschließend in den Speicher geladen.
Mit einer solchen Konstruktion kann ein Musikstück mit einer hohen Qualität, welches
großes
Datenvolumen benötigt,
wiedergegeben werden, auch wenn der Musiknoten speichernde Speicher
eine kleine Kapazität hat.
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Weiterhin
wird die CPU nicht benötigt,
um den Musikwiedergabeprozess auszuführen, sondern führt einfach
einen Datentransferprozess des Einspeisens eines nächsten Teils
der Musiknotendaten aus, wenn ein freier Bereich in dem Speicher
zur Pufferung der Musiknotendaten abgegeben wird. Deswegen ge nügt die CPU
mit moderater Geschwindigkeit, um die hohe Qualität der Melodietöne wiederzugeben.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Als
Beispiel, und um die Beschreibung noch klarer zu machen, wird auf
die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
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1 ein
Diagramm ist, welches das Konzept des Herunterladens von Musikdaten
zu tragbaren Telefonen zeigt, wenn eine Musikstückwiedergabevorrichtung der
vorliegenden Erfindung, das ein Musikstückwiedergabeverfahren der vorliegenden Erfindung
enthält,
auf die tragbaren Telefone angewandt wird;
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2 ein
Diagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel
einer Musikstückwiedergabevorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt, das ein Musikstückwiedergabeverfahren
der vorliegenden Erfindung enthält,
wenn die Musikstückwiedergabevorrichtung
auf ein tragbares Telefon angewandt wird;
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3 ein
Diagramm ist, welches ein Beispiel einer Konfiguration von einer
Musikstückwiedergabeeinheit
wie praktiziert in der Musikstückwiedergabevorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt, das das Musikstückwiedergabeverfahren
der vorliegenden Erfindung enthält;
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4 ein
Diagramm ist, welches ein Beispiel eines Musiknotendatenformats
zeigt, das in der Musikstückwiedergabevorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung benutzt wird;
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5 ein
Diagramm ist, das ein Beispiel eines Tonlagedatenformats für acht Tonfarben
bzw. Klangfarben zeigt, die in einer Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice- bzw. Sprach-RAM) in der Musikstückwiedergabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung geschrieben ist;
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6 ein
Diagramm ist, das ein Beispiel eines Formats von Tonlagezuordnungsdaten
zeigt, die in der Musikstückwiedergabevorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung benutzt werden;
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7 ein
Diagramm ist, das die detaillierte Anordnung eines FIFO in der Musikstückwiedergabevorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ein
Diagramm ist, zur Erklärung
der Operation des FIFO in der Musikstückwiedergabevorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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9 ein
Flussdiagramm ist, welches Musikstückwiedergabeunterstützungsverarbeitung ausgeführt durch
eine System-CPU in einem tragbaren Telefon zeigt, auf die Musikstückwiedergabevorrichtung
der vorliegenden Erfindung angewandt wurde;
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10 ein
Diagramm ist, das eine Konfiguration eines Frequenzmodulationstyps
eines Tongenerators zeigt, als Beispiel eines Tongenerators in der
Musikstückwiedergabevorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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11 ein
Diagramm ist, das eine Konfiguration eines anderen Frequenzmodulationstyps
eines Tongenerators zeigt, als Beispiel eines Tongenerators in der
Musikstückwiedergabevorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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12 ein
Diagramm ist, das ein Beispiel für ein
Tonlagedatenformat für
acht Tonfarben bzw. Klangfarben zeigt, die in die Tonlagedatenspeichereinheit
(Sprach-RAM) geschrieben wurden, unter Verwendung eines Frequenzmodulationstyps
eines Tongenerators, wie der Tongenerator in der Musikstückwiedergabevorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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13 ein
Diagramm ist, das ein detailliertes Format der Tonlagedaten, dargestellt
in 12, zeigt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 ist
ein Diagramm, das das Konzept des Herunterladens von Musikdaten
auf tragbare Telefone wie Telefonendgeräte zeigt, wenn eine Musikstückwiedergabevorrichtung
der vorliegenden Erfindung, die ein Musikstückwiederga beverfahren der vorliegenden
Erfindung enthält,
auf die tragbaren Telefone angewandt wird.
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Systeme
für tragbare
Telefone wenden typischerweise zellulare oder zellenaufteilende
Verfahren an, die viele Funkzonen, Zellen genannt, in einem Dienstbereich
einrichten. Jede Funkzone wird durch einen der Zellstandorte oder
Basisstationen A (2a) bis D (2d) verwaltet. Wenn die Benutzer einen
Anruf von den tragbaren Telefonen 1 und 101 als
Mobilstationen zu normalen Telefonen tätigen, werden die Anrufe zuerst
mit einer Mobiltelefonvermittlungsstelle über eine Basisstation verbunden,
die die Funkzone, zu der die tragbaren Telefone nun gehören, verwaltet, und
dann von der Mobiltelefonvermittlungsstelle zu einem generellen
Telefonnetzwerk. Die tragbaren Telefone 1, 101 werden über Funkkanäle zu der
Basisstation, die für
die Funkzone verantwortlich ist, verbunden, so dass sie Anrufe zu
anderen Telefonen machen können.
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1 zeigt
ein Beispiel dieses Typs eines zellularen Systems. In 1 ist
ein Fall gezeigt, wo die tragbaren Telefone 1, 101 in
einer Funkzone lokalisiert sind, die durch eine Basisstation C (2c)
der Basisstationen A (2a) bis D (2d) verwaltet
wird. Die tragbaren Telefone 1, 101 sind mit der
Basisstation 2c über
die Funkkanäle
verbunden, so dass die Basisstation 2c Aufwärts- bzw.
Upward-Signale empfangen und verarbeiten wird, wenn die Telefone
Anrufe machen oder Standortregistrierung durchführen. Obwohl die Basisstationen 2a bis 2d für verschiedene Funkzonen
verantwortlich sind, können
sich die äußeren Ränder der
Basisstationen ineinander überlappen.
Die Basisstationen 2a bis 2d sind mit einer Mobiltelefonvermittlungsstelle 3 über ein
Multiplexnetzwerk verbunden, und viele Mobiltelefonvermittlungsstellen
sind über
eine Gate- bzw. Portal-Vermittlungsstelle 4 zusammengeführt, und
dann mit einer Generaltelefonvermittlungsstelle 5a verbunden.
Viele Gate-Vermittlunsstellen 4,
die in diesem System vorgesehen sind, werden miteinander über eine
Relaisübertragungsleitung
verbunden. Generaltelefonvermittlungsstellen 5a, 5b, 5c sind
an jedem lokalen Bereich mit einer Relaisübertragungsleitung, die sie
verbinden, platziert. Jede der Generaltelefonvermitt lungsstellen 5a, 5b, 5c baut
Verbindung mit normalen Telefonen auf. Dann wird, in diesem Fall,
eine Download- bzw. Herunterladungszentrale 6 mit der Generaltelefonvermittlungsstelle 5b verbunden.
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In
der Download-Zentrale 6 werden neue Musikstücke zu jeder
Zeit gesammelt und eine große Anzahl
von Musikdaten wird gespeichert. Gemäß der vorliegenden Erfindung
können
Musikdaten auf die tragbaren Telefone 1, 101 von
der Download-Zentrale 6, die mit dem Generaltelefonnetzwerk
verbunden ist, heruntergeladen werden. Wenn das tragbare Telefon 1 Musikdaten
herunterlädt,
wählt der
Benutzer, der das tragbare Telefon 1 trägt, eine Telefonnummer der
Download-Zentrale 6, so dass das tragbare Telefon 1 mit
der Download-Zentrale 6 verbunden wird, und zwar über einen
Pfad von dem tragbaren Telefon 1 zur Download-Zentrale 6 über die
Basisstation 20, die Mobilvermittlungsstelle 3,
die Gate-Vermittlungsstelle 4, die Generaltelefonvermittlungsstelle 5a und die
Generaltelefonvermittlungsstelle 5b. Anschließend bedient
der Benutzer die Wähltasten
und Ähnliches
am tragbaren Telefon 1 gemäß dem Menü, welches auf dem Display angezeigt
wird, um Musikdaten, die mit einem gewünschten Musiktitel assoziiert
sind, herunterzuladen. In diesem Fall bestehen die Musikdaten aus
Musiknotendaten und Tonlagedaten. Unter Verwendung des oben genannten
Verfahrens können
nur die Tonlagedaten als Anzeige für eine Vielfalt von Tönen oder
Musiknotendaten, individuell auf das tragbare Telefon 1 heruntergeladen werden.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Musikstückwiedergabevorrichtung
der vorliegenden Erfindung, welches ein Musikstückwiedergabeverfahren der vorliegenden
Erfindung beinhaltet, wenn die Musikstückwiedergabevorrichtung in
einem tragbaren Telefon als ein Telefonendgerät eingesetzt wird.
