TW200901159A - Bandwidth control for retrieval of reference waveforms in an audio device - Google Patents

Description

200901159 九、發明說明： 【發明所屬之技術領威】 本揭示案係關於電子裝置，且特定言之，其係關於產生 音訊之電子裝置。 本專利申請案主張2007年3月22日所申請之名為"用於處

理音訊檔案之共享緩衝處理（BAND WIDTH CONTROL FOR RETRIEVAL OF REFERENCE WAVEFORMS IN AN AUDIO DEVICE)"的臨時申請案第60/896,438號之優先權，該案已 讓與其受讓人且在此以引用之方式明確地併入本文中。 【先前技術】 樂器數位介面（MIDI)為用於產生、通信及/或重放諸如 音樂、演講、音調、警報及其類似物之音訊聲音之格式。 支援MIDI格式重放之裝置可儲存可用以產生各種"語音，，之 音訊資訊的集合。每一語音可對應於一或多個聲音，諸如 由特疋态具產生之音符。舉例而言，第一語音可對應於如 由鋼琴演奏之中央C音，第二語音可對應於如由長號演奏 之中音C ’第三語音可對應於如由長號演奏之D#音等等。 為了複製由特定器具演奏之咅Μ ^ ^ 胥乏s付，MIDI順應型裝置可包括 規定各種音訊特徵（諸如低_ 、低頻振盪器之狀態、諸如振音之 效果及可影響對聲音之碭知沾％ * 4 #的沣多其他音訊特徵）之語音 資訊的集合。可界定、在★丄▲ t MIDI檔案中輸送及由支援Mmi 格式之裝置重現幾乎任何聲音。 示裝置應開始產生音符之 音）。類似地，裝置在指示 支援MIDI格式之裝置可在才t 事件發生時產生音符（或其他聲 129793.doc 200901159 2應停止產生音符之事件發生時停止產生音符。可藉由 々疋才日不特疋6吾音何時應開始及停止之事件而根據獅I格 :對㈣音樂作品進行編碼。以此方式，可以根據MHW各 ^之緊密檔案格式來儲存及傳輸音樂作品。 MIDI於多種裝置中得到支援。舉例而言，諸如無線電 活之無線通信裝置可MMIDI播案用於可下載聲音，諸如 龄聲’或其他音訊輸出。諸如APPle C⑽puter，Inc售賣之 ”心d”裝置及Micr〇s〇ft c〇rp〇raU〇n售賣之”ζ_"裝置的數 位音樂播放H亦可域MI_案^支援麵格式之 其他裝置可包括各種音樂合成器、無線行動裝置、直接雙 向通信裝置（有時稱為對講機）、網路電話 上型及膝上型電腦、工作站、衛星無線電裝置、：部； 置、無線電廣播裝置、掌上型遊戲裝置、安裝於裝置中之 電路板、公共資訊查詢站、視訊遊戲控制台、各種兒童電 腦玩具、用於汽車、船及飛機中之機载電腦及多種其他裝 置。

【發明内容】 大體而S ’本揭示案描述用於處理音訊槽案之技術。儘 管該等技術對於其他音訊格式'技術或標準可為有用的， 但是該等技術對於遵照樂器數位介面⑽m)格式之音訊播 案的重放可尤為有用。如本文所使用#，術語Μ顶權案指 代含有符合MIDI格式之至少一音軌的任何檔案。 評言之，本揭示案之技術可用以控制對分配至音訊處理 模組之頻寬的利用。舉例而言，$ 了處理各種音訊合成參 129793.doc 200901159 數，音訊處理模組可擷取用於產生諸如MIDI訊框之音訊訊 框内之語音之音訊資訊中的參考波形樣本。在一些情況 下，可用於自記憶體擷取參考波形的頻寬量受到限制。舉 例而a，可基於分配至音訊處理模組之其他組件的頻寬量 來限制可用於音訊硬體單元擷取參考波形的頻寬量。為了 管理對經分配頻寬之利用，頻寬控制模組根據本文描述之 ，術估計擷取音訊訊框之所有語音之參考波形所需的頻 寬，且在頻寬估計超過分配之頻寬時選擇語音中待自所產 生之音訊資訊消除的一或多者。 在一態樣中，一種方法包含估計擷取用以產生一音訊訊 框内之语音之音訊資訊的參考波形所需之頻寬及在該頻寬 估計超過一分配之頻寬時選擇該等語音中待自產生之音訊 寅訊消除的一或多者。

U 在另一態樣中，一種裝置包含估計擷取用以產生音訊訊 框内之語音之音訊資訊的參考波形所需之頻寬之頻寬估計 椒組及在頻寬估計超過―分配之頻寬時選擇該等語音中待 產生之曰讯資訊消除的一或多者之語音選擇模組。 〜樣中，—種裝置包含用於估計自-記憶體擁取 以士生一音訊訊框内之語音之音訊資訊的參考波形所需 =寬之構件及用於在頻寬估計超過—分配之頻寬時選擇 '在°°曰中待自產生之音訊資訊消除的〜或多者之構件。 王二又一態樣中’一種電腦可讀媒體包含使得可程式化處 内下動作之指令：估計擷取^產生—音訊訊框 -曰之音訊資訊的參考波形所需之頻寬，且在該頻寬 129793.doc 200901159 配之頻寬時選擇該等語音中待自產生之音訊 估計超過 資訊消除的一或多者 〜、樣中 種褒置包含執行軟體以剖析音訊訊框 减與音訊訊框相關聯之事件進行排程的處理器、處理該 等事件且產生合成參數之數位信號處理器（DSP)、基於合 成參數中之至少一邮八 扣 ^ 。卩刀產生音訊資訊之硬體單元及一記憶 體早7"。該卿估計該硬體單元操取用以產生音訊訊框内 之洁音之音訊資訊的參考波形所需之頻寬量且在該頻寬估 計超過分配至硬體單元的頻寬量時選擇該等語音中待自產 生之音訊資訊消除的一或多者。 〜、樣中 種電路經組態以估計擷取用以產生音 tfL tfL框内之語音夕立 二处 θ汛貝矾的參考波形所需之頻寬，且在 該頻寬估計超過分配之頻寬時選㈣等語音中待自產生之 音訊資訊消除的一或多者。 士隨附圖式及以下描述中陳述本揭示案一或多個態樣之 細:。其他特徵、目標及優勢將自描述及圖式且自申請專 利範圍顯而易見。 【實施方式】 /體而T，本揭示案描述用於處理音訊檔案之技術。儘 g亥等技術對於其他音訊格式、技術或標準可為有用的， 但是該等技術對於遵照樂器數位介面⑽m)格式之音訊檐 ^的重放可尤為有用。如本文所使㈣，術語腿⑴槽案指 代=符合MIDI格式之至少—音轨的任何標案。 评言之，本揭示案之技術可用以控制對分配至音訊處理 129793.doc 200901159 冥、且之頻寬的利用。舉例而言，為了處理各種音訊合成參 數“fi處理松組可梅取用於產生諸如M而訊框之 框内的語音之音訊資訊的參考波形樣本。在-些情況下， J用於自s己憶體擷取參考波形之頻寬量受到限制。舉例而 :，可基於分配至音訊處理模組之其他組件的頻寬量來限 1可用於日讯硬體單—取參考波形的頻寬量。為了管理 =分㈣寬H頻寬控制模組根據本文描述之技術 估计掏取音訊訊框之所有祖立 厅有°° 9之參考波形所需的頻寬，且 在所估計之頻寬超過分配之頻寬時選擇語音中之-或多者 自:產生之音訊資訊消除。以此方式，將選定語音本質上 至人類收聽者之音訊輸出丟棄。 圖1為說明例示性音訊 e訊裝置4之方塊圖。音訊裝置4可包 3月匕夠處理MIDI檔荦（你I如，6 α 之杯U ⑹莱（例如’包括至少一MIDI音執之檔案） 之1ί何衣置。音訊農置4之音点丨' 盔 之實例包括無線通信裝置，諸如 無線電話、網路電話、 線行動梦罢士 I位曰樂播放器、音樂合成器、無 深订動裝置、直接雙向通 雷聰. 名置（有時稱為對講機）、個人 内部通信裝置…站、衛星無線電裝置、 於f置巾^ 一、。、播裝置、掌上型遊戲裝置、安裝 於裝置中之電路板、公共查 . ^ ^ —Ί站裝置、視訊遊戲控制台、 各種兒童電腦化玩具、用於 或多種其他裝置。另外，音/車、船或飛機中之機載電腦 Μ ^ # ^ 汛骏置4可為諸如電子鍵盤、 政機或其他電子樂器之樂器。 音訊裴置4包括儲存⑷叫 儲农？卞 < 曰訊儲存早兀6。音訊 渚存早兀6可另外儲存其他類 i之貝料。舉例而言，若音 129793.doc -10· 200901159 讯褒置4為行動電話，則音一 繫（Pe_c〇細）、才ΓΓ錯存包含個人聯 二：含任何揮發性或非揮發性記憶體 “，诸如硬碟驅動器、快閃記憶體單元、緊密弁 碟：軟碟、數位化通用光碟、唯讀記憶體(ROM)、隨機： 取α己fe體（RAM)或其他f訊儲存媒體。當然，音 元6亦可為與數位音樂播放器相關聯之儲存單元或與J 一裝置之資訊轉移相關聯的臨時儲存單元。音訊儲存單元 6可為經由資料匯流排或其他連接耦接至處理器8之單獨的 揮發性g己憶體晶片或非揮發性儲存裝置。 音訊裝置4亦包括處理器8、數位信號處理器（Dsp⑺及 音訊硬體音訊硬體單元14，其一同操作以處理職檀案來 基於咖檔案之内容產生音訊資訊(諸如音訊樣本之數位 波:）。換言之，處理器8、DSP 12及音訊硬體單元“可一 同操作以充當合成器。在圖!所說明之實例中，音訊裝置4 實施在處理器8、DSP 12及音訊硬體單元14之間分離励】 處理任務之架構。然而，MIDI處理任務之該分離對於本文 描述之頻寬控制技術之實施例並非必要。因此，在一些實 施例中，可將處理器8、DSP 12及音訊硬體單元14之處理 任務組合至單一模組中。舉例而言，可在DSP 1 2及音訊硬 體單凡14之兩個不同線緒之間委派與MIDI檔案處理相關聯 之任務。亦即，與通用處理器8(如本文中所描述）相關聯之 任務可替代地由多線緒DSP(例如，DSP 12)之第一線緒執 行。在此情況下，DSP 12之第一線緒執行排程，DSP 12之 129793.doc 200901159 第二線緒產生合成參數，且硬體單元14基於合成參數產生 音訊樣本。DSP 12亦可包括用以執行諸如本文所揭示之頻 寬估計技術的其他任務之額外線緒。 在一態樣中，處理器8、Dsp 12及音訊硬體單元14以逐 音訊訊框之方式處理MIDI檔案。如本文所使用的，用語” 音訊訊框’’指代可包括若干個音訊樣本之時間區塊。作為 貝例，曰甙讯框可對應於丨0毫秒（ms)之間隔，其對於以 48 kHz之取樣速率而操作之裝置包括48〇個樣本。許多事 件可對應於-日彳間點以使得許多語音或聲音可根據Μ取格 式包括於一時間點中。當然，委派給任何音訊訊框之時間 量以及每一訊框的樣本之數目在不同實施例中可變化。 處理器8可自音訊儲存單元6讀取資料或向其寫入資料。 此外，處理器8可自記憶體單元1〇讀取資料或向其寫入資 料。舉例而S，處理器8可自音訊儲存模組6讀取Mmi檀案

