AUTOMATISCHE ERZEUGUNG VON MUSIKALISCHEN SRATCH-EFFEKTEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung und einen interaktiven Musikabspieler, bei dem als Ausgangsmaterial ein eine vorgebbare Zeitdauer andauerndes, in digitalem Format vorliegendes Audio-signal dient.

[0002] Der Beruf des Disk Jockeys (kurz: DJ) erfährt in der heutigen, durch moderne elektronische Musik geprägten Tanz-Kultur eine enorme technische Aufwertung. Zum Handwerk dieses Berufes gehört das Arrangieren der Musiktitel zu einem Gesamtwerk (dem Set, dem Mix) mit einem eigenen Spannungsbogen.

[0003] Im Vinyl-DJ-Bereich hat sich die Technik des Scratchens weitreichend etabliert. Es handelt sich dabei um eine Technik, bei der durch kombinierte Bewegung des Schallplatte mit der Hand und eines der Lautstärkeregler am Mischpult (sogenannter Fader) das Tonmaterial auf der Schallplatte zur rhythmischen Klangerzeugung genutzt wird. Große Meister des Scratchens tun dies auf zwei oder sogar drei Plattenspielern gleichzeitig, was die Fingerfertigkeit eines guten Schlagzeugers oder Pianospielers verlangt.

[0004] Zunehmend stoßen auch Hardware-Hersteller mit Effekt-Mischpulten in den Echtzeit-Effekt-Bereich vor. Es gibt auch schon DJ-Mischpulte, die Sample-Einheiten besitzen, mit welchen Teile des Audiosignals als Loop oder als One-Shot-Sample weiterverwendet werden können. Es gibt auch CD-Player, die mittels eines großen Jog-Wheels das Scratchen auf einer CD ermöglichen.

[0005] Es ist jedoch kein Gerät oder Verfahren bekannt, mit dem sowohl die Abspielposition eines digitalen Audiosignals, als auch der Lautstärkeverlauf oder andere Klangparameter dieses Signals automatisch so gesteuert werden können, dass dabei ein rhythmischer, taktgenauer "Scratch-Effekt" aus dem gerade zu hörenden Audio-Material erzeugt wird. Dies wäre jedoch wünschenswert, weil damit zum einen gelungene Scratch-Effekte reproduzierbar und zusätzlich auf anderes Audiomaterial übertragbar würden. Zum anderen könnte ein DJ so entlastet werden und seine Konzentration vermehrt anderen künstlerischen Dingen wie etwa der Zusammenstellung der Musikstücke widmen.

[0006] Aus der US 5512704 ist ein Verfahren zur Wiedergabe eines digitalen Musikstückes bekannt, das auf der Basis von Scratch-Control-Daten die Geschwindigkeitsrate und die Richtung der Wiedergabe des digitalen Musikstückes bestimmt.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie einen Musikabspieler zu schaffen, die eine automatische Erzeugung von musikalischen Scratch-Effekten ermöglichen.

[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.

[0009] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen. Patentansprüchen angegeben.

[0010] Vorteile und Details der Erfindung ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung vorteilhafter Ausführungsbeispiele und in Verbindung mit den Figuren. Es zeigt in Prinzipdarstellung:

FIG 1

ein Zeit-Raum-Diagramm aller sich miteinander im Takt befind- lichen Abspiel-Varianten eines mit Normalgeschwindigkeit wie- dergegebenen Tracks als parallele Geraden der Steigung 1,

FIG 2

ein Detail-Ausschnitt des Zeit-Raum-Diagramms nach FIG 1 zur Beschreibung der geometrischen Zusammenhänge eines Full-Stop- Scratch-Effekts,

FIG 3

einen Ausschnitt eines Zeit-Raum-Diagramms zur Beschreibung der geometrischen Zusammenhänge eines Back-and-For-Scratch- Effekts,

FIG 4

verschiedene mögliche Lautstärke-Hüllkurven zur Realisierung eines Gater-Effektes auf einen Back-and-For Scratch-Effekt,

FIG 5

ein Blockschaltbild eines interaktiven Musik-Abspielers gemäß der Erfindung mit Eingriffsmöglichkeit in eine aktuelle Ab- spielposition,

FIG 6

ein Blockschaltbild einer zusätzlichen Signalverarbeitungsket- te zur Realisierung eines Scratch-Audio-Filters gemäß der Er- findung,

FIG 7

ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Gewinnung rhyth- musrelevanter Informationen und deren Auswertung zur nähe- rungsweisen Ermittlung von Tempo und Phase eines Musikdaten- stroms,

FIG 8

ein weiteres Blockschaltbild zur sukzessiven Korrektur von er- mitteltem Tempo und Phase und

FIG 9

einen Datenträger, der Audiodaten und Steuerdateien zur Repro- duktion von aus den Audiodaten gemäß der Erfindung erstellten Scratch-Effekten oder Gesamtwerken vereint.

[0011] Zum Abspielen von vorproduzierter Musik werden herkömmlicherweise verschiedenartige Geräte für verschiedene Speichermedien wie Schallplatte, Compakt Disk oder Cassette verwendet. Diese Formate wurden nicht dafür entwickelt, in den Abspielprozess einzugreifen, um die Musik damit auf kreative Art zu bearbeiten. Diese Möglichkeit ist aber wünschenswert, und wird heutzutage trotz der gegebenen Einschränkungen von den genannten DJ's praktiziert. Dabei werden bevorzugt Vinyl-Schallplatten verwendet, weil man dort am leichtesten mit der Hand die Abspielgeschwindigkeit und - position beeinflussen kann.

[0012] Heute werden aber überwiegend digitale Formate wie Audio CD und MP3 zum Speichern von Musik verwendet. Bei MP3 handelt es sich um ein Kompressionsverfahren für digitale Audiodaten nach dem MPEG-Standard (MPEG 1 Layer 3). Das Verfahren ist asymmetrisch, d.h. die Codierung ist sehr viel aufwendiger als die Decodierung. Ferner handelt es sich um ein verlustbehaftetes Verfahren. Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun den genannten kreativen Umgang mit Musik auf beliebigen digitalen Formaten durch einen geeigneten interaktiven Musik-Abspieler, der von den durch die vorangehend dargestellten erfindungsgemäßen Maßnahmen geschaffenen neuen Möglichkeiten Gebrauch macht.

[0013] Dabei besteht das prinzipielle Bedürfnis, möglichst viel hilfreiche Information in der grafischen Darstellung haben, um gezielt eingreifen zu können. Außerdem möchte man ergonomisch in den Abspielvorgang eingreifen können, auf vergleichbare Art mit dem von DJ's häufig praktizierten "Scratching" auf Vinylplattenspielern, wobei der Plattenteller während der Wiedergabe angehalten und vorwärts sowie rückwärts bewegt wird.

[0014] Um gezielt Eingreifen zu können, ist es wichtig, eine grafische Repräsentation der Musik zu haben, in der man die aktuelle Abspielposition erkennt und auch einen gewissen Zeitraum in der Zukunft und in der Vergangenheit erkennt. Dazu stellt man üblicherweise die Amplitudenhüllkurve der Klangwellenform über einen Zeitraum von mehreren Sekunden vor und nach der Abspielposition dar. Die Darstellung verschiebt sich in Echtzeit in der Geschwindigkeit, in der die Musik spielt.

