201214410 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本毛月為有關於-種作曲系統及其方法，特別是指一種能夠 根據計步數據調整樂ϋ數位介面檔案的作曲系統及其方法。 【先前技術】 • 近年來’隨著半導财技的蓬勃發展能健：t識的提升，許 多能夠感測生理數據的健身ϋ材，如：計步器及跑步機等，便如 雨後春驗胃出。然而’隨著大眾需求的提升，僅能感測生理數 鲁 據的健身器材已逐漸無法於市場中生存。 般而cr，健身器材能夠透過感應器將使用者運動所產生的 物理里轉換為數據’以便提供使用者得知當前的運動狀態。以計 步器為例，在使財行走時，計步器將錢者的步伐速度、 步伐大小、步伐幅度……等等，用以產生相應的計步數據並進行 顯示。然而，單純顯示計步數據並無法提升使用者的運動興致， 而且使用者在運動中亦不便得知計步數據的變化。 _ 有鑑於此，便有廠商提出結合音樂播放的計步裝置。如此一 來’使用者即可在運騎程+魏音樂。不過，以此方式雖然能 夠透過播放音樂的方式，制提升翻者的運動興致，但是仍然 ' 無法有效幫助使用者得知計步數據的變化。 ^上所述’可知先前技術巾長期絲_直存在無法讓使用者 直接感受断步數據的變化之問題，·實有必要提出改進的技 術手段，來解決此一問題。 【發明内容】 有鑒於先前技術存在的問題，本發明遂揭露一種基於計步數 201214410 據的作曲系統及其方法。 本發明所揭露之基於計步數據的作曲系統，其系統包含：儲 存模組、選擇模組、感測模組、作曲模組及輸出模組。其中，儲 存模組^以儲存樂器數位介面(Musical Instrument Digital Interface, 自DIH其巾每—樂II數位介面檔案均包含節拍訊息及事件訊 心’選擇拉組用以選擇其中一樂器數位介面檀案，並且載入所選 $樂器數位”面槽案及其所包含的節拍訊息及事件訊息 ;感測 板糾以持城晰步數據；作曲模朗以將計步數據轉換為音 攀樂控制指令，並執行此音樂控制指令以調整載入的節拍訊息及事 件訊息；輸出模組用以依序讀取調整後的節拍訊息及事件訊息以 產生相應的音色。 至於本發明之基於計步數據的作曲方法，其步驟包括：提供 樂器數位介面檔案，其中每一樂器數位介面檀案均包含節拍妨 及f件’選擇其巾—樂II數位介面檔案，並且載人所選擇之 ，盗數位介面職及其所包含的節拍訊息及事件訊息，·持續感測 ⑩枯數據；料步數據職為音雜_令，並執行此音樂控制 指令關整載人㈣減息及事件訊息；依序讀 訊息及事件訊息以產生相應的音色。 本侧_露之系統财法如上，與先前齡之間的差異在 於本發明是透過_計錄據，並且料步數據觀成音樂控制 指令，以便根據音驗織令調整料數位介面财的節拍訊息 及事件訊息並進行播放。如此一來，便能透過產生的計步數據調 整音樂曲風’不但趣味性大增，且使用者更能透過音樂曲風的變 化得知當前運動狀態，使計步數據不再是單純顯示的數據。 201214410 透過上述的技術手段’本發明可以達到提高得知計步數據變 化的便利性之技術功效。 【實施方式】 以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明之實施方式，藉 =對本發明如何應職射段來触技術_錢絲術功效的 — 實現過程能充分理解並據以實施。 >在說明本發明所揭露的基於計步數據的作曲系統及其方法之 月先對本毛明所自行定義的名詞作說明，本發明所述的節拍訊 #息是指樂器數位介面(娜1)擋案内所紀錄的時間(deltatime)，此時 間為事件(e酬)與事件之間的間隔時間。另外，所述事件訊息是指 樂器數位介面_崎紀錄的事件，此事件至少包含狀態(例如： 開啟或關閉）、音高及音量。 