УСТРОЙСТВО ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЗВУКА ИГРЫ И СПОСОБ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ГЕНЕРИРОВАНИЕ ЗВУКА УСТРОЙСТВА ОТОБРАЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2000 года по МПК H04N5/445 H04N5/60 G10H7/00 

Настоящее изобретение относится к способу генерирования звука и осуществления функции игры в устройстве отображения изображения, например телевизоре, и, конкретнее, к устройству и способу генерирования звука игры для телевизора, который способен производить различные типы необходимого элементарного звука с использованием таймера и микрокомпьютера без применения отдельного устройства интегрирования звука источника, и генерировать мелодию и звук игры, с одновременным отображением на экране клавиатуры.

Уровень Техники
В общем случае, телевизор имеет характеристическую функцию приема и обработки сигнала вещания от вещательной станции и отображения результирующей видеопрограммы на экране или приема и обработки сигнала изображения, который вводится через внешнюю линию передачи или через видеомагнитофон, путем его воспроизведения и обработки и отображения результирующей видеопрограммы и обработки аудиосигнала, который вводится совместно с видеопрограммой, и вывода обработанного аудиосигнала на громкоговоритель.

Однако, чтобы предоставлять различные услуги, помимо вышеупомянутых характеристических функций, требуется техника, которая сама генерирует звуки в телевизоре. Таким образом, предлагались различные устройства для генерирования звуков, но эти устройства вынуждены были использовать дорогостоящее устройство интегрирования звука источника.

Поскольку в обычном телевизоре предусматривается только характеристическая функция, которая принимает, обрабатывает и отображает сигнал вещания, передаваемый посредством электромагнитных волн, и отображает результирующую программу на экране, или обрабатывает и отображает сигнал изображения, который вводится через внешнюю линию передачи или через видеомагнитофон, нет возможности предоставлять пользователю различные дополнительные услуги. Согласно замеченному выше, поскольку в обычном телевизоре не предусмотрено никаких специальных функций, которые генерируют звуки без дополнительных затрат, предоставлять пользователю различные звуковые услуги не представляется возможным. Кроме того, не существует никакой специальной функции обслуживания, например функции игры, которая удовлетворяла бы различным требованиям пользователя, и, когда добавляется функция игры, необходимо предоставлять дорогостоящее устройство интегрирования звука источника, что приводит к снижению стоимостной конкурентоспособности.

Сущность изобретения
Соответственно, настоящее изобретение направлено на разработку устройства генерирования звука игры, и способа, который устраняет проблемы и недостатки, свойственные известным устройствам.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства генерирования звука игры, и способа генерирования различных звуков игры или мотивов с использованием микрокомпьютера и таймера, с одновременным отображением на экране клавиатуры музыкального инструмента, не требуя при этом отдельного устройства интегрирования звука источника.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые чертежи для обеспечения дальнейшего понимания изобретения включены в описание и образуют его часть, иллюстрируют варианты реализации изобретения и совместно с описанием предназначены для объяснения принципов изобретения.

В чертежах:
фиг. 1 является схематической блок-схемой устройства генерирования интегрального звука согласно настоящему изобретению;
фиг. 2 является принципиальной схемой блока формирования формы волны в устройстве, изображенном на фиг. 1;
фиг. 3 является таблицей, иллюстрирующей характеристические частоты нот музыкальной гаммы;
фиг. 4 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции способа генерирования элементарного звука согласно настоящему изобретению;
фиг. 5 является схематической блок-схемой устройства генерирования непрерывного звука согласно настоящему изобретению;
фиг. 6А-6В являются блок-схемами алгоритма, иллюстрирующими соответствующие процедуры и операции способа генерирования непрерывного звука согласно настоящему изобретению;
фиг. 7 является схематической блок-схемой устройства генерирования мелодии согласно настоящему изобретению;
фиг. 8 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции способа генерирования мелодии согласно настоящему изобретению;
фиг. 9 является схематической блок-схемой игрового устройства пользователя согласно настоящему изобретению;
фиг. 10 является схематической блок-схемой устройства автоматической игры согласно настоящему изобретению;
фиг. 11 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции способа игры пользователя согласно настоящему изобретению;
фиг. 12 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции способа автоматической игры согласно настоящему изобретению;
фиг. 13 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции генерирования аккорда при осуществлении автоматического исполнения согласно настоящему изобретению;
фиг. 14А является вариантом отображения на экране клавиатуры согласно настоящему изобретению; и
фиг. 14Б является диаграммой экрана меню для выбора музыки при автоматическом исполнении.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Теперь рассмотрим подробно преимущественные варианты реализации настоящего изобретения, иллюстрациями которых служат прилагаемые чертежи.

Фиг. 1 иллюстрирует преимущественный вариант реализации устройства генерирования звука игры согласно настоящему изобретению. Согласно фиг. 1 устройство генерирования звука игры, включает в себя пульт 100 дистанционного управления, управляющий каналом и громкостью, и выводящий сигнал клавиши для генерирования конкретного звука или мелодии; элемент 200 генерирования звука, устанавливающий первый таймер путем считывания информации элементарного звука, хранящейся в элементе хранения данных элементарного звука, при вводе сигнала клавиши от пульта 100 дистанционного управления, и генерирующий соответствующий звук в соответствии с сигналом прерывания, принимаемым от таймера; блок 300 формирования формы волны, формирующий звуковой сигнал типа прямоугольной волны, выводимый из блока 200 генерирования звука, в виде звукового сигнала типа синусоидальной волны; смеситель 400, смешивающий звуковой сигнал, выводимый из блока 300 формирования формы волны, с телевизионным звуковым сигналом АУ_тв, выводимым из блока обработки телевизионного звукового сигнала; и усилитель 500, усиливающий звуковой сигнал, выводимый из смесителя 400, до заданного уровня и выводящий усиленный сигнал на громкоговоритель ГГ.

