CN1382290A - 对蜂窝终端提供用户定制声频特性的方法和方案 - Google Patents

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Abstract

一种用于下载声频特性到终端设备的方法被提供。乐谱信息部分(101,302,303)被提供用以描述一种可听信号的展示指令,仪器信息部分(104,305,306)也被提供用以描述合成可听信号的参数,其展示指令由所述的乐谱信息部分描述。另外,某种兼容性信息(123,210,211,212,220,315)被提供用以描述所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分与某种处理和存储能力的兼容性。作为对选择命令(411,418),(412,419)的响应,所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分被通过通信网络下载到终端设备。

Description

对蜂窝终端提供用户定制 声频特性的方法和方案
本发明一般涉及提供带有可选声频特性的通信系统终端设备的技术领域。具体是本发明涉及一种用于对各个用户在由他们的终端设备发出的振铃音调和其他声音方面提供很大程度的可选性。
蜂窝无线电系统的便携式终端传统上一直就是移动电话，但在本专利申请优先权期间的发展趋势是带有来自例如掌上型计算机，电话，定位设备和个人数字助手(PDA)的各种特性的更加通用的终端设备。在便携式终端中产生振铃音调的通常方法是使用一种蜂鸣器，这对于产生高的输出声压等级的效率来说是最佳的。最通常使用的蜂鸣器只接受一种单一的方波作为输入波形。一种在恒定频率上的方波输入产生带有恒定音调的单音输出蜂鸣声。通过将输入信号组合成比较短的方波列序列。利用蜂鸣器可以播放简单的单音旋律。可以使用移动终端的扬声器发出更通用的声音，但在实际上，不牺牲紧凑的尺寸，能量消耗的效率和电话模式的可用性而要获得合乎情理的高输出声压等级可能是困难的。
通常制造商通过将许多不同的蜂鸣器输入序列存储到终端存储器中对它们的移动终端提供可替换振铃音调的选择。通过执行一种简单的编程步骤，用户可以选择这些预编程音调中的一种。实践经验表明，消费者渴望按照他们自己的品味使他们的移动终端个性化，这已经导致销售可下载振铃音调服务的非凡的成功。从一个网络下载振铃音调的已知方法需要用户发送SMS消息(短消息服务)到被连到蜂窝网固定部分的某个振铃音调服务器，所述的消息指明用户对下载一个新的振铃音调的愿望并最好识别用户感兴趣的一种特定的旋律。该服务器利用一种特殊格式的SMS消息作出响应。该消息包含机器可读的指令，便携式终端可以利用这些指令重现所谈到的振铃音调。
虽然以上描述的可选性和下载服务一直集中在振铃音调上，可以使用类似的方法和方案对于便携式终端发出一种指示的声频信号的所有场合选择个人的音调或旋律。这些场合包括但不限于用于按键的指示器音调，用于电池耗尽和其他危险事件的告警声音以及用于游戏的有趣的声音。
用于对便携式终端的声频特性提供可选性的现有技术方案的缺点一方面涉及有限的声音再现能力，另一方面涉及各种资源的缺少。关于资源，我们的意思是便携式终端本身的存储器空间和可分配的处理能力以及终端和蜂窝无线电网固定部分之间的可分配的传输资源。我们将用几个例子说明该资源问题。
在本专利申请优先权期间，分配电子形式的任意高质量声频序列最流行的方法之一是MP3或MPEG-2层3编码声频，其中MPEG原先来源于运动图形专家组(Motion Picture Experts Group)。MP3声频编码是基于一种方法，在其中原始声频序列被记录，数字化并通过实施在数字化信号短的顺序的帧上许多数学变换进行压缩。取决于所用的压缩率，一分钟的MP3编码声频信号得到近似8M位数据。如果我们将振铃音调的最小短暂长度设置为10秒钟，一个单一旋律存储时将需要超过1.3M位的存储器。考虑到在已知便携式终端中可分配给振铃音调的有限的存储器数量，这实在是太多了。在已知的GSM(全球移动远程通信系统)数字蜂窝网上以9.6Kb/s下载这样一个10秒钟的声频序列将完全超过2分钟，这在网络加载和通信成本方面是不可接受的。将MP3编码位流解码成一种适于回放的格式需要非常深入细致的处理。
在本专利申请优先权期间，在市场上有一种便携式终端，即诺基亚公司注册商标的“Nokia9110通信器”，它支持由脉冲编码调制或PCM编码的任意声频音调的回放。一种以较低声频质量表示10秒钟的发射信号的典型8位PCM编码波形文件具有640K位的规模。虽然这比由MP3编码序列所需要的少了许多，但对于大规模下载仍然是太多。
本发明的一个目的是提供一种方法和方案，用于对终端设备的用户以在存储器空间，处理能力和传输资源方面合乎情理的需要提供范围广泛的多种多样的可选声频特性。本发明的一个目的是提供本方法和方案与大量选择终端类型和操作软件的兼容性。本发明另一个目的是使用户容易按照个人的品味裁剪终端设备的声频特性。
通过提出带有乐谱信息部分和仪器信息部分形式的声频序列达到了本发明的目的。该仪器信息部分包含规定音色，或合成声音或声音序列的综合参数。该乐谱信息部分包含规定仪器信息用法的指令。另外在此提供描述这些声频序列与已知终端性能兼容性的兼容性信息。
依据本发明第一实施方案的方法的特征在于它包括以下步骤：
-提供描述可听信号演示指令的乐谱信息部分，
-提供描述用于合成可听信号的参数的仪器信息部分，它的演示指令由所述的乐谱信息部分描述，
-提供描述所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分与某些处理和存储能力兼容性的兼容性信息和
-作为对选择命令的响应，通过通信网络下载所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分到终端设备。
依据本发明第二实施方案的方法的特征在于它包括以下步骤：
-对网络指明终端设备的类型，