以下配合圖式對本發縣於計步數據的作㈣統及其方法作 進一步綱，請細「第1圖」，「第"」為本發於計步數 據的作曲糸統之系統方塊圖，其包含··儲存模組仙、選擇模組 _脱、感測模組103、作曲模組刚及輸出模組105。其中，儲存 杈組101用以儲存樂器數位介面槽案，所述樂器數位介面播案為 .二進制編碼(Bi卿她)的檀案，其包含節拍訊息及事件訊*，由 」於所述_訊息及事件訊紅赠述自行定義的名财作ς明， 故在此不再多作贅述。 選=組102用以提供使用者選擇其中一個樂器數位介面標 案，亚載入所選擇之樂器數位介面槽案内所包含的節拍訊息及 事件n實際實施上’可透賴示元絲顯轉存模组】⑴ 中所儲存的樂H數位介面齡，以便朗者根觸絲位介面標 201214410 案的檔案名稱來進行選擇，而其選擇方式則可透過按壓功能鍵或 觸控點選來實現。 感測模組103用以持續感測計步數據，所述計步數據包含步 伐速度、步伐大小及步伐幅度。在實際實施上，其感測方式是透 過感應器將物理量轉換為數據以進行記錄，甚至可再搭配計時器 來计算此數據。一般而言，其感應器可使用三軸加速度感應器、 水平儀、重力感應器......等等。 作曲模組104用以將計步數據轉換為音樂控制指令，並執行 此音樂控制指令以調整載人的節拍訊息及事件訊息。舉例來說， 假5又#步數據為“; 3〇 ;⑽’ ’其代表步伐速度為每分鐘行走 、百一十步、步伐大小為_步三十公分、步伐幅度為—步四十公 刀。接著’作曲模組刚將計步數據中的步伐速度轉換為節拍表 數，如」將數據“⑽”轉換為十六進制‘初8”以作為節拍參 數30將:數據巾的步伐大小轉換為音量參數，# :直接將數據 轉換斜六_ ‘‘㈣” _為音量參數；料步數據中 的步:幅度轉換為音高參數，如：將數據、，，轉換為十六進制 作為音高參數。制要說_是，上述轉換並非僅直 算例Γ制:換為十六進制表示，其轉換過程中可具有相應的計 =，而Γ如、的數據I，是直接將其轉換為十六進制的 “ ” y 1 〇XlE，以及步伐幅度的數據“40”是除以數值 10後’再將其結果轉換為十六進制 說明轉換前後的結果，細並未以此 ;二=列 可行轉财計算的方式皆不脫離本發明的任何 述’虽轉換成節拍參數、音量參數及音高參數後，作 201214410 將這三個參數嵌人音樂㈣指令，並且執行此音樂 ^事=_3她卿咖介面峨的節拍訊息 為。卜假設音樂控難行的音量參數 .' X ，則樂讀位介面槽案的事件訊息中，其代表音量的 «歧妨M。錄㈣參歧音高參數 數朗，其差異僅在於覆寫或累加的位置不 同，故在此不再多作贅述。 卜
=模組1〇5用以依序讀取調整後的節拍訊息及事件訊息以 2 ==音色。在實際實虹，其音色是透過音顿^ 〇ue產生’此音聽可使職體方式或硬體方絲實現，由 ^觸器數位介面檔案内的節拍訊息及事件訊息產生相應的音 色為習知技術，故在此不再多作贅述。 接者，請參閱「第2圖」所示意，「第2圖」為本發明基於計 步數據的作財法之方絲_，其步驟包括··提供樂器數位介 面植案，其中每一樂器數位介面槽案均包含節拍訊息及事件訊息 (步驟210);選擇其中—樂器數位介面檔案，並域人所選擇之此 樂器數位介面儲及其所包含㈣拍訊息及事件訊以步驟娜； 持續感晰步數據(步驟23G);料步數據雛為音樂控制指令， 並執行此音樂控制指令_整載人的節拍訊息及事件訊息(步鄉 240);依序讀取罐後的節拍訊息及事件m生相應的音色 (步驟250)。透過上述步驟，即可透過_計步數據，並且將計步 數據轉換成音樂控術旨令’以便根據音驗·令嫌樂器數位 介面檔案中的節拍訊息及事件訊息並進行播放。 