EP1415297B1 - Automatic generation of musical scratching effects - Google Patents

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EP1415297B1 EP02754699A EP02754699A EP1415297B1 EP 1415297 B1 EP1415297 B1 EP 1415297B1 EP 02754699 A EP02754699 A EP 02754699A EP 02754699 A EP02754699 A EP 02754699A EP 1415297 B1 EP1415297 B1 EP 1415297B1
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Abstract

The invention relates to a method for generating electrical sounds and to an interactive music player. According to the invention, an audio signal in digital format, which lasts for a predeterminable length of time, is used as the starting material. The reproduction position and/or the reproduction direction and/or the reproduction speed of said signal is/are modulated automatically with respect to the rhythm using control information in different predeterminable ways, based on information concerning the musical tempo.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung und einen interaktiven Musikabspieler, bei dem als Ausgangsmaterial ein eine vorgebbare Zeitdauer andauerndes, in digitalem Format vorliegendes Audio-signal dient.The invention relates to a method for electrical sound generation and an interactive music player, in which the starting material is a predefined time duration lasting, present in digital format audio signal.

Der Beruf des Disk Jockeys (kurz: DJ) erfährt in der heutigen, durch moderne elektronische Musik geprägten Tanz-Kultur eine enorme technische Aufwertung. Zum Handwerk dieses Berufes gehört das Arrangieren der Musiktitel zu einem Gesamtwerk (dem Set, dem Mix) mit einem eigenen Spannungsbogen.The profession of Disk Jockeys (short: DJ) experiences in today's, characterized by modern electronic music dance culture an enormous technical appreciation. The crafting of this profession involves arranging the music titles into a complete work (the set, the mix) with its own suspense.

Im Vinyl-DJ-Bereich hat sich die Technik des Scratchens weitreichend etabliert. Es handelt sich dabei um eine Technik, bei der durch kombinierte Bewegung des Schallplatte mit der Hand und eines der Lautstärkeregler am Mischpult (sogenannter Fader) das Tonmaterial auf der Schallplatte zur rhythmischen Klangerzeugung genutzt wird. Große Meister des Scratchens tun dies auf zwei oder sogar drei Plattenspielern gleichzeitig, was die Fingerfertigkeit eines guten Schlagzeugers oder Pianospielers verlangt.In the vinyl DJ field, the technique of scratching has established itself far-reaching. It is a technique in which the sound material on the record is used for the rhythmic generation of sound by combined movement of the record with the hand and one of the volume controls on the mixer (so-called fader). Great masters of scratching do this on two or even three turntables simultaneously, which requires the dexterity of a good drummer or piano player.

Zunehmend stoßen auch Hardware-Hersteller mit Effekt-Mischpulten in den Echtzeit-Effekt-Bereich vor. Es gibt auch schon DJ-Mischpulte, die Sample-Einheiten besitzen, mit welchen Teile des Audiosignals als Loop oder als One-Shot-Sample weiterverwendet werden können. Es gibt auch CD-Player, die mittels eines großen Jog-Wheels das Scratchen auf einer CD ermöglichen.Increasingly, hardware manufacturers with effect mixers also come into the real-time effects sector. There are also DJ mixing consoles that have sample units with which parts of the audio signal can be reused as a loop or as a one-shot sample. There are also CD players that allow scratching on a CD using a large jog wheel.

Es ist jedoch kein Gerät oder Verfahren bekannt, mit dem sowohl die Abspielposition eines digitalen Audiosignals, als auch der Lautstärkeverlauf oder andere Klangparameter dieses Signals automatisch so gesteuert werden können, dass dabei ein rhythmischer, taktgenauer "Scratch-Effekt" aus dem gerade zu hörenden Audio-Material erzeugt wird. Dies wäre jedoch wünschenswert, weil damit zum einen gelungene Scratch-Effekte reproduzierbar und zusätzlich auf anderes Audiomaterial übertragbar würden. Zum anderen könnte ein DJ so entlastet werden und seine Konzentration vermehrt anderen künstlerischen Dingen wie etwa der Zusammenstellung der Musikstücke widmen.However, no device or method is known with which both the playback position of a digital audio signal, as well as the volume curve or other sound parameters of this signal can be automatically controlled so that while a rhythmic, tact-precise "scratch effect" from the currently listening audio Material is generated. However, this would be desirable, because on the one hand, successful scratch effects would be reproducible and additionally transferable to other audio material. On the other hand, a DJ could be so relieved and focus more on other artistic issues such as the composition of the pieces of music.

Aus der US 5512704 ist ein Verfahren zur Wiedergabe eines digitalen Musikstückes bekannt, das auf der Basis von Scratch-Control-Daten die Geschwindigkeitsrate und die Richtung der Wiedergabe des digitalen Musikstückes bestimmt.From the US 5512704 For example, a method for reproducing a digital piece of music is known, which based on scratch control data, the rate of speed and the direction of reproduction of the digital piece of music is determined.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie einen Musikabspieler zu schaffen, die eine automatische Erzeugung von musikalischen Scratch-Effekten ermöglichen.It is therefore an object of the present invention to provide a method and a music player which enable automatic generation of musical scratch effects.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.This object is achieved in each case by the independent claims.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen. Patentansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are in the dependent. Claims specified.

Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit den Figuren. Es zeigt in Prinzipdarstellung:

FIG 1
ein Zeit-Raum-Diagramm aller sich miteinander im Takt befind- lichen Abspiel-Varianten eines mit Normalgeschwindigkeit wie- dergegebenen Tracks als parallele Geraden der Steigung 1,
FIG 2
ein Detail-Ausschnitt des Zeit-Raum-Diagramms nach FIG 1 zur Beschreibung der geometrischen Zusammenhänge eines Full-Stop- Scratch-Effekts,
FIG 3
einen Ausschnitt eines Zeit-Raum-Diagramms zur Beschreibung der geometrischen Zusammenhänge eines Back-and-For-Scratch- Effekts,
FIG 4
verschiedene mögliche Lautstärke-Hüllkurven zur Realisierung eines Gater-Effektes auf einen Back-and-For Scratch-Effekt,
FIG 5
ein Blockschaltbild eines interaktiven Musik-Abspielers gemäß der Erfindung mit Eingriffsmöglichkeit in eine aktuelle Ab- spielposition,
FIG 6
ein Blockschaltbild einer zusätzlichen Signalverarbeitungsket- te zur Realisierung eines Scratch-Audio-Filters gemäß der Er- findung,
FIG 7
ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Gewinnung rhyth- musrelevanter Informationen und deren Auswertung zur nähe- rungsweisen Ermittlung von Tempo und Phase eines Musikdaten- stroms,
FIG 8
ein weiteres Blockschaltbild zur sukzessiven Korrektur von er- mitteltem Tempo und Phase und
FIG 9
einen Datenträger, der Audiodaten und Steuerdateien zur Repro- duktion von aus den Audiodaten gemäß der Erfindung erstellten Scratch-Effekten oder Gesamtwerken vereint.
Advantages and details of the invention will become apparent from the following description of advantageous embodiments and in conjunction with the figures. It shows in schematic representation:
FIG. 1
a time-space diagram of all play variants of a normal-speed reproduced track in parallel with each other as a parallel straight line of the slope 1,
FIG. 2
a detail section of the time-space diagram FIG. 1 to describe the geometric relationships of a full-stop-scratch effect,
FIG. 3
a section of a time-space diagram describing the geometric relationships of a back-and-for-scratch effect,
FIG. 4
various possible volume envelopes for realizing a Gater effect on a Back-and-For Scratch effect,
FIG. 5
1 is a block diagram of an interactive music player according to the invention with the possibility of engaging in a current play position;
FIG. 6
2 is a block diagram of an additional signal processing chain for realizing a scratch audio filter according to the invention;
FIG. 7
a block diagram to illustrate the acquisition of rhythm-relevant information and its evaluation for the approximate determination of tempo and phase of a music data stream,
FIG. 8
a further block diagram for the successive correction of the determined tempo and phase and
FIG. 9
a data carrier which combines audio data and control files for the reproduction of scratch effects or complete works created from the audio data according to the invention.

Zum Abspielen von vorproduzierter Musik werden herkömmlicherweise verschiedenartige Geräte für verschiedene Speichermedien wie Schallplatte, Compakt Disk oder Cassette verwendet. Diese Formate wurden nicht dafür entwickelt, in den Abspielprozess einzugreifen, um die Musik damit auf kreative Art zu bearbeiten. Diese Möglichkeit ist aber wünschenswert, und wird heutzutage trotz der gegebenen Einschränkungen von den genannten DJ's praktiziert. Dabei werden bevorzugt Vinyl-Schallplatten verwendet, weil man dort am leichtesten mit der Hand die Abspielgeschwindigkeit und - position beeinflussen kann.For playing pre-recorded music, various types of devices are conventionally used for various storage media such as vinyl, compact disk or cassette. These formats were not designed to intervene in the playback process to work with the music in a creative way. However, this possibility is desirable, and is practiced today despite the limitations imposed by the aforementioned DJ's. Vinyl records are preferred because they are the easiest way to influence the playback speed and position with your hand.

Heute werden aber überwiegend digitale Formate wie Audio CD und MP3 zum Speichern von Musik verwendet. Bei MP3 handelt es sich um ein Kompressionsverfahren für digitale Audiodaten nach dem MPEG-Standard (MPEG 1 Layer 3). Das Verfahren ist asymmetrisch, d.h. die Codierung ist sehr viel aufwendiger als die Decodierung. Ferner handelt es sich um ein verlustbehaftetes Verfahren. Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun den genannten kreativen Umgang mit Musik auf beliebigen digitalen Formaten durch einen geeigneten interaktiven Musik-Abspieler, der von den durch die vorangehend dargestellten erfindungsgemäßen Maßnahmen geschaffenen neuen Möglichkeiten Gebrauch macht.Today, however, digital formats such as Audio CD and MP3 are mostly used to store music. MP3 is a compression method for digital audio data according to the MPEG standard (MPEG 1 Layer 3). The method is asymmetric, i. the coding is much more complicated than the decoding. It is also a lossy process. The present invention now makes possible the aforementioned creative handling of music on any digital formats by a suitable interactive music player who makes use of the new possibilities created by the inventive measures described above.

Dabei besteht das prinzipielle Bedürfnis, möglichst viel hilfreiche Information in der grafischen Darstellung haben, um gezielt eingreifen zu können. Außerdem möchte man ergonomisch in den Abspielvorgang eingreifen können, auf vergleichbare Art mit dem von DJ's häufig praktizierten "Scratching" auf Vinylplattenspielern, wobei der Plattenteller während der Wiedergabe angehalten und vorwärts sowie rückwärts bewegt wird.There is a fundamental need to have as much helpful information as possible in the graphical representation in order to intervene in a targeted manner. In addition, one would like to be able to intervene ergonomically in the playback process, in a manner similar to DJ's often practiced "scratching" on vinyl record players, with the turntable paused during playback and moved forwards and backwards.

Um gezielt Eingreifen zu können, ist es wichtig, eine grafische Repräsentation der Musik zu haben, in der man die aktuelle Abspielposition erkennt und auch einen gewissen Zeitraum in der Zukunft und in der Vergangenheit erkennt. Dazu stellt man üblicherweise die Amplitudenhüllkurve der Klangwellenform über einen Zeitraum von mehreren Sekunden vor und nach der Abspielposition dar. Die Darstellung verschiebt sich in Echtzeit in der Geschwindigkeit, in der die Musik spielt.In order to be able to intervene, it is important to have a graphical representation of the music, in which one recognizes the current play position and also recognizes a certain period in the future and in the past. This is usually done by plotting the amplitude envelope of the sound waveform over a period of several seconds before and after the playhead position. The rendering shifts in real time at the rate at which the music plays.

Prinzipiell möchte man möglichst viel hilfreiche Information in der grafischen Darstellung haben, um gezielt eingreifen zu können. Außerdem möchte man möglichst ergonomisch in den Abspielvorgang eingreifen können, auf vergleichbare Art zum sogenannten "Scratching" auf Vinylplattenspielern. Der Begriff "Scratching" bezeichnet dabei das Anhalten und vorwärts oder rückwärts Bewegen des Plattentellers während der Wiedergabe.In principle, one would like to have as much helpful information as possible in the graphical representation in order to intervene in a targeted manner. In addition, one would like to be able to intervene as ergonomically as possible in the playback process, in a comparable way to the so-called "scratching" on vinyl record players. The term "scratching" refers to the stopping and moving the turntable forwards or backwards during playback.

Bei dem durch die Erfindung geschaffenen interaktiven Musik-Abspieler können nun musikalisch relevante Zeitpunkte, insbesondere die Taktschläge, mit der an späterer Stelle (FIG 7 und FIG 8) erläuterten Täkterkennungsfunktion aus dem Audiosignal extrahiert und als Markierungen in der grafischen Darstellung angezeigt werden, z.B. auf einem Display oder auf einem Bildschirm eines digitalen Computers, auf dem der Musik-Abspieler durch eine geeignete Programmierung realisiert ist.In the interactive music player created by the invention, musically relevant times, in particular the beats, can now be used with the later ( 7 and FIG. 8 ) extracted from the audio signal and displayed as markers in the graphical representation, for example on a display or on a screen of a digital computer on which the music player is realized by an appropriate programming.

Weiter ist ein Hardware-Steuerelement R1 vorgesehen, z.B. ein Knopf, insbesondere der Mausknopf, mit dem man zwischen zwei Betriebsarten umschaltet:

  1. a) Musik läuft frei, mit konstantem Tempo,
  2. b) Abspielposition und -geschwindigkeit wird vom Anwender direkt oder automatisch beeinflusst.
Furthermore, a hardware control element R1 is provided, eg a button, in particular the mouse button, with which one switches over between two operating modes:
  1. a) music is free, with a constant tempo,
  2. b) Playback position and speed are directly or automatically influenced by the user.

Der Modus a) entspricht einer Vinylplatte, die man nicht anfasst und deren Geschwindigkeit gleich der des Plattentellers ist. Der Modus b) hingegen entspricht einer Vinylplatte, die man mit der Hand anhält und hin- und herschiebt.The mode a) corresponds to a vinyl record that you do not touch and whose speed is equal to the turntable. The mode b), however, corresponds to a vinyl record, which one holds by hand and pushes back and forth.

In einer vorteilhaften Ausführungsform eines interaktiven Musik-Abspielers wird die Abspielgeschwindigkeit in Modus a) weiter beeinflusst durch die automatische Steuerung zur Synchronisierung des Takts der abgespielten Musik zu einem anderen Takt (vgl. FIG 7 und FIG 8). Der andere Takt kann synthetisch erzeugt oder von einer anderen gleichzeitig spielenden Musik gegeben sein.In an advantageous embodiment of an interactive music player, the playback speed in mode a) is further influenced by the automatic control for synchronizing the clock of the music being played to another clock (cf. 7 and FIG. 8 ). The other clock may be synthetically generated or given by another concurrently playing music.

Außerdem ist ein weiteres Hardware-Steuerelement R2 vorgesehen, mit dem man im Betriebsmodus b) quasi die Plattenposition bestimmt. Dies kann ein kontinuierlicher Regler, oder auch die Computermaus sein.In addition, a further hardware control element R2 is provided with which, in operating mode b), one determines the disk position as it were. This can be a continuous controller or the computer mouse.