-从有关的网络信息接收可得到的乐谱信息部分，其中每一部分描述可听信号的演示指令，和接收仪器信息部分，其中每一部分描述用于合成可听信号的参数，这些信号的演示指令由乐谱信息部分描述，
-从所述的可得到的乐谱信号部分和仪器信息部分中指明至少一个乐谱信息部分和至少一个仪器信息部分作为选取的部分，和
-接收指明作为从网络选取的乐谱信息部分和仪器信息部分。
本发明也应用到包括一种网络设备的装置中，其特征在于该网络设备包括：
-乐谱信息部分数据库，每个乐谱信息部分描述一种可听信号的演示指令，
-仪器信息部分数据库，每个仪器信息部分描述用于合成一种可听信号的参数，该信号的演示指令由乐谱信息部分描述，
-与所述的乐谱信息部分和仪器信息部分有关的兼容性信息，描述所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分与某种处理和存储能力的兼容性，和
-用通过通信网下载乐谱信息部分和仪器信息部分到终端设备对选择命令作出响应的装置。
依据本发明，服务提供者或者起类似作用的其他实体保持一种包括多个声音分组的数据库。在本文中一个声音分组被理解为一个实体，包括一份音乐乐谱信息和涉及应该被用于播放此乐谱的“仪器”或合成声源的一组参数。声音分组最好是内含的，这是从这个意义上讲的，即一旦它已被利用适当的处理和声频输出能力装入终端设备，它能使终端输出某段声频信号，其中由这些参数描述的合成声音实现被写入乐谱信息中的演示内容。所述的数据库也包含关于所存储的声音分组与已知终端类型性能兼容性的信息。为了下载到已知类型的某个终端设备中，只有那些不超出终端性能的声音分组可用。
将认为是本发明特性的一些新的特征特别阐述在所附的 中。然而，发明本身从以下结合附图的特定的实施方案的描述将更好地理解发明本身及其结构和操作方法，以及其它的目的和优点。
图1示出依据本发明优选的实施方案的一种声音分组的结构，
图2a示出一种优选的数据库方案，
图2b示出另一种优选的数据库方案，
图3示出一种替代的数据库方案，
图4是一种依据本发明的方法的流程图，
图5a示出一种用于应用本发明的软件工具，
图5b示出用于应用本发明的进一步的软件工具，
图6示出为应用本发明可以使用的某些通信连接，
图7示出依据本发明的终端中的几件硬件和
图8示出一种本发明的基于广播的实施方案。
照此用电子方式组织一段音乐到乐谱信息部分和参数或仪器信息部分的思路是已知的，以下我们将首先描述某些这种类型的已知解决方案。
在音乐合成器的领域内，插入和接线映射的概念是已知的。用一个有关的插入码号标记每个所存储的合成乐器声音，将插入码号与乐器相关的表称为接线映射，控制音乐合成和电子设备之间有关信息交换的主要标准之一是MIDI(音乐仪器数字接口)。用一个合成器组成一段合成音乐并将它以数字形式传送到另一个合成器是可能的。这段音乐的数字表示包含关于例如哪个(些)插入码号应该与音乐乐谱中每个单独“频道”或话音相关联的信息。如果一个接收合成器使用与组成该段音乐所用的相同的插入码号，它能够如在组成阶段那样精确地回放该段音乐。在MIDI内，最通常被使用的用于仪器映射的标准被称为GM或通用的MIDI，已知的对它的扩展被称为XG，GS和GM2.0。
在这些仪器映射标准中没有一个实际上描述应该如何产生实际的乐器声音。已知的声音合成技术是例如FM(频率调制)，波形表和物理模拟。
为了下载可与接线映射中插入码号有关的声音，Creative Labs公司已经引入一种Sound Font文件格式，其中16位数字样本的集合与将数字信号在声域中清晰发音所需的合成信息有关。MIDI制造商协会或MMA也已经引入一种声音样本下载格式，称为可下载声音等级1(DLS-1)。近来这些声音下载格式已经合并成一种新的标准，称为DLS-2，它也被称为SASBF或者MPEG-4多媒体标准内的结构化声频样本组格式。在本专利申请优先权期间不存在商业上实行DLS-2。
Staccato Systems公司已经引入一种称为Synth Script可下载算法或DLA的声频技术，它是基于乐器声音的物理模拟。将一个SynthScript DLA文本文件转换成播放的音乐需要一种称为Synth Core的处理引擎。该处理引擎也支持以上涉及的GM，XG和DLS-1合成机制。
另外一种称为Rich音乐格式或RMF的音乐数据文件格式是已知的，它确定一个单一的文件格式可以如何被用于将一段音乐的所有样本，性能和版权信息合并在一起。性能部分是基于带有某些扩展控制功能的MIDI文件模型。
虽然上述的用于表示声频序列的方法和方案在本专利申请的优先权期间对于公众是已知的，但它们并不直接适用于对便携式终端的铃音和其他声频特性的下载服务。以下我们描述依据本发明的方法和器械，在适当的要点上使用以上提到的已知概念。
图1示出依据本发明一种优异实施方案的声音分组概念性组合。声音分组100包括一个乐谱信息部分101，它可被认为是一个歌本或音乐箱，包含应该被播放的音符和有关的合成指令。乐谱信息部分可由乐谱数据子部分102，103组成，每个子部分包括单只歌的乐谱。每个乐谱数据子部分可进一步包括若干子-子部分，每个子-子部分包括该歌中单一声音的乐谱。另外声音分组包括一个仪器信息部分104，它包含仪器数据，也就是音乐合成器为了建立应该被用于播放乐谱信息部分101所包含的乐谱的频带需要的参数。这些参数被最方便地组织在仪器数据子部分105，106中，使得每个仪器数据子部分规定一种单一的乐器，可被用于播放由乐谱信息子部分102，103所规定的一种或多种声音。
前面我们已经指出，本发明并不只涉及产生振铃音调，而是也可应用于产生其他的指示声频信号。通常我们可以把后一种声音标记为用户接口或UI声音。在图1的实施方案中，声音分组可包括一个UI声音部分107，它也可由一个或多个UI声音数据子部分108，109组成。每个UI声音数据子部分108，109是一个实体，终端设备能够以此为基础产生某种UI声音。因为UI声音通常是简单的音调或非常短的旋律，UI声音数据子部分可用与乐谱信息不同的非常简单的形式表示。自然它们也可以是如在乐谱信息部分101名下所示的102，103那样的完整的乐谱数据子部分，所以通过将包含在UI声音数据子部分中的乐谱信息与相应的仪器数据子部分联合可以将一段任意的音乐作为UI声音演示。也可以有另一些仪器数据子部分作为UI声音数据子部分，使得表示在乐谱信息部分中的乐谱或者产生振铃音调或者产生某种UI声音，这分别取决于是利用在仪器信息部分104还是UI声音部分107中所规定的“频带”将它们播放。还有一种更进一步的可选方案是在UI声音部分107内既有乐谱数据子部分又有仪器数据子部分。如果本发明只应用于分配和下载振铃音调，UI声音部分107及其子部分108，109是不需要的。
