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A6 B6 五、發明説明（1 ) 本發明之背景 a )本發明之範圍 本發明僳關於一種音調信號産生器，用以産生具有經 輸入之音樂演作數據的音調信號，且傺特別關於設置有許 多型式的輸入/輸出界面之音調信號産生器。 b)相關之技藝的敘述 現代正廣泛使用音樂儀器數位界面（MIDI)用來 傳輸電信號例如：音樂演作數據。Μ I D I經由具有5 — 插頭DIΝ輸出與輸入連接器之電銳，而提供具有經預定 之格式之數據的單向傳輸。 供编排音品或自動音樂演作數據用之個人電腦軟體亦 已熟知在實際使用中。雖然通常個人電腦具有内裝式雙向 串列界面例如：RS — 232和RS — 422,但經配置 以MIDI連接器（5 —插頭DIN連接器）之個人電腦 甚少。 經濟部中央標準局員工消費合作社印5衣 •(請先閲面之注意事項再場寫本頁) 在此環境下，必須將一個Μ I D I界面板嵌入個人電 腦的狹缝中，以便經由一支MIDI連接器電銳，資料轉 換經编排之音品和音樂演作數據及以便資料轉移至及自一 個電子音樂儀器。此項板和電溴的安裝及連接需要一些勞 力而導致高成本。 本發明之概略 本發明的一個目的在提供一種音調信號産生器，容許 本紙張又度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一3 — 經濟部中央標準局员工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（2 ) 容易接達至値人電腦及其他電子音樂儀器（包括：音樂演 作控制器）。 根據本發明之一個觀點，提供一種音調信號發生器包 括：一條音調信號發生器電路用以産生經輸入之音樂演作 數據之音調信號；通常雙向之串列通信設備用以至及自個 人電腦，傳輸及接收資訊，包括音樂演作數據；電子音樂 儀器串列通信設備，包括串列輸入設備用以自電子音樂儀 器，接收資訊（包括音樂演作數據）和串列輸出設備用以 傳輸資訊（包括音樂演作數據）至另外電子音樂儀器，和 增音器設備用以輸出自雙向串列通信設備所輸入之資訊至 串列輸出設備及用以輸出自串列輸入設備所輸入之資訊至 雙向之串列通信設備。 該音調信號産生器宜配置以開關設備用以開關在自音 調信號發生器電路，産生與不産生（音）樂音（調）之間 ，該（音）樂音（調）代表：自雙向之串列通信設備或串 列輸入設備所輸入之音樂演作數據。 該雙向之串列通信設備可能是RS—232, RS_ 42 2等。電子音樂儀器串列通信設備是Μ I D I。該音 調信號産生器電路可以經由使用經由通信設備之任何一者 所供應之音樂演作數據，使用其增音器設備而合成音調信 號。將自個人電腦所供應之數據轉變成為其他格式的數據 並發送至音樂儀器，或反之亦然。因此，可能不須添加一 値Μ I D I板至個人電腦而連接音調信號産生器或單元至 値人電腦等上。亦可能經由音調信號産生器單元，提供連 本紙張尺度適用中國0家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） ~ 4 ~ (請先閲讀背面之注意事項再埃寫本頁) ·—裝· 訂· A6 B6 切803 五、發明説明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 接在其他電子音樂儀器，値人電腦等之間。使用開關設備 容許音調信號産生器電路，不産生經輸入之音樂演作數據 的樂音，使用音調信號産生器僅作為增音器。 將本發明的音調信號産生器配置以通常雙向之串列通 信設備，電子音樂儀器串列通信設備，及開關設備。因此 ，可以將音樂演作數據等，經由直接連接個人電腦至音調 信號産生器予以轉移，並可將自電子音樂儀器所接收之數 據傳輸至個人電腦。 圖式之簡單敘述 圖1顯示：根據本發明之一個具體實施例，音調信號 産生器單元的構造。 圖2是一幅流程圖顯示：經由該具體實施例的音調信 號産生器單元予以執行之操作的主常式。 圖3是一幅流程圖顯示：該具體實施例之音調信號産 生器單元的Μ I D I接收岔斷操作。 圔4是一幅流程圖顯示：該具體實施例之音調信號産 生器單元的串列接收岔斷操作。 