JP4206613B2 - 音楽データ送信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、音楽データ送信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子ピアノ等の電子楽器においては、電子楽器に内蔵される音源を用いて楽音を発生する他に、外部機器との間でデータ通信を行う通信機能を備えたものが広く普及している。
例えば、通信機能を備えた電子ピアノに外部音源(音源モジュール、他の電子楽器等)を接続した場合には、電子ピアノの鍵盤を弾くことにより発生するデータを外部音源に送信することで、外部音源を用いて楽音を発生させることができる。
このように、電子楽器と外部音源との間でデータ通信を行うための規格として、MIDI(Musical Instrument Digital Interface)規格があり、このMIDI規格に対応する装置(以下、MIDI装置という)には、MIDIインタフェースが搭載されている。
ところで、近年電子楽器分野においては、コンピュータミュージックの著しい進展に伴い、パーソナルコンピュータ上で作曲や編曲を行って、楽曲等に対応したMIDIデータ(MIDI規格に合致するデータ)を生成した後、このMIDIデータを電子楽器に送信すること、あるいは電子楽器のMIDIデータをパーソナルコンピュータに送信してパーソナルコンピュータ上で編集すること等が行われている。
この電子楽器との間でデータ通信を行うパーソナルコンピュータには、MIDI規格に対応したMIDIインタフェースが搭載されており、パーソナルコンピュータは、このMIDIデータをMIDIインタフェースを介して電子楽器とデータ通信を行っていた。
しかしながら、このMIDI規格において定められているMIDIインタフェースの通信速度(通信時のビットレート)は、図7に示すように現在パーソナルコンピュータ等において広く普及しているIEEE1394、USB等のシリアルインタフェースの通信速度と比較して非常に遅い。
従って、MIDIインタフェースを介して電子楽器とデータ通信を行うことは、高速通信可能なIEEE1394、USB等のシリアルインタフェースを備えるパーソナルコンピュータ等にとっては非常に効率の悪いものであった。
このような事情に鑑み、高速通信可能なIEEE1394、USB等のシリアルインタフェースを備え、これらのインタフェースを介してパーソナルコンピュータ等とデータ通信可能な電子楽器、音源モジュール等(以下、これらを総称してMIDI対応装置という)の開発が進められてきた。
この結果、現在に至ってはMIDIインタフェースのみを備えたMIDI装置に代わり、MIDIインタフェース以外に高速通信可能なインタフェースを備えたMIDI対応装置が広く普及しつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このMIDI対応装置にMIDIデータを送信する場合、ユーザはまず、MIDIインタフェースを利用してMIDIデータを送信するか、あるいはIEEE1394等のインタフェースを利用してMIDIデータを送信するかを選択し、次いでこのインタフェース規格に適合するケーブルを用いてMIDIデータ送信側の装置とMIDI対応装置を接続する。このMIDIインタフェース及びIEEE1394等のインタフェースは、いずれもシリアルインタフェースである。このため、MIDI対応装置はいずれのインタフェースを利用したとしても、送信側の装置からシリアルデータを受信することとなる。
従って、例えば送信側の装置において和音等の発音イベントが生成された場合、この和音を構成する各音の発音イベントは、この送信側の装置からシリアルインタフェースを介して順番に送り出されることとなる。なお、ここでイベント(音楽イベント)とは、MIDIデータ(音楽データ)により構成された演奏、操作等に関する音楽情報をいう。
図8は、送信側の装置からMIDI対応装置へ和音の発音イベントが送信された場合を説明するための図である。
さらに詳述すると、図8(a)は、MIDI対応装置がMIDIインタフェースを介して受信した発音イベントの発音タイミングを示しており、図8(b)は、高速インタフェースを介して受信した発音イベントの発音タイミングを示している。なお、以下の説明では、MIDI規格の2倍の通信速度でデータ通信可能なインタフェースを高速インタフェースという。
送信側の装置からMIDI対応装置へ「ド」と「ソ」の和音に関する発音イベントが送信されると、MIDI対応装置は、まず「ド」(ノートナンバー)の音を強さ「10」(ベロシティ)で発音(ノートオン)すべき発音イベント1を受信し、続いて「ソ」の音(ノートナンバー)を強さ「20」(ベロシティ)で発音(ノートオン)すべき発音イベント2を受信する(図8参照)。
MIDI対応装置は、MIDIインタフェースを介してイベントを受信すると、受信開始(図8(a)に示す、発音イベント1開始)から960μs後に発音イベント1の発音処理を開始し、さらに960μs経過した後に発音イベント2の発音処理を開始する。
