DE60118083T2

DE60118083T2 - Speicherkarte mit einer Funktion zur Aufführung von Musik

Info

Publication number: DE60118083T2
Application number: DE60118083T
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Hamamatsu-shi Isozaki
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: CN1221922C; EP1225563A2; US20020073828A1; JP2002182646A; DE60118083D1; JP3687090B2; EP1225563A3; CN1360278A; EP1225563B1; US6534701B2; ATE321330T1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Speichervorrichtung, wie zum Beispiel Speicherkarten, die mit einem MIDI-Sequenzer und einem Tongenerator ausgerüstet sind.
Bisher ist eine Vielzahl von Vorrichtungen, wie zum Beispiel Computer, Audioabspielgeräte und Mobiltelefone bekannt, die verschiedene Speicherkarten als ihr Speichermedium verwenden können. Derartige Speicherkarten können zum Beispiel eine SD-Speicherkarte (Secure Digital), welches der Name einer Medienkarte ist, die in Zusammenarbeit von Toshiba, Matsushita Denki und SANDISK USA entwickelt wurde) und ein Speicher-Stick (Memory Stick, eine Marke von Sony) sein. Einige dieser Speicherkarten sind mit einem sogenannten Copyright-Schutzmechanismus zur Verhinderung eines unerlaubten Zugriffs, der kein Zugriff durch eine autorisierte Vorrichtung ist, auf die in entsprechender Weise auf der Speicherkarte gespeicherte Information ausgerüstet.
Auf der anderen Seite benötigt ein Computer oder seine anpassbaren Vorrichtungen einen MIDI-Sequenzer (eine Sequenzer-Software) und eine Tongeneratorvorrichtung zum Spielen bzw. Wiedergeben von MIDI-Musikspieldaten. Die Speicherkarte kann lediglich Musikinformation speichern und kann deshalb keine MIDI-Musikspielfunktion aufweisen, wenn sie alleine ist.
Wie oben erwähnt, kann eine Vielzahl von Speicherkarten als ein Speichermedium in verschiedenen Vorrichtungen eingesetzt werden, brauchte jedoch bisher ein zusätzliches mit ihm verbindbares Gerät, wie zum Beispiel einen MIDI-Sequenzer oder eine Tongeneratorvorrichtung, um die MIDI-Musikspielfunktion auszuführen.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Speichervorrichtung, wie zum Beispiel eine Speicherkarte, vorzusehen, die lediglich mit ihrer sie aufnehmenden Vorrichtung verbunden zu werden braucht, um die Funktion eines MIDI-Musikspiels hinzuzufügen.
Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 4 dargelegt. Detaillierte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm, das eine Speicherkarte zeigt, die einen Tongenerator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist,
die 2A–2C eine Darstellung, die eine Konfiguration einer Steuerungsdatei, einer Ausgabesteuerungsdatei und einer Einrichtungsdatei zeigt,
die 3A–3E eine Darstellung, die Konfigurationsbeispiele zum Speichern von Verzeichnisinformation, FAT-Information bzw. einen Datenbereich in einem Speicherkern zeigt,
4 ein Fließdiagramm, das die Funktionsweise eines Datencontrollers zeigt,
5 ein Fließdiagramm, das die Funktionsweise eines MIDI-Sequenzers zeigt,
6 ein Fließdiagramm, das die Funktionsweise eines Tongenerators zeigt,
7 eine Darstellung, die ein Konfigurationsbeispiel verschiedener Vorrichtungen zeigt, die eine Speicherkarte einsetzen, die mit einer MIDI-Spielfunktion versehen ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen.
1 zeigt eine Blockkonfiguration eines Speicherkarten-Tongenerators (einer Speichervorrichtung, die mit einem Tongenerator ausgerüstet ist), die sich auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht. Dieser Speicherkarten-Tongenerator enthält eine Verbindung 101, einen Schnittstellentreiber 102, eine Datensteuerung 103, einen Speicherkern 104 und einen Funktionschip 105. Die Verbindung 101 ist ein Anschluss-Endstückabschnitt zum Verbinden der Speicherkarte mit verschiedenen Vorrichtungen. Der Schnittstellentreiber 102 ist ein Schnittstellenabschnitt zum Übertragen eines von außen über den Stecker 101 in die Datensteuerung 103 eingegebenen Befehls und zum Leiten von ein- und ausgegebenen Daten zwischen diesem Tongenerator und einer externen Vorrichtung. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Speicherkarte zwischen dieser Vorrichtung und einer externen Vorrichtung Daten im sogenannten Block-Transfer überträgt. Das bedeutet, dass die Datei in Blockeinheiten gelesen oder geschrieben wird, wenn deren Dateiname zusammen mit einem Lese-/Schreibbefehl eingegeben wird. Die Datensteuerung 103 steuert den Lese-/Schreibvorgang an den Speicherkern 104 sowie die Übertragung von Daten und eines Steuersignals zwischen dem Speicherkern 104 und dem Funktionschip 105.