以下配合「第3圖」至「第6圖」以實補的方式進行如下 201214410 說明，請先參閱「第3圖」，「第3圖」為應用本發明的計步裝置 之示意圖，其計步裳置300包含：顯示元件31〇、樂器數位介面樓 案的播案名稱311、選擇元件32〇、感測元件33〇、重置元件· 及揚聲器350。特別要說明的是，本發明並未以此限料步裝置 300所包含的元件數量及其類型。 當使用者開啟翻本發萄計步裝置時，可透過顯示元 件310劇覽儲存模組1〇1中所儲存的所有樂器數位介面播案的檔 案名稱3H’如·· “a.mid、b.mid、cmid”。接著，使用者可透過 選擇元件320選擇其中一個樂器數位介面槽案，以便選擇模組脱 載入被選的樂雜位介面齡及其所包含的節拍訊息及事件訊 息。 接下來，當使用者關料步時，可透過麵元件使感 測模組103持續感測計步數據。另外，若使用者欲停止計步料 透過重置兀件340對計步裝置3〇〇進行重置，例如：取消已選擇 的朱器數位介面觀、雜計步雜。在實際實虹，當使用者 開始計步時，由於感測模組1〇3持續感測計步數據，故作曲模組 1〇4會將此計步數據轉換為音樂控制指令，並執行此音樂控制指令 以調整載人的節拍訊息及事件訊息’職輸出餘⑽依序讀取 =整後的_訊息及料訊息來產生相應的音色，此音色是透過 揚耳》。35〇進行播放’稍後將配合圖式針對作曲模組似如何將 計步數據無為音雜令，以及如何婦節拍 訊 息的方式作詳細說明。 千爪 晴參閱「第4圖」’「第4圖」為本發明所述樂器數位介面檔 案之示意圖。前面制，使用者選擇其中—個樂器數位介面權案 201214410 後:其選擇模組102將載入此樂器數位介面槽案及其包含的節拍 ，與事件訊息。在實際實施上，此樂器數位介面_的槽宰内 ^ ^],l(binaiycode) , 案的十六進制碼4〇〇來表示。 圖」t ’其樂器數位介面樓案的十六進制碼撕是 =二「"? C _」的樂器數位介面觀(娜1啊的 ，案内今，其中，縱軸代表位址(例如：_ 及“細”）、橫軸則代表縱軸位址的個位數部分(由於 制碼’故為“〇”至“F”），在此例中，位址“刪，，於、進 元組為“4DH” '位址“01H，，所;㈣ #錄的位 Η所6己錄的位疋組為“54H，， 祐 以此類推至最後-個位址‘‘咖，，所記錄的位元組為“贿，·，...，.而 ‘補”至“迎，，的位元_㈣包含㈣數 本格式資料’如:識別位元、資料長度、權案格式： 每小節幾拍、音符設定、每一拍的時間……等等，而在“迎，，至 现的位元組則包含節拍訊息及事件訊息、“咖，，至“通 結束區塊。由於作曲模組104將計步數據雛為 ===將調整節拍訊息與事件訊息，因此以下搭配圖 至3AH的位元組如何被調整。 事件所Ϊ ’「第5圖」為應用本發明調整節拍訊息及 事件㈣之不意圖。前面提到，在“31Η，，至“3娜 佔-個位歧，反之則佔-個以上的位尬， ；fr"54〇w 拍訊心52G “Gx82 Gx 30”為例，其轉換為二進制為“麵麵 201214410 οοηοοοα”，其中最左邊的“Γ代表下—個位恤仍然為節拍訊 息’故在計算此節拍訊息520為多少間隔時間(單位為㈣時，僅 將二進制“Η)刪〇_”祕斜_ ‘‘，，即可代表間隔時 間為 “560 tick” 。 另外，事件訊息(510、530)包含狀態(511、531)、音高(512、 532)及日里(513、533)。以事件訊息51〇為例，其狀態511 “〇χ9〇 ’’代表通道(channel) “〇，，的音符開啟(崎〇n)、音高512 “㈣c ”代表「中音C(D〇)」，音量513則為“〇χ5〇”（範圍從數值“〇” 至數值“127”，並代表音量由小至大）。同樣地，事件訊息53〇 亦大同小異，其差異在於狀態531 “〇谢，代表通道(chamd) ”的音符。