JP2006235468A - 楽曲ファイル生成装置およびそれを用いた携帯端末装置 - Google Patents

楽曲ファイル生成装置およびそれを用いた携帯端末装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 既にある楽曲データファイルに新たに歌唱データ等を合わせて、新たな楽曲データファイルとする楽曲ファイル生成装置を提供する。
【解決手段】 A/D変換器21は、マイクロフォンの出力または外部機器から出力されるオーディオ信号をディジタルデータに変換する。プレイヤー23は楽曲データファイルF内のMIDIデータをMIDI音源24へ、Audioデータをオーディオデコーダ25へ出力する。MIDI音源24、オーディオデコーダ25はそれぞれ楽音データを再生する。入出力切換ブロック22は入力されるデータをミキシングしてD/A変換器12へ出力すると共に、A/D変換器21の出力をデータバッファ26へ記憶させる。エンコーダ27はバッファ26のデータをエンコードする。楽曲ファイルメーカー28はエンコーダ27の出力データとファイルF内のデータに基づいて楽曲ファイル29を作成する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、歌唱データ等が付加された楽曲ファイルを生成することができる楽曲ファイル生成装置およびそれを用いた携帯端末装置に関する。
従来、録音機能付きラジカセ等の装置においては、ユーザがマイクに向かって歌唱を行うと、マイクの出力信号を録音テープに録音することができた。また、伴奏音が収録されたテープを再生することもできた。しかしながら、従来のこの種の装置においては、装置から発生する伴奏音とユーザの歌唱を合わせて録音することはできなかった。
一方、特許文献1には、サンプリングした音声データからロングストリームデータのファイルを生成し、また、生成したファイルを音源によって再生する技術が記載されている。
特開2002-341872号公報
しかしながら、この特許文献1のものも、サンプリングした音声を元々格納されている楽曲データと合わせて1つのファイルとすることはできなかった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、すでにある楽曲データファイルに新たに歌唱データ等を合わせて、新たな楽曲ファイルとすることができる楽曲ファイル生成装置およびそれを用いた携帯端末装置を提供することにある。
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、マイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力される音声信号または外部機器から出力されるオーディオ信号をディジタルデータに変換するA/D変換器と、楽音データが収録された楽曲データファイルを記憶する記憶手段と、前記楽曲データファイル内のデータに基づいて楽音データを再生する楽音データ再生手段と、前記楽音データ再生手段によって再生された楽音データを楽音に変換する発音手段と、前記A/D変換器から出力されたディジタルデータと前記楽曲データファイル内のデータとが時間的に同期して格納された楽曲ファイルを生成するファイル生成手段とを具備することを特徴とする楽曲ファイル生成装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の楽曲ファイル生成装置において、前記楽曲データファイル内のデータはMIDI規格によるデータであることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の楽曲ファイル生成装において、前記発音手段は、前記楽音データ再生手段から出力された楽音データと前記A/D変換器から出力されたディジタルデータとをミキシングして発音することを特徴とする置。