专利名称：音乐播放设备,音乐播放方法和电话终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合于在车载电话或便携式电话中使用的音乐播放设备和音乐播放方法。
背景技术：
在例如公知的作为模拟或数字蜂窝系统的PDC(个人数字蜂窝式远程通信系统)或PHS(个人手持电话系统)等便携式电话系统中，当有电话到达时，电话终端装置将响铃来提醒用户。传统上，是由嘟嘟声来完成提醒，但是由于嘟嘟声是一种刺耳的噪声，所以最近已用乐曲来代替嘟嘟声。
上述类型的传统电话终端装置可以产生旋律，但是其产生的旋律远不能得到令人满意的质量。
为了解决这一问题，认为有效的办法是采用带有自动演奏功能的乐曲播放设备。这种能够自动演奏的传统乐曲播放设备包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和音调发生器。所述设备按照以下方式播放一首乐曲CPU执行存储在ROM中的自动演奏程序以便从ROM或RAM中读取音乐数据，同时在音调发生器上设定音调发生参数。
对这种电话终端装置的要求是小型化、低价和多功能。装在机内的CPU必须执行各种操作，例如处理进出电话和进行显示。换句话说，如果在便携式电话终端装置中使用乐曲播放设备，CPU除了要完成其它电话功能之外，还必须进行乐曲播放，这就需要使用高速CPU。CPU的处理速度越快，电话终端装置的价格越高。
公知的是还可以使用带有乐曲播放功能的旋律IC。旋律IC由音调发生器、定序器、存储音乐乐谱数据的ROM、和其它用于存储音质数据的ROM构成。当从外部接收到音乐播放指令时，旋律IC遵循从乐谱数据ROM中读取的乐谱数据而播放旋律音调，所播放的音调具有从音质数据ROM中读取的音质。如果将这种旋律IC与电话终端装置相结合，则不必由CPU进行乐曲播放，这样就可以使用价格不昂贵的低速CPU。
然而，旋律IC只有很小的音质数据ROM存储容量。音质数据ROM的存储容量如此之小，以致于限制了参数数量和音质数据的种类，这使得很难产生高质量的音调或多种音调。
此外，因为旋律IC的乐谱数据ROM存储容量很小，所以使可存储的乐曲数量和待播放的乐曲长度受到限制。乐谱数据ROM的存储容量是如此之小，以致于无法存储播放高质量乐曲所需的大量音乐数据，因此，除了一些低质量的旋律之外，无法播放其它旋律。
发明内容
考虑到这些情况，本发明的一个目的在于提供一种乐曲播放设备和乐曲播放方法，其即使在存储音质数据的存储器具有小存储容量的情况下也能使待播放的乐曲具有不同音质。
本发明的另一个目的是提供一种乐曲播放设备和乐曲播放方法，即使在用于存储乐谱数据的存储器具小存储容量的情况下，也能使待播放的乐曲具有不同音质。
本发明的再一个目的是提供一种乐曲播放设备、乐曲播放方法和电话终端装置，借此，即使是使用低速处理单元也能播放具有高质量音调的乐曲。
为了实现上述目的，本发明提供一种在电话终端设备中使用的音乐播放设备，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述音乐播放设备用来播放与电话功能有关的乐曲，该音乐播放设备包括音质数据存储器，其具有有限的容量，用于存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在电话终端设备数据源中的第二数量的音质；接口，其可被启动以将音质数据从数据源传送到音质数据存储器，从而使音质数据存储器存储传送的音质数据；乐谱数据存储器，其存储代表乐曲的乐谱数据；音调发生器，其设有从存储在乐谱数据存储器内的乐谱数据中得出的音调发生参数，用于产生乐曲音调；和演奏控制器，其译出乐谱数据，以便从音质数据存储器中读出由乐谱数据指定的音质数据，从而用读出的音质数据设定音调发生器，使音调发生器能根据读出的音质数据，产生具有由乐谱数据指定音质的音调。
优选地，该音调发生器能够同时产生分配给乐曲各部分的第三数量的音调，该数量的音调不多于由音质数据存储器得到的第一数量的音质，而且演奏控制器读出与第三数量的音质相对应的音质数据，所述第三数量的音质根据乐谱数据被分配到各部分。
优选地，该演奏控制器译出乐谱数据，该乐谱数据包含表示乐曲部分的部分数据和将音质分配给所述乐曲部分的音质分配数据，然后该演奏控制器按照该音质分配数据将所述部分数据转换为音质编号，并且从该音质数据存储器读出与该音质编号相对应的音质数据。
优选地，在该乐谱数据存储器中产生空余区时，该乐谱数据存储器向该电话终端设备的处理器发送一中断请求信号，从而使该处理器启动该接口将乐谱数据从数据源传送到该乐谱数据存储器中，以将该乐谱数据写入到所述乐谱数据存储器的空余区中，并且其中该演奏控制器输出一读取信号，用于从该乐谱数据存储器连续读取乐谱数据，从而使在该乐谱数据存储器中产生另一空余区。
优选的是，该音乐播放设备还包括一标引解码器，其从该接口接收标引数据，该标引数据表示音质数据将从数据源被传送到该音质数据存储器，并且然后该标引解码器对所接收到的标引数据进行解码，以在该接口被启动以将音质数据传送到音质数据存储器时输出一指令至该音质数据存储器，从而将音质数据写入其中。本发明的电话终端设备包括为执行任务而处理数据的处理器，其具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能；存储器装置，其存储包含音乐数据的数据，所述音乐数据由表现乐曲的音质数据和乐谱数据构成；和音乐播放装置，其在处理器的控制下根据音乐数据进行工作，以便跟随处理器执行的任务播放乐曲；其中音乐播放装置包括音质数据存储器，其以有限的容量存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在存储器装置中的第二数量的音质；接口，其可被启动以将音质数据从存储器装置传送到音质数据存储器，以便使音质数据存储器存储传送来的音质数据；乐谱数据存储器，其存储代表乐曲的乐谱数据；音调发生器，其设定从存储在乐谱数据存储器内的乐谱数据中获得的音调发生参数，以便产生乐曲的音调；和演奏控制器，其译出乐谱数据，以便从音质数据存储器中读出由乐谱数据指定的音质数据，并用读出的音质数据设定音调发生器，以便使音调发生器能根据读出的音质数据，产生具有由乐谱数据指定的音质的音调。
优选地，该音调发生器可以同时产生分配给乐曲各部分的第三数量的音调，第三数量的音调不多于由音质数据存储器得到的第一数量的音质，而且演奏控制器读取与根据乐谱数据分配给各部分的第三数量的音质相应的音质数据。
优选地，该电话终端设备进一步包括通信装置，其能够与外部数据库通信，以便将音乐数据从外部数据库下载到存储器装置中。
优选地，该演奏控制器译出乐谱数据，该乐谱数据包含表示乐曲部分的部分数据和将音质分配给所述乐曲部分的音质分配数据，然后该演奏控制器按照该音质分配数据将所述部分数据转换为音质编号，并且从该音质数据存储器读出与该音质编号相对应的音质数据。
优选地，在该乐谱数据存储器中产生空余区时，该乐谱数据存储器向该处理器发送一中断请求信号，从而使该处理器启动该接口将乐谱数据从该存储器装置传送到该乐谱数据存储器中，以将该乐谱数据写入到所述乐谱数据存储器的空余区中，并且其中该演奏控制器输出一读取信号，用于从该乐谱数据存储器连续读取乐谱数据，从而使在该乐谱数据存储器中产生另一空余区。
优选地，该电话终端设备还包括一标引解码器，其从该接口接收标引数据，该标引数据表示音质数据将从该存储器装置被传送到该音质数据存储器，并且然后该标引解码器对所接收到的标引数据进行解码，以在该接口被启动以将音质数据传送到音质数据存储器时输出一指令至该音质数据存储器，从而将音质数据写入其中。
本发明还提供一种在电话终端设备中使用的音乐播放设备，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述音乐播放设备用来播放与电话功能有关的乐曲，该音乐播放设备包括乐谱数据存储器，其存储代表乐曲的乐谱数据；音质数据存储器，其存储音质数据；可设置参数的调频型音调发生器，其用于通过调频产生和声以合成音调；以及演奏控制器，其根据存储的乐谱数据为音调发生器设定参数，以便使音调发生器合成由乐谱数据和音质数据表现的乐曲音调。
优选地，该音质数据存储器具有有限的容量，用于存储与预定数量的音质相对应的音质数据。