且將灣㈣人記憶體單元1()。對於每—音訊訊框，處 理器8可擷取MIDI檔案中之一或多者且剖析⑷爾案以提 取-或多個MIDI指令。MIDI㈣中之MI⑽令可指導特 定顧語音開始或停止^其他職指令可關於觸後效 果、啤吸控制效果、程式改變、|高折曲效果、諸如左右 搖動㈣之控制訊息、延音踏板效果、主音量控制、諸如 時序參數之系統訊息、諸如燈光效果執行點（叫之Mm】 控制訊息及/或其他聲音影響。 基於此等ΜΠΗ指令，處理器8對與Mlm楷案相關聯之 MIDI事件進行排程以由Dsp 12處理。處理^可向記㈣ 129793.doc 12 200901159

單元10提供MIDI事件之排程以由DSP 12存取以使得DSP 12可處理MIDI指令。或者，處理器8可藉由以時間同步方 式向DSP 12直接發送MIDI指令而執行排程。詳言之，藉 由處理器8進行之排程可包括與Mmi指令相關聯的時序之 同步’其可基於MIDI檔案中所規定之時序參數而加以識 別。 DSP 1 2根據處理器8所產生之排程處理MIDI指令。詳言 之，DSP 12可分配MIDI指令中規定為待開始之語音的新 語音以及丟棄MIDI指令中規定為待停止之語音的語音。以 此方式，：DSP 1 2產生開始及停止當前音訊訊框之新MlDj 語音的合成參數。此外，DSP 12可根據MIDI指令產生描 述音訊訊框内之語音之各種聲學特徵（諸如諧振程度、音 高、交混迴響及音量）的其他合成參數。

在二障況下，可用於自§己憶體單元1 〇操取參考波形的 頻寬夏文到限制。舉例而言，可用於音訊硬體單元"存取 記憶體單元10的頻寬量可隨分配至處理器8及Dsp 12的頻 寬里支化。為了在對於每—訊框可轉移用於波表查找的資 料量受到限制時使用波表合成管理職語音，DSP 12包 括實施本揭示案之頻寬控制技術的頻寬控制模組15。詳言 之，頻寬控制模組15估計#|取音訊訊框之所有語音之參考 波形所需的頻寬量。如下文較為詳細描述的，參考波形用 以產生相應語音之音訊資訊，例如樣本。根據本揭示案之 技術’頻寬控制模組15在頻寬估計超過分配至音訊硬體單 元14用於自記憶體單元丨〇神 擷取麥考波形的頻寬量時選擇待 129793.doc -13- 200901159 消除之一或多個語音。頻寬控制模組1 5繼續選擇待消除之 語音直至用於擷取參考波形之頻寬估計小於或等於分配至 音訊硬體單元14用於彼目的的頻寬量。以此方式，頻寬控 制模組1 5可以遞歸方式選擇待消除之語音直至所估計頻寬 小於或等於所分配頻寬。或者’頻寬控制模組15可判定所 估計頻寬與所分配頻寬之間的差值且選擇具有大於或等於 所估計頻寬與所分配頻寬之間的差值之總頻寬之多個語