[0015] Prinzipiell möchte man möglichst viel hilfreiche Information in der grafischen Darstellung haben, um gezielt eingreifen zu können. Außerdem möchte man möglichst ergonomisch in den Abspielvorgang eingreifen können, auf vergleichbare Art zum sogenannten "Scratching" auf Vinylplattenspielern. Der Begriff "Scratching" bezeichnet dabei das Anhalten und vorwärts oder rückwärts Bewegen des Plattentellers während der Wiedergabe.

[0016] Bei dem durch die Erfindung geschaffenen interaktiven Musik-Abspieler können nun musikalisch relevante Zeitpunkte, insbesondere die Taktschläge, mit der an späterer Stelle (FIG 7 und FIG 8) erläuterten Täkterkennungsfunktion aus dem Audiosignal extrahiert und als Markierungen in der grafischen Darstellung angezeigt werden, z.B. auf einem Display oder auf einem Bildschirm eines digitalen Computers, auf dem der Musik-Abspieler durch eine geeignete Programmierung realisiert ist.

[0017] Weiter ist ein Hardware-Steuerelement R1 vorgesehen, z.B. ein Knopf, insbesondere der Mausknopf, mit dem man zwischen zwei Betriebsarten umschaltet:

a) Musik läuft frei, mit konstantem Tempo,

b) Abspielposition und -geschwindigkeit wird vom Anwender direkt oder automatisch beeinflusst.

[0018] Der Modus a) entspricht einer Vinylplatte, die man nicht anfasst und deren Geschwindigkeit gleich der des Plattentellers ist. Der Modus b) hingegen entspricht einer Vinylplatte, die man mit der Hand anhält und hin- und herschiebt.

[0019] In einer vorteilhaften Ausführungsform eines interaktiven Musik-Abspielers wird die Abspielgeschwindigkeit in Modus a) weiter beeinflusst durch die automatische Steuerung zur Synchronisierung des Takts der abgespielten Musik zu einem anderen Takt (vgl. FIG 7 und FIG 8). Der andere Takt kann synthetisch erzeugt oder von einer anderen gleichzeitig spielenden Musik gegeben sein.

[0020] Außerdem ist ein weiteres Hardware-Steuerelement R2 vorgesehen, mit dem man im Betriebsmodus b) quasi die Plattenposition bestimmt. Dies kann ein kontinuierlicher Regler, oder auch die Computermaus sein.

[0021] Die Darstellung nach FIG 5 zeigt ein Blockschaltbild einer solchen Anordnung mit den im folgenden erläuterten Signalverarbeitungsmitteln, mit denen ein interaktiver Musik-Abspieler gemäß der Erfindung mit Eingriffsmöglichkeit in eine aktuelle Abspielposition geschaffen wird.

[0022] Die mit diesem weiteren Steuerelement R2 vorgegebenen Positionsdaten haben üblicherweise eine begrenzte zeitliche Auflösung, d.h. es wird nur in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen eine Nachricht geschickt, die die aktuelle Position übermittelt. Die Abspielposition des gespeicherten Audiosignals soll sich aber gleichmäßig ändern, mit einer zeitlichen Auflösung, die der Audio-Abtastrate entspricht. Deshalb verwendet die Erfindung an dieser Stelle eine Glättungsfunktion, die aus dem mit dem Steuerelement R2 vorgegebenen stufigen Signal ein hochaufgelöstes, gleichmäßig sich änderndes Signal erzeugt.

[0023] Eine Methode hierzu besteht darin, mit jeder vorgegebenen Positionsnachricht eine Rampe mit konstanter Steigung auszulösen, die in einer vorgegebenen Zeit das geglättete Signal von seinem alten Wert auf den Wert der Positionsnachricht fährt. Eine weitere Möglichkeit ist, die stufige Wellenform in einen linearen digitalen Tiefpaß-Filter LP zu schicken, dessen Ausgang das gewünschte geglättete Signal darstellt. Dafür eignet sich besonders ein 2-Pol Resonanzfilter. Eine Kombination (Reihenschaltung) der beiden Glättungen ist auch möglich und vorteilhaft und ermöglicht folgende vorteilhafte Signalverarbeitungskette:

vorgegebenes Stufensignal -> Rampenglättung -> Tiefpassfilter -> exakte Abspielposition

oder
vorgegebenes Stufensignal -> Tiefpassfilter -> Rampenglättung -> exakte Abspielposition

[0024] Das Blockschaltbild nach FIG 5 veranschaulicht die an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel in Form einer Prinzipskizze. Das Steuerelement R1 (hier ein Taster) dient zum Wechsel der Betriebsmodi a) und b), indem dieser einen Schalter SW1 triggert. Der Regler R2 (hier ein kontinuierlicher Schieberegler) liefert die Positionsinformation mit zeitlich begrenzter Auflösung. Diese dient einem Tiefpaß-Filter LP zur Glättung als Eingangssignal. Das geglättete Positionssignal wird nun differenziert (DIFF) und liefert die Abspielgeschwindigkeit. Der Schalter SW1 wird mit diesem Signal an einem ersten Eingang IN1 angesteuert (Modus b). Der andere Eingang IN2 wird mit einem Tempowert A, der wie in FIG 7 und FIG 8 beschrieben ermittelt werden kann, beaufschlagt (Modus a). Über das Steuerelement R1 erfolgt der Wechsel zwischen den Eingangssignalen.

[0025] Außerdem können über ein drittes Steuerelement (nicht gezeigt) die im vorangehenden beschriebenen Steuerinformationen zur automatischen Manipulation von Abspielposition und/oder Abspielrichtung und/oder Abspielgeschwindigkeit vorgegeben werden. Ein weiteres Steuerelement dient dann zum Auslösen der mit dem dritten Steuerelement vorgegebenen automatischen Manipulation der Abspielposition und/oder Abspielrichtung und/oder Abspielgeschwindigkeit.

[0026] Wenn man vom einen in den anderen Modus wechselt (entspricht dem Festhalten und Loslassen des Plattentellers), darf die Position nicht springen. Aus diesem Grund übernimmt der vorgeschlagene interaktive Musik-Abspieler die im vorhergehenden Modus erreichte Position als Ausgangsposition im neuen Modus. Ebenso soll die Abspielgeschwindigkeit (1. Ableitung der Position) sich nicht Sprunghaft ändern. Deswegen übernimmt man auch die aktuelle Geschwindigkeit und führt sie durch eine Glättungsfunktion, wie oben beschrieben, zu der Geschwindigkeit, die dem neuen Modus entspricht. Nach FIG 5 erfolgt dies durch einen Slew Limiter SL, der eine Rampe mit konstanter Steigung auslöst, die in einer vorgegebenen Zeit das Signal von seinem alten Wert auf den neuen Wert fährt. Dieses positions- bzw. geschwindigkeitsabhängige Signal steuert dann die eigentliche Abspieleinheit PLAY zur Wiedergabe des Audiotracks an, indem es die Abspielgeschwindigkeit beeinflusst.

[0027] Die komplizierten Bewegungsabläufe, bei denen die Schallplatte und der Crossfader in ganz präziser, dem Tempo angepasster Weise zusammenwirken müssen, sind nun dank der in FIG 5 gezeigten Anordnung mit den entsprechenden Steuerelementen und eines an späterer Stelle näher beschriebenen Meta-File Formats automatisierbar. Durch eine Reihe von Voreinstellungen kann die Länge und Art des Scratches ausgewählt werden. Der tatsächliche Ablauf des Scratches wird durch das erfindungsgemäße Verfahren tempogenau gesteuert. Dabei werden die Bewegungsabläufe entweder zuvor bei einem echten Scratch aufgezeichnet oder sie werden in einem graphischen Editor "auf dem Reissbrett" entworfen.