Die Darstellung nach FIG 5 zeigt ein Blockschaltbild einer solchen Anordnung mit den im folgenden erläuterten Signalverarbeitungsmitteln, mit denen ein interaktiver Musik-Abspieler gemäß der Erfindung mit Eingriffsmöglichkeit in eine aktuelle Abspielposition geschaffen wird.The representation after FIG. 5 shows a block diagram of such an arrangement with the explained below signal processing means, with which an interactive music player according to the invention is created with possibility of intervention in a current play position.

Die mit diesem weiteren Steuerelement R2 vorgegebenen Positionsdaten haben üblicherweise eine begrenzte zeitliche Auflösung, d.h. es wird nur in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen eine Nachricht geschickt, die die aktuelle Position übermittelt. Die Abspielposition des gespeicherten Audiosignals soll sich aber gleichmäßig ändern, mit einer zeitlichen Auflösung, die der Audio-Abtastrate entspricht. Deshalb verwendet die Erfindung an dieser Stelle eine Glättungsfunktion, die aus dem mit dem Steuerelement R2 vorgegebenen stufigen Signal ein hochaufgelöstes, gleichmäßig sich änderndes Signal erzeugt.The position data given with this further control R2 usually has a limited temporal resolution, i. A message will be sent only at regular or irregular intervals to convey the current position. However, the play position of the stored audio signal should change smoothly, with a temporal resolution corresponding to the audio sample rate. Therefore, at this point, the invention uses a smoothing function which generates a high-resolution, uniformly changing signal from the step signal given by the control element R2.

Eine Methode hierzu besteht darin, mit jeder vorgegebenen Positionsnachricht eine Rampe mit konstanter Steigung auszulösen, die in einer vorgegebenen Zeit das geglättete Signal von seinem alten Wert auf den Wert der Positionsnachricht fährt. Eine weitere Möglichkeit ist, die stufige Wellenform in einen linearen digitalen Tiefpaß-Filter LP zu schicken, dessen Ausgang das gewünschte geglättete Signal darstellt. Dafür eignet sich besonders ein 2-Pol Resonanzfilter. Eine Kombination (Reihenschaltung) der beiden Glättungen ist auch möglich und vorteilhaft und ermöglicht folgende vorteilhafte Signalverarbeitungskette:

  • vorgegebenes Stufensignal -> Rampenglättung -> Tiefpassfilter -> exakte Abspielposition
oder
vorgegebenes Stufensignal -> Tiefpassfilter -> Rampenglättung -> exakte AbspielpositionOne method for doing this is to trigger a ramp with a constant slope with each given position message, which moves the smoothed signal from its old value to the value of the position message in a predetermined time. Another possibility is to send the stepped waveform into a linear digital low-pass filter LP whose output represents the desired smoothed signal. For this purpose, a 2-pole resonance filter is particularly suitable. A combination (series connection) of the two smoothings is also possible and advantageous and allows the following advantageous signal processing chain:
  • preset step signal -> ramp smoothing -> lowpass filter -> exact playback position
or
preset step signal -> low pass filter -> ramp smoothing -> exact playback position

Das Blockschaltbild nach FIG 5 veranschaulicht die an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel in Form einer Prinzipskizze. Das Steuerelement R1 (hier ein Taster) dient zum Wechsel der Betriebsmodi a) und b), indem dieser einen Schalter SW1 triggert. Der Regler R2 (hier ein kontinuierlicher Schieberegler) liefert die Positionsinformation mit zeitlich begrenzter Auflösung. Diese dient einem Tiefpaß-Filter LP zur Glättung als Eingangssignal. Das geglättete Positionssignal wird nun differenziert (DIFF) und liefert die Abspielgeschwindigkeit. Der Schalter SW1 wird mit diesem Signal an einem ersten Eingang IN1 angesteuert (Modus b). Der andere Eingang IN2 wird mit einem Tempowert A, der wie in FIG 7 und FIG 8 beschrieben ermittelt werden kann, beaufschlagt (Modus a). Über das Steuerelement R1 erfolgt der Wechsel zwischen den Eingangssignalen.The block diagram after FIG. 5 illustrates the in an advantageous embodiment in the form of a schematic diagram. The control element R1 (here a button) serves to change the operating modes a) and b) by triggering a switch SW1. The controller R2 (here a continuous slider) supplies the position information with temporally limited resolution. This serves as a low-pass filter LP for smoothing as an input signal. The smoothed position signal is now differentiated (DIFF) and provides the playback speed. The switch SW1 is driven with this signal at a first input IN1 (mode b). The other input is IN2 with a tempo value A, as in 7 and FIG. 8 described can be determined, applied (mode a). The control element R1 is used to change between the input signals.

Außerdem können über ein drittes Steuerelement (nicht gezeigt) die im vorangehenden beschriebenen Steuerinformationen zur automatischen Manipulation von Abspielposition und/oder Abspielrichtung und/oder Abspielgeschwindigkeit vorgegeben werden. Ein weiteres Steuerelement dient dann zum Auslösen der mit dem dritten Steuerelement vorgegebenen automatischen Manipulation der Abspielposition und/oder Abspielrichtung und/oder Abspielgeschwindigkeit.In addition, via a third control element (not shown), the control information described above for the automatic manipulation of playback position and / or playback direction and / or playback speed can be specified. Another control is then used to trigger the predetermined with the third control automatic manipulation of the playback position and / or playback direction and / or playback speed.

Wenn man vom einen in den anderen Modus wechselt (entspricht dem Festhalten und Loslassen des Plattentellers), darf die Position nicht springen. Aus diesem Grund übernimmt der vorgeschlagene interaktive Musik-Abspieler die im vorhergehenden Modus erreichte Position als Ausgangsposition im neuen Modus. Ebenso soll die Abspielgeschwindigkeit (1. Ableitung der Position) sich nicht Sprunghaft ändern. Deswegen übernimmt man auch die aktuelle Geschwindigkeit und führt sie durch eine Glättungsfunktion, wie oben beschrieben, zu der Geschwindigkeit, die dem neuen Modus entspricht. Nach FIG 5 erfolgt dies durch einen Slew Limiter SL, der eine Rampe mit konstanter Steigung auslöst, die in einer vorgegebenen Zeit das Signal von seinem alten Wert auf den neuen Wert fährt. Dieses positions- bzw. geschwindigkeitsabhängige Signal steuert dann die eigentliche Abspieleinheit PLAY zur Wiedergabe des Audiotracks an, indem es die Abspielgeschwindigkeit beeinflusst.When changing from one to the other mode (equivalent to holding and releasing the turntable), the position must not jump. For this reason, the proposed interactive music player assumes the position reached in the previous mode as the home position in the new mode. Likewise, the playback speed (1st derivative of the position) should not change rapidly. Therefore, you also take the current speed and guide you through a smoothing function, as described above, to the speed that corresponds to the new mode. To FIG. 5 This is done by a Slew Limiter SL, which triggers a ramp with a constant slope, which moves the signal from its old value to the new value in a given time. This position or speed-dependent signal then controls the actual PLAY playback unit for playback of the audio track by influencing the playback speed.

Die komplizierten Bewegungsabläufe, bei denen die Schallplatte und der Crossfader in ganz präziser, dem Tempo angepasster Weise zusammenwirken müssen, sind nun dank der in FIG 5 gezeigten Anordnung mit den entsprechenden Steuerelementen und eines an späterer Stelle näher beschriebenen Meta-File Formats automatisierbar. Durch eine Reihe von Voreinstellungen kann die Länge und Art des Scratches ausgewählt werden. Der tatsächliche Ablauf des Scratches wird durch das erfindungsgemäße Verfahren tempogenau gesteuert. Dabei werden die Bewegungsabläufe entweder zuvor bei einem echten Scratch aufgezeichnet oder sie werden in einem graphischen Editor "auf dem Reissbrett" entworfen.The complicated movements, in which the record and the crossfader have to work together in a very precise, tempo - adapted way, are now thanks to the FIG. 5 shown arrangement with the corresponding controls and a later described in more detail meta-file format automated. Through a series of presets the length and type of scratches can be selected. The actual sequence of the scratches is controlled in a tempo-accurate manner by the method according to the invention. The movements are either recorded beforehand in a real scratch or they are designed in a graphic editor "on the drawing board".

Das automatisierte Scratch Modul bedient sich nun des vorangehend anhand von FIG 5 beschriebenen sogenannten Scratch-Algorithmus.The automated scratch module now uses the above based on FIG. 5 described so-called scratch algorithm.

Das voranstehend dargestellte Verfahren bedarf lediglich eines Parameters, nämlich der Position der Hand mit welcher die virtuelle Schallplatte bewegt wird (vgl. entsprechendes Steuerelement), und errechnet daraus mittels zweier Glättungsverfahren die aktuelle Abspielposition im Audio-Sample. Die Verwendung dieser Glättungsverfahren ist nicht von theoretischer Notwendigkeit sondern von technischer. Ohne seiner Verwendung wäre es für die unverfremdete Wiedergabe notwendig, die Berechnung der aktuellen Abspielposition in der Audio-Rate (44kHz) durchzuführen, was ein entscheidenden Mehrbedarf an Rechenleistung erfordern würde. Dank des Algorithmus kann die Abspielposition in sehr viel niedrigerer Rate berechnet werden (z.B. 344 Hz).The method described above requires only one parameter, namely the position of the hand with which the virtual record moves becomes (see appropriate control), and calculates therefrom by means of two smoothing procedures the current play position in the audio sample. The use of these smoothing methods is not of theoretical necessity but of technical. Without its use, it would be necessary for the unaltered playback to perform the calculation of the current playhead position in the audio rate (44kHz), which would require a significant increase in computational power. Thanks to the algorithm, the playback position can be calculated at a much lower rate (eg 344 Hz).

Im folgenden wird anhand der zwei einfachsten Scratch-Automationen erläutert, wie das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Erzeugung von Scratch-Effekten funktioniert. Das gleich Verfahren kann aber auch auf viel komplexere Scratch-Abfolgen angewendet werden.In the following, it will be explained with reference to the two simplest scratch automations how the inventive method for automatically generating scratch effects works. The same procedure can also be applied to much more complex scratch sequences.

FULL STOPFULL STOP

Bei diesem Scratch handelt es sich um einen Effekt, bei dem die Schallplatte (entweder durch die Hand oder durch Bedienung der Stop-Taste des Plattenspielers) zum Stillstand gebracht wird. Nach einer gewissen Zeit wird die Schallplatte wieder losgelassen, bzw. der Motor wieder eingeschaltet. Nachdem die Schallplatte wieder auf ihre ursprüngliche Umdrehungsgeschwindigkeit gekommen ist, muss sie sich wieder im Takt zu dem "weitergedachten" Takt vor dem Scratch bzw. wieder im Takt zu einem zweiten, während des Full-Stops unangetasteten, Referenz-Takt befinden.This scratch is an effect that stops the record (either by hand or by turning on the record player's Stop button). After a certain time, the record will be released, or the engine will be switched on again. After the record has returned to its original rotational speed, it must again be in time with the "well-thought-out" measure before the scratch or again in time with a second, untouched during the full-stop, reference clock.

Zur Berechnung der Abbrems-, Stillstand- und Beschleunigungsphasen wurden folgende vereinfachende Annahmen gemacht. (Es sind jedoch auch komplexere Verläufe des Scratches ohne Aufwand zu berechnen):

  • sowohl Abbremsen als auch Beschleunigen erfolgen linear, d.h. mit konstanter Beschleunigung.
  • Abbremsen und Beschleunigen erfolgen mit derselben Beschleunigung jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen.
The following simplifying assumptions were made to calculate the deceleration, standstill and acceleration phases. (However, it is also possible to calculate more complex traces of the scratch without any effort):
  • Both deceleration and acceleration take place linearly, ie with constant acceleration.
  • Deceleration and acceleration take place with the same acceleration but with the opposite sign.

Die Darstellung gemäß FIG 1 zeigt ein Zeit-Raum-Diagramm aller zueinander synchronen bzw. sich miteinander im Takt befindlichen Abspiel-Varianten eines mit Normalgeschwindigkeit wiedergegebenen Tracks. Die Dauer einer Viertelnote eines gegenwärtigen Tracks ist dabei mit beat bezeichnet.The representation according to FIG. 1 shows a time-space diagram of all mutually synchronous or in time with each other play variants of a normal speed reproduced track. The duration of a quarter note of a current track is called beat.

Stellt man alle sich miteinander im Takt (beat) befindlichen Abspiel-Varianten eines mit Normalgeschwindigkeit wiedergegebenen Tracks als parallele Geraden der Steigung 1 in einem Zeit-Raum-Diagramm dar (X-Achsc: Zeit t in [ms], Y-Achse Sample-Position SAMPLE in [ms]), so kann ein FULL STOP Scratch als Verbindungskurve (gestrichelte Linie) zwischen zwei der parallel gelegenen Abspiel-Geraden dargestellt werden. Der lineare Geschwindigkeitsübergang zwischen den Bewegungsphasen und der Stillstandsphase des Scratches stellt sich im Zeit-Raum-Diagramm als Parabel-Segment dar (lineare Geschwindigkeitsänderung = quadratische Positionsveränderung).If you set all the beat variants of a normal speed track to each other as parallel Straight line of slope 1 in a time-space diagram (X-Axisc: time t in [ms], Y-axis sample position SAMPLE in [ms]), then a FULL STOP Scratch as connection curve (dashed line) between two of the parallel play lines are displayed. The linear velocity transition between the motion phases and the standstill phase of the scratch is represented in the time-space diagram as a parabola segment (linear velocity change = quadratic position change).

Einige geometrische Überlegungen anhand der in FIG 1 gezeigten Darstellung ermöglichen nun die Dauer der verschiedenen Phasen (Abbremsen, Stillstand, Beschleunigen) so zu berechnen, dass nach Vollendung des Scratches die Abspielposition auf einer zur Ursprungs-Geraden parallelen und um ein ganzes Vielfaches einer Viertelnote (beat) versetzten Geraden zu liegen kommt, was das graphische Äquivalent zur oben aufgestellten Forderung nach taktgetreuer Wiederaufnahme der Bewegung darstellt. Dazu zeigt die FIG 2 einen Ausschnitt von FIG 1, an dem sich die folgenden mathematischen Überlegungen nachvollziehen lassen.Some geometric considerations based on the in FIG. 1 The representation shown now makes it possible to calculate the duration of the various phases (deceleration, standstill, acceleration) in such a way that, after the scratches have been completed, the playback position comes to lie on a straight line parallel to the original straight line and displaced by a whole multiple of a quarter note (beat). which is the graphic equivalent to the above demand for a timely resumption of movement. This shows the FIG. 2 a section of FIG. 1 , in which the following mathematical considerations can be understood.

Sei die Dauer des Abbrems- und Beschleunigungsvorgangs ,ab', v die Geschwindigkeit, x die mit der Zeit t korrelierte Abspielposition und die Dauer einer Viertelnote des gegenwärtigen Tracks beat, dann berechnet sich die Dauer der einzuhaltenden Stillstandsphase c folgendermaßen: c = beat - ab .