本发明还提供一种在电话终端设备中使用的音乐播放设备，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述音乐播放设备用来播放与电话功能有关的乐曲，该音乐播放设备包括乐谱数据存储器，其具有用于存储一部分乐谱数据的有限的空间，这些数据表现乐曲并可由电话终端设备的数据源提供；接口，其可被启动以将乐谱数据从数据源加载到乐谱数据存储器；音质数据存储器，其存储音质数据；音调发生器，其设有从乐谱数据得到的可变参数，以便顺序地产生乐曲音调；演奏控制器，其从乐谱数据存储器中顺序地读出乐谱数据，以便根据读出的乐谱数据和存储的音质数据为音调发生器设定可变参数；和存储监视器，其基于对乐谱数据的顺序读出来检测什么时候在乐谱数据存储器有限的空间中产生空余区，以便启动接口将其它部分的乐谱数据加载到空余区中，由此可以使音调发生器连续产生乐曲的音调。
优选地，该音质数据存储器具有有限的容量，用于存储与预定数量的音质相对应的音质数据。
本发明所述的电话终端设备包括将信号传送到远程位置并从远程位置接收信号的通信单元；能播放与信号有关的乐曲的音乐播放单元；其中音乐播放单元包括乐谱数据存储器，其存储表现乐曲的乐谱数据；可设置参数的调频型音调发生器，其用于通过调频产生和声以合成音调；和演奏控制器，其根据存储的乐谱数据为音调发生器设定参数，以便使音调发生器合成由乐谱数据表现的乐曲音调。
优选地，该音乐播放单元进一步包括音质数据存储器，其以有限的容量存储与预定数量的音质相对应的音质数据，并且演奏控制器译出乐谱数据，以便从音质数据存储器中读出与由乐谱数据指定的音质相应的音质数据，并根据读出的音质数据设定音调发生器，从而使音调发生器合成乐曲的音调，所述音调具有由乐谱数据指定的音质。
优选地，该演奏控制器译出乐谱数据，该乐谱数据包含表示乐曲部分的部分数据和将音质分配给所述乐曲部分的音质分配数据，然后该演奏控制器按照该音质分配数据将所述部分数据转换为音质编号，并且从该音质数据存储器读出与该音质编号相对应的音质数据。
优选地，该音乐播放单元进一步包括一个接口，其能在音乐播放单元和其它单元之间传送包含音质数据的数据，所述接口被启动用于将音质数据传送给音乐播放单元，从而使音质数据存储器加载。
优选地，电话终端设备进一步包括处理各种数据的中央处理单元，和保存包括音乐数据的各种数据的存储单元，所述音乐数据由乐谱数据和音质数据构成，其中所述接口在中央处理单元的控制下被启动，用于将音质数据从存储单元传送到音乐播放单元的音质数据存储器中，并将乐谱数据从存储单元传送到音乐播放单元的乐谱数据存储器中。
优选地，该存储单元保存与第一数量的音质相应的音质数据，其中音乐播放单元的音质数据存储器存储从存储单元传出并对应于第一数量的音质的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在电话终端设备数据源中的第二数量的音质，其中音调发生器同时产生分配给乐曲各部分的第三数量的音调，所述第三数量的音调不多于由音质数据存储器得到的第一数量的音质，并且其中演奏控制器从音质数据存储器中读取音质数据，这些数据与根据乐谱数据指定给各部分的第三数量的音质相对应。
优选地，该通信单元可以接收代表乐谱数据和音质数据的信号，从而可以将所述数据下载到存储单元中。
本发明还提供一种在电话终端设备中使用的乐曲播放方法，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述乐曲播放方法包括以下步骤将音质数据从该电话终端设备的数据源通过一接口传送到音质数据存储器，并且将所传送的音质数据存储于该音质数据存储器中，该音质数据存储器具有有限的容量，该有限的容量能够存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于在该电话终端设备中保存的第二数量的音质；从乐谱数据存储器中读取表现乐曲的乐谱数据，然后译出该乐谱数据以便从该音质数据存储器中读取由该乐谱数据所指定的音质数据，并且通过所读取的音质数据来设定音调发生器；以及从该音调发生器产生与电话功能有关的乐曲的音调，从而使所述音调按照所读取的音质数据具有由该乐谱数据所指定的音质。
本发明还提供一种从电话终端设备播放乐曲的方法，所述电话终端设备包括为执行任务而处理数据的处理器，该处理器具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能；存储数据的存储器装置，所述数据包含表现乐曲并由音质数据和乐谱数据组成的乐曲数据；和音乐播放装置，其在处理器的控制下根据音乐数据启动，以播放与处理器所执行的任务有关的乐曲，所述方法包括以下步骤将音质数据从该电话终端设备的存储器装置通过在该音乐播放装置中提供的接口传送到在该音乐播放装置中提供的音质数据存储器，并且将所传送的音质数据存储于该音质数据存储器中，该音质数据存储器具有有限的容量，该有限的容量能够存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于在该电话终端设备的存储器装置中保存的第二数量的音质；从在该音乐播放装置中提供的乐谱数据存储器中读取表现乐曲的乐谱数据，然后译出该乐谱数据以便从该音质数据存储器中读取由该乐谱数据所指定的音质数据，并且通过所读取的音质数据来设定在该音乐播放装置中提供的音调发生器；以及从该音调发生器产生乐曲的音调，从而使所述音调按照所读取的音质数据具有由该乐谱数据所指定的音质。
本发明还提供一种通过电话终端设备播放乐曲的方法，所述电话终端设备带有将信号传送到远程位置并从远程位置接收信号的通信单元，和能播放与信号有关的乐曲的音乐播放单元，所述方法包括以下步骤设置音乐播放单元，该单元带有乐谱数据存储器，存储器存储表现乐曲的乐谱数据；设置带有调频型音调发生器的音乐播放单元，所述音调发生器可设定参数以便通过调频产生和声以合成音调；和根据存储的乐谱数据为音调发生器设定参数，以便使音调发生器合成由乐谱数据表现的乐曲音调。
本发明还提供一种在电话终端设备中播放乐曲的方法，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述播放乐曲的方法包括以下步骤设置乐谱数据存储器，所述存储器能以有限的空间存储一部分乐谱数据，这些乐谱数据表现乐曲并且可由电话终端设备的数据源提供；设置音质数据存储器，其存储表示该乐曲的音质的音质数据；启动接口把乐谱数据从数据源加载到乐谱数据存储器；为音调发生器设定从乐谱数据和音质数据中得出的可变参数，以便顺序地产生与电话功能相关的乐曲音调；从乐谱数据存储器中顺序检索读出乐谱数据，以便根据读出的乐谱数据为音调发生器设定可变参数；和在顺序检索读出乐谱数据的过程中检测在有限的乐谱数据存储器空间中何时出现空余区，以便启动接口将另一部分乐谱数据加载到空余区中，由此使音调发生器能连续产生乐曲音调。
本发明还提供一种用电话终端设备播放乐曲的方法，所述电话终端设备包括为执行任务而处理数据的处理器，所述处理器具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能；存储数据的存储器装置，所述数据包含表现乐曲的乐谱数据；和音乐播放装置，其在处理器的控制下根据音乐数据启动以播放与任务有关的乐曲，所述方法包括以下步骤设置带有乐谱数据存储器的音乐播放装置，所述乐谱数据存储器能以有限的空间存储一部分乐谱数据，这些数据表现乐曲并可由存储器装置提供；设置音质数据存储器，其存储表示该乐曲的音质的音质数据；启动接口把乐谱数据从存储器装置加载到乐谱数据存储器；为音乐播放装置的音调发生器设定从乐谱数据和音质数据中得出的可变参数，以便顺序地产生乐曲音调；从乐谱数据存储器中顺序检索读出乐谱数据，以便根据读出的乐谱数据为音调发生器设定可变参数；和在顺序检索读出乐谱数据的过程中当在有限的乐谱数据存储器空间中出现空余区时通知处理器，以便处理器启动接口将另一部分乐谱数据从存储器装置加载到乐谱数据存储器有限空间中的空余区内，由此使音调发生器能连续产生乐曲音调。
根据本发明的一个方案，将通过接口传输的音质数据存储到音质数据存储装置中，存储装置的存储容量仅仅对所需种类的音质数据有效，因此，在音质数据中作为参数的数据量可以大到既使在音质数据存储装置具有小存储容量的情况下也足以得到高质量的音调，因此可播放具有高质量音调的乐曲。
