音乐文件处理装置、音乐文件处理方法及其程序

                         具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。

图2是本发明实施例实现的音乐文件处理系统1的方框图。在音乐文件处理系统1中，使用个人计算机2存储音乐文件。个人计算机2也能够再现存储的音乐文件，以供使用者欣赏。另外，个人计算机2也能够向外部的再现装置3下载音乐文件，以供使用者通过外部再现装置3欣赏。

也就是说，在个人计算机2中，通过中央处理单元(CPU)5控制CD-ROM(只读光盘)驱动器4，从光盘等再现音乐文件，并且将再现的结果输出到中央处理单元5，以及在CD-R等上记录各类数据。I/O(输入/输出)装置6是用于USB(通用串行总线)、IEEE(电气和电子工程师学会)1394或其它的接口。使用I/O装置6向外部再现装置3传输和从该装置接收各种数据。在个人计算机2中使用的音频装置7是提供音乐文件再现的组件。音频装置7包括的组件有数字-模拟转换电路，放大电路和扬声器。

使用硬盘驱动器(HDD)8存储由中央处理单元5执行的程序、和通过CD-ROM驱动器4获得的音乐文件。硬盘驱动器8也能够输出其上存储的数据。中央处理单元5执行在硬盘驱动器8中存储的预定应用程序，从CD-ROM驱动器4向硬盘驱动器8下载音乐文件，形成音乐文件的数据库。中央处理单元5也执行预定程序，例如向外部再现装置3输出这个数据库中的音乐文件。应注意到，除了图2的功能块外，个人计算机2还具有使用包括在通用个人计算机中的调制解调器和其他组件的通信功能。另外，个人计算机2也具有各种如键盘、鼠标和显示单元的接口。

所述应用程序是，以顺序的方式自动地、或根据使用者的设定，如上所述地再现在数据库中记录的音乐文件的程序。在使用者键入命令、调用这个应用程序时，中央处理单元5显示这个程序的主屏幕。在使用者向主屏幕键入命令从光盘向硬盘驱动器8下载音乐文件时，在CD-ROM驱动器4的控制下，从装入CD-ROM驱动器4中的光盘再现音乐文件，作为再现结果获得的音乐文件被记录到硬盘驱动器8，存储在数据库中。此时，中央处理单元5根据图1的流程图表示的处理程序，向硬盘驱动器8记录各片段音乐，以便以预定的格式，在硬盘驱动器8上记录音乐文件，并且通过检测每个音乐文件的记录电平存储在数据库中。

详细地说，在中央处理单元5根据从光盘获得的TOC(内容表)信息，开始从装在CD-ROM驱动器4上的光盘再现音乐文件时，处理程序流程从步骤SP1到步骤SP2，在步骤SP2，最大电平变量(maximum level variable)Lev设定为0的初始值。最大电平变量Lev是作为处理目标的、用于形成对音乐文件的记录电平判断的判据(criterion)变量。音乐文件的最大电平变量Lev是表示音乐文件的最大振幅的值。

在中央处理单元5初始化最大电平变量Lev后，处理程序的流程继续到步骤SP3，在此步骤，中央处理单元5形成输入的数据是否被接收的判断。如输入数据被接收，处理程序流程继续到步骤SP4，在此步骤，从CD-ROM 4驱动器输出的数据中抽取音频数据。然后，在下一个步骤SP5，中央处理单元5检测抽取的音频数据的振幅Lev New。应注意，中央处理单元5通过将音频数据的信号电平转换成绝对值检测振幅Lev New。这样抽取的音频数据叫做线性PCM(脉冲码调制)数据。然后，在步骤SP6，中央处理单元5形成检测的振幅Lev New是否大于最大电平变量Lev的判断。如果中央处理单元5发现检测的振幅Lev New比最大电平变量Lev大，那么，处理程序流程继续到步骤SP7，在此步骤，将最大电平变量Lev设定在检测的振幅Lev New上。然后，流程继续到步骤SP8。如果检测的振幅Lev New不大于最大电平变量Lev，那么，流程直接进行到步骤SP8。

在步骤SP8，按照使用者选择的格式编码这个线性PCM音频数据，并将编码的数据记录到硬盘驱动器8。然后，流程进行步骤SP3。应注意，选择的格式通常是根据ATRAC(自适应变换音频编码)技术的格式。