Конкретнее, блок 200 генерирования звука снабжен блоком 201 входного интерфейса, принимающим и обрабатывающим сигнал клавиши, передаваемый от пульта 100 дистанционного управления, и блоком 206 выходного интерфейса, выводящего генерированный звуковой сигнал на внешние устройства; блоком 202 управления, устанавливающим первый таймер путем считывания данных элементарного звука, хранящихся в описанном ниже блоке 203 хранения данных элементарного звука, при вводе через блок 201 входного интерфейса сигнала требования генерирования конкретного элементарного звука или мелодии, и генерирующим звуковой сигнал типа прямоугольной волны в течение периода, соответствующего сигналу прерывания, выводимому из таймера; блоком 203 хранения данных элементарного звука, хранящим данные генерирования импульса звука с целью генерирования конкретных элементарных звуков, например гаммы тонов; делителем частоты 204 для деления частоты генерированного опорного сигнала, выводимого из генератора 600 до заданной частоты; и таймером 205, выводящим сигнал прерывания на блок 202 управления всякий раз, когда выходной сигнал делителя частоты 204, который отсчитывается, достигает момента времени, установленного блоком 202 управления в качестве соответствующего значения данных элементарного звука.

Теперь, со ссылкой на фиг. 2-4, опишем подробно действие устройства согласно настоящему изобретению.

Для вывода элементарного звука, например гаммы или зуммера, в телевизоре пользователь переключается с текущего режима в режим генерирования звука, используя заданную клавишу, предусмотренную на пульте 100 дистанционного управления, и нажимает соответствующую номерную клавишу пульта 100 дистанционного управления.

В качестве примера, объясним процесс генерирования и вывода простого тона, когда пользователь, желая генерировать простой тон "до", действует пультом 100 дистанционного управления так, что из него выводится сигнал клавиши.

Сначала, когда сигнал клавиши от пульта 100 дистанционного управления вводится через входной интерфейс 201 в блок 202 управления, блок 202 управления считывает данные генерирования "до" из блока 203 хранения данных элементарного звука с целью генерировать звук "до", то есть генерировать характеристическую частоту звука "до", устанавливает данные в качестве значения ТМ генерирования импульса для генерирования соответствующего элементарного звука, разблокирует таймер 205 и устанавливает таймер 205 на значение ТМ генерирования импульса (операции ЭА1- ЭАЗ).

Характеристическая частота генерированного сигнала, выводимого из генератора 600, делится в заданном отношении посредством делителя частоты 204, и результирующий сигнал подается в таймер 205. Здесь отмечено, что таймер 205 отсчитывает выходной сигнал делителя частоты 204 и, таким образом, выводит сигнал прерывания на блок 202 управления всякий раз, когда выходной сигнал делителя частоты 204 достигает заданного значения, установленного блоком 202 управления.

Соответственно, всякий раз, при выводе из таймера 205 сигнала прерывания, блок 202 управления проверяет текущее выходное состояние сигнала импульса звука. Если текущий уровень сигнала импульса звука низкий, блок 202 управления инвертирует сигнал импульса звука к высокому уровню, если же высокий, то блок 202 управления инвертирует сигнал к низкому уровню (операции ЭА4-ЭА8).

Затем, блок 202 управления проверяет, истекло ли ранее установленное время Т вывода сигнала импульса звука. Если время Т вывода сигнала импульса звука истекло, блок 202 управления блокирует таймер 205 и заканчивает процедуру генерирования сигнала импульса звука (операции ЭА9, ЗАТО), если же не истекло, процесс возвращается к четвертой операции (ЭА4), и вышеуказанные операции (ЭА4-ЭА8) осуществляются повторно.

Соответственно, из выходного порта блока 202 управления выводится импульс прямоугольной формы звука "до" на 261.63 Гц и преобразуется посредством блока 300 формирования формы волны в импульс, сформированный в виде синусоидальной волны. Фиг. 2 иллюстрирует пример реализации блока 300 формирования формы волны в виде фильтра низких частот (ФНЧ).

Сформированный сигнал звука "до" подается на усилитель 500 через смеситель 400 для усиления сигнала до надлежащего уровня и выводится во внешнюю среду через громкоговоритель ГГ, и, соответственно, звук "до" также вырабатывается от громкоговорителя ГГ.

Теперь рассмотрим подробнее, как вырабатывается значение данных генерирования сигнала импульса звука, хранящееся в блоке 203 хранения данных элементарного звука, а также, как вырабатывается элементарный звук в соответствии со значением данных.

Например, при генерировании элементарного звука, которым является звук "до", импульс прямоугольной формы на 261.63 Гц генерируется из блока 202 управления. Рассмотрим случай, когда частота колебаний генератора 600 составляет 8 МГц, и делитель частоты 204 является делителем частоты 1/16.

В таком случае сигнал частотой 500 кГц (8 МГцх1/16=500 кГц) выводится из делителя частоты 204, и в это время таймер 205 должен выдавать сигнал прерывания дважды за период импульса прямоугольной формы, то есть и на положительном (восходящем), и на отрицательном (нисходящем) фронте импульса прямоугольной формы, который должен генерироваться блоком 202 управления. Соответственно, значение ТМ генерирования импульса звука "до", хранящееся в блоке 203 хранения данных элементарного звука, является следующим:

Иными словами, при генерировании звука "до" значение генерирования импульса звука "до", "955", хранится в блоке 203 хранения данных элементарного звука, и блок 202 управления считывает и устанавливает значение в таймере 205. Затем таймер 205 отсчитывает выходные импульсы делителя частоты 204 и выводит сигнал прерывания на блок 202 управления всякий раз, когда в него вводится 955 периодов сигнала импульса, и блок 202 управления инвертирует и выводит текущее выходное состояние импульса, тем самым выводя импульс прямоугольной формы звука "до".

