JP2004171027A - 音源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】音楽を鳴らしつつ操作音や効果音等を鳴らすことが可能で、内蔵音源を有効に利用できる音源装置を提供する。
【解決手段】メモリを複数(MM1,MM2)設け、一つのシーケンサーSQで各メモリから発音情報を読み出す。そして、どのメモリからの発音情報を優先して発音させるべきかについて記述した優先度情報TBに基づいて、シーケンサーSQが発音すべき発音情報を選択して音源SS1〜SS16のそれぞれに割り当てる。メモリMM1,MM2は、着信メロディ等の音楽の発音情報を記憶するメモリと、操作音や効果音等の発音情報を記憶するメモリとに分けておき、後者のメモリの優先度を前者のメモリの優先度よりも高く設定しておく。そうすれば、音楽再生時は内蔵音源を充分に使用可能で、一方、操作音や効果音等を同時に鳴らすときにはそれらの発音情報を音源に優先的に割り当てることができる。
【選択図】 図1

Description

この発明は、携帯電話やPDA(Personal Digital Assistant)等の携帯情報端末において、電話や電子メールの着信メロディの発生および音楽の再生を行うための音源装置に関する。
近年の情報通信技術の進展は、携帯電話やPDA等の携帯情報端末の機能の拡大を促進している。その拡大された機能のひとつに音楽再生機能がある。すなわち、携帯電話等の携帯情報端末においてもより高音質な音楽が楽しめるようにと、音楽用シンセサイザ等の技術を応用した音源装置がその内部に組み込まれている。このような音源装置の作動によって、ユーザは電話や電子メールの着信時に音楽を楽しむことができ、またさらに、携帯情報端末をカラオケ装置やゲーム機器として利用することができる。
図4に、携帯情報端末に採用される従来の音源装置の構成例を示す。この音源装置SD2は、携帯情報端末の全体の制御を行うCPU(Central Processing Unit)100から、インタフェースIFを介して発音情報(音階:pitch、発音開始/終了時刻:note on,note off、発音音量:volume、発音強度:velocity、音色情報:program numberなどの発音に関する情報)を受ける。
発音情報は一旦、FIFO(First In First Out)メモリMMに格納され、シーケンサーSQが発音開始時刻などを参照しつつFIFOメモリMMから順次、発音情報を読み出す。
そして、読み出した発音情報の一連の時系列たるシーケンスデータを用いて、シーケンサーSQは、音源SS1〜SS8に発音情報を割り当てて、音楽を再生する。音源SS1〜SS8はそれぞれ、各種音色のサンプリング波形を記憶しており、シーケンサーSQの制御により音の波形をそれぞれ出力可能である。
このときシーケンサーSQは、同時発音可能数(すなわち音源数)による制限や使用音色等を勘案しつつ、ポリフォニック(同時多声)発音が可能となるよう、音源SS1〜SS8のそれぞれに適宜、シーケンスデータを割り当てる。なお、図4の場合、シーケンサーSQが制御可能な音源数は、音源SS1〜SS8の8個である。また、FIFOメモリMMには、複数のチャンネル(例えば1〜8Ch)ごとの発音情報が記憶されていてもよい。なお、チャンネル数と音源数とは対応しているわけではなく、和音の場合など1Chで多数の音源を占有する場合もありうる。
図4においては音源SS1〜SS8に加えて、音源SS9〜SS16も設けられている。これらの音源は、シーケンサーSQが音源SS1〜SS8を用いて音楽を再生している場合であっても、例えば携帯情報端末の操作音や効果音等を即時に鳴らす(割り込み鳴動させる)ために設けられた音源である。
仮に、操作音や効果音等の情報をFIFOメモリMMに与えて、シーケンサーSQで操作音や効果音等を鳴らそうとすると、FIFOメモリMMには例えば5秒分程度のシーケンスデータが既に入っているために、それらを再生し終わってからでないと操作音や効果音等を鳴らせないこととなる。操作音や効果音等は、携帯情報端末を操作したと同時に、あるいは、電子メール着信等のイベントが発生すると同時に、鳴ることが望ましい。