一方、高速インタフェースを介して発音イベントを受信した場合、MIDI対応装置は、受信開始(図8(b)に示す、発音イベント1開始)から480μs後に発音イベント1の発音処理を開始し、さらに480μs経過した後に発音イベント2の発音処理を開始する。
このように、送信側の装置において同時に生成された「ド」の音を発音すべき発音イベントと「ソ」の音を発音すべき発音イベントは、順番に送り出されるため、いずれのインタフェースを利用した場合においても、「ド」の音の発音するタイミングと「ソ」の音の発音するタイミングとの間にズレが生じる。
このような発音タイミングのズレを解消すべく、従来より様々な試みがなされてきた。例えば、同時発音したならば得られたであろう合成波形に最も近い合成波形を得るため、各音を単独で発音した場合に得られる波形に対して波形変更処理を施し、変更処理の施された波形を用いて最適な合成波形を得る等である。
ただし、このような試みは、全てMIDI規格の通信速度でMIDIデータの授受が行われることを前提としたものである。
従って、図8(a)に示すように、MIDIインタフェースを介してMIDIデータを受信し、MIDI規格通りに発音処理を行った場合には、最適な合成波形が得られるが、図8(b)に示すように、高速インタフェースを介してMIDI規格以上の通信速度でMIDIデータを受信した場合には、MIDI規格よりも早いタイミングで発音処理が行われることとなり、最適な合成波形は得られない。これにより、従来のMIDI対応装置においては、MIDIインタフェースを介して受信した場合と、IEEE1394等のインタフェースを介して受信した場合では受信したデータが同一内容であるにもかかわらず、同じ演奏が再現されないという問題があった。
本発明は、以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、同じ内容の音楽データを送信し、受信側において演奏を再現する場合、使用するインタフェースの種類によらずに同じ演奏を再現することができる音楽データ送信装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上述した問題を解決するため、請求項1に記載の音楽データ送信装置は、低速インタフェースと高速インタフェースとを備え、低速インタフェース及び高速インタフェースのいずれかにより音楽データの送信を行う送信部と、前記高速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートが、前記低速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートと等しくなるように前記送信部を制御する送信制御部とを具備し、前記送信制御部は、前記音楽データにより構成される音楽イベントの種類に応じて、前記高速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートが前記低速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートと等しくなるように前記送信部を制御するか否かを選択することを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに理解しやすくするため、実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲で任意に変更可能である。
【0007】
A.第1の実施形態
(1)実施形態の構成
図1は、本実施形態に係る送信側のMIDI対応装置100の構成を示すブロック図である。
このMIDI対応装置100は、MIDIインタフェース及び高速インタフェースを備えており、MIDI規格及びMIDI規格の2倍の伝送速度においてデータの授受が可能な装置である(高速インタフェースについては、従来技術の欄に記載した内容を参照されたい)。
MIDI対応装置100の装置各部の制御を司る制御部10には、バス11を介してROM20、RAM30、音源部40、通信部50、高速インタフェース51、MIDIインタフェース52等が接続されている。もちろん、このMIDI対応装置100には、既存のMIDI対応装置と同様、アンプやスピーカ等により構成されるサウンドシステム等が搭載されているが、本発明の要旨とは関係がないため説明を省略する。
【0008】
制御部10は、ROM20に記憶されている処理プログラムに基づいてMIDI対応装置100の制御を行う一方、高速インタフェース51を介してMIDIデータを送信する場合には、ROM20の所定記憶エリアに格納された送信割り込みプログラムを起動し、MIDIデータの送信制御を行う。
RAM30は、書き換え可能なメモリであり、音源部40において変換されたMIDIデータを格納する送信データ格納領域、受信したMIDIデータを格納する受信データ格納領域等、複数の格納領域を有するFIFOメモリである。
【0009】
音源部40は、楽音データの生成等を行い、生成した楽音データをMIDI規格に合致するフォーマットのMIDIデータに変換した後、通信部50に出力する。