另外图1示出一种可选的通用声频部分110作为声音分组的一部分。通用声频部分110可由通用声频子部分111，112等组成，每个子部分包括一种通用的声频信号。通用声频部分110被包括在声音分组模型中，提供发送一种任意的声频序列或许多这样的序列作为声音分组的一部分的可能性。本发明并不限制通用声频部分110或它的子部分的形式，它可以是例如MP3或利用在语音处理领域中已知的语音编码方法中的一种编码的语音。如果本发明只应用于分配和下载旋律式的振铃音调，通用声频部分110是不需要的。
为了便于处理声音分组，将一个头段部分121包括在声音分组结构中是有利的，头段部分包括如声音分组标识符122那样的通用信息，描述声音分组与不同的已知终端类型或只是部署为使用声音分组所需的某些最低限度可分配的资源(如MIPS中的处理能力和可分配的存储器，以K位为单位)的兼容性的兼容性信息123，和涉及声音分组的版权信息124，如果可用的话。本发明并不限制头段部分121的内容。
一个分离的头段部分也可被包括在每个乐谱信息部分101，仪器信息部分104，UI声音部分107和/或通用声频部分110，或甚至每个子部分和/或子-子部分中。这样的头段部分可包括例如，专有的版权信息和/或只涉及声音分组部分的资源需求信息。
图1中所示的声音分组方法与已知的下载一段音乐的MIDI原理不同，主要在于规定用于播放所发送的音乐段的“频带”的仪器信息部分104被包含在相同的数据结构100内，在另一部分中描述实际的音乐本身。为了用它的原来形式传送MIDI的音乐性能，对于合成该音乐必须使用相同的接线映射和相同的仪器数据组。考虑到例如GM2.0接线映射相当大的多样性和规模，或许不再需要大量的乐器描述(古典音乐的狂热者可能决不下载需要大量摇滚音乐吉他的乐器描述)。而且，为创造音乐所需的不同声音数目是无限的。建立一种可以满足在本专利申请优先权期间的所有音乐家和内容提供者的要求的固定的声音集，不提到更加扩展的未来需要是不可能的。本发明避免在便携式终端的有限存储器空间中存储大量乐器描述的需要。依据本发明的优选实施方案，只发送规定涉及演奏所选的音乐段实际需要的哪些仪器的参数数据部分。
用位表示的声音分组100的规模，以及用规定的拍子回放在此所描述的音乐段所需的处理能力将主要取决于所用的合成技术，被合成的声音的精度和质量，不同乐器声音的频带或数目的多样性，和同时发声的数目，也就是复调音乐，可以组成例如一种非常简单的声音分组，其中只有一种单一的粗糙编码的乐器声音播放一个或几个音符，或者组成一种非常复杂的声音分组，其中两个交响乐团用高质量乐器声音以四倍节奏演奏华格纳的前奏曲。为对一个声音分组解码和回放所需的处理容量主要由与要播放的歌有关的复调程度，也就是同时播放的声音的数目所确定。
本发明的一个部分是如何用某种方式指明某种声音分组的资源要求是什么和/或它与哪些已知的终端设备类型兼容。在本文中与某种终端设备类型的兼容性意味着已知该类型的一个正常的终端设备具有对下载，存储和回放该声音分组足够的可分配的存储器和处理能力，以上我们已经指出，指明兼容性的一种方法是在声音分组内提供一个头段部分，在其中明白地叙述与已知终端类型的兼容性或最低限度的可分配资源数量。然而，兼容性信息根本不需要是声音分组的一个明显部分。
本发明并不限制乐谱信息部分和仪器信息部分的形式，虽然认为使用从以上提到的现有标准采取的形式是有利的。一个声音分组的乐谱信息部分相对于仪器信息部分可能是非常简洁的。实际上，用不同的形式表示乐谱信息部分和仪器信息部分。例如可以对乐谱使用已知的SMS格式，SAOL格式或C声音乐谱数据格式表示，对于仪器使用波形表或物理模拟方法，也可以使用一种公共的RMF或Rich音乐格式文件，既包含乐谱信息部分又包含仪器信息部分。
图2a示出一种存储在数据库中的声音分组的结构，简要表示为200。所述的数据库被最方便地保存在与蜂窝无线电网有固定连接的服务提供者的计算机中，声音分组本身201，202，203，204，205和206只被最方便地存储一次，也就是每个声音分组只有一份出现在数据库中(可能的备份除外)。为了使只有那些与该终端类型中的可分配资源兼容的声音分组可用到一个特定的终端类型，数据库或它的有关的处理功能包括一个终端类型选择器方框213以及许多终端类型方框211，212和213。每个终端类型方框是一个指针集，其中每个指针指向一个声音分组，已知该声音分组与所谈到的终端类型是兼容的，在这种方案背后的思路是当对数据库进行询问时，首先由方框213的功能检查是否该询问包括一种特定的终端类型的指示。如果这样一种指示被找到，适当的终端类型方框211，212或213被调用，在被调用的终端类型方框中的指针被记下，使得只有那些与所谈及的终端类型兼容的声音分组可用于询问，由最终的实施者酌情决定，是否用无声音分组可用，所有的声音分组可用或某些其他方式回答不带终端类型指示的询问。本发明并不限制声音分组或终端类型方框在数据库中的数目，或者在终端类型方框和声音分组之间指针连接的数目。
图2b示出一种替代的数据库方案，其中数据库200′再次包括许多声音分组201，202，203，204，205和206，不同于基于终端类型的选择方案，数据库或它的有关的处理功能包括一个兼容性判断器220(译注：原文为Wizard，直译为巫师，奇才)。当对数据库进行询问时，兼容性判断器检查是否该询问包括可分配存储器空间和处理能力的指示。如果这样的指示存在，兼容性判断器220从已知的声音分区201，202，203，204，205和206的能力要求中检查其中哪一个是在由所指明的可分配存储器空间和处理能力所设置的限度内。然后兼容性判断器220使只有那些与所指明的可分配资源兼容的声音分组对询问可用。
