一種使用cd光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法
【專利摘要】一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，鋼琴安裝自動演奏系統(tǒng)，自動演奏系統(tǒng)設(shè)有主控制盒，主控制盒設(shè)有CD或DVD光驅(qū)；將CD光碟放入光驅(qū)中；主控制盒會檢測CD光碟的ID代碼，并與預(yù)先儲存在主控制盒內(nèi)存中的MIDI文件進(jìn)行比對和匹配；自動演奏系統(tǒng)播放出CD光碟中的音樂，鋼琴演奏出與之對應(yīng)的鋼琴音樂。本發(fā)明一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，可以允許用戶在自動演奏鋼琴上使用指定的普通商業(yè)CD光碟，并能實現(xiàn)自動演奏鋼琴隨之彈奏。
【專利說明】一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]安裝有自動演奏系統(tǒng)的鋼琴能夠?qū)崿F(xiàn)不需要人來彈奏鋼琴，而是通過自動演奏系統(tǒng)來驅(qū)動鋼琴琴鍵進(jìn)行自動演奏。此類系統(tǒng)需要一些方法來儲存預(yù)先錄制好的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是用來識別鋼琴琴鍵彈下和復(fù)位的運動，包括彈下的速度和其它的一些信息。為了讓這個系統(tǒng)演奏的更加豐富多彩，那么加上與含有其它樂器伴奏的音頻音樂或歌手演唱和鋼琴同步演奏就更加愜意了。
[0003]現(xiàn)有的方法是使用一種特殊制作的音頻CD，把所說的這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)使用一種合適的調(diào)制方案加密成可以聽見的音頻頻率。這些加密的數(shù)據(jù)被儲存在這種特殊制作的⑶光碟立體聲其中的一個聲道中，伴奏的音樂音頻則被儲存在了另一個聲道中。然則該方法有許多不足的地方:
I)、因為立體聲的兩個聲道中，有一個聲道被占用，用來儲存加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，只有一個單聲道來播放伴奏的音樂。
[0004]2)、除了在自動演奏鋼琴能使用這種特殊制作的CD光碟外，在普通CD播放設(shè)備中就無法播放了。
[0005]3)、控制鋼琴進(jìn)行演奏的數(shù)據(jù)沒辦法從這個音頻文件中分離出來。
[0006]4)、這種⑶光碟的用途非常特殊和單一，制作這種光碟比較耗時、費用較高，還要處理音樂文件使用權(quán)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，安裝有自動演奏系統(tǒng)的鋼琴，該系統(tǒng)的主控制盒帶有CD或DVD光驅(qū)，普通商業(yè)CD光碟相對應(yīng)的鋼琴部分的MIDI文件已經(jīng)儲存在了自動演奏系統(tǒng)里，鋼琴演奏的數(shù)據(jù)是以MIDI文件的格式儲存在自動演奏系統(tǒng)的主控制盒內(nèi)，實現(xiàn)驅(qū)動鋼琴進(jìn)行同步演奏。
[0008]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法， 鋼琴安裝自動演奏系統(tǒng)，自動演奏系統(tǒng)設(shè)有主控制盒，主控制盒設(shè)有CD或DVD光驅(qū)；將
CD光碟放入光驅(qū)中；主控制盒會檢測CD光碟的ID代碼，并與預(yù)先儲存在主控制盒內(nèi)存中的MIDI文件進(jìn)行比對和匹配；自動演奏系統(tǒng)播放出CD光碟中的音樂，鋼琴演奏出與之對應(yīng)的鋼琴音樂。