音。以此方式，頻寬控制模組15可同時選擇待消除之多個 語音而非以遞歸方式選擇語音。 作為一實例，術語”頻寬”指代每單位時間可轉移至音訊 硬體單元14的資料量’例如’每秒位元組。可由記憶體⑺ 與音訊硬體單元之間的傳輸媒體及（可能地）其他因素（諸如 是Z存在其他組件共用傳輸媒體來存取記憶體1〇)來界^ 頻寬。舉例而t ’音訊硬體單元14可具有其自己專用的至 記憶體之匯流排，在該情況下，可由每秒可經由 轉移的位元組之數目來^頻寬。或者，音訊硬體單元14 °與，SP 12及/或處理器8共用匯流排以存取記憶體1〇。 此情況下，頻寬可p 代虽則母秒經由共用匯流排分立 訊硬體單元14的位元細々虹 、.Ό曰 、、之數目。若使用共用匯流排，則可 藉由匯流排控制器哎帑社 、了 即經由共用匯流排之資訊轉移之I 他組件來判定頻寶。 具 外，若使用共用匯流排，則 音訊硬體單元14之頻嘗π、日 刀配至 ^ φ ^ 寬了視使用同—匯流排之其他組侔％ 需要的頻寬量而在不π⑪s 、'且件所 ~ T間改變。在任何情況下，分^ 給定瞬間給定固定量 下於任何 '員寬’本揭示案之技術可以促進所 129793.doc -14- 200901159 要音訊體驗之方式有助於對語音之所要控制及對最不重要 之語音的可能消除。 在圖艸，音訊硬體單元14與記憶體單元ι〇之間的箭頭 可表不專用匯流排，或者，記憶體單元1〇與處理器8之 間:記憶體單元1〇與膽12之間及記憶體單元10與音訊硬 體早心之間的不同箭頭可共同表示共用匯流排。專用或 共用匯流排可由匯流排控制器(未圖示)控制，該匯流排控 制器可判定任何給定瞬間至音訊硬體單元丨*之頻寬。 如下文較為詳細描述的，頻寬控制模組15試圖選擇立訊 訊框中最不顯著之語fDI語音在音訊訊框中的聲^顯 著性位準可隨著彼MIDI語音對於音訊訊榷之人類聽者所感 知的整體聲音之重要性而變化。頻寬控制模組。可(例如） 選擇-或多個具有最低振幅之語音、已活動或打開最長時 期之語音或與最低優先權MIDI頻道相關聯之語音。此外， 頻寬控制模組15可在選擇哪—語音待消除時分析與語音相 關聯，其他合成參數，諸如ADSR包絡之狀態、對應於語 曰之。。具的類型等等。ADSR表示”起聲延遲持續釋放”。 在頻寬控制模組15中可個別地實施前述技術，或者可一同 實施該等技術中之兩者或兩者以上或該等技術中之全部。 /SP 12可在記憶體單心中儲存未選定語音之_合 成參數。在此情況下，音邙麻網；αο »硬體早兀1 4可存取記憶體單元 1〇以獲得合成參數。或者，咖12可直接向音訊硬體單元 Η提供未選定語音之合成參數’例如，設定音訊硬體單元 14内之一或多個暫存器。因此’音訊硬體單元Μ不接收選 129793.doc -15· 200901159 定語音之合成參數。因Λ，本質上自音訊訊框吾棄經選定 被消除之語音。以此方式’ DSP 12控制音訊硬體單二之 頻寬，求以確保用於擷取參考波形之頻寬需求不超過音訊 硬體單元14之所分配頻寬。 ，+.、 Ο 音訊硬體單元14使用贈12所產生之合成參數產生包含 每一音訊訊框之許多音訊樣本的數位波形。由音訊硬^ 心產生之數位波形可（例如）包含脈衝編碼調變（pc卵言 號，該k號為以規則間隔取樣的類比信號之數位表示。為 了產生個別音訊訊框之數位波形，音訊硬體單元1 4可產生 音訊訊框中之MIDI語音中之每一者的數位波形。為了產生

Mmm音之數位波形’音訊硬體單元14可自記憶體單元⑺ 擷取經常被稱為”波表”之與MIDI語音相關聯的參考波形。 音訊硬體單元Μ根據合成參數變化參考波形之一或多個參 數（例如，音高、振幅或其他聲學特徵）以產生Mmi語音之 數位波形。音訊硬體單元14對針對MIDI語音中之每一者所 產生的數位波形進行求和以計算音訊訊框之數位波形。下 文參看圖2論述由音訊硬體單元14進行之例示性音訊產生 的額外細節。 在產生音訊訊框之數位波形之後，音訊硬體單元14可 (例如）經由中斷驅動技術將所產生之數位波形傳遞回至 DSP 12。在此情況下，DSP 12亦可對數位波形執行後處理 技術。後處理可包括濾波、縮放、音量調節或可最終增強 聲音輸出之多種音§fl後處理。在後處理之後，Dsp I2可將 經後處理之數位波形輸出至數位類比轉換器（DAC)丨6。 129793.doc -16- 200901159 DAC 16將數位波形轉換為類比信號且將類比信號輸出至 驅動電路18。驅動電路18可放大信號以驅動一或多個揚聲 器19A及19B來產生可聞聲音。音訊裝置4可包括_或多個 額外組件（未圖示），包㈣波器、預放大器、放大器及準 備類比信號用於由揚聲器19輸出的其他類型之組件。 在一些實施中，可對所描述之技術進行管線作業用於得 到在對MIDI檔案之處理中的改良效[詳言之，由音訊硬 體單元14關於音訊訊框N+2執行之處理與由〇§1> 12關於音 訊訊框N+1執行之合成參數產生及由處理器8關於音訊訊框 N執行之排程操作同時發生。該管線技術可改良效率且（可 能地）減少給定階段（諸如與DSP相關聯之階段）所需的計算 資源。 處理器8可包含多種通用單晶片或多晶片微處理器中之 任一者。處理器8可實施複雜指令集電腦（CISC)設計或精 簡指令集電腦（RISC)設計。一般而言，處理器8包含執行 軟體之中央處理單元（CPU)。實例包括購自諸如Intel

Corporation、Apple Computer, lnc、Sun Microsystems Inc.、Advanced Micro Devices (AMD) Inc.、ARM Inc.等等 之公司的1 6位元、32位元或64位元微處理器。其他實例包 括購自諸如 International Business Machines (IBM) Corporation、RedHat Inc.等等之公司的基於Unix或基於 Linux之微處理器。DSP 12可包含由Quaic〇mm Inc開發之 QDSP4 DSP。音訊硬體單元14可作為音訊裝置4之硬體組 件而實施。舉例而言’音訊硬體單元i 4可為嵌埋至音訊裝 129793.doc 200901159 置4之電路板中的晶片組。 雖然在圖1中將頻寬控制技術描述為在Dsp 12内執行， 但頻寬控制技術可替代地在音訊裝置4之其他模組内執 行。舉例而s，音訊硬體單元14可實施頻寬控制技術。在 此It况下，音矾硬體單元14接收訊框之所有語音的合成參 數且在對於自記憶體單元10擷取參考波形為必要之估計頻 寬超過分配至音訊硬體單元14的頻寬量時選擇待消除之笋 音。此外，雖然在MIDI之環境中描述本揭示案之技術，但 該等技術適用於合成在產生、通信及/或重放音訊聲中所 使用之其他格式的數位波形。 出於例示性目的說明圖i中所說明之各種組件來闡述本 揭示案之態樣。可藉由硬體、軟體組件或其組合之任何合 適組合來實現圖丨中所說明之特徵。然而，其他組件可I 在於一些實施例中。舉例而言，若音訊裝置4為無線電 話’則可包括天線 '發射H、接收器及調變器·解調變器（” 數據機")以促進音訊檔案之無線通信。此外，在其他實施 中可能不包括所說明之組件中之一些。 圖2為說明用於音訊裝置中之例示性音訊硬體單元的 方塊圖。音訊硬體單元2G可表示音訊裝置4(圖丨）之音訊硬 體單元14。圖2所示之實施例僅為例示性的，因為與本揭 示案之教示相一致亦可界定其他硬體實施例。如圖2之實 例中所說明，音訊硬體單元20包括用以發送及接收資料的 匯流排介面30。音訊硬體單元2〇可利用匯流排介面3〇來向 DSP 12發送資料及自DSP 12接收資料。另外，音訊硬體單 129793.doc 200901159 元20可自記憶體單元1 〇擷取資料。為了完成該等動作，匯 流排介面30可包括ΑΜΒΑ高效能匯流排（ΑΗΒ)主介面、 ΑΗΒ從介面及記憶體匯流排介面。ΑΜΒ Α代表進階微處理 器匯流排架構。或者，匯流排介面3〇可包括AXI匯流排介 面或另一類型之匯流排介面。AXI代表進階可擴展介面。

音訊硬體單元20可包括協調模組32。協調模組32協調音 Λ硬體單元20内之資料流。另外，協調模組32可協調音訊 硬體單元20與DSP 1 2或記憶體單元1 〇之間的資料流。協調 模組32可（例如）協調音訊訊框之語音之合成參數自DSP 12 的轉移。如上文所描述，DSP 12可估計音訊硬體單元2〇擷 取θ Λ訊框之所有語音之參考波形所需要的頻寬量，且在 頻寬估計超過分配至音訊硬體單元2〇用於自記憶體單元ι〇 擷取參考波形的頻寬量時選擇待自所產生之音訊消除的一 =個语音。在此情況下’音訊硬體單元⑼僅接收未選定 語音之合成參數，藉此在本f上自音訊訊框丟棄選定語