[0028] Das automatisierte Scratch Modul bedient sich nun des vorangehend anhand von FIG 5 beschriebenen sogenannten Scratch-Algorithmus.

[0029] Das voranstehend dargestellte Verfahren bedarf lediglich eines Parameters, nämlich der Position der Hand mit welcher die virtuelle Schallplatte bewegt wird (vgl. entsprechendes Steuerelement), und errechnet daraus mittels zweier Glättungsverfahren die aktuelle Abspielposition im Audio-Sample. Die Verwendung dieser Glättungsverfahren ist nicht von theoretischer Notwendigkeit sondern von technischer. Ohne seiner Verwendung wäre es für die unverfremdete Wiedergabe notwendig, die Berechnung der aktuellen Abspielposition in der Audio-Rate (44kHz) durchzuführen, was ein entscheidenden Mehrbedarf an Rechenleistung erfordern würde. Dank des Algorithmus kann die Abspielposition in sehr viel niedrigerer Rate berechnet werden (z.B. 344 Hz).

[0030] Im folgenden wird anhand der zwei einfachsten Scratch-Automationen erläutert, wie das erfindungsgemäße Verfahren zur automatischen Erzeugung von Scratch-Effekten funktioniert. Das gleich Verfahren kann aber auch auf viel komplexere Scratch-Abfolgen angewendet werden.

FULL STOP

[0031] Bei diesem Scratch handelt es sich um einen Effekt, bei dem die Schallplatte (entweder durch die Hand oder durch Bedienung der Stop-Taste des Plattenspielers) zum Stillstand gebracht wird. Nach einer gewissen Zeit wird die Schallplatte wieder losgelassen, bzw. der Motor wieder eingeschaltet. Nachdem die Schallplatte wieder auf ihre ursprüngliche Umdrehungsgeschwindigkeit gekommen ist, muss sie sich wieder im Takt zu dem "weitergedachten" Takt vor dem Scratch bzw. wieder im Takt zu einem zweiten, während des Full-Stops unangetasteten, Referenz-Takt befinden.

[0032] Zur Berechnung der Abbrems-, Stillstand- und Beschleunigungsphasen wurden folgende vereinfachende Annahmen gemacht. (Es sind jedoch auch komplexere Verläufe des Scratches ohne Aufwand zu berechnen):

• sowohl Abbremsen als auch Beschleunigen erfolgen linear, d.h. mit konstanter Beschleunigung.
• Abbremsen und Beschleunigen erfolgen mit derselben Beschleunigung jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen.

[0033] Die Darstellung gemäß FIG 1 zeigt ein Zeit-Raum-Diagramm aller zueinander synchronen bzw. sich miteinander im Takt befindlichen Abspiel-Varianten eines mit Normalgeschwindigkeit wiedergegebenen Tracks. Die Dauer einer Viertelnote eines gegenwärtigen Tracks ist dabei mit beat bezeichnet.

[0034] Stellt man alle sich miteinander im Takt (beat) befindlichen Abspiel-Varianten eines mit Normalgeschwindigkeit wiedergegebenen Tracks als parallele Geraden der Steigung 1 in einem Zeit-Raum-Diagramm dar (X-Achsc: Zeit t in [ms], Y-Achse Sample-Position SAMPLE in [ms]), so kann ein FULL STOP Scratch als Verbindungskurve (gestrichelte Linie) zwischen zwei der parallel gelegenen Abspiel-Geraden dargestellt werden. Der lineare Geschwindigkeitsübergang zwischen den Bewegungsphasen und der Stillstandsphase des Scratches stellt sich im Zeit-Raum-Diagramm als Parabel-Segment dar (lineare Geschwindigkeitsänderung = quadratische Positionsveränderung).

[0035] Einige geometrische Überlegungen anhand der in FIG 1 gezeigten Darstellung ermöglichen nun die Dauer der verschiedenen Phasen (Abbremsen, Stillstand, Beschleunigen) so zu berechnen, dass nach Vollendung des Scratches die Abspielposition auf einer zur Ursprungs-Geraden parallelen und um ein ganzes Vielfaches einer Viertelnote (beat) versetzten Geraden zu liegen kommt, was das graphische Äquivalent zur oben aufgestellten Forderung nach taktgetreuer Wiederaufnahme der Bewegung darstellt. Dazu zeigt die FIG 2 einen Ausschnitt von FIG 1, an dem sich die folgenden mathematischen Überlegungen nachvollziehen lassen.

[0036] Sei die Dauer des Abbrems- und Beschleunigungsvorgangs ,ab', v die Geschwindigkeit, x die mit der Zeit t korrelierte Abspielposition und die Dauer einer Viertelnote des gegenwärtigen Tracks beat, dann berechnet sich die Dauer der einzuhaltenden Stillstandsphase c folgendermaßen:

[0037] Die Gesamtdauer T des Scratches beträgt


und besteht also aus 3 Phasen:

Abbremsen von v=1 auf v=0:	Dauer: ab
Stillstand:	Dauer: beat-ab
Beschleunigen von v=0 auf v=1:	Dauer: ab

(für ab<= beat)

[0038] Daraus ergibt sich, dass zunächst mit normaler Geschwindigkeit v=1 verfahren wird, ehe dann ein lineares Abbremsen f(x) = - ½ x² erfolgt, was die Zeit ,ab' dauert. Für die Dauer ,beat-ab' besteht Stillstand v=0, ehe ein lineares Beschleunigen f(x) = ½ x² erfolgt, was wiederum die Zeit ,ab' dauert. Danach wird wieder mit Normalgeschwindigkeit V=1 verfahren.

[0039] Die Dauer ,ab' für das Abbremsen und das Beschleunigen wurde bewusst variabel gehalten, da man durch die Veränderung dieses Parameter entscheidend in den "Sound" (die Qualität) des Scratches eingreifen kann (siehe Voreinstellungen).

[0040] Wird die Stillstandsphase c um Vielfache von beat verlängert, kann man takt-synchrone Full-Stop-Scratches einer beliebigen Länge erzeugen.

BACK AND FOR

[0041] Bei diesem Scratch geht es darum, die virtuelle Schallplatte an einer Stelle tempo-synchron vorwärts und rückwärts zu bewegen und nach Beendigung des Scratches wieder im Takt mit dem Ursprungs- bzw. Referenz-Takt zu sein. Man kann sich wieder des gleichen Zeit-Raum-Diagramms aus FIG 1 bedienen und diesen Scratch in seiner einfachsten Form
Geschwindigkeit = +/- 1 ; Frequenz = 1/beat,
wie in der Darstellung gemäß FIG 3 darstellen, die an FIG 2 angelehnt ist. Natürlich sind auf diese Weise auch viel komplexere Bewegungsabläufe berechenbar.