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In 2 beinhaltet
das tragbare Telefon 1 eine Antenne 1a, die für gewöhnlich einschiebbar
ist. Die Antenne 1a ist mit einer Kommunikationseinheit 13,
die Modulations- und Demodulationsfunktionen besitzt, verbunden.
Eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 10 des Systems
ist ein Systemsteuerungsteil, das Telefonfunktionsprogramme ausführt, um
die Operation jedes Teils in dem tragbaren Telefon 1 zu
steuern. Die System-CPU 10 hat einen Timer bzw. Zeitgeber,
der eine abgelaufene Zeit während der
Operation misst und einen Timer-Interrupt bzw. eine Zeitgeberunterbrechung
in gewissen Intervallen generiert. Beim Empfang eines Unterbrechungsanforderungssignals
führt die
System-CPU 10 Hilfsoperationen aus, um die Musikstückwiedergabeverarbeitung,
die später
beschrieben wird, zu unterstützen. Ein
System-RAM 11 ist ein RAM (random access memory = Zufallszugriffsspeicher),
der einen Speicherbereich für
die Musikdaten bestehend aus Musiknotendaten und Tonlagedaten heruntergeladen
von der Download-Zentrale 6, einen Benutzereinstellungsdatenspeicherbereich,
einen Arbeitsbereich für
die System-CPU 10 und so weiter vorsieht. Ein System-ROM 12 ist
ein ROM (read only memory = Nur-Lese-Speicher), der mehrere Arten
von Telefonfunktionsprogrammen speichert, wie zum Beispiel um ausgehende
und eingehende Anrufe abzuwickeln, ausgeführt durch die System-CPU 10,
andere Programme für
die Ausführung
von Hilfsoperationen für
die Musikstückwiedergabeverarbeitung
und mehrere Arten von voreingestellten Daten, wie Musiknotendaten
und Tonlagedaten.
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Die
Kommunikationseinheit 13 dient zur Demodulation eines Signals
empfangen von der Antenne 1a und zur Modulation und Versorgung
eines Sendesignals für
die Antenne 1a. Das empfangene Signal, das von der Kommunikationseinheit 13 demoduliert
wurde, wird decodiert in einer Sprachdatenverarbeitungseinheit (Codierer/Decodierer) 14.
Ein Empfängersignal,
eingegeben von einem Mikrofon 21, wird komprimiert und
codiert in der Sprachdatenverarbeitungseinheit 14. Die
Sprachdatenverarbeitungseinheit 14 führt hocheffiziente komprimierende
Codierung/Decodierung der gesendeten Sprache aus; es kann ein Codierer/Decodierer
vom Typ eines CELP (Code Excited LPC = codeangeregter LPC) oder
ADPCM (Adaptive Differential PCM Coding = adaptive Differential-PCM-Codierung)
sein. Eine Musikstückwiedergabeeinheit 15 generiert
Klang des Empfängersignals
von der Sprachdatenverarbeitungseinheit 14 und gibt Selbiges
am Empfängerlautsprecher 22 wieder,
oder gibt die Musikdaten als Klingel- oder Warteton wieder oder
aus. Der Klingelton wird über
einen Lautsprecher 23 für
eingehende Anrufe ausgegeben. Der Warteton bzw. Halteton wird mit
dem Empfängersignal
gemischt und wird über den
Empfängerlautsprecher 22 ausgegeben.
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Es
sei angenommen, dass die Musikstückwiedergabeeinheit 15 Musikdaten
wiedergibt. Wenn eine gewisse Menge verfügbaren Platzes in inneren Speichermitteln
für die
Musiknotendaten auftritt, gibt die Musikstückwiedergabeeinheit 15 der
System-CPU 10 ein Unterbrechungsanforderungssignal (IRQ
= interrupt request signal) aus. Beim Empfang des Unterbrechungsanforderungssignals
(IRQ) liest die System-CPU 10 einen nächsten kontinuierlichen Teil
der Musiknotendaten vom System-RAM 11 oder vom System-ROM 12 ein
und sendet die Lesedaten zur Musikstückwiedergabeeinheit 15.
Ein Interface (I/F) bzw. eine Schnittstelle 16 ist eine
Schnittstelle über
die Musikdaten zusammengesetzt aus Musiknotendaten und Tonlagedaten
von einem externen Gerät 20,
wie zum Beispiel ein Personal-Computer heruntergeladen werden. Eine
Eingabeeinheit 17 ist ein Eingabemittel mit Wähltasten
von '0' bis '9' und mehreren anderen Tasten, die auf
dem tragbaren Telefon 1 vorgesehen sind. Eine Anzeigeeinheit 18 ist eine
Monitoranzeige, die ein Menü der
Telefonfunktionen und anderen Informationen geändert gemäß den Tastenoperationen, wie
zum Beispiel das Bedienen der Wähltasten,
zeigt. Ein Vibrator bzw. eine Rüttelvorrichtung 19 ist
dazu da, den Benutzer über
die Ankunft eines Anrufs durch lautlose Vibration im Gegensatz zu
dem Klingelklang zu informieren. Jeder Funktionsblock sendet und
empfängt
Daten und Instruktionen über
einen Bus 24.
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3 zeigt
eine exemplarische Konfiguration der Musikstückwiedergabeeinheit 15,
die in 2 gezeigt ist.
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In 3 ist
ein Interface 30 dazu da, mehrere Arten von Daten über den
Bus 24 zu empfangen. Das Interface 30 trennt die
empfangenen Daten, die Musiknotendaten und Tonlagedaten enthalten,
von den Indexdaten (INDEX), die darauf hinweisen, was für Daten
empfangen wurden. Das Interface 30 gibt den Datenteil von
einer Datenausgabe und die Indexdaten einer Indexausgabe aus. Ein
FIFO-Puffer 31 (FIFO = First-In First-Out) ist ein Speichermittel, das dazu
fähig ist,
eine gewisse Menge Musiknotendaten zu speichern, zum Beispiel bis
zu 32 Wörter.
Die Musiknotendaten werden aus dem FIFO 31 nacheinander
ausgehend von dem frühesten
beschriebenen Teil ausgelesen, und wenn eine gewisse Menge des verfügbaren Bereichs
in dem FIFO 31 auftritt, sendet der FIFO 31 das
Unterbrechungsanforderungssignal (IRQ) zur System-CPU 10.
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Ein
Indexdecoder 32 decodiert die Indexdaten und versorgt den
FIFO 31 mit einem Schreibpuls (WP = write pulse) und einem
Latch-Puls (LP = latch pulse) für
IRQ-Zeigerdaten, die später
beschrieben werden. Der Indexdecoder 32 versorgt auch einen Sequenzer 33 mit
Indexdaten AD1, um den Sequenzer 33 zu informieren, dass
die an den Sequenzer 33 gerichteten Daten von dem Datenausgang
des Interfaces 30 ausgegeben worden sind. Weiterhin versorgt
der Indexdecoder 32 eine Tonlagedatenspeichereinheit (Voice
RAM) 34 mit Indexdaten AD2, um die Tonlagedateneinheit
(Voice RAM) 34 zu informieren, dass Tonlagedaten, die an
die Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gerichtet
sind, von dem Datenausgang an das Interface 30 ausgegeben worden
sind. Der Sequenzer 33 wendet einen Schreibpuls auf den
FIFO 31 an, um die Musiknotendaten nacheinander aus dem
FIFO 31 zu lesen, während
ein Tongenerierungsparameter s in einem Tongenerator 35 entsprechend
der Musiknotendaten synchron zu der Zeitinformation der Musiknotendaten
eingestellt wird. Der Sequenzer 33 versorgt auch die Tonlagespeichereinheit
(Voice RAM) 34 mit einer Tonlagennummer bzw. Tonlagenanzahl
für jeden
Teil bzw. Part, der durch die Tonlagezuweisungsdaten, die von dem
Datenausgang des Interfaces 30 geholt wurden, spezifiziert,
so dass die Tonlageparameter entsprechend der Tonlagenummer aus
der Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 ausgelesen werden
und eingestellt werden für
jeden Teil bzw. Part im Tongenerator 35.
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Die
Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 ist ein Speichermittel,
das die Tonlagedaten, die vom Datenausgang des Interfaces 30 geholt wurden,
speichert; es hat zum Beispiel so eine kleine Speicherkapazität, dass
es nur Tonlagedaten für
acht Tonfarben speichern kann. Der Tongenerator 35 kann Musiksignale,
zum Beispiel für
vier Parts zur gleichen Zeit, generieren. Für jeden Part wird ein Tonlagelesevorgang
aus der Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gemäß der Tonlagezuordnungsdaten
eingestellt, so dass jeder Part ein Musiksignal mit der Tonhöhe und Dauer
der Tongenerierung bestimmt, gemäß der Tonlageparameter,
die vom Sequenzer 33 bereitgestellt wurden, zu generieren.