Figure imgb0001
Let the duration of the deceleration and acceleration process 'ab', v the velocity, x the playback position correlated with the time t and the duration of a quarter note of the current track beat, then calculate the duration of the standstill phase c to be met as follows: c = beat - from ,
Figure imgb0001

Die Gesamtdauer T des Scratches beträgt T = beat + ab

Figure imgb0002

und besteht also aus 3 Phasen: Abbremsen von v=1 auf v=0: Dauer: ab Stillstand: Dauer: beat-ab Beschleunigen von v=0 auf v=1: Dauer: ab (für ab<= beat)The total duration T of the scratch is T = beat + from
Figure imgb0002

and thus consists of 3 phases: Decelerating from v = 1 to v = 0: Duration: from standstill: Duration: beat-off Speed up from v = 0 to v = 1: Duration: from (for ab <= beat)

Daraus ergibt sich, dass zunächst mit normaler Geschwindigkeit v=1 verfahren wird, ehe dann ein lineares Abbremsen f(x) = - ½ x2 erfolgt, was die Zeit ,ab' dauert. Für die Dauer ,beat-ab' besteht Stillstand v=0, ehe ein lineares Beschleunigen f(x) = ½ x2 erfolgt, was wiederum die Zeit ,ab' dauert. Danach wird wieder mit Normalgeschwindigkeit V=1 verfahren.From this it follows that at first normal speed v = 1 is used, before a linear deceleration f (x) = - ½ x 2 takes place, which takes the time 'off'. For the duration 'beat-down', standstill v = 0, before a linear acceleration takes place f (x) = ½ x 2 , which in turn takes the time 'off'. Thereafter, the procedure is repeated at normal speed V = 1.

Die Dauer ,ab' für das Abbremsen und das Beschleunigen wurde bewusst variabel gehalten, da man durch die Veränderung dieses Parameter entscheidend in den "Sound" (die Qualität) des Scratches eingreifen kann (siehe Voreinstellungen).The duration 'from' for the deceleration and the acceleration was deliberately kept variable, because by changing this parameter you can intervene decisively in the "sound" (the quality) of the scratches (see default settings).

Wird die Stillstandsphase c um Vielfache von beat verlängert, kann man takt-synchrone Full-Stop-Scratches einer beliebigen Länge erzeugen.If the standstill phase c is extended by a multiple of beat, you can generate clock-synchronous full-stop scratches of any length.

BACK AND FORBACK AND FOR

Bei diesem Scratch geht es darum, die virtuelle Schallplatte an einer Stelle tempo-synchron vorwärts und rückwärts zu bewegen und nach Beendigung des Scratches wieder im Takt mit dem Ursprungs- bzw. Referenz-Takt zu sein. Man kann sich wieder des gleichen Zeit-Raum-Diagramms aus FIG 1 bedienen und diesen Scratch in seiner einfachsten Form
Geschwindigkeit = +/- 1 ; Frequenz = 1/beat,
wie in der Darstellung gemäß FIG 3 darstellen, die an FIG 2 angelehnt ist. Natürlich sind auf diese Weise auch viel komplexere Bewegungsabläufe berechenbar.
The purpose of this scratch is to move the virtual record forward and backward in one tempo-sync mode and to be back in time with the original or reference clock when the scratches are finished. You can look back at the same time-space diagram FIG. 1 use and scratch this in its simplest form
Speed = +/- 1; Frequency = 1 / beat,
as shown in the illustration FIG. 3 represent that on FIG. 2 is ajar. Of course, much more complex motion sequences can be calculated in this way.

Die Abbremsung von v=+1 auf v=-1 und umgekehrt bedarf nun der doppelten Dauer = 2*ab. Mit geometrischen Überlegungen kann die Dauer der RückwärtsLauf-Phase "rü" und der darauffolgenden Vorwärtslaufphase "vo" wie anhand von FIG 3 nachvollziehbar ermittelt werden: ru = vo = 1 / * beat - 2 ab

Figure imgb0003
The deceleration from v = + 1 to v = -1 and vice versa now requires twice the duration = 2 * ab. With geometrical considerations, the duration of the reverse run phase "rü" and the subsequent forward run phase "vo" can be determined as from FIG. 3 be traceable determined: ru = vo = 1 / * beat - 2 from
Figure imgb0003

Die Gesamtdauer des Scratches beträgt diesmal genau T=beat und besteht aus 4 Phasen: Abbremsen vom v=1 auf v=-1: Dauer: 2ab Rückwärtslauf: Dauer: 1/2*beat - 2ab Beschleunigen von v=-1 auf v=1: Dauer: 2ab Vorwärtslauf: Dauer: 1/2*beat - 2ab The total duration of the scratches this time is exactly T = beat and consists of 4 phases: Decelerating from v = 1 to v = -1: Duration: 2ab Reverse run: Duration: 1/2 * beat - 2ab Speed up from v = -1 to v = 1: Duration: 2ab Forward: Duration: 1/2 * beat - 2ab

Dieser Scratch kann beliebig oft wiederholt werden und kehrt immer wieder an die Start-Abspielposition zurück, die virtuelle Schallplatte bewegt sich im Ganzen nicht weiter. Das bedeutet also mit jeder Iteration eine Verschiebung um p=-beat gegenüber dem Referenztakt.This scratch can be repeated any number of times and returns again and again to the start play position that moves the virtual record on the whole, not further. With every iteration, this means a shift by p = -beat compared to the reference clock.

Auch in diesem Scratch bleibt die Dauer des Abbrems- und Beschleunigungsvorgangs "ab" variabel, da durch die Veränderung von a die Charakteristik des Scratches stark verändert werden kann.Also in this scratch, the duration of the deceleration and acceleration process remains "down" variable, since the change of a, the characteristics of the scratch can be greatly changed.

GATERGATER

Zusätzlich zur eigentlichen Manipulation der originalen Wiedergabegeschwindigkeit erhält ein Scratch seine Vielfältigkeit durch zusätzliches rhythmisches Hervorheben gewisser Passagen des Bewegungsablaufes mittels Lautstärke oder EQ/Filter-(Klangcharakteristik) Manipulationen. So kann beispielsweise bei einem BACK AND FOR Scratch immer nur die Rückwärtsphase hörbar gemacht werden und die Vorwärtsphase ausgeblendet werden.In addition to the actual manipulation of the original playback speed, a scratch receives its diversity through additional rhythmic highlighting of certain passages of the motion sequence by means of volume or EQ / Filter (sound characteristic) manipulations. For example, in a BACK AND FOR Scratch only the reverse phase can be made audible and the forward phase can be hidden.

Auch dieser Vorgang wurde in vorliegendem Verfahren automatisiert, indem die aus dem Audiomaterial extrahierte Tempo-Information (vgl. dazu FIG 7 und FIG 8) dazu genutzt wird, diese Parameter rhythmisch zu steuern.This process has also been automated in the present process by the tempo information extracted from the audio material (cf. 7 and FIG. 8 ) is used to rhythmically control these parameters.

Hier soll auch wieder nur beispielhaft illustriert werden, wie anhand von drei Parametern

  • RATE (Frequenz des Gate-Vorgangs),
  • SHAPE (Verhältnis von "An"- zu "Aus"-Phase) und
  • OFFSET (Phasen-Verschiebung, relativ zum Referenztakt)
eine große Vielfalt an Effekt-Variationen möglich ist. Diese 3 Parameter können anstatt nur auf die Lautstärke des Scratches zu wirken, natürlich auch auf EQs/Filter oder jeden anderen Audio-Effekt, wie Hall, Delay und ähnliches angewendet werden.Here, too, will be illustrated by way of example only, as based on three parameters
  • RATE (frequency of gate operation),
  • SHAPE (ratio of "on" to "off" phase) and
  • OFFSET (phase shift, relative to the reference clock)
a wide variety of effect variations is possible. These 3 parameters can be applied to EQs / filters or any other audio effect such as reverb, delay and the like, instead of just affecting the volume of the scratches.

Der Gater selbst exisitert bereits in vielen Effekt-Geräten. Jedoch die Kombination mit einem tempo-synchronen Scratch-Algorithmus zur Erzeugung vollautomatischer Scratch-Abläufe, zu denen zwingend auch Lautstärke-Verläufe gehören, wird in diesem Verfahren erstmalig verwendet.The Gater himself already exits in many effect devices. However, the combination with a tempo-synchronous Scratch algorithm for the generation of fully automatic Scratch processes, to which necessarily also volume gradients belong, is used for the first time in this procedure.

In FIG 4 ist ein einfacher 3-fach BACK AND FOR Scratch
dargestellt. Darunter verschiedene Lautstärke-Hüllkurven, die sich aus den jeweils daneben stehenden Gate-Parametern ergeben. Dargestellt ist dann auch die resultierende Wiedergabe-Kurve, um zu veranschaulichen, wie unterschiedlich das Endergebnis durch die Anwendung verschiedener Gate-Parameter werden kann. Wird jetzt noch der BACK AND FOR Scratch in seiner Frequenz und dem Beschleunigungsparameter "ab" variiert (in der Zeichnung nicht mehr dargestellt), ergeben sich extrem viele KombinationsMöglichkeiten.
In FIG. 4 is a simple 3-fold BACK AND FOR Scratch
shown. Including different volume envelopes, which result from the adjacent gate parameters. Also shown is the resulting rendering curve to illustrate how different the end result can be through the application of different gate parameters. If the BACK AND FOR Scratch is now varied in its frequency and the acceleration parameter "down" (not shown in the drawing), there are an extremely large number of possible combinations.

Der erste Verlauf unterhalb der Ausgangsform (3-fach BACK AND FOR Scratch) betont nur jeweils die zweite Hälfte der Wiedergabebewegung, während er deren erste Hälfte jeweils eliminiert. Die Gater-Werte für diesen Verlauf sind:

  • RATE = 1/4
  • SHAPE = 0
  • OFFSET = 0
The first trace below the original shape (3-fold BACK AND FOR Scratch) emphasizes only the second half of the playback movement, while eliminating the first half of each. The Gater values for this history are:
  • RATE = 1/4
  • SHAPE = 0
  • OFFSET = 0

Der Verlauf der Lautstärke-Hüllkurve ist dabei jeweils durchgehend gezeichnet, während die damit selektierten Bereiche der Wiedergabebewegung jeweils gestrichelt dargestellt sind.The course of the volume envelope is in each case continuously drawn, while the thus selected areas of the playback movement are each shown in dashed lines.

Beim darunter liegenden Verlauf werden nur die Rückwärtsbewegungen der Wiedergabebewegung selektiert mit den Gater-Parametern:

  • RATE = 1/4
  • SHAPE = - 1/2
  • OFFSET = 0,4
In the course below, only the backward movements of the playback movement are selected with the Gater parameters:
  • RATE = 1/4
  • SHAPE = - 1/2
  • OFFSET = 0.4

Der darunter liegende Verlauf ist eine weitere Variante bei welcher jeweils derobere und untere Umkehrpunkt der Wiedergabebewegungausgewählt wird durch:

  • RATE = 1/8
  • SHAPE = - 1/2
  • OFFSET = 0,2
The underlying course is another variant in which the upper and lower reversal points of the playback movement are respectively selected by:
  • RATE = 1/8
  • SHAPE = - 1/2
  • OFFSET = 0.2

In einem weiteren Betriebsmodus des Scratch-Automatismus ist es vorstellbar, auch die Auswahl des Audio-Samples, mit welchem des Scratch vollzogen wird, zu optimieren und damit benutzer-unabhängig zu machen. In diesem Modus würde der Tastendruck zwar das Verfahren starten, dieses aber erst. vollzogen, wenn im Audiomaterial ein geeignetes Bcat-Event gefunden wird, welches sich für die Durchführung des gewählten Scratches besonders gut eignet.In another operating mode of the scratch automatism, it is conceivable to also optimize the selection of the audio sample with which the scratch is performed and thus make it user-independent. In this mode, pressing the button would start the procedure, but this only. completed, if in the audio material a suitable Bcat event is found, which is particularly suitable for the execution of the selected Scratches.

"SCRATCH-SYNTHESIZER""SCRATCH SYNTHESIZER"

Alles bisher Beschriebene behandelt das Verfahren mit welchem ein beliebiger Ausschnitt aus einem Audiomaterial modifiziertEverything described so far treats the procedure with which any section of an audio material is modified

Wiedergegeben werden kann (im Falle von rhythmischem Material auch tempo-synchron) - Da nun aber das Ergebnis (der Sound) eines Scratches unmittelbar mit dem ausgewählten Audiomaterial zusammenhängt, ist die sich ergebende Klangvielfalt prinzipiell so groß, wie das verwendete Audio-Material selbst. Da das Verfahren parametrisiert ist, lässt es sich sogar als neues Klang-Synthese-Verfahren bezeichnen.Can be played back (in the case of rhythmic material synonymous tempo-sync) - Since now, however, the result (the sound) of a Scratches directly related to the selected audio material, the resulting sound diversity is in principle as large as the audio material used itself. Since the process is parameterized, it can even be described as a new sound-synthesis process.

Beim "Scratching" mit Vinyl-Platten, also dem Abspielen mit sich stark und schnell ändernder Geschwindigkeit, ändert sich die Tonwellenform auf charakteristische Art, aufgrund der Eigenheiten des Aufzeichnungsverfahrens, das standardmäßig für Schallplatten verwendet wird. Beim Erstellen des Press-Masters für die Schallplatte im Aufnahmestudio durchläuft das Tonsignal ein Pre-Emphase-Filter (Vorverzerrungs-Filter) nach RIAA-Norm, der die Höhen anhebt (sogenannte "Schneidekennlinie"). In jeder Anlage, die zum Abspielen von Schallplatten verwendet wird, befindet sich ein entsprechendes De-Emphase-Filter (Rückentzerrungs-Filter), das die Wirkung umkehrt, so dass man näherungsweise das ursprüngliche Signal erhält.When "scratching" vinyl records, which means playing at a fast and rapidly changing speed, the tone waveform changes in a characteristic way, due to the peculiarities of the recording method used by default for records. When creating the press master for the record in the recording studio, the sound signal goes through a RIAA standard pre-emphasis (pre-emphasis) filter that raises the treble (so-called "cutting line"). In each system used to play records, there is a corresponding de-emphasis filter (back-equalizing filter) that reverses the effect to approximate the original signal.

Wenn nun aber die Abspielgeschwindigkeit nicht mehr dieselbe ist, wie bei der Aufnahme, was u.a. beim "Scratching" auftritt, so werden alle Frequenzanteile des Signals auf der Schallplatte entsprechend verschoben und deswegen vom De-Emphase-Filter unterschiedlich bedämpft. Dadurch ergibt sich ein charakteristischer Klang.But if the playback speed is no longer the same as when recording, what u.a. occurs during "scratching", all frequency components of the signal are shifted accordingly on the record and therefore damped differently by the de-emphasis filter. This results in a characteristic sound.