[0042] Die Abbremsung von v=+1 auf v=-1 und umgekehrt bedarf nun der doppelten Dauer = 2*ab. Mit geometrischen Überlegungen kann die Dauer der RückwärtsLauf-Phase "rü" und der darauffolgenden Vorwärtslaufphase "vo" wie anhand von FIG 3 nachvollziehbar ermittelt werden:

[0043] Die Gesamtdauer des Scratches beträgt diesmal genau T=beat und besteht aus 4 Phasen:

Abbremsen vom v=1 auf v=-1:	Dauer: 2ab
Rückwärtslauf:	Dauer: 1/2*beat - 2ab
Beschleunigen von v=-1 auf v=1:	Dauer: 2ab
Vorwärtslauf:	Dauer: 1/2*beat - 2ab

[0044] Dieser Scratch kann beliebig oft wiederholt werden und kehrt immer wieder an die Start-Abspielposition zurück, die virtuelle Schallplatte bewegt sich im Ganzen nicht weiter. Das bedeutet also mit jeder Iteration eine Verschiebung um p=-beat gegenüber dem Referenztakt.

[0045] Auch in diesem Scratch bleibt die Dauer des Abbrems- und Beschleunigungsvorgangs "ab" variabel, da durch die Veränderung von a die Charakteristik des Scratches stark verändert werden kann.

GATER

[0046] Zusätzlich zur eigentlichen Manipulation der originalen Wiedergabegeschwindigkeit erhält ein Scratch seine Vielfältigkeit durch zusätzliches rhythmisches Hervorheben gewisser Passagen des Bewegungsablaufes mittels Lautstärke oder EQ/Filter-(Klangcharakteristik) Manipulationen. So kann beispielsweise bei einem BACK AND FOR Scratch immer nur die Rückwärtsphase hörbar gemacht werden und die Vorwärtsphase ausgeblendet werden.

[0047] Auch dieser Vorgang wurde in vorliegendem Verfahren automatisiert, indem die aus dem Audiomaterial extrahierte Tempo-Information (vgl. dazu FIG 7 und FIG 8) dazu genutzt wird, diese Parameter rhythmisch zu steuern.

[0048] Hier soll auch wieder nur beispielhaft illustriert werden, wie anhand von drei Parametern

• RATE (Frequenz des Gate-Vorgangs),
• SHAPE (Verhältnis von "An"- zu "Aus"-Phase) und
• OFFSET (Phasen-Verschiebung, relativ zum Referenztakt)

eine große Vielfalt an Effekt-Variationen möglich ist. Diese 3 Parameter können anstatt nur auf die Lautstärke des Scratches zu wirken, natürlich auch auf EQs/Filter oder jeden anderen Audio-Effekt, wie Hall, Delay und ähnliches angewendet werden.

[0049] Der Gater selbst exisitert bereits in vielen Effekt-Geräten. Jedoch die Kombination mit einem tempo-synchronen Scratch-Algorithmus zur Erzeugung vollautomatischer Scratch-Abläufe, zu denen zwingend auch Lautstärke-Verläufe gehören, wird in diesem Verfahren erstmalig verwendet.

[0050] In FIG 4 ist ein einfacher 3-fach BACK AND FOR Scratch
dargestellt. Darunter verschiedene Lautstärke-Hüllkurven, die sich aus den jeweils daneben stehenden Gate-Parametern ergeben. Dargestellt ist dann auch die resultierende Wiedergabe-Kurve, um zu veranschaulichen, wie unterschiedlich das Endergebnis durch die Anwendung verschiedener Gate-Parameter werden kann. Wird jetzt noch der BACK AND FOR Scratch in seiner Frequenz und dem Beschleunigungsparameter "ab" variiert (in der Zeichnung nicht mehr dargestellt), ergeben sich extrem viele KombinationsMöglichkeiten.

[0051] Der erste Verlauf unterhalb der Ausgangsform (3-fach BACK AND FOR Scratch) betont nur jeweils die zweite Hälfte der Wiedergabebewegung, während er deren erste Hälfte jeweils eliminiert. Die Gater-Werte für diesen Verlauf sind:

• RATE = 1/4
• SHAPE = 0
• OFFSET = 0

[0052] Der Verlauf der Lautstärke-Hüllkurve ist dabei jeweils durchgehend gezeichnet, während die damit selektierten Bereiche der Wiedergabebewegung jeweils gestrichelt dargestellt sind.

[0053] Beim darunter liegenden Verlauf werden nur die Rückwärtsbewegungen der Wiedergabebewegung selektiert mit den Gater-Parametern:

• RATE = 1/4
• SHAPE = - 1/2
• OFFSET = 0,4

[0054] Der darunter liegende Verlauf ist eine weitere Variante bei welcher jeweils derobere und untere Umkehrpunkt der Wiedergabebewegungausgewählt wird durch:

• RATE = 1/8
• SHAPE = - 1/2
• OFFSET = 0,2

[0055] In einem weiteren Betriebsmodus des Scratch-Automatismus ist es vorstellbar, auch die Auswahl des Audio-Samples, mit welchem des Scratch vollzogen wird, zu optimieren und damit benutzer-unabhängig zu machen. In diesem Modus würde der Tastendruck zwar das Verfahren starten, dieses aber erst. vollzogen, wenn im Audiomaterial ein geeignetes Bcat-Event gefunden wird, welches sich für die Durchführung des gewählten Scratches besonders gut eignet.

"SCRATCH-SYNTHESIZER"

[0056] Alles bisher Beschriebene behandelt das Verfahren mit welchem ein beliebiger Ausschnitt aus einem Audiomaterial modifiziert

[0057] Wiedergegeben werden kann (im Falle von rhythmischem Material auch tempo-synchron) - Da nun aber das Ergebnis (der Sound) eines Scratches unmittelbar mit dem ausgewählten Audiomaterial zusammenhängt, ist die sich ergebende Klangvielfalt prinzipiell so groß, wie das verwendete Audio-Material selbst. Da das Verfahren parametrisiert ist, lässt es sich sogar als neues Klang-Synthese-Verfahren bezeichnen.

[0058] Beim "Scratching" mit Vinyl-Platten, also dem Abspielen mit sich stark und schnell ändernder Geschwindigkeit, ändert sich die Tonwellenform auf charakteristische Art, aufgrund der Eigenheiten des Aufzeichnungsverfahrens, das standardmäßig für Schallplatten verwendet wird. Beim Erstellen des Press-Masters für die Schallplatte im Aufnahmestudio durchläuft das Tonsignal ein Pre-Emphase-Filter (Vorverzerrungs-Filter) nach RIAA-Norm, der die Höhen anhebt (sogenannte "Schneidekennlinie"). In jeder Anlage, die zum Abspielen von Schallplatten verwendet wird, befindet sich ein entsprechendes De-Emphase-Filter (Rückentzerrungs-Filter), das die Wirkung umkehrt, so dass man näherungsweise das ursprüngliche Signal erhält.

[0059] Wenn nun aber die Abspielgeschwindigkeit nicht mehr dieselbe ist, wie bei der Aufnahme, was u.a. beim "Scratching" auftritt, so werden alle Frequenzanteile des Signals auf der Schallplatte entsprechend verschoben und deswegen vom De-Emphase-Filter unterschiedlich bedämpft. Dadurch ergibt sich ein charakteristischer Klang.