此外，在设于乐曲播放设备外部的存储装置内存储有多种音质数据中，只有需播放的音乐曲目被传输到乐曲播放设备并存储在音质数据存储装置中，因此可以选择几种音质数据作为音调，用这些音调可以在音质数据存储装置的存储容量很小的情况下播放音乐曲目。另外，如果通过通信线路将音质数据下载到外部存储装置中，音质数据的选择范围将更宽。
所有数据处理装置必须做的是读取所需的音质数据并将其发送到乐曲播放设备；但不要求其进行音乐曲目的播放。这使得可以借助低速处理单元进行高质量的音乐播放。
此外，如果设在电话终端装置内的乐曲播放设备的音调发生器采用调频的方法，与波形存储器型音调发生器(PCM音调发生器)所需的音质数据相比，调频型音调发生器所需的音质数据量大大减少。因此，即使是由于数据处理装置进行低速数据处理而使音质数据通过例如低速传输路径传输，电话终端装置也仍能以不同的高质量音调来播放音乐曲目。此外，由于减少了音质数据量，所以即使在存储容量很小的音质存储装置中，也可以存储足以高质量音调播放音乐曲目的音质数据。
按照本发明的另一个方案，当在乐谱存储器中出现空余区时，下一部分乐谱数据便顺序地加载到存储器中。借助于这种结构，可以在存储乐谱的存储器具有小容量的情况下，播放需要大数据量的高质量乐曲。
此外，CPU不需要执行音乐播放程序，而只需在存储器转换乐谱数据的过程中出现空余区时，简单地执行输送下一部分乐谱数据的数据传送程序。因此，用中等速度的CPU完全可以播放高质量旋律的音调。
下面将结合附图用实例进行更加清晰的描述，其中图1是表示当将采用本发明乐曲播放方法的本发明乐曲播放设备应用到便携式电话中时，如何将音乐数据下载到便携式电话上的原理性方框图；图2是表示本发明乐曲播放设备实施例的方框图，所述乐曲播放设备在应用到便携式电话上时采用了本发明的乐曲播放方法；图3是表示在本发明所述乐曲播放设备中常用的乐曲播放单元示例性结构的方框图，所述乐曲播放设备采用了本发明的乐曲播放方法；图4是表示在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中使用的乐谱数据格式实例的方框图；图5是表示在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中，写入音质数据存储单元(音频RAM)内的八种音色的音质数据格式实例的方框图；图6是表示在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中使用的音质分配数据格式实例的方框图；图7是表示在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中FIFO详细布局的方框图；图8是用于解释在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中FIFO工作状态的方框图；图9是表示在使用了本发明所述的乐曲播放设备的便携式电话中由系统CPU执行的乐曲播放支持程序的流程图；图10是表示在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中，作为音调发生器实例的调频型音调发生器结构的方框图；图11是表示在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中，作为音调发生器实例的另一调频型音调发生器结构的方框图；图12是表示在按照本发明实施例所述的乐曲播放设备中，通过使用作为音调发生器的调频型音调发生器在音质数据存储单元(音频RAM)中写入八种音色的音质数据格式实例的方框图；图13是表示图12中所示音质数据详细格式的方框图。
具体实施例方式
图1是表示当将采用本发明乐曲播放方法的本发明乐曲播放设备应用到便携式电话中时，如何将音乐数据下载到便携式电话上的原理性方框图。
便携式电话通常采用蜂窝状或网状分隔方法，其可以在一个服务区中安装很多被称作网络的无线电发射区。每个无线电发射区由一个网点或基站A(2a)-D(2d)管理。当用户从作为移动站的便携式电话1和101呼叫普通电话时，这些呼叫首先通过用于管理该便携式电话目前所属无线电发射区的基站连接到移动电话交换站，然后，从移动电话交换站连接到普通电话网。便携式电话1、101通过无线电通道连接到与无线电发射区相应的基站上，从而使便携式电话能够呼叫其它电话。
图1示出了这种蜂窝系统的一个实例。图1所示为便携式电话1、101位于由基站A(2a)-D(2d)中的基站C(2c)管理的无线电发射区内的情况。便携式电话1、101通过无线电通道与基站2c连接，因此，当电话呼叫或进行位置登记时基站2c将接收和处理上行信号。尽管基站2a-2c对应于不同的无线电发射区，但是基站的外缘可彼此重叠。基站2a-2d通过多路复用网连接到移动交换站3，并且多个移动交换站通过选通交换站4合并，然后连接到普通电话交换站5a。该系统中设置的多个选通交换站4通过中继传输线彼此连接。普通电话交换站5a、5b、5c位于各自的局域内，它们通过中继传输线相互连接。每个普通电话交换站5a、5b、5c都与普通电话建立连接。随后，在这种情况下，将下载中心6连接到普通电话交换站5b上。
在下载中心6中，可以随时收集新的音乐曲目并可存储大量音乐数据。按照本发明，可以将音乐数据从与普通电话网连接的下载中心6下载到便携式电话1、101上。当便携式电话1下载音乐数据时，携带便携式电话1的用户可拨通下载中心6的电话号码，这样，电话1便通过基站2C、移动交换站3、选通交换站4、普通电话交换站5a和5b在从便携式电话1到下载中心6的通路上与下载中心6相连。然后，用户可以根据电话显示器上指示的菜单操作便携式电话1上的拨号键和类似物，下载与所需音乐题目相关的音乐数据。在这种情况下，音乐数据由乐谱数据和音质数据构成。利用上述方法，可只将表示不同音调或乐谱数据的音质数据单独下载到便携式电话1中。
图2表示的是本发明乐曲播放设备的实施例，所述乐曲播放设备在应用到作为电话终端装置的便携式电话上时采用了本发明的乐曲播放方法。
在图2中，便携式电话1包括通用的可伸缩式天线1a。天线1a与具有调制和解调功能的通信单元13相连。系统的中央处理单元(CPU)10是系统控制部分，其执行控制便携式电话1中各部分操作的电话功能程序。系统CPU10设有定时器，该定时器测量操作中耗用的时间并在一定的间隔内产生定时器中断信号。根据接收到的中断请求信号，系统CPU10执行辅助操作，以支持后面将要描述的乐曲播放处理。系统RAM11是这样一种RAM(随机存取存储器)，其能为由从下载中心6下载的乐谱数据和音质数据组成的音乐数据提供存储区域、提供用户设定数据存储区、和为系统CPU10提供工作区等。系统ROM是这样一种ROM(只读存储器)，其能存储由系统CPU10执行的多种电话功能程序，例如处理呼出和呼入，以及执行乐曲播放处理等辅助操作的其它程序，和多种预置数据例如乐谱数据和音质数据。
通信单元13对天线1a接收到的信号起解调和调制作用并向天线1a提供发送信号。在音频数据处理单元(编码器/解码器)14中对经通信单元13解调的接收信号进行解码。将从麦克风21输入的接收器信号压缩并在音频数据处理单元14中进行编码。音频数据处理单元14对编码/解码的传输音频进行高效压缩；所用编码器/解码器可以是CELP(码激励LPC)或ADPCM(适合不同PCM编码)型编码器/解码器。乐曲播放单元15产生来自音频数据处理单元14的接收器信号的声音并从接收器扬声器22发出该声音，或者，在呼叫或保持音调的同时播放和输出音乐数据。进入的呼叫音从扬声器23发出。保持音与接收器信号混合并从接收器的扬声器22发出。
假设乐曲播放单元15正在播放音乐数据。如果在乐谱数据的内部存储装置中出现一定量的可用空间，乐曲播放单元15将向系统CPU发出中断请求信号(IRQ)。当接收到中断请求信号(IRQ)时，系统CPU10将从系统RAM11或系统ROM12中读取下一连续部分的乐谱数据，并将读取的数据发送到乐曲播放单元15。通过接口(I/F)16可以用从外部设备20(例如个人计算机)下载的乐谱数据和音质数据构成音乐数据。输入单元17是具有设在便携式电话1上的从‘0’-‘9’的拨号键以及一些其它键的输入装置。显示单元18是监视器式显示器，其显示电话功能的菜单和根据按键操作(例如操作拨号键)而改变其它信息。振动器19是用静音振动代替响铃声通告用户有电话进入的装置。每个功能块均通过数据总线24发送和接收数据及指令。