因此，中央处理单元5以步骤SP3-SP4-SP5-SP6-SP8-SP3或SP3-SP4-SP5-SP6-SP7-SP8-SP3的顺序重复进行，以便从音乐文件顺序检测的振幅中，确定作为处理目标的音乐文件的最大振幅。在完成音乐片段的再现时，在步骤SP3形成的判断结果为否定，则流程继续到步骤SP9。在此步骤，在数据库中记录检测的最大振幅。然后，在下一个步骤SP10，结束处理程序。

在此方法中，中央处理单元5从通过所述线性PCM获得的音频数据中检测记录电平，并将检测的记录电平编入数据库。记录电平是中央处理单元5检测的最大振幅。中央处理单元5将记录电平与量化位(quantization bit)数量或量化位计数一起存储在数据库中。

图3是功能方框图，示出进行上述顺序处理所需的个人计算机2的组件。在图3的功能块中，音频信号抽取电路11是从CD-ROM驱动器4输出的数据中抽取音频数据的功能块，最大电平检测电路12是从这个音频数据检测最大振幅的功能块。编码电路13是根据ATRAC技术编码音频数据并将编码数据存储在硬盘驱动器8上的功能块，和数据库生成电路14是在硬盘驱动器8上记录最大电平和量化位计数，并将它们编入到数据库的功能块。

另一方面，如果使用者向应用程序的主屏幕键入命令引入音乐片段，并且不要求转换引入的音频数据的格式，那么，在使用者键入的这个命令中指定的音乐文件音乐文件仅存储在数据库中。在这种情况下，中央处理单元5进行图4的程序所表示的处理，对每个音乐片段获取音频数据的记录电平并将记录电平记录到数据库中。应注意，这个应用程序限定的引入操作是一个设定音乐文件的处理过程，以便使得所述文件能够被所述程序使用。在此实施例中，已记录在硬盘驱动器8的音乐文件、以及从连接到外部输入端子的外部装置中获得的音频信号所产生的音乐文件都是所述引入处理的目标。因此，在图4的处理程序说明中，从外部装置获得的信号被认为是已被声卡等装置处理过的。顺便提及的是，如果线性PCM音频信号是在使用声卡等装置进行的处理中获得的，则中央处理单元5，以与参照图1和3说明的相同的方式，检测音频信号的记录电平，将电平与该音频信号的音乐文件一起记录在数据库中。

详细地说，图4的处理程序在步骤SP11开始，在此步骤，中央处理单元5开始处理使用者键入的命令所指定的音乐文件。然后，在步骤SP12，最大电平变量Lev被设定在0初始值。接着，流程继续到步骤SP13，在此，中央处理单元5形成是否已接收输入数据的判断。如果已接收输入数据，流程继续到步骤SP14，在此，音频数据被解码成线性PCM数据。

然后，在下一步骤SP15，中央处理单元5检测解码的音频数据的振幅Lev New。接着，在步骤SP16，中央处理单元5形成检测的振幅Lev New是否大于最大电平变量Lev的判断。如果中央处理单元5发现检测的振幅LevNew比最大电平变量Lev大，那么，处理程序流程继续到步骤SP17，在此步骤，将最大电平变量Lev设定在所检测到的振幅Lev New上。然后，流程继续到步骤SP13。如果检测的振幅Lev New不大于最大电平变量Lev，那么，流程直接回到步骤SP13。

因此，中央处理单元5以步骤SP13-SP14-SP15-SP16-SP13，或SP13-SP14-SP15-SP16-SP17-SP13的顺序重复进行，以便从音乐文件中顺序检测的振幅，确定作为处理目标的音乐文件的最大振幅。在完成音乐片段的再现时，在步骤SP13形成的判断的结果是否定，使得流程继续到步骤SP18。在此步骤，在数据库中记录检测的最大振幅。然后，在下一个步骤SP19，结束处理程序。

在此方法中，中央处理单元5首先解压缩采用ATRAC技术压缩的音频数据，然后检测记录电平，以存储在数据库中。应注意，中央处理单元5也记录如上所述用声卡等装置引入到硬盘驱动器8中的音乐文件。

