專利名稱：數(shù)字音頻合成裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)字音頻信號的合成裝置，特別是一種以半導體存貯器的記錄載體的數(shù)字音頻信號合成裝置。
目前，數(shù)字音頻技術及產(chǎn)品發(fā)展很快，如CD音響設備，它具有高保真，音響效果優(yōu)良等特點，現(xiàn)是由于其數(shù)據(jù)處理方式限制每張CD盤所記載的樂曲不多，在較大范圍內選擇曲目就要頻繁更換CD盤，特別是在卡拉OK歌廳內使用更顯得不方便。雖然國外已有自動選擇CD盤的音響設備，但其結構復雜，選曲速度也較慢。
本實用新型的目的是提供一種新的數(shù)字音頻合成裝置，它以半導體存貯器為記錄載體，利用特有的數(shù)據(jù)處理方式，使本實用新型具有樂曲存貯量大、選曲迅速、音質優(yōu)良的特性。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，它由微處理器CPU、音源IC模塊單元，隨機存貯器RAM和靜態(tài)存貯器ROM構成，其特征在于微處理器CPU經(jīng)過數(shù)據(jù)總線與地址總線以及控制信號線與隨機存貯器RAM靜態(tài)存貯器ROM以及音源IC模塊單元相連接，其中存貯器RAM存貯著基本音波形的數(shù)字信號，存貯器ROM存貯著某首樂曲相應的OS程序；音源IC模塊包括音頻合成器集成電路，數(shù)模轉換器D／A，運算放大器，音頻合成器的數(shù)據(jù)輸出端與D／A轉換器相連，D／A轉換器的模擬信號輸出端與運算放大器相連接，運算放大器輸出模擬音頻信號，該信號與麥克風MIC的音頻信號在音頻混合器中混合后輸出音頻信號。
本實用新型還可以進一步包括視頻信號處理裝置，它包括數(shù)字視頻信號控制器，與微處理CPU和存貯基本音波形的動態(tài)存貯器RAM相連，視頻控制器8900和CPU數(shù)模、轉換器D／A相連，它將數(shù)字視頻信號轉換成模擬信號輸出，同步偶合器GSP－500將同步信號輸入視頻控制器BA7230，將外部視頻信號與本裝置產(chǎn)生的視頻信號一起在視頻混合器中混合輸出視頻信號。
這樣構成的音響設備，即可以提供音頻信號，同時也可通過顯示器輸出與音頻信號對應的視頻信息，如歌詞、靜止畫面等。
由于本實用新型的構成和信號處理的方式，使其具有存貯樂曲多、選曲方便、快捷，音響效果調整控制靈活等特點，特別適用于KTV歌廳和家庭演唱等，它是一種軟硬件結合的新型音響設備。
以下結合附圖就本實用新型的結構及工作原理進一步描述。
圖1為本實用新型音源IC模塊單元的電路原理圖圖2為本實用新型音源IC模塊單元的工作原理流程圖圖3為與視頻信號處理裝置相結合構成的本實用新型的電路方塊圖。
如圖1所示的音源IC模塊單元，是以音頻合成集成電路U35(EMU8801)為核心構成的，它連接存貯基本音的動態(tài)存貯器RAM(圖中未示出，只標出引線端)，和存貯特定曲目形態(tài)的OS程序的只讀存貯器U36.37.U23，25，音頻合成電路(EMU8801)的輸出端DACD連接D／A轉換器U48.89(AD1856)，轉換電路的輸出端連接雙運算放大器(NJM5532)；音頻合成集成電路的數(shù)字輸入端連接存貯器RAM和ROM，信號控制端與處理器CPU相連。音源IC模板是在微處理器CPU(8680)控制下工作，工作過程參見圖2、圖3。
當使用者通過控制鍵或遙控器輸入某一首樂曲的編碼后，經(jīng)過解碼尋找出存儲器ROM中存儲的相應該音樂的OS程序， OS程序記載的是該樂曲的各種音的長短、高低及音色的數(shù)字化的信息。根據(jù)OS程序、音源IC模塊以存貯器RAM中讀出與OS程序相對應的音頻波形相應的數(shù)字信號，存貯器RAM中存貯著音頻再生所必要的相應基本音之波形的數(shù)字信號，這些數(shù)字信號是由各音頻波形的振幅和相位相應的振幅信號和相位信號構成。隨著OS程序的不斷讀出，所愿音的振幅信號和相位信號也不斷讀出，經(jīng)過音源IC模塊單元的合成，產(chǎn)生連續(xù)的音頻信號。