[0060] Um beim Abspielen mit sich stark und schnell ändernder Geschwindigkeit eine möglichst authentische Wiedergabe ähnlich dem "Scratchen" mit einem Vinyl-Plattenspieler zu erreichen, verwendet eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des interaktiven Musik-Abspielers nach der Erfindung für ein Audiosignal ein Scratch-Audio-Filter, wobei das Audiosignal einer Pre-Emphase-Filterung (Vorverzerrung) unterzogen und in einem Pufferspeicher abgelegt wird, aus dem es in Abhängigkeit von der jeweiligen Abspielgeschwindigkeit mit variablem Tempo auslesbar ist, um anschließend einer De-Emphase-Filterung (Rückentzerrung) unterzogen und wiedergegeben zu werden.

[0061] In dieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen interaktiven Musik-Abspielers nach der Erfindung mit einem Aufbau entsprechend FIG 5 ist daher ein Scratch-Audio-Filter zur Simulation des beschriebenen charakteristischen Effekts vorgesehen. Dazu wird, insbesondere für eine digitale Simulation dieses Vorgangs, das Audiosignal innerhalb der Abspieleinheit PLAY aus FIG 5 einer weiteren Signalverarbeitung unterzogen, wie diese in FIG 6 dargestellt ist. Dazu wird das Audiosignal, nachdem die digitalen Audiodaten des wiederzugebenden Musikstücks von einem Medium D bzw. Tonträger (z.B. CD oder MP3) gelesen und (vor allem im Fall des MP3-Formats) dekodiert DEC wurde, einer entsprechenden Pre-Emphase-Filterung PEF unterzogen. Das so vorgefilterte Signal wird dann in einem Pufferspeicher B abgelegt, aus dem es in einer weiteren Verarbeitungseinheit R je nach Betriebsmodus a) oder b), wie in FIG 5 beschrieben, entsprechend dem Ausgangssignal von SL mit variierender Geschwindigkeit ausgelesen wird. Das ausgelesene Signal wird dann mit einem De-Emphase-Filter DEF behandelt und dann wiedergegeben (AUDIO_OUT).

[0062] Für das Pre- und De-Emphase Filter PEF und DEF, die den gleichen Frequenzgang wie in der RIAA-Norm festgelegt haben sollten, verwendet man günstigerweise jeweils ein digitales IIR-Filter 2.Ordnung, d.h. mit zwei günstig gewählten Polstellen und zwei günstig gewählten Nullstellen. Wenn die Polstellen des einen Filters gleich den Nullstellen des anderen Filters sind, heben sich, wie gewünscht, die beiden Filter in ihrer Wirkung genau auf, wenn das Audiosignal mit Originalgeschwindigkeit abgespielt wird. In allen anderen Fallen erzeugen die genannten Filter den charakteristischen Toneffekt beim "Scratching". Selbstverständlich kann das beschriebene Scratch-Audio-Filter auch im Zusammenhang mit beliebigen anderen Arten von Musik-Abspielgeräten mit "Scratching"-Funktion eingesetzt werden.

[0063] Als Informationen aus dem Audiomaterial wird das Tempo des Tracks benötigt, um die Größe der Variablen "beat", sowie die "Taktung" des Gates bestimmen zu können. Hierfür wird beispielsweise das im folgenden beschriebene Tempo-Ermittlungs-Verfahren für Audio-Tracks verwendet.

[0064] In diesem Zusammenhang stellt sich das technische Problem der Tempo- und Phasenangleichung zweier Musikstücke bzw. Audiotracks in Echtzeit. Dabei wäre es wünschenswert, wenn eine Möglichkeit zur automatischen Tempo- und Phasenangleichung zweier Musikstücke bzw. Audiotracks in Echtzoit zur Verfügung stünde, um den DJ von diesem technischen Aspekt des Mixens zu befreien, bzw, einen Mix automatisch oder halbautomatisch, ohne die Hilfe eines versiorten DJ's erstellen zu können.

[0065] Bisher wurde dieses Problem nur in Teilaspekten gelöst. So gibt es Software-Player für das Format MP3 (ein Standardformat für komprimierte digitale Audiodaten), die reine Echtzeit-Tempoerkennung und -anpassung realisieren. Die Erkennung der Phase muss jedoch weiterhin durch das Gehör und die Anpassung des DJ manuell erfolgen. Dadurch wird ein beträchtliches Maß an Aufmerksamkeit des DJ in Anspruch genommen, was andernfalls für künstlerische Aspekte wie Musikzusammenstellung etc. zur Verfügung stünde.

[0066] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung einer Möglichkeit zur automatischen Tempo- und Phasenangleichung zweier Musikstücke bzw. Audiotracks in Echtzeit mit möglichst hoher Genauigkeit.

[0067] Eine wesentliche zu überwindende technische Hürde stellt dabei die Genauigkeit einer Tempo- und Phasen-Messung dar, welche mit der für diese Messung zur Verfügung stehenden Zeit sinkt. Das Problem stellt sich somit vorrangig für eine Ermittlung des Tempos und der Phase in Echtzeit, wie es u.a. beim Live-Mixen der Fall ist.

[0068] Im folgenden soll eine mögliche Realisierung der näherungsweisen Tempo-und Phasenerkennung sowie Tempo- und Phasenanpassung gemäß der Erfindung dargestellt werden.

[0069] Erster Schritt der Prozedur ist eine erste, näherungsweise Ermittlung des Tempos des Musikstückes. Dies erfolgt durch eine statistische Auswertung der zeitlichen Abstände der sog. Beat-Ereignisse. Eine Möglichkeit zur Gewinnung rhythmusrelevanter Ereignisse aus dem Audiomaterial erfolgt durch schmale Bandpassfilterung des Audiosignals in verschiedenen Frequenzbereichen. Um das Tempo in Echtzeit zu ermitteln, werden für die folgenden Berechnungen jeweils nur die Beatereignisse der letzten Sekunden verwendet. Dabei entsprechen 8 bis 16 Ereignisse in etwa 4 bis 8 Sekunden.

[0070] Aufgrund der quantisierten Struktur von Musik (16tel Noten Raster) können nicht nur Viertelnoten Beat-Intervalle zur Tempoberechnung herangezogen werden. Auch andere Intervalle (16tel, 8tel, ½ und ganze Noten) können durch Oktavierung (z.B. durch Multiplizieren ihrer Frequenz mit 2er Potenzen) in eine vordefinierte Frequenz-Oktave (z.B. 80 - 160 bpm, Englisch für Beats per minute) transformiert werden und somit temporelevante Informationen liefern. Fehlerhafte Oktavierungen (z.B. von Triolen-Intervallen) fallen später wegen ihrer verhältnismäßigen Seltenheit bei der statistischen Auswertung nicht ins Gewicht. Um auch Triolen, bzw. geschuffelte Rhythmen (einzelne leicht aus dem 16tel Raster versetzte Noten) zu erfassen, werden die im ersten Punkt gewonnenen Zeitintervalle zusätzlich noch in Paaren und Dreiergruppen durch Addition ihrer Zeitwerte gruppiert bevor sie oktaviert werden. Durch dieses Verfahren wird die rhythmische Struktur zwischen den Takten aus den Zeitintervallen herausgerechnet.

[0071] Die so gewonnene Menge an Daten wird auf Häufungspunkte untersucht. Es entstehen dabei in der Regel drei Häufungsmaxima bedingt durch die Oktavierungs- und Gruppierungsverfahren, deren Wert in rationalen Verhältnis (2/3, 5/4, 4/5 oder 3/2) zueinander stehen. Sollte aus der Stärke eines der Maxima nicht deutlich genug hervorgehen, das dieses das tatsächliche Tempo des Musikstückes angibt, lässt sich das korrekte Maximum aus dem rationalen Verhältnissen der Maxima untereinander ermitteln.

