波表音乐合成系统技术方案

一种音乐合成系统，用以执行波表乐曲合成，该系统包含：　　　　一乐器数据库，用以储存一第一预定数量种乐器数据；　　　　一分析模块，用以分析输入的一波表乐曲，而得出合成该波表乐曲所需的一第二预定数量种乐器数据；　　　　一存储器，具有一预定容量，用以储存合成该波表乐曲所需的乐器数据；　　　　一判断模块，用以判断该第二预定数量种乐器数据的总和数据量是否大于该预定容量；　　　　若判断结果为否，则自该乐器数据库中取出该第二预定数量种乐器数据储存至该存储器中；　　　　若判断结果为是，则执行一乐器更换程序，将该第二预定数量种乐器数据更换为一第三预定数量种乐器数据，该第三预定数量种乐器数据的总和数据量是不大于该预定容量；以及　　　　自该乐器数据库中取出该第三预定数量种乐器数据储存至该存储器中；以及　　　　一合成模块，用以根据该存储器中所储存的乐器数据合成一数字音乐信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种音乐合成系统，特别涉及一种应用于通讯装置中的音乐合成系统。
技术介绍
请参阅图1，图1为已知的波表(wavetable)音乐合成系统10的示意图。已知波表合成系统10包含一音乐档案库11、一分析模块12、一音乐生成器14、一数模转换放大装置20与一扬声器22。已知波表音乐合成系统10在合成一音乐档案13时，是由音乐档案库11传送音乐档案13至分析模块12，音乐档案13将由分析模块12进行音符数据与控制命令(包含乐器的选择，音量与特效的设定…等等)的撷取，进而获得相关音乐档案13的分析数据。音乐生成器14进一步包含一乐器数据库16与一合成模块18，并在得到由分析模块12所提供的分析数据后，根据分析数据自乐器数据库16提供所需使用的乐器数据24，再由合成模块18进行音乐的合成。合成模块18是根据分析数据以及乐器数据合成一脉冲编码调制数据，数模转换放大装置20则将该脉冲编码调制数据转换为一模拟信号并加以放大，并输出至扬声器22以发出声音。在已知的波表合成系统中，基本的乐器数据库记录包含有128种弦律乐器数据及47种打击乐器数据。在已知的波表音乐合成系统中，一般以非易失性存储器(Non-Volatile Memory)，例如只读存储器(Read Only Memory，ROM)，加以存放128种弦律乐器及47种打击乐器的乐器数据，作为乐器数据库。当需要合成乐曲时，再由合成模块18从乐器数据库16中取出所需的乐器数据24以合成乐曲。此法虽然能保持合成音乐时品质的完善，但由于需要大量的存储器容量，因此制造成本通常偏高。已知的低成本波表音乐合成系统，是利用许多乐器之间具有某种程度相似性的特性，只取较常使用的乐器数据加以储存，以降低存放128+47种乐器数据时所需付出的储存成本。请参照图2，图2为一已知的低成本波表音乐合成系统30的示意图。已知低成本波表合成系统30包含一音乐档案库11、一分析模块12、一音乐生成器34、一数字模拟转换与放大装置20与一扬声器22。已知低成本波表合成系统30的作法是以一较低容量的非易失性存储器中存放M0种弦律乐器及P0种打击乐器的乐器数据26，所储存的M0与P0种乐器是较常使用的代表性乐器。因(M0+P0)种乐器数据储存空间远小于(128+47)种乐器数据储存空间，因此，得以使用低容量的非易失性存储器以达到降低成本的目的。如图2所示，已知低成本波表合成系统30是先从音乐档案库11中取出音乐档案13，再由分析模块12对音乐档案13进行分析而得到一分析数据。音乐生成器34之中包含一存储器36、一乐器更换模块38与一合成模块18，并在得到由分析模块12所提供的分析数据后，经由乐器更换模块38执行一乐器更换程序。乐器更换模块38记录有128种弦律乐器和M0种代表性乐器的匹配表，以及47种打击乐器和P0种代表性乐器的匹配表。并经由乐器更换程序，将分析数据中指定的乐器转换成M0及P0种代表性乐器中的乐器。合成模块18则自存储器36中取出乐器数据26以进行音乐的合成。