图5是功能块图，示出进行图4的程序所表示的顺序处理需要的个人计算机2的组件，而图3中的组件是进行图1的程序所表示的顺序处理所需要的。在图5的功能块图中，解码电路15是解压缩音频数据的功能块，所述音频数据是通过用ATRAC技术压缩的。

另一方面，如果使用者向应用程序的主屏幕键入命令以引入音乐文件，并且引入的音乐文件的格式不同于ATRAC格式，那么，中央处理单元5进行图6的程序表示的处理，对每个引入的音乐文件转换所述的音乐文件的格式，并在数据库中记录文件和它的记录电平。应注意，与ATRAC格式不同的音乐文件的典型格式一般是MP3(运动图像专家组1(MPEG1)音频层(Audio Layer)III)格式。

详细地说，在步骤SP21，中央处理单元5开始使用者键入的命令所指定的音乐文件的处理。然后，在步骤SP22，最大电平变量Lev被设定在0初始值。接着，在步骤SP23，中央处理单元5形成是否已接收输入数据的判断。如果已接收输入数据，流程继续到步骤SP24，在此，作为处理目标的音频数据被解码。

然后，在下一步骤SP25，中央处理单元5检测解码的音频数据的振幅Lev New。接着，在步骤SP26，中央处理单元5形成检测的振幅Lev New是否大于最大电平变量Lev的判断。如果中央处理单元5发现，检测的振幅LevNew比最大电平变量Lev大，那么，处理程序流程继续到步骤SP27，在此步骤，将最大电平变量Lev设定在检测的振幅Lev New上。然后，流程继续到步骤SP28。另一方面，如果检测的振幅Lev New不大于最大电平变量Lev，那么，流程直接到步骤SP28。

在步骤28，中央处理单元5将这个音频数据编码成ATRAC格式，并将编码的数据记录到硬盘驱动器8。然后，流程回到步骤SP23。

因此，中央处理单元5以步骤SP23-SP24-SP25-SP26-SP28-SP23或SP23-SP24-SP25-SP26-SP27-SP28-SP23的顺序重复进行，以便确定作为处理目标的音乐文件的最大振幅。在完成音乐片段的再现时，在步骤SP3形成的判断结果是否定，使得流程继续到步骤SP29。在此步骤，在数据库中记录检测的最大振幅。然后，在下一个步骤SP30，结束处理程序。

图7是功能块图，示出进行图6的程序所表示的顺序处理过程所需要的个人计算机2的组件，而图3和图5中的组件分别是进行图1和图4的程序所表示的顺序处理过程所需要的。在图7的功能块图中，编码电路21是用ATRAC技术压缩线性PCM音频数据的功能块。

如上所述，在此实施例中，将记录电平和每个音乐电平的量化位计数存储在数据库中。

另一方面，如果使用者向应用程序的主屏幕键入再现音乐的命令，那么，中央处理单元5随机地或依据再现表的次序，再现该命令所指定的再现表上的音乐文件。如果在这个再现中使用者不具体要求校正音量，那么，中央处理单元5控制整个操作，在不校正它们音量之下，从硬盘驱动器8再现音乐文件。如果使用者指定自动校正音量，那么，中央处理单元5进行图8的程序所表示的处理过程，以便根据音乐文件的记录电平的检测结果，通过自动调节它们的音量，再现音乐文件。

详细地说，在步骤SP31，中央处理单元5开始该处理过程，再现音乐文件。然后，在步骤SP32，中央处理单元5计算校正因子。对于一个音乐文件，校正因子是从存储在用于音乐文件的数据库中的最大电平和量化位计数计算，从而，用计算的校正因子，使音乐文件的最大振幅匹配于(appropriate)量化位计数，即，能够以大约相同的音量听音乐文件，并且动态范围完全被再现的音乐文件利用。

在中央处理单元5如上所述计算了作为再现目标的音乐文件的校正因子后，顺序处理流程进行到步骤SP33，形成是否存在要解码的数据的判断。如果有要解码的数据，顺序处理流程进行步骤SP34，在此，中央处理单元5以预定量的数据解码再现目标的音乐文件，产生线性PCM音频数据。然后，在步骤SP35，通过将该数据乘以校正因子，音乐文件的音量被校正。接着，在步骤SP36，校正了音量的音频数据被输出到音频装置7。然后，顺序处理流程回到步骤SP33。