На фиг. 1 отмечено, что смеситель 400 используется в целях одновременного вывода телевизионного звукового сигнала АУ_тв, который обрабатывается в блоке обработки аудиосигнала (не показан) телевизора, и звукового сигнала, который вырабатывается согласно вышеописанному процессу. Здесь, при необходимости, телевизионный звуковой сигнал АУ_тв можно избирательно отсекать. Для справки, данные, хранящиеся в блоке 203 хранения данных элементарного звука, могут быть "до", "ре", "ми", "фа", "соль", "ля" и "си" или данными двенадцатитоновой системы восточной музыки.

Фиг. 5 является схематической блок-схемой, иллюстрирующей иную реализацию устройства генерирования звука согласно настоящему изобретению. В этой реализации блока генерирования звука предусматривается блок 202 управления для установления первого таймера 205А с помощью данных генерирования сигнала импульса звука, хранящихся в блоке 203А хранения данных непрерывного звука, когда требуется генерировать непрерывный звук, затем, генерирования сигнала импульса звука с использованием сигнала прерывания, выводимого из первого таймера 205А, и определения длительности сигнала импульса звука с использованием сигнала прерывания, выводимого из второго таймера 205Б, в соответствии со значением длительности звука, хранящимся в блоке 203Б хранения данных длительности звука; блок 203А хранения данных непрерывного звука для хранения совокупности данных генерирования импульса, которые предоставляются непрерывно; блок 203Б хранения данных длительности звука для хранения данных и для определения длительности каждого звука; первый таймер 205А, устанавливаемый блоком 202 управления с помощью данных генерирования импульса соответствующего звука и, затем, отсчитывающий выходной сигнал делителя частоты 204, чтобы, тем самым, выводить сигнал прерывания на блок 202 управления всякий раз, когда сигнал импульсов звука достигает соответствующего момента времени; и второй таймер 205Б, устанавливаемый с помощью значения длительности звука, которое хранится в блоке 203Б хранения данных длительности звука, и, затем, отсчитывающий выходной сигнал делителя частоты 204, чтобы, тем самым, генерировать и выводить сигнал прерывания на блок 202 управления в качестве заданного числа. Действие этой реализации будет объяснено со ссылкой на фиг. 6А-6В.

Данные генерирования сигнала импульса непрерывного звука, подлежащие непрерывному генерированию, хранятся в блоке 203А хранения данных непрерывного звука, и данные для определения длительности каждого элементарного звука, который хранится в блоке 203А хранения данных непрерывного звука, хранятся в блоке 203Б хранения данных длительности звука. Как показано на фиг. 6А, если пользователь не требует генерировать непрерывный звук, блок 202 управления осуществляет другие функции управления, и если такое требование поступает, блок 202 управления считывает соответствующие данные из блока 203А хранения данных непрерывного звука, чтобы, тем самым, задать данные в качестве значения ТМ генерирования импульса во внутреннем ОЗУ (оперативном запоминающем устройстве), считывает значение длительности звука соответствующего элементарного звука, хранящееся в блоке 203Б хранения данных длительности звука, сохраняет значение во внутреннем ОЗУ задания длительности звука и устанавливает значение ТМ генерирования его импульса в первом таймере 205А (операции ЭБ1- ЭБ4). Здесь следует отметить, что первый таймер 205А имеет ту же функцию, что и таймер 205 на фиг. 1.

Затем, как показано на фиг. 6В, блок 202 управления проверяет текущее выходное состояние сигнала звукового импульса всякий раз, когда сигнал прерывания выводится" из первого таймера 205А, и инвертирует текущее выходное состояние сигнала звукового импульса с "низкого" на "высокое" или с "высокого" на "низкое", таким образом, выводя сигнал импульса прямоугольной формы генерирования звука соответствующего элементарного звука из выходного порта, как в описании фиг. 1 (операции ЭВ1-ЭВ5). Однако, чтобы определить длительность звука сигнала прямоугольной формы элементарного звука, блок 202 управления уменьшает значение ОЗУ задания длительности звука на 1 и блокирует первый таймер 205А, когда его значение становится нулевым (операции ЭГ1-ЭГ4).

Таким образом, длительность звука единичного элементарного звука выводится в качестве заданной длительности, и такая операция осуществляется неоднократно, пока не будет выведен последний элементарный звук непрерывного звука, таким образом, в итоге, выводя непрерывный звук желаемой длительности.

Фиг. 7 является схематической блок-схемой, иллюстрирующей другую реализацию устройства генерирования звука согласно настоящему изобретению. Устройство генерирования звука согласно этой реализации включает в себя блок 202 управления для считывания данных из описанных ниже блока 203В хранения данных мелодии и данных из блока 203В хранения данных длительности звука и вывода относящегося к мелодии сигнала импульса непрерывного звука путем управления первым таймером 205А и вторым таймером 205Б в соответствии со значением данных; блок 203 хранения данных элементарного звука для хранения данных генерирования импульса совокупности элементарных звуков; блок 203Б хранения данных длительности звука для хранения данных для определения длительности каждого вырабатываемого звука, блок 203В хранения данных мелодии для последовательного хранения адресов блока 203 хранения данных элементарного звука и блока 203Б хранения данных длительности звука с целью считывания данных элементарного звука и данных длительности звука соответствующей мелодии; первый таймер 205А, устанавливаемый с помощью данных генерирования импульса звука соответствующей мелодии, и затем отсчитывающий выходной сигнал делителя частоты 204, чтобы, тем самым, выводить сигнал прерывания на блок 202 управления всякий раз по достижении соответствующего момента времени; и второй таймер 205Б, устанавливаемый с помощью значения длительности звука, которое хранится в блоке 203Б хранения данных длительности звука, и затем отсчитывающий выходной сигнал делителя частоты 204, чтобы, тем самым, генерировать и выводить сигнал прерывания на блок 202 управления в качестве заданного числа.