通信部50は、高速インタフェース51及びMIDIインタフェース52を介して、MIDIデータの授受を行う役割を担っている。具体的には、この通信部50は、RAM30の送信データ格納領域から転送される1バイトのMIDIデータにスタートビット(1ビット)及びストップビット(1ビット)を付加し、このスタートビット及びストップビットを付加したMIDIデータ(10ビット)を各インタフェースを介して送信する一方、各インタフェースを介して受信したMIDIデータを、アンプやスピーカ等を備える図示せぬサウンドシステムに出力する。
【0010】
高速インタフェース51は、高速インタフェース規格のケーブル(以下、高速ケーブルという)と接続する「ポート」と呼ばれる端子を備えている。この端子に前記ケーブルを接続することで、双方向のシリアル通信が可能となる。
MIDIインタフェース52は、MIDI規格のケーブルと接続するための入力端子及び出力端子を備えている。この入力端子または出力端子に前記ケーブルを接続することで、単方向のシリアル通信が可能となる。
次に、このような構成のMIDI対応装置100において、高速インタフェース51を介してMIDIデータを送信する際の具体的動作について説明する。
なお、以下に示すMIDI対応装置100の具体的動作は、音源部40においてリアルタイムに生成されるMIDIデータを外部装置200へ送信することを想定したものであるが、これに限定する趣旨ではない。例えば、予めRAM30等に格納されているMIDIデータ(例えば、編集等を行った楽曲等)を外部装置200へ送信する場合にも適用可能である。
【0011】
(2)実施形態の動作
まず、ユーザは高速ケーブルを用いてMIDI対応装置100とMIDIデータの送信先となる外部装置200を接続する(図2参照)。なお、この外部装置200は、MIDI対応装置100と同様に高速インタフェース及びMIDIインタフェースを備えるMIDI対応装置であるが、説明の理解を容易にするために、MIDIデータ送信側の装置をMIDI対応装置100といい、MIDIデータ受信側の装置を外部装置200という。
【0012】
高速インタフェース51の端子に高速ケーブルが差し込まれると、MIDI対応装置100の通信部50は、制御部10に対し高速インタフェース51を介してMIDIデータの授受が可能になった旨を通知する。
これを受け、MIDI対応装置100全体の制御を司る制御部10は、MIDIデータの送信制御を開始すべく、ROM20に格納された送信処理プログラムを起動する。
【0013】
図3は、送信処理の制御フローを示すフローチャートである。
まず、制御部10は、RAM30の送信データ格納領域を参照し、送信すべきMIDIデータがあるか否かの判定を行う(ステップS1)。
ここでは、未だ音源部40において送信すべきMIDIデータの生成が行われていなかったとする。
RAM30の送信データ記憶領域には、未だMIDIデータは格納されていないため、制御部10は送信すべきMIDIデータがないと判断し(ステップS1;NO)、送信すべきMIDIデータがRAM30の送信データ記憶領域に格納されるまで、ステップS1の処理を繰り返し実行する。
【0014】
その後、ユーザが鍵盤演奏を開始したとする。これにより、音源部40は、鍵盤演奏に基づくMIDIデータの生成を開始する。音源部40において生成されたMIDIデータは、RAM30の送信データ格納領域に順次格納されていく。
RAM30の送信データ格納領域にMIDIデータが格納されると、制御部10は、このステップS1において送信すべきMIDIデータがあると判断し、ステップS2に進む。
ステップS2において、制御部10は計時タイマ(図示略)が起動中であるか否かの判定を行う。この計時タイマは、制御部10がステップS3の処理を実行することにより起動される。そして、計時タイマは、起動してから320μsの計時を行い、この計時が終了すると制御部10にその旨を通知する。
従って、このステップS2において、制御部10は、まだ計時タイマを起動していないため、判断結果は「NO」となり、制御部10はステップS3に進む。
【0015】
ステップS3において、制御部10は、RAM30の送信データ格納領域から通信部50へ送信すべきMIDIデータを転送すると共に、計時タイマを起動する。なお、このRAM30から通信部50へのMIDIデータの転送は、1バイト単位で行われる。
このようにして、RAM30から通信部50へMIDIデータを転送すると、制御部10は、再びステップS1に戻り、RAM30の送信データ格納領域を参照し、送信すべきMIDIデータがあるか否かの判断を行う。制御部10は、送信すべきMIDIデータがあると判断すると、計時タイマが起動しているか否かを判断する(ステップS1→ステップS2)。前述したように、計時タイマは320μs経過すると、その旨を制御部10に通知する。従って、制御部10は、計時タイマから320μs経過した旨の通知を受け取るまでは、このステップS2の処理を繰り返し実行する。
その後、制御部10がステップS2の処理を繰り返し実行している間に、320μs経過したとする。