[0009]所述控制鋼琴演奏的數(shù)據(jù)和音頻文件數(shù)據(jù)分開儲存，控制鋼琴演奏的數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)的MIDI文件格式儲存在自動演奏系統(tǒng)的存儲器中；音頻文件數(shù)據(jù)存儲在CD光碟中。
[0010]所述自動演奏系統(tǒng)包含:⑶光碟的ID代碼，它是由3個字符段組成的32位數(shù)字，最高效的8位代表音頻文件開始播放的時間mod 255,接著的16位代表一張CD光碟從第一首歌的開始到最后一首歌的結(jié)束，最低效的8位代表一張CD上歌曲的數(shù)量。[0011]所述自動演奏系統(tǒng)包括:MIDI播放器、音頻播放器，播放CD光碟中任何一首音樂的時候，自動演奏系統(tǒng)將會自動加載與之相對應(yīng)的MIDI文件，當(dāng)播放音樂時，播放指令將會同時驅(qū)動MIDI播放器和音頻播放器進(jìn)行播放。
[0012]所述音頻播放器從CD光碟中讀取音頻文件數(shù)據(jù)，然后將它傳輸?shù)揭纛l混頻器中，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換輸出得到音頻采樣數(shù)據(jù)，音頻采樣數(shù)據(jù)儲存在緩存存儲器中。
[0013]所述主控制盒設(shè)有石英控制振蕩器。
[0014]本發(fā)明一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，有益效果如下:
1、自動演奏鋼琴的使用者都愿意聽到著名歌手的原版演唱，再加上自動演奏鋼琴的伴奏。所以，本發(fā)明可以允許用戶在自動演奏鋼琴上使用指定的普通商業(yè)CD光碟，并能實現(xiàn)自動演奏鋼琴隨之彈奏。
[0015]2、本發(fā)明的優(yōu)勢在于，用戶可以為自動演奏鋼琴選擇購買和使用高品質(zhì)的正版商業(yè)CD光碟，體驗原版CD帶來的音樂享受，較早期特制的自動演奏鋼琴CD的音頻質(zhì)量要高。
[0016]3、因為只有正版的⑶光碟才能實現(xiàn)選擇和同步自動演奏鋼琴內(nèi)存里的MIDI文件，所以不需要對CD光碟進(jìn)行任何處理或者是申請版權(quán)的使用權(quán)。
[0017]4、用戶不會接觸到這些MIDI文件，所有同步播放的程序都被系統(tǒng)保護(hù)了起來，避免由于用戶操作失誤造成文件損壞。
[0018]5、用戶還可以伴隨普通商業(yè)⑶光碟的演奏來錄制鋼琴伴奏的MIDI音樂，這樣做并不會對原本的CD光碟有任何改變，不會被復(fù)制或破壞。這些錄制下來的MIDI文件是被儲存在一個用戶不會接觸到的系統(tǒng)內(nèi)存里面。當(dāng)同一張CD光碟再一次被放入系統(tǒng)播放器中時，CD中的音頻音樂和錄制的鋼琴伴奏音頻會一起同步播放出來。
【具體實施方式】
[0019]一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，鋼琴安裝自動演奏系統(tǒng)，自動演奏系統(tǒng)設(shè)有主控制盒，主控制盒設(shè)有CD或DVD光驅(qū)；將CD光碟放入光驅(qū)中；主控制盒會檢測CD光碟的ID代碼，并與預(yù)先儲存在主控制盒內(nèi)存中的MIDI文件進(jìn)行比對和匹配；自動演奏系統(tǒng)播放出CD光碟中的音樂，鋼琴演奏出與之對應(yīng)的鋼琴音樂。
[0020]工作原理:
本發(fā)明是將控制鋼琴演奏的數(shù)據(jù)和伴奏的音頻文件數(shù)據(jù)分開儲存。控制鋼琴演奏的數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)的MIDI文件格式儲存在自動演奏系統(tǒng)的非易失性存儲器中，例如:內(nèi)置SD卡。自動演奏系統(tǒng)的用戶可以到市場上購買指定的普通CD光碟，將這張CD放入自動演奏系統(tǒng)中，自動演奏系統(tǒng)就要求會自動提取預(yù)先儲存在該系統(tǒng)中的非易失存儲器中對應(yīng)的鋼琴演奏的數(shù)據(jù)。雖然可以從系統(tǒng)歌曲列表中手動選取鋼琴演奏的數(shù)據(jù)，但如果能自動識別和獲取數(shù)據(jù)，達(dá)到簡化操作的目的。為實現(xiàn)這個功能，自動演奏系統(tǒng)的主控制器必須首先能夠識別放入的CD光碟的內(nèi)容。而普通音頻CD —般并沒有任何唯一的識別符，所以該唯一的識別符必須根據(jù)這個音頻數(shù)據(jù)的內(nèi)容來自動生成。
[0021]實施步驟:
本發(fā)明所述CD光碟的ID代碼稱為CDDBl光碟ID，它是由；3個字符段組成的32位數(shù)字。最高效的8位代表音頻文件開始播放的時間mod 255，接著的16位代表一張CD光碟從第一首歌的開始到最后一首歌的結(jié)束。最低效的8位代表一張CD光碟上歌曲的數(shù)量。CD光碟的ID代碼按照規(guī)定的方式來計算并搜索儲存在主控制器非易失存儲器中的數(shù)據(jù)庫，一旦找到相匹配的數(shù)據(jù)，那么與音頻CD上相一致的所有MIDI文件將會從數(shù)據(jù)庫中提取出來。
[0022]自動演奏系統(tǒng)包括:MIDI播放器、音頻播放器，播放CD光碟中任何一首音樂的時候，自動演奏系統(tǒng)將會自動加載與之相對應(yīng)的MIDI文件，當(dāng)播放音樂時，播放指令將會同時驅(qū)動MIDI播放器和音頻播放器進(jìn)行播放。
[0023]音頻播放器開始從CD光碟中讀取音頻文件的數(shù)據(jù)，然后把它傳輸?shù)揭纛l混頻器中。讀取數(shù)據(jù)是以一個和音頻采樣值一致的平均值的形式出現(xiàn)，可以保證從兩個閥值傳輸?shù)揭纛l混頻器的數(shù)據(jù)總計保證可用。音頻混頻器再把這些數(shù)據(jù)做一些必要的轉(zhuǎn)換，例如:音量控制和音調(diào)校正，但也不限于此。轉(zhuǎn)換的結(jié)果就是得到音頻采樣數(shù)據(jù)，并以輸出緩存的形式儲存在緩存存儲器中。緩存器里的采樣數(shù)據(jù)會再被傳輸?shù)揭粋€D/A轉(zhuǎn)換器里，將被模擬音頻信號通過主控制器的音頻輸出端進(jìn)行輸出。輸出的信號可以由音頻放大器進(jìn)行足夠放大，轉(zhuǎn)換為伴奏的聲音由音箱播放出來?；蛘哂脩艨梢赃x擇通過耳機(jī)接口連接一個帶有D/A轉(zhuǎn)換器的放大器。
[0024]MIDI播放器將相關(guān)聯(lián)的伴奏的音頻對應(yīng)的MIDI文件內(nèi)容進(jìn)行翻譯，比如:提取MIDI文件中音符的開始和結(jié)束，包括所對應(yīng)的時間、位置。從播放一開始，一旦播放器發(fā)現(xiàn)這個播放的時間與過去播放的文件相對應(yīng)時，就會將信息發(fā)送到一個安裝有數(shù)字的MIDI延時軟件的元器件中。該元器件會確保對MIDI活動進(jìn)行延時，與錄制MIDI活動的延時一致，然后將其通過MIDI輸出端口發(fā)送到系統(tǒng)的主控制盒中。這個輸出端口是與鋼琴自動演奏系統(tǒng)相連接，系統(tǒng)會將信息轉(zhuǎn)化為電子信號，通過驅(qū)動螺線管來控制鋼琴琴鍵進(jìn)行彈奏，從而使得鋼琴發(fā)出聲音。上述說到的延時是數(shù)字MIDI的延時，才能達(dá)到彌補(bǔ)伴奏音樂內(nèi)在的延時與鋼琴控制信息處理進(jìn)度鏈的目的。