其他与图2a和2b中不同的方案很容易由本领域的技术人员提出，用于当询问包括涉及要询问的对象的特性限制的指示时，使有限数目的数据库表列值对于询问是可用的。
图3示出一种替代的，更多样化的方案，用以实现带有关于与终端类型的兼容性或用其他方式确定的资源可用性的有关信息的声音分组数据库。数据库300并不由全部的声音分组组成，而是，声音分组的组分被分开地存储在适当的库中，只有当依据命令发送时才把声音分组组装起来。乐谱信息库301包括许多乐谱信息部分302，303，每个与图1中的乐谱信息部分101类似。换句话说，图3中的每个乐谱信息部分可以进一步包括任意数目的乐谱数据子部分和子-子部分。为了保持图形清楚，这些未分开地示于图3。仪器信息库304同样包括许多仪器信息部分305，306，每个可进一步包括任意数目的仪器数据子部分(未在图3中分开示出)，UI声音库307包括许多UI声音部分308，309，每个可进一步包括任意数目的UI声音数据子部分(未在图3中分开示出)。为了完整性，也示出通用声频库310，它可以进一步包括任意数目的通用声频文件311，312。
由兼容性判断器和声音分组发生器方框313协调图3中数据库300的操作，方框313可由它安排拥有许多通用信息子方框，声音分组ID和头段发生器方框314，资源需要分析器方框315，和版权数据库316被特别示于图3中。
图3中所示的数据库和功能结构可被用于对各个用户的需要和口味以非常多样化的方法裁剪声音分组。兼容器判断器和声音分组发生器方框313被安排成与用户通信，找出用户的终端类型(或其他方式说明的涉及可用资源的限制)，选择所希望的乐谱和选择所希望的仪器，基于这种信息，兼容性判断器声音分组发生器方框313被安排成通过从乐谱信息库301选择适当的乐谱信息部分，从仪器信息库304选择适当的仪器信息部分和可能从相应的库307和310分别选择适当的UI声音部分和/或适当的通用声频部分，组合一个或多个声音分组，另外兼容性判断器和声音分组发生器方框313被安排成从资源需要分析器方框315检查要组装的声音分组的资源需要不超过组装声音分组的终端的能力。如果用户所要求的声音分组看上去对于可用的资源变得太复杂，兼容性判断器和声音分组产生器方框313可被安排成通过例如降低复调的度，改变波形表分辨率从16位到8位，或者调节采样频率将它简化。这样的简化可以利用命令用户的明显内容或自动地进行。兼容性判断器和声音分组发生器方框313也被安排成借助于方框314和316用适当的标识符，版权信息和其他的头段要素装备声音分组。
前面我们已经指出，乐谱信息部分大体上相当于歌本。乐谱数据子部分相当于歌本中一只歌，乐谱数据子-子部分相当于歌中一个单音的音符。在一种遵循图3数据库结构的非常通用的实施方案中可能有乐谱数据子部分库或“歌库”，其中存储乐谱数据子部分，和乐谱信息部分库，其中乐谱信息部分将只由对库中预先确定的乐谱数据子部分的链接组成。然后兼容性判断器和声音分组发生器方框313将被安排成依据来自用户的命令飞行式地组成用户化的乐谱信息部分。
在图3的实施方案中，将一个带有例如版权信息的分离的头段区包含在每个乐谱信息部分，仪器信息部分，UI声音部分和/或通用声频部分，或者甚至每个子部分和/或子-子部分将是有益的，因为不这样的话这些与部分有关的信息将很难管理。
图4示出一种示范性的方法，用于从依据图2a或2b的数据库下载声音分组。在步骤401，用户通过，例如启动他的终端中的网络浏览器应用程序和请求连到他知道的某个网络地址，引导到声音分组下载服务的主页，从而开始工作步骤。在步骤402中，终端执行相应的动作，这在上面提到的情况下意味着以已知的方法接触给定的网络地址。在图4中我们已经假定对数据库的连接请求并不展示终端类型，所以在步骤403，数据库通过例如，发送一个它识别的终端类型目录询问用户。在步骤403，对用户显示该目录，在步骤405用户作出选择；在步骤406选择结果被递送到数据库。
使终端类型识别自动化以便除去步骤403至406是可能的。这样做最直截了当的方法是使终端在步骤402已经将它的类型识别标志发送到数据库。终端类型可以明显方式给出，或者终端可以发送，例如，它的IMEI代码(国际移动设备标识符)或一种相应的代码，其中的一部分是终端的串号。制造商通常在对不同终端类型指定串号时应用某种分类方法，所以它可以安排数据库将所发送的串号与一个简单的表作比较，依据所发送的终端号码落在哪个串号范围得出终端类型。另一种至少部分地简化步骤403到406的方法是使数据库以这样机器可读的形式发出它对于终端类型的请求403，使终端不需要用步骤404和405打搅用户；终端可以自动地发送它的类型指示回答。
我们始终假定，数据库已经知道终端类型或其他方式规定的涉及可分配能力的限制。在步骤407，数据库组成一个选择目录，它只由那些被存储的与所指明的终端类型兼容的声音分组组成。在步骤408，它发送所组成的选择目录到终端，在步骤409对用户显示此目录，在步骤410用户作出他的选择，在步骤411终端将选择结果递交给数据库。这在步骤412触发实际的下载过程。在步骤413被下载的声音分组存入终端的存储器中。如果必要的话，前面存储的声音分组被同时或者自动地或者在请求用户确认以后从存储器中除去。在步骤414对用户指明下载完成。
在图4中我们已经假定，用户也想要下载另一个声音分组。因此他用一个继续命令415回答完成指示414。前面接收到的选择信息仍然在终端的存储器中，所以在步骤416终端可以再次显示选择目录以前不需要对数据库新的询问。步骤417到421是以前所描述的步骤410到414的精确的翻版。在步骤422用户通过给终端一个适当的命令结束下载。
根据图4中所示的方法，如何遵循图3所分配的原则组成一种用于从数据库下载被裁剪的声音分组的类似方法对于本领域的技术人员是明显的。比图4的方法需要更多的选择步骤，在用户的选择看来似乎超过它的终端的能力的情况下，可以在用户和数据库之间交换有关可用选项的信息。其他方面本方法遵循图4中所示的原则。
