用于频率调制合成的波形产生制造技术

一种用于从存储在一个或多个存储器表中的至少一个原型波形的一个或多个连续片段中产生一个或多个预定波形的方法和系统，该方法和系统包括重复以下取样处理步骤：读取在预定地址存储的原型波形的至少一个取样，根据预定逻辑修改取样，并且累加所修改的取样，其中通过以上步骤的预定数量的重复，通过累加所修改的取样可形成新的波形的周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉，率调制(FM)合成，更M地说涉及一种用于产生用在FM 音乐声音合成中的^M波形的方法和系统。
技术介绍
通常的4it波形以及M的乐器声音的再现，当进4tit当处理时需要该声音的 原始成分的收集，可建立该声音的复制品。最准确但是不实际的方法是记录该声音 包括其在频率、节奏等的所有变化。实际的方法是减小需要用于再现该声音的参数 组。在波表(wavetable)合成的情况下，每个乐器被在少翁义个音调周期、在八度 音节的子集中记录并取样。这些经取样的录制品存储在波表中，以及声音的再现包 括在表中的循环。FM合成复制乐器声音并且因此可被用作音乐再现中的合成器。与音乐产生的 其它方法相比较，FM合成需要用于音乐再现处理的最小的存储量并且仍然保持乐 器声音的可接受的完整性。其实际上需要少量的ROM和/或RAM务賭器用于该合 成方法因为其仅需要作为一组查找波表务賭的一小组预定波形。另一方面，波表合成需要相对大量的，器来达到其性能的可接受水平。在示例的情况中，FM合成 需要包括波形表和波形成数据的大约24KB的乐H^成数据，^4合成器需要至少 512KB的:&4##器。这是需要用于FM合成的数据尺寸的21倍。除了从乐器产生的声音的用于区别的幅度包络W卜，侧音所建立的音质可将一 个乐器的声音与另一个区别开。因为侧音是自然发生的并且是预定波形上#^1^贞率 调制而可解析^k^得的效果，音频FM合成可净細于模拟乐器声音。这可通过将FM 合成波形的侧音与真实乐器的侧音进行匹配来完成。i:^本的FM合成音(tone) 产生器使用调制器频率用于自我调制和调制载波频率。图1示出了该MFM合成音产生器100的框图。FM合成音产生器100 调制器102的频率来拟亍自我调制(103 )并且调制栽波104的频率。波形波表索 引([],从调制器频率的总和2;r，[]以及调制器信号的一P分外[-l]计算。然后波形;^4索引与波形查找^4 106 ^M顿来产生输出取样的第一序列^ W 。增益因子() 被应用到这个输出来产生4]，其中r[] = ^j] k[卜然后该信号的延时部分外[ —1]被反馈到调制器来计算下一个取样的调制器波表索引。反 馈的总数由增益因子(々)确定，表示调制器的频率偏移。调制器信号的一部分^M也在载波增益因子《被应用^^馈送来调制载波频率。载波频率2;r, W和w[Xl相加来产生》錄索引&[ ]。这个值和;錄108 ^生^ir出^a羊的第二序列『2[ ]。 然后载波增益因子()被应用来获得最后的模拟乐器声音S刚M ,其中S刚[]:4W『J]。使用这种合成仅需要少量的波形波表。例如，六个波形表可被用于再现所有128种通用MIDI乐器和47种通用MIDI鼓。FM合成可^^^^乍为音乐再现的M产生器，因为^4交小的;ttA寸需要实 现了经济利益。位于查找波表中的该小组波形实际上需要4交少的ROM和/或RAM 务賭器来用于这种合成方法。在一种实施方式中，查找波形-錄包含所有必要波形的完整周期。软件算法计算/;4l波和调制器频率中计算的波表步幅索引。这个步幅索引被累加并且被用于获得来自适当波表的载波和调制器波形的每个取样。简单的环绕(wrapping)算法(以 周期为模)^D于再现波形的连续流。这个单周期环绕算法需要用于重建载波^i周 制器波形的指令周期的最小数量。在另 一种实施方式中，波形的对称性可净M于Mi4;咸小4^诸器尺寸因为仅波形之一的1分周期(例如l/4周期或l/2周期)需要用于产生所有的波形。复杂 的波形可通过，周期的划M—步建立。这需要更复杂的软件^4查找算法。必 须计算累加的》錄索引的片段(segment),必须才似亍在减小周期和整个周期上的模 算法，必须进行索引的^^多来调整步幅大小，并且必须^^]片段修改;&W^—个 片段中缩放波形。然而，今天用于FM合成系统的传统波表查找算法有若干缺陷。对于前述的第 一实施方式，需要较U寸的M装置因为要，波形的整个周期。这样当需要存 储更多的;&4时，还需要更大的，装置。大的，装置可占据较大的物理区域， 因此增加了才tt尺寸、成本以及芯片的功率消耗。对大##装置的存取时间也高于 小##装置，并且错可負汰生定时违例。剩奮复定时违例的问题花费通常很高。对于前述的利用波形周期的对称性和简单性的第二种实施方式，所需较小的存 储器是以指令周期^^J的增加为代价。这个增加^:著的并JL^ FM合成中加倍，因为在每个取样波表被存取两次， 一次对于调制器频率以及一次对于载波频率。因此，希望实施一种波表查找算法，可减小存储器尺寸和处理器负载
技术实现思路