訊硬體單元2〇内實施。 見工1 術可在音 音訊硬體單元20可接收音 °王所有語音的合成參數且選擇待自所產生之立^次 喻的語音以滿足所分配頻寬。舉例而古 ；貝 可估計音訊硬體單元2_取 ^ 形所需要的頻寬量，且在頻寬”二…音之參考波 ，於自記憶體單元職取參 “硬體早 消除的一或多立 的頻寬量時選擇待 。為此，協調模組U可包括頻寬控制 129793.doc -19- 200901159 模組（圖2中未展示）。 立當音訊硬體單元2〇自Dsp 12(圖υ接收指令以開始合成 曰Λ訊框打，協調模組32讀取音訊訊框之未選定語音的八 成參數。音訊硬體單元20制合成參數產生音訊訊框之I 選定語音的數位波形。因為未接收與選定語音㈣聯之合 成參數，所以音訊硬體單元2〇不產生彼等語音之音訊資 汛。換^之，本質上自音訊訊框丟棄選定語音。合成參數 描述給定訊框内之一或多個Mlm語音之各種聲學特徵，諸 如諸振程度、+高、交混迴響、音量及/或可影響—或多 個。。曰之其他特徵。音訊硬體單元2〇可直接自Dsp Η將合 成參數載入音訊硬體單元2〇内之記憶體模組42，或經由指 向。己隱體單元1 〇中之位置的資料指標自記憶體1 〇對其加以 擷取。詳言之，在協調模組32之指導下，可自記憶體單元 1 〇將合成參數載入與各別處理元件34A或相關聯之語 音參數集合（VPS) RAM 46A或46N。在DSP 12(圖1)之指導 下，自記憶體1 〇將程式指令載入與各別處理元件34A或 34N相關聯之程式RAM單元44A或44N。 在協調模組32讀取合成參數之清單之後，協調模組32可 自記憶體單元10擷取與未選定語音相關聯之複數個參考波 形。舉例而言，協調模組32可擷取產生語音中之每一者之 樣本所需的參考波形。協調模組32可將所擷取之參考波形 儲存在WFO/LFO記憶體39中。 載入至程式RAM單元44A或44B之指令指導相關聯之處 理το件34A或34N合成語音，該等語音中之一者在vps 129793.doc -20· 200901159 RAM單元46A或46N中之合成參數之清單中得到指示。可 能存在任何數目之處理元件34，且每一者可包含一或多個 算術邏輯單元（ALU)或能夠執行數學運算以及能夠讀取並 寫入資料之其他單元。為了簡單起見僅說明兩個處理元件 34A及34N，但硬體單元20中可包括更多處理元件。處理 元件34可以彼此並行之方式合成語音。詳言之，複數個不 同處理元件34並行工作以處理與不同語音相關聯之不同合 成參數。換言之，處理元件中之每一者合成在合成參數之 清單中所指示的語音中之一者。以此方式，音訊硬體單元 20内之複數個處理元件34可加速且（可能地）增加所產生之 語音的數目，藉此改良音訊樣本之產生。 當協調模組32指導處理元件34中之一者合成語音時，各 別處理元件可執行與合成參數相關聯之一或多個指令。 又，可將此等指令載入程式RAM單元44 A或44N。載入程 式RAM單元44A或44N之指令使得處理元件34中之各別者 執行語音合成。舉例而言，處理元件34可向波形取回單元 (WFU) 36發送請求以獲得合成參數中所規定之MIDI語音 的參考波形。處理元件34中之每一者可使用WFU 36。若 兩個或兩個以上處理元件34同時請求使用WFU 36，則可 使用仲裁機制以解決任何衝突。 回應於來自處理元件34中之一者的請求，WFU 36返回 由合成參數規定之參考波形。WFU 36可返回儲存於快取 記憶體48内、WFU/LFU記憶體39内或記憶體單元10内之參 考波形。由WFU 36返回之參考波形包括經提供至請求處 129793.doc -21 - 200901159 理το件34之一或多個樣本。 , U為波可在樣本内相移（例 如，南達一個波循環），所以 田由枯二π a U 36可返回兩個樣本以使 用内插而補償相移。此外， 為立體聲信號可對於兩個立 體采頻道包括兩個單獨的 早獨的/皮’所以WFU 36可對於不同頻 回早獨的樣本（例 + )攸而導致立體聲輸出之高達四個 早獨樣本。 36"考波形返回至處S it件34中之-者之 ί，各別處理元件可基於合成參數執行額外程式指令。詳 “吏侍處理兀件34中之—者自音訊硬體單元2〇中 之低頻振盪器（_38請求不對稱三角形波形。藉由使 刪％返回之參考波形乘以LF〇38返回之三角形波形， =1处7L件34可操縱波形之各種聲學特徵以達成所要音 ㈣果1心言’使波形乘以三角形波可導致聽起來較 像所要樂器之波形。 土； 口成參數執行之其他指令可使得處理元件Μ中之各 ㈣使波形循環特定數目次、調節波形之振幅、添加交混 迎響力加振音效果或造成其他聲學效果。以此方式，處 里兀件34可叶算持續一個音訊訊框的MIDI語音之數位波 形。最後，各別處理元件34可遇到退出指令。當處理元件 么之者遇到退出指令時，處理元件以信號通知協調模 組3^2音合成之結束。可在程式指令之執行期間在另一儲 存扎7之指導下將經計算之語音波形提供至求和緩衝器 40。此使得求和緩衝器4〇儲存經計算之語音波形。 v长矛緩衝器40自處理元件3 4中之一者接收到經計算之 129793.doc -22- 200901159 波形時，求和緩衝器40將經計算之波形添加至與音訊訊框 之整體波形相關聯的適當時間點。因此，求和緩衝器4〇組 合複數個處理元件34之輸出。舉例而言，求和緩衝器姆 初可儲存平波（亦即，所有數位樣本均為零之波）。當求和 緩衝器40自處理元件34中之一者接收到與特請⑴語音相 關聯的經計算之波形時，求和緩衝器40可將經計算之波形 之每-數位樣本添加至儲存於求和緩衝器4〇中的波形之各 別樣本。以此方式，求和緩衝器4〇累積與複數個MO】語音 4關耳升的經α十算之波％，且儲存完整音訊訊框《波形的整 體數位表示。求和緩衝器4〇本質上對與自處理元件34中之 不同者產生之不同語音相關聯的不同時間點進行求和以產 生表示給定音訊訊框内之整體音訊編輯的數位波形。 二取後，協調模組32可判定處理元件34是否已完成合成當 曰》fl汎框所而要之所有語音且是否已將彼等語音提供至 长矛緩衝器40。在此點上，求和緩衝器4〇含有指示當前音 訊訊框之完整波形的數位樣本。在協調模組32進行此判定 時，協調模組32向DSP 12(，）發送中斷。回應於中斷， DSP 12可（例如）經由直接記憶體交換（dme)向求和緩衝器 4〇中之控制單元（未圖示）發送請求以接收求和緩衝器4〇之 内容。或者，DSP 12亦可經預程式化以執rDME。Dsp 12 可接著在將數位波形提供至DAC 16用於轉換至類比域之 刚對數位波形執行任何後處理。由音訊硬體單元2〇關於訊 框N+2而執行之處理與由DSP 12關於訊框N+1而進行之合 成參數產生及由處理器S(圖關於訊框1^進行之排程操作 129793.doc -23· 200901159 同時發生》 生^中亦展示快取記憶體48、wfu/lf〇記憶體徽鍵接 ’月早β憶體42。快取記憶體48可由WFU %用來以快速且 有效之方式取回基本波形。WFU/LF〇記憶體39可由協調模 組32用以料語音參數集合之語音參數或者__或多個參考 波形°。以此方 <，可將WFU/LFO記憶體39視為專用於波形 取回單S36及LFQ 38之操作的記憶體。鏈接清單記憶體42 可包含用以儲存由Dsp 12產生的語音指示符之清單之記憶 體。浯音指不符可包含指向儲存於記憶體10中之一或多個 口成 > 數之^ ^。清單中之每—語音指示符可規定儲存各 別MIDI 3吾音之語音參數集合的記憶體位置。圖2所示之各 種組件及組件（包括記憶體）之配置僅為例示性的。可藉由 夕種其他配置來實施本文描述之技術。 圖3為說明例示性頻寬控制模組48之方塊圖。頻寬控制 模組48可表示音訊裝置之頻寬控制模組15。如圖3中 所说明，頻寬控制模組48包括頻寬估計模組5〇及語音選擇 模組52，其—同起作用以實施本文描述之頻寬控制技術。 洋吕之，對於每一音訊訊框，頻寬估計模組5〇估計音訊 硬體單元1 4自圮憶體單元1 〇擷取彼特定訊框之MIDI語音之 參考波形所需的頻寬量。如上文所描述，可用於轉移與 MIDI5吾音相關聯之參考波形的頻寬量可逐音訊訊框地變 化。舉例而言，經分配用於擷取記憶體單元1 0中之參考波 形的頻兄量可隨著分配至音訊裝置4之其他組件的記憶體 頻寬量（諸如至處理器8及DSP 12之頻寬分配）而變化。此 129793.doc -24- 200901159 I ’經分配用於存取記憶體單㈣中之參考波形的頻寬量 :可基於刀S己至音訊硬體單元14内之其他模組的記憶 寬而變化。 ，寬估5十模組50可（例如）基於音訊硬體單元14需自記憶 _早疋1G擷取的參考波形之樣本之數目而估計音訊硬體單 ' ^於田月'」況框之頻寬需求。換言之，頻寬估計模組50 '孔框之基礎上估計音訊硬體單元14之頻寬需求。作為 開始點，頻寬估計模組5〇可基於參考波形之樣本之數目而 估計音訊硬體單元14之頻寬需求。然而…較為準確地 估計音訊硬體單元14之頻寬需求，頻寬估計模㈣可利用 本文描述之頻寬估計技術中之一或多者。 在第-頻寬估計技術中，頻寬估計模組5()可判定音 框之語音中之卷9 ° Λ + 、 f I的重放位置且基於重放位置估計頻寬 而求:將被稱為循環波形的一種類型t參考波形劃分為 奴’瞬間段與迴路段。音訊裝置播放瞬間段一次且接著 Ο 複播放迴路段直至音符結束。重放位置指代沿對應於彼 定音訊訊框之波形的位置。頻寬估計模㈣可判定愈^ 鍊之語音相關聯的重放位置係處於瞬間段或係處於:路 &中且在重放位置位於迴路段中時判定其僅對於擷取循严 參考波形之迴路段為必要的。因&，頻寬估計模組5 : 擷取參考波形所需之頻寬估計為參考波形之循環段的樣本 之數目。然而，當重放位置位於參考波形之瞬間段内時 頻寬估計模組50判定音訊硬體單元Μ有可能擷取整個參老 波形且在估計音訊硬體單元14之頻寬需求中使用彼判二 129793.doc •25- 200901159 對於單擊發聲音（亦即，未經分段 ^ 馬瞬間部分與迴路部分 之聲音），頻寬估計模組50可判定音訊 取整個參考波形。 必須擷