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の楽曲ファイル生成装置において、前記ファイル生成手段は、前記A/D変換器から出力されたディジタルデータと、前記楽曲データファイル内のデータと、予め記憶部に記憶された画像データまたはテキストデータとが時間的に同期して格納された楽曲ファイルを生成することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、マイクロフォンと、前記マイクロフォンから出力される音声信号または外部機器から出力されるオーディオ信号をディジタルデータに変換するA/D変換器と、楽音データが収録された楽曲データファイルを記憶する記憶手段と、前記楽曲データファイル内のデータに基づいて楽音データを再生する楽音データ再生手段と、前記楽音データ再生手段によって再生された楽音データを楽音に変換する発音手段と、前記A/D変換器から出力されたディジタルデータと、前記楽音データ再生手段によって再生された楽音データとをミキシングしたミキシング楽音データと、予め記憶部に記憶された画像データまたはテキストデータとが時間的に同期して格納された楽曲ファイルを生成することを特徴とする楽曲ファイル生成装置である。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5に記載の楽曲ファイル生成装置を具備することを特徴とする携帯端末装置である。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項5に記載の楽曲ファイル生成装置によって生成された楽曲ファイルのデータに基づいて着信音を生成することを特徴とする携帯端末装置である。
この発明によれば、すでにある楽曲データファイルに新たにマイクロフォンから入力したオーディオ信号から変換して生成した歌唱データ等を合わせて新たな楽曲ファイルとすることができる。これにより、例えば、自己の歌唱音に伴奏音やBGMを含めた楽曲ファイルを作成することが可能となり、知人にメール添付をしたり、歌唱コンサートサービス等への応用が可能となる。また、自己の歌唱音に画像やテキストを貼り付けたメッセージングサービスも可能となる。また、請求項1の発明によれば、歌唱音が伴奏音等とミックスされておらず、別データとなっているので、後に単独で再生や加工を行うことができる利点がある。
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1はこの発明の一実施の形態による携帯端末装置の構成を示すブロック図である。この携帯端末装置は、音声通話およびインターネット接続(メール通信)の機能を有していると共に、楽曲ファイル生成装置の機能を有している。この図において、符号1は各部を制御するCPU(中央処理装置)、2はCPU1の処理においてデータが一時記憶される不揮発性RAM(ランダムアクセスメモリ)であり、図2に示す楽曲データ交換フォーマットファイル(以下、楽曲データファイルという)Fを併せて記憶する。3はCPU1のプログラムが記憶されたROM(リードオンリメモリ)である。4は液晶表示器による表示部、5はテンキーおよびファンクションキーからなる操作キー部である。6は通信部であり、アンテナ7を介して受信した高周波信号を復調し、復調によって得られた音声データについては音声処理部8へ出力し、文字データ、記号データ等についてはバスラインBを介してCPU1へ出力する。また、この通信部6は、CPU1から供給される文字データ等および音声処理部8から出力される音声データによって高周波の搬送波を変調しアンテナ7から発信する。
音声処理部8は、マイクロフォン9から出力される音声信号をディジタル音声データに変換し、さらに圧縮して通信部6へ出力する。また、通信部6から出力される圧縮されたディジタル音声データを伸長し、アナログ信号に変換してイヤスピーカ10へ出力する。11は音源であり、バスラインBを介してRAM2から供給されるMIDI(Musical Instruments Digital Interface)データを解読し、FM(周波数変調)方式またはWT(ウエーブテーブル)方式によってディジタル楽音データを生成するMIDI音源と、バスラインBを介してRAM2から供給されるAudioデータを伸長し、ディジタルオーディオ楽音データに変換するオーディオデコーダとを有する。そして、生成された楽音データはD/A(ディジタル/アナログ)変換器12によってアナログ楽音信号に変換され、スピーカ13へ出力される。
ここで、MIDIデータとは、MIDI規格による演奏情報データであり、シーケンスデータである。また、Audioデータとは、アナログ音をPCMによってディジタル変換し、そのデータをさらにMP3、ADPCM、AAC等の圧縮方式によって圧縮したデータである。