因此，中央处理单元5以步骤SP33-SP34-SP35-SP36-SP33的顺序，重复顺序处理过程。在完成音乐片段的再现时，在步骤SP33上形成的判断的结果是否定，使得顺序处理流程到步骤SP37，终止顺序处理过程。

在此方法中，根据在向数据库记录音乐文件的操作中所检测的记录电平的检测结果，中央处理单元5能够以校正的音量再现音乐文件，使得完全利用动态范围，以几乎固定的音量再现音乐文件。

图9是功能块图，示出进行图8的程序所表示的处理过程所需要的个人计算机2的组件。在图9所功能块图中，解码电路31是解压缩用ATRAC技术压缩了的音乐文件的数据的功能块，以产生线性PCN音频数据。校正因子计算电路32是计算校正因子的功能块。电平校正电路33是通过将数据乘以为该数据计算的校正因子来校正PCM线性音频数据音量的功能块。开关电路36是控制停用和启动电平校正电路33的操作的功能块。

根据使用者的命令，音乐文件也能够下载到外部装置3，所述外部装置3通常是用于再现音乐文件的便携式再现装置。在这种情况下，对每个音乐文件，中央处理单元5进行图10的流程的处理过程，通过校正文件音量，向外部装置3下载文件。

详细地说，在步骤SP41，开始处理过程。然后，在步骤SP42，中央处理单元5以参照图8说明的相同方式，计算音量校正因子。接着，在步骤SP43，中央处理单元5形成外部再现装置3是否具有电平校正功能的判断，所述校正功能即通过将线性PCM音频数据乘以校正因子校正线性PCM音频数据的音量的功能。

如果外部再现装置3具有电平校正功能，那么，处理过程的流程从步骤SP43进行到步骤SP44，在此步骤，中央处理单元5向外部再现装置3输出。在步骤SP42计算的校正因子，作为附到该音乐文件的补充(side)信息。然后，在步骤SP45，与校正因子相关联的音乐文件被下载到外部再现装置3。在步骤SP46，终止这个处理过程。

图11是功能块图，示出进行上述的顺序处理过程所需的个人计算机2的组件，与图9的功能块图比较，图9示出进行图8的顺序处理过程所需的个人计算机2的组件。在这种情况下，在外部再现装置3中，通过将音乐文件的解码结果获得的线性PCM音频数据，乘以如上所述与音乐文件一起下载的校正因子，以校正文件音量。然后，对音乐文件进行数字-模拟转换处理，然后，用于驱动扬音频器或耳机。

另一方面，在外部再现装置3不具有电平校正功能时，顺序处理流程从步骤SP43进行到步骤SP47，形成是否存在要解码的数据的判断。如果存在要解码的数据，那么，顺序处理流程到步骤SP48，在此，中央处理单元5以预定量的数据解码音乐文件，产生线性PCM音频数据。然后，在步骤SP49，通过将这个数据乘以校正因子，校正音频数据的音量。接下来，在步骤SP50，音频数据被编码成ATRAC格式。然后，在步骤SP51，编码的数据被传输到外部装置3。接着，顺序处理的流程回到步骤SP47。

因此，中央处理单元5以步骤SP47-SP48-SP49-SP50-SP51-SP47的顺序，重复顺序处理过程。在完成音乐片段的再现时，在步骤SP47上形成的判断的结果是否定，使得顺序处理流程到步骤SP46，终止顺序处理过程。

因此，在外部再现装置不具有电平校正功能的情况下，在将音乐文件输出到外部再现装置前，中央处理单元5完全地利用动态范围、并校正音乐文件的音量，使得使用者能够在几乎同一音量上听文件。

图12是功能块图，示出个人计算机2的组件，以与图9和11的功能块图比较。在图12的功能块图中，解码电路31是解压缩用ATRAC技术压缩的音乐文件数据的功能块，以产生线性PCM音频数据。编码电路37是根据ATRAC技术压缩线性PCM音频数据的功能块。