Um beim Abspielen mit sich stark und schnell ändernder Geschwindigkeit eine möglichst authentische Wiedergabe ähnlich dem "Scratchen" mit einem Vinyl-Plattenspieler zu erreichen, verwendet eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des interaktiven Musik-Abspielers nach der Erfindung für ein Audiosignal ein Scratch-Audio-Filter, wobei das Audiosignal einer Pre-Emphase-Filterung (Vorverzerrung) unterzogen und in einem Pufferspeicher abgelegt wird, aus dem es in Abhängigkeit von der jeweiligen Abspielgeschwindigkeit mit variablem Tempo auslesbar ist, um anschließend einer De-Emphase-Filterung (Rückentzerrung) unterzogen und wiedergegeben zu werden.In order to achieve the most authentic reproduction possible when playing with fast and rapidly changing speed, similar to "scratching" with a vinyl turntable, another advantageous embodiment of the interactive music player according to the invention uses a scratch audio filter for an audio signal. wherein the audio signal is subjected to pre-emphasis filtering (pre-emphasis) and stored in a buffer from which it can be read at variable tempo depending on the respective playing speed, then subjected to de-emphasis filtering and reproduced become.

In dieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen interaktiven Musik-Abspielers nach der Erfindung mit einem Aufbau entsprechend FIG 5 ist daher ein Scratch-Audio-Filter zur Simulation des beschriebenen charakteristischen Effekts vorgesehen. Dazu wird, insbesondere für eine digitale Simulation dieses Vorgangs, das Audiosignal innerhalb der Abspieleinheit PLAY aus FIG 5 einer weiteren Signalverarbeitung unterzogen, wie diese in FIG 6 dargestellt ist. Dazu wird das Audiosignal, nachdem die digitalen Audiodaten des wiederzugebenden Musikstücks von einem Medium D bzw. Tonträger (z.B. CD oder MP3) gelesen und (vor allem im Fall des MP3-Formats) dekodiert DEC wurde, einer entsprechenden Pre-Emphase-Filterung PEF unterzogen. Das so vorgefilterte Signal wird dann in einem Pufferspeicher B abgelegt, aus dem es in einer weiteren Verarbeitungseinheit R je nach Betriebsmodus a) oder b), wie in FIG 5 beschrieben, entsprechend dem Ausgangssignal von SL mit variierender Geschwindigkeit ausgelesen wird. Das ausgelesene Signal wird dann mit einem De-Emphase-Filter DEF behandelt und dann wiedergegeben (AUDIO_OUT).In this advantageous embodiment of the inventive interactive music player according to the invention with a structure accordingly FIG. 5 Therefore, a scratch audio filter is provided for simulating the described characteristic effect. For this purpose, in particular for a digital simulation of this process, the audio signal within the playback unit PLAY FIG. 5 subjected to another signal processing, like this in FIG. 6 is shown. For this purpose, after the digital audio data of the music piece to be played has been read from a medium D or sound carrier (eg CD or MP3) and DEC decoded (especially in the case of the MP3 format), the audio signal is subjected to a corresponding pre-emphasis filtering PEF , The signal prefiltered in this way is then stored in a buffer memory B, from which it is stored in a further processing unit R depending on the operating mode a) or b), as in FIG. 5 is read out according to the output signal of SL with varying speed. The read out signal is then treated with a de-emphasis filter DEF and then reproduced (AUDIO_OUT).

Für das Pre- und De-Emphase Filter PEF und DEF, die den gleichen Frequenzgang wie in der RIAA-Norm festgelegt haben sollten, verwendet man günstigerweise jeweils ein digitales IIR-Filter 2.Ordnung, d.h. mit zwei günstig gewählten Polstellen und zwei günstig gewählten Nullstellen. Wenn die Polstellen des einen Filters gleich den Nullstellen des anderen Filters sind, heben sich, wie gewünscht, die beiden Filter in ihrer Wirkung genau auf, wenn das Audiosignal mit Originalgeschwindigkeit abgespielt wird. In allen anderen Fallen erzeugen die genannten Filter den charakteristischen Toneffekt beim "Scratching". Selbstverständlich kann das beschriebene Scratch-Audio-Filter auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen Arten von Musik-Abspielgeräten mit "Scratching"-Funktion eingesetzt werden.For the pre- and de-emphasis filters PEF and DEF, which should have the same frequency response as defined in the RIAA standard, it is convenient to use a second-order digital IIR filter, i. with two favorably chosen poles and two favorably chosen zeros. If the poles of one filter are equal to the zeroes of the other filter, the two filters cancel each other out exactly as desired when the audio signal is played back at the original speed. In all other cases, the filters mentioned generate the characteristic sound effect during "scratching". Of course, the described scratch audio filter can also be used in conjunction with any other type of music players with "scratching" function.

Als Informationen aus dem Audiomaterial wird das Tempo des Tracks benötigt, um die Größe der Variablen "beat", sowie die "Taktung" des Gates bestimmen zu können. Hierfür wird beispielsweise das im folgenden beschriebene Tempo-Ermittlungs-Verfahren für Audio-Tracks verwendet.The information from the audio material requires the tempo of the track to determine the size of the "beat" variable as well as the "timing" of the gate. For example, the following is used for the audio track tempo determination method described below.

In diesem Zusammenhang stellt sich das technische Problem der Tempo- und Phasenangleichung zweier Musikstücke bzw. Audiotracks in Echtzeit. Dabei wäre es wünschenswert, wenn eine Möglichkeit zur automatischen Tempo- und Phasenangleichung zweier Musikstücke bzw. Audiotracks in Echtzoit zur Verfügung stünde, um den DJ von diesem technischen Aspekt des Mixens zu befreien, bzw, einen Mix automatisch oder halbautomatisch, ohne die Hilfe eines versiorten DJ's erstellen zu können.In this context, the technical problem of tempo and phase alignment of two pieces of music or audio tracks in real time. It would be desirable if a possibility for automatic tempo and phase equalization of two pieces of music or audio tracks in Echtzoit would be available to free the DJ of this technical aspect of mixing, or a mix automatically or semi-automatically, without the help of a senior Create DJ's.

Bisher wurde dieses Problem nur in Teilaspekten gelöst. So gibt es Software-Player für das Format MP3 (ein Standardformat für komprimierte digitale Audiodaten), die reine Echtzeit-Tempoerkennung und -anpassung realisieren. Die Erkennung der Phase muss jedoch weiterhin durch das Gehör und die Anpassung des DJ manuell erfolgen. Dadurch wird ein beträchtliches Maß an Aufmerksamkeit des DJ in Anspruch genommen, was andernfalls für künstlerische Aspekte wie Musikzusammenstellung etc. zur Verfügung stünde.So far, this problem has been solved only in part aspects. There are MP3 format software players (a standard format for compressed digital audio data) that realize pure real-time tempo recognition and adaptation. The detection of the phase must, however, continue to be done manually by hearing and adjusting the DJ. This requires a considerable amount of DJ attention, which would otherwise be available for artistic aspects such as music composition, etc.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung einer Möglichkeit zur automatischen Tempo- und Phasenangleichung zweier Musikstücke bzw. Audiotracks in Echtzeit mit möglichst hoher Genauigkeit.An object of the present invention is thus to provide a possibility for automatic tempo and phase equalization of two pieces of music or audio tracks in real time with the highest possible accuracy.

Eine wesentliche zu überwindende technische Hürde stellt dabei die Genauigkeit einer Tempo- und Phasen-Messung dar, welche mit der für diese Messung zur Verfügung stehenden Zeit sinkt. Das Problem stellt sich somit vorrangig für eine Ermittlung des Tempos und der Phase in Echtzeit, wie es u.a. beim Live-Mixen der Fall ist.An essential technical hurdle to overcome is the accuracy of a tempo and phase measurement, which decreases with the time available for this measurement. The problem is thus primarily for a determination of the tempo and the phase in real time, as it u.a. when live mixing is the case.

Im folgenden soll eine mögliche Realisierung der näherungsweisen Tempo-und Phasenerkennung sowie Tempo- und Phasenanpassung gemäß der Erfindung dargestellt werden.In the following, a possible realization of the approximate tempo and phase detection as well as tempo and phase adaptation according to the invention will be illustrated.

Erster Schritt der Prozedur ist eine erste, näherungsweise Ermittlung des Tempos des Musikstückes. Dies erfolgt durch eine statistische Auswertung der zeitlichen Abstände der sog. Beat-Ereignisse. Eine Möglichkeit zur Gewinnung rhythmusrelevanter Ereignisse aus dem Audiomaterial erfolgt durch schmale Bandpassfilterung des Audiosignals in verschiedenen Frequenzbereichen. Um das Tempo in Echtzeit zu ermitteln, werden für die folgenden Berechnungen jeweils nur die Beatereignisse der letzten Sekunden verwendet. Dabei entsprechen 8 bis 16 Ereignisse in etwa 4 bis 8 Sekunden.The first step of the procedure is a first, approximate determination of the tempo of the piece of music. This is done by a statistical evaluation of the time intervals of the so-called beat events. One possibility for obtaining rhythm-relevant events from the audio material is by narrow bandpass filtering of the audio signal in different frequency ranges. In order to determine the tempo in real time, only the beat events of the last seconds are used for the following calculations. There are 8 to 16 events in about 4 to 8 seconds.

Aufgrund der quantisierten Struktur von Musik (16tel Noten Raster) können nicht nur Viertelnoten Beat-Intervalle zur Tempoberechnung herangezogen werden. Auch andere Intervalle (16tel, 8tel, ½ und ganze Noten) können durch Oktavierung (z.B. durch Multiplizieren ihrer Frequenz mit 2er Potenzen) in eine vordefinierte Frequenz-Oktave (z.B. 80 - 160 bpm, Englisch für Beats per minute) transformiert werden und somit temporelevante Informationen liefern. Fehlerhafte Oktavierungen (z.B. von Triolen-Intervallen) fallen später wegen ihrer verhältnismäßigen Seltenheit bei der statistischen Auswertung nicht ins Gewicht. Um auch Triolen, bzw. geschuffelte Rhythmen (einzelne leicht aus dem 16tel Raster versetzte Noten) zu erfassen, werden die im ersten Punkt gewonnenen Zeitintervalle zusätzlich noch in Paaren und Dreiergruppen durch Addition ihrer Zeitwerte gruppiert bevor sie oktaviert werden. Durch dieses Verfahren wird die rhythmische Struktur zwischen den Takten aus den Zeitintervallen herausgerechnet.Due to the quantized structure of music (16th note scale) not only quarter note beat intervals can be used to calculate the tempo. Also other intervals (16th, 8th, ½ and whole notes) can be transformed into a predefined frequency octave (eg 80 - 160 bpm, English for beats per minute) by octavation (eg by multiplying their frequency by powers of 2) and thus temporally relevant Provide information. Faulty octaves (eg of triplet intervals) are of late importance because of their relative rarity in the statistical evaluation. In order to also capture triplets or ruffled rhythms (single notes offset slightly from the 16th scale), the time intervals obtained in the first point are additionally grouped in pairs and triplets by adding their time values before being octaved. By this method, the rhythmic structure between the bars is calculated out of the time intervals.

Die so gewonnene Menge an Daten wird auf Häufungspunkte untersucht. Es entstehen dabei in der Regel drei Häufungsmaxima bedingt durch die Oktavierungs- und Gruppierungsverfahren, deren Wert in rationalen Verhältnis (2/3, 5/4, 4/5 oder 3/2) zueinander stehen. Sollte aus der Stärke eines der Maxima nicht deutlich genug hervorgehen, das dieses das tatsächliche Tempo des Musikstückes angibt, lässt sich das korrekte Maximum aus dem rationalen Verhältnissen der Maxima untereinander ermitteln.The amount of data thus obtained is examined for accumulation points. As a rule, three accumulation maxima arise as a result of the octavation and grouping methods whose value is in a rational relationship (2/3, 5/4, 4/5 or 3/2) to one another. Should it not be clear enough from the strength of one of the maxima that this indicates the actual tempo of the piece of music, the correct maximum can be determined from the rational ratios of the maxima among themselves.

Zur näherungsweisen Ermittlung der Phase wird ein Referenz-Oszillator verwendet. Dieser schwingt mit dem zuvor ermittelten Tempo. Seine Phase wird vorteilhaft so gewählt, dass sich die beste Übereinstimmung zwischen Beat-Ereignisse des Audiomaterials und Nulldurchgängen des Oszillators ergibt.For approximate determination of the phase, a reference oscillator is used. This vibrates at the previously determined pace. Its phase is advantageously chosen to give the best match between beat events of the audio and zero crossings of the oscillator.

Anschließend erfolgt eine sukzessive Verbesserung der Tempo- und Phasenermittlung. Durch die natürliche Unzulänglichkeit der ersten näherungsweisen Tempoermittlung wird sich zunächst nach einigen Sekunden die Phase des Referenz-Oszillators relativ zum Audiotrack verschieben. Diese systematische Phasenverschiebung gibt Auskunft darüber, um welche Menge das Tempo des Referenz-Oszillators verändert werden muss. Eine Korrektur des Tempos und der Phase erfolgt vorteilhaft in regelmäßigen Abständen, um unterhalb der Hörbarkeitsgrenze der Verschiebungen und der Korrekturbewegungen zu bleiben.This is followed by a successive improvement of the tempo and phase determination. Due to the natural inadequacy of the first approximate tempo determination, after a few seconds the phase of the reference oscillator will shift relative to the audio track. This systematic phase shift provides information about the amount by which the tempo of the reference oscillator has to be changed. A correction of the tempo and the phase is advantageously carried out at regular intervals to remain below the audibility limit of the shifts and the correction movements.

Sämtliche Phasenkorrekturen, die ab der näherungsweisen Phasenkorrelation erfolgt sind, werden über die Zeit akkumuliert, so dass die Berechnung des Tempos und der Phase auf einem ständig wachsenden Zeitintervall basiert. Dadurch werden die Tempo- und Phasen-Werte zunehmend präziser und verlieren den eingangs erwähnten Makel der näherungsweisen Echtzeitmessung. Nach kurzer Zeit (ca. 1 min) sinkt der Fehler des mit diesem Verfahren ermittelten Tempo-Wertes unterhalb 0.1%, ein Maß an Genauigkeit, das Vorraussetzung für die Berechnung von Loop-Längen ist.All phase corrections made from the approximate phase correlation are accumulated over time so that the calculation of the tempo and phase is based on an ever-increasing time interval. As a result, the tempo and phase values become increasingly more precise and lose the initially mentioned flaw of the approximate real-time measurement. After a short time (about 1 min), the error of the tempo value determined with this method drops below 0.1%, a measure of accuracy which is a prerequisite for the calculation of loop lengths.

Die Darstellung gemäß FIG 7 zeigt eine mögliche technische Realisierung der beschriebenen näherungsweisen Tempo- und Phsenerkennung eines Musikdatenstroms in Echtzeit anhand eines Blockschaltbildes. Die gezeigte Struktur kann auch als 'Beat Detector' bezeichnet werden.The representation according to FIG. 7 shows a possible technical realization of the described approximate tempo and Phsenerkennung a music data stream in real time using a block diagram. The structure shown can also be referred to as a 'Beat Detector'.

Als Input liegen zwei Ströme von Audio-Events bzw. Audio-Ereignissen Ei mit Wert 1 vor, welche den Peaks in den Frequenzbänder F1 bei 150 Hz und F2 bei 4000Hz oder 9000 Hz entsprechen. Diese beiden Eventströme werden vorerst getrennt behandelt, indem diese durch jeweilige Bandpassfilter mit jeweiliger Grenzfrequenz F1 und F2 gefiltert werden.As input are two streams of audio events and audio events E i with value 1 before meeting the peaks in the frequency bands F1 and F2 at 150 Hz or 9000 Hz corresponding to at 4000Hz. These two event streams are initially treated separately by filtering them through respective bandpass filters having respective cutoff frequencies F1 and F2.