經濟部中央標準局工消費合作社印製 圖5是一幅流程圔顯示：該具體實施例之音調信號産 生器單元的性能數據缓衝器過程。 圖6是一幅流程圖顯示：關於經連接至該具體實施例 的音調倍號産生器單元之個人電腦之記錄過程。 圖7是一幅流程圖顯示：關於經連接至該具體實施例 的音調信號産生器單元之個人電腦之複製過程。 本紙張尺度適用中圃國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） ~ 5 ~ 經濟部中央標準局员工消费合作社印5衣 A6 B6_ 五、發明説明（4 ) 圖8是一幅流程圔顯示：個人電腦之接收岔斷操作。 較佳具體實施例之詳細敘述 圔1是方塊圖顯示：根據本發明之一個具體實施例， 音調信號發生器單元的構造。 此音調信號發生器單元，産生經由自其他電子音樂儀 器和個人電腦等之界面所輸入之性能數據的音調信號。依 照自其他儀器所接收之廣大範圍的命令，該音調信號産生 器單元可以改變音品，效果等。 將該音調信號産生器單元1與値人電腦3和聲波条統 4相連接。將一具鍵盤型控制器2,經由一支Μ I D I電 溴予以連接至音調信號産生器單元1的MIDI界面14 上，並將個人電腦3,經由雙向之通信電缫予以連接至串 列界面1 5。用以耦合至MI D I界面之連接器的實例顯 示於圔1 Β中。該串列界面是一個通常雙向之串列界面例 如：RS — 232C及RS— 422,其連接器經由實例 予以顯示於圔1 C中。音調信號産生器單元1經由一具 CPU 1 0予以控制。將CPU 1 0經由匯流排11連接 至R0M12, RAM13,MIDI界面14,串列界 面15,面板開關16,顯示器17及音調信號産生器電 路1 8。該音調信號産生器電路1 8,在CPU 1 0之控 制下，産生經存儲在RAM13中之缓衝器BUF中之音 樂演作數據的音調信號。經連接至音調信號産生器電路 1 8之磬波条統4放大所輸入之音諝波形信號，並自揚磬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -g - ----------------{-------裝------.玎-----(Y * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A6 B6_ 五、發明説明（5 ) 器等而輸出彼等。ROM 12儲存供經由稍後予以敘述之 流程圖予以舉例説明之各種控制之控制程式。RAM 13 具有上述之缓衝器B U F用以儲存經由各界面所輸入之各 種數據，一個通信模式旗標暫存器CM,用以儲存欲被使 用來設定一個通信模式之通信模式旗標，一具標誌暫存器 NC,用於儲存標誌數目，一具速度暫存器NC,用以存 儲速率數據，一具通道暫存器i用以儲存通道數目，一具 音品暫存器T c i用以儲存相對應於通道數目之音品數據 ,一具程式數目暫存器PC用以儲存程式數目，及一具操 作模式暫存器0 Μ用以儲存操作模式。將面板開關1 6使 用於音品，效果等間之局部轉轍。顯示器1 7顯示：目前 所設定之音品或模式。 圖2至5是流程圖，舉例說明：音調信號産生器單元 的操作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲尊面之注桊項再填寫本頁) 圖2是經由音調信號産生器單元予以執行之主常式的 流程圖。起始常式傜在步驟η 1予以執行而使音調信號産 生器單元1進入備用狀態。其後，重複執行接收緩衝器過 程（步驟η 2 )及面板開關過程（步驟η 3 )。該面板開 關過程包括：關於每一 Μ I D I通道，音品與通信模式間 之轉轍的操作；更新程序改變表的操作，轉移音調信號産 生器單元的數據至値人電腦的操作。 圖3是一幅流程圖顯示：當串列資料自Μ I D I界面 14的MIDI入終端予以接收時所起始之MIDI接收 岔斷操作。當數據經由MIDI界面14,而自另外電子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） ~ 7 ~ A6 _B6_ 五、發明説明（6 ) 音樂儀器予以接收時，將所接收之數據負載入缓衝器 BUF中（步驟nlO)。