В таким образом описанном устройстве, когда пользователю требуется генерировать мелодию, блок 202 управления для генерирования мелодии определяет размещение во внутреннем ОЗУ размещения непрерывного звука, считывает одну порцию данных мелодии из блока 203В хранения данных мелодии и сохраняет таким образом считанные данные в ОЗУ определения частоты непрерывного звука (операции ЭД1- ЭДЗ).

Затем блок 202 управления считывает данные длительности звука из блока 203Б хранения данных длительности звука, сохраняет данные в ОЗУ определения длительности звука в соответствии с командой ОЗУ размещения непрерывного звука и разблокирует первый таймер 205А после задания ОЗУ определения непрерывного/элементарного звука как режим непрерывного звука (операции ЭД4-ЭД6). Кроме того, первый таймер 205А осуществляет ту же операцию, что и таймер 205, изображенный на фиг. 1.

Далее, как показано на фиг. 7, импульс прямоугольной формы соответствующей мелодии генерируется в соответствии с сигналом прерывания, выводимым из первого таймера 205А и одновременно блок 202 управления уменьшает значение в ОЗУ установления длительности звука на 1 всякий раз, когда принимает сигнал прерывания от второго таймера 205Б, тем самым задавая время, пока значение не станет нулевым как длительность звука (операции ЭД7, ЭД8). Таким образом, когда значение в ОЗУ установления длительности звука достигает нуля, блок 202 управления увеличивает адрес в ОЗУ размещения непрерывного звука на единицу и считывает следующую порцию данных мелодии из блока 203В хранения данных мелодии в соответствии с командой в ОЗУ размещения непрерывного звука, чтобы, тем самым, проверить, являются ли данные кодом конца. Если данные являются кодом конца, первый таймер 205А блокируется, и операция генерирования мелодии завершается (операции ЭД9-ЭД12). Если данные не являются кодом конца, то после сохранения данных мелодии в ОЗУ задания частоты непрерывного звука, блок 202 управления считывает данные длительности звука из блока 203Б хранения данных длительности звука, сохраняет данные в ОЗУ задания длительности звука в соответствии с командой в ОЗУ размещения непрерывного звука, устанавливает значение данных во втором таймере 205Б и возвращается к операции 7 (ЭД7), чтобы, тем самым, повторно осуществить вышеупомянутые операции (ЭД13-ЭД15).

При повторении вышеупомянутых операций, если обнаруживается кол конца, хранящийся в конце данных мелодии, первый таймер 205А, соответственно, блокируется, и операция генерирования мелодии завершается.

Фиг. 9 является схематической блок-схемой варианта реализации игрового устройства пользователя для телевизора согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.9, игровое устройство пользователя снабжено пультом 100 дистанционного управления, задающим канал и громкость и выводящим сигнал клавиши для ввода проигрываемой гаммы мотива; блоком 202 управления, управляющим блоком 207 отображения на экране (ОЭ) в соответствии с данными клавиатуры и данными гаммы, которые хранятся в ОЗУ 203Г отображения на экране, задающим условия для генерирования звука путем считывания данных, хранящихся в устройстве 203Е хранения гаммы и в устройстве 203Ж хранения длительности звука игры, и, затем, генерирующим сигнал импульса звука игры типа прямоугольной волны с использованием сигналов прерывания, выводимых из таймера 205В игры и таймера 205Г ритма, с целью отображения нажатого состояния клавиатуры в режиме игры и генерирования звука игры соответствующего тона в соответствии с вводом пользователем сигнала клавиши; смесителем 400А, смешивающим сигнал отображения на экране для отображения клавиатуры, который выводится из блока 207 отображения на экране, и сигналом телевизионного изображения Втв; блоком 700 обработки сигнала изображения, обрабатывающим сигнал изображения, который выводится из смесителя 400А, чтобы он был пригоден для отображения на экране, и выводящим обработанный сигнал на цветной кинескоп (ЦКС); блоком 300 формирования формы волны, осуществляющим фильтрацию низких частот звукового сигнала игры типа прямоугольной волны, выводимого из блока 202 управления, чтобы, тем самым, сформировать звуковой сигнал игры в виде сигнала типа синусоидальной волны; смесителем 400Б, смешивающим звуковой сигнал игры, выводимый из блока 300 формирования формы волны, и телевизионный звуковой сигнал АУ_ТВ, который был обработан в блоке обработки аудиосигнала телевизора; усилителем 500, усиливающим звуковой сигнал, выводимый из смесителя 400Б, до определенного уровня и выводящим усиленный сигнал на громкоговоритель ГГ; и генератором 800, выдающим импульсный сигнал заданной частоты, которая требуется в блоке 200 генерирования звука.

Кроме того, способ игры для телевизора согласно настоящему изобретению, реализуемый игровым устройством пользователя, включает в себя операцию отображения представления клавиатуры музыкального инструмента на экране с использованием данных, хранящихся в экранном ОЗУ, в соответствии с пользовательским вводом клавиши игры и отображения клавиши, соответствующей выбранной ноте, иным образом, чем другие отображаемые клавиши; генерирования сигнала импульса звука с частотой, которая соответствует значению данных, хранящихся в устройстве хранения длительности звука игры; и задания длительности звука игры, чтобы соответствовать значению данных, хранящемуся в устройстве хранения длительности звука игры. Теперь, со ссылками на фиг. 9, 11 и 14А, объясним процесс генерирования звука игры в ответ на пользовательскую игру.

Сначала, когда пользователь устанавливает режим игры с использованием пульта 100 дистанционного управления, блок 202 управления считывает данные отображения на экране клавиатуры, хранящиеся в ОЗУ 203Г отображения на экране и, таким образом, управляет блоком 207 отображения на экране. Таким образом, сигнал отображения на экране клавиатуры выводится из блока 207 отображения на экране, сигнал отображения на экране клавиатуры через смеситель 400А и блок 700 обработки сигнала изображения подается на ЦКС. Соответственно, представление музыкальной клавиатуры отображается на экране ЦКС, как показано на фиг. 14А, и в это время пользователь вводит гамму мотива, который пользователь хочет играть с использованием клавиш, например номерных клавиш, которые предусмотрены на пульте 100 дистанционного управления.