在另一頻寬估計技術中，頻寬估計模組％判定僅參考波 形之-部分需被棟取，且在估計音訊硬體單元14之頻寬责 求中使用彼判定。舉例而言’頻寬估計模組5〇可計算一： 音訊訊框之開始相關聯的波形樣本“丨與—與音訊訊框^ 結束相關聯的波形樣本索引之間的差值。頻寬估計模組5〇 可比較開始與結束波形樣本㈣之間的差值與參考波形中 之樣本的數目。若開始與結束波形樣本索引之間的差值小 於波形中之樣本的數目，則頻寬估計模組5〇判定音訊硬體 早心僅需擷取參考波形之自與訊框之開始相關聯的樣本 索引及與訊框之結束相關聯的樣本索引之部分。然而，若 與汛框之結束相關聯的波形樣本索引大於循環波形之樣本 的總數目，則頻寬估計模組50判定翻轉將在彼訊框期間發 生。翻滾使得頻寬估計模組50重新計算自波形之迴路部分 之開始的索引。m寬估計模組可判定應將整個波形 或至夕波形之整個迴路部分轉移至音訊硬體單元14。 頻寬估計模組50比較擷取MIDHf音之參考波形所需的 所估計頻寬與經分配用於自記憶體單元丨〇擷取參考波形的 頻寬里。如上文所描述，經分配以擷取參考波形的頻寬量 可每一訊框變化。在判定音訊硬體單元14之估計頻寬需求 超過所分配頻寬之後，語音選擇模組52即選擇待自所產生 之音訊消除的一或多個MIDI語音。語音選擇模組52可試圖 129793.doc -26 - 200901159 選擇為在訊框中於感知上相關程度最低之語音的語音。舉 例而言，語音選擇模組52可選擇具有最低振幅包絡且因此 為在感知上最不可聞之語音的語音。其他或另外，語音選 擇模組52可選擇已活動或打開最長時期之語音（亦即，最 - 老音符）。舉例而言，語音選擇模組52可分析與每一語音 ㈣聯的對語音已活動之連續訊框之數目進行計數的訊框 計數器且選擇已活動歷時最多連續訊框之語音。在諸如 SP捕DI之-些MIDI規格中，向音訊頻道指派優先權值。 、 纟此情況下’語音選擇模組52可選擇與最低優先權音訊頻 道相關聯之-或多個語音作為待自所產生之音訊資訊消除 的該一或多個語音。 除了分析與語音相關聯之振幅、活動長度或優先權之 外，語音選擇模組52可在進行其選擇中分析與語音相關聯 之其他合成參數。作為一實例，語音選擇模組52可分析 ADSR包絡之狀態，且僅選擇不處於起聲狀態中之語音。 f 通常，處於起聲狀態令之音符較之處於其他狀態中之音符 i 在感知上對於人類收聽者較為可聞。替代地，語音選擇模 組52僅選擇處於衰退狀態、持續狀態或釋放狀態中之語 ' 音。作為另一實例，語音選擇模組52可分析與語音中之每 一者相關聯的器具之類型且選擇在感知上相關程度較小之 器具來移除。語音選擇模組52可（例如）試圖避免選擇對應 於打擊器具之語音’因為打擊器具傾向於在歌曲中於感知 上較為顯著。 此外’語音選擇模組52可基於先前選定語音來選擇待消 129793.doc •27- 200901159 除之額外語音。舉例而1· ’ 一些語音屬於分層音符(亦 即，包括複數個語音之音符）。若語音選擇模組52最初選 擇屬於分層音符之語音，則語音選擇模組52可選擇彼音符 之其他語音以自所產生之音訊f訊消除。此係因為藉由移 除刀層t奴語音中之-者將無論如料彳能導致發聲上 不同的音符。 在頻寬控制模組48中可個別地實施前述技術，或者可— 同實施該等技術中之兩者或兩者以上或該等技術中之全 部。此外，如上文所描述，頻寬控制模組48可實施於音訊 裝置4(圖1)之模組中的任一者内。在一態樣中，頻寬控制 模組48可實施於DSP 12(圖_。在此情況下，音訊㈣ 單元20(圖1)僅接收到未選定語音之合成參數 在另一態樣 中，頻寬控制模組48可實施於音訊硬體單元14内。在此情 況下，音訊硬體單元14接收訊框之所有語音的合成參數且 在對於“己憶體|元10鄉參考波㈣必要之估計頻寬超 過分配至音訊硬體單元14的頻寬量時選擇待消除之一或多 個語音。 圖3中所說明之各種組件可實現於硬體、軟體、韌體或 其任何組合中。可將一些組件實施為由一或多個微處理器 或數位信號處理器（DSP)、一或多個特殊應用積體電路 (ASIC)、一或多個場可程式化閘陣列（FpGA)或其他等效積 體或離散邏輯電路執行之過程或模級。將不同特徵㈣為 模組意欲強調頻寬控制模組48之不同功能態樣，且未必暗 示該等模組需由單獨硬體或軟體組件實現。更確切地，與 129793.doc -28- 200901159 同或單獨的硬體 頻寬控制模組48 一或多個模組相關聯之功能性可整合於共 或軟體組件内。因此，士植-奋π * u此本揭不案不應限於 之實例。 當實施於軟體中時，歸於本揭 询不茶中所描述之系統及裝 置的功能性可具體化為電腦可讀媒體上（諸如記憶體（未圖 不）内）之指令，該記憶體可包含（例如）隨機存取記憶體