Die an diese Speicherkarte übergebenen Dateischreibbefehle sind in Schreibbefehle mit Copyright-Schutz und Schreibbefehle ohne Copyright-Schutz eingeteilt. Für ein Schreiben mit Copyright-Schutz führt die Datensteuerung 103 auf der Grundlage eines noch zu beschreibenden Verschlüsselungsschlüssels an verschiedenen, den Schutz benötigenden Dateien eine Verschlüsselungsverarbeitung durch und speichert sie im Speicherkern 104. Wenn eine der verschlüsselten Dateien ausgelesen wird, führt die Datensteuerung 103 auf der Geräteseite eine Authentifizierung durch, und wenn bestätigt wird, dass die Datei zu entschlüsseln ist, entschlüsselt die Speichervorrichtung die Datei und überträgt die Datei an das Gerät. Wenn die Datei eine gewöhnliche Datei ist und nicht verschlüsselt ist, liest die Speichervorrichtung die Datei unverändert aus und überträgt sie an das Gerät. Es wird darauf hingewiesen, dass das Copyright von der Speicherkarte gemäß einem schon bekannten Verfahren geschützt sein kann.
Der Speicherkern 104 ist ein Speicherabschnitt zum Speichern verschiedener Typen von Information. Der Speicherkern 104 ist in einen Benutzerdatenbereich 110 und einen Schutzbereich 130 aufgeteilt.
Der Schutzbereich 130 kann üblicherweise weder vom Benutzer referenziert noch auf ihn zugegriffen werden, und es ist darin Kartenidentifizierungsinformation (CIS: Card Information Structure) 131 gespeichert, die zum Erkennen eines Speicherkartentyps und einer Betriebsart, eines Datenformats und einer Verschlüsselungschlüsselinformation (ENCKEY) 132 verwendet, die zum Verschlüsseln von Daten eingesetzt wird. Das System bezieht sich auf die Kartenidentifizierungsinformation 131, um zu entscheiden, ob die betreffende Karte autorisiert ist, oder verwendet die Verschlüsselungsschlüsselinformation 132 zum Schützen auf der Karte gespeicherter Daten.
Der Benutzerdatenbereich 110 wird durch ein FAT-Dateisystem (File Allocation Table/Dateizuordnungstabelle) verwaltet, das in neueren PCs oder anderen Computersystemen eingesetzt wird. Das heißt, dass der Benutzerdatenbereich 110 in mehrere Sektoren (Cluster) eingeteilt ist, die jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Bytes (z.B. 512 Bytes) haben, und ein Verzeichnisbereich 119 speichert eine Liste von FAT-Referenzierungsbestimmungen (die FAT-Positionen anzeigen, welche die obersten Clusternummern der Dateien speichern), die den Dateinamen entsprechen. Um eine Datei auszulesen, wird deshalb die FAT von einem dieser Datei im Verzeichnis entsprechenden Teil referenziert, und dann wird die FAT bis zum Ende der Datei zurückverfolgt, um die Cluster sequenziell auszulesen. Um Daten in eine Datei zu schreiben, wird die FAT in gleicher Weise zurückverfolgt, um Daten sequenziell in Cluster-Einheiten zu schreiben.
Der Benutzerdatenbereich 110 speichert eine MIDI-Dateigruppe 111, eine WAVE-Dateigruppe 112 und eine Audiodatengruppe 113. Die MIDI-Dateigruppe 111 besteht aus MIDI-Dateien, von denen jede aus mehreren MIDI-Ereignissen (MIDI-Nachrichten) besteht. Die WAVE-Datengruppe 112 besteht aus WAVE- Datendateien, von denen jede aus Wellenform-Abtastdaten verschiedener Klangfarben besteht, die ausgelesen werden können, wenn ein noch zu beschreibender Tongeneratorabschnitt 152 einen Musikton erzeugt.
Der Benutzerdatenbereich 110 reserviert einen Wellenpuffer 114 und einen weiteren Wellenpuffer 115. Diese beiden Wellenpuffer speichern Daten eines Musiktons, wenn er von dem noch zu beschreibenden Funktionschip 105 erzeugt wird, der als ein Puffer zum Übertragen erzeugter Musiktondaten zwischen dem System und einem externen Gerät dient. Außerdem speichert der Benutzerdatenbereich 110 eine Einrichtungsdatei (SETUP FILE) 116, eine Steuerungsdatei (CONTROL FILE) 17 sowie eine Ausgabesteuerungsdatei (OUTCONT FILE) 118. Die Einrichtungsdatei 116 wird verwendet, um Musikspielbedingungen (Lautstärke, Tempo und Melodie) und ein zu spielendes Musikstück (Dateiname) anzugeben, deren Inhalt durch Benutzereinstellung bzw. -auswahl neu geladen wird. Die Steuerungsdatei 117 wird verwendet, um das Musikspiel, wie zum Beispiel Start, Stopp, Vorlauf und Rücklauf des Musikspiels zu steuern, deren Inhalt durch den Befehl bzw. den Betrieb eines Benutzers überschrieben werden kann. Die Ausgabesteuerungsdatei 118 wird dazu verwendet, das Auslesen von Wellenformdaten eines gespielt werdenden Musikstücks zu steuern, auf deren Inhalt von einem externen Gerät zugegriffen werden kann, um die Wellenformdaten des Musikstücks zur Wiedergabe auszulesen (Digital-Analog-Wandlung).