そのため、音源装置SD2においては、操作音や効果音等を、シーケンサーSQの行う制御によってではなく、携帯情報端末のCPU100からの音源SS9〜SS16への(インタフェースIFを介しての)直接制御によって鳴らす。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
特開平7−210159号公報
図4の音源装置SD2の場合、シーケンサーSQを内蔵しているにもかかわらず、割り込み鳴動を行うために、音源装置の外部のCPU100が直接、音源の制御を行う必要がある。そのため、CPU100の負担が大きい。音源を直接、制御する場合には、CPU100が発音のタイミングをとる必要や、各音源での発音の同期をとる必要があるからである。シーケンサーSQは、CPU100にそのような負担をかけないために導入されているのであり、図4の音源装置SD2はその点で改善の余地があった。
図5は、上記の観点から音源装置SD2を改良した構成の一例を示す図である。図5に示すように、この音源装置SD3は、着信メロディ等の音楽を鳴らすためのFIFOメモリMM1およびシーケンサーSQ1と、操作音や効果音等を鳴らすためのFIFOメモリMM2およびシーケンサーSQ2とを備えている。
このようにメモリおよびシーケンサーを2系列備えておれば、外部のCPU100が音源を直接制御する必要が無いので、CPU100の負担が軽くなる。CPU100は、着信メロディ等の音楽の発音情報についてはFIFOメモリMM1に入力されるように制御し、操作音や効果音等の発音情報についてはFIFOメモリMM2に入力されるように制御するだけでよい。
そして、FIFOメモリMM2には、音楽に比べて発音時間が短い操作音等の発音情報が入力されるので、発音の処理が迅速に行える。よって、シーケンサーSQ2は、FIFOメモリMM2に発音情報が入力されたときに、即座に発音処理を行うことができる。
しかし、図4の音源装置SD2および図5の音源装置SD3、いずれの場合も、音楽の発音情報に使用される音源と、操作音や効果音等の発音情報に使用される音源とが区分されている(音楽の発音情報には音源SS1〜SS8が、操作音や効果音等の発音情報には音源SS9〜SS16が、固定的に割り当てられている)。操作音や効果音等の発音情報は、一般的に音楽に比べて発音時間が短いので、一度鳴らした後には音源SS9〜SS16が使用されない状態が続く場合があり、図4や図5の場合のように内蔵音源数が多数あったとしても、その全てを有効に利用しているとはいえなかった。
そこで、この発明の課題は、音楽を鳴らしつつ操作音や効果音等を鳴らすことが可能で、内蔵音源を有効に利用できる音源装置を提供することにある。
請求項1に記載の発明は、発音情報をそれぞれ記録可能な複数のメモリと、音の波形をそれぞれ出力可能な複数の音源と、前記複数のメモリから前記発音情報を順次読み出し、前記複数の音源に割り当てて発音させるシーケンサーとを備え、前記発音情報の出自に基づいて、どの発音情報を優先して発音させるべきか、について記述した優先度情報が定められ、前記複数の音源の数よりも発音すべき発音情報の数の方が多い場合には、前記優先度情報に基づいて、前記シーケンサーは発音させる発音情報を選択して前記複数の音源のそれぞれに割り当て、前記発音情報の出自とは、前記発音情報が前記複数のメモリのうちどのメモリから出力されたか、のことである音源装置である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の音源装置であって、前記複数の音源のそれぞれには前記発音情報の出自の情報を記憶するポート情報記憶部をさらに備える音源装置である。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の音源装置であって、前記複数のメモリの少なくとも一つには、他の前記複数のメモリからの発音情報の読み出しを一時停止させること、あるいは、他の前記複数のメモリからの発音情報中の音量情報の値を一時的に下げることに関する前記シーケンサーの制御を行う制御情報が含まれている音源装置である。