Folgt ein Event innerhalb von 50 ms dem vorhergehenden, wird das zweite Event nicht berücksichtigt. Eine Zeit von 50 ms entspricht der Dauer eines 16tels bei 300 bpm, liegt also weit unter der Dauer des kürzesten Intervalls, in dem die Musikstücke üblicherweise angesiedelt sind.If an event follows the previous one within 50 ms, the second event will not be considered. A time of 50 ms corresponds to the duration of a 16-bit at 300 bpm, which is well below the duration of the shortest interval in which the music pieces are usually located.

Aus dem Strom der gefilterten Events Ei wird nun in jeweiligen Verarbeitungseinheiten BD1 und BD2 ein Strom aus den einfachen Zeitintervallen Ti zwischen den Events gebildet.From the stream of filtered events E i , a stream of the simple time intervals T i between the events is formed in respective processing units BD1 and BD2.

Aus dem Strom der einfachen Zeitintervalle T1i werden in gleichen Verarbeitungseinheiten BPM_C1 und BPM_C2 jeweils zusätzlich zwei weitere Ströme der bandbegrenzten Zeitintervalle gebilde, nämlich mit Zeitintervallen T2i, den Summen von jeweils zwei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen, und mit Zeitintervallen T3i, den Summen von jeweils drei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen. Die dazu herangezogenen Events dürfen sich auch überlappen.From the stream of simple time intervals T 1i , two further streams of the band-limited time intervals are additionally formed in identical processing units BPM_C1 and BPM_C2, namely with time intervals T 2i , the sums of two successive time intervals, and with time intervals T 3i , the sums of three in each case successive time intervals. The events used may also overlap.

Dadurch werden aus dem Strom: t1, t2, t2, t4, t5, t6,... zusätzlich folgende zwei Ströme erzeugt:

  • T2i: (t1+t2), (t2+t3), (t3+t4), (t4+t5), (t5+t6),... und
  • T3i: (t1+t2+t3), (t2+t3+t4), (t3+t4+t5), (t4+t5,+t6),...
Thereby, from the stream: t 1, t 2, t 2, t 4, t 5, t 6, ... in addition generates the following two streams:
  • T 2i : (t 1 + t 2 ), (t 2 + t 3 ), (t 3 + t 4 ), (t 4 + t 5 ), (t 5 + t 6 ), ... and
  • T 3i : (t 1 + t 2 + t 3 ), (t 2 + t 3 + t 4 ), (t 3 + t 4 + t 5 ), (t 4 + t 5 , + t 6 ), .. ,

Die drei Ströme T1i, T2i, T3i, werden nun zeit-oktaviert in entsprechenden Verarbeitungseinheiten OKT. Die Zeit-Oktavierung OKT erfolgt derart, dass die einzelnen Zeitintervalle jedes Stroms so oft verdoppelt werden, bis sie in einem vorgegebenen Intervall BPM_REF liegen. Auf diese Weise erhält man drei Datenströme T1io, T2io, T3io,... Die obere Grenze des Intervalls berechnet sich aus der unteren bpm-Grenze nach der Formel: t hi m = 60000 / bpm low .

Figure imgb0004
The three streams T 1i , T 2i , T 3i are now time-octaved in corresponding processing units OKT. The time octave OKT is performed such that the individual time intervals of each current are doubled until they lie in a predetermined interval BPM_REF. In this way one obtains three data streams T 1io , T 2io , T 3io , ... The upper limit of the interval is calculated from the lower bpm limit according to the formula: t Hi m = 60000 / bpm low ,
Figure imgb0004

Die untere Grenze des Intervalls liegt bei 0.5* thi. Jeder der so erhaltenen drei Ströme wir nun für beide Frequenzbänder F1, F2 in jeweiligen weiteren Verarbeitungseinhciten CHK auf seine Konsistenz überprüft. Damit wird ermittelt, ob jeweils eine gewisse Anzahl aufeinanderfolgender, zeit-oktavierter Intervallwerte innerhalb einer vorgegebenen Fehlergrenze liegen. Dazu überprüft man beispielsweise im einzelnen mit folgenden Werten:The lower limit of the interval is 0.5 * t hi . Each of the three streams thus obtained is now checked for consistency for both frequency bands F1, F2 in respective further processing units CHK. This is used to determine whether a certain number of consecutive, time-octaved interval values are within a predetermined error limit. For example, the following values are checked in detail:

Für T1i überprüft man dessen letzte 4 Events t11o, t12o, t13o, t14o daraufhin, ob gilt:

  1. a) (t11o - t12o)2 + ( t11o - t13o)2 + ( t11o - t14o)2 < 20
    Ist dies der Fall, wird der Wert t11o als gültiges Zeitintervall ausgegeben.
    Für T2i überprüft man dessen letzte 4 Events t21o, t22o, t23o, t24o daraufhin, ob gilt:
  2. b) (t21o - t22o)2 + (t21o - t23o)2 + (t21o - t24o)2 < 20
    Ist dies der Fall, wird der Wert t11o als gültiges Zeitintervall ausgegeben.
    Für T3i überprüft man dessen letzte 3 Events t31o, t32o, t33o, daraufhin, ob gilt:
  3. c) (t31o - t32o)2 + ( t31o - t33o)2 < 20
    Ist dies der Fall, wird der Wert t310 als gültiges Zeitintervall ausgegeben.
For T 1i check its last 4 events t 11o , t 12o , t 13o , t 14o then whether
  1. a) (t 11o - t 12o ) 2 + (t 11o - t 13o ) 2 + (t 11o - t 14o ) 2 <20
    If this is the case, the value t 11o is output as a valid time interval.
    For T 2i, check its last 4 events t 21o , t 22o , t 23o , t 24o to see if:
  2. b) (t 21o - t 22o ) 2 + (t 21o - t 23o ) 2 + (t 21o - t 24o ) 2 <20
    If this is the case, the value t 11o is output as a valid time interval.
    For T3i check its last 3 events t 31o , t 32o , t 33o , then, if:
  3. c) (t 31o - t 32o ) 2 + (t 31o - t 33o ) 2 <20
    If this is the case, the value t 310 is output as a valid time interval.

Hierbei hat die Konsistenzprüfung a) Vorrang vor b) und b) hat Vorrang vor c). Wird also bei a) ein Wert ausgegeben, werden b) und c) nicht mehr untersucht. Wird bei a) kein Wert ausgegeben, so wird b) untersucht, usw. Wird hingegen weder bei a) noch bei b) noch bei c) ein konsistenter Wert gefunden, so wird die Summe der letzten 4 nicht oktavierten Einzelintervalle (t1+t2+t3+t4) ausgegeben.In this case, the consistency check a) takes precedence over b) and b) takes precedence over c). If a value is output at a), b) and c) are no longer examined. If no value is output at a), b) is examined, etc. If, however, neither a) nor b) nor c) finds a consistent value, the sum of the last 4 non-octave individual intervals (t 1 + t 2 + t 3 + t 4 ).

Der so aus den drei Strömen ermittelte Wertestrom konsistenter Zeitintervalle wird wiederum in einer nachgeschalteten Verarbeitungseinheit OKT in das vorgegebene Zeit-Intervall BPM_REF oktaviert. Anschließend wird das oktavierte Zeit-Intervall in einen BPM Wert umgerechnet.The value stream of consistent time intervals determined in this way from the three streams is in turn octaved in a downstream processing unit OKT into the predetermined time interval BPM_REF. Subsequently, the octaved time interval is converted into a BPM value.

Als Resultat liegen jetzt zwei Ströme BPM1 und BPM2 von bpm-Werten vor - einer für jeden der beiden Frequenzbereiche F1 und F2. In einem Prototyp werden diese Ströme mit einer festen Frequenz von 5 Hz abgefragt und die jeweils letzten acht Events aus beiden Strömen für die statistische Auswertung herangezogen. Man kann an dieser Stelle jedoch durchaus auch eine variable (eventgesteuerte) Abtastrate verwenden und man kann auch mehr als nur die letzten 8 Events verwenden, beispielsweise 16 oder 32 Events.As a result, there are now two streams BPM1 and BPM2 of bpm values - one for each of the two frequency ranges F1 and F2. In a prototype these currents are interrogated with a fixed frequency of 5 Hz and the last eight events from both streams are used for the statistical evaluation. However, you can also use a variable (event-driven) sampling rate at this point, and you can also use more than just the last 8 events, such as 16 or 32 events.

Diese letzten 8, 16 oder 32 Events aus jedem Frequenzband F1, F2 werden zusammengeführt und in einer nachgeschalteten Verarbeitungseinheit STAT auf Häufungsmaxima N betrachtet. In der Prototyp-Version wird ein Fehlerintervall von 1,5 bpm verwendet, d.h. solange Events weniger als 1.,5 bpm voneinander differieren, werden sie als zusammengehörig betrachtet und addieren sich in der Gewichtung. Die Verarbeitungseinheit STAT ermittelt hierbei, bei welchen BPM-Werten Häufungen auftreten und wie viele Events den jeweiligen Häufungspunkten zuzuordnen sind. Der am stärksten gewichtete Häufungspunkt kann als die lokale BPM-Messung gelten und liefert den gewünschten Tempowert A.These last 8, 16 or 32 events from each frequency band F1, F2 are merged and considered in a downstream processing unit STAT on accumulation maxima N. In the prototype version, an error interval of 1.5 bpm is used, i. as events differ less than 1. 5 bpm from each other, they are considered to belong together and add up in weighting. The processing unit STAT determines here at which BPM values accumulations occur and how many events are to be assigned to the respective accumulation points. The most heavily weighted cluster point can be considered the local BPM measurement and provides the desired tempo value A.

In einer ersten Weiterbildung dieses Verfahrens erfolgt zusätzlich zu der lokalen BPM-Messung eine globale Messung, indem man die Zahl, der verwendeten Events auf 64, 128 etc. ausweitet. Bei alternierenden Rhythmus-Patterns, in welchen nur jeden 4. Takt das Tempo klar durchkommt, kann häufig eine Eventzahl von mindestens 128 nötig sein. Solch eine Messung ist zuverlässiger, benötigt jedoch auch mehr Zeit.In a first development of this method, in addition to the local BPM measurement, a global measurement is performed by expanding the number of events used to 64, 128, etc. With alternating rhythm patterns, in which the tempo comes through only every fourth bar, an event number of at least 128 can often be necessary. Such a measurement is more reliable, but also takes more time.

Eine weitere entscheidende Verbesserung kann durch folgende Maßnahme erzielt werden:Another crucial improvement can be achieved by:

In Betracht gezogen wird nicht nur das erste Häufungsmaximum, sondern auch das zweite. Dieses zweite Maximum entsteht fast immer durch vorhandene Triolen und kann sogar stärker als das erste Maximum sein. Das Tempo der Triolen hat jedoch ein klar definiertes Verhältnis zum Tempo der Viertel Noten, so dass sich aus dem Verhältnis der Tempi der beiden ersten Maxima ermitteln lässt, welches Häufungsmaximum den Vierteln und welches den Triolen zuzuordnen ist.Not only the first accumulation maximum is taken into consideration, but also the second accumulation maximum. This second maximum is almost always due to triplets present and may even be stronger than the first maximum. However, the tempo of the triplets has a clearly defined relationship to the tempo of the quarter notes, so that it can be determined from the ratio of the tempi of the first two maxima, which accumulation maximum is assigned to the quarters and which to the triplets.

Nimmt man T1 als das Tempo des ersten Maximums in bpm und T2 als das des zweiten Maximums an, so gelten folgende Regeln:

  • wenn T2 = 2/3 * T1, dann ist T2 das Tempo.
  • Wenn T2 = 4/3 * T1, dann ist T2 das Tempo.
  • Wenn T2 = 2/5 * T1, dann ist T2 das Tempo.
  • Wenn T2 = 4/5 * T1, dann ist T2 das Tempo.
  • Wenn T2 = 3/2 * T1, dann ist T1 das Tempo.
  • Wenn T2 = 3/4 * T1, dann ist T1 das Tempo.
  • Wenn T2 = 5/2 * T1, dann ist T1 das Tempo.
  • Wenn T2 = 5/4 * T1, dann ist T1 das Tempo.
Assuming T1 as the tempo of the first maximum in bpm and T2 as that of the second maximum, the following rules apply:
  • if T2 = 2/3 * T1 then T2 is the tempo.
  • If T2 = 4/3 * T1 then T2 is the tempo.
  • If T2 = 2/5 * T1, then T2 is the tempo.
  • If T2 = 4/5 * T1 then T2 is the tempo.
  • If T2 = 3/2 * T1 then T1 is the tempo.
  • If T2 = 3/4 * T1 then T1 is the tempo.
  • If T2 = 5/2 * T1 then T1 is the tempo.
  • If T2 = 5/4 * T1 then T1 is the tempo.

Ein näherungsweiser Phasenwert P wird anhand einer der beiden gefilterten einfachen Zeitintervalle Ti zwischen den Events ermittelt, vorzugsweise anhand derjenigen Werte, die mit der niedrigeren Frequenz F1 gefiltert sind. Diese dienen zur groben Bestimmung der Frequenz des Referenz-Oszillators.An approximate phase value P is determined from one of the two filtered simple time intervals T i between the events, preferably from those values filtered at the lower frequency F1. These are used to roughly determine the frequency of the reference oscillator.

Die Darstellung nach FIG 8 zeigt ein mögliches Blockschaltbild zur sukzessiven Korrektur von ermitteltem Tempo A und Phase P, im folgenden als 'CLOCK CONTROL' bezeichnet.The representation after FIG. 8 shows a possible block diagram for the successive correction of the detected tempo A and phase P, hereinafter referred to as 'CLOCK CONTROL'.

Zunächst wird der Referenz-Oszillator bzw. die Referenz-Clock MCLK in einem ersten Schritt 1 mit den groben Phasenwerten P und Tempowerten A aus der Beat-Detection gestattet, was quasi einem Reset des in FIG 2 gezeigten Regelkreises gleichkommt. Anschließend werden in einem weiteren Schritt 2 die Zeitintervalle zwischen Beat-Events des eingehenden Audiosignals und der Referenz-Clock MCLK ermittelt. Dazu werden die näherungsweisen Phasen-werte P mit einem Referenzsignal CLICK, welches die Frequenz des Referenz-Oszillators MCLK aufweist, in einem Komparator V verglichen.First, the reference oscillator or the reference clock MCLK is allowed in a first step 1 with the coarse phase values P and tempo values A from the beat detection, which is virtually a reset of the in FIG. 2 equaled control loop. Subsequently, in a further step 2, the time intervals between beat events of the incoming audio signal and the reference clock MCLK are determined. For this purpose, the approximate phase values P are compared with a reference signal CLICK, which has the frequency of the reference oscillator MCLK, in a comparator V.