BUF中之數據偽經由 MIDI出終端予以傳輸（步驟nl 1),並識別通信旗 標CM (步驟η 12)。CM= ◦是一種模式，其中，將 所接收之數據轉變成其他數據格式而將它輸出至串列界面 15,而不須自音調信號産生器電路18産生所接收之數 據的音調信號。CM=1是一種模式，其中，將所接收之 數據轉變成其他數據格式而將它輸出至串列界面，並將所 接收之數據複製成為聲音。CM=2是一種模式，其中， 將所接收之數據複製成為聲音，而不需輸出該數據至串列 界面15。因此，如果通信模式是CM=0,則BUF中 之數據被轉變成其他格式並輸出至串列界面15 (步驟 nl3)。如果通信模式是CM=1,則將BUF中之數 據轉變成為其他格式並輸出至串列界面15 (步驟η 1殳 ),並將BUF中之數據負載入一具性能數據缓衝器中， 其中，將數據傳輸至音調信號産生器電路18 (步驟 η15)。如果通信模式是CM=2,則將BUF中之數 據負載入性能數據缓衝器中（η 16)。 經濟部中央標準局3工消費合作社印製 •(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4是：當將數據自串列界面15予以接收時，所起 始之串列接收岔斷常式之流程圖。將所接收之數據負載入 BUF中（步驟η20)。其次，識別通信模式CM (步 驟2 1 )。當將數據自串列界面1 5予以接收時，内部命 令以任何通信模式予以執行，並複製磬音（在C Μ = 0及 CM=1等模式中）。内部命令是所謂之系統互斥命令， 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS〉甲4規格（210 X 297公釐） -8 - 2桃03 Α6 Β6 五、發明説明（7 ) 僅將它規定在個人電腦3與音調信號産生器單元1之間， 例如：程式改變命令和模式改變命令。如果經識別之通信 模式是CM=2,且僅如果BUF中所負載之數據是一個 内部命令，則實施相對應於内部命令之操作（步驟η 2 2 )。如果模式不是CM=2,則實施相對應於BUF中之 數據的操作，不拘所負載之數據的内容如何。特別，將 BUF中之數據負載入性能數據緩衝器中，且如果BUF 中之數據是内部命令，則實施相對應於内部命令之操作。 如果BUF中之數據是音樂演作數據，聲音則經由音調信 號産生器電路18予以産生（步驟n23),並將性能數 據自MIDI出終端予以輸出（步驟n24與n25)。 圖5是一幅流程圖舉例說明：依照性能數據缓衝器中 所儲存之數據的内容，用以執行各種型式的操作之性能數 據缓衝器過程。首先核對：是否將新數據儲存在性能數據 緩衝器中（步驟η 3 0 )。若否，則流程轉回。若已儲存 ,則核對：經存儲之數據是什麼型式（步驟η 3 1 )。 經濟部中央標準局員工消費合作社印5衣 (請先閲尊面之注意事项再場寫本頁) 如果所儲存之數據是標誌進行中之事件數據，則將 MIDI通道的數字（數據自該通道而被發送）儲存在暫 存器i中，將進行中之事件標誌的數字存儲在暫存器NC 中，並將所儲存之速度數據負載入暫存器VE中（步驟 η 3 2 ) 。Μ I D I通道數字i識別所檫誌之音品數據 Tc i。將此等數據發送至音調信號産生器電路1 8而産 生具有音品Tc i ,音調NC和音量VC之聲音。任意指 定欲被分配之産生聲音之通道，不拘Μ I D I通道如何（ 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -9 - A6 B6 五、發明説明（8 ) 此被稱為動態音頻分配）。 如果存儲之數據是一値標誌停止事件，則將Μ I D I 通道的數字（數據自該通道而被發送）儲存在暫存器i中 ，並將其標誌數字設定至暫存器NC (步驟η 34)。將 産生磬音之通道定位來停止所産生之磬音（步驟3 5)。 如果所儲存之數據是程式改變數據，則將Μ I D I通 道的數字（將程式改變至此通道）設定至暫存器i並將新 程式數字設定至暫存器PC (步驟n36)。使用此等數 據作為捜尋參數，將新的音色數據F。# (PC)自程式改 變表讀出，或操作模式暫存器0M讀出，並設定至暫存器 Tc i作為適合於新程式數字PC之MIDI通道i的音 色（步驟η 3 7 )。 