請求項1に記載の発明によれば、優先度情報に基づいて、シーケンサーは発音させる発音情報を選択して複数の音源のそれぞれに割り当てる。よって例えば、複数のメモリを、着信メロディ等の音楽の発音情報を記憶するメモリと、操作音や効果音等の発音情報を記憶するメモリとに分けておき、後者のメモリの優先度を前者のメモリの優先度よりも高く設定しておく。そうすれば、音楽再生時は内蔵音源を充分に使用可能で、一方、操作音や効果音等を同時に鳴らすときには操作音や効果音等の発音情報を音源に優先的に割り当てることの可能な音源装置が得られる。これにより、音楽を鳴らしつつ操作音や効果音等を鳴らすことが可能で、内蔵音源を有効に利用できる音源装置が実現できる。また、発音情報の出自とは、発音情報が複数のメモリのうちどのメモリから出力されたか、のことである。よって、メモリの優先度を設定することにより、発音情報の音源への詳細な割り当てが可能となる。
請求項2に記載の発明によれば、複数の音源のそれぞれには発音情報の出自の情報を記憶するポート情報記憶部をさらに備える。よって、シーケンサーが、発音させる発音情報を選択して複数の音源のそれぞれに割り当てる際に、現在、占有されている音源のうちどの音源に優先度の高い発音情報を割り当てればよいのか、判断がしやすい。
請求項3に記載の発明によれば、複数のメモリの少なくとも一つには、他の複数のメモリからの発音情報の読み出しを一時停止させること、あるいは、他の前記複数のメモリからの発音情報中の音量情報の値を一時的に下げることに関するシーケンサーの制御を行う制御情報が含まれている。よって、シーケンサーに対して、他のメモリからの発音情報の読み出しを一時停止させる、あるいは、発音情報中の音量情報の値を一時的に下げる、制御を行わせることができる。
本発明の実施の形態は、メモリを複数設け、一つのシーケンサーで複数のメモリから発音情報を読み出す音源装置であって、どのメモリやチャンネルからの発音情報を優先して発音させるべきか、について記述した優先度情報に基づいて、シーケンサーが発音すべき発音情報を選択して複数の音源のそれぞれに割り当てる音源装置である。そして、複数のメモリを、着信メロディ等の音楽の発音情報を記憶するメモリと、操作音や効果音等の発音情報を記憶するメモリとに分けておき、後者のメモリの優先度を前者のメモリの優先度よりも高く設定しておく。そうすれば、音楽再生時は内蔵音源を充分に使用可能で、一方、操作音や効果音等を同時に鳴らすときには操作音や効果音等の発音情報を音源に優先的に割り当てることの可能な音源装置が得られる。これにより、音楽を鳴らしつつ操作音や効果音等を鳴らすことが可能で、内蔵音源を有効に利用できる音源装置が実現できる。
図1は、この発明の実施の形態に係る音源装置を示す図である。図1に示す通り、この音源装置SD1は、携帯情報端末の全体の制御を行うCPU100から発音情報を受けるインタフェースIFを備えている。そして、図5の音源装置SD3と同様に、着信メロディ等の音楽を鳴らすためのFIFOメモリMM1と、操作音や効果音等を鳴らすためのFIFOメモリMM2とを備えている。
また、この音源装置SD1においても、外部のCPU100が音源を直接制御する必要が無いので、CPU100の負担は軽い。CPU100は、着信メロディ等の音楽の発音情報についてはFIFOメモリMM1に入力されるように制御し、操作音や効果音等の発音情報についてはFIFOメモリMM2に入力されるように制御するだけでよい。
ただし、音源装置SD3の場合と異なり、シーケンサーは一つ設けられているだけである。シーケンサーSQは、発音開始時刻などを参照しつつFIFOメモリMM1,MM2に格納された発音情報を順次、読み出す。