图3表示图2所示乐曲播放单元15的示例性结构。
在图3中，接口30用于通过数据总线24接收多种数据。接口30将接收到的包含乐谱数据和音质数据的数据与指示接收到的数据种类的标引数据(INDEX)分开。接口30输出来自数据输出的数据部分和来自标引输出的标引数据。FIFO(先进先出)缓冲寄存器31是能够存储一定量的乐谱数据(例如达32个字)的存储装置。FIFO31顺序地从最早写入的部分中读出乐谱数据，而且当在FIFO31中出现一定量的可用区时，FIFO31将向系统CPU10发出中断请求信号(IRQ)。
标引解码器32对标引数据进行解码，并且向FIFO31提供针对后面将要描述的IRQ点数据的写脉冲(WP)和锁存脉冲(LP)。标引解码器32也向定序器33施加标引数据AD1以此通告定序器33送给定序器33的数据已经从接口30的数据输出端中输出。此外，标引解码器32向音质数据存储单元34(音频RAM)提供标引数据AD2，以此通告音质数据存储单元(音频RAM)34发送给音质数据存储单元(音频RAM)34的音质数据已经从接口30的数据输出端输出。定序器33向FIFO31发出读脉冲以便从FIFO31顺序地读取乐谱数据，同时根据与乐谱数据的时间信息同步的乐谱数据在音调发生器35上设定音调发生参数s。定序器33还向音质数据存储单元(音频RAM)34施加由从接口30的数据输出端提取的音质分配数据指定的每一部分音质编号，因此可从音质数据存储单元(音频RAM)34中读出与音质编号相应的音质参数并在音调发生器35上设定相应的各部分。
音质数据存储单元(音频RAM)34是存储从接口30的数据输出端提取的音质数据的存储装置；该存储单元具有很小的存储容量，例如，它仅能存储八种音色的音质数据。音调发生器35能在相同时间内产生例如四部分音乐信号。对于每一部分而言，从音质数据存储单元(音频RAM)34读出的音质是按照音质分配数据设定的，因此，每一部分产生的音乐信号具有根据从定序器33提供的音质参数确定的音调发生的定音和持续时间。相对于四部分产生的音乐信号以预定的播放时间送到数/模转换器(DAC)，以便产生模似音乐信号。然后在音频数据处理单元14中对音乐信号进行解码，并通过混合器37将其与接收器信号混合。
下面将描述图3中所示的乐曲播放单元。携带图2所示便携式电话1的用户在乐曲播放模式下从与例如显示器18上显示的音乐目录有关的信息中选取所需的音乐曲目。然后从系统RAM11中读取与选定的曲目相应的音乐数据，并通过数据总线24将音乐数据发送到乐曲播放单元15。在标引解码器32中，对通过接口30提取的音乐数据中八种音色的音质数据和附属于音质数据标引数据进行解码，并将其作为标引数据AD2提供和写入音质数据存储单元(音频RAM)34。可以在传输前从存储在系统RAM11中的多种音质数据中选择写到音质数据存储单元(音频RAM)34的音质数据。
图5表示写入音质数据存储单元(音频RAM)34中的八种音色的音质数据格式的实例。如图5所示，从音质1到音质8的音质数据中的每一个音质数据都包括波形参数、包络参数、调制参数据和效果参数。每个参数据均为每个音调1-音调8所特有。每个音质数据的波形参数表示乐曲的波形。例如，如果音调发生器35是具有波形表的PCM音调发生器，则波形参数就是波形表上的一种指定波形。如果音调发生器35是FM音调发生器，波形参数将用于指定产生特定FM操作的算法。包络参数包括起音率、衰减率、持续电平和释放率。调制参数包括颤音或震音深度或速度。效果参数包括回响音、合唱曲和变奏曲。
借助于标引解码器32把通过接口30提取的音乐数据中的音速数据(音速)和音质分配数据装入定序器33，所述标引解码器32向定序器提供标引数据AD1形式的与音速数据和音质分配数据相关的标引数据。定序器33从音质数据存储单元(音频RAM)34中读取由提取的音质分配数据指定的音质参数，并将其设定在音调发生器35上。图6表示音质分配数据结构的实例。如图6所示，用音质编号表示为第一到第四部分分配的音调。换句话说，当定序器33向音质数据存储装置34提供为每一部分指定的音质编号时，从音质数据存储装置34中读取与音质编号相应的音质参数，并在音调发生器35上设定每一部分的音调。
应该注意到，待播放的音乐数据的音质数据传输到并写入音质数据存储单元(音频RAM)34。因此，在这个实施例中既使是音质数据存储单元(音频RAM)34的存储容量小到只能存储八种音色的音质数据，仍然可以在音质数据存储单元(音频RAM)34中存储播放音乐数据所需的所有音质数据。换句话说，既使是音质数据存储单元(音频RAM)34的存储容量很小，也可以在随数据量增加而得到的高质量音质数据的基础上播放高声音质量的音乐曲目。此外，由于所需的音质数据是从系统RAM11中选出并写入到音质数据存储单元(音频RAM)34中的，所以可以播放带有音调变化的音乐曲目。应注意到，音质分配数据和音速数据可以由用户进行编辑。
通过标引解码器32对与乐谱数据相关的标引数据进行解码，并将写入脉冲(WP)提供给FIFO 31。将通过接口30提取的音乐数据中32个字的乐谱数据写入FIFO31中，由此将32个字的乐谱数据写入FIFO31中。32个字是音乐曲目乐谱数据的一部分；它们被认为是乐谱数据的上部字组块。写入FIFO31中的乐谱数据包括音符数据和休止符数据。图4表示这种数据格式的实例。图4示出了音符数据的一个字，其包括八度音代码、音符代码、音符数据所属的段数、表示到下一个音符或休止符的时间长度的间隔、和音调发生的期间等信息。图4还表示休止符数据的一个字，其包括表示休止符种类的休止符数据、休止符数据所属的段数、表示到下一个音符或休止符的时间长度的间隔。
当音调发生器35播放音乐曲目时，顺序地从FIFO31中读出音符数据和休止符数据，因此，随着将这些数据一个一个地读出，而在FIFO31中产生了一定量的空余区。FIFO31只有顶部32个字的乐谱数据，然而可以将下一段落的乐谱数据写入空余区内。所以，尽管乐谱数据需要大量数据存储器区域来播放高质量、多段或多部分音乐，但在FIFO31中一旦出现一定量的有效空间就可以将乐谱数据依次写入FIFO31中，因此，可播放高质量的乐谱数据。本发明的乐曲播放设备按照这样的原理进行播放，即，当在写入下一段乐谱数据的时刻在FIFO31中出现有效区时，可以设定后面的字。设定IRQ点数据从而给系统CPU10一个中断请求信号(IRQ)，该信号命令系统CPU10将后一段的乐谱数据写入FIFO31中。IRQ点数据要在开始播放之前设定。如果将IRQ点数据设成接近0个字，则中断频率将增加而在某一时刻写入的字的数量会减少，从而导致系统CPU10上的负载降低。如果将IRQ点数据设成接近32个字，中断频率将降低但在某一时刻写入的字数会增加，从而导致系统CPU10上的负载增加。因此，最好是根据系统CPU10的处理速度来设定IRQ点数据。
然后，当系统CPU10命令乐曲播放单元15开始播放音乐数据时，定序器33将向FIFO31发送读取脉冲以便顺序地从FIFO31中读取乐谱数据。如果当前的音乐数据是音符数据，定序器33将在设定节拍及间隔信息的基础上，在音调发生器35上设定乐谱数据中八度音代码和音符代码的定音数据、段落指定信息和指定在某一时刻‘接通’的数据。音调发生器35根据为从设在音调发生器寄存器内的数据中指定段落而设的音质参数产生具有指定定音的乐音。随后，当经过了相当于音符数据的音调产生时间后，定序器33在音调发生器35上用指定乐曲的相应段落设置关闭数据。接着，音调发生器35使音乐声停止。在每次从FIFO31中读取乐谱数据时都重复这一操作顺序，因此，从音调发生器35播出的音乐信号将输出到DAC36中。
在播放音乐曲目时，每当在FIFO31中检测到的有效区等于IRQ点数据值时，便向系统CPU10发送中断请求信号。当接收到IRQ时，系统CPU10从系统RAM11中读取预定字数(31-IRQ点)的下一个乐谱数据，并通过数据总线24发送该数据。乐谱数据通过接口30写入FIFO31的有效区内。这种写入操作在将预定字数(31-IRQ点)的下一个乐谱数据写入FIFO31中时是重复进行的。因此，既使是乐谱数据包含很多数据字，也能最终将所有数据字写入FIFO31中。然后由音调发生器35根据速度数据播放和输出从FIFO31读出的乐谱数据。因此，根据本发明，可以处理大量音乐数据，使得既使在FIFO31的存储容量小到只有例如32个音乐数据字的情况下也能播放具有高质量的乐曲。