(罐)、唯讀記憶體(R〇M)、非揮發性隨機存取記憶體 (NVRAM)、電可擦可程式化唯讀記憶體阳叹⑽）、快閃 記憶體、磁性或光學資料儲存媒體或其類似物。執行該等 指令以支援本揭示案中所描述之功能性之_或多個態樣。 圖4為說明諸如圖丨之音訊裝置4的實施本揭示案之頻寬 控制技術之合成裝置之例示性操作的流程圖。出於例示性 目的’將合成|置之例示性操作描述為執行於㈣12内。 然而，如上文所描述，可替代地在音訊裝置4之其他模組 内（諸如在音訊硬體單元14内）執行頻寬控制技術。 最初，DSP 12接收與音訊訊框之]^1〇1檔案相關聯的一 或多個MIDI指令（6〇)。如上文所描述，DSp 12可以時間同 V方式自處理斋8接收MIDI指令。或者，處理器8可向本機 記憶體10寫入MIDI指令且DSP 12可存取記憶體1〇以擷取 指令用於處理。MIDI指令可指導特定MIDI語音開始或結 束。其他MIDI指令可關於觸後效果、呼吸控制效果、程式 改變、音高折曲效果、諸如左右搖動之控制訊息、延音踏 板效果、主音量控制、諸如時序參數之系統訊息、諸如燈 光效果執行點之MIDI控制訊息及/或其他聲音影響。 129793.doc -29- 200901159 DSP 12處理自處理器8接收之MIDI指令（62)。詳言之， DSP 12可根據指不語音之開始或結束的MIDI指令分配新 έ吾音且刪除具有過期延續時間之語音。此外，d s p 12可根 據MIDI指令產生音符中之每一者的合成參數。 DSP Η判定經分配用於自記憶體單元1〇擷取參考波形的 頻寬量（64)。如上文所描述，可用於轉移與河仍^吾音相關 聯之參考波形的頻寬量可逐音訊訊框地變化。舉例而言，

經分配用於擷取記憶體單元10中之參考波形的頻寬量可隨 著分配至音訊裳置4之其他組件的記憶體頻寬量（諸如至處 理器8及DSP 12之頻寬分配）而變化。此外，經分配用於存 取記憶體單元10中之參考波形的頻寬量亦可基於分配至立 訊硬體單元u内之其他模組的記憶體頻寬而變化。9 DSP 12估計音訊硬體單以自記憶體單元_取訊框之 之參考波形所需的頻寬量(64)。頻寬估計模組5。 可（例如）基於音訊硬體單元14 ± ^ 而自°己唸體早兀1〇擷取的參 ' 數目而估計音訊硬體單元1續於 之頻寬需求。作為開栌毀. 田月J Λ忙 作為開始點，頻寬估計模組5 形中含有之樣本之數目 土於♦考波 求。 ^音訊硬料元Η之頻寬需 求，頻寬估計模組5。二=訊硬體單元“之頻寬需 -或多者。舉例而十…^ 之頻寬估計技術中之 50可㈣與音訊訊框之語考波科，頻寬估計模組

〇曰相關聯的重放允：菩A 參考波形之瞬間段或係處於迴 ：: 於相應 里双位置位於迴 129793.doc 、3〇· 200901159 路&中時判定其僅對於擷取循泉 、 的。然而，者重放彳立w y之迴路段為必要 頻寬估計模紐50划―立^ ^又内時， 倮，，、且50判疋音訊硬體 考波形且在估計音訊 了“要擁取整個參 —L , 體早疋14之頻寬需求中使用徙如

疋。此外，對於單擊發聲 H 與迴路部分之聲音 解間邛分 -)頻寬估计模組50可判定音訊硬體單 70可犯需要擷取整個參考波形。 實例’音訊硬體單元14可計算_與音訊訊框之 開始相關聯的波形樣本索 — ΛΛ ^ ^ , /、 一 9汛讯框之結束相關聯 w索引之間的差值。頻寬估計模組5〇可比較開始 京引之間的差值與參考波形中之樣本的數 目。若開始與結束波形樣本索引之間的差值小於波形中之 樣本的數目’則頻寬估計模組50判定音訊硬體單元14僅需 擷取參考波形之自與訊框之開始相關聯的樣本索引及與 框之結束相關聯的樣本索引之部分。 服！2判定擷取動】語音之參考波形所需的所估計頻 寬是否大於經分配用於擷取參考波形的頻寬量（68)。若操 取MIDI語音之參考波形所需的所估計頻寬小於或等於經分 配用於擷取參考波形的頻寬量，則 l2_發送語音之 合成參數用於合成（69)。 若榻取Mim語音之參考波形所需的所估計頻寬大於經 分配用於擷取參考波形的頻寬量，則Dsp〗2選擇待自產生 之音訊貢訊消除的至少一語音（70)。語音選擇模組52可試 圖選擇在訊框中於感知上相關程度最低之語音。語音選擇 129793.doc 31 200901159 模組52可（例如）使用最低振幅語音為在感知上最不可聞之 ^曰的忒探法而選擇具有最低振幅包絡之語音。其他或另 外，語音選擇模組52可選擇已活動或打開最長時期之語音 (亦即最老θ符）。舉例而言，語音選擇模組52可分析與 每9相關如的對語音已活動之連續訊框之數目進行計 數的訊框計數H且選擇已㈣歷時最多連續訊框之語音。 在諸士 SP MIDI之-些奶〇1規才各中，向頻道指派優先權 值。在此情況下’語音選擇模組52可選擇與具有最低優先

權值之頻道相關聯之—或多個語音作為待消除的該一或多 個語音。 除了刀析與5吾音相關聯之振幅、活動長度或優先權之 外’語音選擇倾52可在進行其選擇巾分析與語音相關聯 之其他合成參數。作為—實例，語音選擇模㈣可分析 ADSR包絡之狀態’且僅選擇不處於起聲狀態中之語音。 通常，處於起聲狀態中之音符較之處於其他狀態中之音符 在感知上對於人練聽者較為可聞。替代地，語音選擇模 組52僅選擇處於衰退狀態、持續狀態或釋放狀態中之語 音。作為另—實例，語音選擇模⑽可分析與語音中之每 者相關聯的器具之類却且；g埋+ J&顯生且選擇在感知上相關程度較小之 器具來移除。語音選擇模組52可（例如）試圖避免選擇對應 於打擊器具之語音，因為打擊 、 竿裔具傾向於對於人類收聽者 在感知上較為顯著。 此外，語音選擇模組52可基於先前選定語音來選擇待消 除之額外語音。舉例而言’-些語音屬於分層音符(亦 129793.doc -32- 200901159 二包括複數個語音之音符)。若語音選擇模組52 擇屬於分層音符之語音’則語音選擇模組52可選擇彼音符 之其他語音來消&。此係因為藉由移♦分層音符之語音中 之一者將無論如何有可能導致發聲上不同的音符。曰 =擇待消除之語音之後，Dspi2自所料頻寬減去榻 取、疋語音之參考波形所需之頻寬(72)。換言之，㈣12 自原始頻寬估計減去選定語音所需之頻寬。以此方式， DSP 12重新計算擁取音訊訊框之未選定語音之參考波形所 需的頻寬。DSP 12接著比較經重新計算之頻寬需求與經分 配用於類取參考波形的頻寬量。⑽12繼續選擇語音直至 用於擷取波形所需的所估計頻寬小於經分配用於擷取參考 波形的頻寬量。藉由不向音訊硬體單元14發送與選定語音 相關聯之合成參數，Dsp 12控制由音訊硬體單元Μ使用^ 擷取參考波形的頻寬量。 已描述各種實例。本文描述之技術的—或多個態樣可實 施於硬體、軟體、動體或其組合中。描述為模組或組件之 任何特徵可—同建構於積體邏輯裝置中或單獨地建構為離 散但可交互操作之邏輯裝置。若f施於軟財，則該等技 術之-或多個態樣可至少部分藉由包含指令之電腦可讀媒 體實現’料指令在崎行時執行上文料之方法中之- 或多者。電腦可讀資料儲存媒體可形成可包括封裝材料之 電腦程式產品之部分。Φt 電取可項媒體可包含諸如同步動態 隨機存取記憶體（SDRAM)之隨機存取記憶體（ram)、唯讀 記憶體（R〇M)、非揮發性隨機存取記憶體（NVRAM)、電可 129793.doc -33- 200901159 擦可程式化唯讀記憶體（EEPROM)、快閃記憶體、磁性或 光學資料儲存媒體及其類似物。另外或其他，可至少部分 地藉由電腦可讀通信媒體來實現該等技術’該電腦可讀2 信媒體以指令或資料結構之形式來載運或通信程式碼且可 由電腦來存取、讀取及/或執行。 可由諸如一或多個數位信號處理器（DSp)、通用微處理 器、特殊應用積體電路（ASIC)、場可程式化邏輯陣列 (FPGA)或其他等效積體或離散邏輯電路的一或多個處理器 來執行該等指令。因此，如本文中所使用的，術語"處理 斋可扎代上述結構或適於實施本文中所描述之技術的任 何其他結構中之任一者。另外，在一些態樣中，本文中所 描述之功能性可提供於經組態或經調適以執行本揭示案之 技術的專用軟體模組或硬體模組内。 若實施於硬體中，則本揭示案之一或多個態樣可針對經 組態或經調適以執行本文所描述之技術中之一或多者的諸 如積體電路、晶片組、ASIC、FPGA、邏輯或其各種組合 之電路。電路可包括（如本文中所描述）積體電路或晶片組 中之處理器及一或多個硬體單元。 亦應注意一般熟習此項技術者將認識到電路可實施上文 田述之功月b中之一些或全部。可能存在實施所有功能之一 固電路或者亦可能存在實施功能的電路之多個部分。在 田則仃動平台技術之情況下，積體電路可包含至少一:DSP 及至少一進階精簡指令集電腦（RISC)機器（ARM)處理器以 控制及/或通信至—或多個Dsp。另外，電路可經設計或實 129793.doc -34- 200901159 施於若干部分中，且在一此情 揣-安士“ -度ΛΤ 了再用部分以執行本 揭不案中所描述之不同功能。 已描述各種態樣及實例。然而，可在不脫離以下申請專 利範圍之範4的情況下對本揭示案之結構或技術進^修