そして、読み出した発音情報の一連の時系列たるシーケンスデータを用いて、シーケンサーSQは、音源SS1〜SS16に発音情報を割り当てて、音楽を再生する。音源SS1〜SS16はそれぞれ、各種音色のサンプリング波形を記憶しており、シーケンサーSQの制御により音の波形をそれぞれ出力可能である。
なお、図4および図5の場合と異なり、シーケンサーSQは複数のFIFOメモリから発音信号を受けることになるが、これはシーケンサーSQの入力ポートを増やすことで容易に対応可能である。また、シーケンサーSQは音源SS1〜SS16の全てを制御することになるが、これもシーケンサーSQの出力ポートを増やすことで容易に対応可能である。
音楽再生の際、音源の数よりも発音すべき数の方が少ない、または等しい場合には、シーケンサーSQは、ポリフォニック発音が可能となるよう、音源SS1〜SS16のそれぞれに適宜、シーケンスデータを割り当てる。なお、図1の場合、シーケンサーSQが制御可能な音源数は、音源SS1〜SS16の16個である。また、FIFOメモリMM1,MM2には、複数のチャンネル(例えば1〜16Ch)ごとの発音情報が記憶されていてもよい。なお、チャンネル数と音源数とは対応しているわけではなく、和音の場合など1Chで多数の音源を占有する場合もありうる。
一方、音源の数よりも発音すべき数の方が多い場合には、シーケンサーSQは、どの発音情報を優先して発音させるべきか選択する必要がある。この場合の処理を行うために、シーケンサーSQには、発音情報の出自に基づいてどの発音情報を優先して発音させるべきかについて記述したFIFO優先度情報TBが与えられる。また、各音源SS1〜SS16にはそれぞれ、発音情報の出自の情報を記憶する、すなわち、FIFOメモリMM1,MM2のうちどのメモリからの発音情報が現在、割り当てられているのかを記憶するポート情報記憶部PM1〜PM16が設けられている。
FIFO優先度情報TBとポート情報記憶部PM1〜PM16とを有する構成の音源装置の動作を説明する。
まず、図1では、発音情報の出自が複数のメモリのうちどのメモリからであるのか、の場合が示されている。そして、FIFO優先度情報TBとして、FIFOメモリごとの優先度が設定されている。
すなわち、FIFO優先度情報TBでは例えば、FIFOメモリMM1からの発音情報ならば(どのチャンネルであっても)優先度は10、FIFOメモリMM2の発音情報ならば(どのチャンネルであっても)優先度は15などのように設定されている。
シーケンサーSQは、読み込んだ発音情報のうち、その優先度の大小を比較して、発音すべき発音情報を選択する。そして、音源SS1〜SS16のそれぞれに発音すべき発音情報を割り当てる。
例えばFIFOメモリMM1の発音情報と、FIFOメモリMM2の発音情報とを比較した場合、後者の優先度の方が高いので、音源への割り当てが競合した場合には後者の発音情報が優先される。
すなわち例えば、もし仮に各音源SS1〜SS16の全てが、音楽の発音情報を記憶したFIFOメモリMM1からの発音情報(16和音分)によって現在、占有されていたとしても、操作音や効果音としての発音情報がFIFOメモリMM2から入力された場合、シーケンサーSQは各音源SS1〜SS16のいずれか任意の音源にFIFOメモリMM2の発音情報を割り当てることになる。
よって、FIFOメモリMM1,MM2のような複数のメモリを、着信メロディ等の音楽の発音情報を記憶するメモリと、操作音や効果音等の発音情報を記憶するメモリとに分けておき、後者のメモリの優先度を前者のメモリの優先度よりも高く設定しておく。そうすれば、音楽再生時は内蔵音源を充分に使用可能で、一方、操作音や効果音等を同時に鳴らすときには操作音や効果音等の発音情報を音源に優先的に割り当てることの可能な音源装置が得られる。これにより、音楽を鳴らしつつ操作音や効果音等を鳴らすことが可能で、内蔵音源を有効に利用できる音源装置が実現できる。