[0025]為了保持CD音頻音樂和MIDI文件播放之間的同步性，需要一個普通的基準(zhǔn)時鐘。在主控制盒設(shè)有石英控制振蕩器，通過它來為D/A轉(zhuǎn)換器進(jìn)行計時，提供參考數(shù)據(jù)。D/A轉(zhuǎn)換器會每隔一定時間向主控制器，要求發(fā)送音頻樣品，主控制器會使用音頻數(shù)據(jù)總線將音頻樣品傳輸出去，例如:一個音頻混頻器元器件所在的緩存器中的AC’ 97串行總線。音頻混頻器會追蹤傳輸?shù)囊纛l樣品的數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)從播放一開始就會通過抽樣率分頻被轉(zhuǎn)換成時間單位，然后儲存為目前的音頻時間變量。從這以后產(chǎn)生的時間信息相當(dāng)于開始播放到結(jié)束，它的分辨率下降到一個采樣周期的時間。MIDI播放器就是這樣從相應(yīng)的MIDI文件中來挑選對應(yīng)文件的，然后會如上面所描述的一樣傳輸?shù)綌?shù)字MIDI延時元器件中。這些信息同樣地被數(shù)字MIDI延時軟件追蹤，計算出向主控制盒MIDI輸出端口傳輸MIDI文件數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確時間，這樣做到驅(qū)動鋼琴演奏出來的聲音與伴奏的音樂是準(zhǔn)確的，相匹配的。
【權(quán)利要求】
1.一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，其特征在于， 鋼琴安裝自動演奏系統(tǒng)，自動演奏系統(tǒng)設(shè)有主控制盒，主控制盒設(shè)有CD或DVD光驅(qū)； 將CD光碟放入光驅(qū)中； 主控制盒會檢測CD光碟的ID代碼，并與預(yù)先儲存在主控制盒內(nèi)存中的MIDI文件進(jìn)行比對和匹配； 自動演奏系統(tǒng)播放出CD光碟中的音樂，鋼琴演奏出與之對應(yīng)的鋼琴音樂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，其特征在于，所述控制鋼琴演奏的數(shù)據(jù)和音頻文件數(shù)據(jù)分開儲存，控制鋼琴演奏的數(shù)據(jù)以標(biāo)準(zhǔn)的MIDI文件格式儲存在自動演奏系統(tǒng)的存儲器中；音頻文件數(shù)據(jù)存儲在CD光碟中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，其特征在于，所述自動演奏系統(tǒng)包含:CD光碟的ID代碼，它是由3個字符段組成的32位數(shù)字，最高效的8位代表音頻文件開始播放的時間mod 255,接著的16位代表一張CD光碟從第一首歌的開始到最后一首歌的結(jié)束，最低效的8位代表一張CD上歌曲的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，其特征在于，所述自動演奏系統(tǒng)包括=MIDI播放器、音頻播放器，播放CD光碟中任何一首音樂的時候，自動演奏系統(tǒng)將會自動加載與之相對應(yīng)的MIDI文件，當(dāng)播放音樂時，播放指令將會同時驅(qū)動MIDI播放器和音頻播放器進(jìn)行播放。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，其特征在于，所述音頻播放器從CD光碟中讀取音頻文件數(shù)據(jù)，然后將它傳輸?shù)揭纛l混頻器中，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換輸出得到音頻采樣數(shù)據(jù)，音頻采樣數(shù)據(jù)儲存在緩存存儲器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種使用CD光碟在自動演奏鋼琴上進(jìn)行演奏的方法，其特征在于，所述主控制盒設(shè)有石英控制振蕩器。
【文檔編號】G11B31/02GK103594105SQ201310550294
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】吳天延 申請人:宜昌金寶樂器制造有限公司