Bei systematischem Überschreiten (+) einer "kritischen" Abweichung bei mehreren aufeinanderfolgenden Ereignissen mit einem Wert von beispielsweise über 30ms wird in einem weiteren Verarbeitungsschritt 3 die Referenz-Clock MCLK durch eine kurzzeitige Tempoänderung A i + 1 = A i + q

Figure imgb0005

oder A i + 1 = A i - q
Figure imgb0006
entgegen der Abweichung (wieder) an das Audio-Signal angepasst, wobei q die verwendete Absenkung oder Anhebung des Tempos darstellt. Andernfalls (-) wird das Tempo konstant gehalten.In the case of systematic exceeding (+) of a "critical" deviation in the case of several consecutive events having a value of, for example, more than 30 ms, in a further processing step 3 the reference clock MCLK is changed by a brief change in tempo A i + 1 = A i + q
Figure imgb0005

or A i + 1 = A i - q
Figure imgb0006
against the deviation (again) adapted to the audio signal, where q represents the used lowering or raising the tempo. Otherwise (-) the tempo is kept constant.

Im weiteren Verlauf erfolgt in einem weiteren Schritt 4 eine Summierung aller Korrektur-Ereignisse aus Schritt 3 und der seit dem letzten "Reset" verstrichenen Zeit in eigenen Speichern (nicht gezeigt). Bei ungefähr jedem 5. bis 10. Ereignis einer annähernd akkuraten Synchronisierung (Differenz zwischen den Audiodaten und der Referenz-Clock MCLK etwa unterhalb 5 ms) wird der Tempo-Wert auf der Basis des bisherigen Tempo-Wertes, der bis dahin akkumulierten Korrektur-Ereignisse und der seit dem verstrichenen Zeit in einem weiteren Schritt 5 wie folgt neu errechnet.In the further course, in a further step 4, a summation of all correction events from step 3 and the time elapsed since the last "reset" takes place in separate memories (not shown). At approximately every 5th to 10th event of approximately accurate sync (difference between the audio data and the reference clock MCLK below approximately 5 ms), the tempo value will be based on the previous tempo value of the accumulated correction events and which has been recalculated since the elapsed time in a further step 5 as follows.

Mit

  • q als der in Schritt 3 verwendeten Absenkung oder Anhebung des Tempos (beispielsweise um den Wert 0.1),
  • dt als der Summe der Zeit, für welche das Tempo insgesamt abgesenkt oder angehoben wurde (Anhebung positiv, Absenkung negativ),
  • T als dem seit dem letzten Reset (Schritt 1) verstrichenen Zeitintervall, und
  • bpm als dem in Schritt 1 verwendeten Tempowert A
errechnet sich das neue, verbesserte Tempo nach folgender einfachen Formel: bpm_neu = bpm * 1 + q * dt / T
Figure imgb0007
With
  • q as the decrease or increase in the tempo used in step 3 (for example by the value 0.1),
  • dt as the sum of the time for which the tempo has been lowered or raised altogether (increase positive, decrease negative),
  • T as the time interval since the last reset (step 1), and
  • bpm as the tempo value A used in step 1
The new, improved pace is calculated according to the following simple formula: bpm_neu = bpm * 1 + q * dt / T
Figure imgb0007

Weiter wird geprüft, ob die Korrekturen in Schritt 3 über einen gewissen Zeitraum hinweg immer jeweils negativ oder positiv sind. In solch einem Fall liegt wahrscheinlich eine Tempo-Änderung im Audiomaterial vor, die mit obigem Verfahren nicht korrigiert werden kann. Dieser Status wird erkannt und bei Erreichen des nächsten annähernd perfekten Synchronisations-Ereignisses (Schritt 5) werden der Zeit- und der Korrekturspeicher in einem Schritt 6 gelöscht, um den Ausgangspunkt in Phase und Tempo neu zu setzten. Nach diesem "Reset" beginnt die Prozedur erneut mit einem Aufsetzen auf Schritt 2 das Tempo zu optimieren.It is also checked whether the corrections in step 3 are always negative or positive over a certain period of time. In such a case, there is probably a tempo change in the audio that can not be corrected using the above procedure. This status is detected, and upon reaching the next near perfect synchronization event (step 5), the time and correction memories are cleared in step 6 to reset the starting point in phase and tempo. After this "reset", the procedure starts again with a touchdown on step 2 to optimize the tempo.

Eine Synchronisierung eines zweiten Musikstückes erfolgt nun durch Anpassung von dessen Tempo und Phase. Die Anpassung des zweiten Musikstückes erfolgt indirekt über den Referenz-Oszillator. Nach der oben beschriebenen näherungsweisen Tempo- und Phasenermittlung des Musikstückes werden diese Werte sukzessive nach obigem Verfahren an den Referenz-Oszillator angepasst, nur wird diesmal die Abspielphase und die Abspielgeschwindigkeit des Tracks selbst verändert. Das-originale Tempo des Tracks lässt sich rückwärts leicht aus der notwendigen Veränderung seiner Abspielgeschwindigkeit gegenüber der Original-Abspielgeschwindigkeit errechnen.A synchronization of a second piece of music is now done by adjusting its tempo and phase. The adaptation of the second piece of music is done indirectly via the reference oscillator. After the above Approximated tempo and phase detection of the piece of music, these values are successively adapted to the reference oscillator according to the above method, but this time the playback phase and the playback speed of the track itself is changed. The original tempo of the track can be easily calculated backwards from the necessary change in its playback speed compared to the original playback speed.

Desweiteren ermöglicht die gewonnene Information über das Tempo und die Phase eines Audiotracks die Ansteuerung sogenannter temposynchroner Effekte. Dabei wird das Audiosignal passend zum eigenen Rhythmus manipuliert, was rhythmisch effektvolle Echtzeit-Klangveränderung ermöglicht. Insbesondere kann die Tempo-Information dazu genutzt werden, Loops mit taktgenauen Längen in Echtzeit aus dem Audiomaterial herauszuschneiden.Furthermore, the information obtained about the tempo and the phase of an audio track allows the control of so-called tempo-synchronous effects. The audio signal is manipulated according to your own rhythm, which allows rhythmically effective real-time sound change. In particular, the tempo information can be used to cut out loops with exact timed lengths in real time from the audio material.

Wie bereits eingangs erwähnt, werden herkömmlicherweise beim Mischen mehrerer Musikstücke die Audioquellen von Tonträgern auf mehreren Abspielgeräten abgespielt und über ein Mischpult abgemischt. Bei dieser Vorgehensweise beschränkt sich eine Audioaufnahme auf eine Aufzeichnung des Endresultats. Eine Reproduktion des Mischvorganges oder von Scratch-Vorgängen und ein Aufsetzen zu einem späteren Zeitpunkt exakt an einer vorgebbaren Position innerhalb eines Musikstückes ist damit nicht möglich.As already mentioned, conventionally, when mixing several pieces of music, the audio sources of sound carriers are played on several playback devices and mixed via a mixing console. In this procedure, an audio recording is limited to a recording of the final result. A reproduction of the mixing process or scratch operations and a touchdown at a later time exactly at a predeterminable position within a piece of music is thus not possible.

Genau dies erreicht nun die vorliegende Erfindung, indem ein Dateiformat für digitale Steuerinformationen vorgeschlagen wird, welches die Möglichkeit bietet, den Vorgang des interaktiven Mischens und eine eventuelle Effektbearbeitung von Audioquellen aufzuzeichnen und akkurat wiederzugeben. Dies ist insbesondere mit einem wie vorangehend beschriebenen Musik-Abspieler möglich.This is precisely what the present invention achieves by proposing a file format for digital control information that provides the ability to record and accurately reproduce the process of interactive mixing and eventual effects processing of audio sources. This is possible in particular with a music player as described above.

Die Aufzeichnung von Mischvorgängen oder eines Scratch-Vorgangs gliedert sich in eine Beschreibung der verwendeten Audioquellen und einen zeitlichen Ablauf von Steuerinformationen des Mischvorgangs oder Scratch-Vorgangs und zusätzlicher Effektbearbeitung.The recording of mixing operations or a scratch process is divided into a description of the audio sources used and a timing of control information of the mixing process or scratch process and additional effect processing.

Es werden nur die Information über den eigentlichen Mischvorgang oder Scratch-Vorgang und über die Ursprungsaudioquellen benötigt, um das Resultat wiederzugeben. Die eigentlichen digitalen Audiodaten werden extern zur Verfügung gestellt. Dies vermeidet urheberrechtlich problematische Kopiervorgänge von geschützton Musikstücken. Es können durch das Abspeichern von digitalen Steuerinformationen somit Mischvorgänge von mehreren Audiostücken im Hinblick auf Abspielpositionen, Synchronisationsinformationen, Echtzeiteingriffe mit Audio-Signalverarbeitungsmitteln etc. als ein Mix der Audioquellen und deren Effektbearbeitung z.B. mit Scratch-Effekten als neues Gesamtwerk mit vergleichsweise langer Abspieldauer realisiert werden.Only the information about the actual mixing process or scratch process and about the source audio sources is needed to render the result. The actual digital audio data is provided externally. This avoids copyrights of copyrighted music pieces that are problematic in terms of copyright. Thus, by storing digital control information, mixing operations of plural pieces of audio with regard to playback positions, synchronization information, real-time interventions with audio signal processing means, etc., can be used as a mix the audio sources and their effects processing eg with scratch effects as a new complete work with a relatively long playing time can be realized.

Dies bietet den Vorteil, dass die Beschreibung der Bearbeitung der Audioquellen im Vergleich zu den erzeugten Audiodaten des Mischvorgangs gering sind, der Mischvorgang an beliebigen Stellen editiert und wiederaufgesetzt werden kann. Außerdem können vorhandene Audiostücke in verschiedenen Zusammenfassungen oder als längere zusammenhängende Interpretationen wiedergegeben werden.This has the advantage that the description of the processing of the audio sources compared to the generated audio data of the mixing process are low, the mixing process can be edited anywhere and re-set. In addition, existing audio tracks can be rendered in different summaries or as longer coherent interpretations.

Mit bisherigen Tonträgern und Musik-Abspielgeräten war es hingegen nicht möglich, die Interaktion eines Anwenders aufzuzeichnen und wiederzugeben, da den bekannten Abspielgeräten die technischen Voraussetzungen fehlen, diese genau genug zu steuern. Dies wird erst durch die vorliegende Erfindung ermöglicht, indem mehrere digitale Audioquellen wiedergegeben und deren Abspielpositionen bestimmt und gesteuert werden können. Dadurch wird es möglich, den gesamten Vorgang digital zu verarbeiten und entsprechende Steuerdaten in einer Datei zu speichern. Diese digitalen Steuerinformationen werden vorzugsweise in einer Auflösung abgelegt, die der Abtastrate der verarbeiteten digitalen Audiodaten entspricht.With previous sound carriers and music players, however, it was not possible to record and reproduce the interaction of a user, since the known players lack the technical prerequisites to control them accurately enough. This is made possible only by the present invention by reproducing a plurality of digital audio sources and determining and controlling their playback positions. This makes it possible to process the entire process digitally and store corresponding control data in a file. This digital control information is preferably stored in a resolution that corresponds to the sampling rate of the processed digital audio data.

Die Aufzeichnung gliedert sich im wesentlichen in 2 Teile:

  • eine Liste der verwendeten Audioquellen z.B. digitale Aufgezeichnete Audiodaten in komprimierter und unkomprimierter Form wie z.B. WAV, MPEG, AIFF und digitale Tonträger wie etwa eine Compact Disk und
  • den zeitlichen Ablauf der Steuerinformation.
The recording is essentially divided into 2 parts:
  • a list of audio sources used, eg digital recorded audio data in compressed and uncompressed form such as WAV, MPEG, AIFF and digital audio recordings such as a compact disk and
  • the timing of the control information.

Die Liste der Verwendeten Audioquellen enthält u.a.:

  • Informationen zur Identifizierung der Audioquelle
  • zusätzlich berechnete Information, die Charakteristiken der Audioquelle beschreibt (z.B. Abspiellänge und Tempoinformationen)
  • beschreibende Information zur Herkunft und Urheberinformation der Audioquelle (z.B. Künstler, Album, Verlag etc.)
  • Metainformation, z.B. Zusatzinformation die über den Hintergrund der Audioquelle informiert (z.B. Musikgenre, Information zum Künstler und Verlag)
The list of audio sources used includes:
  • Information for identifying the audio source
  • additionally calculated information describing the characteristics of the audio source (eg playing length and tempo information)
  • descriptive information on the source and copyright information of the audio source (eg artist, album, publisher etc.)
  • Meta information, eg additional information that informs about the background of the audio source (eg music genre, information about the artist and publisher)

Die Steuerinformation speichert u.a.:

  • die zeitliche Abfolge von Steuerdaten
  • die zeitliche Abfolge von exakten Abspielpositionen in der Audioquelle
  • Intervalle mit kompletter Zustandsinformation aller Stellglieder, um als Wiederaufsetzpunkte der Wiedergabe zu dienen
The control information stores, inter alia:
  • the timing of control data
  • the timing of exact playback positions in the audio source
  • Intervals with complete state information of all actuators to serve as re-points of the replay

Im Folgenden ist ein mögliches Beispiel der Verwaltung der Liste von Audiostücken in einer Ausprägung des XML Formats dargestellt. Dabei steht XML als Abkürzung für Extensible Markup Language. Dies ist eine Bezeichnung für eine Metasprache zur Beschreibung von Seiten im WWW (World Wide Web). Dabei ist es im Gegensatz zu HTML (Hypertext Markup Language) möglich, dass der Autor eines XML-Dokumentes im Dokument selbst bestimmte Erweiterungen von XML im Document-Type-Definition-Teil des Dokumentes definiert und im gleichen Dokument auch nutzt.

 <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>

 <MJL VERSION="Versions Beschreibung">

 <HEAD PROGRAM="Programmname" COMPANY=" Firmenname"/>

 <MIX TITLE="Titel des Mixes">

 <LOCATION FILE="Kennung der Steuerinformationsdatei" PATH="Speicherort der
 Steuerinformationsdatei"/>

 <COMMENT>Kommentare und Bemerkungen zum Mix</COMMENT>

 </MIX>

 <PLAYLIST>

 <ENTRY TITLE="Titel Eintrag 1" ARTIST="Name des Autors" ID="Kennung des
 Titels">

 <LOCATION FILE=" Kennung der Audioquelle" PATH-"Speicherort der Audioquel-
 le" VOLUME="Speichermedium der Datei"/>

 <ALBUM TITLE="Name des zugehörigen Albums" TRACK="Kennung des Tracks auf
 Album"/>

 <INFO PLAYTIME="Abspieldauer in Sekunden" GENRE_ID="Musik Genre-Kennung"/>
 <TEMPO BPM="Abspieltempo in BPM" BPM_QUALITY="GUte des Tempowerts aus der
 Analyse"/>

 <CUE POINT1="Lage des 1. Markierungspunkts" ... POINTn="Lage des n. Markie-
 rungspunkts"/>

 <FADE TIME-"Überblendzeit" MODE="Überblendmodus">

 <COMMENT>Kommentare und Bemerkungen zum Audiostück>

 <IMAGE FILE="Kennung einer Bilddatei als zusätzliche Kommentarmöglich-
 keit"/>

 <REFERENCE URL="Kennung für weiterführende Informationen zur Audioquel-
 le"/>

 </COMMENT>

 </ENTRY>

 ...

 <ENTRY ...>

 ...