改。舉例而言，其他類型之裝置亦可實施本文描述之MIDI 處理技術。本揭示案之此等及其他態樣處於以下申請專利 範圍之範疇内。 【圖式簡單說明】 圖1為說明可實施本揭示案之技術的例示性音訊裝置之 方塊圖。 圖2為說明用於音訊裝置中之例示性音訊硬體單元的方 塊圖。 圖3為說明例示性頻寬控制模組之方塊圖。 圖4為說明實施本揭示案之頻寬控制技術之音訊裝置的 例示性操作之流程圖。 【主要元件符號說明】 4 音訊裝置 6 音sfl儲存早元 8 處理器 10 記憶體單元 12 數位信號處理器（DSP) 14 音訊硬體單元 15 頻寬控制模組 16 數位類比轉換器（DAC) 129793.doc -35- 200901159 18 驅動電路 19A 揚聲器 19B 揚聲器 20 音訊硬體單元 30 匯流排介面 32 協調模組 34A 處理元件 34N 處理元件 、 36 波形取回單元（WFU) 38 低頻振盪器（LFO) 39 WFO/LFO記憶體 40 求和緩衝器 42 記憶體模組/鏈接清單記憶體 44A 程式RAM單元 44N 程式RAM單元

46A 語音參數集合（VPS) RAM

〇 46N 語音參數集合（VPS) RAM 48 快取記憶體/頻寬控制模組 . 50 頻寬估計模組 52 語音選擇模組 129793.doc •36-

Claims (1)

1. 200901159 十、申請專利範圍： 1. 一種方法，其包含： 估°十掏取用以產生—音訊訊框内之語音之音訊資訊的 參考波形所需之一頻寬；及 . 在4頻寬估計超過一分配頻寬時選擇該等語音中待自 產生之音訊資訊消除的一或多者。 2. 如请求項丨之方法，其中選擇該等語音中待消除的—或 多者匕含選擇該等語音中具有一最低振幅的至少—者。 ' 3， = 4求項1之方法，其中選擇該等語音中待消除的—或 夕者包含選擇該等語音中已打開歷時一最長時期的至 —者。 4·如叫求項1之方法，其進一步包含： 判定遠等選定語音是否對應於具有多個語音層的—立 符；及 曰 垃擇對應於該等選定語音中之任一者的該多層音符之 ^他層之該等語音中之一或多者來消除。 如π求項1之方法，其進一步包含： 、斤與對應於该音訊訊框之該等語音之複數個音訊頻 - 道相關聯的優先權值，其令 • ""擇該等語音中待消除之-或多者包含選擇與對庫於 該等優奂描v士丄π 、丁應、於 值中之最低一者之該音訊頻道相關聯 多個語音。 4 6，如請求们之方*，其進—步包含·· 判疋與該等語音中之每—者相關聯之一 adsr包絡之 129793.doc 200901159 一狀感，其中 選擇該等語音中往，古 ,^ 寺/为除之一或多者包含選擇不處於該 相應ADSR包络之—如热 ' 起聲狀態中的一或多個語音。 如請求項1之方法，其進—步包含· 判定對應於料語音甲之每—者㈣具之H其中 -# 日+#消除之—或多者包含選擇不對應於 丁擊器具之一或多個語音。 8. 如請求項1之方法，其進一步包含： 重新計算未選定語音之該頻寬估計；及 在該經重新計算$瓶办 _ 頻見估计超過該分配頻寬時選擇待 消除之一或多個額外語音。 月求項8之方去’其中重新計算該頻寬估計包含自該 音訊訊框之該頻寬估計減去與料料語音相關聯之一 頻寬·估計。 1〇.:清求項1之方法’其中估計該頻寬包含估計對應於該 “扎訊框之該等語音的該等參考波形之樣本之 目° 11.如請求項1之方法，立中仕呌私 、甲估汁擷取5亥等參考波形所需之 該頻寬包含： 判定該音訊訊框之該等語音中 置；及 #者的一重放位 將拮貝取該等參考波形所需之該頻寬估計為語音之該等 參考波形之循環段的樣本之數目，其中該相應重放位置 處於該等相關聯之參考波形的該等循環段内。 129793.doc 200901159 1如請求項!之方法，其中估計擷取該等參考波形所需之 該頻寬包含： 對於該等語音中之每一者計算一與該音訊訊框之一開 始^之該語音相關聯的波形樣本索引與—與該音訊訊框 之、’束處之该語音相關聯的波形樣本索引之間的一差 值； 比較等差值及與該等語音相關聯之各別參考波形中 的樣本之一總數目；及