Der Funktionschip 105 weist einen MIDI-Ablaufsteuerungsprozessor (der hiernach als MIDI-Sequenzer bezeichnet wird) 115 und einen Tonerzeugungsprozessor (der hiernach als Tongeneratorabschnitt bezeichnet wird) 152 auf. Der Funktionschip 105 ist in die Speicherkarte integriert. Der MIDI-Sequenzer 151 liest über die Datensteuerung 103 den Inhalt der Einrichtungsdatei 116 und der Steuerungsdatei 117 und auch der MIDI-Datei 111 und die WAVE-Daten 112 aus, die eingegeben werden, wodurch auf diese Weise der Tongeneratorabschnitt 152 gesteuert wird. Der Tongeneratorabschnitt 152 empfängt nach dem Start der Spielverarbeitung durch den MIDI-Sequenzer 151 ein Spielereignis, um hierauf eine Musikton-Wellenformabtastung zu erzeugen, und schreibt diese als eine Musikton-Wellenformdatei in einen Wellenpuffer 0 oder 1. Das externe Gerät liest diese Musikton-Wellenformdateien gemäß dem Inhalt der Ausgabesteuerungsdatei 118 sequenziell aus und führt an den auf diese Weise gelesenen Daten zur Klangerzeugung eine Analog-Digital-Wandlung durch.
Bei der vorliegenden Ausführungsform aktualisiert und erzeugt der Tongeneratorabschnitt 152 wechselweise zwei Musikton-Wellenformdateien des Wellenpuffers 0 (WAVEBUF0) und des Wellenpuffers 1 (WAVEBUF1) des Benutzerbereichs 110 des Speicherkerns 104 in einer sogenannten Doppel-Puffer-Betriebsart. Das heißt, wenn der Tongeneratorabschnitt 152 im Wellenpuffer 0 eine Musikton-Wellenform erzeugt, dass dann das externe Gerät aus dem Wellenpuffer 1 eine andere Musiktonwellenform ausliest und, umgekehrt, wenn der Tongeneratorabschnitt 152 die Wellenform in den Wellenpuffer 1 schreibt, das externe Gerät dann die Wellenform vom Wellenpuffer 0 liest. Dieser Vorgang wird wiederholt, um Musikton-Wellenformen nacheinander auszugeben. Es wird darauf hingewiesen, dass das System drei oder mehr Puffer oder auch nur einen einzigen Puffer haben kann, wenn das System eine ausreichend hohe Verarbeitungsrate aufweist.
2A zeigt eine Konfiguration der Steuerdatei 117. Die Steuerdatei 117 hat Flag-Speicherbereiche zum Speichern eines PLAY-Flags, eines PAUSE-Flags, eines STOP-Flags und eines REW-Flags. Jeder dieser Flags ist eingeschaltet, wenn er auf 1 gesetzt ist, und ausgeschaltet, wenn er auf 0 gesetzt ist. Das externe Gerät setzt diese Flags nach Wunsch und schreibt diese Einstellungen als die Steuerungsdatei 117 auf die Speicherkarte. So kann das externe Gerät zum Beispiel durch Einschalten des PLAY-Flags, des PAUSE-Flags, des STOP-Flags, des FF-Flags oder des REW-Flags diese Speicherkarte mit einem Befehl beliefern, um entweder abzuspielen, zu pausieren, zu stoppen, oder vorlaufen bzw. rücklaufen zu lassen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuerdatei 117 durch Indizieren eines Dateinamens gemäß einer vorbestimmten Regel gelesen und geschrieben wird.
2B zeigt eine Konfiguration der Ausgabesteuerungsdatei 118. Die Ausgabesteuerungsdatei 118 hat einen Bereit-Flag READYFLG und einen Wellenpuffername anzeigenden Bereich WAVEFILE. Diese Ausgabesteuerungsdatei 118 (die einen Dateinamen gemäß der Regel haben soll) wird vom externen Gerät angesprochen, wenn das Gerät Musiktonwellenformdaten von der vorliegenden Speicherkarte ausliest. Der BEREIT-Flag ist eingeschaltet (READYFLG=1), wenn diese Ausgabesteuerungsdatei ausgelesen wurde, was bedeutet, dass eine Musiktonwellenformdatei aus einem Wellenpuffer ausgelesen werden kann, der vom Wellenpuffername anzeigenden Bereich WAVEFILE angegeben ist.
2C zeigt eine Konfiguration der Einrichtungsdatei 116. Die Einrichtungsdatei 116 wird zum Speichern der Information einer Anordnung der Dateinamen der MIDI-Dateigruppe 111 sowie der Information über die Lautstärke, das Tempo und die verwendete Melodie eingesetzt, wenn eine MIDI-Datei mit einem spezifizierten MIDI-Dateinamen unter diesen Dateinamen wiedergegeben wird.
Die 3A–3E zeigen Speicherbeispiele im Kernspeicher 104, wie zum Beispiel den Verzeichnisinformationsbereich, den FAT-Bereich und den Datenbereich. 3A zeigt ein Beispiel des Inhalts der Verzeichnisinformation. In diesem Verzeichnisinformationsbereich sind der Wellenpuffer 0 (mit einem Dateinamen WAVEBUF0) und die oberste Clusternummer registriert, die auf "2" gesetzt ist. Wie in 3D gezeigt, ist daher der erste Cluster des WAVEBUF0 da angeordnet, wo die Clusternummer des Datenbereichs "2" ist. Da außerdem an einer referenzierten Position, wo die Eintragsnummer in 3C "2" ist, "3" gesetzt ist, hat der nächste Cluster eine Clusterzahl "3". Hiernach kann der FAT-Bereich von 3C derart zurückverfolgt werden, dass die Cluster dieser Datei sequenziell beschafft werden können. Wenn im FAT-Bereich das Ende einer Datei (EOF/End of File) erscheint, dann endet diese Datei dort. Außerdem ist ein Cluster leer, bei dem im FAT-Bereich "0" gesetzt ist. Dies gilt auch für den WAVEBUF1.