在此已知的低成本的波表声音合成系统中，存储器36与乐器更换程序38所需使用的数据记录储存在非易失性存储器(通常是只读存储器(ROM))上，故所能使用的乐器种类是固定的，因而在实际使用上常有因乐器遭筛选之后，音乐特性失真的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一低成本设计的音乐合成系统，用以执行波表音乐合成(wavetable audio synthesis)。此系统是在低成本的情况下，利用有限存储器数据，希望在使乐曲特性因乐器种类改变所造成的不协调性得以减到最低，并达到音乐合成的目的。本专利技术的音乐合成系统包含一乐器数据库、一分析模块、一存储器以及一判断模块。乐器数据库用以储存第一预定数量种乐器数据。分析模块用以分析输入的音乐档案，而得出该音乐档案所包含的第二预定数量种乐器数据。存储器，具有一预定容量，用以储存合成该音乐档案所需的乐器数据。判断模块，用以判断该第二预定数量种乐器数据的总和数据量是否大于存储器的预定容量。若判断结果为否，则自该乐曲数据库中取出该第二预定数量种乐器数据储存至该存储器中。若判断结果为是，则执行一乐器更换程序，将该第二预定数量种乐器数据更换为一第三预定数量种乐器数据，该第三预定数量种乐器数据的总和数据量不大于该预定容量，该判断模块并自该乐器数据库中取出该第三预定数量乐器数据储存至该存储器中。至于合成模块，则是用以根据该存储器中所储存的乐器数据合成一数字音乐信号。本专利技术藉由可动态存取的存储器存取合成乐曲所需乐器的乐器数据，由于使用低容量的存储器，因此降低了应用庞大存储器所需花费的成本。虽然可动态存取的存储器(例如DRAM)通常单位成本较高，但由于所需容量较小，因此整体来说其储存成本还是较图2的已知技术便宜。此外，本专利技术储存在存储器中的乐器数据，并非固定的乐器数据，而是随着乐曲所需乐器不同选取最接近的乐器数据，因此大幅改善了已知技术在使用低容量非易失性存储器(例如ROM)储存固定乐器数据时合成音乐的表现品质。关于本专利技术的优点与精神可以藉由以下结合附图的详细说明得到进一步的了解。附图说明图1为已知的波表(wavetable)音乐合成系统的示意图。图2为一已知的低成本波表音乐合成系统的示意图。图3是本专利技术的波表音乐合成系统40的示意图。图4是图3中判断模块的示意图。图5为图4中匹配表41的示意图。图6是图4中匹配模块的另一实施例的示意图。图7是本专利技术的乐器选择方法流程图。图式标号说明40波表音乐合成系统 41、49匹配表42更换模块 43、45次表格44载入模块 46匹配模块 47分组表51音乐档案库53音乐档案 52分析模块54判断模块 56乐器数据库60存储器66合成模块68数模转换放大装置 70扬声器具体实施方式请参阅图3，图3是本专利技术的波表音乐合成系统40的示意图。本专利技术的波表音乐合成系统40包含一音乐档案库51、一分析模块52、一判断模块54、一乐器数据库56、一存储器60、一合成模块66、一数模转换放大装置68与一扬声器70。在此先阐明本专利技术各种数据库中所储存的数据，音乐档案库51中储存有许多乐曲，乐器数据库56中则储存有预定数量(M1+P1)种乐器数据，其中包含M1种旋律乐器数据以及P1种打击乐器数据。举例而言，乐器数据库中可包含128种旋律乐器数据以及47种打击乐器数据。在本实施例中，乐器数据库56是一高容量、低成本、低存取速度的储存装置，因此并不适合直接取代图1已知技术中的乐器数据库16，而直接为合成模块所使用。接着详述本实施例的操作过程。本专利技术的波表音乐合成系统40是先由分析模块52，分析自音乐档案库51输入的一音乐档案53，而得出合成音乐档案53所需的一预定数量(M2+P2)种乐器数据。举例而言，假设想要合成某一特定音乐档案53需要8种旋律乐器以及3种打击乐器的乐器数据，则M2为8、P2为3。判断模块54接着判断(M2+P2)种乐器数据所需使用的储存空间是否大于存储器60的预定容量。