假设将乐曲播放单元15设置成在呼叫到达便携式电话1时播放音乐曲目。当呼叫到达便携式电话1时，上述乐曲播放处理是这样进行的，即，安从DAC36输出的音乐信号将以呼叫音的形式从扬声器23发出。假设进一步将乐曲播放单元15设置成在携带便携式电话1的用户将电话设成通话保持状态时，作为保持音调的音乐曲目播出。当便携式电话1变成保持模式时，上述乐曲播放处理将这样进行，即，从DAC36输出的音乐信号将以保持音调的形式从扬声器22发出。同时，从音调发生器35输出的音乐信号也供给声数据处理单元14，并通过用于传输保持音的通信单元13发送。
图7表示FIFO31的详细结构。同时参照图8，进一步描述FIFO31的工作情况。当从接口30输出IRQ点数据时，从标引解码器32向锁存电路43发送锁存脉冲(LP)，结果，例如在锁存电路43中设为“15”的IRQ点数据被锁存。然后，当从接口30输出乐谱数据时，标引解码器32向写地址计数器41发送写脉冲(WP)，并使用上/下计数器45的上端。每当输出一个字的乐谱数据时，便产生一个写脉冲。在其最初的状态下，写脉冲在写地址计数器41中从“0”-“31”顺序地渐升，因此上部的32个乐谱数据字存储在存储容量至少为32个字的RAM40中。同时，上/下计数器从“0”-“31”向上计数。图8(a)表示第一次执行开始时的状态。最终，RAM40达到“满”的状态，在这种状态下，写地址W到达地址“31”而读地址R保持在地址“0”。
在这种情况下，当命令开始播放音乐数据时，定序器33开始渐升，同时向读地址计数器42施加读脉冲(读取)以便从位于RAM40上的地址“0”处的一个顶部数据开始顺序读取乐谱数据。读脉冲(读取)还施加到上/下计数器45的下端。因此，每当施加写脉冲(WP)时，上/下计数器45将向上计数，而每当施加读脉冲(读取)时，计数器将向下计数。
图8(b)表示的RAM的状态为已读取和播放了16个乐谱数据字。由于乐谱数据中的16个字已经读出，所以很明显，读地址计数器42处于地址“15”而上/下计数器45的计数值是(31-16)＝15。如上所述，锁存在锁存电路43中的IRQ点数据是“15”，结果，比较电路44检测上/下计数器45的计数值并将锁存电路43的IRQ点数据值相互匹配。然后，比较电路44向系统CPU10输出中断请求信号(IRQ)。当接收到IRQ时，系统CPU10从系统RAM11中读取后面的16个乐谱数据字(31-IRQ点)，并将其发送到数据总线24。
发送到数据总线24的乐谱数据写入到RAM40上目前有效的地址“0”-“15”中。在这种情况下，标引解码器32向写地址计数器41以及上/下计数器45的上端发送写脉冲(WP)。对应16个字产生16个写脉冲(WP)，而且由于这些脉冲的作用，设置成计数达31个模量的写地址计数器41将渐升并达到地址“15”，同时将乐谱数据写到每个相应的地址上。同时，上/下计数器45也增加到“16”。然而，由于上/下计数器45即使在这种情况下，也会因读脉冲(读取)的作用而向下计数，所以计数值将达到写脉冲(WP)和读脉冲(读取)的平衡点。图8(c)表示的RAM的状态为在写另外16个字时所看到的填入的16个乐谱数据字。
随后，定序器33向读地址计数器42发出读脉冲(读取)，结果，从RAM40中读出32个乐谱数据字。图8(d)中示出了RAM40的这种状态。由于读地址计数器的计数达31个模量，所以在此读地址计数器42返回到地址“0”。这时，由于上/下计数器45的计数值再次处于地址“15”，所以比较电路44再次向系统CPU10输出中断请求信号(IRQ)。接着，重复上述操作，将后面的16个乐谱数据字写入RAM40上的地址“16”-“31”中。这样，将后面的16个乐谱数据字填满，直到另外将后面的32个乐谱数据字完全写入。图8(e)中示出了RAM40的这种状态。
如上面所讨论的那样，每当在RAM40上出现16个字的有效区域时，便顺序地将16个乐谱数据字另外写入和填充到RAM40中。因此，即使是RAM40具有至少32个字的小容量，也可以将具有能使音乐数据以高质量播放的大量乐谱数据的任何音乐数据顺序写入RAM40中并同时播放这些数据。应注意的是，上/下计数器45的计数值总是与乐谱数据的字数匹配，所述乐谱数据在未被从RAM40中读出时保持存储状态。
播放时，每段都有按照音质分配数据分配的音质，或是可以将每段的音质分配数据预先插入到乐谱数据中。在播放期间，从FIFO31中读出音质分配数据，这样，定序器33就可以向音质数据存储单元(音频RAM)34提供由音质分配数据指定的音质编号。在这种情况下，由于八种音色的音质数据多于段数，所以可以针对每一段从八种音色的音质数据中选出任何一种音质。从音质数据存储单元(音频RAM)34中读取与音质编号对应的音质参数，并且针对由音质分配数据指定的段将其设在音调发生器35的音调发生器寄存器中。由此可在播放期改变与在音调发生器35上播放的段相关的音质。
如上面所讨论的那样，由于将每一段的音质分配数据插在乐谱数据中，所以在播放期间可以随意改变每一段的音质。此外，可以由用户从存储在系统RAM11内的所有存储的音质数据中选择存储在音质数据存储单元(音频RAM)34内的八种音色的音质数据，所以可以将选定的音质数据传送到音质数据存储单元(音频RAM)34。由于系统RAM11具有从下载中心6或外部设备20下载的多种音质数据，所以可将多种音质数据中的各种音质数据选择性地存储到音质数据存储单元(音频RAM)34中。
图9是表示在播放音乐曲目期间由系统CPU10执行的乐曲播放支持程序的流程图。当便携式电话1变成乐曲播放模式时，在显示器18上出现乐曲播放菜单。在步骤S1，用户操作拨号按键，从音乐选择菜单中选择所需乐曲，在该情况下选取存储在系统RAM11和系统ROM12中的音乐数据。系统RAM11存储的是从下载中心6和外部设备20下载的音乐数据。完成选择之后，在步骤S2设定音质数据和速度数据。在步骤S2，将适合各段选定的音乐数据的八种音色的音质数据传输到乐曲播放单元15，并存储在音质数据存储单元(音频RAM)34中。将适合各段选定音乐数据的节拍数据也传输到乐曲播单元15，并设定在定序器33中。可以通过操作拨号按键等，在显示器18上编辑节拍数据。
在步骤S3，通过操作拨号按键等在显示器18上将IRQ点数据设成预定值。应在考虑系统CPU10的处理速度的前提下设定IRQ数据。然后，从系统RAM11中读取选定的音乐数据中的32个乐谱数据字，并将其转送到乐曲播放单元15，且写入FIFO31，一直到FIFO31变成“满”状态为止。
在下一步骤S5中，在接收到开始操作的命令之前，系统处于等待状态。如果音乐数据以呼叫音的形式播放，则在呼叫到达时启动操作，而如果以保持音调的形式播放，则通过操作保持按键启动操作。如果在步骤S5中确定接到了启动操作的命令，操作程序将进入步骤S6，在该步骤中，将启动命令发送到乐曲播放单元15。
如果判定没有接到启动操作的命令，则程序转向步骤S11，在该步骤中将判断按键是否发出开始播放的操作指令。如果断定按键被操作，则操作程序返回到步骤S1，由此重复从步骤S1到步骤S4的操作。如果断定按键没有操作，程序将返回步骤S5并在此等待，直到接到开始操作的命令为止。
当接到开始的命令时，乐曲播放单元15开始进行上述乐曲播放处理以便播放选定的乐曲。然后，当在步骤S7中确定针对乐曲播放单元15产生中断请求信号(IRQ)时，操作程序进入步骤S8，在该步骤中，从系统RAM11中读出适合后序(31-IRQ点)字的乐谱数据并将该数据，转送到乐曲播放单元15。在步骤S9，确定收到停止指令之前，重复进行步骤S7和S8的操作。如果音乐数据已经以呼叫音的形式进行了播放，可以通过操作通话键启动停止操作，如果音乐数据已经以保持音的形式进行了播放，则可通过操作保持音释放键来启动停止操作。如果在步骤S9中确定接收到了停止操作指令，操作程序将进入步骤S10，在该步骤中将停止命令发送到乐曲播放单元15，直到命令乐曲播放单元15停止乐曲播放处理为止。随后，操作程序返回到步骤S5并在此等待，直到再次收到开始操作的指令为止。
