音乐文件的波形调节系统和方法技术方案

技术编号:3041104 阅读:247 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种波形调节系统,用以调节一音乐文件的波形幅值。该音乐文件是由多个音符组合而成,每一个音符并具有一相对应的波形,该波形调节系统包含:    一幅值提取模块,用以提取该波形中的一最大幅值;以及    一调节模块,预存一预设值,用以将该预设值与该最大幅值输入一调节系数计算公式以获得该波形相对应的一调节系数;以及    根据该调节系数以及相对应的一调节程序,调节该完整波形幅值。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种波形调节系统,特别指一种可以调节音乐文件(musicfile)完整波形的幅值的波形调节系统。
技术介绍
在手持式装置(如移动电话、个人数字助理、数字相机)上,由于硬件设计成本的考虑,对于音乐及声音效果输出的音量范围通常十分有限。请参阅图1,图1是公知应用在手持式装置中的音乐合成器的示意图。公知音乐合成器10可为一个集成电路(Integrated Circuit,IC)、或由数个集成电路所组成的模块,其内包含一音乐文件数据库11、一音乐文件解码器12、一音符发生器14、一数字模拟转换器16以及一放大器18。公知在手持式装置中的音乐文件处理方法,是先由音乐文件解码器12分析一音乐文件13,之后将分析后的结果传送至音符发生器14。音符发生器14则根据该音乐文件分析后的结果,将音乐文件13转换为一脉码调制数据15。数字模拟转换器16则将脉码调制数据15转换为一模拟信号17,再经由一放大器18放大后推动一扬声器19以发出声音。音乐文件播放的音量控制,除了后级电路中的放大器18决定放大倍率外,音乐文件(如MIDI格式的文件)中每个音符(note)的幅值及整首乐曲中最大重叠的音符数目(称为复音数,polyphony),也决定了整首音乐文件最终播放出去的音量大小。换句话说,假使后级电路中的放大器18的放大倍率固定不变,则音符发生器14所输出的完整波形(也就是该音乐文件22中所有音符合成之后的波形)的幅值大小也会影响最终音量的大小。此处的后级电路是指数字模拟转换器16之后的电路,以图1为例,后级电路包含放大器18以及扬声器19。请参阅图2,图2是公知音乐文件的波形图。一般的做法,在播放音乐文件(例如作为移动电话铃声)时,复音数比较少或幅值较小的音乐文件22,音符发生器14所输出的完整波形幅值相对会比复音数较多或幅值较大的音乐文件24的完整波形幅值小。由于音量较小,因此可能比较不适合作为警示铃声之用,也未充分利用数字模拟转换器16的动态范围。然而复音数较多或幅值较大的音乐文件24,音符发生器14所输出的完整波形的幅值输出可能变得过大、超过数字模拟转换器16的转换范围,因而产生失真的现象。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种波形调节系统,用以调节音乐文件(musicfile)的完整波形的幅值,在后级电路的容许范围内、适当调节音乐文件完整波形的幅值输出,使不同音乐文件在播放时的音量均能控制在预设值附近,而不会有太大的个别差异。本专利技术的波形调节系统包含一幅值提取模块,用以提取该音乐文件完整波形中的最大幅值;以及一调节模块,预存一预设值,用以将该预设值与该最大幅值输入一调节系数计算公式、以获得该完整波形相对应的一调节系数,并根据该调节系数以及相对应的一调节程序,调节该完整波形的幅值。该完整波形的幅值在缩放调节后,就可以将最适当的完整波形幅值输出给数字模拟转换器,使不同的音乐在拨放时的音量均能达成大小约略一致的目的。本专利技术在针对不同的音乐文件,在播放前进行分析,评估并找出整首乐曲合成之后最大的幅值,并根据该值算出幅值可放大或降低的调节系数,以将整体输出的幅值放大或降低到合理的范围,达到无论任何形式的音乐文件,其输出的音量大小均约略一致的目的。关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的实施例及附图得到进一步的了解。附图说明图1是公知应用于手持式装置中的音乐合成器的示意图。图2是公知音乐文件的波形图。图3是本专利技术波形调节系统30的示意图。图4是音符波形的示意图。图5是音符波形累加方法示意图。图6是波形调节示意图。图7是本专利技术波形调节方法的流程图。附图标号说明30波形调节系统 32幅值提取模块34调节模块Attack、Delay、Sustain、Release包络参数A音乐文件所估得的最大幅值B音符发生器12可以输出的最大幅值C数字模拟转换器16的输入范围具体实施方式本专利技术为音乐合成器(Audio Synthesizer)中的一种波形调节系统,用以调节音乐文件(music file)的完整波形的幅值,在手持式装置中播放时可将不同的音乐文件播放时的音量均控制在一预设值附近。