次に、図1のポート情報記憶部PM1〜PM16について説明する。優先度の上位の発音情報のうち未割り当ての発音情報を、現在割り当て済みの音源に新たに割り当てるには、現在その音源がどのFIFOメモリのデータに占有されているかをシーケンサーSQが知る必要がある。
ポート情報記憶部PM1〜PM16は、このために設けられているのであって、各音源を占有している発音情報の出自についての情報を記憶している。
このように、ポート情報記憶部PM1〜PM16を備えておれば、シーケンサーSQが、発音させる発音情報を選択して複数の音源のそれぞれに割り当てる際に、現在、占有されている音源のうちどの音源に優先度の高い発音情報を割り当てればよいのか、判断がしやすい。
また、発音情報の出自の情報として、どのメモリのどのチャンネルから出力されたか、を採用するようにしてもよい。
その場合、図2に示す通り、FIFO優先度情報TBは、例えばFIFOメモリMM1,MM2のうちどのメモリのどのチャンネルからの発音情報を優先して発音させるべきか、について記述したテーブル情報となる。図2においては、その優先度を数の大小で表している。
例えばFIFOメモリMM1の発音情報のうちCh1の発音情報と、FIFOメモリMM2の発音情報のうちCh1の発音情報とを比較した場合、前者は優先度128と設定され、後者は192と設定されている。すなわち、後者の優先度の方が高いので、音源への割り当てが競合した場合には後者の発音情報が優先される。
シーケンサーSQでは、FIFOメモリMM1,MM2のそれぞれのチャンネルの発音情報が入り乱れて入力されることもある。例えば、FIFOメモリMM1からCh1〜13の発音情報が入力され、FIFOメモリMM2からCh12〜15の発音情報が入力される場合が考えられる。このとき、合計17個の発音情報が入力されているので、どれか一つの発音情報が選択されないことになる。
このような場合、FIFOメモリMM2の発音情報であるからといって、必ずしも発音すべきであるとは限らない。その場合には、各発音情報の優先度を比較することで、どの発音情報を消してどの発音情報を出力すべきか判断する。このことを説明するのが、図3のフローチャートである。
すなわち、シーケンサーSQは、外部からの制御クロック周期等に基づいて定期的に各FIFOメモリMM1,MM2内の発音情報を取り込む(ステップS01)。このとき、発音すべき数が音源数を超えているかどうか判断を行う(ステップS02)。もし超えていなければ、音源には空きがある、または空きが生じるので、現在割り当て済みの音源以外の空いた音源に、追加の発音情報を割り当てる(ステップS03)。そして、各音源に発音させる(ステップS04)。そして、再びステップS01に戻る。
一方、発音すべき数が音源数を超えていれば、音源への発音情報の割り当てが競合するので、シーケンサーSQは、FIFO優先度情報TBを参照して割り当てるべき発音情報の選択を行う。この選択は例えば、各発音情報の優先度をFIFO優先度情報TBから読み出して、優先度の上位から音源の数の分だけの発音情報を選択し(ステップS05)、その中で未割り当ての発音情報を、現在割り当て済みの音源に新たに割り当てることにより行えばよい(ステップS03)。そして、各音源に発音させればよい(ステップS04)。
このように、FIFO優先度情報TBに、複数のチャンネルのうちどのチャンネルからの発音情報を優先して発音させるべきかについても記述しておけば、FIFOメモリの優先度だけでなく、チャンネルの優先度も設定することによって、発音情報の音源へのより詳細な割り当てが可能となる。
なお、FIFO優先度情報TBについては、図2のようなテーブル形式でなくてもよい。例えばFIFOメモリMM1の各チャンネルについてだけ優先度を設定しておき、FIFOメモリMM2の各チャンネルについては、それぞれ1.5倍した値を採用する、などのように計算を行って求めるようにしてもよい。