3B zeigt ein Beispiel, bei dem zwei Wellenpuffer denselben Dateinamen, jedoch unterschiedliche Erweiterungen haben. 3E zeigt den entsprechenden Datenbereich.
4 ist ein Fließdiagramm, das einen Vorgang der Verarbeitung durch die Datensteuerung 103 zeigt. Die Datensteuerung 103 empfängt einen Befehl vom externen Gerät beim Schritt 401, um dann bei Schritt 402 zu entscheiden, ob der empfangene Befehl ein Dateischreibbefehl ist. Wenn es sich um einen Dateischreibbefehl handelt, entscheidet die Datensteuerung 103 bei Schritt 403, ob die Datei einen Copyright-Schutz benötigt. Wenn die Datei einen Copyright-Schutz benötigt, verwendet die Datensteuerung 103 bei Schritt 404 die Verschlüsselungsschlüsselinformation 132 zum Verschlüsseln und Schreiben von Daten in den Benutzerbereich 110 des Speicherkerns 104. Wenn bei Schritt 403 festgestellt wird, dass kein Copyrightschutz benötigt wird, schreibt die Datensteuerung 103 bei Schritt 405 die Datei unverändert. Bei diesem Schreiben wird die FAT entsprechend editiert und aktualisiert, so dass die FAT die aktuelle Situation der Dateien im Speicherkern 104 verwalten kann. Nach den Schritten 404 und 405 endet der Vorgang.
Wenn bei Schritt 402 festgestellt wird, dass der betreffende Befehl kein Dateischreibbefehl ist, entscheidet die Datensteuerung 103 bei Schritt 406, ob der empfangene Befehl ein Dateilesebefehl ist. Wenn festgestellt wird, dass es sich um einen Dateilesebefehl handelt, entscheidet die Dateisteuerung 103 bei Schritt 406, ob es sich um einen Lesebefehl einer copyrightgeschützten Datei handelt. Wenn das der Fall ist, führt die Dateisteuerung 103 bei Schritt 408 eine Authentifizierung zwischen der Speicherkarte und dem extern angeschlossenen Gerät durch und entscheidet dann bei Schritt 409, ob der Befehl authentifiziert ist. Wenn er authentifiziert ist, entschlüsselt die Datensteuerung bei Schritt 410 die Daten und überträgt bei Schritt 411 Daten an das angeschlossene externe Gerät. Wenn bei Schritt 409 keine Authentifizierung erfolgt, beendet die Datensteuerung 103 sofort den Vorgang. Es wird darauf hingewiesen, dass es sein kann, das der Entschlüsselungsvorgang bei Schritt 410 auch nicht durchgeführt und stattdessen der Schlüssel mit der entschlüsselten Datei nach einer gegenseitigen Authentifizierung übertragen wird. In diesem Fall kann die Datei auf Seiten des Systems des angeschlossenen Geräts entschlüsselt werden, welches die Datei ausgelesen hat. Wenn bei Schritt 407 festgestellt wird, dass es sich nicht um einen Lesebefehl einer copyrightgeschützten Datei handelt, liest die Datensteuerung 103 bei Schritt 412 die Daten Block für Block aus und überträgt die Datenblöcke bei Schritt 413 an das angeschlossene externe Gerät.
Wenn bei Schritt 406 festgestellt wird, dass es sich bei dem empfangenen Befehl nicht um einen Dateilesebefehl handelt, führt die Datensteuerung 103 bei Schritt 414 eine andere Verarbeitung, wie zum Beispiel eine dem Befehl gemäße Datenlöschung, durch und beendet den Vorgang.
5 ist ein Fließdiagramm, das einen Vorgang einer Verarbeitung durch den MIDI-Sequenzer 151 zeigt. Diese Verarbeitung wird nach einem vorbestimmten Zeitintervall wiederholt, wenn der MIDI-Sequenzer 151 gestartet wird.
Zuerst liest der MIDI-Sequenzer 151 bei Schritt 501 die Steuerungsdatei 117 aus. Bei Schritt 502 entscheidet der Sequenzer, ob der PLAY-Flag der Steuerungsdatei eingeschaltet ist. Wenn er eingeschaltet ist, geht der MIDI-Sequenzer 151 zu Schritt 503 weiter, ansonsten zu Schritt 513. Bei Schritt 503 entscheidet der Sequenzer, ob der FF-Flag ausgeschaltet ist. Wenn er ausgeschaltet ist, geht der MIDI-Sequenzer 151 zu Schritt 504, ansonsten zu Schritt 512 weiter. Bei Schritt 504 entscheidet der Sequenzer, ob der REW-Flag ausgeschaltet ist. Wenn er ausgeschaltet ist, geht der MIDI-Sequenzer 151 zu Schritt 505 und sonst zu Schritt 511 weiter. Bei Schritt 505 entscheidet der Sequenzer, ob der PAUSE-Flag ausgeschaltet ist. Wenn er ausgeschaltet ist, geht der MIDI-Sequenzer 151 zu Schritt 506 und sonst zu Schritt 510 weiter. Bei Schritt 506 entscheidet der Sequenzer, ob der STOP-Flag ausgeschaltet ist. Wenn er ausgeschaltet ist, geht der MIDI-Sequenzer 151 zu Schritt 507 und sonst zu Schritt 508 weiter.