這兩個事件訊息⑽、時間間隔為節 拍訊息52G所紀錄的“〇x82Gx3()，，（即前述所計算出的“顺处 ，，）° 假設感測模'组1〇3感測到的計步數據為“3〇”，其代表步伐 ，大小為-步二十公分。因此，作賴，组1()4可將此計步數據“％ 轉換為“0x30”作為音量參數，並根據此音量參數產生音樂控 制指，’接著執行此音樂控令以將音量參數“Gx3G”與音量 513 “〇X5〇”相加’並且將相加後的數值“〇χ8〇，，覆寫在音量^^。 月 > 閱第6圖」所示，「第6圖」為應用本發明以音量參數 j整事件sil息中的音量之示意圖，並且請同時搭配參閱「第$圖」。 刖面提到，作曲模組1〇4在調整事件訊息510中的音量513時， 會將相加後的數值“〇χ8〇，，覆寫在音量513上。以上例而言，作 曲模、’且104在進行覆寫後，事件訊息$⑴的音量犯將如「第6 圖」所不思從原本音量513的數值“〇χ3〇，’變成調整後的音如 201214410
0x80 。最後’輸出模組105依序讀取調整後的節拍訊息(52〇、 54〇)及事件訊息(51〇、53〇)以產生相應的音色並透過揚聲器别(請 參閱「第3圖」）進行播放’由於音量犯由數值“_，，調整成 數值因此在播放「中音c(Dg)」時將比原先來得大聲， 特別要說_是，由於上述舉例㈣駿位介面職僅開啟單— 個音符’故根據音量參數罐音量時，同樣僅調整此—開啟的音 符之音量513。然而，倘若樂器數位介面檔案中包含開啟多個音^ 2，其，整方式__整所有音符的音量，而賴調整單一音 符之音里513。至於_參數及音高參數的罐方式與音量參數僅 差別在覆寫的位置不同，故在此不再多作贅述。 紅上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於透過感 計步數據，並且將計步數_換成音输·令，續根據音樂 令調整樂器數位介面難的節拍訊息及事件訊息並進行播 ’猎由此-技術手段可以解決先前技術所存在的問題，進而達 成提局得知計步數據變㈣便繼之技術功效。 雖然本發明以前述之實施例揭露如上，秋 發明，任〜、χ非用乂限疋本 *可作此::ί:? 不脫離本發明之精神和範園内， ，叫㈣彻__視本說 月曰所附之^專利範騎界定者為準。 【圖式簡單說明】 :2本發明基於計步數據的作曲系統之系統方塊圖。 :財法之方法流程圖。 第圖為應用本發明的計步褒置之示意圖。 第4圖為本發明所述樂器數位介面檔案之示意圖。 201214410 第5圖為應用本發明調整節拍訊息及事件訊息之示意圖。 第6圖為應用本發明以音量參數調整事件訊息中的音量之示 意圖。 【主要元件符號說明】 101 儲存模組 102 選擇模組 103 感測模組 104 作曲模組
105 輸出模組 300 計步裝置 31〇 顯示元件 311 320 樂器數位介面檔案的檔案名稱 選擇元件
330 340 350 400 510 > 530 511 > 531 512 > 532 感測元件 重置元件 揚聲器 樂器數位介面檔_十六進制碼 事件訊息 狀態 音1¾ 513、533 音量 513a 調整後的音量 520'540 節拍訊息 步驟210提供多個樂器數位介面檔案， a 田”，”中每—樂器數位介 201214410 蛛輯包含多轉拍訊息及多個事件訊息 '220選擇該些樂器數位介面檔案其中之-，並且载入所 選擇之樂器數位介面擋案及其所包含的該些節拍 矾息及該些事件訊息 步驟23G持續感測—計步數據 步驟240將該計步數據轉換為—音樂控制指令，、
樂控制指令以調整載入的該些節，並執行該音 件訊息 息及該些事 步驟250依序讀取調整後的該些節拍訊息及兮止 產生相應音6 4事件訊息以