14はDSP(Digital Signal Processor)であり、RAM2からバスラインBを介して供給される楽音データを所定のオーディオフォーマットにエンコードする。15はインターフェイスであり、テレビ、ラジオ、オーディオ機器等の機器と接続しアナログオーディオ信号を取り込む。
図2はRAM2内に設定された楽曲データファイルFのファイル構造を示す図である。このファイルFはユーザがインターネットを介して専用サーバにアクセスしてダウンロードするものである。ファイルF中の各データはチャンク(塊)単位で管理、構成され、各チャンクは各々次のデータを格納している。
Contents Into Chunk:コンテンツ種別やコンテンツ複製許可等のファイル管理用データが格納される。
Optional Data Chunk(Option):ファイル名、曲名などの楽曲データ固有の情報が格納される。
MIDI Track Chunk:音源の初期セットアップデータを格納するSetup Data Chunkおよび音源を再生するためのシーケンスデータを格納するSequence Data Chunkからなる。シーケンスデータとは、時間情報を持つイベントの集合体である。イベントには、発音イベント、音色変更イベント、音量変更イベント、ピッチ変更イベント等がある。
Audio Track Chunk:Audioデータを再生するためのシーケンスを表現するシーケンスデータを格納するSequence Data Chunkおよびサンプリングされた個々のAudioデータを格納する複数のWave Data Chunkからなる。Wave Data ChunkはID#(図に示す#1〜#n)によって管理される。シーケンスデータがWave Data ChunkのID#を指定することでAudioデータが所定の時間に再生される。Audioデータのフォーマットタイプ(PCM、ADPCM、MP3、AAC等)はタイプで区別され、それぞれのWave Data Chunkのヘッダに格納される。
Graphic Track Chunk:表示を行うためのシーケンスを表現するシーケンスデータを格納するSequence Data Chunkを格納し、表示ディバイスに対する描画シーケンスを示す。画像系のデータを格納するGraphic Data Chunk及びテキスト系のデータを格納するText Data Chunkの各データをシーケンスデータが指定する。再生時、シーケンスデータに従った時間で画像やテキストが表示される。
なお、MIDI Track Chunkには伴奏音、BGM音等が記憶され、Audio Track Chunkには例えばバックコーラスや手拍子、合いの手等の音が記憶される。また、Graphic Track Chunkには例えば歌詞や背景画像が記憶される。
次に、上述した携帯端末装置の動作を説明する。なお、この携帯端末装置の音声通話およびインターネット接続の動作は従来の携帯電話機と同様であるので説明を省略し、以下に楽曲ファイル生成装置の動作を説明する。
図3は楽曲ファイル生成装置の機能ブロック図であり、各機能ブロックが実行される図1の構成要素を()内に示している。図3において、21はA/D(アナログ/ディジタル)変換器であり、マイクロフォン9から出力される音声信号またはインターフェイス15を介して入力されるオーディオ信号を一定周期でサンプリングし、ディジタル楽音データに変換して入出力切換ブロック22へ出力する。このA/D変換器21の機能は図1の音声処理部8において実行される。なお、インターフェイス15へ入力されるオーディオ信号がディジタルオーディオ信号であった場合はA/D変換器21を通さず、直接、入出力切換ブロック22へ入力される。
23はCPU1によって実行されるプレイヤーであり、楽曲データファイルFをロードし、ユーザの指示によりファイルF内の楽曲データの再生を行う。再生を開始すると、ファイルF内のMIDI Track ChunkのSequence Data Chunkに格納されているシーケンスデータのイベント列を時刻シーケンスに従ってMIDI音源24へ出力し、また、Audio Track Chunkの各Wave Data ChunkのデータをSequence Data Chunkに格納されているシーケンスデータに従って順次オーディオデコーダ25へ出力する。MIDI音源24は、プレイヤー23から出力されるMIDIデータを解読し、FM方式またはWT方式によってディジタル楽音データを生成し、入出力切換ブロック22へ出力する。また、オーディオデコーダ25はプレイヤーから供給されるデータをデコード(伸張)して入出力切換ブロック22へ出力する。なお、これらのMIDI音源24およびオーディオデコーダ25の機能は図1の音源11において実行される。