Bei Schritt 507, bei dem die Reproduktion befohlen und alle anderen Operationen des Vorlaufs, Rücklaufs, der Pause und des Stopps nicht befohlen sind, führt der Sequenzer auf der Grundlage des Inhalts der Einrichtungsdatei 116 eine MIDI-Spielverarbeitung aus. In diesem Fall werden MIDI-Ereignisse einer gemäß der Einrichtungsdatei ausgelesenen MIDI-Datei an den Tongeneratorabschnitt 152 gesendet. Nach Schritt 507 springt der MIDI-Sequenzer 151 zurück.
Wenn bei Schritt 502 der PLAY-Flag ausgeschaltet ist, entscheidet der Sequenzer bei Schritt 513, ob der FF-Flag ausgeschaltet ist. Wenn der FF-Flag eingeschaltet ist, was bedeutet, dass ein Vorlaufvorgang in einem nicht reproduzierenden Zustand spezifiziert ist, überspringt der Sequenzer bei Schritt 518 eine Position eines gespielt werdenden Musikstücks und springt dann zurück. Wenn bei Schritt 513 der FF-Flag ausgeschaltet ist, entscheidet der Sequenzer bei Schritt 514, ob der REW-Flag ausgeschaltet ist. Wenn der REW-Flag eingeschaltet ist, was bedeutet, dass in einem nicht reproduzierenden Zustand ein Rücklaufzustand spezifiziert ist, führt der Sequenzer bei Schritt 519 an der Position des gespielt werdenden Musikstücks einen Rücklaufvorgang durch und springt dann zurück.
Wenn bei Schritt 514 der REW-Flag ausgeschaltet ist, stellt der Sequenzer bei Schritt 515 fest, ob der STOP-Flag eingeschaltet ist. Wenn der STOP-Flag ausgeschaltet ist, springt die Routine direkt zurück. Wenn der STOP-Flag eingeschaltet ist, was bedeutet, dass wieder in einem nicht reproduzierenden Zustand ein Stopp-Befehl gegeben wurde, stoppt der Sequenzer bei Schritt 516 die Aktualisierung der Spielposition (d.h. er startet die Verarbeitung zum Initialisieren der Spielposition erneut). Dann schaltet der Sequenzer bei Schritt 517 den STOP-Flag aus und springt dann zurück.
Wenn bei Schritt 503 der FF-Flag eingeschaltet ist, was bedeutet, dass in einem Reproduktionszustand ein Vorlaufvorgang spezifiziert ist, rückt der Sequenzer bei Schritt 512 die Spielposition vor (beschleunigt das Tempo) und springt dann zurück. Wenn bei Schritt 504 der REW-Flag eingeschaltet ist, was bedeutet, dass in einem Reproduktionszustand ein Rücklaufvorgang spezifiziert ist, führt der Sequenzer bei Schritt 511 einen Rücklaufvorgang für die Spielposition durch und springt dann zurück. Wenn bei Schritt 505 der Pause-Flag eingeschaltet ist, was bedeutet, dass in einem Reproduktionszustand ein Pausenvorgang befohlen ist, pausiert der Sequenzer bei Schritt 510 mit dem MIDI-Spiel und springt dann zurück. Wenn bei Schritt 506 der STOP-Flag eingeschaltet ist, was bedeutet, dass in einem Reproduktionszustand ein Stopp-Vorgang spezifiziert ist, stoppt der Sequenzer bei Schritt 508 das MIDI-Spiel und kehrt bei Schritt 509 alle Flags um und springt dann zurück.
6 ist ein Fließdiagramm, das einen Vorgang einer Verarbeitung durch den Tongeneratorabschnitt 152 zeigt. Zuerst stellt der Tongeneratorabschnitt 152 bei Schritt 601 fest, ob vom MIDI-Sequenzer 151 ein Spielstartbefehl empfangen wurde. Wenn noch kein Spielstartbefehl empfangen wurde, wiederholt der Tongenerator 152 die Entscheidung. Wenn ein Spielstartbefehl empfangen wurde, initialisiert der Generator die Wellenpuffer 0 und 1 bei Schritt 602. Bei Schritt 603 registriert der Generator den Wellenpuffer 1 in dem Wellenpuffernamen anzeigenden Bereich WAVEFILE der Ausgabesteuerungsdatei 118. Bei Schritt 604 setzt der Generator den BEREIT-Flag der Ausgabesteuerungsdatei 118 auf 1 und setzt bei Schritt 605 eine Variable j auf 0 und eine Variable k auf 1.
Als Nächstes synthetisiert der Generator bei Schritt 606 eine Tonwellenformabtastung auf der Grundlage eines vom MIDI-Sequenzer 151 gesendeten Spielereignisses. Bei Schritt 607 schreibt der Generator die auf diese Weise synthetisierten Tonwellenformabtastungen sequenziell in den Wellenpuffer j. Bei Schritt 608 stellt der Generator fest, ob das externe Gerät, das mit dem System verbunden ist, den Wellenpuffer k vollständig ausgelesen hat. Wenn die Entscheidung positiv ausfällt, setzt der Generator den BEREIT-Flag auf 0 und geht zu Schritt 610 weiter. Wenn die Entscheidung negativ ausfällt, geht die Routine direkt zu Schritt 610 weiter.