 </ENTRY>

 </PLAYLIST>

 </MJL>
The following is a possible example of managing the list of audio pieces in one form of the XML format. XML stands for Extensible Markup Language. This is a name for a metalanguage for describing pages in the WWW (World Wide Web). In contrast to HTML (Hypertext Markup Language), it is possible for the author of an XML document in the document to define certain extensions of XML in the Document Type Definition part of the document and also to use them in the same document.
 <? xml version = "1.0" encoding = "ISO-8859-1"?><MJL VERSION = "Version Description"><HEAD PROGRAM = "program name" COMPANY = "company name"/><MIX TITLE = "Mix title"><LOCATION FILE = "Control Information File ID" PATH = "Location of the
 Control information file "/><COMMENT> comments and comments about the mix </ COMMENT></MIX><PLAYLIST><ENTRY TITLE = "Title Entry 1" ARTIST = "Author Name" ID = "ID of the
 Title "><LOCATION FILE = "ID of the audio source" PATH- "Location of the audio source
 le "VOLUME =" file storage medium "/><ALBUM TITLE = "Name of the associated album" TRACK = "Identification of the track
 Album "/><INFO PLAYTIME = "Playing time in seconds" GENRE_ID = "Music genre ID"/> 
 <TEMPO BPM = "Play Tempo in BPM" BPM_QUALITY = "Good of the tempo value from the
 Analysis "/><CUE POINT1 = "Location of the 1st marker point" ... POINTn = "Location of the nth marker point
 approximately punkts "/><FADE TIME fade time "MODE =" Fade mode "><COMMENT> comments and comments about the audio piece><IMAGE FILE = "ID of an image file as an additional commentary option
 ness "/><REFERENCE URL = "ID for further information about the audio source
 le "/></COMMENT></ENTRY>

 ...

 <ENTRY ...>

 ...

 </ ENTRY></PLAYLIST></MJL> 

Mögliche Voreinstellungen bzw. Steuerdaten zur automatischen Erzeugung von Scratch-Effekten wie im vorangehenden beschrieben, werden im folgenden beschrieben.Possible presets or control data for automatically generating scratch effects as described above are described below.

Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Bedienelementen, mit welchen alle Parameter des Scratches im Vorfeld eingestellt werden können. Hierzu gehört:

  • Scratch Art (Full-Stop, Back & For, Back-Spin, u.v.m.)
  • Scratch Dauer (1,2,... beats - auch Druckdauer-Abhängig s.u.)
  • Scratch Geschwindigkeit (Spitzengeschwindigkeit)
  • Beschleunigungsdauer a (Dauer einer Geschwindigkeitsänderung von +/-1)
  • Scratch Frequenz (Wiederholungen pro beat bei rhythmischen Scratches)
  • Gate Frequenz (Wiederholungen pro beat)
  • Gate Shape (Verhältnis von "An"- zu "Aus"-Phase)
  • Gate Offset (Versatz des Gate relativ zum Takt)
  • Gate Routing (Zuweisung des Gates auf andere Effekt-Parameter)
These are a series of operating elements with which all parameters of the scratches can be set in advance. Which also includes:
  • Scratch Art (Full-Stop, Back & For, Back-Spin, etc.)
  • Scratch duration (1,2, ... beats - also printing time-dependent see below)
  • Scratch speed (top speed)
  • Acceleration duration a (duration of a speed change of +/- 1)
  • Scratch frequency (repetitions per beat for rhythmic scratches)
  • Gate frequency (repetitions per beat)
  • Gate Shape (ratio of "on" to "off" phase)
  • Gate Offset (offset of the gate relative to the clock)
  • Gate routing (assigning the gate to other effect parameters)

Dies sind nur einige von vielen denkbaren Parametern, die je nach Art eines realisierten Scratch-Effektes anfallen.These are just a few of many conceivable parameters, depending on the nature of a realized scratch effect.

Der eigentliche Scratch wird nach erfolgter Voreinstellung durch einen zentralen Button/Steuerelement ausgelöst und entwickelt sich von diesem Punkt an automatisch. Der Benutzer braucht den Scratch lediglich durch den Moment, in welchem er die Taste drückt (Auswahl des gescratchten Audio-Samples) und durch die Dauer, des Tastendruckes (Auswahl der Scratch-Länge) beeinflussen.The actual scratch will be triggered by a central button / control after presetting and will develop automatically from this point. The user only needs the scratch by the moment in which he presses the key (selection of the scratched audio sample) and by the duration of the keypress (selection of the scratch length).

Die Steuerinformationsdaten, referenziert durch die Liste von Audiostücken, werden vorzugsweise im Binärformat gespeichert. Der prinzipielle Aufbau der abgespeicherten Steuerinformationen in einer Datei lässt sich beispielhaft wie folgt beschreiben:

 [Anzahl der Steuerblöcke N]

 Für [Anzahl der Steuerblöcke N] wird wiederholt (

 [Zeitdifferenz seit letztem Steuerblock in Millisekunden]

 [Anzahl der Steuerpunkte M]

 Für [Anzahl der Steuerpunkte M] wird wiederholt {

 [Kennung des Controllers]

 [Controller Kanal]

 [Neuer Wert des Controllers]

      }

 }
The control information data referenced by the list of audio pieces is preferably stored in binary format. The basic structure of the stored control information in a file can be described as an example as follows:
 [Number of control blocks N]

 For [number of control blocks N], repeat (

 [Time difference since last control block in milliseconds]

 [Number of control points M]

 For [number of control points M] is repeated {

 [Identifier of the controller]

 [Controller channel]

 [New value of the controller]

      }

 } 

Mit [Kennung des Controllers] ist ein Wert bezeichnet, der ein Steuerglied (z.B. Lautstärke, Geschwindigkeit, Position, Abspielrichtung etc.) des interaktiven Musik-Abspielers identifiziert. Solchen Steuergliedern können mehrere Unterkanäle [Controller Kanal], z.B. Nummer des Abspielmoduls, zugeordnet sein. Ein eindeutiger Steuerpunkt M wird durch [Kennung des Controllers], [Controller Kanal] adressiert.[Controller Identifier] denotes a value identifying a controller (e.g., volume, speed, position, play direction, etc.) of the interactive music player. Such controllers may have multiple subchannels [controller channel], e.g. Number of the playback module to be assigned. A unique control point M is addressed by [controller identifier], [controller channel].

Als Resultat entsteht eine digitale Aufzeichnung des Mischvorgangs oder des Scratch-Vorgangs, der gespeichert, nicht-destruktiv im Bezug auf das Audiomaterial reproduziert, vervielfältigt und übertragen werden kann, z.B. über das Internet.As a result, a digital record of the blending process or scratch process is created which can be stored, reproduced, duplicated and transmitted non-destructively with respect to the audio material, e.g. over the internet.

Eine vorteilhafte Ausführung mit solchen Steuerdateien stellt ein Datenträger D dar, wie dieser anhand von FIG 9 veranschaulicht ist. Dieser weist eine Kombination einer normalen Audio-CD mit digitalen Audiodaten AUDIO_DATA eines ersten Datenbereichs D1 mit einem auf einem weiteren Datenteil D2 der CD untergebrachten Programm PRG_DATA zum Abspielen solcher ebenfalls vorhandener Mixdateien oder Scratch-Effekt Dateien MIX_DATA auf, die unmittelbar auf die auf der CD abgelegten Audio-Daten AUDIO_DATA zugreifen. Dabei muss die Abspiel- bzw. Mix-Applikation PRG_DATA nicht zwingend Bestandteil eines solchen Datenträgers sein. Auch eine Kombination aus einem ersten Datenbereich D1 mit digitalen Audioinformationen AUDIO DATA und einem zweiten Datenbereich mit einer oder mehreren Dateien mit den genannten digitalen Steuerdaten MIX_DATA ist vorteilhaft, denn ein solcher Datenträger beinhaltet in Verbindung mit einem Musik-Abspieler der Erfindung alle erforderlichen Informationen zur Reproduktion eines zu einem früheren Zeitpunkt erstellten neuen Gesamtwerkes aus den vorhandenen digitalen Audioquellen.An advantageous embodiment with such control files is a disk D, as this is based on FIG. 9 is illustrated. This has a combination of a normal audio CD with digital audio data AUDIO_DATA a first data area D1 with a stored on another data part D2 of the CD program PRG_DATA for playing such also existing mix files or scratch effect files MIX_DATA directly on the on the CD stored audio data AUDIO_DATA access. In this case, the play or mix application PRG_DATA does not necessarily have to be part of such a data carrier. Also, a combination of a first data area D1 with digital audio information AUDIO DATA and a second data area with one or more files with said digital control data MIX_DATA is advantageous, since such a data carrier contains in connection with a music player of the invention, all necessary information for reproduction a new work created earlier from existing digital audio sources.

Besonders vorteilhaft jedoch lässt sich die Erfindung auf einem geeignet programmierten digitalen Computer mit entsprechenden Audio-Schnittstellen realisieren, indem ein Softwareprogramm die im vorangehenden dargestellten Verfahrensschritte auf dem Computersystem durchführt (z.B. die Abspiel- bzw. Mix-Applikation PRG_DATA).However, the invention can be implemented particularly advantageously on a suitably programmed digital computer with corresponding audio interfaces, by a software program performing the method steps described above on the computer system (for example the application PRG_DATA).

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in den Figuren dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik dies zulässt, für sich allein oder in Kombination als unter die Erfindung fallend angesehen werden.All features mentioned in the preceding description or illustrated in the figures should, if the known state of the art permits, be regarded as falling within the scope of the invention alone or in combination.

Die vorangehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen nach der Erfindung ist zum Zwecke der Veranschaulichung angegeben. Diese Ausführungsbeispiele sind nicht erschöpfend. Auch ist die Erfindung nicht auf die genaue angegebene Form beschränkt, sondern es sind zahlreiche Modifikationen und Änderungen im Rahmen der vorstehend angegebenen technischen Lehre möglich. Eine bevorzugte Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die prinzipiellen Details der Erfindung und praktische Anwendungen zu verdeutlichen, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung zu realisieren. Eine Vielzahl bevorzugter Ausführungsformen sowie weitere Modifikationen kommen bei speziellen Anwendungsgebieten in Betracht.The foregoing description of preferred embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration. These embodiments are not exhaustive. Also, the invention is not limited to the precise form disclosed, but numerous modifications and changes are possible within the scope of the technical teaching given above. A preferred embodiment has been chosen and described in order to clarify the principal details of the invention and practical applications to enable those skilled in the art to practice the invention. A variety of preferred embodiments as well as other modifications come in special application areas into consideration.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

beatbeat
Dauer einer Viertelnote eines gegenwärtigen TracksDuration of a quarter note of a current track
abfrom
Dauer des Abbrems- und BeschleunigungsvorgangsDuration of the deceleration and acceleration process
cc
StillstandsphaseStationary phase
SAMPLESAMPLE
Abspielposition des AudiosignalsPlayback position of the audio signal
tt
ZeitTime
vv
Geschwindigkeitspeed
xx
Wegpath
TT
Gesamtdauer eines ScratchesTotal duration of a scratch
RückwärtslaufphaseReverse run Phase
vovo
VorwärtslaufphaseForward-up phase
RATERATE
Frequenz eines Gate-VorgangsFrequency of a gate operation
SHAPESHAPE
Verhältnis von "An"- zu "Aus"-PhaseRatio of "on" to "off" phase
OFFSETOFFSET
Phasen-Verschiebung, relativ zum ReferenztaktPhase shift, relative to the reference clock
Ei E i
Events eines AudiodatenstromsEvents of an audio data stream
Ti T i
Zeitintervalletime intervals
F1, F2F1, F2
Frequenzbänderfrequency bands
BD1, BD2BD1, BD2
Detektoren für rhythmusrelevante InformationenDetectors for rhythm-relevant information
BPM REFBPM REF
Referenz-ZeitintervallReference time interval
BPM_C1, BPM_C2BPM_C1, BPM_C2
Verarbeitungseinheiten zur TempoerkennungProcessing units for tempo detection
T1i T 1i
ungruppiert Zeitintervalleungrouped time intervals
T2i T 2i
Paare von ZeitintervallenPairs of time intervals
T3i T 3i
Dreiergruppen von ZeitintervallenTriplets of time intervals
OKTOctober
Zeit-OktavierungseinheitenTime Oktavierungseinheiten
T1io...T3io T 1io ... T 3io
zeit-oktavierte ZeitintervalleTime-octaved time intervals
CHKCHK
Konsistenzprüfungconsistency check
BPM1,BPM2BPM1, BPM2
unabhängige Ströme von Tempowerten bpmindependent streams of tempo bpm
STATSTAT
Statistische Auswertung der TempowerteStatistical evaluation of tempo values
NN
Häufungspunkteaccumulation points
A, bpmA, bpm
näherungsweise ermitteltes Tempo eines MusikstückesApproximate determined tempo of a piece of music
PP
näherungsweise ermittelte Phase eines Musikstückesapproximately determined phase of a piece of music
1...61 ... 6
Verfahrensschrittesteps
MCLKMCLK
Referenz-Oszillator / Master-ClockReference oscillator / master clock
VV
Komparatorcomparator
++
PhasenübereinstimmungPhase match
--
Phasenverschiebungphase shift
qq
Korrekturwertcorrection value
bpm_neubpm_neu
resultierender neuer Tempowert Aresulting new tempo value A
RESETRESET
Neustart bei TempoänderungRestart with tempo change
CD-ROMCD-ROM
Audiodatenquelle / CD-Rom-LaufwerkAudio data source / CD-ROM drive
SS
zentrale Instanz / Schedulercentral instance / scheduler
TR1...TRnTR1 ... TR n
AudiodatentracksAudio tracks
P1...PnP1 ... Pn
Pufferspeicherbuffer memory
A1...AnA1 ... An
aktuelle Abspielpositionencurrent play positions
S1...SnS1 ... Sn
Anfänge der DatenBeginnings of the data
R1, R2R1, R2
Regler / SteuerelementeControls / Controls
LPLP
Tiefpaß-FilterLow-pass filter
DIFFDIFF
Differenziererdifferentiator
SW1SW1
Schalterswitch
IN1, IN2IN1, IN2
erster und zweiter Eingangfirst and second entrance
aa
erster Betriebsmodusfirst operating mode
bb
zweiter Betriebsmodussecond operating mode
SLSL
Mittel zur Rampenglättung / Slew LimiterRamp-smoothing / slew limiter
PLAYPLAY
Abspieleinheitplayback unit
DECDEC
Decoderdecoder
BB
Pufferspeicherbuffer memory
RR
Ausleseeinheit mit variablem TempoReading unit with variable tempo
PEFPEF
Pre-Emphase-Filter / Vorverzerrungs-FilterPre-Emphasis Filter / Predistortion Filter
DEFDEF
De-Emphase-Filter / Rückentzerrungs-FilterDe-emphasis filter / de-emphasis filter
AUDIO_OUTAUDIO_OUT
Audio-AusgabeAudio output
DD
Tonträger / DatenträgerSound carrier / data medium
D1, D2D1, D2
Datenbereichedata areas
AUDIO_DATAAUDIO_DATA
digitale Audiodatendigital audio data
MIX_DATAMIX_DATA
digitale Steuerdatendigital control data
PRG_DATAPRG_DATA
ComputerprogrammdatenComputer program data