22はCPU1によって実行される入出力切換ブロックであり、A/D変換器21の出力、MIDI音源24の出力、オーディオデコーダ25の出力のいずれかを選択して、あるいは3出力をミキシングし、D/A変換器12(図1)およびデータバッファ26(RAM2)へ出力する。オーディオエンコーダ27はデータバッファ26内のディジタル楽音データを読み出し、楽曲データファイルFのAudio Track Chunkにおいて指定されているオーディオフォーマットにエンコードして楽曲ファイルメーカー28へ出力する。楽曲ファイルメーカー28は、オーディオエンコーダ27の出力データおよび楽曲データファイルF内のMIDIデータ(MIDI Track Chunkのデータ)およびAudioデータ(Audio Track Chunkのデータ)等を素材として、各データが時間的に同期して格納された楽曲ファイル29を作成する。素材としては、上記以外に画像データやテキストデータを加えることもできる。この楽曲ファイルメーカー28において作成された楽曲ファイル29はRAM2内に保持される。なお、上述したオーディオエンコーダ27はDSP14によって実行され、楽曲ファイルメーカー28はCPU1によって実行される。
次に、上述した楽曲ファイル生成装置の動作を図4および図5を参照して説明する。
まず、プレイヤー23がユーザによって指定された楽曲データファイルFを読み込む(ステップS1)。次に、ユーザによって楽曲再生指示が入力されると(ステップS2)、プレイヤー23が楽曲再生をスタートする(ステップS3)。楽曲再生がスタートすると、プレイヤー23は楽曲データファイルF内のMIDI Track Chunkのシーケンスデータのイベント列を時刻シーケンスに従って順次MIDI音源24へ出力し、また、Audio Track ChunkのWave Data Chunkのデータをシーケンスデータに従ってオーディオデコーダ25へ出力する。MIDI音源24はプレイヤー23からのイベント列を受けてMIDI楽音データMIを生成し、入出力切換ブロック22へ出力する。また、オーディオデコーダ25はプレイヤー23からのデータをデコードし、デコードによって得られたオーディオ楽音データADを入出力切換ブロック22へ出力する(ステップS4)。
また、ユーザがマイクロフォン9に向かって歌唱を行うと、マイクロフォン9の出力信号がA/D変換器21によってディジタルデータに変換され、マイクデータMDとして入出力切換ブロック22へ出力される(ステップS5)。入出力切換ブロック22はマイクデータMDと、MIDI楽音データMIと、オーディオ楽音データADをミキシングし、D/A変換器12およびデータバッファ26へ出力する(ステップS6)。D/A変換器12は入出力切換ブロック22の出力をアナログ信号に変換しスピーカ13へ出力する。これにより、ユーザの歌唱に基づく楽音、楽曲データファイルFのMIDI Track Chunkのデータに基づく楽音、楽曲データファイルFのAudio Track Chunkのデータに基づく楽音がスピーカ13から発生する(ステップS7)。さらに、Graphic Track Chunkがある場合は楽音に同期してプレイヤー23を介して表示部4に文字や画像を表示する。
また、入出力切換ブロック22から出力されたミキシングデータはデータバッファ26に順次記憶される(ステップS8)。オーディオエンコーダ27は、データバッファ26内のデータを順次読み出し、楽曲データファイルFのAudio Track Chunkにおいて指定されているオーディオフォーマットにエンコードして楽曲ファイルメーカー28へ出力する(ステップS9)。楽曲ファイルメーカー28は、オーディオエンコーダ27の出力データおよび楽曲データファイルF内のMIDIデータ(MIDI Track Chunkのデータ)およびAudioデータ(Audio Track Chunkのデータ)等を素材として最終的な楽曲ファイル29を作成する(ステップS10)。そして、スピーカ13における楽音再生が終了したか否かが判断され、判断結果が「NO」の場合はステップS4へ戻り、「YES」の場合は処理を終了する。なお、ステップS9、S10の処理は、楽音再生が終了した後、実行してもよい。