Bei Schritt 610 stellt der Generator fest, ob das Einschreiben in den Wellenpuffer j abgeschlossen ist, d.h. ob der Wellenpuffer j mit synthetisierten Tonwellenformabtastungen gefüllt ist. Wenn das Einschreiben noch nicht abgeschlossen ist, springt die Routine zu Schritt 606 zurück. Wenn das Einschreiben schon abgeschlossen ist, stellt der Generator bei Schritt 611 fest, ob der Bereit-Flag auf 0 ist. Wenn der Flag auf 0 ist, was bedeutet, dass das externe Gerät den Wellenpuffer k vollständig ausgelesen hat, registriert der Generator den Wellenpuffer j bei Schritt 612 erneut als eine WAVE-FILE in der Ausgabesteuerungsdatei 118 und setzt dann bei Schritt 613 den BEREIT-Flag auf 1 und tauscht dann bei Schritt 614 die Werte von j und k miteinander aus und springt dann zu Schritt 606 zurück.
Wenn bei Schritt 611 der BEREIT-Flag nicht auf 0 ist, was bedeutet, dass der Wellenpuffer k noch nicht vollständig ausgelesen wurde, überprüft der Generator bei Schritt 615 den Lesezeitablauf und entscheidet dann bei Schritt 616, ob der Auslesevorgang abgelaufen ist. Wenn der Auslesevorgang noch nicht abgelaufen ist, stellt der Generator bei Schritt 618 fest, ob der Wellenpuffer k vollständig ausgelesen wurde, und, wenn der Generator eine negative Entscheidung fällt, springt die Routine zu Schritt 611 zurück. Wenn der Wellenpuffer k vollständig ausgelesen wurde, setzt der Generator bei Schritt 619 den BEREIT-Flag auf 0 und springt dann zu Schritt 611 zurück. Wenn bei Schritt 616 der Auslesevorgang abgelaufen ist, beendet der Generator das Spiel bei Schritt 617 und springt zu Schritt 601 zurück.
Wenn während der in 5 gezeigten Verarbeitung des MIDI-Sequenzers 151 ein Befehl gegeben wird, bei Schritt 508 das MIDI-Spiel zu beenden, stoppt der Tongeneratorabschnitt 152 das Spiel und springt zu Schritt 601 zurück.
7 zeigt ein Beispiel für verschiedene elektronische Geräte, die eine Speicherkarte 701 verwenden, die mit einer MIDI-Spielfunktion gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgerüstet sind. Die mit der MIDI-Spielfunktion ausgerüstete Speicherkarte 701 kann über eine Verbindung an einen PC 711, einen Notebook-Computer 712, ein Mobiltelefon 713, ein Fernsehgerät 714 oder einen beliebigen Typ eines Karten-Audioabspielgeräts 715 verbunden sein. Allgemein umfasst das elektronische Gerät einen Prozessor, der die in der Speicherkarte gespeicherten Daten verarbeiten kann, einen Umwandler, der die von der Speicherkarte eingespeisten Wellenformdaten zusammen mit der Verarbeitung der Daten in Musiktöne umwandelt, und eine Eingabevorrichtung, wie zum Beispiel eine Tastatur, die Steuerungsdaten in eine in der Speicherkarte gespeicherte Steuerdatei schreiben kann, um die Wiedergabe der Musikspieldaten zu steuern.
Da die Speicherkarte 701 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einem eingebauten MIDI-Sequenzer und Tongenerator ausgerüstet ist, brauchen die anschließbaren elektronischen Geräte 711–715 nicht mit dem Tongenerator oder dem MIDI-Sequenzer (Software) ausgerüstet zu sein, um die MIDI-Spielfunktion zu nutzen, solange sie unter Verwendung einer gewöhnlichen Audiodatei zur Wiedergabe von Musikklängen fähig sind (d.h. solange sie eine Analog-Digital-Wandlung am digitalen Tonsignal durchführen können, das von der Speicherkarte ausgegeben wird, um dann ein Audiosignal auszugeben). Außerdem kann die Speicherkarte 701 durch entsprechendes Schreiben in die Steuerungsdatei angewiesen werden, das MIDI-Spiel wiederzugeben, vorlaufen bzw. rücklaufen zu lassen und zu stoppen, so dass kein spezieller Befehl erforderlich ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Ausführungsform eine beliebige Form, Betriebsart und auch beliebige Spezifikation der Speicherkarte einsetzen kann. Auch wenn das Speichermedium (der Speicherkern) der Speicherkarte einen nicht flüchtigen Speicher, wie zum Beispiel einen Flash-Speicher verwendet, der zu Lese/Schreib(Lösch)-Funktionen fähig ist, um die Daten des zu spielenden Musikstücks zu speichern, kann der entsprechende Speicherabschnitt auch aus einem ROM (Read Only Memory/Nurlesespeicher) bestehen. Wenn die Benutzerdaten flüchtig sein dürfen, kann auch ein RAM (Random Access Memory/Speicher mit wahlfreiem Zugriff) verwendet werden. Außerdem ist es zur Verwendung eines Flash-Speichers notwendig, dessen Lebensdauer zu berücksichtigen. Ein hinsichtlich der Lebensdauer nicht eingeschränkter RAM kann als Speicher zum Speicher von Dateien, wie zum Beispiel des Wellenpuffers oder der Steuerdatei verwendet werden, auf die zum Lesen und Schreiben häufig zugegriffen wird.