   在該相應差值小於樣本之該總數目時將擷取與該等語 音相關聯之該等參考波形中之每—者所需的該頻寬估計 為與該音訊訊框之㈣始處之該各別語音相關聯的該波 形樣本索引及與該音訊訊框之該結束處之該各別語音相 關聯的該波形樣本索引之間的樣本之數目。 13. =明求項1之方法，纟中估計擁取參考波形所需之該頻 見I έ在數位號處理器（DSP)内估計一硬體單元自 一記憶體擷取該等參考波形所需之一頻寬，且進一步勺 含： v匕 在該頻寬估計小於或等於該分配頻寬時在該硬體單元 内接收與未選定語音相關聯之合成參數；及 在該硬體單元内使用該等接收之合成參數產生音訊資 訊。 ' 14. 如印求項13之方法，其進—步包含向該等硬體單元傳遞 該等未選定語音之合成參數。 1 5.如晴求項1之方法，其進一步包含·· 129793.doc 200901159 在該頻寬估計小於或等於該分配頻寬時接收對應於該 音訊訊框之未選定語音的該等參考波形；及 使用該等擷取之參考波形產生音訊資訊。 16. —種裝置，其包含： % 2見估計模組，其估計擷取用以產生一音訊訊框内 之語音之音訊資訊的參考波形所需之一頻寬；及 一邊音選擇模組，其在該頻寬估計超過-分配頻完時 選擇°亥等浯音中待自產生之音訊資訊消除的一或多者。 月长項16之裝置，其中該語音選擇模組選擇該等語音 中具有一最低振幅之至少一者。 月长員1 6之裝置，其中該語音選擇模組選擇該等語音 中已打開歷時—最長時期之至少-者作為待消除的該語 音。 月求項1 6之裴置，其中該語音選擇模組判定該等選定 。曰疋否對應於具有多個語音層的一音符且選擇對應於 5亥等選定語音中之任一者的該多層音符之其他層之該等 語音中之一或多者來消除。 汝月求項16之裝置，其中該語音選擇模組分析與對應於 該曰讯框之該等語音之複數個音訊頻道相關聯的優先 權值且選擇與該等音訊頻道中對應於該等優先權值中之 = 者之者相關聯的該專語音中之一或多者。 21 ·如明求項16之袈置，其中該語音選擇模組判定與該等語 曰中之每一者相關聯之一 ADSR包絡之一狀態且選擇該 °°曰中不處於該相應ADSR包絡之一起聲狀態中的一 129793.doc 200901159 或多者。 22. 如請求項16之裝置，其中 等語音中之每—m 、擇模料疋對應於該 對應於一打擊器具之一或多者。 中不 23. 如請求項16之裝置，其中： 〇亥頻估計模組重新計曾未撰〜$立 該组立十-未選疋語音之該頻寬估計；且 -曰、擇楔組在該經重新計算 配頻寬時選擇待消除之-或多個額外語音。C刀 24. =求項23之裝置，其中該頻寬估計模組自該頻寬 /與該等選定語音相關聯之一頻 頻寬估計。 K，邊 Μ如請求項16之裝置’其中該職估計模組估計 框之該等語音的該等參考波形之樣本之一總數目。 u 26.如請以16之裝置，其中該頻寬估計模組對於該等語音 :之每者判定一重放位置，且將操取與該等語音中之 母者相關聯的該參考波形所需之該頻寬估計為語音之 λ各别參考波形之一循環段的樣本之數目，其中該重放 位置處於該等各別參考波形的該等循環段内。 月求項1 6之裝置，其中該頻寬估計模組對於該等語音 中之每者计算一與該音訊訊框之一開始處的該等語音 中之每者相關聯之波形樣本索引與一與該音訊訊框之 、’σ束處的該等語音中之每一者相關聯之波形樣本索引 之間的一差值，比較該等差值中之每一者與該等各別參 考波形中的樣本之一總數目，且在該相應差值小於樣本 129793.doc 200901159 之該總數目時將擷取該等參考波形令之每一者所需的該 頻寬估計為與該音訊訊框之該開始處之該各別語音相關 聯的該波形樣本索引及與該音訊訊框之該結束處之該各 別語音相關聯的該波形樣本索引之間的樣本之數目。 28. 如請求項16之裝置，其進—步包含： 處理二其執行軟體以剖析該音訊訊框且對與該音 訊訊框相關聯之事件進行排程； 一數位信號處理器（DSP)，其處理該等事件且產生合 成參數；及 一硬體單元，其基於該等合成參數產生音訊資訊。 29. 如請求項28之裝置，其中該頻寬估計模組及該語音選擇 模組實施於該DSP内以控制該硬體單元自一記憶體擷取 該等參考波形所需的該頻寬。 30. 如请求項29之裝置，其中該Dsp向該硬體單元提供未選 定語音之合成參數。 3 1.如明求項28之装置，其中該頻寬估計模 組及該語音選擇 模組實施於該硬體單元内以控制由該硬體單元利用以自 一圮憶體擷取該等參考波形之該頻寬。 32. 如叫求項28之裝置，其中該處理器該Dsp及該硬體單 元以一管線方式操作。 33. 如請求項28之裝置，其進一步包含： 一多線緒數位信號處理器（DSP)，其包括剖析樂器數 位”面（MIDI)；ff案且對與該等Mim㈣相關聯之事 件進行排私的一第一線緒、處理該等事件且產生 129793.doc 200901159 MIDI 口成參數之—第二線緒及實施該 語音選擇模組之一第三線緒；及 員寬估相組及該 硬體單7L，其基於該等合成參數產生音㈣ 34. 如請求項16之裝置， Π 。 一)訊框。……框包含-樂器數位介 35. —種裝置，其包含： 立一記憶體擷取用以產生-音訊訊框内之語 曰之曰訊貢訊的參考波形所需之—頻寬之構件；及 用於在該頻寬估計超過一分配頻寬時選埋j # 待自產生之〜… 心％選擇该等語音中 g °貝訊消除的一或多者之構件。 36二請求項35之裝置，其中該語音選擇構件選擇以下各項 中之一者： 、 °亥等°°音中具有一最低振幅之至少一者， 該等語音中已打開歷時—最長時期之至少—者，及 關：等浯音中與對應於一最低優先權值之-音訊頻道相 關聯的至少—者。 η疋仲 37.如請求項35之裝置，其進一步包含· 用於判定與該等語音中之每-者相關聯之—ADSR包 絡之—狀態的構件，其中 匕 該语音選擇構件選擇該等語音中不處於該相應ADSR 匕、、、°之—起聲狀態中的一或多者。 I如請求項35之裝置，其進一步包含： 用於判定對應於該等語音中之每一者的器具之一類型 之構件，其中 129793.doc 200901159 該語音選擇構件選 的—或多者。 擇亥曰中不對應於—打擊器具 39.如請求項35之裝置，其中： 該估計構件重新計算未選定語音之該頻 該語音選擇構件在該經。， 配頻寬時選擇待消除之…异之頻寬估_該分 後如請求項35之或夕個額外語音。 =等語”之每一者判定—重;且= 循環段的樣本之數… 之“參考波形之 段内。 放位置處於該等循環 41.如請求項35之裝置，其進一步包含： 用於對於該等言丑立Φ 一開妒卢夕1 °曰 每一者計算—與該音訊訊框之 訊框二的波形樣本索引與-與該音訊 -差值之=及…關聯的波形樣本索引之間的 :::::等差值及與該等語音相關聯之各別參考波 f的樣本之一總數目之構件； 將構件在該相應差值小於樣本之該總數目時 :、：“音相關聯之該等參考波形中之每一者所 ㈣该«估計為與該音訊訊框之該開 相關聯的該波形樣本索引及 …各別“ .汉/、忒3 Λ讯框之該結束處之該 •，…T-小 VI j 42.如請求項35之裝置，其進_步包含： k曰相關聯的該波形樣本索引之間的樣本之數目。 如請炎jS 3 S 壯职 u .. 129793.doc 200901159 H剖析該音訊訊框且對與該音訊訊框相^ 進饤排程的軟體構件； 件 理該等事件以產生合成參數之韋刀體構件，及 由土於该等合成參數產生音訊資訊之硬體構件， 其中該韌體構件包括： 件’其心估計該硬體構件自—記憶體㈣ 訊框内之該等語音之該等參考波形所需的該頻 體 該語音選擇構件，其在該頻寬估計超過分配至該硬 件之頻寬時選擇該等語音中待消除的一或多者。 43.—種電料讀媒體，其包含使得—可程式化處理 以下動作之指令： 订 估計擷取用以產生— 參考波形所需之一頻寬 音訊訊框内之語音之音訊資訊的 :且

   在該頻寬估計超過—分配頻寬時選擇該等語音中待自 產生之音訊資訊消除的一或多者。 44. 如請求項43之電腦可讀媒體，其進一步包含使得該處理 益向-硬體單元提供未収語音之合成參數的指令。 45. ^請求項43之電腦可讀媒體，其進-步包含使得該處理 器進行以下動作之指令： 在該頻先估计小於或等於該分配頻寬時擷取對應於該 音訊訊框之未選定語音的該等參考波形；且 使用該等擷取之參考波形產生音訊資訊。 46. 一種裝置，其包含： 129793.doc 200901159 一處理器，其執行數种 體以σ彳析一音訊訊框且對與該音 訊訊框相關聯之事件進行排程； 數位信號處理器（DSp)，t # 具處理該等事件且產生合 成參數； 中之至少一部分產 -硬體單元’其基於該等合成參數 生音訊資訊；及 一記憶體單元，

   U 其中該DSP估計該硬體單元掏取用以產生該音訊訊框 内之語音之音訊資訊的參考波形所需之一頻寬量且在該 頻寬估計超過分配至該硬體單元的—頻寬量時選擇該等 語音中待自產生之音訊資訊消除的一或多者。 士》月求項46之裝置，其中該Dsp向該硬體單元提供與未 選定語音相關聯之該等合成參數。 、月求項46之裝置’其中該硬體單元在該頻寬估計小於 或等於該分配頻寬時擷取對應於該音訊訊框之未選定語 音的該等參考波形，且使用該等操取之參考波形產生音 訊貧訊。 49. 一種電路，其經組態以： 估計操取用以產生一音訊訊框内之語音之音訊資訊的 參考波形所需之一頻寬；且 在該頻寬估計超過一分配頻寬時選擇該等語音中待自 產生之音訊資訊消除的一或多者。 50. 如請求項49之電路，該電路經組態以向_硬體單元提供 未選定語音之合成參數。 129793.doc -10-