В этом случае, с целью генерирования введенной гаммы, блок 202 управления считывает соответствующие данные из устройства 203Е хранения гаммы и из устройства 203Ж хранения длительности звука игры и, тем самым, задает условие для генерирования звука. Затем, всякий раз, когда сигнал прерывания выводится из таймера 205В игры, блок 202 управления проверяет текущее условие выходного состояния сигнала импульса звука и затем инвертирует его текущее условие в противоположное состояние, например из "низкого" в "высокое" или из "высокого" в "низкое", тем самым генерируя звуковой сигнал, соответствующий выбранной гамме по "типу прямоугольной волны.

В то же самое время, поскольку длительность гаммы задается сигналом прерывания, который выводится из таймера 205Г ритма, звуковой сигнал соответствующей гаммы для соответствующей длительности выводится из выходного порта блока 202 управления. Например, при генерировании звука "до", блок 202 управления генерирует импульс прямоугольной формы, имеющей частоту 261.63 Гц. В данном случае, когда частота колебаний генератора 800 составляет 8 МГц, и делитель частоты 204 является делителем частоты 1/16, сигнал частотой 500 кГц (8МГц х 1/16= 500кГц) выводится из делителя частоты 204, и в это время таймер 205В игры должен выдавать сигнал прерывания дважды за период сигнала импульса прямоугольной формы, то есть и на восходящем, и на нисходящем фронте сигнала импульса прямоугольной формы, который должен генерироваться блоком 202 управления. Соответственно, значение ТМ данных генерирования импульса звука "до", которое хранится в устройстве 203Е хранения гаммы, является следующим:

Иными словами, при генерировании звука "до" значение ТМ генерирования импульса звука "до", "955", хранится в устройстве 203Е хранения гаммы, и блок 202 управления считывает и устанавливает значение в таймере 205В. Затем, таймер 205В отсчитывает выходные импульсы делителя частоты 204 и выводит сигнал прерывания на блок 202 управления всякий раз, когда вводятся 955 периодов сигнала импульса, и блок 202 управления инвертирует и выводит текущее выходное состояние импульса, тем самым, выводя сигнал импульса прямоугольной формы звука "до". Посредством вышеописанного процесса, всякий раз, когда пользователь вводит желаемую гамму, звук, соответствующий гамме, выводится через громкоговоритель ГГ, и такая операция осуществляется последовательно, тем самым, генерируя звук игры соответствующего мотива.

В это время гамма, например, отображается на экране ЦКС, как показано на фиг. 14А, и блок 202 управления отображает клавишу, соответствующую выводимому в данный момент звуку, исходя из данных в ОЗУ 203Г отображения на экране в цвете, отличном от остальных клавиш, или отображает клавишу в нажатом состоянии. Далее, в нижней части представления на экране клавиатуры, отображается уже проигранная гамма, таким образом, обеспечивая обучающий эффект. Кроме того, гамма игры, которая вводится пользователем, может сохраняться в устройстве хранения посредством вышеописанного процесса и воспроизводиться при необходимости.

Фиг. 11 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции способа игры пользователя согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 11, при операции (ЭА1) производится определение того, является ли входной сигнал режимом игры пользователя. Если это не режим игры пользователя, устройство согласно настоящему изобретению, осуществляет соответствующую функцию (ЭА2), и если это режим игры пользователя, данные генерирования звука, относящиеся к соответствующему игровому звуку, считываются из устройства 203Е хранения гаммы для установления значения данных генерирования импульса (ЭАЗ), данные длительности звука, относящиеся к соответствующему игровому звуку, считываются также из устройства 203Е хранения гаммы для установления считанных данных длительности звука в качестве длительности звука (ЭА4), затем разблокируется ТМ генерирования звука (ЭА5), и производится определение того, присутствует ли сигнал прерывания из ТМ генерирования звука (ЭА6). При этом, если присутствует сигнал прерывания от ТМ генерирования звука, осуществляется проверка текущего состояния генерирования звука (ЭА7), и затем осуществляется проверка того, является ли текущее состояние генерирования звука состоянием высокого потенциала (ЭА8). Если текущее состояние является состоянием высокого потенциала, выводится "низкий" звук (ЭА9), тогда как, если это состояние низкого потенциала, выводится "высокий" звук (ЭА10). При вышеупомянутой операции (ЭА6), когда производится определение того, что сигнал прерывания отсутствует, осуществляется проверка того, является ли длительность звука нулевой (ЭА11). Если длительность звука нулевая, ТМ генерирования звука блокируется (ЭА13), а если нет, длительность звука уменьшается (ЭА12), и процесс завершается.

Фиг. 10 является схематической блок-схемой, иллюстрирующей вариант реализации устройства автоматической игры для телевизора согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.10, в целях одновременного вывода звука игры и аккорда в режиме автоматической игры, в блоке 200 генерирования звука дополнительно предусматриваются: устройство 203И хранения аккорда, хранящее данные аккорда, устройство 203К хранения длительности аккорда, хранящее данные длительности аккорда, и таймер 205Д аккорда, задающий длительность аккорда, и, соответственно, левый и правый блоки 300А, 300Б формирования формы волны, смесители 400В, 400Г, усилители 500А, 500Б и громкоговорители ГГ_л, ГГ_п подключаются с помощью выходных клемм блока 206 выходного интерфейса.

Теперь, со ссылкой на фиг. 10, 12, 14А и 14Б, опишем действие устройства автоматической игры для телевизора согласно настоящему изобретению.