图5a和5b给出一种图解式的软件工具概貌，这些软件工具对于实现本发明的一种优越的实施方案是必要的。图5a示出在终端设备502和安放声音分组数据库的计算机站503中应该如何实施文件传送工具501。文件传送工具应该可用于快速和可靠的传送小的信息部分和终端类型，以及打开和关闭连接，传送来自声音分组本身的文件。在终端设备和固定的计算机站之间的文件传送是已知的，所以构成一个可以象图5a中的文件传送工具501那样动作的软件工具是完全在本领域的技术人员的能力范围内。
图5b示出某些主要指望在计算机510而不是终端设备中运行的软件工具，虽然作为蜂窝无线电系统的便携式终端和便携式计算机之间的边界线正在变得模糊不清，这种假定决不是限制。一种组合器/变换器工具511指望是一种用于将分离的乐谱文件，仪器信息和可能的分离的UI声音序列以及通用声频文件组合成声音分组的基本工具。如果原始文件是处于其他的格式中而不是被规定的在一个声音分组内可允许的信息格式，可能需要变换。组合器/变换器工具装备一个兼容性单元是非常有利的，如果它的存储器或处理能力的需要超出一个给定的终端类型的能力或明显地超出给定的限制值，兼容性单元可以不让用户组合某个声音分组，至少兼容性单元应该能够提供一个带有标识符的已完成的声音分组，或者明显方式宣布声音分组对于某些终端类型的适用性，或者至少拟定存储器或处理能力的需要，假定使用组合器/变换器工具511不应该需要专门的音乐专业知识。
一种作曲者工具或序列器512也出现在图5b中。它是用于以机器可读形式编组新的音乐的软件工具。装一个兼容性单元对它也是非常有利的，其作用是确信某个乐谱文件将能够采用某种终端类型的多声合成能力，也就是用处理许多同时的声音可用的处理能力回放。一种声音编辑器工具513被示出，用于产生新的仪器数据子部分和/或编辑老的部分，和用于将仪器数据子部分组合成表示频带的仪器信息部分。本发明并不限制由声音编辑器工具513所用的合成技术，兼容性单元被再次以最有利的方式提供，用于使仪器信息部分适应已知终端类型中可分配的存储器已知的数量。作曲者工具512和声音编辑工具513一起组成一套先进的软件工具，为了成功地使用可能需要某些声频的专业知识，作曲者工具512和声音编辑工具513的输出可被用作组合器/变换器工具511的输入。
图6示出某些通信连接，它们可被用作从一个或几个数据库602和603下载声音分组到终端设备601的信道。如果数据库602被直接连到一个电话网，在此可能是一种它和终端设备601之间的直接数据呼叫连接，如果数据库602被连到因特网604或者相应的广泛应用的分组交换通信网，并且终端设备601是能够从事分组无线电服务的，该连接可以采取已知的因特网连接的形式；在本实施方案中，要在终端601和数据库之间使用的文件传送工具将是一种网络浏览器，在此也可能是一种从因特网604通过调制解调器605到台式计算机606或膝上型计算机607的连接，这些计算机可以起着一种用于声音分组的中间停留点的作用。一旦被从数据库下载到一个“本地的”计算机606或607后，一个声音分组可被进一步传送到终端设备601，或者直接通过电缆连接，LPRF(低功率射频)链路或红外链路，或者利用一种中间的辅助设备，如图6中的红外发送接收机608。
一种个人数字助手或PDA609也可被用于通过任何手段，包括但不限于数据呼叫，红外连接，LPRF连接和直接的电缆连接，将一个声音分组传送到终端设备601。PDA609可以一直接收声音分组，或者直接从一个数据库，或者从以上解释的PC计算机环境中的设备605，606，607或608。另一种可能的声音分组通信信道是通过一种双向TV/机顶盒连接和一个相应的设备610。自然，数据呼叫，红外连接，LPRF连接，直接的电缆连接和其他手段可被用于从其他的便携式终端611或较老的移动电话612传送声音分组。
图7扼要地示出本发明对终端设备701提出的硬件要求。必须提供一个发送接收机，以便建立和保持与数据库或其他设备接触所需的通信连接，声音分组应该由此被下载并执行实际的下载过程。终端设备按其性质将包括一个无线电发送接收机，所以本发明只要求发送接收机的数据传送能力对于在合乎情理的时间内传送一个声音分组足够高。考虑到在本专利申请的优先权期间内便携式终端的最先进技术能够传输实时电视，对于发送接收机702的能力约束并不是非常过份的要求。
终端设备701也需要包括一个处理器以及它的关联电路，使得它能够将包含在一个声音分组内的数字信息变换成可被引到声音传感器的声频信号。如果使用以前解释过的文件格式，具有比GM-1或GM-2技术规格的最小多音合成低的多音度，所需的处理能力并不特别高。以上的情况同样适用于存储器704；只要声音分组方法被使用，保证只有将实际用于复现所需声音功能的信息需要被存储，本专利申请优先权期间的存储器技术对于实现终端设备中所需的存储器数量是足够的。
最后，终端设备701需要包括一个声音传感器705，最好要比通常的移动电话中单音方波驱动的蜂鸣器先进，制造小尺寸的重量轻的扬声器并不如此困难，所以选择一种适当的传感器类型并将它集成到终端设备的结构中只是一项通常的工程任务。
终端设备701的结构必须能够将接收到的信息从发送接收机702传送到处理器703并进一步传送到存储器704。另外，处理器703必须能够从存储器704读取数据并将它通过发送接收机702发送到蜂窝无线电网。为了发出在声音分组中表示的可听信号，处理器703必须能够从存储器704读出所存储的声音分组数据，将它处理成一种声频信号，并将结果引向传感器705，用以将它变换成声音形式。本领域的技术人员容易实现所有这些连接。
我们将通过讨论一种在连到一个网络的数据库和许多终端之间实际传送声音分组的替代方法作为结束。以前我们假定过，在来自某个终端的一个明显形式的命令时进行声音分组的每次下载，以致声音分组只被发送到该终端，关于传输信道未提出实际的限制，但隐含的意思是指通过蜂窝无线电网和/或计算机之间的分组交换通信网的点对点连接。然而，安排广播形式发送声音分组是可能的，或者使某个声音分组的集合在某些间隔上被发送，不管是否某个终端已命令发送，或者使每个终端至少具有有限的机会影响通过广播可得到的声音分组的选择。