该预定容量可为存储器60的可储存空间、或是一预设的特定容量大小。若判断结果为否，则判断模块54由乐器数据库56中取出(M2+P2)种乐器数据存至存储器60中。若判断结果为是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音乐合成系统，用以执行波表乐曲合成，该系统包含一乐器数据库，用以储存一第一预定数量种乐器数据；一分析模块，用以分析输入的一波表乐曲，而得出合成该波表乐曲所需的一第二预定数量种乐器数据；一存储器，具有一预定容量，用以储存合成该波表乐曲所需的乐器数据；一判断模块，用以判断该第二预定数量种乐器数据的总和数据量是否大于该预定容量；若判断结果为否，则自该乐器数据库中取出该第二预定数量种乐器数据储存至该存储器中；若判断结果为是，则执行一乐器更换程序，将该第二预定数量种乐器数据更换为一第三预定数量种乐器数据，该第三预定数量种乐器数据的总和数据量是不大于该预定容量；以及自该乐器数据库中取出该第三预定数量种乐器数据储存至该存储器中；以及一合成模块，用以根据该存储器中所储存的乐器数据合成一数字音乐信号。2.如权利要求1所述的音乐合成系统，进一步包含一匹配表，用以记录该第一预定数量种乐器数据中每一种乐器数据与其他种乐器数据两两相较的一乐器相似值。3.如权利要求2所述的音乐合成系统，其中该乐器更换程序包含下列步骤根据该匹配表，循序找出该第二预定数量种乐器数据中每一种乐器数据的乐器相似值最高的一乐器数据；重复上述步骤，直到所有乐器数据的总和数据量不大于该预定容量，即获得该第三预定数量种数据。4.如权利要求1所述的音乐合成系统，进一步包含一分组表，用以记录该第一预定数量种乐器数据的多个乐器数据群组，每一个乐器数据群组包含多种乐器数据且以一代表乐器数据代表该乐器数据群组所包含的所述乐器数据。5.如权利要求4所述的音乐合成系统，进一步包含一匹配表，用以记录所述乐器数据群组中每一乐器数据群组与其他乐器数据群组两两相较的一乐器相似值。6.如权利要求5所述的音乐合成系统，其中该乐器更换程序包含下列步骤根据该分组表，循序找出该第二预定数量种乐器数据中每一种乐器数据所归类的乐器数据群组；判断该第二预定数量种乐器数据归类后的乐器数据群组的代表乐器数据所需的总和数据量是否不大于该预定容量；若是，即获得该第三预定数量种乐器数据；若否，则根据该匹配表，循序找出该第二预定数量种乐器数据归类后的每一乐器数据群组其乐器相似值最高的一乐器数据群组；重复上步骤，直到所有乐器数据群组的代表乐器数据的总和数据量不大于该预定容量，即获得该第三预定数量种乐器数据。7.一种应用于一音乐合成器的乐器数据选择系统，用以选择合成一音乐档案所需的乐器数据，该音乐合成器包含一乐器数据库以及一存储器，该乐器数据库用以储存一第一预定数量种乐器数据，该存储器具有一预定容量，用以储存合成该乐曲所需的乐器数据，该系统包含一分析模块，用以分析输入的该波表乐曲，而得出合成该波表乐曲所需的一第二预定数量种乐器数据；以及一判断模块，用以判断该第二预定数量种乐器数据的总和数据量是否大于该预定容量；若判断结果为否，则自该乐器数据库中取出该第二预定数量种乐曲数据储存至该存储器中；若判断结果为是，则执行一乐器更换程序，将该第二预定数量种乐器数据更换为一第三预定数量种乐器数据，该第三预定数量种乐器数据的总和数据量不大于该预定容量；以及自该乐器数据库中取出该第三预定数量种乐曲数据储存至该存储器中。8.如权利要求7所述的乐器数据选择系统，进一步包含一匹配表，用以记录该第一预定数量种乐器数据中每一种乐器数据与其他种乐器数据两两相较的一乐器相似值。9.如权利要求8所述的乐器数据选择系统，其中该乐器更换程序包含下列步骤根据该匹配表，循序找出该第二预定数量种乐器数据中每一种乐器数据的乐器相似值最高的一乐器数...

【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：