Die Musiksignale, die für
vier Parts generiert wurden, werden einem Digital/Analog-Wandler
(DAC = digital/analog converter) 36 mit vorbestimmtem Wiedergabetiming
bereitgestellt, um ein analoges Musiksignal zu generieren. Das Musiksignal
wird dann in der Sprachdatenverarbeitungseinheit 14 decodiert
und mit einem Empfängersignal
durch Mittel eines Mixers bzw. Mischers 37 gemischt.
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Das
Folgende beschreibt die Operation der Musikstückwiedergabeeinheit, die in 3 gezeigt ist.
Der Benutzer, der das tragbare Telefon 1 trägt, wie
gezeigt in 2, wählt ein gewünschtes Musikstück aus Musik
bezogener Information aus, wie zum Beispiel Musiktitel, die auf
der Anzeige 18 in einem Musikstückwiedergabemodus angezeigt
werden. Anschließend
werden die Musikdaten entsprechend dem gewählten Stück aus dem System-RAM 11 ausgelesen
und zur Musikstückwiedergabeeinheit 15 über den
Bus 24 gesendet. Von den Tonlagedaten der acht Tonfarben
in den Musikdaten, die vom Interface 30 geholt wurden,
werden die Indexdaten, die an den Tonlagedaten angehängt sind,
im Indexdecoder 32 decodiert und als Indexdaten AD2 in
die Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 geliefert
und geschrieben. Die Tonlagedaten, die in die Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 geschrieben werden sollen, können aus
vielen Arten von Tonlagedaten ausgewählt werden, die im System-RAM 11 vor der Übertragung
gespeichert wurden.
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5 zeigt
ein Beispiel eines Tonlagedatenformats für acht Tonfarben, die in der
Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gespeichert
sind. Wie gezeigt in 5 sind die Tonlagedaten der
Tonlage 1 bis Tonlage 8 jede für sich zusammengesetzt aus
einem Wellenformparameter, einen Einhüllenden-Parameter, einem Modulationsparameter
und einem Effektparameter. Jeder Parameter ist für jeden der Töne 1 bis 8 eigen.
Der Wellenformparameter jeder Tonlagedaten weist auf eine Wellenform
des Musikstücks
hin. Wenn der Tongenerator 35 zum Beispiel ein PCM-Tongenerator
mit einer Wellenformtabelle ist, ist der Wellenformparameter dazu
da, eine der Wellenformen aus der Wellenformtabelle zu spezifizieren.
Wenn der Tongenerator 35 ein FM-Tongenerator ist, ist der Wellenformparameter
dazu da, den Algorithmus, der die spezifischen FM-Operationen definiert,
zu spezifizieren. Der Einhüllende-Parameter beinhaltet
eine Einschwingrate (attack rate), eine Abklingrate (decay rate),
einen Haltepegel (sustain level) und eine Loslassrate (release rate).
Der Modulationsparameter beinhaltet die Tiefe oder die Geschwindigkeit
eines Vibratos oder eines Tremolos. Der Effektparameter beinhaltet
einen Nachhall (reverb), einen Choreffekt (chorus) und eine Variation.
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Tempodaten
(Tempo) und Tonlagezuordnungsdaten in den Musikdaten, die über das
Interface 30 geholt werden, werden in den Sequenzer 33 durch
den Indexdecoder 32 geholt, um den Sequenzer 33 mit
Indexdaten, die an den Tempodaten und an den Tonlagezuordnungsdaten
als Indexdaten AD1 angehängt
sind, zu versorgen. Der Sequenzer 33 liest aus der Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 die Tonlagedaten aus, die durch die geholten
Tonlagezuordnungsdaten spezifiziert sind, und stellt dieselben am
Tongenerator 35 ein. 6 zeigt ein
Beispiel der Tonlagezuordnungsdatenkonfiguration. Wie in 6 gezeigt,
werden Töne,
die für
Part 1 bis Part 4 zugeordnet sind, durch Tonlagenummern angezeigt.
Mit anderen Worten, wenn der Sequenzer 33 die Tonlagenummer,
die für
jeden Teil der Tonlagedatenspeichermittel 34 spezifiziert
wurde, liefert, werden Tonlageparameter entsprechend der Tonlagenummer
aus dem Tonlagedatenspeichermittel 34 ausgelesen, und am
Tongenerator 35 als ein Ton für jeden Part eingestellt.
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Es
sei angemerkt, dass die Tonlagedaten für die Musikdaten, die wiedergegeben
werden sollen, in die Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 transferiert
und geschrieben werden. Auch wenn deshalb die Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 so eine kleine Speicherkapazität hat, dass es
nur Tonlagedaten von acht Tonfarben in diesem Ausführungsbeispiel
spei chern kann, können
die Tonlagedaten, die für
die Wiedergabe der Musikdaten notwendig sind, in der Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 gespeichert werden. In anderen Worten, auch
wenn die Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 eine
kleine Speicherkapazität
hat, kann ein Musikstück
mit hoher Klangqualität
wiedergegeben werden, und zwar basierend auf den Tonlagedaten mit
hoher Qualität
mit einem erhöhten
Datenaufkommen. Da die erwünschten
Tonlagedaten aus dem System-RAM 11 ausgewählt werden
und in die Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 geschrieben
werden, kann ferner ein Musikstück
mit einer Vielfalt von Tönen
wiedergegeben werden. Es sei angemerkt, dass die Tonlagezuordnungsdaten
und die Tempodaten vom Benutzer editiert werden können.
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32
Wörter
der Musiknotendaten in den Musikdaten, die über das Interface 30 geholt
wurden, werden in den FIFO 31 durch den Indexdecoder 32, der
die Indexdaten, die an den Musiknotendaten angehängt sind, decodiert und einen
Schreibpuls (WP) zum FIFO 31 liefert, geschrieben. Die
32 Wörter
sind Teil der Musiknotendaten eines Musikstücks; sie werden als der oberste
Block der Musiknotendaten betrachtet. Die Musiknotendaten, die im
FIFO 31 geschrieben sind, sind zusammengesetzt aus Notendaten
und Restdaten. 4 zeigt ein Beispiel eines solchen
Datenformats. 4 zeigt ein Wort der Notendaten,
welches folgende Informationen beinhaltet: einen Oktav-Code; einen
Notencode; eine Teil- bzw. Partnummer, zu der die Notendaten gehören; ein
Intervall als Anzeige für
eine Zeitlänge
zur nächsten Note
oder einen Rest; und die Dauer der Tongenerierung. 4 zeigt
auch ein Wort der Restdaten, welches Restdaten als Anzeige für die Art
des Restes, eine Partnummer, zu der die Restdaten gehören und ein
Intervall als Anzeige für
eine Zeitlänge
zur nächsten
Note oder einen Rest, beinhaltet.
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Wenn
der Tongenerator 35 ein Musikstück wiedergibt, werden die Notendaten
und die Restdaten nacheinander aus dem FIFO 31 gelesen
und deswegen tritt eine gewisse Menge an freiem Bereich in dem FIFO 31 auf,
da diese Daten eins nach dem anderem ausgelesen werden. Der FIFO 31 hat
nur die obersten 32-Wort Musiknotendaten, aber der nächste Part
der Musiknotendaten kann in den freien Bereich geschrieben werden.
Deswegen können,
auch wenn die Musiknotendaten eine große Menge an Datenspeicherbereich
für die
Wiedergabe der Musik in hoher Qualität benötigen, Teile oder Sektionen
der Notendaten nacheinander in den FIFO 31 geschrieben
werden, sobald eine gewisse Menge verfügbaren Platzes im FIFO 31 auftritt,
um somit die Musiknotendaten in hoher Qualität wiedergeben zu können. Die
Musikstückwiedergabevorrichtung
der vorliegenden Erfindung führt
die Wiedergabe der Musikdaten nach einem solchen Prinzip des Einstellens
der nächsten
Wörter
aus, wenn ein verfügbarer
Bereich im FIFO 31 beim Zeitpunkt des Schreibens des nächsten Parts
der Musiknotendaten auftritt. Die IRQ-Zeigerdaten werden gesetzt,
um der System-CPU 10 ein Unterbrechungsanforderungssignal (IRQ
= interrupt request signal) zu geben, welches die System-CPU 10 instruiert,
den nachfolgenden Teil der Musiknotendaten in den FIFO 31 zu
schreiben. Die IRQ-Zeigerdaten werden vor dem Start der Wiedergabe
gesetzt. Wenn die IRQ-Zeigerdaten in der Nähe des Nullwortes gesetzt werden,
erhöhen sich
die Frequenzen der Unterbrechung, aber die Anzahl der Wörter, die
zur gleichen Zeit geschrieben werden sollen, ist vermindert, und
das resultiert in einer Verminderung der Last der System-CPU 10. Wenn
die IRQ-Zeigerdaten in der Nähe
der 32 Wörter gesetzt
werden, vermindern sich die Frequenzen der Unterbrechung, aber die
Anzahl der Wörter,
die zur gleichen Zeit geschrieben werden sollen, erhöht sich, das
resultiert in einer Erhöhung
der Last der System-CPU 10. Deswegen ist es bevorzugt,
die IRQ-Zeigerdaten gemäß der Verarbeitungsgeschwindigkeit
der System-CPU 10 zu setzen bzw. einzustellen.