Когда пользователь выбирает режим автоматической игры с использованием пульта 100 дистанционного управления, блок 202 управления управляет блоком 207 отображения на экране, чтобы, тем самым, отображать на экране меню выбора программы, как показано на фиг. 14Б, и, соответственно, пользователь выбирает желаемый мотив с использованием клавиш, например клавиш канала и громкости пульта 100 дистанционного управления.

Затем, с целью автоматического проигрывания выбранного мотива, блок 202 управления считывает данные, соответствующие выбранному мотиву, из устройства 203Д хранения мотива и согласно вышеописанному генерирует звук игры, а также и аккорд. В данном случае, пение пользователя, которое вводится через микрофон, выводится вместе со звуком игры и аккордом.

То есть, блок 202 управления сначала инициализирует ОЗУ 203Г отображения на экране, считывает информацию отображения на экране для отображения представления клавиатуры в режиме автоматической игры и задает адрес, чтобы последовательно считывать данные гаммы соответствующего мотива из устройства 203Д хранения мотива. Затем, блок 202 управления генерирует звук игры посредством вышеописанного процесса и задает условие для генерирования аккорда путем считывания данных аккорда из устройства 203И хранения аккорда. Далее, после задания условия длительности аккорда путем считывания соответствующих данных из устройства 203К хранения длительности аккорда, блок 202 управления генерирует аккорд соответствующей длительности как сигнал типа прямоугольной волны с использованием сигнала прерывания таймера 205Д аккорда и, в то же время, задает длительность гаммы путем использования сигнала прерывания, выводимого из таймера 205Г ритма, тем самым, в конце концов, выводя из выходного порта блока 202 управления импульс звука соответствующей гаммы.

Кроме того, сигнал импульса звука, выводимый из блока 202 управления, согласно вышеописанному формируется посредством блока 300А формирования формы волны и подается на громкоговоритель ГГ_л через смеситель 400В и усилитель 500А, и также левые звуковые сигналы АУ_л звуков пользовательского пения смешиваются и выводятся посредством смесителя 400В. Аналогично, сигнал импульса аккорда, выводимый из блока 202 управления, подается на громкоговоритель ГГ_л через смеситель 400Г и усилитель 500Б после вышеописанного формирования посредством блока 300Б формирования волны, и правые звуковые сигналы АУ_п звуков пользовательского пения смешиваются и выводятся посредством смесителя 400Г.

Соответственно, в режиме вывода аккорда, звук игры и звуки левого канала пользовательского пения выводятся через громкоговоритель ГГ_л, и звуки аккорда и его правого канала выводятся через громкоговоритель ГГ_п. Таким образом, генерируются звук игры и аккорд, относящиеся к единичной элементарной гамме и пению, и осуществляется отображение на экране представления клавиатуры. Затем, подобный процесс неоднократно осуществляется путем увеличения адреса для считывания данных гаммы вновь, и затем весь процесс завершается после обработки последних данных мотива.

Теперь, со ссылкой на фиг. 12 и 13, объясним вышеописанную операцию более подробно.

Фиг. 12 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей операции способа автоматической игры согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.12, способ автоматической игры согласно настоящему изобретению содержит операции определения, имеет ли место режим автоматического проигрывания (ЭБ1); осуществления функции соответствующей клавиши (ЭБ2) и завершения процесса, если это не режим автоматического проигрывания, и инициализации ОЗУ 203Г отображения на экране и считывания в нем экранной информации (ЭБЗ), если это режим автоматического проигрывания; установления адреса соответствующего мотива (ЭБ4); считывания данных гаммы (ЭБ5); определения, идентичны ли считанные данные гаммы предыдущим данным (ЭБ6); если не идентичны, установления значения генерирования сигнала импульса звука, чтобы, тем самым, обновить цвет отображения на экране в ОЗУ 203Г для представления клавиатуры и обновить данные гаммы, хранящиеся в экранном ОЗУ (ЭБ7); вывода соответствующего звука (ЭБ8); если при операции (ЭБ6) определено, что считанные данные гаммы идентичны предыдущим данным, непосредственного вывода соответствующего звука (ЭБ8); увеличения адреса соответствующего мотива на "1" (ЭБ9); определения, является ли увеличенный адрес последними данными (ЭБ10); возвращения на операцию (ЭБ5), если это не последние данные, и выключения отображения на экране (ЭБ11) и завершения процесса, если это последние данные.

Фиг. 13 является блок-схемой отвечающего настоящему изобретению алгоритма, иллюстрирующей операции генерирования аккордов при осуществлении автоматического исполнения. Как показано на фиг.13, при операции (ЭВ1) производится определение того, требуется ли генерировать аккорд. Если необходимости в этом нет, устройство согласно настоящему изобретению осуществляет соответствующую функцию, а если необходимость есть, данные генерирования аккорда, относящиеся к соответствующему звуку проигрывания, считываются из устройства 203Е хранения гаммы, чтобы установить значение данных генерирования аккорда (ЭВЗ), данные длительности аккорда, относящиеся к соответствующему звуку проигрывания, считываются из устройства 203К хранения длительности аккорда, чтобы установить считанные данные длительности аккорда как длительность аккорда (ЭВ4), затем разблокируется ТМ генерирования аккорда (ЭВ5) и производится определение наличия сигнала прерывания из ТМ генерирования аккорда (ЭВ6). При этом, если сигнал прерывания от ТМ генерирования аккорда присутствует, осуществляется проверка текущего состояния генерирования аккорда (ЭВ7), а затем проверка того, является ли текущее состояние генерирования аккорда состоянием высокого потенциала (ЭВ8). Если текущее состояние является состоянием высокого потенциала, выводится "низкий" звук (ЭВ9), тогда как, если это состояние низкого потенциала, выводится "высокий" звук (ЭВ10). Если при вышеуказанной операции (ЭВ6), определено, что сигнал прерывания отсутствует, производится проверка того, является ли длительность аккорда нулевой (ЭВ11). Если длительность аккорда нулевая, ТМ генерирования аккорда блокируется (ЭВ13), а если нет, длительность аккорда уменьшается (ЭВ12), и процесс возвращается к операции (ЭВ6).