图8示出一种方案，其中声音分组数据库801被认为是一种广播型发送网络中其他的内容源802。作为这样一种发送网络的一个例子，我们可以考虑一种数字电视网，使用已知的DVB(数字电视广播)标准，用于以相当高的传输容量发送多路复用的数字数据流。在这种情况下，其他内容源802可包括如从数字存储媒体读出的电影和在演播室中记录到的在线电视节目。
从声音分组数据库801和其他的内容源802，有对多路复用和信道编码方框803的连接，它是较大的发送站804的一部分，所述的多路复用和信道编码方框803组成一种依据所采用的标准，如DVB的多路复用传输流，并将它送入广播发射机805，也被称为头端。多路复用传输流被通过广播发送信道806发送，这些信道可以是，例如，有线电视网或者包含链路天线塔中和/或卫星中的中继站的无线电传输系统。
终端系统807包括接收机808，它被安排成接收并至少部分地对接收到的多路复用传输流解码。部分解码在本文中的意思是即使当接收机不能够触及其他组分，也能够对多路复用传输流中一个或几个组分解码。在本专利申请中我们讨论声音分组的使用，所以我们可以假定，接收机和解码器方框808至少能够对多路复用传输流中包含原先从声音分组数据库801获得的信息的那个部分解码。被解码的信息送入处理器809和存储器810，并基于这个信息处理器809能够组成声频信号流，它被送入声音传感器811供输出声音信号。在方框808和809之间可能需要一个接收缓冲器。
至此，图8的方案一直是单向的，这是在这个意义上讲的，即一直没有描述过从终端系统807到声音分组数据库801的上行信道。然而，我们可以假定至少在某些实施方案中，终端系统807包括一个发射机812，并存在一个上行信道813。如果从交互作用电视领域知道的双向性技术被使用的话，它可以通过实施广播传输信道806的相同网络。另一种方案是，上行信道813可以是完全独立的，如图8中所示，并通过如数字蜂窝分组交换通信网或其他的已知网络。
应该指出，终端系统807不需要是一个单一设备，它可包含两个或多个设备如带有被集成的机顶盒性质的有线电视接收机和移动电话，在它们之间的本地通信连接可以利用一种或几种短距离通信技术，参看以上与图6有关内容。虽然移动电话在这样一种方案中被隐含地取为声音分组的最终接收机，本发明并不排除也在有线电视接收机或其他的消费电子设备内使用声音分组。
一种通过依据图8的方案分配声音分组的单向实施方案可工作如下。如以前所描述的那样，声音分组数据库801保存数据分组的集合并将选择的声音分组用数字输入流的形式按照预先确定的时间表送入多路转换器和信道编码器方框803。如果在数据库中所存储的声音分组的选择是非常大，通过广播系统将它们全部发送可能是没有用的，特别是如果声音分组数据库对于规定的发送命令也可通过因特网或其他的双向通信网访问的话。声音分组数据库801可以将全部所存储声音分组中最流行的声音分组或其他有限的子集中的“顶级100”选择送入多路转换器和信道编码器方块803。另一种方案或者补充的方案是，声音分组数据库801可以将所存储的声音分组中不同的子集作为多路复用传输流的不同的待定组分送入多路转换器和信道编码器方框803，使得例如，摇滚音乐的几卷声音分组将进入与古典音乐声音分组不同的组分，或者只与某种终端类型A兼容的声音分组将进入与只与某种其他的终端类型B兼容的声音分组不同的组分。
另一种替代方案是将包括来自电影的声音或当前正来自其他内容源方框802的其他节目的这样一些声音分组送入多路转换器和信道编码器方框803。这在方框801和802的操作中将需要某种同步。这在商业上可能是非常有吸引力的，如果一个正在热切地从电视观看新的音乐电视或十分叫座的电影的用户可以同时将主题歌和/或角色的关键台词(如来自一部已知的美国动作电影的有名的台词“我将回来”)通过简单地激活终端设备和电视机之间的本地通信链路下载到他的终端设备，用作振铃音调和其他的声音。
在任何情况下声音分组将被多路复用和信道编码或传输流，使得对每个终端系统基本上可得到相同选择的声音分组，或者至少每个终端系统具有类似的性能，然后根据终端系统的职责屏蔽可得到的声音分组选择，使得只有兼容的分组作为对用户可选的选项被展示，根据用户的动作实施实际的选择和将所选的声音分组存入存储器。
一种通过依据图8的方案分配声音分组的简单的“半双向”实施方案可工作如下。在不存在任何来自终端系统的命令的情况下，数据库801并不送任何声音分组到多路转换器和信道编码器方框803，从而相应的下行广播能力仍然是空闲的，或者象在单向的实施方案中那样将声音分组的一个“顶级100”组送入，或者只送选择信息，终端系统及其用户可用来识别一个所希望的声音分组。如果终端系统的用户能够识别一个当前得不到，但可通过数据库801发命令得到的声音分组，他使用发射机812发送相应的选择信息到数据库。只要声音分组数据库801通过单向上行信道813接收到来自终端系统的命令，它将相应的被选的声音分组送入多路转换器和信道编码器方框803，替代或补充以前所送的声音分组，如果有的话。被命令的声音分组广播到多个可能的接收终端系统。如果应该保证只有命令该分组的接收者能够使用它，发射机812可在命令消息中包括一个密钥，使得数据库可在发送前对声音分组加密。
一种更加通用和真正双向的方案可以是这样的，其中终端系统807和声音分组数据库801如图4中的步骤401到411那样，通过双向点对点信道进行初始化，终端类型识别和选择过程，并且只广播所选的声音分组。本实施方案也可使用加密，保证只有正确的接收者能够实际使用某个所发送的声音分组。广播系统的主要优点是在传送如较大的声音分组文件中那样的实体中高的容量，对于交换简单的信息如选择，使用广播信道或许是不方便的。一种混合的双向实施方案可能与所述的真正的双向方案不同，也使用广播信道用于提供描述对于下载可得到的声音分组的大量信息(也就是用于实施图4中步骤408和409)。