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Anschließend wendet
der Sequenzer 33, wenn die System-CPU 10 die Musikstückwiedergabeeinheit 15 instruiert,
die Wiedergabe der Musikdaten zu starten, einen Lesepuls auf den
FIFO 31 an, um die Musiknotendaten nacheinander aus dem FIFO 31 zu
lesen. Wenn die momentanen Musikdaten Notendaten sind, stellt der
Sequenzer 33 am Tongenerator 35 Folgendes ein:
Tonhöhedaten
eines Oktavcodes und eines Notencodes in den Musiknotendaten; part-spezifizierende
Informationen; und Daten, die 'Key-On' bzw. 'Taste-Ein' mit einem Timing basierend
auf dem eingestellten Tempo und der Intervallin formation spezifiziert.
Der Tongenerator 35 generiert einen Musikklang mit einer
Tonhöhe
spezifiziert basierend auf den Tonlageparametern, die für den Part
eingestellt wurden, wobei die Tonlageparameter durch die Daten spezifiziert
sind, die im Tongeneratorregister eingestellt wurden. Anschließend, wenn
die Zeit entsprechend der Dauer der Tongenerierung für die Notendaten
abgelaufen ist, stellt der Sequenzer 33 beim Tongenerator 35 'Key-Off'-Daten bzw. 'Taste-Aus'-Daten mit der Spezifizierung
des entsprechenden Teil des Musikstücks ein. Dann stellt der Tongenerator 35 den
Musikklang stumm. So eine Sequenz der Operationen wird jedes Mal
wiederholt, wenn die Musiknotendaten aus dem FIFO 31 ausgelesen
werden, so dass die Musiksignale, die vom Tongenerator 35 wiedergegeben
werden, zum DAC 36 ausgegeben werden.
-
Während das
Musikstück
wiedergegeben wird, wird das Unterbrechungsanforderungssignal (IRQ)
an die System-CPU 10 gegeben und zwar immer, wenn ein verfügbarer Bereich,
der im FIFO 31 detektiert wurde, gleich dem IRQ-Zeigerdatenwert ist.
Beim Empfang des IRQs liest die System-CPU 10 die nächsten Musiknotendaten über eine
vorbestimmte Anzahl von Wörtern
(31-IRQ-Zeiger) aus dem System-RAM 11 aus und sendet dieselben
zum Bus 24. Die Musiknotendaten werden in den verfügbaren Bereich
des FIFOs 31 geschrieben, und zwar über das Interface 30.
So eine Schreiboperation, wie das Schreiben der nächsten Musiknotendaten
in einer vorbestimmten Anzahl von Wörtern (31-IRQ-Zeiger) in den
FIFO 31 wird wiederholt ausgeführt. Deswegen können, auch
wenn die Musiknotendaten viele Datenworte enthalten, alle Daten
in den FIFO 31 geschrieben werden. Die Musiknotendaten,
die aus dem FIFO 31 ausgelesen wurden, werden anschließend wiedergegeben
und vom Tongenerator 35 gemäß den Tempodaten ausgegeben.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann somit eine große
Menge Musikdaten so verarbeitet werden, dass es erlaubt, Musikstücke mit
hoher Qualität
wiederzugeben, auch wenn in einem Fall, wo der FIFO 31 solch
eine kleine Speicherkapazität
von nur zum Beispiel 32 Wörtern von
Musikdaten hat.
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Es
sei angenommen, dass die Musikstückwiedergabeeinheit 15 so
eingestellt ist, ein Musikstück
wiederzugeben, wenn ein Anruf beim tragbaren Telefon 1 ankommt.
Wenn ein Anruf beim tragbaren Telefon 1 ankommt, wird die
oben genannte Musikwiedergabeverarbeitung so ausgeführt, dass
ein Musiksignal, das vom DAC 36 ausgegeben wurde, vom Lautsprecher 23 als
ein Klingelton wiedergegeben wird. Es sei ferner angenommen, dass
die Musikstückwiedergabeeinheit 15 darauf
eingestellt ist, ein Musikstück
als einen Warteton wiederzugeben, wenn der Benutzer, der das tragbare
Telefon trägt,
eine Konversation auf die Warteschleife setzt bzw. legt. Wenn das
tragbare Telefon 1 in einen Warteschleifenmodus wechselt,
wird die oben genannte Musikstückwiedergabeverarbeitung
so ausgeführt,
dass ein Musiksignal, das vom DAC 36 ausgegeben wird, vom
Lautsprecher 22 als Warteschleifenton wiedergegeben wird.
Gleichzeitig wird das Musiksignal, das vom Tongenerator 35 ausgegeben
wird, auch der Sprachdatenverarbeitungseinheit 14 bereitgestellt und über die
Kommunikationseinheit 13 für den Zweck des Sendens des
Warteschleifentons gesendet.
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7 zeigt
die detaillierte Anordnung des FIFO 31., Das Folgende beschreibt
die Operation des FIFO 31, mit Bezug auch auf 8.
Wenn die IRQ-Zeigerdaten
vom Interface 30 ausgegeben werden, wird vom Indexdecoder 32 ein
Latch-Puls (LP) einer Latch-Schaltung 43 bereitgestellt
und als Resultat werden die IRQ-Zeigerdaten, die zum Beispiel auf "15" in der Latch-Schaltung 43 gesetzt
wurden, gelatcht bzw. eingerastet. Wenn die Musiknotendaten vom
Interface 30 ausgegeben werden, wendet der Indexdecoder 32 anschließend einen
Schreibimpuls (WP) auf einen Schreibadresszähler 41 und auf den
Up- bzw. Hochanschluss
eines Aufwärts-/Abwärtszählers bzw.
Up/Down-Zählers 45 an.
Der Schreibimpuls (WP) wird jedes Mal generiert, wenn ein Wort der
Musiknotendaten ausgegeben wurde. In ihrem anfänglichen Zustand schreiten
die Schreibimpulse im Schreibadresszähler 41 nacheinander
von "0" bis "31" fort, so dass die
obersten 32 Wörter
der Musiknotendaten in einem RAM 40, das eine Speicherkapazität von mindestens
32 Wörtern
hat, gespeichert werden. Gleichzeitig zählt der Aufwärts-/Abwärtszähler 45 von "0" bis "31" aufwärts. 8(a) zeigt diesen Zustand als den Start
der ersten Ausführung.
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Letztendlich
erreicht der RAM 40 den "VOLL"-Zustand,
in dem die Schreibadresse W die Adresse "31" erreicht
und die Leseadresse R bleibt auf der Adresse "0".
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Unter
diesem Umstand beginnt der Sequenzer 33, wenn der Start
der Wiedergabe der Musikdaten instruiert wurde, voranzukommen während er
einen Leseimpuls (Read bzw. Lesen) auf den Leseadresszähler 42 anwendet,
um das Lesen der Musiknotendaten nacheinander ausgehend vom Obersten
platziert bei der Adresse "0" im RAM 40 zu
starten. Der Leseimpuls (Read bzw. Lesen) wird auch auf den Down-
bzw. Runter-Anschluss des Aufwärts-/Abwärtszählers 45 angewandt.
Somit zählt
der Aufwärts-/Abwärtszähler 45 immer
aufwärts,
wenn der Schreibimpuls (WP) angewandt wird und zählt jedes Mal abwärts, wenn
der Leseimpuls (Lesen bzw. Read) angewandt wird.
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8(b) zeigt einen Zustand des RAMs, in dem
sechzehn Wörter
der Musiknotendaten ausgelesen worden sind und wiedergegeben werden.