図5は上述した楽曲ファイル生成装置によって生成される楽曲ファイルの種類を示す図であり、この図に示すように、この楽曲ファイル生成装置によれば、ユーザの指示に応じて、
(1)置換型
(2)追加型1
(3)追加型2
の3種類の楽曲ファイルを生成することができる。ユーザによって(1)置換型が指定されると、入出力切換ブロック22が、上述したように、マイクデータMDと、MIDI楽音データMIと、オーディオ楽音データADをミキシングし、D/A変換器12およびデータバッファ26へ出力する。楽曲ファイルメーカー28はオーディオエンコーダ27から出力されるエンコード済みのミキシングデータにヘッダ等を付加して楽曲ファイル29を作成する。そして、必要に応じてユーザが画像データまたはテキストデータを再生タイミングと共に指定すると、Graphic Track Chunkを作成して楽曲データファイル29に加える。
また、ユーザによって、(2)追加型1または(3)追加型2が指定された場合は、入出力切換ブロック22が、マイクデータMDと、MIDI楽音データMIと、オーディオ楽音データADをミキシングしてD/A変換器12へ出力すると共に、マイクデータMDのみをデータバッファ26へ出力する。これにより、スピーカ13からはマイクデータMD、MIDI楽音データMI、オーディオ楽音データADをミキシングした楽音が発生し、一方、データバッファ26には、マイクデータMDが記憶される。
そして、ユーザによって(2)追加型1が選択された場合は、楽曲ファイルメーカー28が、オーディオエンコーダ27から出力されるエンコード済みのマイクデータMD(エンコードデータ)に元の楽曲データファイルFのMIDIデータ(MIDI Track Chunk)およびAudioデータ(Audio Track Chunk)を加え、さらにヘッダ等を付加して楽曲ファイル29を作成する。また、(3)追加型2が選択された場合は、楽曲ファイルメーカー28が、オーディオエンコーダ27から出力されるエンコード済みのマイクデータMD(エンコードデータ)に元の楽曲データファイルFのMIDIデータ(MIDI Track Chunk)およびAudioデータ(Audio Track Chunk)を加え、また、ユーザによって指定された画像データおよびテキストデータをGraphic Track Chunkとして加え、さらにヘッダ等を付加して楽曲ファイル29を作成する。なお、楽曲ファイル生成装置によって作成されたそれぞれの楽曲ファイル29を携帯端末装置で再生する場合、再生が指示されると、新たに生成されたエンコードデータはAudioデータと同様にプレイヤー23を介してオーディオデコーダ25に出力されるMIDIデータやAudioデータに同期してデコードされる。
次に、上述した実施形態によって作成される楽曲ファイルの利用法の例を以下に記述する。
(1)歌唱音データおよび伴奏音データからなる楽曲データに画像データおよびテキストデータを付加して楽曲ファイルを構成し、知人にメール添付する。その場合、楽曲ファイルメーカー28がファイルを生成する際に、画像データやテキストデータを入力要素として同時に生成するのが効果的である。
(2)歌唱付き楽曲ファイルを共有サーバへ送付し、サーバデータをウエブサイト上に公開する。これにより、歌唱データのコンテストを行うサービス展開ができる。
(3)携帯電話の着信メロディとして用いる。
なお、上述した実施形態においては、CPU1およびDSP14を用いて構成しているが、これに代えて専用ハードウエアによって構成してもよい。また、DSP14の処理をCPU1が実行するようにしてもよい。また、音源11はCPU演算によるソフトウエア方式でも、専用ハードウエアによって構成してもよい。
また、上記実施形態においては、通話用のマイクロフォン9を用いて歌唱音を収音しているが、これに代えて、専用のマイクロフォンを設けてもよい。
また、上記の説明においては、マイク入力に基づいて楽曲ファイルを生成しているが、これに代えて、ステレオ装置等からのオーディオ信号をA/D変換器21によって楽音データに変換し、この楽音データを元の楽曲データファイルFのデータにオーバーダビングすることによって楽曲ファイルを生成してもよい。
また、マイク入力を携帯端末装置のその他のデバイス、例えばテレビ、ラジオ等の出力に変える。そして、ユーザが好きなタイミングにおいてオーディオエンコードをスタートさせれば、好きな音を取り出し、楽曲ファイルにすることができる。また、ファイルにすることによってメール添付も可能となる。