動態(tài)存貯器RAM中的基本音信號和只讀存貯器ROM中的OS程序信號存貯進入緩存器，并將存貯的振幅信號和相位信號分別提供給振幅發(fā)生器和相位發(fā)生器，振幅發(fā)生器和相位發(fā)生器由發(fā)振器提供的發(fā)振信號和根據(jù)緩存器提供的振幅信號和相位信號將分別輸出其音頻振幅值E和音頻相位值θ，然后同時將E、θ信號送入運算器，經(jīng)運算器的運算后輸出ESinθ型的波形。此時，時間控制器將給運算器提供時鐘信號，且根據(jù)運算器算出的音頻絕對速度來調節(jié)節(jié)奏的快慢，以運算器輸出的各種音頻信號暫時存貯在緩沖器之后傳送到D／A轉換器，時間控制器將提供為了調節(jié)緩沖器輸出信號的比特率所定的時鐘信號。
這樣隨著存貯器ROM中的OS程序的不斷讀出，存貯在RAM中的基本音信號連續(xù)合成，使得完成連續(xù)的音或歌曲。
音源IC模塊單元都是在處理器CPU的總的控制下工作的，使用者通過控制鍵或紅外線遙控器輸入控制信息，如選曲、改變、音調等。另外，麥克風MIC經(jīng)過混響器產(chǎn)生的音頻信號與音源IC模塊單元產(chǎn)生的音頻信號在音頻混合器中混合后輸出。
本實用新型可以進一步增加視頻處理裝置，參見圖3，在微處理器CPU的控制下，控制視頻控制器(TVGA8900)，連接有動態(tài)存貯器RAM，D／A轉換器(MU9C4870)。D／A轉換器的輸出連接混合器(BA7230)，同步偶合器(GSP－500)，輸出時鐘控制信號和同步信號給視頻控制器(TVG8900)，同時將外部視頻信號輸入視頻混合器(BA7230)混合器輸出混合的視頻信號，視頻裝置的構成為已有技術。
視頻處理裝置可以在顯示器上顯示存貯在ROM中的圖文信息，這些信息可以是與音樂相應的歌詞文字和靜止畫面。這樣可以適應于KTV演唱的需要。
權利要求1.一種數(shù)字音頻合成裝置，由微處理器CPU、音源IC模塊單元、半導體存貯器構成，其特征在于微處理器CPU經(jīng)數(shù)據(jù)總線和地址總線以及控制信號線，與音源IC模塊單元、存貯基本音的動態(tài)存貯器RAM和存貯表現(xiàn)音頻變化的OS程序的靜態(tài)存貯器ROM相連，音源IC集成電路的數(shù)字輸出端依次與D/A轉換器和運算放大器相連接，運算放大器模擬音頻信號輸出端與麥克風MIC輸出的音頻信號一起輸入音頻混合器。
2.如權利要求1所述的數(shù)字音頻合成裝置，其特征在于音源IC模塊單元由音頻合成集成電路(EMU8801)為核心構成，其數(shù)字輸出端連接D／A轉換電路(AD1856)，轉換電路的輸出端連接雙運算放大器(NJM5532)；音頻合成集成電路的數(shù)字輸入端連接存貯器RAM和ROM，信號控制端與處理器CPU相連。
3.如權利要求1或2所述的數(shù)字音頻合成裝置，其特征在于本音頻合成裝置進一步包括視頻信號處理裝置，應由數(shù)字視頻信號控制器(TVGA8900)，D／A轉換器(MU9C4870)，同步偶合器(GSP－500)和視頻混合器(BA7230)構成，視頻控制器在處理器CPU控制下，輸入存貯在ROM存貯器中的圖文信息經(jīng)處理，輸出數(shù)字信息給D／A轉換器(MU9C4870)，再輸入視頻混合器；同步偶合器輸出同步時鐘信號到視頻信號處理器，同時將外部視頻信號輸入視頻混合器。
專利摘要本實用新型是一種數(shù)字音頻合成裝置，主要由微處理器CPU、音頻合成器、存貯基本音信息的存貯器RAM、和存貯音頻變化形態(tài)的OS程序的存貯器ROM以及D/A轉換器構成。由于本裝置的構成和特有的存貯方式，使得其具有存貯量大，選曲迅速，音頻信號調整方便等特點。本實用新型進一步包括視頻處理裝置，這樣更適合于KTV單間，也更加優(yōu)于現(xiàn)在的卡拉OK設備。
文檔編號H04R3/00GK2173485SQ94202350
公開日1994年8月3日 申請日期1993年6月30日 優(yōu)先權日1993年6月3日
發(fā)明者金元福 申請人:金元福