[0072] Zur näherungsweisen Ermittlung der Phase wird ein Referenz-Oszillator verwendet. Dieser schwingt mit dem zuvor ermittelten Tempo. Seine Phase wird vorteilhaft so gewählt, dass sich die beste Übereinstimmung zwischen Beat-Ereignisse des Audiomaterials und Nulldurchgängen des Oszillators ergibt.

[0073] Anschließend erfolgt eine sukzessive Verbesserung der Tempo- und Phasenermittlung. Durch die natürliche Unzulänglichkeit der ersten näherungsweisen Tempoermittlung wird sich zunächst nach einigen Sekunden die Phase des Referenz-Oszillators relativ zum Audiotrack verschieben. Diese systematische Phasenverschiebung gibt Auskunft darüber, um welche Menge das Tempo des Referenz-Oszillators verändert werden muss. Eine Korrektur des Tempos und der Phase erfolgt vorteilhaft in regelmäßigen Abständen, um unterhalb der Hörbarkeitsgrenze der Verschiebungen und der Korrekturbewegungen zu bleiben.

[0074] Sämtliche Phasenkorrekturen, die ab der näherungsweisen Phasenkorrelation erfolgt sind, werden über die Zeit akkumuliert, so dass die Berechnung des Tempos und der Phase auf einem ständig wachsenden Zeitintervall basiert. Dadurch werden die Tempo- und Phasen-Werte zunehmend präziser und verlieren den eingangs erwähnten Makel der näherungsweisen Echtzeitmessung. Nach kurzer Zeit (ca. 1 min) sinkt der Fehler des mit diesem Verfahren ermittelten Tempo-Wertes unterhalb 0.1%, ein Maß an Genauigkeit, das Vorraussetzung für die Berechnung von Loop-Längen ist.

[0075] Die Darstellung gemäß FIG 7 zeigt eine mögliche technische Realisierung der beschriebenen näherungsweisen Tempo- und Phsenerkennung eines Musikdatenstroms in Echtzeit anhand eines Blockschaltbildes. Die gezeigte Struktur kann auch als 'Beat Detector' bezeichnet werden.

[0076] Als Input liegen zwei Ströme von Audio-Events bzw. Audio-Ereignissen E_i mit Wert 1 vor, welche den Peaks in den Frequenzbänder F1 bei 150 Hz und F2 bei 4000Hz oder 9000 Hz entsprechen. Diese beiden Eventströme werden vorerst getrennt behandelt, indem diese durch jeweilige Bandpassfilter mit jeweiliger Grenzfrequenz F1 und F2 gefiltert werden.

[0077] Folgt ein Event innerhalb von 50 ms dem vorhergehenden, wird das zweite Event nicht berücksichtigt. Eine Zeit von 50 ms entspricht der Dauer eines 16tels bei 300 bpm, liegt also weit unter der Dauer des kürzesten Intervalls, in dem die Musikstücke üblicherweise angesiedelt sind.

[0078] Aus dem Strom der gefilterten Events E_i wird nun in jeweiligen Verarbeitungseinheiten BD1 und BD2 ein Strom aus den einfachen Zeitintervallen T_i zwischen den Events gebildet.

[0079] Aus dem Strom der einfachen Zeitintervalle T_1i werden in gleichen Verarbeitungseinheiten BPM_C1 und BPM_C2 jeweils zusätzlich zwei weitere Ströme der bandbegrenzten Zeitintervalle gebilde, nämlich mit Zeitintervallen T_2i, den Summen von jeweils zwei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen, und mit Zeitintervallen T_3i, den Summen von jeweils drei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen. Die dazu herangezogenen Events dürfen sich auch überlappen.

[0080] Dadurch werden aus dem Strom: t₁, t₂, t₂, t₄, t₅, t₆,... zusätzlich folgende zwei Ströme erzeugt:

T_2i: (t₁+t₂), (t₂+t₃), (t₃+t₄), (t₄+t₅), (t₅+t₆),... und

T_3i: (t₁+t₂+t₃), (t₂+t₃+t₄), (t₃+t₄+t₅), (t₄+t₅,+t₆),...

[0081] Die drei Ströme T_1i, T_2i, T_3i, werden nun zeit-oktaviert in entsprechenden Verarbeitungseinheiten OKT. Die Zeit-Oktavierung OKT erfolgt derart, dass die einzelnen Zeitintervalle jedes Stroms so oft verdoppelt werden, bis sie in einem vorgegebenen Intervall BPM_REF liegen. Auf diese Weise erhält man drei Datenströme T_1io, T_2io, T_3io,... Die obere Grenze des Intervalls berechnet sich aus der unteren bpm-Grenze nach der Formel:

[0082] Die untere Grenze des Intervalls liegt bei 0.5* t_hi. Jeder der so erhaltenen drei Ströme wir nun für beide Frequenzbänder F1, F2 in jeweiligen weiteren Verarbeitungseinhciten CHK auf seine Konsistenz überprüft. Damit wird ermittelt, ob jeweils eine gewisse Anzahl aufeinanderfolgender, zeit-oktavierter Intervallwerte innerhalb einer vorgegebenen Fehlergrenze liegen. Dazu überprüft man beispielsweise im einzelnen mit folgenden Werten:

[0083] Für T_1i überprüft man dessen letzte 4 Events t_11o, t_12o, t_13o, t_14o daraufhin, ob gilt:

a) (t_11o - t_12o)² + ( t_11o - t_13o)² + ( t_11o - t_14o)² < 20
Ist dies der Fall, wird der Wert t_11o als gültiges Zeitintervall ausgegeben.
Für T_2i überprüft man dessen letzte 4 Events t_21o, t_22o, t_23o, t_24o daraufhin, ob gilt:

b) (t_21o - t_22o)² + (t_21o - t_23o)² + (t_21o - t_24o)² < 20
Ist dies der Fall, wird der Wert t_11o als gültiges Zeitintervall ausgegeben.
Für T3i überprüft man dessen letzte 3 Events t_31o, t_32o, t_33o, daraufhin, ob gilt:

c) (t_31o - t_32o)² + ( t_31o - t_33o)² < 20
Ist dies der Fall, wird der Wert t₃₁₀ als gültiges Zeitintervall ausgegeben.

[0084] Hierbei hat die Konsistenzprüfung a) Vorrang vor b) und b) hat Vorrang vor c). Wird also bei a) ein Wert ausgegeben, werden b) und c) nicht mehr untersucht. Wird bei a) kein Wert ausgegeben, so wird b) untersucht, usw. Wird hingegen weder bei a) noch bei b) noch bei c) ein konsistenter Wert gefunden, so wird die Summe der letzten 4 nicht oktavierten Einzelintervalle (t₁+t₂+t₃+t₄) ausgegeben.

[0085] Der so aus den drei Strömen ermittelte Wertestrom konsistenter Zeitintervalle wird wiederum in einer nachgeschalteten Verarbeitungseinheit OKT in das vorgegebene Zeit-Intervall BPM_REF oktaviert. Anschließend wird das oktavierte Zeit-Intervall in einen BPM Wert umgerechnet.