Согласно вышеописанному, в соответствии с настоящим изобретением, может отображаться представление клавиатуры, которое соответствует выбранному звуку игры, и также могут генерироваться различные звуки игры и мелодии с использованием микрокомпьютера и таймера в режиме игры пользователя или автоматической игры без использования отдельного устройства интегрирования звука источника, как в известном устройстве, таким образом, предоставляя различные звуковые услуги, например функцию игры, функцию автоматического аккомпанемента и т.п., при относительно низкой стоимости.

Специалистам очевидно, что в устройстве генерирования звука игры и способе для телевизора согласно настоящему изобретению могут производиться различные модификации и вариации без выхода за пределы объема или содержания настоящего изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает модификации и варианты этого изобретения, предусматривая, что они входят в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.

Изобретение относится к генерированию звука и осуществлению функции игры в устройстве отображения изображения, например телевизоре. Достигаемый технический результат - генерирование различных звуков игры и мелодии с использованием микрокомпьютера и таймера в режиме игры пользователя или автоматической игры без использования отдельного устройства интегрирования звука источника. Устройство для осуществления способа генерирования звука игры содержит блок ввода сигнала клавиши, блок входного интерфейса, блок хранения данных элементарного звука, блок управления, делитель частоты, таймер и блок выходного интерфейса. 10 с. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Устройство генерирования звука игры, содержащее средство хранения данных элементарного звука для хранения данных генерирования импульса, относящихся к совокупности элементарных звуков, средство управления для установления таймера путем считывания соответствующих данных генерирования сигнала импульса элементарного звука, хранящихся в средстве хранения данных элементарного звука, если необходимо генерировать звук, и для генерирования сигнала импульса звука путем приведения в действие таймера на период установленного значения и блок формирования формы волны для приема сигнала импульса звука из средства управления и формирования его формы волны. 2. Устройство генерирования звука игры по п.1, отличающееся тем, что средство управления включает в себя блок управления для установления времени прерывания генерирования для таймера в соответствии с соответствующими данными генерирования сигнала импульса элементарного звука, хранящимся в средстве хранения данных элементарного звука, когда требуется генерировать звук, и для генерирования сигнала импульса звука с использованием сигнала прерывания, который подается в установленное время прерывания генерирования, и таймер для отсчитывания генерированного сигнала определенной частоты, если время прерывания генерирования установлено блоком управления, и тем самым, для вывода сигнала прерывания на блок управления всякий раз, когда упомянутый генерированный сигнал достигает установленного значения отсчета. 3. Устройство генерирования звука игры по п.1, отличающееся тем, что данные генерирования импульса, хранящиеся в средстве хранения данных элементарного звука, являются данными гаммы. 4. Устройство генерирования звука игры по п.3, отличающееся тем, что данные гаммы включают в себя данные восточной двенадцатитоновой гаммы. 5. Устройство генерирования звука игры по п.1, отличающееся тем, что данные генерирования импульса, хранящиеся в средстве хранения данных элементарного звука, являются данными звука зуммера. 6. Устройство генерирования звука игры по п.1, отличающееся тем, что средство хранения элементарного звука и средство управления являются частью микрокомпьютера. 7. Устройство генерирования звука игры, содержащее средство хранения данных непрерывного звука для хранения данных генерирования импульса, относящихся к совокупности непрерывных элементарных звуков, средство хранения данных длительности звука для хранения данных и для установления длительности каждого генерируемого звука, средство управления для установления таймера генерирования сигнала импульса элементарного звука с помощью данных генерирования импульса соответствующего элементарного звука, хранящихся в средстве хранения данных непрерывного звука и для установления таймера управления длительностью звука с помощью данных длительности звука, хранящихся в среде хранения данных длительности звука, когда требуется генерировать непрерывный звук, и затем для непрерывного генерирования сигналов импульса звука соответствующей длительности в ответ на сигналы прерывания, выводимые из таймера генерирования импульса элементарного звука и таймера управления длительностью звука, и блок формирования формы волны для приема сигнала импульса звука из средства управления и формирования его формы волны. 8. Устройство генерирования звука игры по п.7, отличающееся тем, что таймер генерирования сигнала импульса элементарного звука отсчитывает генерированный сигнал определенной частоты после того, как время прерывания генерирования установлено средством управления в соответствии со значением данных генерирования импульса соответствующего звука, и выводит сигнал прерывания на средство управления всякий раз, когда упомянутый генерированный сигнал достигает установленного значения отсчета. 9. Устройство генерирования звука игры по п.7, отличающееся тем, что таймер управления длительностью звука отсчитывает генерированный сигнал определенной частоты после того, как время прерывания генерирования установлено средством управления в соответствии со значением данных генерирования импульса соответствующего звука, и выводит сигнал прерывания на средство управления всякий раз, когда упомянутый генерированный сигнал достигает установленного значения отсчета. 10. Устройство генерирования звука игры, содержащее средство хранения данных элементарного звука для хранения данных генерирования импульса совокупности элементарных звуков, средство хранения данных длительности звука для хранения данных и для установления длительности генерируемого звука, средство хранения данных мелодии для хранения данных и для генерирования совокупности непрерывных звуков мелодии, средство управления для считывания данных из средства хранения данных длительности звука и средства хранения данных мелодии, когда требуется генерировать мелодию, для установления таймера генерирования сигнала импульса элементарного звука и таймера управления длительностью звука в соответствии с соответствующими значениями считанных данных, и для генерирования сигналов импульса непрерывного звука, относящихся к соответствующей мелодии, в ответ на сигналы прерывания, которые выводятся из таймеров генерирования импульса элементарного звука и управления длительностью звука, и блок формирования формы волны для формирования формы волны импульсов мелодии, выводимых из средства управления. 