正如上面所讨论的，如果以呼叫音的形式播放选定的乐曲，则在呼叫到达时执行播放选定乐曲的乐曲播放处理，或者是，如果以保持音的形式播放选定的乐曲，则通过操作保持键来执行播放选定乐曲的乐曲播放处理。在两种情况中的任一种情况下，待播放的乐曲都是一首已在音乐选择步骤中选定的乐曲。通过音乐选择可以选出适合呼叫音和保持音的不同乐曲，从而可在接收到启动呼叫音或保持音的指令时独立播放这两种乐曲。此外，由于可以在任何时候选择音乐，所以可以选出适合呼叫音和保持音的任何一种乐曲。
应注意到，系统CPU10主要处理电话功能，这一点未在图中示出。然而，乐曲播放支持处理仅需要这种轻负载，使得系统CPU10能同时进行乐曲播放支持处理和主处理，而不需要用高速CPU来代替系统CPU10。
尽管在该实施例中FIFO的存储容量能存储32个乐谱数据字，但是本发明并不限于该容量。FIFO31的存储容量是可以改变的，只要其容量大大小于系统RAM11的存储容量即可。此外，尽管音质数据存储单元(音频RAM)34的存储容量能存储八种音色的音质数据，但是本发明也并不限于该容量。与系统RAM11的容量相比，音质数据存储单元(音频RAM)34的容量可以极大地减小，只要音色数等于或多于与音调发生通道相应的乐曲段数即可。
如上所述，乐曲播放单元15中的音调发生器35可以是调频型的音调发生器，即，FM音调发生器。将FM音调发生器设计成使用通过调频产生的异相和声来合成乐音；该音调发生器可以产生具有象在比较简单的电路结构中的非和谐音那样的异相和声分量的波形。FM音调发生器的优点在于其能产生从合成音到电子音的宽范围乐音。
FM音调发生器利用被称为操作机构的振动器，该振动器进行等效振动从而产生正弦波。如图10所示，FM音调发生器50由操作机构1和与之串联的操作机构2构成。由操作机构1振动产生的正弦波提供给操作机构2作为调制信号，从而使操作机构2产生调频波FM(t)。一方面，由于操作机构1产生调制信号，所以它被称作调制器51；另一方面，由于操作机构2产生载波信号，所以它被称作载波器52。操作机构1和2以相同的方式构成。
在调制器51中，定音发生器51c按照输入的相位角数据ωm输出以锯齿形式变化的定音数据。然后，输入到调制器51中的定音数据和调制数据“0”在加法器51a中相加。将加法器51a的输出信号送到正弦波发生器51b，在此，按照从加法器51a输出的定音数据读出正弦波图表，所述定音数据是以锯齿波形式变化的数据。然后，正弦波发生器51b以与定音数据变化的速度相对应的频率产生正弦波。正弦波的幅值受由包络线发生器51d产生的幅值数据B控制。为此，用B·sinωmt表示从正弦波发生器51b输出的正弦波。
在载波器52中，定音发生器52c按照输入的相位角数据ωc输出以锯齿形变化的定音数据。然后，定音数据和从调制器51输出的正弦波调制信号在加法器52a中相加。加法器52a的输出送到正弦波发生器52b，在此，按照从加法器52a输出的相加数据读出正弦波图表。随后，正弦波发生器52b产生根据相加数据的变化率改变的正弦波。正弦波的幅值受由包络线发生器52d产生的幅值数据A的控制。为此，用A·sin(ωct+Bsinωmt)表示从正弦波发生器52b输出的正弦波。这样，便完成了对载波器52的输出FM(t)的频率调制，而且上述方程式是FM音调发生器50的基本公式。
如图10所示，由于调制器51和载波器52具有相同的电路结构，所以可以用这样的结构来产生调频波形，即，使得每个结构都可以将其输出反馈作为其输入。这种FM音调发生器被称为反馈型FM音调发生器，而且图11中示出了这种结构的实例。
如图11所示，反馈型FM音调发生器60由操作机构61和反馈电路62构成。在操作机构61中，定音发生器61根据输入的相位角数据ωm输出以锯齿形式变化的定音数据。然后，输入到操作机构61的定音数据和调制数据“0”在加法器61a中相加。加法器61a的输也送入正弦波发生器61b，在此，根据从加法器61a输出的相加数据读出正弦波图表。此后，正弦波发生器61b产生随相加数据变化率改变的正弦波。正弦波的幅值受包络线发生器61d产生的幅值数据B控制。对正弦波发生器61b的输出进行控制，以便能在反馈电路62中得到反馈率β。然后，将反馈率β输入到加法器61a作为调制信号。这样，正弦波发生器61b输出经过频率调制的输出信号FM(t)。
反馈的FM音调发生器60适合于产生弦乐型乐音。在操作机构的基础上FM音调发生器50和60能够通过改变连接电路的方式或方法而产生不同音调的乐音。将连接操作机构的方法称为算法。
在上述FM音调发生器中，可以通过控制以锯齿形式变化并从定音发生器输出的定音数据、通过控制从包络线发生器输出的幅值、或通过改变算法来改变音调。用于在FM音调发生器上获得所需音色的音质数据，由调制器的音质数据和载波器的音质数据构成。与波形存储器型音调发生器的数据量相比，可以极大地减少相对于一种音色的数据量。
图12表示音调发生器35设定为FM音调发生器的形式时，写入音质数据存储单元(音频RAM)34中的八种音色音质数据格式的实例。写入音质数据存储单元(音频RAM)34中的八种音色的音质数据例如音质1、音质2…中的每一个都包含调制器的音质数据和载波器的音质数据。？定调制器的音质数据和载波器的音质数据具有同样的数据格式。图13中示出了这种数据格式的实例。如图13所示，调制器或载波器的每个音质数据可以是32位数据，其包含三位倍数设定的数据(ML20ML0)，一位颤音ON/OFF数据(VIB)，一位包络波形型数据(EGT)，一位持续ON/OFF数据(SUS)，四位奏音率设定数据(AR3-AR0)，四位衰减率设定数据(DR3-DR0)，四位持续电平设定数据(SL3-SL0)，四位释放率设定数据(RR3-RR0)，一位波形选择数据(WAV)，三位反馈量设定数据(FL2-FL0)，和六位总电平数据(TL5-TL0)。
倍数设定数据(ML2-ML0)用于设定振动器频率倍率。定音发生器产生的定音数据具有增加了由倍数设定数据指定倍率的变化率。由倍数设定数据设定的倍率可以在±0.5-±0.7之间变化，如果在调制器51中使用倍数设定数据，则调制信号的频率将发生改变音质的变化。设置颤音ON/OFF数据(VIB)是为了确定是否应用了颤音。设置包络波形型数据(EGT)是为了确定包络波形是持续音的包络波型还是衰减音的包络波形。持续ON/OFF数据(SUS)是这样的数据，通过这种数据可以在持续ON/OFF数据置于ON时，在确定音调产生长度时将释放率变成另一种以预定平缓的角度倾斜的释放率，或是在将持续ON/OFF置于OFF时，在确定音调产生的长度时使释放率变成设定值。
奏音率设定数据(AR3-AR0)用于设定从音调发生开始到其达到最大音量时的时间。通过奏音率设定数据设定的时间可以在0.0ms到38.1sec的范围内。衰减率设定数据(DR3-DR0)用于设定从声音达到最大音量到它变成持续电平时的衰减时间。由衰减率设定数据设定的衰减时间可以在4.47ms到73.2sec的范围内。持续电平设定数据(SL3-SL0)用于设定当用作为持续音的包络波形型数据(EGT)确定包络波形时的持续电平。
在衰减音的情况下，释放率设定数据(RR3-RR0)设定从持续电平到音调发生长度结束时和在音调发生期间结束后以预定的倾斜锐角衰减的衰减时间。在持续音的情况下，释放率设定数据设定从音调发生结束时的衰减率。由释放率设定数据设定的衰减率的范围在4.47ms-73.2sec之间。
设定波形选择数据(WAV)以确定由正弦波发生器产生的波形是正弦波还是半波整流的正弦波。用反馈量设定数据(FL2-FL0)来设定图11所示反馈式FM音调发生器的反馈系数；这些数据对载波器操作机构是唯一有效的。因此，希望在载波器中设定所述数据以便产生弦乐型音调。反馈量设定数据可以表示成0-4π的时间范围。需设计所有的电平数据(TL5-TL0)以便设定总音量。
如果将音调发生器35构成例如FM音调发生器，则可以将一种音色的音质数据表示成一对32位(32×2位)数据，该数据包括32位调制器音质数据和32位载波器音质数据。由于可以将存储在音质数据存储单元(音频RAM)34中八种音色音质数据的量减少到8×(32×2)位，即64个字节，所以用FM音调发生器作为音调发生器35的优点在于，能减小音质数据存储单元(音频RAM)34的存储容量。此外，即使是音质数据向音质数据存储单元(音频RAM)34的传输速率很低，由于减小了八种音色音质数据的量，音质数据也能够在很短的时间内传输。因此，即使是CPU10的处理速度很慢，也能够高质量地播放几种音调的乐曲。此外，由于每种音色的音质数据很少，所以可以在很短的时间内从下载中心6下载音质数据。对于波形存储器型音调发生器(PCM音调发生器)而言，每种音色的音质数据量可以是几k个字节。因此，很显然，使用FM音调发生器与波形存储器型音调发生器相比，极大地减少了每种音色的音质数据量。