この時、計時タイマは制御部10に対してその旨の通知を行い、計時動作を終了する。制御部10は、この通知を受け取ると、ステップS2からステップS3へ処理を移行する。そして、制御部10は、このステップS3において、RAM30の送信データ格納領域から通信部50へMIDIデータを転送すると共に、再び計時タイマを起動する。
そして、制御部10は再びステップS1に戻り、上記手順によるフロー制御を繰り返し実行する。
【0016】
制御部10がこのような送信処理を実行することにより、送信すべきMIDIデータは320μsの時間間隔をおいて、1バイトずつRAM30から通信部50へ転送される。これに対し従来のMIDI対応装置における制御部は、図4に示す送信制御フロー、すなわち、RAM30に送信すべきMIDIデータがあるか否かを判断し(ステップSa1)、MIDIデータがあると判断すると、RAM30から、通信部50へMIDIデータを転送していた(ステップSa2)。
再び本実施形態の説明に戻り、k通信部50は、MIDIデータを受け取ると、この受け取ったMIDIデータ(1バイト)にスタートビット(1ビット)及びストップビット(1ビット)を付加し、このスタートビット及びストップビットの付加されたMIDIデータ(10ビット)を順次高速インタフェース51を介して外部装置200に送信する。
【0017】
図5(a)は、外部装置200がMIDIインタフェース52を介して受信したMIDIデータを模式的に示した図であり、図5(b)は、外部装置200が高速インタフェース51を介して受信したMIDIデータを模式的に示した図である。
外部装置200は、MIDIインタフェース52を利用した場合、図5(a)に示すように、間隔を空けることなく連続して10ビット構成のMIDIデータを受信し、受信開始から960μs後に発音イベント1の発音処理を開始し、さらに960μs経過した後に発音イベント2の発音処理を開始する。
これに対し、本実施形態においては、高速インタフェース51を利用した場合も同様に、受信開始から960μs後に発音イベント1の発音処理を開始し、さらに960μs経過した後に発音イベント2の発音処理を開始する(図5(b))。
このため、外部装置200が同時発音処理を行うことにより得られる合成波形は、常に最適波形となる。
【0018】
B.第2の実施形態
上述した第1の実施形態においては、演奏の互換再現性を得るために、MIDI対応装置100の送信速度を制御している。
以下に示す第2の実施形態においても、MIDI対応装置100の送信速度を制御する点において変わりはないが、送信速度を制御するデータの対象が上述した第1の実施形態と異なっている。
以下に示す第2の実施形態に係るMIDI対応装置100は、送信対象となるMIDIデータのうち、リアルタイム性を要するデータについてのみ送信速度を制御し、リアルタイム性を要しないデータについては、使用するインタフェース規格に応じて送信する構成となっている。
【0019】
そこで、まず、リアルタイム性を要するMIDIデータ、リアルタイム性を要しないMIDIデータの各々について説明を行う。
MIDIデータは、大きく2つに分類することができる。それが、チャンネルメッセージとシステムメッセージである。
チャンネルメッセージは、前述したノートオン・ノートオフ、プログラムチェンジ等一般の演奏情報に関するメッセージであり、リアルタイムに音源を制御するメッセージである。
システムメッセージは、システム・エクスクルーシブ・メッセージのように、MIDIシステム全体をコントロールするメッセージであり、機器の設定(初期設定)等、装置を使用する前に設定する非リアルタイムなメッセージである。
【0020】
図6は、本実施形態における送信処理の制御フローを示すフローチャートである。
この図6に示す制御フローは、前掲図3に示す制御フローに対して、ステップSb1をも受けたものである。本実施形態に係るMIDI対応装置200は、MIDIデータを送信する際、送信対象となるMIDIデータがチャンネルメッセージであるか、あるいはシステムメッセージであるかを判断する(ステップSb1)。ここで、送信対象たるMIDIデータがチャンネルメッセージであると判断した場合(ステップSb1;YES)には、上述した第1の実施形態と同様、送信速度を制御して、MIDIデータを送信する(ステップSb1→ステップS2→ステップS3)。
一方、送信対象たるMIDIデータがシステムメッセージである場合(ステップSb1;NO)には、使用するインタフェース規格の送信速度でMIDIデータを送信する(ステップSb1→ステップS3)。なお、送信対象たるMIDIデータがチャンネルメッセージであるか、あるいはシステムメッセージであるかの判定は、MIDI規格において定められたデータ特性(例えばMIDIデータの上位4ビットを参照する等)を利用して判断することが考えられるが、これに限定する趣旨ではなく、その他の判定方法を採用しても良いのはもちろんである。
【0021】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係るMIDI対応装置100は、演奏を再現する際の発音タイミング等に影響を及ぼさないシステムメッセージについては高速通信インターフェース規格の通信速度で高速に送信し、演奏を再現する際の発音タイミング等に影響を及ぼすチャンネルメッセージについては、320μsの時間間隔をおいて、すなわちMIDI規格の通信速度と同じ割合でMIDIデータを送信する。