また、上記実施形態において、歌唱時にスピーカ13から音源11の演奏音を発生させると、その音がマイクロフォン9に入ってしまい、純粋な歌唱データが得られない。その対策として、次の方法がある。
(1)ヘッドフォンから音源11の音を出す。
(2)演奏音を消すためのキャンセラを、例えばマイク用A/D変換器21の後端に装備する。キャンセラは音源11からの演奏音の逆信号をマイクロフォン9からの信号に加算する。
また、マイクロフォンとしてステレオマイクを用い、左右それぞれの楽音データを生成してもよい。
この発明は、主に携帯電話機において用いられる。
この発明の一実施形態による携帯端末装置の構成を示すブロック図である。 同実施形態における楽曲データファイルFの記憶内容を示す図である。 同実施形態による携帯端末装置の内部に設けられる楽曲ファイル生成装置の構成を示す機能ブロック図である。 同楽曲ファイル生成装置の動作を説明するためのフローチャートである。 同楽曲ファイル生成装置において作成される楽曲ファイルの例を示す図である。
符号の説明
1…CPU、2…RAM、3…ROM、4…表示部、5…操作キー部、6…通信部、8…音声処理部、9…マイクロフォン、11…音源、12…D/A変換器、13…スピーカ、14…DSP、15…インターフェイス、21…A/D変換器、22…入出力切換ブロック、23…プレイヤー、24…MIDI音源、25…オーディオデコーダ、26…データバッファ、27…オーディオエンコーダ、28…楽曲ファイルメーカー、29…楽曲ファイル。

Claims (7)

  1. マイクロフォンと、
    前記マイクロフォンから出力される音声信号または外部機器から出力されるオーディオ信号をディジタルデータに変換するA/D変換器と、
    楽音データが収録された楽曲データファイルを記憶する記憶手段と、
    前記楽曲データファイル内のデータに基づいて楽音データを再生する楽音データ再生手段と、
    前記楽音データ再生手段によって再生された楽音データを楽音に変換する発音手段と、
    前記A/D変換器から出力されたディジタルデータと前記楽曲データファイル内のデータとが時間的に同期して格納された楽曲ファイルを生成するファイル生成手段と、
    を具備することを特徴とする楽曲ファイル生成装置。
  2. 前記楽曲データファイル内のデータはMIDI規格によるデータであることを特徴とする請求項1に記載の楽曲ファイル生成装置。
  3. 前記発音手段は、前記楽音データ再生手段から出力された楽音データと前記A/D変換器から出力されたディジタルデータとをミキシングして発音することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の楽曲ファイル生成装置。
  4. 前記ファイル生成手段は、前記A/D変換器から出力されたディジタルデータと、前記楽曲データファイル内のデータと、予め記憶部に記憶された画像データまたはテキストデータとが時間的に同期して格納された楽曲ファイルを生成することを特徴とする請求項1に記載の楽曲ファイル生成装置。
  5. マイクロフォンと、
    前記マイクロフォンから出力される音声信号または外部機器から出力されるオーディオ信号をディジタルデータに変換するA/D変換器と、
    楽音データが収録された楽曲データファイルを記憶する記憶手段と、
    前記楽曲データファイル内のデータに基づいて楽音データを再生する楽音データ再生手段と、
    前記楽音データ再生手段によって再生された楽音データを楽音に変換する発音手段と、
    前記A/D変換器から出力されたディジタルデータと、前記楽音データ再生手段によって再生された楽音データとをミキシングしたミキシング楽音データと、予め記憶部に記憶された画像データまたはテキストデータとが時間的に同期して格納された楽曲ファイルを生成することを特徴とする楽曲ファイル生成装置。
  6. 請求項1〜請求項5に記載の楽曲ファイル生成装置を具備することを特徴とする携帯端末装置。
  7. 請求項1〜請求項5に記載の楽曲ファイル生成装置によって生成された楽曲ファイルのデータに基づいて着信音を生成することを特徴とする携帯端末装置。
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