一种对本发明有益的补充是使用加密，保证声音分组和/或它们的部分免除非法复制，编辑或在预先规定的时间限以后使用等。声音分组或它们的部分可用已经加密的形式存入数据库，或者可随着对终端设备下载动态地进行加密。然后终端设备自然必须装备适当的解密工具，使用加密用于保护所存储的和/或所发送的数字化数据段照例是已知的。本发明并不限制加密-解密过程的性质或实施方案。
虽然以前我们已专门讨论过对乐谱信息部分存储有关声频展示指令的可能性，本发明也可应用于传送其他种类的展示信息，如用于照明的MIDI型控制命令或用于与被演播的歌曲同步的卡拉OK字。

Claims (32)

1.一种用于下载声频特性到终端设备的方法，其特征在于它包括以下步骤：
-提供一种描述可听信号的展示指令的乐谱信息部分(101，302，303)，
-提供一种描述用于合成可听信号的参数的仪器信息部分(104，305，306)，其展示指令由所述的乐谱信息部分描述，
-提供兼容性信息(123，210，211，212，220，315)，描述所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分与某种处理和存储能力的兼容性和
-作为对选择命令(411，418)的响应，通过通信网络将所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分下载(412，419)到终端设备。
2.一种依据权利要求1的方法，其特征在于它另外包括将所述的乐谱信息部分(101)，所述的仪器信息部分(104)和所述的兼容性信息(123)组合成公共的声音分组结构(100)，使得所述的下载(412)所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分到终端设备的步骤对应于下载所述的声音分组结构到终端设备。
3.一种依据权利要求2的方法，其特征在于它还包括以下步骤：
-提供一种描述多种用户接口声音的用户接口声音信息部分(107)和
-在将所述的声音分组结构下载到终端设备以前，将所述的用户接口声音信息部分(107)组合到所述的声音分组结构(100)中。
4.一种依据权利要求2的方法，其特征在于它还包括以下步骤：
-提供一种描述至少一个任意的声音序列的通用声频部分(110)和
-在将所述的声音分组结构下载到终端设备以前，将所述的通用声频部分(110)组合到所述的声音分组结构(100)中。
5.一种依据权利要求2的方法，其特征在于它包括以下步骤：
-提供多个声音分组的数据库(200，200′)，
-作为对来自终端设备的消息(406)的响应，识别终端设备为某种类型，从所述的数据库选择许多声音分组，其兼容性信息表明它们是与所述的某种类型的终端设备已知的处理和存储能力是兼容的，
-提供(408)所述的所选数目的声音分组给终端设备作为用于选择的选项，和
-作为对所述的选择命令(411，418)的响应，通过通信网络将所述的所选数目的声音分组中所选的分组下载(412，419)到终端设备。
6.一种依据权利要求5的方法，其特征在于在识别终端为某种类型的步骤以前，它另外包括以下步骤：
-作为对来自所述的终端设备的启动(402)命令的响应，请求(403)终端设备指明它的类型。
7.一种依据权利要求2的方法，其特征在于在将所述的乐谱信息部分，所述的仪器信息部分和所述的兼容性信息组合到一种公共的声音分组结构的步骤以前，它包括以下步骤：
-提供数据库(300)，包括在乐谱信息库(301)中的许多乐谱信息部分(302，303)和在仪器信息库(304)中的许多仪器信息部分(305，306)。
8.一种依据权利要求1的方法，其特征在于提供乐谱信息部分(101)的步骤包括提供多个乐谱数据子部分(102，103)的子步骤，其中每个子部分描述单段音乐的展示指令。
9.一种依据权利要求8的方法，其特征在于提供乐谱信息部分(101)的步骤包括以MIDI形式提供乐谱信息的子步骤。
10.一种依据权利要求1的方法，其特征在于提供仪器信息部分(104)的步骤包括提供多个仪器数据子部分(105，106)的子步骤，其中每个子部分描述用于合成一种可听信号的仪器，其展示指示由所述的乐谱信息部分描述。
11.一种依据权利要求1的方法，其特征在于提供乐谱信息部分(101)的步骤和提供仪器信息部分(104)的步骤一起组成以Rich音乐格式形式生成一个文件的超步骤。
12.一种依据权利要求1的方法，其特征在于提供乐谱信息部分(101)的步骤和提供仪器信息部分(104)的步骤一起组成产生以MPEG-4形式的文件的超步骤。
13.一种依据权利要求1的方法，其特征在于它包括以加密形式提供至少一个所述的乐谱信息部分(101，302，303)，仪器信息部分(104，305，306)和兼容性信息(123，210，211，212，220，315)的步骤。
14.一种依据权利要求1的方法，其特征在于将所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分下载(412，419)到终端设备的步骤包括对至少一个所述的乐谱信息部分和仪器信息部分加密的子步骤。
15.一种用于从一种网络下载声频特性到终端设备的方法，其特征在于它包括以下步骤：
-对网络指明(406)终端设备的类型，
-从该网络接收(408)涉及可得到的乐谱信息部分(101，302，303)的信息，其中每个部分描述一种可听信号的展示指令，涉及可得到的仪器信息部分(104，305，306)，其中每个部分描述用于合成一种可听信号的参数，其展示指令由乐谱信息部分描述，
-从所述的可得的乐谱信息部分和仪器信息部分指明(411，418)至少一个乐谱信息部分和至少一个仪器信息部分作为所选的，和
-从该网络接收(412，419)作为所选的被指明的乐谱信息部分和仪器信息部分。
16.一种依据权利要求15的方法，其特征在于，在对网络指明(406)终端设备的类型的步骤以前，它包括以下步骤：
-通过建立对一种网络设备的连接启动(402)下载声频特性和
-从所述的网络设备接收(403)指明终端设备类型的请求。