従って、同じ内容のMIDIデータを受信する場合には、使用するインタフェースの種類によらず、常に同じ演奏を再現することができると共に、通信システムを有効に活用することができる。なお、この第2の実施形態に対しても、前述した第1の実施形態と同様の変形(予めRAM30等に格納されているMIDIデータを外部装置200へ送信する等)を加えることも可能である。
【0022】
C.その他
以上説明した第1の実施形態及び第2の実施形態においては、MIDI規格以上の通信速度で通信可能なインタフェースの代表として、MIDI規格の2倍の通信速度で通信可能な高速インタフェースを例示したが、例えばIEEE1394、USB等の高速シリアルインタフェースに適用可能である。
また、第1の実施形態及び第2の実施形態においては、使用するインタフェースの種類によらず、外部装置200が常にMIDI規格通りにイベントを処理することができるようにMIDIデータの送信速度を制御しているが、本発明はこれに限定する趣旨ではない。例えば、外部装置200におけるMIDIデータ読み出し速度を制御することにより、MIDI規格通りにイベント処理することができるように外部装置200を構成する。
具体的には、MIDI対応装置100は、高速インタフェースを介して高速インタフェース規格通りにMIDIデータを送信する。外部装置200は、MIDI対応装置100から高速インタフェースを介してMIDIデータを受信すると、この受信したMIDIデータをRAM30に格納する。そして、イベントを処理する際には、外部装置200の制御部がMIDI規格に基づきMIDIデータの読み出し速度を制御し、MIDI規格通りにイベントを処理する。このように、外部装置200におけるMIDIデータ読み出し速度を制御する構成としても良い。
また、本実施形態においては、MIDI規格に合致するMIDIデータを例に説明を行ったが、これに限定する趣旨ではなく、MIDI規格に合致しない音楽データにも適用可能である。
また、第1の実施形態及び第2の実施形態においては、高速インタフェースを使用してMIDIデータを送信する際、MIDI規格の通信速度と同じ割合でMIDIデータを送信すべく、制御部10が実行する制御フローに待ち処理(図3及び図6に示す、ステップS2)を設けたが、この待ち処理における設定時間320μsは、送信対象となるMIDIデータのビット長等に応じて適宜変更可能である。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同じ内容の音楽データを送信し、受信側において演奏を再現する場合、使用するインタフェースの種類によらずに同じ演奏を再現することができる音楽データ送信装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態におけるMIDI対応装置100の構成を示すブロック図である。
【図2】 同実施形態におけるMIDI対応装置100と外部装置200との接続状態を示す図である。
【図3】 同実施形態における送信割り込み処理を示すフローチャートである。
【図4】 従来の送信割り込み処理の制御フローを示すフローチャートである。
【図5】 同実施形態におけるMIDIデータの発音タイミングを説明するための図である。
【図6】 第2の実施形態における送信割り込み処理の制御フローを示すフローチャートである。
【図7】 インタフェースと通信速度の関係を示す図である。
【図8】 (a)は、MIDIインタフェースを介して受信したMIDIデータの発音タイミングを説明するための図であり、(b)は、高速インタフェースを介して受信したMIDIデータの発音タイミングを説明するための図である。
【符号の説明】
100・・・MIDI対応装置 50・・・通信部
51・・・高速インタフェース 52・・・MIDIインタフェース
10・・・制御部
Claims (1)
- 低速インタフェースと高速インタフェースとを備え、低速インタフェース及び高速インタフェースのいずれかにより音楽データの送信を行う送信部と、
前記高速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートが、前記低速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートと等しくなるように前記送信部を制御する送信制御部と
を具備し、
前記送信制御部は、前記音楽データにより構成される音楽イベントの種類に応じて、前記高速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートが前記低速インタフェースを介して前記音楽データを送信する場合のビットレートと等しくなるように前記送信部を制御するか否か
を選択することを特徴とする音楽データ送信装置。
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