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意^項再場寫本頁) 如果所儲存之數據是一個内部命令，則實施相對應之 操作（步驟η 3 8)。如果所儲存之數據是除去上述之數 據以外之另外數據，則實施一個相對應之操作（步驟 η 3 8)。該内部命令包括設定命令之用以設定各暫存器 CM, 0Μ等，一個命令用以請求目前所使用之通道的音 品等，一個命令用以請求容積轉移數據。在步驟η 3 9予 以執行之操作包括：一種控制改變操作，所有標誌中止操 作等。 圖6至8是流程圖，舉例說明之値人電腦3的面上之 操作。 圖6是記錄過程之流程圖，其中，當複製業已儲存在 個人電腦的記億器中之自動音樂演作數據時，記錄該自動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公;¢) - 1〇 - A6 B6 五、發明説明（9 ) 音樂演作數據，連同自控制器2,以一種過配音方式自控 制器2手工所輸入之性能數據。首先，輸入一個音樂數字 及名字（步驟n40)。如果它是一個新音樂，則請求數 據例如：目前已設定在音調信號産生器單元中之音品（步 驟n42)。將此請求作為内部命令予以傳輸。依照所接 收之各種設定數據（例如：棒尺寸，原始數據（拍子，音 品），設定新音樂的各種數據（步驟n43)。如果將已 儲存之音樂予以编排，則使用為經儲存之音樂所設定之各 種數據，而流程自步驟n41直接進展至步驟n44,在 該處，將一個音樂數據記錄區域保留在個人電腦的記億器 中。其後，流程準備行動直至一値起動鍵或停止鍵的正進 行中之事件發生（步驟n45)。指定鍵盤5的特殊功能 鍵作為起動鍵和停止鍵。當停止鍵的正進行中之事件發生 時，則終止記錄過程。當起動鍵的正進行中之事件發生時 ，則開始記錄操作。 在記錄操作中，將事件定時，自定時器核對（步驟 n47)。在事件定時之時，則讀取已儲存之音樂的事件 並發送至音調信號産生器單元1的串列界面15 (步驟 經濟部中央標準局員工消费合作社印5衣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) η49)。在將它轉變成MIDI格式後，將此事件數據 發出。其後，將該事件數據儲存在步驟n44所保留之數 據記錄區域（步驟n50)。重複自步驟n57至n50 之操作直至停止鍵的正進行中事件發生（步驟η 5 1)。 經由重複實施此等操作自步驟η47至η51,可以將在 步驟η4。所指定之音樂的性能數據，在音調信號發生器 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -11 - A6 B6 五、發明説明（10 ) 單元1予以複製，同時記錄它在步驟n44所保留之數據 記錄區域中。 在此等重複操作期間之一段時間被識別為a —個正進 行記錄操作〃。在此一段時間，亦將經由自鐽盤型控制器 2等之Μ I D I界面所供應之性能數據儲存入數據記錄區 域中（圖8中，將予詳述）。即，將經由自步驟η47至 η 5 1之操作所複製之音樂，以及自Μ I D I界面1 4所 輸出之性能數據記錄入該數據記錄區域中。關於新音樂的 情況，流程自步驟η47進行至η51,並記錄來自 Μ I D I界面1 4之性能數據或來自個人電腦3的鍵盤5 之性能數據。 當停止鍵的正進行中之事件發生時，將信頭，例如： 音樂尺寸（所有數據之長度）及記錄時間期間加至所記錄 之音樂數據，及其後，終止記錄操作（步驟η52)。在 此流程中，如果執行各步驟η41, η42, η43與 η44,則産生並記錄一個新音樂，而如果流程自步驟 n4 1直接至步驟44,則將已經記錄之音樂與新的部份 相加（過配音）。 經濟部中央標準局R工消费合作社印製 •(請先閲讀背面之注意事項再场寫本頁) 圖7是複製過程之流程圖，其中，讀出業已記錄之音 樂（自動音樂演作數據）並輸出至音調信號産生器單元1 來複製音樂。首先，輸入音樂數字及各字（步驟η 6 0) 。如果指定除去已存儲入値人電腦中者以外之新音樂，則 流程立卽終止（步驟η6 1)。如果指定已經存儲之音樂 ，則流程準備行動直至起動鍵的正進行中之事件發生。