[0086] Als Resultat liegen jetzt zwei Ströme BPM1 und BPM2 von bpm-Werten vor - einer für jeden der beiden Frequenzbereiche F1 und F2. In einem Prototyp werden diese Ströme mit einer festen Frequenz von 5 Hz abgefragt und die jeweils letzten acht Events aus beiden Strömen für die statistische Auswertung herangezogen. Man kann an dieser Stelle jedoch durchaus auch eine variable (eventgesteuerte) Abtastrate verwenden und man kann auch mehr als nur die letzten 8 Events verwenden, beispielsweise 16 oder 32 Events.

[0087] Diese letzten 8, 16 oder 32 Events aus jedem Frequenzband F1, F2 werden zusammengeführt und in einer nachgeschalteten Verarbeitungseinheit STAT auf Häufungsmaxima N betrachtet. In der Prototyp-Version wird ein Fehlerintervall von 1,5 bpm verwendet, d.h. solange Events weniger als 1.,5 bpm voneinander differieren, werden sie als zusammengehörig betrachtet und addieren sich in der Gewichtung. Die Verarbeitungseinheit STAT ermittelt hierbei, bei welchen BPM-Werten Häufungen auftreten und wie viele Events den jeweiligen Häufungspunkten zuzuordnen sind. Der am stärksten gewichtete Häufungspunkt kann als die lokale BPM-Messung gelten und liefert den gewünschten Tempowert A.

[0088] In einer ersten Weiterbildung dieses Verfahrens erfolgt zusätzlich zu der lokalen BPM-Messung eine globale Messung, indem man die Zahl, der verwendeten Events auf 64, 128 etc. ausweitet. Bei alternierenden Rhythmus-Patterns, in welchen nur jeden 4. Takt das Tempo klar durchkommt, kann häufig eine Eventzahl von mindestens 128 nötig sein. Solch eine Messung ist zuverlässiger, benötigt jedoch auch mehr Zeit.

[0089] Eine weitere entscheidende Verbesserung kann durch folgende Maßnahme erzielt werden:

[0090] In Betracht gezogen wird nicht nur das erste Häufungsmaximum, sondern auch das zweite. Dieses zweite Maximum entsteht fast immer durch vorhandene Triolen und kann sogar stärker als das erste Maximum sein. Das Tempo der Triolen hat jedoch ein klar definiertes Verhältnis zum Tempo der Viertel Noten, so dass sich aus dem Verhältnis der Tempi der beiden ersten Maxima ermitteln lässt, welches Häufungsmaximum den Vierteln und welches den Triolen zuzuordnen ist.

[0091] Nimmt man T1 als das Tempo des ersten Maximums in bpm und T2 als das des zweiten Maximums an, so gelten folgende Regeln:

wenn T2 = 2/3 * T1, dann ist T2 das Tempo.

Wenn T2 = 4/3 * T1, dann ist T2 das Tempo.

Wenn T2 = 2/5 * T1, dann ist T2 das Tempo.

Wenn T2 = 4/5 * T1, dann ist T2 das Tempo.

Wenn T2 = 3/2 * T1, dann ist T1 das Tempo.

Wenn T2 = 3/4 * T1, dann ist T1 das Tempo.

Wenn T2 = 5/2 * T1, dann ist T1 das Tempo.

Wenn T2 = 5/4 * T1, dann ist T1 das Tempo.

[0092] Ein näherungsweiser Phasenwert P wird anhand einer der beiden gefilterten einfachen Zeitintervalle T_i zwischen den Events ermittelt, vorzugsweise anhand derjenigen Werte, die mit der niedrigeren Frequenz F1 gefiltert sind. Diese dienen zur groben Bestimmung der Frequenz des Referenz-Oszillators.

[0093] Die Darstellung nach FIG 8 zeigt ein mögliches Blockschaltbild zur sukzessiven Korrektur von ermitteltem Tempo A und Phase P, im folgenden als 'CLOCK CONTROL' bezeichnet.

[0094] Zunächst wird der Referenz-Oszillator bzw. die Referenz-Clock MCLK in einem ersten Schritt 1 mit den groben Phasenwerten P und Tempowerten A aus der Beat-Detection gestattet, was quasi einem Reset des in FIG 2 gezeigten Regelkreises gleichkommt. Anschließend werden in einem weiteren Schritt 2 die Zeitintervalle zwischen Beat-Events des eingehenden Audiosignals und der Referenz-Clock MCLK ermittelt. Dazu werden die näherungsweisen Phasen-werte P mit einem Referenzsignal CLICK, welches die Frequenz des Referenz-Oszillators MCLK aufweist, in einem Komparator V verglichen.

[0095] Bei systematischem Überschreiten (+) einer "kritischen" Abweichung bei mehreren aufeinanderfolgenden Ereignissen mit einem Wert von beispielsweise über 30ms wird in einem weiteren Verarbeitungsschritt 3 die Referenz-Clock MCLK durch eine kurzzeitige Tempoänderung


oder

entgegen der Abweichung (wieder) an das Audio-Signal angepasst, wobei q die verwendete Absenkung oder Anhebung des Tempos darstellt. Andernfalls (-) wird das Tempo konstant gehalten.

[0096] Im weiteren Verlauf erfolgt in einem weiteren Schritt 4 eine Summierung aller Korrektur-Ereignisse aus Schritt 3 und der seit dem letzten "Reset" verstrichenen Zeit in eigenen Speichern (nicht gezeigt). Bei ungefähr jedem 5. bis 10. Ereignis einer annähernd akkuraten Synchronisierung (Differenz zwischen den Audiodaten und der Referenz-Clock MCLK etwa unterhalb 5 ms) wird der Tempo-Wert auf der Basis des bisherigen Tempo-Wertes, der bis dahin akkumulierten Korrektur-Ereignisse und der seit dem verstrichenen Zeit in einem weiteren Schritt 5 wie folgt neu errechnet.

[0097] Mit

• q als der in Schritt 3 verwendeten Absenkung oder Anhebung des Tempos (beispielsweise um den Wert 0.1),
• dt als der Summe der Zeit, für welche das Tempo insgesamt abgesenkt oder angehoben wurde (Anhebung positiv, Absenkung negativ),
• T als dem seit dem letzten Reset (Schritt 1) verstrichenen Zeitintervall, und
• bpm als dem in Schritt 1 verwendeten Tempowert A

errechnet sich das neue, verbesserte Tempo nach folgender einfachen Formel:

[0098] Weiter wird geprüft, ob die Korrekturen in Schritt 3 über einen gewissen Zeitraum hinweg immer jeweils negativ oder positiv sind. In solch einem Fall liegt wahrscheinlich eine Tempo-Änderung im Audiomaterial vor, die mit obigem Verfahren nicht korrigiert werden kann. Dieser Status wird erkannt und bei Erreichen des nächsten annähernd perfekten Synchronisations-Ereignisses (Schritt 5) werden der Zeit- und der Korrekturspeicher in einem Schritt 6 gelöscht, um den Ausgangspunkt in Phase und Tempo neu zu setzten. Nach diesem "Reset" beginnt die Prozedur erneut mit einem Aufsetzen auf Schritt 2 das Tempo zu optimieren.