Die vorliegende Ausführungsform schreibt einen Dateinamen (WAVEBUF0 oder WAVEBUF1) des Wellenpuffers in die WAVEFILE der Ausgabesteuerungsdatei 118 wechselweise, um es der Geräteseite zu erschweren, den auf diese Weise geschriebenen Puffer auszulesen. Wenn das Dateisystem eine FAT-Verwaltung einsetzt, kann der Dateiname in einem Verzeichnisbereich (3A) zum Definieren der Dateien WAVEBUF0 und WAVEBUF1 auf der Seite des Tongeneratorabschnitts ausgetauscht werden. Alternativ hierzu kann die Verzeichnisinformation von 3, d.h. die obersten Clusterinformationsstücke der beiden Puffer, miteinander vertauscht werden (in 3A wird "2" mit "5" vertauscht), um hierdurch den zu verwendenden Puffer auszutauschen. Eine andere Ausführungsform kann ferner die Information der Erweiterungen austauschen, die zum Unterscheiden zwischen den beiden Wellenpuffern verwendet wird (3B). Außerdem kann die Geräteseite immer Dateien mit demselben Namen auslesen, so dass die Speicherkartenseite Puffer austauschen kann, auf die durch diesen Dateinamen zugegriffen werden soll, indem, wie oben erwähnt, das Verzeichnis neu geladen wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass sich bei der vorliegenden Beschreibung zwar MIDI-Daten auf die Musikspieldaten beziehen und daher Spieldaten bedeuten, die in einem auf dem MIDI-Standard (Musical Instrument Digital Interface) beruhen, der durch eine Organisation wie AMEI (Association of Musical Electronics Industry), die eine japanische Gesellschaft ist, reguliert und verwaltet wird, doch brauchen sich die Musikspieldaten in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht immer auf ein Format zu beziehen, das mit dem MIDI-Standard konform ist. Es muss lediglich in einem derartigen Format sein, das vom Sequenzer verarbeitet werden kann. In der vorliegenden Beschreibung sind Musikspieldaten aus Gründen der einfacheren Darstellung als MIDI-Daten ausgedrückt.
Außerdem verwendet die vorliegende Ausführungsform als ein Beispiel eine Betriebsart mit einem doppelten Puffer beim Puffern der Musiktonwellenformdaten, so dass die Dateinamen WAVEBUF0 und WAVEBUF1 alternierend aktualisiert und ausgegeben werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf diese Ausführungsform nicht eingeschränkt. Zum Beispiel werden zwei (oder mehr) Pufterungsdateibereiche reserviert, um hierbei Dateinamen, wie zum Beispiel WAVEBUF0, WAVEBUF1, WAVEBUF2, WAVEBUF3, ... jedes Mal dann zu verwenden, wenn die Daten aktualisiert werden, so dass die Puffer hinsichtlich ihres zeitseriellen gegenseitigen Verhältnisses erkannt werden können, wodurch es der extern anschließbaren Geräteseite ermöglicht wird, die in Ausleseoperationen der Musikwellenformdaten auszulesenden Dateien auf der Grundlage dieser Dateinamen zu erkennen.
Außerdem setzt die vorliegende Ausführungsform zwar den BEREIT-Flag, wenn Musikwellenformdaten oder eine WAVE-Datei vorhanden sind, um zur Seite des externen Gerätes hin ausgelesen zu werden, wenn Musikwellenformdaten in den Dateibereich (während der Erzeugung der Musikwellenformdaten) geschrieben werden, doch kann der dem Bereich entsprechende Dateiname geändert oder virtuell gelöscht werden, um einen Zustand zu schaffen, gemäß dem scheinbar keine Datei von der externen Geräteseite aus zu lesen ist, so dass nach Abschluss des Einschreibens der ursprüngliche Dateiname gesetzt werden kann. Durch dieses Verfahren ist es unnötig, den BEREIT-Flag vorzusehen, weil nur Musikwellenformdaten ausgelesen zu werden brauchen, auch wenn das Einrichten einer Datei oder eines Dateinamens erfasst wird.
Außerdem können auch Spieloperationen, wie zum Beispiel der Start (Play) oder Stopp (Stop) des Musikspiels durch die Verwendung der Steuerdatei gesteuert werden, indem ein zusätzlicher an die Speicherkarte zu liefernder Befehl eingegeben wird.
Die in den Wellenpuffer geschriebenen Musikwellenformdaten können in einem nicht komprimierten linearen Format oder in einem beliebigen aus verschiedenen Datenkomprimierungsformaten, wie zum Beispiel DPCM, ADPCM oder MPEG sein. Ferner kann zusätzlich zur Verschlüsselung von Daten eine derartige Funktion vorgegeben sein, die eine Nutzung (Wiedergabe, Kopie) außer durch ein autorisiertes externes Gerät sperrt.
Die Datensteuerung, der MIDI-Sequenzer und der Tongenerator können in ihren entsprechenden LSI-Chipkonfigurationen unabhängig voneinander sein oder auch in einen Mikroprozessor integriert sein. Wahrscheinlich ist es auch möglich, sie in einen einen Speicher enthaltenden Chip zu integrieren, indem die heutzutage immer weiter fortschreitenden Verfahren integrierter Schaltungen eingesetzt werden.
Der Tongeneratorabschnitt kann eine beliebige Betriebsart haben. Er kann eine FM-, Abtastungswellenformspeicher-(PCM-) oder eine physikalische Modellbetriebsart sein, die gemäß den Spezifikationen ausgewählt werden kann.
Der Tongeneratorabschnitt kann aus einem Mikroprozessor oder einem DSP (Digital Signal Processor) sein, so dass ein betreffendes Tongeneratorverarbeitungsprogramm von einem externen Gerät an den Speicherblock geliefert und dann im System ausgeführt werden kann. Der MIDI-Sequenzer kann ebenfalls die gleiche Systemkonfiguration haben.