Da 16 Wörter
der Musiknotendaten ausgelesen worden sind, ist es ersichtlich,
dass der Leseadresszähler 42 auf
der Adresse "15" steht und der Zählerwert
des Aufwärts-/Abwärtszähler 45 (31 – 16) =
15 ist. Wie oben erwähnt
rasten bzw. latchen die IRQ-Zeigerdaten in der Latch-Schaltung 43 auf "15" ein und als Resultat
detektiert die Vergleichsschaltung 44, dass der Zählerwert
des Aufwärts-/Abwärtszählers 45
und der IRQ-Zeigerdatenwert der Latch-Schaltung 43 zueinander
gleich sind. Anschließend
gibt die Vergleichsschaltung 44 ein Unterbrechungsanforderungssignal (IRQ)
zur System-CPU 10 aus. Beim Empfang des IRQs liest die
System-CPU 10 die nächsten
16 Wörter
(31-IRQ-Zeiger)
der Musiknotendaten von dem System-RAM 11 ein und sendet
dieselben zum Bus 24.
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Die
Musiknotendaten, die zum Bus 24 gesendet wurden, werden
auf die Adressen "0" bis "15", welche nun auf
dem RAM 40 verfügbar
sind, geschrieben. In diesem Fall wendet der Indexdecoder 32 den
Schreibimpuls (WP) auf den Schreibadresszähler 41 und auf den
Up- bzw. Hochanschluss des Aufwärts-/Abwärtszählers 45 an.
16 Schreibimpulse (WP) werden für
16 Wörter
gene riert, und wegen diesen Impulsen, schreitet der Schreibadresszähler 41, der
so eingestellt ist, bis zu einem Wert modulo 31 aufwärts zu zählen, voran
und erreicht die Adresse "15" während des
Schreibens der Musiknotendaten in jede entsprechende Adresse. Gleichzeitig
wird der Aufwärts-/Abwärtszähler 45 mit "16" erhöht. Da jedoch
der Aufwärts-/Abwärtszähler 45 abwärts zählt, auch
in diesem Fall aufgrund der Leseimpulse (Read bzw. Lesen), wird
der Zählwert
zum Unterschied zwischen den Schreibimpulsen (WP) und den Leseimpulsen
(Read bzw. Lesen). 8(c) zeigt einen
Zustand des RAMs, bei dem 16 Wörter
der Musiknotendaten wiederaufgefüllt
wurden, wie zum Zeitpunkt des zusätzlichen Schreibens der 16
Wörter
gesehen.
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Als
nächstes
wendet der Sequenzer 33 die Leseimpulse (Read) auf den
Leseadresszähler 42 an,
und als Resultat werden die 32 Wörter
der Musiknotendaten aus dem RAM 40 ausgelesen. So ein Zustand
des RAMs 40 ist gezeigt in 8(d).
Da auch der Leseadresszähler
bis zum Modulus bzw. Betrag von 31 aufwärts zählt, kehrt der Leseadresszähler 42 hier
auf die Adresse "0" zurück. Zu diesem Zeitpunkt
gibt die Vergleichsschaltung 44, da der Zählerwert
des Aufwärts-/Abwärtszählers 45 wieder auf
der Adresse "15" ist, das Unterbrechungsanforderungssignal
(IRQ) nochmals an die System-CPU 10 aus. Anschließend werden
die oben genannten Operationen so wiederholt, dass die nachfolgenden 16
Wörter
der Musiknotendaten in die Adressen "16" bis "31" auf dem RAM 40 geschrieben
werden. Somit werden die nächsten
16 Wörter
der Musiknotendaten so lange wieder aufgefüllt, bis die nächsten 32
Wörter der
Musiknotendaten zusätzlich
als Ganzes geschrieben werden. So ein Zustand des RAMs 40 ist gezeigt
in 8(e).
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Wie
oben beschrieben werden die 16 Wörter der
Musiknotendaten zusätzlich
in den RAM 40 geschrieben und wieder aufgefüllt, und
zwar nacheinander immer dann, wenn 16 Wörter verfügbaren Bereiches auf dem RAM 40 auftreten.
Auch wenn daher der RAM 40 eine kleine Speicherkapazität von wenigstens
32 Wörtern
hat, können
jegliche Musikdaten mit einer großen Menge von Musiknotendaten,
die erlauben, die Musikdaten mit einer hohen Qualität wiederzugeben,
nacheinander auf den RAM 40 geschrieben werden, und zwar während der
Wiedergabe derselben. Es soll angemerkt werden, dass der Zählerwert
des Aufwärts-/Abwärtszählers 45 immer mit
der Nummer der Wörter
der Musiknotendaten, die gespeichert wurden ohne vom RAM 40 ausgelesen worden
zu sein, gleich ist.
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Bei
der Wiedergabe hat jeder Part eine Tonlagezuordnung gemäß der Tonlagezuordnungsdaten oder
die Tonlagenzuordnungsdaten für
jeden Part können
in die Musiknotendaten im Voraus eingetragen werden. Während der
Wiedergabe werden die Tonlagezuordnungsdaten aus dem FIFO 31 ausgelesen,
so versorgt der Sequenzer 33 die Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 mit einer Tonlagenummer, die durch die Tonlagezuordnungsdaten spezifiziert
wurde. In diesem Fall sind die Tonlagedaten der acht Tonfarben mehr
als die Anzahl der Parts, so kann jede Tonlage für jeden Part aus acht Tonfarben
der Tonlagedaten ausgewählt
werden.
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Tonlageparameter
entsprechend der Tonlagenummer werden aus der Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 ausgelesen und in einem Tongeneratorregister
des Tongenerators 35 für
den Part, der durch die Tonlagezuordnungsdaten spezifiziert wurde,
eingestellt. Die Tonlage des betreffenden Parts, der auf dem Tongenerator 35 wiedergegeben wird,
ist somit während
der Wiedergabe geändert worden.
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Da
die Tonlagezuordnungsdaten für
jeden Part in den Musiknotendaten eingesetzt werden, kann, wie oben
diskutiert, die Tonlage jedes Parts während der Wiedergabe freiwillig
geändert
werden. Ferner können
die Tonlagedaten der acht Tonfarben, die in der Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 gespeichert wurden, vom Benutzer aus allen
Tonlagedaten, die im System-RAM 11 gespeichert
sind, ausgewählt
werden, so dass die gewählten
Tonlagedaten zur Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gesendet
werden können.
Da der System-RAM 11 viele Arten von Tonlagedaten, die
von der Download-Zentrale 6 oder vom externem Gerät 20 herunter
geladen wurden, hat, können
jegliche Tonlagedaten ausden Tonlagedaten von allen Arten se lektiv
in der Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gespeichert
werden.
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9 ist
ein Flussdiagramm, das die Musikstückwiedergabeunterstützungsverarbeitung, die
von der System-CPU 10 während
der Wiedergabe des Musikstücks
ausgeführt
wird, zeigt. Wenn das tragbare Telefon 1 in den Musikstückwiedergabemodus
gewechselt wird, erscheint ein Musikstückwiedergabemenü auf der
Anzeige 18. Im Schritt S1 wählt der Benutzer ein gewünschtes
Musikstück
aus dem Musikauswahlmenü durch
Bedienen der Wähltasten oder Ähnliches
aus. In diesem Fall wird die Auswahl aus den Musikdaten, die in
dem System-RAM 11 und dem System-ROM 12 gespeichert
wurden, gemacht. Der System-RAM 11 speichert die Musikdaten,
die von der Download-Zentrale 6 und
dem externen Gerät 20 heruntergeladen
wurden. Nach der Beendigung der Auswahl werden die Tonlagedaten
und die Tempodaten im Schritt S2 eingestellt. Im Schritt S2 werden
die Tonlagedaten der acht Tonfarben für die entsprechenden Parts
der ausgewählten
Musikdaten zur Musikstückwiedergabeeinheit 15 gesendet
und in der Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gespeichert.
Die Tempodaten für
die entsprechenden Parts der ausgewählten Musikdaten werden auch
zur Musikstückwiedergabeeinheit 15 gesendet
und im Sequenzer 33 eingestellt. Die Tempodaten können auf
der Anzeige durch Bedienen der Wähltasten
und Ähnlichem
editiert werden.
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In
Schritt S3 werden die IRQ-Zeigerdaten auf der Anzeige 18 auf
einen vorbestimmten Wert durch Bedienen der Wähltasten und Ähnlichem
eingestellt. Die IRQ-Daten werden unter Berücksichtigung der Verarbeitungsgeschwindigkeit
der System-CPU 10 eingestellt. Anschließend werden die 32 Wörter der Musiknotendaten
aus den gewählten
Musikdaten aus dem System-RAM 11 ausgelesen, an die Musikstückwiedergabeeinheit 15 gesendet
und in den FIFO 31 geschrieben, bis der FIFO 31 den "VOLL"-Zustand erreicht.