如果使用者键入命令向CD-R下载带有校正音量的音乐文件，那么，中央处理单元5用ATRAC技术解码音乐文件数据，产生线性PCM数据，并且以向没有电平校正功能的外部装置下载音乐文件的操作的相同方式，通过将该数据乘以校正因子，校正音频数据音量。然后，带有校正的音量的音频数据输出到CD-ROM驱动器4，在CD-R上记录。另一方面，如果使用者键入命令向CD-R下载不带有音量校正的音乐文件，那么，中央处理单元5用ARTAC技术解码音乐文件的数据，产生线性PCM音频数据，并与校正因子一起在CD-R上记录音频数据，其方式与向具有电平校正功能的外部装置下载音乐文件的操作相同。

如果使用者键入命令将音乐文件的格式转换和将音量校正，那么，中央处理单元5解码用ATRAC技术编码的音乐文件的数据，以产生线性PCM音频数据，并且通过向没有电平校正功能的外部装置下载音乐文件的相同操作，将数据乘以校正因子，校正音频数据的音量。然后，中央处理单元5将带有校正音量的音频数据的格式转换成使用者指定的格式，以产生音乐文件。

在带有上述配置的音乐文件处理系统1中，用光盘播放的音乐文件和通过因特网下载的音乐文件被记录到硬盘驱动器8上。根据使用者键入的命令顺序再现这些音乐文件，并向扬声器输出，或下载到外部再现装置3。

在由音乐文件处理系统1执行应用程序以进行所述处理过程中，在接收音乐文件的操作中，对每个音乐文件检测线性PCM音频数据的最大振幅，使得能够根据检测的最大振幅使用音乐文件，所述检测的最大振幅也作为记录电平的判据(criterion)存储在硬盘驱动器8的数据库中。同时，在硬盘驱动器8中也存储量化位计数。另外，在存储到硬盘驱动器8之前，将音乐文件的线性PCM音频数据压缩成预定格式。关于含有压缩成不同格式的数据的音乐文件，该数据首先被变换成线性PCM音频数据，然后在存储在硬盘驱动器8之前所述PCM音频数据被压缩成预定的格式。

假定如上所述在个人计算机2中记录的音乐文件为了听的目的被再现。在这种情况下，通过将音频数据乘以校正因子校正音频数据音量，所述校正因子是根据上述的对音乐文件检测的记录电平和音频文件的量化位计数计算的，以致完全地利用动态范围。因此，能够在几乎一致的音量再现音乐文件。在将数据播放给使用者前，最后对PCM线性音频数据进行数字-模拟转换。

其结果，即使音乐文件在不同的记录电平上记录，使用者也不需进行麻烦的操作，便能够欣赏再现的音乐文件。因此，与现有技术的系统比较，音乐文件的使用要方便的多。另外，通过完全利用动态范围再现音乐文件，能够防止在包括数字-模拟转换电路和放大电路的再现系统中的音乐质量降低。

另外，通过如上所述将记录电平的判据存储在数据库中，在短时间内能够找到希望的音乐文件的判据，以致能够使用所述判据进行文件的处理。

而且，在不进行调节音量操作的情况下，记录在硬盘驱动器8上的音乐文件能够通过调节音量再现，以致，能够实施在它的原始状态中记录音乐文件的所述操作。用这样的操作，使用者能够在其喜好的处理中再现音乐文件，如在原始记录电平上的再现。

即，上述音乐文件等的音乐作品能够在有意识地降低的记录电平上存储。在这种情况下，在使用者向在音乐文件处理系统1中的个人计算机2键入命令、不调节它的音量再现音乐文件时，在它的音量不进行任何调节的情况下，音乐文件的再现的数据被解压缩，以产生线性PCM音频数据，然后在输出到扬声器前，对所述PCM数据进行数字-模拟转换。因此，能够在保持它们的原始氛围之下，将各种音乐作品播放给使用者。

如果在音乐文件处理系统1中，使用者键入向具有音量校正功能的外部装置3下载音乐文件的命令，那么，音乐文件与文件的校正因子(amplifier)一同下载到外部装置3。然后，在由再现下载的音乐文件的外部装置3进行的操作中，音乐文件的数据被解压缩，产生线性PCM音频数据，然后，它的音量，通过将所述数据乘以音乐文件的校正因子，被加以校正，随后，在输出到扬声器前，对带有校正音量的音频数据进行数字-模拟转换。