なお、図2の場合、FIFOメモリMM1,MM2のそれぞれにおいて、チャンネル数が増すごとにその優先度が低くなるよう設定されている(ただし、チャンネル10は例外)。これは、スタンダードMIDI(Musical Instrument Digital Interface)ファイル等で採用されることの多い考え方に倣ったものである。すなわち、低い数字のチャンネルにはメロディやリズムセクション等の、欠落があっては音楽として成り立ちにくい要素を割り当て、高い数字のチャンネルには装飾的な弦楽器音等のパートを割り当てているのである(なお、チャンネル10はドラムセクションが割り当てられることが多いため、高いチャンネル数であるにもかかわらず優先度が高く設定されている)。
図2のような優先度情報を採用する場合には、ポート情報記憶部PM1〜PM16は、FIFOメモリMM1,MM2のうちどのメモリのどのチャンネルからの発音情報を割り当てられているのかを記憶する。そうすれば、上記と同様、シーケンサーSQが、発音させる発音情報を選択して複数の音源のそれぞれに割り当てる際に、現在、占有されている音源のうちどの音源に優先度の高い発音情報を割り当てればよいのか、判断がしやすい。
なお、FIFOメモリMM1およびMM2には、発音情報以外にも、他のメモリからの発音情報に関するシーケンサーSQの制御を行う制御情報が含まれていてもよい。
例えば、操作音や効果音としての発音情報がFIFOメモリMM2からシーケンサーSQに入力された場合、FIFOメモリMM1から入力されている音楽の発音を一時的にミュートしたい場合などが考えられる。このようなときは、発音情報に加えてFIFOメモリMM2から、FIFOメモリMM1からの発音情報に関するシーケンサーSQの制御を行う制御情報が出力されれば、シーケンサーSQに対して、FIFOメモリMM1からの音楽の発音情報の読み出しを一時停止させる、あるいは、発音情報中の音量情報の値を一時的に下げる、などの制御を行わせることができる。
この発明の実施の形態に係る音源装置を示す図である。 この発明の実施の形態に係る音源装置の優先度情報を示す図である。 この発明の実施の形態に係る音源装置の動作を示すフローチャートである。 従来の音源装置を示す図である。 従来の音源装置を示す図である。
符号の説明
100 CPU
IF インタフェース
MM,MM1,MM2 FIFOメモリ
SQ,SQ1,SQ2 シーケンサー
SS1〜SS16 音源
TB FIFO優先度情報
PM1〜PM16 ポート情報記憶部

Claims (3)

  1. 発音情報をそれぞれ記録可能な複数のメモリと、
    音の波形をそれぞれ出力可能な複数の音源と、
    前記複数のメモリから前記発音情報を順次読み出し、前記複数の音源に割り当てて発音させるシーケンサーと
    を備え、
    前記発音情報の出自に基づいて、どの発音情報を優先して発音させるべきか、について記述した優先度情報が定められ、
    前記複数の音源の数よりも発音すべき発音情報の数の方が多い場合には、前記優先度情報に基づいて、前記シーケンサーは発音させる発音情報を選択して前記複数の音源のそれぞれに割り当て、
    前記発音情報の出自とは、前記発音情報が前記複数のメモリのうちどのメモリから出力されたか、のことである
    音源装置。
  2. 請求項1に記載の音源装置であって、
    前記複数の音源のそれぞれには前記発音情報の出自の情報を記憶するポート情報記憶部
    をさらに備える音源装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の音源装置であって、
    前記複数のメモリの少なくとも一つには、他の前記複数のメモリからの発音情報の読み出しを一時停止させること、あるいは、他の前記複数のメモリからの発音情報中の音量情報の値を一時的に下げることに関する前記シーケンサーの制御を行う制御情報が含まれている
    音源装置。
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