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In
dem nächsten
Schritt S5 wartet das System so lange bis die Start-Operation instruiert
wurde. Die Start-Operation wird zu der Zeit der Ankunft eines Anrufs
aktiviert, wenn die Musikdaten als Klingelton wiedergegeben werden
sollen oder durch die Bedienung der Warteschleifentaste, wenn sie
als Warteschleifenton wiedergegeben werden sollen. Wenn es im Schritt
S5 bestimmt wurde, dass die Startoperation instruiert wurde, geht
die Operationsprozedur weiter zu Schritt S6, in dem ein Startbefehl
zur Musikstückwiedergabeeinheit 15 weitergeleitet
wird.
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Wenn
nicht bestimmt wurde, dass die Startoperation instruiert wurde,
verzweigt es sich zu Schritt S11, in dem bestimmt wird, ob eine
Taste zur Instruktion des Starts der Wiedergabe bedient wurde. Wenn es
bestimmt wurde, dass die Taste bedient wurde, kehrt die Operationsprozedur
zu Schritt S1 zurück,
so dass die Operationen von Schritt S1 zu Schritt S4 wiederholt
werden. Wenn nicht bestimmt wurde, dass die Taste bedient wurde,
kehrt es zum Schritt S5 zurück
und wartet so lange bis die Startoperation instruiert wurde.
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Beim
Empfang des Startbefehls startet die Musikstückwiedergabeeinheit 15 die
oben genannte Musikstückwiedergabeverarbeitung,
um das ausgewählte
Musikstück
wiederzugeben. Wenn es in Schritt S7 bestimmt wurde, dass ein Unterbrechungsanforderungssignal
(IRQ) für
die Musikstückwiedergabeeinheit 15 generiert
wurde, geht die Operationsprozedur anschließend zum Schritt S8 über, in dem
die Musiknotendaten für
die nächsten (31-IRQ-Zeiger)
Wörter
aus dem System-RAM 11 ausgelesen werden und zur Musikstückwiedergabeeinheit 15 gesendet
werden. Die Operationen der Schritte S7 und S8 werden so lange wiederholt,
bis es in Schritt S9 bestimmt wurde, dass die Stopp-Operation instruiert
wurde. Die Stopp-Operation wird aktiviert durch Bedienen einer Sprechtaste,
wenn die Musikdaten als Klingelton wiedergegeben wurden oder bei
Bedienen einer Warteschleifentonloslasstaste, wenn sie als Warteschleifenton
wiedergegeben wurden. Wenn es in Schritt S9 bestimmt wurde, dass
die Stoppoperation instruiert wurde, geht die Operationsprozedur
zum Schritt S10 über,
in dem ein Stoppbefehl zur Musikstückwiedergabeeinheit 15 weitergeleitet
wird, um die Musikstückwiedergabeeinheit 15 zu
instruieren, die Musikstückwiedergabeverarbeitung
zu stoppen. Anschließend
kehrt die Operationsprozedur zu Schritt S5 zurück und wartet so lange, bis
die Startoperation noch einmal instruiert wird.
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Um
das gewählte
Musikstück
wiederzugeben wird die Musikstückwiedergabeverarbeitung,
wie oben diskutiert, zum Zeitpunkt der Ankunft eines Anrufs ausgeführt, wenn
das gewählte
Musikstück
als Klingelton wiedergegeben werden soll, oder wird durch bedienen
der Warteschleifentaste ausgeführt, wenn
es als Warteschleifenton wiedergegeben werden soll. In jedem Fall
wird dasjenige Musikstück
wiedergegeben, welches in dem Schritt der Musikauswahl ausgewählt worden
ist. Die Musikauswahl kann gemacht werden, um verschiedene Musikstücke für den Klingelton
und den Warteschleifenton auszuwählen,
so dass beide Musikstücke
unabhängig
voneinander wiedergegeben werden können, wenn entweder der Start
des Klingeltons oder des Warteschleifentons instruiert wurde. Da
die Musikauswahl zu jeder Zeit vollzogen werden kann, kann ferner
jedes Musikstück
für beides,
den Klingelton und den Warteschleifenton, ausgewählt werden.
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Es
sei angemerkt, dass die System-CPU 10 die Hauptverarbeitung
für die
Telefonfunktionen ausführt,
nicht gezeigt. Die Musikstückwiedergabeunterstützungsverarbeitung
benötigt
jedoch nur so eine kleine Last, dass die System-CPU 10 die Musikstückwiedergabeunterstützungsverarbeitung zusammen
mit ihrer Hauptverarbeitung ohne die System-CPU 10 durch
eine schnellere ersetzen zu müssen,
ausführen
kann.
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Obwohl
in diesem Ausführungsbeispiel
der FIFO so eine Speicherkapazität
hat, dass sie nur 32 Wörter
von Musiknotendaten speichern kann, ist die vorliegende Erfindung
nicht auf diese Kapazität
limitiert. Die Speicherkapazität
des FIFO 31 kann variieren, so lange sie um einiges kleiner
ist, als die des System-RAMs 11. Weiterhin hat die Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 so eine Speicherkapazität, dass es Tonlagedaten für acht Tonfarben speichern
kann, aber sie ist auch nicht limitiert auf diese Kapazität. Die Kapazität der Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 kann verglichen zu der des System-RAMs 11 bedeutend
reduziert werden, solange die Anzahl der Tonfarben gleich oder größer als
die Anzahl der Parts des Musikstücks
entsprechend den Kanälen
der Tongenerierung ist.
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Wie
oben erwähnt,
kann der Tongenerator 35 in der Musikstückwiedergabeeinheit 15 ein
Frequenzmodulationstyp eines Tongenerators sein, d.h., ein FM-Tongenerator.
Der FM-Tongenerator wurde entwickelt, um Out-Of-Phase- bzw. Aus-der-Phase-Harmonische,
die durch die Frequenzmodulation produziert wurden, zu benutzen,
um musikalische Klänge
zu synthetisieren; er kann Wellenformen mit Out-Of-Phase-Harmonischen
Komponenten als unharmonische Töne
mit einer relativ einfachen Schaltungskonfiguration generieren.
Der FM-Tongenerator hat den Vorteil der Generierung eines großen Bereichs
musikalischer Töne
von einem synthetisierten Ton bis zu einem elektronischen Ton. 10 zeigt ein
Beispiel einer solchen Konfiguration.
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Der
FM-Tongenerator benutzt Oszillatoren, die Operatoren genannt werden,
die auf äquivalente Art
und Weise oszillieren, um eine Sinuswelle zu generieren. Wie gezeigt
in 10 setzt sich der FM-Tongenerator 50 aus
einem Operator 1 und einem Operator 2, die in
Serie verbunden sind, zusammen. Eine Sinuswelle, die vom Operator 1 oszilliert wird,
versorgt den Operator 2 als ein Modulationssignal, so dass
der Operator 2 eine frequenzmodulierte Welle FM(t) generiert.
Auf der einen Seite wird der Operator 1 als ein Modulator 51 benannt,
weil er ein Modulationssignal generiert; auf der anderen Seite wird
der Operator 2 als ein Carrier bzw. Träger 52 bezeichnet,
weil er eine Trägerwelle
bzw. Carrierwelle generiert. Die Operatoren 1 und 2 sind
auf gleiche Weise konfiguriert.
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In
dem Modulator 51 gibt ein Tonhöhengenerator 51c Tonhöhedatenvariablen
in der Form eines Sägezahns
gemäß dem Eingang
der Phasenwinkeldaten ωm aus. Anschließend werden die Tonhöhedaten
und die Modulationsdaten "0", die dem Modulator 51 eingegeben
wurden, im Addierer 51a addiert. Die Ausgabe des Addierers 51a wird
einem Sinuswellengenerator 51b zugeführt, indem eine Sinuswellentabelle
gemäß der Tonhöhedaten
ausgegeben von dem Addierer 51a als Daten, die in der Form
eines Sägezahns
variieren, ausgelesen werden. Anschließend generiert der Sinuswellengenerator 51b eine Sinuswelle
mit den Frequenzen entsprechend den verschiedenen Geschwin digkeiten
der Tonhöhedaten.
Die Amplitude der Sinuswelle wird durch die Amplitudendaten B gesteuert,
die von einem Einhüllenden-Generator 51d generiert
wurden. Aus diesem Grund wird die Sinuswelle, die von dem Sinuswellengenerator 51b ausgegeben
wurde, durch B·sin ωmt repräsentiert.