尽管在此描述了使用FM音调发生器的情况，但是本发明并不限于此，在本发明的乐曲播放设备中，也可以用其它类型的音调发生器，例如波形存储器型音调发生器(PMC音调发生器)和实体模式型音调发生器作为音调发生器35。此外，音调发生器还可以包括采用DSP或类似物的硬件或执行音调发生器程序的软件。此外，乐谱数据可按图4所示进行格式化处理，但是本发明并不限于这种格式。例如，可以以带有时间信息的MIDI文件或SMP(标准MIDI文件)的形式传输乐谱数据。
如上所述，按照本发明的一个方面，把通过接口装置传输的音质数据存储在音质数据存储装置中，该存储装置的存储容量仅对所需种类的音质数据有效，因此，即使是音质数据存储装置的存储容量很小，音质数据中参数的数据量也可以大到足以获得高质量的音调，所以可播放具有高质量音调的乐曲。
此外，在存于设在乐曲播装置外部的存储装置内的多种音质数据中，只将需播放之音乐曲目的音质数据传输到乐曲播放装置，并存在音质数据存储装置中，因此即使是音质数据存储装置的存储容量很小，也可以选出用于播放音乐曲目的多种音质数据。此外，如果通过通信线路将音质数据下载到外部存储装置，则可以拓宽音质数据的选择范围。
所有数据处理装置都必须读取所需的音质数据和将音质数据发送到乐曲播放装置；数据处理装置不需进行音乐曲目的播放。因而即使是使用低速处理单元，也能播放高质量的音乐。
此外，如果设在电话终端装置中的乐曲播放装置的音调发生器采用调频的方式，则与波形存储器型音调发生器(PCM音调发生器)相比，调频型音调发生器所需的音质数据量将极大地减少。因此，即使是由于例如用数据处理单元进行低速数据处理，而使音质数据通过低速传输路径传输，电话终端装置也同样能够播放具有不同音调的高质量乐曲。此外，由于减少了音质数据量，所以即使在存储容量很小的音质数据存储装置中，也能存储足以播放具有高质量音调之乐曲的音质数据。此外，由于每种音色的音质数据量很小，所以可以在短时间内从下载中心下载音质数据。
按照本发明的另一方案，当在存储乐谱的存储器中出现空余区时，将依次将下一段乐谱数据加载到存储器中。用这种结构，即使是存储乐谱的存储器的容量很小，也能播放需要大数据量的高质量乐曲。而且可以在不中断的情况下播放具有长演奏时间的乐曲。
此外，CPU不需执行音乐播放程序，而只需在转换乐谱数据的存储器中出现空余区时，简单地执行移送下一部分乐谱数据的数据传输程序。因此，用中速CPU就足以播放高质量的旋律音。
权利要求
1.一种在电话终端设备中使用的音乐播放设备，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述音乐播放设备用来播放与电话功能有关的乐曲，该音乐播放设备包括音质数据存储器，其具有有限的容量，用于存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在电话终端设备数据源中的第二数量的音质；接口，其可被启动以将音质数据从数据源传送到音质数据存储器，从而使音质数据存储器存储传送的音质数据；乐谱数据存储器，其存储代表乐曲的乐谱数据；音调发生器，其设有从存储在乐谱数据存储器内的乐谱数据中得出的音调发生参数，用于产生乐曲音调；和演奏控制器，其译出乐谱数据，以便从音质数据存储器中读出由乐谱数据指定的音质数据，从而用读出的音质数据设定音调发生器，使音调发生器能根据读出的音质数据，产生具有由乐谱数据指定音质的音调。
2.根据权利要求1所述的音乐播放设备，其中音调发生器能够同时产生分配给乐曲各部分的第三数量的音调，该数量的音调不多于由音质数据存储器得到的第一数量的音质，而且演奏控制器读出与第三数量的音质相对应的音质数据，所述第三数量的音质根据乐谱数据被分配到各部分。
3.根据权利要求1所述的音乐播放设备，其中该演奏控制器译出乐谱数据，该乐谱数据包含表示乐曲部分的部分数据和将音质分配给所述乐曲部分的音质分配数据，然后该演奏控制器按照该音质分配数据将所述部分数据转换为音质编号，并且从该音质数据存储器读出与该音质编号相对应的音质数据。
4.根据权利要求1所述的音乐播放设备，其中在该乐谱数据存储器中产生空余区时，该乐谱数据存储器向该电话终端设备的处理器发送一中断请求信号，从而使该处理器启动该接口将乐谱数据从数据源传送到该乐谱数据存储器中，以将该乐谱数据写入到所述乐谱数据存储器的空余区中，并且其中该演奏控制器输出一读取信号，用于从该乐谱数据存储器连续读取乐谱数据，从而使在该乐谱数据存储器中产生另一空余区。
5.根据权利要求1所述的音乐播放设备，还包括一标引解码器，其从该接口接收标引数据，该标引数据表示音质数据将从数据源被传送到该音质数据存储器，并且然后该标引解码器对所接收到的标引数据进行解码，以在该接口被启动以将音质数据传送到音质数据存储器时输出一指令至该音质数据存储器，从而将音质数据写入其中。
6.一种电话终端设备，包括为执行任务而处理数据的处理器，其具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能；存储器装置，其存储包含音乐数据的数据，所述音乐数据由表现乐曲的音质数据和乐谱数据构成；和音乐播放装置，其在处理器的控制下根据音乐数据进行工作，以便跟随处理器执行的任务播放乐曲；其中该音乐播放装置包括音质数据存储器，其具有有限的容量，用于存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在存储器装置中的第二数量的音质；接口，其可被启动以将音质数据从存储器装置传送到音质数据存储器，以便使音质数据存储器存储传送来的音质数据；乐谱数据存储器，其存储代表乐曲的乐谱数据；音调发生器，其设有从存储在乐谱数据存储器内的乐谱数据中获得的音调发生参数，以便产生乐曲的音调；和演奏控制器，其译出乐谱数据，以便从音质数据存储器中读出由乐谱数据指定的音质数据，并用读出的音质数据设定音调发生器，以便使音调发生器能根据读出的音质数据，产生具有由乐谱数据指定的音质的音调。
7.根据权利要求6所述的电话终端设备，其中音调发生器可以同时产生分配给乐曲各部分的第三数量的音调，第三数量的音调不多于由音质数据存储器得到的第一数量的音质，而且演奏控制器读取与根据乐谱数据分配给各部分的第三数量的音质相应的音质数据。
8.根据权利要求6所述的电话终端设备，进一步包括通信装置，其能够与外部数据库通信，以便将音乐数据从外部数据库下载到存储器装置中。
9.根据权利要求6所述的电话终端设备，其中该演奏控制器译出乐谱数据，该乐谱数据包含表示乐曲部分的部分数据和将音质分配给所述乐曲部分的音质分配数据，然后该演奏控制器按照该音质分配数据将所述部分数据转换为音质编号，并且从该音质数据存储器读出与该音质编号相对应的音质数据。
10.根据权利要求6所述的电话终端设备，其中在该乐谱数据存储器中产生空余区时，该乐谱数据存储器向该处理器发送一中断请求信号，从而使该处理器启动该接口将乐谱数据从该存储器装置传送到该乐谱数据存储器中，以将该乐谱数据写入到所述乐谱数据存储器的空余区中，并且其中该演奏控制器输出一读取信号，用于从该乐谱数据存储器连续读取乐谱数据，从而使在该乐谱数据存储器中产生另一空余区。
11.根据权利要求6所述的电话终端设备，还包括一标引解码器，其从该接口接收标引数据，该标引数据表示音质数据将从该存储器装置被传送到该音质数据存储器，并且然后该标引解码器对所接收到的标引数据进行解码，以在该接口被启动以将音质数据传送到音质数据存储器时输出一指令至该音质数据存储器，从而将音质数据写入其中。
12.一种电话终端设备，包括将信号传送到远程位置并从远程位置接收信号的通信单元；能播放与信号有关的乐曲的音乐播放单元；其中该音乐播放单元包括乐谱数据存储器，其存储表现乐曲的乐谱数据；可设置参数的调频型音调发生器，其用于通过调频产生和声以合成音调；和演奏控制器，其根据存储的乐谱数据为音调发生器设定参数，以使音调发生器合成由乐谱数据表现的乐曲音调。