11. Устройство генерирования звука игры по п.10, отличающееся тем, что средство хранения данных мелодии последовательно хранит соответствующие адреса средства хранения данных элементарного звука и средства хранения данных длительности звука с целью считывания данных элементарного звука и данных длительности звука соответствующей мелодии. 12. Способ генерирования звука игры, содержащий следующие операции: считывания данных для генерирования элементарного звука из средства хранения данных элементарного звука, когда требуется генерировать звук, чтобы, тем самым, установить время прерывания генерирования для таймера генерирования сигнала импульса элементарного звука, инвертирования текущего выходного состояния сигнала импульса звука всякий раз, когда сигнал прерывания выводится из таймера генерирования сигнала импульса элементарного звука, и проверки того, истекло ли предварительно установленное время вывода сигнала импульса звука, и повторного осуществления вышеуказанных операций, пока не истечет время вывода сигнала импульса звука. 13. Способ генерирования звука игры, содержащий следующие операции: считывание данных из средства хранения данных непрерывного звука, когда требуется генерировать непрерывный звук, чтобы, тем самым, установить время прерывания генерирования для таймера генерирования сигнала импульса непрерывного звука, считывания значения длительности соответствующего звука из средства хранения данных длительности звука и установления длительности генерируемого сигнала импульса звука с использованием сигнала прерывания, выводимого из таймера управления длительностью звука, и генерирования сигнала импульса звука, генерируемого с использованием сигнала прерывания, вводимого из таймера генерирования сигнала импульса непрерывного звука. 14. Способ генерирования звука игры, содержащий следующие операции: установления размещения данных для генерирования мелодии, когда требуется генерировать мелодию, и установления режима непрерывного звука путем считывания данных из средства хранения данных мелодии, установления длительности внутреннего звука путем считывания данных из средства хранения данных длительности звука в соответствии со значением установленного размещения данных и разблокирования таймера генерирования сигнала импульса непрерывного звука после установления текущего режима как режима непрерывного звука, генерирования сигнала импульса мелодии с использованием сигнала прерывания, выводимого из таймера генерирования сигнала импульса непрерывного звука, и установления длительности упомянутого импульса мелодии с использованием сигнала прерывания, выводимого из таймера управления длительностью звука, и повторения вышеупомянутых операций путем последовательного считывания данных для генерирования мелодии и завершения операции генерирования мелодии при обнаружении кода конца считываемых данных. 15. Игровое устройство для телевизора, содержащее средство ввода сигнала клавиши для установления различных функций и для вывода сигнала клавиши для ввода гаммы желаемого мотива, средство генерирования звука игры для генерирования звука игры, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) отображения на экране, в котором хранятся данные для отображения на экране представления клавиатуры, соответствующего звуку игры, и его гаммы, средство управления для отображения на экране представления клавиатуры, соответствующего операции игры, путем управления блоком отображения на экране, исходя из данных, хранящихся в ОЗУ отображения на экране, и для генерирования сигнала импульса звука игры соответствующей частоты путем управления средством генерирования звука игры и блок формирования формы волны для приема сигнала импульса звука игры, выводимого из средства управления, и формирования его формы волны. 16. Игровое устройство для телевизора по п.15, отличающееся тем, что средство генерирования звука игры включает в себя средство хранения мотива для хранения мотива, желаемого для проигрывания, средство хранения гаммы для хранения данных генерирования импульса, относящихся к совокупности гамм, и средство хранения длительности звука игры для хранения данных и для установления длительности генерируемого звука игры. 17. Игровое устройство для телевизора, содержащее средство ввода сигнала клавиши для установления режима автоматической игры и вывода сигнала клавиши для выбранного мотива, средство генерирования звука игры для генерирования звука игры, средство хранения длительности аккорд/аккорд для хранения данных генерирования импульса и данных установления длительности аккорда, относящихся к совокупности аккордов, средства хранения ритма для хранения ритма проигрываемого мотива, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) отображения на экране для хранения представления клавиатуры, соответствующего проигрыванию мотива, и для хранения данных отображения на экране для отображения гаммы мотива, средство управления для одновременного генерирования звука игры и сигнала импульса звука путем последовательного считывания данных из средств хранения длительности как звука игры, так и аккорд/аккорд и совокупность блоков формирования формы волны для приема сигнала импульса звука игры и сигнала импульса аккорда, выводимых из средства управления, и для формирования их формы волны. 18. Способ игры для телевизора, содержащий следующие операции: отображения представления клавиатуры, соответствующего операции проигрывания, с использованием данных, хранящихся ОЗУ отображения на экране в соответствии со входным сигналом клавиши игры, подаваемым пользователем, генерирования сигнала импульса звука с частотой, соответствующей входному сигналу клавиши игры, и формирования сигнала генерируемого импульса звука. 19. Способ игры для телевизора по п.18, отличающийся тем, что клавиша игры является номерной клавишей пульта дистанционного управления. 20. Способ игры для телевизора, содержащий следующие операции: отображения на экране представления клавиатуры, соответствующего операции автоматической игры, с использованием данных, хранящихся в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) отображения на экране, в соответствии со звуками игры, которые последовательно генерируются в режиме автоматической игры, последовательного считывания информации мотива, выбранного пользователем, чтобы, тем самым, генерировать сигнал импульса звука игры и сигнала импульса аккорда частоты, соответствующей выбранному мотиву, и вывода упомянутого сигнала импульса на соответствующие различные тракты и синтезирования сигнала импульса звука игры и сигнала импульса аккорда с сформированными, соответственно, левым и правым сигналами звука и вывода результирующих сигналов.

Приоритет по пунктам:
31.07.1998 - по пп.1 - 14;
12.08.1998 - по пп.15 - 20.