如 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -19 - Α6 Β6 五、發明説明（11 ) 果在開啓起動鍵以前，開啓停止鍵，則流程立即終止（步 驟n63)。當將起動鍵開啓時，執行自動音樂演作。事 件定時自定時器予以識別（步驟η 64)。將事件在事件 定時時謓出（步驟η65),該事件像經由串列界面予以 輸出至音調信號産生器單元1 (步驟η66)。將串列數 據轉變成Μ I D I數據格式。繼續此項操作，直至開啓停 止鍵或起動鍵（步驟η 6 7)。當開啓停止鍵或當讀出終 結數據時，則終止流程。 圖8是流程圖顯示：串列性能數據之接收岔斷操作。 經濟部中兴標準扃貞工消费合作社印*'衣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此操作偽回應於自個人電腦3的串列界面所發出之接 收岔斷予以執行，同時它接收來自音調信號産生器單元1 之數據。在將所接收之數據設定至一個輸入缓衝器 IBUF後（步驟η7〇),參考一個CM旗標（步驟 n7 1) 。CM= ◦代表回音返回之存在，CM=1及 CM=2代表無回音返回存在。在有回音返回之情況，使 I BUF的内容，經由串列界面回返至音調信號産生器1 (步驟η 7 2 )。然後核對：是否它是在v正進行記錄操 入作步驟η 7 3 )。如果在正進行記錄操作，則將經 儲存在輸入缓衝器IBUF中之事件記錄入在步驟η44 所保留之數據記錄區域中（步驟η74)。 在現行曲的情況，該 > 正進行記錄操作〃相當於圔6 中所示之自步驟η47至η 5 1之重複操作。在過配音操 作的情況，將輸入缓衝器I BUF中之事件以及在重複操 作時所複製之音樂儲存在數據記錄區域中。在新音樂之情 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 一13 - A6 B6 五、發明説明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再場寫本頁) 況，僅將新音樂演作數據儲存在數據記錄區域中。 關於上述之各操作，音調信號産生器單元1可以經由 使用自Μ I D I界面1 4 (鍵盤型控制器2)或自串列界 面5 (個人電腦3)所接收之數據，産生音調信號。可以 將自Μ I D I界面所接收之數據，經由串列界面直接供應 至個人電腦3,而不須使用特殊轉換板。 上述之各具體實施例的音調信號産生器單元，伴隨以 一個分開鍵盤及一個分開之聲波条統。它亦可能是此種構 造，例如：一具電子音樂儀器，它整體包括：一個鍵盤及 一個聲波糸統。 雖然本發明業已關於較佳之具體實施例予以敘述，但 是本發明並無意欲僅受限制為此等具體實施例。舉例而言 ,顯然可見：各種改變，改進，聯合等可以經由精於此項 技藝之人士而為之。 經濟部中央標準局員工消费合作社印*'1衣 本紙張尺度適用中0國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -14 -

Claims (1)

1. 經浒部小央標準局負工消贽合作社印裝 AT • B7^^V863 C1 _ D7 六'申請專利範ffi 1 . 一種音調信號産生器單元包括： 音調信號産生設備，用以基於所輸入之音樂演作 數據，而産生音調信號； 通常雙向之串列通信設備，適合於至及自個人電 腦，傳輸及接收資訊包括：音樂演作數據； 電子音樂儀器串列通信設備，包括：串列輸入設 備適合於自一具電子音樂儀器，接收資訊（包括：音 樂演作數據）及串列輸出設備適合於傳輸資訊（包括 音樂演作數據）至另外之電子音樂儀器；及 增音器設備，適應於轉變並輸出自雙向之串列通 信設備所輸入之資訊至串列輸出設備，及適應於轉變 並輸出自串列輸入設備所輸入之資訊至雙向之串列通 信設備。 2.如申請專利範圍第1項之音調信號産生器，另外 包括開關設備，基於音樂演作數據（音調信號産生設備自 它，産生一個樂音），用以轉換雙向性串列通信設備與串 列輸入設備。 (請先聞請背面之注意事硕再填寫本頁) 本紙張尺度適用中HB家«準（CNS)iM規格（210x297公嫠） -15 -