13.根据权利要求12所述的电话终端设备，其中音乐播放单元进一步包括音质数据存储器，其具有有限的容量，用于存储与预定数量的音质相对应的音质数据，并且演奏控制器译出乐谱数据，以便从音质数据存储器中读出与由乐谱数据指定的音质相应的音质数据，并根据读出的音质数据设定音调发生器，从而使音调发生器合成乐曲的音调，所述音调具有由乐谱数据指定的音质。
14.根据权利要求13所述的电话终端设备，其中该演奏控制器译出乐谱数据，该乐谱数据包含表示乐曲部分的部分数据和将音质分配给所述乐曲部分的音质分配数据，然后该演奏控制器按照该音质分配数据将所述部分数据转换为音质编号，并且从该音质数据存储器读出与该音质编号相对应的音质数据。
15.根据权利要求14所述的电话终端设备，其中音乐播放单元进一步包括一个接口，其能在音乐播放单元和其它单元之间传送包含音质数据的数据，所述接口被启动用于将音质数据传送给音乐播放单元，从而使音质数据存储器加载。
16.根据权利要求15所述的电话终端设备，进一步包括处理各种数据的中央处理单元，和保存包括音乐数据的各种数据的存储单元，所述音乐数据由乐谱数据和音质数据构成，其中所述接口在中央处理单元的控制下被启动，用于将音质数据从存储单元传送到音乐播放单元的音质数据存储器中，并将乐谱数据从存储单元传送到音乐播放单元的乐谱数据存储器中。
17.根据权利要求16所述的电话终端设备，其中存储单元保存与第一数量的音质相应的音质数据，其中音乐播放单元的音质数据存储器存储从存储单元传出并对应于第一数量的音质的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在电话终端设备数据源中的第二数量的音质，其中音调发生器同时产生分配给乐曲各部分的第三数量的音调，所述第三数量的音调不多于由音质数据存储器得到的第一数量的音质，并且其中演奏控制器从音质数据存储器中读取音质数据，这些数据与根据乐谱数据指定给各部分的第三数量的音质相对应。
18.根据权利要求16所述的电话终端设备，其中通信单元可以接收代表乐谱数据和音质数据的信号，从而可以将所述数据下载到存储单元中。
19.一种在电话终端设备中使用的乐曲播放方法，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述乐曲播放方法包括以下步骤将音质数据从该电话终端设备的数据源通过一接口传送到音质数据存储器，并且将所传送的音质数据存储于该音质数据存储器中，该音质数据存储器具有有限的容量，该有限的容量能够存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于在该电话终端设备中保存的第二数量的音质；从乐谱数据存储器中读取表现乐曲的乐谱数据，然后译出该乐谱数据以便从该音质数据存储器中读取由该乐谱数据所指定的音质数据，并且通过所读取的音质数据来设定音调发生器；以及从该音调发生器产生与电话功能有关的乐曲的音调，从而使所述音调按照所读取的音质数据具有由该乐谱数据所指定的音质。
20.一种从电话终端设备播放乐曲的方法，所述电话终端设备包括为执行任务而处理数据的处理器，该处理器具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能；存储数据的存储器装置，所述数据包含表现乐曲并由音质数据和乐谱数据组成的乐曲数据；和音乐播放装置，其在处理器的控制下根据音乐数据启动，以播放与处理器所执行的任务有关的乐曲，所述方法包括以下步骤将音质数据从该电话终端设备的存储器装置通过在该音乐播放装置中提供的接口传送到在该音乐播放装置中提供的音质数据存储器，并且将所传送的音质数据存储于该音质数据存储器中，该音质数据存储器具有有限的容量，该有限的容量能够存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于在该电话终端设备的存储器装置中保存的第二数量的音质；从在该音乐播放装置中提供的乐谱数据存储器中读取表现乐曲的乐谱数据，然后译出该乐谱数据以便从该音质数据存储器中读取由该乐谱数据所指定的音质数据，并且通过所读取的音质数据来设定在该音乐播放装置中提供的音调发生器；以及从该音调发生器产生乐曲的音调，从而使所述音调按照所读取的音质数据具有由该乐谱数据所指定的音质。
21.一种通过电话终端设备播放乐曲的方法，所述电话终端设备具有将信号传送到远程位置并从远程位置接收信号的通信单元，和能播放与信号有关的乐曲的音乐播放单元，所述方法包括以下步骤按照表现乐曲并且存储在该音乐播放单元中所提供的乐谱数据存储器中的乐谱数据，对在该音乐播放单元中提供的音调发生器设定参数，该音调发生器是通过调频产生和声的调频型音调发生器；以及按照所设定的参数通过该音调发生器的调频产生和声，从而使其合成基于该乐谱数据的乐曲的音调。
22.一种在电话终端设备中使用的音乐播放设备，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述音乐播放设备用来播放与电话功能有关的乐曲，该音乐播放设备包括音质数据存储器，其具有有限的容量，用于存储与第一数量的音质相对应的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在电话终端设备数据源中的第二数量的音质；接口，其可被启动以将音质数据从数据源传送到音质数据存储器，从而使音质数据存储器存储传送的音质数据；乐谱数据存储器，其存储代表乐曲的乐谱数据；音调发生器，其设有从存储在乐谱数据存储器内的乐谱数据和存储在音质数据存储器的音质数据中得出的音调发生参数，用于产生乐曲音调；和演奏控制器，其根据存储的乐谱数据为音调发生器设定参数，以使音调发生器合成由乐谱数据和音质数据表现的乐曲音调。
23.一种在电话终端设备中使用的音乐播放设备，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述音乐播放设备用来播放与电话功能有关的乐曲，该音乐播放设备包括乐谱数据存储器，其存储代表乐曲的乐谱数据；音质数据存储器，其存储音质数据；可设置参数的调频型音调发生器，其用于通过调频产生和声以合成音调；以及演奏控制器，其根据存储的乐谱数据为音调发生器设定参数，以使音调发生器合成由乐谱数据和音质数据表现的乐曲音调。
24.如权利要求23所述的音乐播放设备，其中该音质数据存储器具有有限的容量，用于存储与预定数量的音质相对应的音质数据。
25.一种在电话终端设备中使用的音乐播放设备，所述电话终端设备具有向远程位置发送信号和从远程位置接收信号的电话功能，所述音乐播放设备用来播放与电话功能有关的乐曲，该音乐播放设备包括乐谱数据存储器，其具有用于存储一部分乐谱数据的有限的空间，这些数据表现乐曲并可由电话终端设备的数据源提供；接口，其可被启动以将乐谱数据从数据源加载到乐谱数据存储器；音质数据存储器，其存储音质数据；音调发生器，其设有从乐谱数据得到的可变参数，以便顺序地产生乐曲音调；演奏控制器，其从乐谱数据存储器中顺序地读出乐谱数据，以便根据读出的乐谱数据和存储的音质数据为音调发生器设定可变参数；和存储监视器，其基于对乐谱数据的顺序读出来检测什么时候在乐谱数据存储器有限的空间中产生空余区，以便启动接口将其它部分的乐谱数据加载到空余区中，由此可以使音调发生器连续产生乐曲的音调。
26.如权利要求25所述的音乐播放设备，其中该音质数据存储器具有有限的容量，用于存储与预定数量的音质相对应的音质数据。
全文摘要
本发明提供一种音乐播放设备，音乐播放方法和电话终端装置。在音乐播放设备中，音质数据存储器以有限的容量存储与第一数量的音质相应的音质数据，所述第一数量的音质少于保存在数据源中的第二数量的音质。乐谱数据存储器存储表现乐曲的乐谱数据。为音调发生器设定从存储在乐谱数据存储器的乐谱数据得出的音调发生参数，以便产生乐曲的音调。演奏控制器译出乐谱数据，以便为音调发生器设定读出的音质数据，从而使音调发生器能产生具有乐谱数据指定音质的音调。此外，存储监视器在顺序检索读出乐谱数据的过程中检测在有限的乐谱数据存储器空间中何时出现空余区，以便启动接口将另一部分乐谱数据加载到空余区中，由此使音调发生器连续产生乐曲音调。
文档编号G10H1/00GK1629931SQ20041008194
公开日2005年6月22日 申请日期2000年8月3日 优先权日1999年8月5日
发明者中村敦一, 谷口顺哉, 神谷靖彰 申请人:雅马哈株式会社