Claims (24)

  1. Method for electrical sound generation by automatically modulating an audio signal so as to produce musical scratch effects, wherein the source material is an audio signal (sample) in digital format with a predefinable time duration, wherein the playback position and/or the playback direction and/or the playback speed and/or the playback volume and/or the sound characteristic of the audio signal are modulated automatically and rhythm-related (beat) based on control information in different predefinable ways, depending on musical tempo information,
    wherein the automatically determined tempo of the used audio material (sample) is used as musical tempo information, or an external reference tempo is used as musical tempo information, and wherein the control information represents motions of a record on a turntable of a record player.
  2. Method for electrical sound generation according to claim 1,
    characterized in that
    for generating the control information, motions of a record are recorded during a manual scratch as discrete time values, or
    that for generating the control information, virtual motions of a record for a scratch effect are assembled in form of discrete time values with a predefinable resolution, in particular by way of graphic editing.
  3. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims 1 to 2,
    characterized in that
    the control information relating to form, duration and speed of the modulation of the audio signal represents the form, duration and speed of a motion of a record for a scratch effect.
  4. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims 1 to 3,
    characterized in that
    an acceleration of a motion of a record is also determined as a time-discrete control value for a scratch effect and defined for modulating the audio signal.
  5. Method for electrical sound generation according to claim 4,
    characterized in that
    for generating a control value for the acceleration for a motion of a scratch effect, a deceleration and acceleration of the record with the same acceleration is assumed.
  6. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    based on additional control information, a segment-wise emphasis of certain passages or of the audio signal (sample) or of the motion is performed automatically and rhythm-related (beat) in a different predefinable way depending on the musical tempo information, in particular by emphasizing a corresponding rhythm through manipulation of the volume or the sound characteristic.
  7. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims,
    characterized in that
    for determining musical tempo information, tempo and phase of musical information presented in digital form, in particular of the audio signal (sample), is determined according to the following method steps:
    - approximately determining the tempo (A) of the music information by a statistical evaluation (STAT) of the time intervals (Ti) between rhythm-related beat information in the digital audio data (Ei),
    - approximately determining the phase (P) of the piece of music based on the position of the beats in the digital audio data in the time pattern of a reference oscillator (MCLK) oscillating with a frequency that is proportional to the determined tempo,
    - successively correcting the determined tempo (A) and phase (P) of the music information based on a possible phase shift of the reference oscillator (MCLK) relative to the digital audio data by evaluating the resulting systematic phase shift and regulating the frequency of the reference oscillator proportional to the determined phase shift.
  8. Method for electrical sound generation according to claim 7,
    characterized in that
    rhythm-related beat information (Ti) is obtained by bandpass filtering (F1, F2) of the underlying digital audio data in different frequency ranges.
  9. Method for electrical sound generation according to claim 7 or 8,
    characterized in that
    rhythm intervals of the audio data are transformed, if necessary, by multiplying their frequency with powers of 2 to a predefined frequency octave (OKT), where these time intervals (T1io ... T3io) are used for determining the tempo.
  10. Method for electrical sound generation according to claim 9,
    characterized in that
    the frequency transformation (OKT) is preceded by grouping of rhythm intervals (Ti), in particular into pairs (T2i) or into groups of three (T3i), by adding their time values.
  11. Method for electrical sound generation according to one of the claims 7 to 10,
    characterized in that
    the obtained quantity of data of time intervals (BPM1, BPM2) of the rhythm-related beat information is analyzed for accumulation points (N), and the tempo is determined approximately from information of a accumulation maximum.
  12. Method for electrical sound generation according to one of the claims 7 to 11,
    characterized in that
    for approximately determining the phase (P) of a piece of music, the phase of the reference oscillator (MCLK) is selected so as to produce the greatest possible agreement between the rhythm-related beat information in the digital audio data and the zero crossings of the reference oscillator (MCLK).
  13. Method for electrical sound generation according to one of the claims 7 to 11,
    characterized in that
    the determined tempo and phase of the piece of music are successively corrected (2, 3, 4, 5) in regular time intervals, wherein the time intervals are so short that resulting correction movements and/or collection displacements remain below the audibility limit,
    and/or
    that all successive corrections of determined tempo and phase of the piece of music are accumulated over time (4) and used for additional corrections with gradually increasing precision, wherein successive corrections are preferably performed until they are smaller than a predefined acceptable error limit value, in particular until the corrections for the determined tempo are smaller than an error limit value of less than 0.1 %,
    and/or
    that if the respective corrections are always negative or always positive (6) during a predefinable time interval, the tempo (A) and phase (P) are again approximately determined (RESET) by a subsequent successive correction (2, 3, 4, 5).
  14. Interactive music player for electrical sound generation by automatically modulating an audio signal so as to produce musical scratch effects, comprising:
    - a processing unit which is constructed and configured so that a source material provided as an audio signal (sample) in digital format with a predefinable time duration, is modulated automatically and rhythm-related (beat) based on musical tempo information with respect to its playback position and/or the playback direction and/or the playback speed and/or the playback volume and/or sound characteristic,
    wherein the automatically determined tempo of the used audio material (sample) is used as musical tempo information, or an external reference tempo provided via an interface is used as musical tempo information, and
    - an interface is provided for receiving control information which is subsequently interpreted, wherein the control information represents motions of a record on a turntable of a record player,
    - a means for graphically representing of the control information.
  15. Interactive music player according to claim 14, with
    - a means for graphically representing the actual playback position, with the means capable of displaying an amplitude envelope curve of the sound waveform of the reproduced piece of music over a predefinable time interval before and after the actual playback position, wherein the real-time representation moves with the speed with which the piece of music is reproduced, and with
    - a means for smoothing (LP, SL) a stepped curve of time-limited playback position data defined by the second control element (R2) to form a signal which changes smoothly with a time resolution corresponding to the audio sampling rate.
  16. Interactive music player according to claim 15, wherein a means for smoothing a slope (SL) is provided for smoothing a stepped curve of time-limited playback position data, by which a ramp with a constant slope can be triggered for each defined playback position message, with the ramp changing the smoothed signal during a predefinable time interval from its previous value to the value of the playback position message,
    or
    wherein a linear digital low pass filter (LP), in particular a second order resonance filter, is used for smoothing a stepped curve of predefined time-limited playback position data.
  17. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 16, wherein in the event of a change between the operating modes (a, b), the actual playback speed (DIFF) attained in the preceding mode can be changed by a smoothing function, in particular by ramp smoothing (SL) or by a linear digital low-pass filter (LP), to the playback speed that corresponds to the new operating mode,
    and/or
    wherein an audio signal passes through a scratch-audio-filter, whereby the audio signal undergoes a Pre-Emphase Filtering (PEF) and is stored in a buffer memory (B), from which it can be read (R) with variable tempo depending on the respective playback speed, and subsequently undergoes a De-Emphase Filtering (DEF) and is reproduced.
  18. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 17, wherein each reproduced audio data stream can be manipulated in real time by signal processing means, in particular by filter devices and/or audio effects.
  19. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 18, wherein real-time interventions with respect to the temporal curve can be stored as digital control information (MIX_DATA), in particular those of a manual scratch intervention with a separate control element (R2) and/or additional signal processing.
  20. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 19, wherein stored digital control information has a format which includes information for identification of the processed pieces of music and a corresponding associated time-sequence of playback positions and state information of the actutating members of the music player.
  21. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 20, which is realized by a suitably programmed computer system having audio interfaces.
  22. Computer program product which can be loaded directly into the internal memory of a digital computer and comprises software segments that can be used to execute the method steps according to one of the claims 1-13, 15, 16, when the program product is executed on a computer, wherein the control data can already be stored on the computer program product, thereby enabling automatic playback.
  23. Computer program product according to claim 22, in particular a Compact Disc, comprising:
    - a first data range (D1) with digital audio data (AUDIO_DATA) of one or several pieces of music (TR1 ... TRn), and
    - a second data range (D2) with a control file (MIX_DATA) with digital control information for controlling a music player, wherein
    - the control data (MIX_DATA) of the second data range (D2) make reference to audio data (AUDIO_DATA) of the first data range (D1).
  24. Computer program product according to claim 23, wherein the digital control data (MIX_DATA) of the second data range (D2) represent interactive recordings of manual scratch interventions and/or starting points and type of automatic scratch interventions in pieces of music as a new complete work of the digital audio information (AUDIO_DATA) of pieces of music of the first data range (D1),
    and/or
    wherein the stored digital control information (MIX_DATA) of the second data range (D2) has a format that comprises information for identifying the processed pieces of music (TR1 ... TRn) of the first data range (D1) and a corresponding associated time sequence of playback positions and state information of the actutating members of the music player.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1014526C2 (en) 2000-02-29 2001-08-30 N2It Dev B V I O Disc to be used in a signal processing device as well as such a device.
DE10164686B4 (en) * 2001-01-13 2007-05-31 Native Instruments Software Synthesis Gmbh Automatic detection and adjustment of tempo and phase of pieces of music and interactive music players based on them
US8077568B2 (en) * 2002-11-12 2011-12-13 Spencer Charles A Method and system for synchronizing information specific to a location on a surface with an external source
KR20040060718A (en) * 2002-12-28 2004-07-06 삼성전자주식회사 Method and apparatus for mixing audio stream and information storage medium thereof
US7208672B2 (en) * 2003-02-19 2007-04-24 Noam Camiel System and method for structuring and mixing audio tracks
NL1025634C2 (en) * 2004-03-04 2005-09-07 Circle Music Systems Sound effect apparatus for e.g. music played in nightclub, uses processor to applying two sound effects to each output signal
JP4650662B2 (en) * 2004-03-23 2011-03-16 ソニー株式会社 Signal processing apparatus, signal processing method, program, and recording medium
US20060173692A1 (en) * 2005-02-03 2006-08-03 Rao Vishweshwara M Audio compression using repetitive structures
US20090240356A1 (en) * 2005-03-28 2009-09-24 Pioneer Corporation Audio Signal Reproduction Apparatus
US7518053B1 (en) * 2005-09-01 2009-04-14 Texas Instruments Incorporated Beat matching for portable audio
KR100774533B1 (en) * 2005-12-08 2007-11-08 삼성전자주식회사 Method for making sound effect in the mobile terminal
JP2007304128A (en) * 2006-05-08 2007-11-22 Roland Corp Effect device
US7482527B2 (en) * 2006-06-06 2009-01-27 Benq Corporation Method of utilizing a touch sensor for controlling music playback and related music playback device
JP4311466B2 (en) * 2007-03-28 2009-08-12 ヤマハ株式会社 Performance apparatus and program for realizing the control method
US7956274B2 (en) * 2007-03-28 2011-06-07 Yamaha Corporation Performance apparatus and storage medium therefor
JP2008262021A (en) * 2007-04-12 2008-10-30 Hiromi Murakami Phase switching device in electric musical instrument
US20080257134A1 (en) * 2007-04-18 2008-10-23 3B Music, Llc Method And Apparatus For Generating And Updating A Pre-Categorized Song Database From Which Consumers May Select And Then Download Desired Playlists
US7985911B2 (en) 2007-04-18 2011-07-26 Oppenheimer Harold B Method and apparatus for generating and updating a pre-categorized song database from which consumers may select and then download desired playlists
US7985915B2 (en) * 2007-08-13 2011-07-26 Sanyo Electric Co., Ltd. Musical piece matching judging device, musical piece recording device, musical piece matching judging method, musical piece recording method, musical piece matching judging program, and musical piece recording program
JP2009063714A (en) * 2007-09-05 2009-03-26 Sony Computer Entertainment Inc Audio playback device and audio fast forward method
WO2009038539A1 (en) * 2007-09-19 2009-03-26 Agency For Science, Technology And Research Apparatus and method for transforming an input sound signal
US8173883B2 (en) * 2007-10-24 2012-05-08 Funk Machine Inc. Personalized music remixing
EP2523372A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-14 British Telecommunications Public Limited Company Content delivery system
US8729375B1 (en) * 2013-06-24 2014-05-20 Synth Table Partners Platter based electronic musical instrument
WO2018136835A1 (en) * 2017-01-19 2018-07-26 Gill David C Systems and methods for generating a graphical representation of a strike velocity of an electronic drum pad
JP2020106753A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 ローランド株式会社 Information processing device and video processing system
US10593313B1 (en) 2019-02-14 2020-03-17 Peter Bacigalupo Platter based electronic musical instrument

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4300225A (en) * 1979-08-09 1981-11-10 Lambl George R Disco beat meter
US5313011A (en) * 1990-11-29 1994-05-17 Casio Computer Co., Ltd. Apparatus for carrying out automatic play in synchronism with playback of data recorded on recording medium
JP2896716B2 (en) 1991-03-01 1999-05-31 ヤマハ株式会社 Automatic performance device
JP3245890B2 (en) * 1991-06-27 2002-01-15 カシオ計算機株式会社 Beat detection device and synchronization control device using the same
US5350882A (en) * 1991-12-04 1994-09-27 Casio Computer Co., Ltd. Automatic performance apparatus with operated rotation means for tempo control
JP2734909B2 (en) * 1992-10-12 1998-04-02 ヤマハ株式会社 Waveform data reading device
AU6356996A (en) 1995-06-20 1997-01-22 Andre Rickli Digital processing device for audio signal
US6025552A (en) * 1995-09-20 2000-02-15 Yamaha Corporation Computerized music apparatus processing waveform to create sound effect, a method of operating such an apparatus, and a machine-readable media
US6011212A (en) 1995-10-16 2000-01-04 Harmonix Music Systems, Inc. Real-time music creation
US5627335A (en) 1995-10-16 1997-05-06 Harmonix Music Systems, Inc. Real-time music creation system
US5824933A (en) * 1996-01-26 1998-10-20 Interactive Music Corp. Method and apparatus for synchronizing and simultaneously playing predefined musical sequences using visual display and input device such as joystick or keyboard
JP3399297B2 (en) * 1997-05-22 2003-04-21 ヤマハ株式会社 Electronic musical instrument
JP4060993B2 (en) * 1999-07-26 2008-03-12 パイオニア株式会社 Audio information storage control method and apparatus, and audio information output apparatus.
US6479740B1 (en) * 2000-02-04 2002-11-12 Louis Schwartz Digital reverse tape effect apparatus
JP3687467B2 (en) * 2000-02-25 2005-08-24 ティアック株式会社 Recording medium playback device
JP2001243692A (en) 2000-02-25 2001-09-07 Teac Corp Recording medium reproducing device
DE10164686B4 (en) * 2001-01-13 2007-05-31 Native Instruments Software Synthesis Gmbh Automatic detection and adjustment of tempo and phase of pieces of music and interactive music players based on them
WO2003015090A1 (en) * 2001-08-07 2003-02-20 Kent Justin A System for converting turntable motion to midi data
US6541690B1 (en) * 2001-12-18 2003-04-01 Jerry W. Segers, Jr. Scratch effect controller
US6818815B2 (en) * 2002-05-06 2004-11-16 Stanton Magnetics Inc. Phonograph turntable with MIDI output
JP3933583B2 (en) * 2003-01-10 2007-06-20 ローランド株式会社 Electronic musical instruments

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