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In
dem Träger 52 gibt
ein Tonhöhengenerator 52c Tonhöhendatenvariablen
in der Form eines Sägezahns
gemäß der Eingabe
der Phasenwinkeldaten ωc aus. Anschließend werden die Tonhöhedaten
und die Sinuswelle des Modulationssignals, das von dem Modulator 51 ausgegeben
wurde, in einem Addierer 52a addiert. Die Ausgabe des Addierers 52a versorgt
einen Sinuswellengenerator 52b, in dem eine Sinuswellentabelle
gemäß den addierten
Daten, die vom Addierer 52a ausgegeben wurden, ausgelesen
wird. Anschließend
generiert der Sinuswellengenerator 52b eine Sinuswelle,
die gemäß der Änderungsrate
in den addierten Daten variiert. Die Amplitude der Sinuswelle wird
durch die Amplitudendaten A gesteuert, die von einem Einhüllenden-Generator 52d generiert
wurde. Aus diesem Grund ist die Sinuswelle, die von dem Sinuswellengenerator 52b ausgegeben
wird, durch A·sin
(ωct + B sin ωmt)
repräsentiert.
Somit unterliegt die Ausgabe FM(t) des Trägers 52 der Frequenzmodulation
und die oben genannten Gleichungen sind grundlegende Formeln für den FM-Tongenerator 50.
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Da
der Modulator 51 und der Träger 52 die gleiche
Schaltungskonfiguration haben, kann, wie in 10 gezeigt,
die frequenzmodulierte Welle in solch einer Konfiguration generiert
werden, dass jeder der beiden seinen Ausgang als seinen Eingang zurückspeist.
Dieser Typ des FM-Tongenerators wird als ein Feedback- bzw. Rückkopplungs-FM-Tongenerator
bezeichnet und ein Beispiel einer solchen Konfiguration ist in 11 gezeigt.
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Wie
in 11 gezeigt ist der Rückkopplungs-FM-Tongenerator 60 aus
einem Operator 61 und einer Rückkopplungsschaltung 62 aufgebaut.
In dem Operator 61 gibt ein Tonhöhengenerator 61c Tonhöhedatenvariable
in der Form eines Sägezahns gemäß dem Eingang
der Phasenwinkeldaten ωm aus. Anschließend werden die Tonhöhedaten
und die Modulationsdaten "0", die vom Operator 61 eingegeben wurden,
in einem Addierer 61a addiert. Die Ausgabe des Addierers 61a versorgt
einen Sinuswellengenerator 61b, in dem eine Sinuswellentabelle
gemäß der addierten
Daten, die vom Addierer 61a ausgegeben wurden, ausgelesen
wird. Anschließend
generiert der Sinuswellengenerator 61b eine Sinuswelle,
die gemäß der Änderungsrate
der addierten Daten variiert. Die Amplitude der Sinuswelle wird
durch die Amplitudendaten B gesteuert, die von einem Einhüllenden-Generator 61b generiert
wird. Die Ausgabe des Sinuswellengenerators 61b wird so
gesteuert, dass eine Rückkopplungsrate β in einer
Rückkopplungsschaltung 62 erhalten
werden kann. Dann wird es dem Addierer 61a als ein Modulationssignal
eingegeben. Der Sinuswellengenerator 61b gibt somit eine Ausgabe
FM(t) aus, das der Frequenzmodulation unterliegt.
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Der
Rückkopplungs-FM-Tongenerator 60 ist geeignet
für die
Generierung eines musikalischen Klangs eines Saitentyps. Die FM-Tongeneratoren 50 und 60 können musikalische
Klänge
von verschiedenen Tönen
durch Änderung
der Art und Weise oder des Verfahrens des Verbindens der Schaltungen
auf eine Operatorbasis generieren. Das Verfahren des Verbindens
der Operatoren wird der Algorithmus genannt.
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In
den oben genannten FM-Tongeneratoren kann der Ton durch Steuern
der Tonhöhedaten,
die in der Form eines Sägezahns
variiert sind, und von dem Tonhöhegenerator
ausgegeben wurde, durch Steuern der Amplitude, die von dem Einhüllenden-Generator
ausgegeben wurde oder durch Ändern
des Algorithmus, variieren. Tonlagedaten zum Erhalt der gewünschten
Tonfarben auf den FM-Generatoren bestehen aus den Tonlagedaten für den Modulator und
den Tonlagedaten für
den Träger.
Die Menge der Daten für
eine Tonfarbe kann extrem vermindert werden im Vergleich zu dem
Wellenformspeichertyp des Tongenerators.
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12 zeigt
ein Beispiel eines Tonlagedatenformats für acht Tonfarben, die in der
Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gespeichert
sind, wenn der Tongenerator 35 die Form eines FM-Tongenerators
annimmt. Die Tonlageda ten der acht Tonfarben, wie zum Beispiel Tonlage 1,
Tonlage 2, ..., die in der Tonlagespeichereinheit (Voice
RAM) 34 gespeichert sind, enthält jede für sich Tonlagedaten für den Modulator
und Tonlagedaten für
den Träger.
Beide Tonlagedaten für
den Modulator und den Träger
nehmen das gleiche Datenformat an. Ein Beispiel eines solchen Datenformats
ist in 13 gezeigt. Wie in 13 gezeigt,
können
jede Tonlagedaten für
den Modulator oder den Träger 32 Datenbits
sein, die Folgendes enthalten: drei Bits vielfache Einstellungsdaten
bzw. Vielfacheinstellungsdaten (ML2-ML0), ein Bit Vibrato-ON/OFF-Daten
(VIB), ein Bit Einhüllende-Wellenformtypdaten
(EGT), ein Bit Sustain- bzw. Halte-ON/OFF-Daten (SUS), vier Bits
Einschwingrateneinstellungsdaten (AR3-AR0), vier Bits Abklingrateneinstellungsdaten
(DR3-DR0), vier Bits Haltepegeleinstellungsdaten (SL3-SL0), vier
Bits Loslassrateneinstellungsdaten (RR3-RR0), ein Bit Wellenformauswahldaten
(WAV), drei Bits Rückkopplungsmengeeinstellungsdaten
(FL2-FL0) und sechs Bits Gesamtpegeldaten (TL5-TL0).
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Die
vielfachen Einstellungsdaten (ML2-ML0) werden angenommen bzw. angepasst,
um eine Oszillatorfrequenzverstärkung
einzustellen. Der Tonhöhengenerator
generiert Tonhöhedaten
mit einer Änderungsrate
multipliziert mit der Verstärkung,
die durch die vielfachen Einstellungsdaten antizipiert wurden. Die
Verstärkung,
die durch die vielfachen Einstellungsdaten eingestellt wurden, kann
im Bereich von ±0,5
bis ±7
sein, und wenn die vielfachen Einstellungsdaten im Modulator 51 benutzt
werden, wird die Frequenz des Modulationssignals geändert, um
die Tonlage zu variieren. Die Vibrato-ON/OFF-Daten (VIB) werden eingestellt, um zu bestimmen,
ob ein Vibrato angewandt wurde oder nicht. Die Einhüllende-Wellenformtypdaten
(EGT) werden eingestellt um zu bestimmen, ob die Einhüllende-Wellenform
eine Einhüllende
des haltenden Klangs oder eine Einhüllende des abklingenden Klangs
ist. Die Halte-ON/OFF-Daten (SUS) sind Daten, durch die die Loslassrate
zu einer anderen Loslassrate geändert
wird, und zwar geneigt um einen vorbestimmten sanften Winkel zum
Zeitpunkt des Beendens der Länge
der Tongenerierung, wenn die Halte-ON/OFF-Daten auf ON eingestellt
sind, oder die Loslassrate wird zu einem gesetzten Wert zum Zeitpunkt
des Beendens der Länge
der Tongenerierung, wenn die Halte-ON/OFF-Daten auf OFF gesetzt
sind.
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Die
Einschwingrateneinstellungsdaten (AR3-AR0) werden benutzt, um die
Zeit von wann die Tongenerierung beginnt, bis es die maximale Lautstärke erreicht,
einzustellen. Die Zeit, die durch die Einschwingrateneinstellungsdaten
eingestellt werden, kann im Bereich von 0,0 ms bis 38,1 s liegen. Die
Abklingrateneinstellungsdaten (DR3-DR0) werden benutzt, um die Zeit
einzustellen, wann der Klang die maximale Lautstärke erreicht bis zum Zeitpunkt, wo
er in den Haltepegel übergeht.
Die Abklingzeit, die durch die Abklingrateneinstellungsdaten eingestellt werden,
kann im Bereich von 4,47 ms bis 73,2 s liegen. Die Haltepegeleinstellungsdaten
(SL3-SL0) werden benutzt, um einen Haltepegel einzustellen, und
zwar wenn die Einhüllende-Wellenform
durch die Einhüllende-Wellenformtypdaten
(EGT) dazu bestimmt wurde, Halteklang zu werden.