如此一来,通过后级电路就可以充分调节最终音量的大小,而不致产生音量过小、或是失真的现象。请参阅图3,图3是本专利技术波形调节系统30的示意图。本专利技术的波形调节系统30可设置在图1的音乐文件解码器12中,其包含一幅值提取模块32以及一调节模块34。请参阅图3,幅值提取模块32是用以提取每一音乐文件的完整波形中的最大幅值。每一音乐文件是包含了多个音符,每一个音符均带有一乐器的属性,而每一乐器均具有一相对应的音符波形。因此音乐文件传送到音乐文件解码器12后,本专利技术的幅值提取模块32在解码过程中可得到每个音符的起始时间、长度、幅值、及音色等属性。请参阅图4,图4是音符波形的示意图。依据一般业界人士的习惯,可将每一音符波形分成四个包络(envelop)参数,称之为ADSR,也就是如图4所示的Attack(增强)、Delay(衰减)、Sustain(维持)、Release(解除)等四个参数。幅值提取模块32在解码音乐文件而获得每一音符的ADSR参数后,再经过估算或查表,即可获得该音乐文件在某个时间点的幅值。请参阅图5,图5是音符波形累加方法示意图。音乐文件的完整波形是由多个音符波形重复累加而产生,为了方便解释,接下来以两个音符波形42、44累加加以解释。在图5的例子中,横轴为时间轴,纵轴则表示幅值。为方便说明,图5中的纵轴是为包络幅值的绝对值,因此音符的波形幅值的表现方式与图2、图4略有不同。其中,音符波形42为以钢琴演奏的某一特定音符;音符波形44则为以吉他演奏的某一特定音符。由图5中可以看出,当两个音符波形42、44重叠时,最大的幅值可估计约在第二个音符44波形的Attack阶段的末端出现。因此,由图5可推导,当多个音符波形重叠时,只要在每个音符波形的Attack末端的时点计算该音符的幅值,并累加计算此时其他重叠音符的幅值,即可得到此时重叠幅值46的大小值。因此,本专利技术的幅值提取模块32是在所有音符波形累加完毕后,分析整个音乐文件的完整波形后得到一最大幅值。在另一较佳具体实施例中,本专利技术亦可利用一波形表,其是用以储存所述各音符相对应的波形。本专利技术的幅值提取模块32可根据该波形表以查表方式查得各时间点累加的一幅值,并加以比较整个完整波形后而得该最大幅值。如图3所示,幅值提取模块32在获得音乐文件的完整波形的最大幅值后,调节模块34可开始与图1中音符发生器14协同工作,进行一调节程序以调节整个完整波形的幅值大小。调节模块34是预存一预设值,此一预设值可由数字模拟转换器16可接受的最大幅值推算而得,基本上该预设值是不大于该数字模拟转换器16可接受的最大幅值。调节模块34将该预设值与该完整波形的最大幅值输入一调节系数计算公式、以获得该完整波形相对应的一调节系数,并与该音符发生器14协同工作,以根据该调节系数以及相对应的一调节程序,调节该完整波形的幅值大小。此处所指的协同工作,是指由调节模块将调节系数输入音符发生器14,由音符发生器14加以根据一调节程序调节该完整波形的幅值。在本实施例中,调节模块34是设置在音乐文件解码器12中,然而在本专利技术的范畴内,该调节模本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波形调节系统,用以调节一音乐文件的波形幅值。该音乐文件是由多个音符组合而成,每一个音符并具有一相对应的波形,该波形调节系统包含一幅值提取模块,用以提取该波形中的一最大幅值;以及一调节模块,预存一预设值,用以将该预设值与该最大幅值输入一调节系数计算公式以获得该波形相对应的一调节系数;以及根据该调节系数以及相对应的一调节程序,调节该完整波形幅值。2.如权利要求1所述的波形调节系统,其中该调节系数计算公式用于计算该预设值与该最大幅值的一比值,并将该比值作为该调节系数。3.如权利要求2所述的波形调节系统,其中该调节程序是将该完整波形中所有幅值乘以该调节系数。4.如权利要求1所述的波形调节系统,其中该调节系数计算公式用于计算该预设值与该最大幅值的一差值,并将该差值作为该调节系数。5.如权利要求4所述的波形调节系统,其中该调节程序是根据该调节系数将该完整波形整个平移。6.如权利要求1所述的波形调节系统,进一步包含一波形表,用以储存所述各音符相对应的波形。7.如权利要求6所述的波形调节系统,其中该幅值提取模块根据该波形表以查表方式查得各时间点的一幅值,并加以比较而得该最大幅值。8.如权利要求1所述的波形调节系统,其中该幅值提取模块是累加所述各波形以获得各时间点的一幅值,并加以比较...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢郁震
申请(专利权)人:联发科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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