17.一种依据权利要求15的方法，其特征在于另外包括对至少一个接收到的乐谱信息部分和仪器信息部分解密的步骤。
18.一种用于下载声频特性到终端设备的方法，其特征在于它包括以下步骤：
-提供一个乐谱信息部分(101，302，303)，描述一个可听信号的展示指令，
-提供一个仪器信息部分(104，305，306)，描述用于合成一种可听信号的参数，其展示指令由所述的乐谱信息部分描述，
-提供兼容性信息(123，210，211，212，220，315)，描述所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分与某种处理和存储能力的兼容性，和
-对终端设备发送(412，419)所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分，
其中对终端设备发送(412，419)所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分的步骤包括将所述的仪器信息部分多路转换(803)成为数字化信息流和通过数字广播网(804，806)广播所得到的多路复用的数字化信息流的子步骤。
19.一种依据权利要求18的方法，其特征在于对终端设备发送(412，419)所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分的步骤另外包括在通过所述的数字广播网(804，806)广播所得到的多路复用的数字化信息流以前，将所述的乐谱信息部分与所述的仪器信息部分一起多路转换成为所述的数字化信息流的子步骤。
20.一种依据权利要求19的方法，其特征在于它包括以下步骤：
-通过选择某个乐谱信息部分和某个仪器信息部分到每个声音分组中产生多个相互不同的声音分组，
-将所述的多个声音分组多路转换(803)成数字化信息流和通过数字广播网(804，806)广播得到的多路复用的数字化信息流，和
-重复所述的多路转换和广播的步骤许多次。
21.一种依据权利要求19的方法，其特征在于它另外包括以下步骤：
-识别涉及所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分但来自不同内容源的一段信息，和
-将乐谱信息部分和仪器信息部分多路转换成为所述的数字化信息流与将所述的有关的信息段多路转换成为所述的数字化信息流同步。
22.一种依据权利要求19的方法，其特征在于对终端设备发送(412，419)所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分的步骤另外包括在通过所述的数字广播网(804，806)广播得到的多路复用的数字化信息流以前，将所述的兼容性信息与所述的仪器信息部分和乐谱信息部分一起多路转换(803)成为所述的数字化信息流的子步骤。
23.一种依据权利要求18的方法，其特征在于它另外包括从所述的终端设备接收一段选择信息的步骤，所述的选择信息指明所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分是被所述的终端设备为下载所选取的。
24.一种依据权利要求18的方法，其特征在于通过数字广播网广播得到的多路复用的数字化信息流的子步骤包括通过数字广播网以数字电视广播形式广播得到的多路复用的数字化信息流的步骤。
25.一种依据权利要求18的方法，其特征在于将所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息下载(412，419)到终端设备的步骤另外包括通过在通信网络中的一种点对点连接将所述的乐谱信息部分下载(412，419)到所述的终端设备的子步骤。
26.一种依据权利要求18的方法，其特征在于它包括以加密形式提供至少一个所述的乐谱信息部分(101，302，303)，仪器信息部分(104，305，306)和兼容性信息(123，210，211，212，220，315)的步骤。
27.一种依据权利要求18的方法，其特征在于将所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分下载(412，419)到终端设备的步骤另外包括对至少一个所述的乐谱信息部分和仪器信息部分加密的子步骤。
28.一种用于从网络下载声频特性到终端设备的设备，所述的方案包括一种网络设备(200，200′，300，801)，其特征在于该网络设备包括
-乐谱信息部分(101，302，303)的数据库，每个乐谱信息部分描述一种可听信号的展示指令，
-仪器信息部分(104，305，306)的数据库，每个仪器信息部分描述用于合成一种可听信号的参数，其展示指令由乐谱信息部分描述，
-与所述的乐谱信息部分和仪器信息部分关联的兼容性信息(123，210，211，212，220，315)，描述所述的乐谱信息部分和所述的仪器信息部分与某种处理和存储能力的兼容性，和
-用于对通过通信网络下载乐谱信息部分和仪器信息部分到终端设备的选择命令作出响应的装置。
29.一种依据权利要求28的设备，其特征在于所述的乐谱信息部分的数据库和所述的仪器信息部分的数据库组成一个公共的数据库结构(200，200′)，其中每个乐谱信息部分与至少一个仪器信息部分关联以便提供一个声音分组结构(100)，所述的兼容性信息(123)被安排成描述每个声音分组与某种处理和存储能力的兼容性。
30.一种依据权利要求29的设备，其特征在于所述的兼容性信息(123)被安排成描述每个声音分组与某种终端类型的处理和存储能力的兼容性。
31.一种依据权利要求29的设备，其特征在于它还包括用于将所选的乐谱信息部分(302，303)和所选的仪器信息部分(305，306)连接成一个公共的声音分组结构供下载的装置(313)。
32.一种依据权利要求29的设备，其特征在于它还包括用于对所选的乐谱信息部分(302，303)和所选的仪器信息部分(305，306)加密的装置。
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