需要以下的实施例。当然，本专利技术不限于这些实施例。根据本专利技术的第一方面， 一种用于从^^者在一个或多个#^者器表中的至少一个 原型波形的一个或多个连续片段中产生一个或多个预定波形的方法，包括重复以下取样处理步骤读tt预定i^i^賭的原型波形的至少一个取样，4財居预定逻辑1奮 文取样，并且累加所修改的取样，其中通过以上步骤的预定数量的重复，通过累加 所修改的取样可形成新的波形的周期。才艮据本专利技术的第二方面， 一种用于/A^j诸在一个或多个##器表中的至少一个 原型波形的一个或多个连续片段中产生一个或多个预定波形的方法，包括重复以下 取样处理步骤用至少一个iW止指针装载第一寄存器，用预定数量的比特^^多第一 寄存器来提供^i也址，读取在该員iit^賭的原型波形的至少一个取样，提供具有 预定数量的^^定数量的列的预定片段修改矩阵表，用第一寄存器提供的地iitit #^贞定片段修 文矩阵表中的列，用至少一个行选择地址装置第二寄存器，用第二寄 存器提供的itkiiti4^定片段修改矩阵表中的行，基于在预定片段修改矩阵的所选 择的行和列的内容选^f贞定逻辑，根据预定逻辑(-l，O，l)来修改取样，并且累加所 修改的取样，其中通过以上步骤的预定数量的重复，通过累加所修改的取样可形成 新的波形的周期。根据本专利技术的第三方面， 一种乂A^t在一个或多个，器表中的至少一个原型 波形的一个或多个连续片段的波形产生系统，该波形产生系统包括至少一个修改 才員用于才財射贞定逻辑组修改原型波形的至少一个取样，至少一个片算修 文矩阵表 用于从用于修改取样的预定逻辑组中选#^￡###，第一寄存器用于##片段修改 矩阵表的列选择地址，第二寄存器用于^f诸片段修改矩阵表的行选择i4i止，其中在 片段修 文矩阵表的所选择列和行的内^^角定逻賴辦的选择，以M少一个4^多模 块用于以预定数量比特^^多第一寄存器的内容来提供/A^f诸器表中的原型波形读 取预定取样的彰也址。然而本专利技术的结构和l辦方法与其附加目的和优点，将通it^吉合附图阅读以下具体实施方式的描述更好M^里解。附图说明包括附图和本说明书的^Hp分用于描ii^专利技术的某些方面。本专利技术的更加清 楚的概念、以A^专利技术提供的部件和系统的操作，将通过参考实例变得更加明显， 并且因此不限制于在附图中示出的实施例，其中相同的附图标记(如果它们出现在 多个视图中)指示相同的单元。本专利技术可结合在此作出的描述参考一幅或多幅附图 被更好i^里解。应当理解的是在附图中示出的特征不是必须按比例画的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于从存储在存储器表中的原型波形的一个或多个连续片段中产生波形的方法，该方法包括重复以下取样处理步骤：读取在一个地址中存储的原型波形的至少一个取样；根据预定逻辑修改该取样；以及累加所修改的取样，其中通过以上步骤的多次重复，通过累加所修改的取样可形成新的波形的周期。

【技术特征摘要】
1.一种用于从存储在存储器表中的原型波形的一个或多个连续片段中产生波形的方法，该方法包括重复以下取样处理步骤读取在一个地址中存储的原型波形的至少一个取样；根据预定逻辑修改该取样；以及累加所修改的取样，其中通过以上步骤的多次重复，通过累加所修改的取样可形成新的波形的周期。2. 如权利要求l所述的方法，其中该读M—步包括 用至少一个地址指针装载第一寄存器；以及 位移第一寄存器用于提供该^ii。3.如权利要求l所述的方法，其中该读M—步包括 用至少一个地址指针装载第一寄存器； 位移第一寄存器来产生第一地址；以及 将第一;^i止和偏移:feiibN加来提供该iikiil:。4. 如权利要求3所述的方法，其中的偏移地iit^f诸在预定片段修改矩阵表中。5. 如权利要求l所述的方法，其中该修改进一步包括 提供具有预定数量的^^^定数量的列的预定片段修改矩阵表；以及基于在所选择的行和所选择的列指示的预定片段修 文矩阵表的内容^i4， 定逻辑。6. 如权利要求5所述的方法，其中的预定逻辑从以下中选择 未改变；求反；以及 稀出。7. 如权利要求5所述的方法，其中的预定数量的行等于需要产生的波形的数 量，以及预定数量的列等于被划分的原型波形的片段的数量。8. 如权利要求1所述的方法进一步包括 ##来自当前^#读取中的值；伤则读取的所^#原型波形从一个片_^^另一个的转换；以及如果下一个取样读:^^^的原型波形的新片m时，将4#的值与下一个取 样读拟目加。9. 如权利要求1所述的方法进一步包括为调制器波形的第一$1#处理紧跟着 为载波波形的第二取样处理的重复，其中调制器波形和载波波形二者形成用于频率 调制合成。10. 如权利要求i所述的方法进一步包括不经过^U羊处理步骤直接乂A4^器表 中读取^#的原型波形的取样。11. 一种用于从^^f^^^诸器表中的原型波形的一个或多个连续片段中产生波形的方法，该方法包4舌重复以下取样处理步骤 用至少一个地址指针装载第一寄存器； 位移第一寄存器来提供4i&止； 读^该^l也it^賭的原型波形的至少一个取洋； 提供具有预定数量的^^定数量的列的预定片段修 文矩阵表； 用第一寄存器提供的地址中选，定片段修改矩阵表中的列；用至少一个行选择:^止装载第二寄存器；用第二寄存器提供的地iii^f^贞定片段修改矩阵表中的行；根据预定逻辑来修改取样；以及 累加所修改的^a羊，其中通过以上步骤的多次重复，通过累加所修改的^f羊可形成新的波形的周期。12. 如权利要求11所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿朗沙多，凯茜利伯曼加普，维克托曼泽拉，
申请(专利权)人：开曼群岛威睿电通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：VG[英属维尔京群岛]