Ferner kann die erfindungsgemäße Speichervorrichtung neben der Form einer Karte ein beliebiges äußeres Erscheinungsbild haben, wie zum Beispiel eine Box (Packung), eine Stange oder eine Scheibe sein.
Wie oben beschrieben, hat die vorliegende Erfindung den Effekt, eine Tongenerator- und eine Sequenzfunktion in einem Speichermodul, wie zum Beispiel einer Speicherkarte zu integrieren, um hierdurch auf einfache Weise ein MIDI-Spiel lediglich durch Einführen dieser Speichervorrichtung zu ermöglichen. Außerdem kann zum Beispiel eine MIDI-Steueroperation an dieser Speichervorrichtung durchgeführt werden, indem ein Befehl in eine Steuerdatei geschrieben wird, die einen vorbestimmten Dateinamen hat, so dass es unnötig ist, dem Standard der verschiedenen Speichergeräte einen Spezialbefehl hinzuzufügen oder auch den Standard oder die Betriebsart zu ändern.

Claims

Speicherfunktionsmodul, welches mit einem elektronischen Gerät entfernbar als Datenspeichermedium verbindbar ist und folgendes aufweist: einen Speicherkern-Block, welcher verschiedene Daten einschließlich Musikspieldaten zur Nutzung in dem elektronischen Gerät speichert, einen Ablaufsteuerungsblock, welcher die Musikspieldaten von dem Speicherkern-Block abfragt und welcher sequentiell Instruktionen für die Synthese von Musiktönen gemäß den abgefragten Musikspieldaten ausgibt; und einen Tongenerator-Block, welcher als Reaktion auf die Instruktionen zur Ausführung der Synthese der Musiktöne in Funktion tritt, wodurch er Wellenformdaten, welche die Musiktöne charakterisieren, an das elektronische Gerät ausgibt.
Speicherfunktionsmodul gemäß Anspruch 1, wobei die verschiedenen Daten in dem Speicherkern-Block in Form von Dateien einschließlich einer Steuerdatei gespeichert sind, der Ablaufsteuerungsblock in Funktion tritt, wenn die gelesene Steuerdatei Musikspieldaten zuweist und deren Wiedergabe anzeigt, und wobei das Speicherfunktionsmodul ferner einen Steuerblock aufweist, der in Funktion tritt, wenn das elektronische Gerät in die Steuerdatei Steuerdaten geschrieben hat, um die Kontrolldatei aus dem Speicherkern-Block auszulesen, um die geschriebenen Steuerdaten zu lesen.
Speicherfunktionsmodul gemäß Anspruch 2, wobei der Ablaufsteuerungsblock in Funktion tritt, wenn die Steuerdaten eine der Wiedergabesteuerungen Neustart, Stopp, schneller Vorlauf, Rücklauf und Pause anzeigen, um die angezeigte Steuerung während des Ablaufs der Wiedergabe der Musikspieldaten auszuführen.
System, aufweisend ein elektronisches Gerät und ein entfernbar mit dem elektronischen Gerät verbindbares Speichermodul, wobei das Speichermodul folgendes aufweist: einen Speicherkern-Block, welcher verschiedene Daten einschließlich Musikspieldaten zur Nutzung in dem elektronischen Gerät speichert, einen Ablaufsteuerungsblock, welcher die Musikspieldaten von dem Speicherkern-Block abfragt und welcher sequentiell Instruktionen für die Synthese von Musiktönen gemäß den abgefragten Musikspieldaten ausgibt; und einen Tongenerator-Block, welcher als Reaktion auf die Instruktionen zur Ausführung der Synthese der Musiktöne in Funktion tritt, wodurch er Wellenformdaten, welche die Musiktöne charakterisieren ausgibt, und wobei das elektronische Gerät folgendes aufweist: einen Prozessor, welcher die in dem Speichermodul gespeicherten Daten verarbeiten kann; und einen Umwandler, welcher die vom Speichermodul zugeführten Wellenformdaten einhergehend mit der Verarbeitung der Daten in Musiktöne umwandelt.
System gemäß Anspruch 4, wobei die Daten in dem Speicherkern-Block in Form von Dateien einschließlich einer Steuerdatei gespeichert sind, der Ablaufsteuerungsblock in Funktion tritt, wenn die gelesene Steuerdatei Musikspieldaten zuweist und deren Wiedergabe anzeigt, und wobei das Speicherfunktionsmodul ferner einen Steuerblock aufweist, der in Funktion tritt, wenn das elektronische Gerät in die Steuerdatei Steuerdaten geschrieben hat, um die Kontrolldatei aus dem Speicherkern-Block auszulesen, um die geschriebenen Steuerdaten zu lesen, und wobei das elektronische Gerät ferner eine Eingabevorrichtung aufweist, welche die Steuerdaten in die Steuerdatei schreiben kann, welche in dem Speichermodul zum Steuern der Wiedergabe der Musikspieldaten gespeichert sind.
System gemäß Anspruch 5, wobei die Eingabevorrichtung des elektronischen Geräts Steuerdaten schreiben kann, welche eine der Wiedergabesteuerungen Neustart, Stopp, schneller Vorlauf, Rücklauf und Pause anzeigen, um die angezeigte Steuerung während des Ablaufs der Wiedergabe der Musikspieldaten auszuführen.