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In
dem Fall eines abklingenden Klangs stellen die Loslassrateeinstellungsdaten
(RR3-RR0) die Abklingzeit ein, und zwar ausgehend von dem Aufrechterhaltungspegel
bis zum Zeitpunkt, bei dem die Länge
der Tongenerierung beendet wird, und nach dem Zeitpunkt der Beendigung
der Dauer der Tongenerierung wird sie mit einer vorbestimmen scharfen Winkelneigung
abgeklungen. In dem Fall des haltenden Klangs stellen die Loslassrateeinstellungsdaten die
Abklingrate vom Zeitpunkt der Beendigung der Tongenerierung ein.
Die Abklingrate eingestellt durch die Loslassrateeinstellungsdaten
kann im Bereich von 4,47 ms bis 73,2 s liegen.
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Die
Wellenformauswahldaten (WAV) werden gesetzt, um zu bestimmen, ob
die Wellenform, die von dem Sinuswellengenerator generiert wurde,
eine Sinuswelle oder eine gleichgerichtete Halbwellensinuswelle
ist. Die Rückkopplungsmengeneinstellungsdaten
(FL2-FL0) werden benutzt, um einen Rückkopplungsfaktor für den Rückkopplungs-FM-Tongenerator,
der in 11 gezeigt ist, einzustellen;
sie sind effektiv nur für
den Trägeroperator.
Deswegen ist es wünschenswert,
die Daten in dem Träger
so einzustellen, um einen Ton eines Saitentyps zu generieren. Die
Rückkopplungsmengeneinstellungsdaten
können
als Zeitbereich von 0 bis 4π repräsentiert
werden. Die Gesamtpegeldaten (TL5-TL0) sind dafür da, den Gesamtpegel einzustellen.
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Wenn
der Tongenerator 35 somit zum Beispiel als ein FM-Tongenerator
konfiguriert wurde, können
die Tonlagedaten einer Tonfarbe als ein Paar von 32-Bit-Daten (32 × 2 Bits)
repräsentiert
werden, die 32-Bit-Tonlagedaten für den Modulator und 32-Bit-Tonlagedaten
für den
Träger
enthalten. Da die Menge der Tonlagedaten für acht Tonfarben, die in der
Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 gespeichert
werden müssen
auf 8 × (32 × 2) Bits
reduziert werden kann, d.h. 64 Bytes, hat die Verwendung des FM-Tongenerators
als Tongenerator 35 den Vorteil, die Speicherkapazität der Tonlagedatenspeichereinheit
(Voice RAM) 34 zu reduzieren. Auch wenn die Transferrate
der Tonlagedaten zur Tonlagedatenspeichereinheit (Voice RAM) 34 niedrig
ist, weil die Menge der Tonlagedaten für acht Tonfarben reduziert ist,
können
ferner die Tonlagedaten in einer sehr kurzen Zeit übertragen
werden. Deswegen kann ein Musikstück mit mehreren Tönen, auch
wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit der CPU 10 langsam
ist, mit einer hohen Qualität
wiedergegeben werden. Weiterhin können die Tonlagedaten in einer
kurzen Zeit von der Download-Zentrale 6, wegen einer kleinen
Menge von Tonlagedaten pro Tonfarbe, heruntergeladen werden. Die
Menge der Tonlagedaten pro Tonfarbe kann ein paar k-Bytes für den Wellenformspeichertyp des
Tongenerators (PCM-Tongenerator) haben. Deswegen ist es ersichtlich,
dass die Verwendung eines FM-Tongenerators es erlaubt, die Menge
der Tonlagedaten pro Tonfarbe in beträchtlichem Maße im Vergleich
zu dem für
den Wellenformspeichertyp des Tongenerators zu reduzieren.
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Obwohl
die Verwendung eines FM-Tongenerators hierin beschrieben ist, ist
die vorliegende Erfindung nicht limitiert darauf, und andere Typen
eines Tongenerators, wie Tongeneratoren des Wellenformspeichertyps
(PCM-Tongeneratoren)
und physikalische Modelltypen können
als Tongenerator 35 in der Musikstückwiedergabevorrichtung der
vorliegenden Erfindung benutzt werden.
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Weiterhin
kann der Tongenerator auch entweder aus Hardware unter Verwendung
eines DSPs oder dergleichen oder Software bestehen, die ein Tongeneratorprogramm
implementiert hat. Weiterhin sind die Musiknotendaten, wie in 4 gezeigt,
formatiert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht limitiert auf
dieses Format. Die Musiknotendaten können zum Beispiel als eine
MIDI-Datei mit Zeitinformation transferiert bzw. übertragen
werden, oder als ein SMF (Standard-MIDI-Datei = standard MIDI file).
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung werden, wie oben beschrieben,
die Tonlagedaten, die über
die Interface-Mittel übertragen
werden, in den Tonlagedatenspeichermitteln gespeichert, wobei deren
Speicherkapazität
nur für
die notwendigen Arten der Tonlagedaten verfügbar ist, so dass die Datenmenge
für Parameter
in den Tonlagedaten groß genug
sein kann, um Töne
mit hoher Qualität
zu erhalten, auch wenn die Tonlagedatenspeichermittel eine kleine
Speicherkapazität
haben und dabei ein Musikstück
mit Tönen
mit hoher Qualität
wiedergeben.
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Weiterhin
werden unter den vielen Arten der Tonlagedaten, die in den Speichermitteln
gespeichert sind, und die außerhalb
den Musikstückwiedergabemitteln
vorgesehen sind, nur die Tonlagedaten, die für die Wiedergabe eines Musikstücks notwendig sind,
zu den Musikstückwiedergabemitteln übertragen
und in den Tonlagedatenspeichermitteln gespeichert, so dass mehrere
Arten von Tonlagedaten ausgewählt
werden können,
mit denen das Musikstück wiedergegeben
wird, auch wenn die Speicherkapazität der Tonlagedatenspeichermittel
klein ist. Wenn die Tonlagedaten auf externe Speichermittel heruntergeladen
werden, und das über
eine Kommunikationsleitung, kann zusätzlich die Auswahl der Tonlagedaten vergrößert werden.
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Alles
was die Verarbeitungsmittel zu tun haben ist die gewünschten
Tonlagedaten auszulesen und dieselben zum Musikstückwiedergabemittel
zu senden; es ist nicht erforderlich, die Wiedergabe eines Musikstücks auszuführen. Dies erlaubt
die Wiedergabe von Musik mit hoher Qualität, auch mit einer Niedrig-Geschwindigkeit-Verarbeitungseinheit.
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Wenn
der Tongenerator der Musikstückwiedergabemittel,
die in einem Telefonendgerät
vorgesehen sind, ein Frequenz modulierendes Verfahren annimmt, kann
zusätzlich
die Menge der Tonlagedaten, die für den Frequenzmodulationstyp
des Tongenerators erforderlich ist, im Vergleich zum Wellenformspeichertyp
des Tongenerators (PCM-Tongenerator) extrem reduziert werden. Deswegen
kann, auch wenn die Tonlagedaten zum Beispiel über einen Niedrig-Geschwindigkeits-Übertragungspfad übertragen
werden, das Telefonendgerät
wegen der niedrigen Geschwindigkeit der Datenverarbeitung durch die
Datenverarbeitungseinheit ein Musikstück mit einer Vielfalt von Tönen mit
hoher Qualität
wiedergeben. Da die Menge der Tonlagedaten reduziert wurde, können ferner
genug Tonlagedaten gespeichert werden, um ein Musikstück mit Tönen mit
hoher Qualität
wiederzugeben, auch in Tonlagedatenspeichermittel, wo die Speicherkapazität davon
klein ist. Weiterhin können
die Tonlagedaten von der Download-Zentrale in einer kurzen Zeit
wegen einer kleinen Menge von Tonlagedaten pro Tonfarbe heruntergeladen
werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn ein freier
Bereich in dem Musiknoten speichernden Speicher auftritt, ein nächster Teil
der Musiknotendaten nacheinander in den Speicher geladen. Durch
so eine Konstruktion kann ein Musikstück in einer hohen Qualität, die ein großes Datenvolumen
benötigt,
wiedergegeben werden, auch wenn der Musiknoten speichernde Speicher
eine kleine Kapazität
hat. Ein Musikstück
mit einer langen Spielzeit kann ohne Unterbrechung wiedergegeben
werden.
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Weiterhin
wird die CPU nicht benötigt
um die Musikwiedergabeverarbeitung auszuführen, sondern führt einfach
eine Datentransferverarbeitung des Einspeisens eines nächsten Teils
der Musiknotendaten aus, wenn sich ein freier Bereich in dem Speicher, der
die Musiknotendaten puffert, ergibt. Deswegen kann die CPU mit moderater
Geschwindigkeit genügen,
um die hohe Qualität
der Melodietöne
wiederzugeben.