因此，在从外部再现装置欣赏音乐时，能够完全利用动态范围，以几乎同一音量再现音乐文件。因此，与现有技术的系统比，音乐文件的使用方便的多。另外，能够通过完全利用动态范围再现音乐文件。

另一方面，在使用者键入命令向不具有这样的音量调节功能的外部再现装置3下载音乐文件和校正音乐文件的音量时，则通过将校正因子乘以在音乐文件数据的解压缩结果中获得的线性PCM音频数据来校正音量，带有校正音量的音频数据再次被压缩，压缩结果获得的、并且具有校正音量的音乐文件被下载到外部再现装置3。

其结果，即使在使用者想要使用不具备音量调节功能的简单配置的外部再现装置3欣赏音乐文件时，也能够完全利用动态范围以几乎相同的音量再现音乐文件。因此，与现有技术的系统相比，音乐文件的方便使用改进很多。

另一方面，在使用者键入命令在不校正音乐文件的音量下，向不具有这样的音量调节功能的外部再现装置3下载音乐文件时，那么，仅将键入的命令所指定的音乐文件下载到外部再现装置3。因此，能够保持音乐文件原有的氛围，向使用者播放各种音乐文件。

另外，在使用者键入命令，代替这样的外部再现装置3，向CD-R下载音乐文件、转换音乐文件格式和校正音量时，通过将校正因子乘以音乐文件数据的解压缩所获得的线性PCM音频数据，来校正音量。然后，根据使用者键入的命令处理带有这样校正音量的音频数据。

这样一来，在此情况下，在随后处理中，也是能够完全地利用动态范围，以几乎是相同的音量再现音乐文件。其结果，与现有技术的相同比，音乐文件的使用要方便的多。

另一方面，如果使用者键入命今在不校正音量的情况下向CD-R下载音乐文件和转换音乐文件的格式，那么，省略将线性PCM音频数据乘以校正因子的处理过程。其结果，能够在保持音乐文件的原有氛围之下向使用者播放各种音乐作品。

根据上述的配置，通过对每个音乐文件检测记录音量，记录音乐文件，并且，通过根据对特定的音乐文件所检测的记录电平来校正文件的音量，再现任何特定的音乐文件。因此，能够有效地消除复杂的操作，能够以适当的音量再现不同记录电平的音乐文件。

另外，检测音乐文件的最大振幅作为音乐文件的记录电平。因此，能够在简单的处理过程中检测记录的电平。其结果，也能够简化整个配置。

在上述实施例中，将记录电平的判据设定为最大振幅。但是，应注意，本发明范围不限于这个实施例。如果需要，也能够将记录电平的判据设定为多种其他量的任何一个上，如平均功率和平均振幅。

另外，在上述实施例中，记录电平的检测结果被存储在数据库中。但是，值得注意的是，本发明的范围不限于这个实施例。例如，通过将检测结果与它们的相应的音乐文件相关联，能够记录检测结果，以提供与此实施例相同的效果。

而且，在上述实施例中，在不校正音量向外部再现装置输出音乐文件时，计算校正因子，并且与音乐文件一起输出。但是，应注意，本发明的范围不限于此。例如，也能够与音乐文件一起输出音乐文件的记录电平的检测结果。

而且。在上述实施例中，音乐文件以它所处的原始状态被存储。但是，本发明的范围不限于此。例如，也能够在音乐文件的音量预先被调节的情况下存储音乐文件。

另外，在上述实施例中，本发明被应用到个人计算机。但是，应注意，本发明的范围不限于此。例如，本发明也能够应用到各种的音频装置中，如存储向使用者播放的音乐内容的家用网络服务器。

如上所述，根据本发明，通过检测文件的记录电平记录每个音乐文件。因此，通过根据这样检测的记录电平校正音量，能够避免复杂的操作，带有不同记录电平的音乐文件能够以适当的音量再现。

虽然已然说明了本发明的优选实施例，但是，这个说明仅是为了示范说明本发明，在不偏离权利要求的精神和范围的情况下，可以做出种种改变。