[0099] Eine Synchronisierung eines zweiten Musikstückes erfolgt nun durch Anpassung von dessen Tempo und Phase. Die Anpassung des zweiten Musikstückes erfolgt indirekt über den Referenz-Oszillator. Nach der oben beschriebenen näherungsweisen Tempo- und Phasenermittlung des Musikstückes werden diese Werte sukzessive nach obigem Verfahren an den Referenz-Oszillator angepasst, nur wird diesmal die Abspielphase und die Abspielgeschwindigkeit des Tracks selbst verändert. Das-originale Tempo des Tracks lässt sich rückwärts leicht aus der notwendigen Veränderung seiner Abspielgeschwindigkeit gegenüber der Original-Abspielgeschwindigkeit errechnen.

[0100] Desweiteren ermöglicht die gewonnene Information über das Tempo und die Phase eines Audiotracks die Ansteuerung sogenannter temposynchroner Effekte. Dabei wird das Audiosignal passend zum eigenen Rhythmus manipuliert, was rhythmisch effektvolle Echtzeit-Klangveränderung ermöglicht. Insbesondere kann die Tempo-Information dazu genutzt werden, Loops mit taktgenauen Längen in Echtzeit aus dem Audiomaterial herauszuschneiden.

[0101] Wie bereits eingangs erwähnt, werden herkömmlicherweise beim Mischen mehrerer Musikstücke die Audioquellen von Tonträgern auf mehreren Abspielgeräten abgespielt und über ein Mischpult abgemischt. Bei dieser Vorgehensweise beschränkt sich eine Audioaufnahme auf eine Aufzeichnung des Endresultats. Eine Reproduktion des Mischvorganges oder von Scratch-Vorgängen und ein Aufsetzen zu einem späteren Zeitpunkt exakt an einer vorgebbaren Position innerhalb eines Musikstückes ist damit nicht möglich.

[0102] Genau dies erreicht nun die vorliegende Erfindung, indem ein Dateiformat für digitale Steuerinformationen vorgeschlagen wird, welches die Möglichkeit bietet, den Vorgang des interaktiven Mischens und eine eventuelle Effektbearbeitung von Audioquellen aufzuzeichnen und akkurat wiederzugeben. Dies ist insbesondere mit einem wie vorangehend beschriebenen Musik-Abspieler möglich.

[0103] Die Aufzeichnung von Mischvorgängen oder eines Scratch-Vorgangs gliedert sich in eine Beschreibung der verwendeten Audioquellen und einen zeitlichen Ablauf von Steuerinformationen des Mischvorgangs oder Scratch-Vorgangs und zusätzlicher Effektbearbeitung.

[0104] Es werden nur die Information über den eigentlichen Mischvorgang oder Scratch-Vorgang und über die Ursprungsaudioquellen benötigt, um das Resultat wiederzugeben. Die eigentlichen digitalen Audiodaten werden extern zur Verfügung gestellt. Dies vermeidet urheberrechtlich problematische Kopiervorgänge von geschützton Musikstücken. Es können durch das Abspeichern von digitalen Steuerinformationen somit Mischvorgänge von mehreren Audiostücken im Hinblick auf Abspielpositionen, Synchronisationsinformationen, Echtzeiteingriffe mit Audio-Signalverarbeitungsmitteln etc. als ein Mix der Audioquellen und deren Effektbearbeitung z.B. mit Scratch-Effekten als neues Gesamtwerk mit vergleichsweise langer Abspieldauer realisiert werden.

[0105] Dies bietet den Vorteil, dass die Beschreibung der Bearbeitung der Audioquellen im Vergleich zu den erzeugten Audiodaten des Mischvorgangs gering sind, der Mischvorgang an beliebigen Stellen editiert und wiederaufgesetzt werden kann. Außerdem können vorhandene Audiostücke in verschiedenen Zusammenfassungen oder als längere zusammenhängende Interpretationen wiedergegeben werden.

[0106] Mit bisherigen Tonträgern und Musik-Abspielgeräten war es hingegen nicht möglich, die Interaktion eines Anwenders aufzuzeichnen und wiederzugeben, da den bekannten Abspielgeräten die technischen Voraussetzungen fehlen, diese genau genug zu steuern. Dies wird erst durch die vorliegende Erfindung ermöglicht, indem mehrere digitale Audioquellen wiedergegeben und deren Abspielpositionen bestimmt und gesteuert werden können. Dadurch wird es möglich, den gesamten Vorgang digital zu verarbeiten und entsprechende Steuerdaten in einer Datei zu speichern. Diese digitalen Steuerinformationen werden vorzugsweise in einer Auflösung abgelegt, die der Abtastrate der verarbeiteten digitalen Audiodaten entspricht.

[0107] Die Aufzeichnung gliedert sich im wesentlichen in 2 Teile:

• eine Liste der verwendeten Audioquellen z.B. digitale Aufgezeichnete Audiodaten in komprimierter und unkomprimierter Form wie z.B. WAV, MPEG, AIFF und digitale Tonträger wie etwa eine Compact Disk und
• den zeitlichen Ablauf der Steuerinformation.

[0108] Die Liste der Verwendeten Audioquellen enthält u.a.:

• Informationen zur Identifizierung der Audioquelle
• zusätzlich berechnete Information, die Charakteristiken der Audioquelle beschreibt (z.B. Abspiellänge und Tempoinformationen)
• beschreibende Information zur Herkunft und Urheberinformation der Audioquelle (z.B. Künstler, Album, Verlag etc.)
• Metainformation, z.B. Zusatzinformation die über den Hintergrund der Audioquelle informiert (z.B. Musikgenre, Information zum Künstler und Verlag)

[0109] Die Steuerinformation speichert u.a.:

• die zeitliche Abfolge von Steuerdaten
• die zeitliche Abfolge von exakten Abspielpositionen in der Audioquelle
• Intervalle mit kompletter Zustandsinformation aller Stellglieder, um als Wiederaufsetzpunkte der Wiedergabe zu dienen

[0110] Im Folgenden ist ein mögliches Beispiel der Verwaltung der Liste von Audiostücken in einer Ausprägung des XML Formats dargestellt. Dabei steht XML als Abkürzung für Extensible Markup Language. Dies ist eine Bezeichnung für eine Metasprache zur Beschreibung von Seiten im WWW (World Wide Web). Dabei ist es im Gegensatz zu HTML (Hypertext Markup Language) möglich, dass der Autor eines XML-Dokumentes im Dokument selbst bestimmte Erweiterungen von XML im Document-Type-Definition-Teil des Dokumentes definiert und im gleichen Dokument auch nutzt. <?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?> <MJL VERSION="Versions Beschreibung"> <HEAD PROGRAM="Programmname" COMPANY=" Firmenname"/> <MIX TITLE="Titel des Mixes"> <LOCATION FILE="Kennung der Steuerinformationsdatei" PATH="Speicherort der Steuerinformationsdatei"/> <COMMENT>Kommentare und Bemerkungen zum Mix</COMMENT> </MIX> <PLAYLIST> <ENTRY TITLE="Titel Eintrag 1" ARTIST="Name des Autors" ID="Kennung des Titels"> <LOCATION FILE=" Kennung der Audioquelle" PATH-"Speicherort der Audioquel- le" VOLUME="Speichermedium der Datei"/> <ALBUM TITLE="Name des zugehörigen Albums" TRACK="Kennung des Tracks auf Album"/> <INFO PLAYTIME="Abspieldauer in Sekunden" GENRE_ID="Musik Genre-Kennung"/> <TEMPO BPM="Abspieltempo in BPM" BPM_QUALITY="GUte des Tempowerts aus der Analyse"/> <CUE POINT1="Lage des 1. Markierungspunkts" ... POINTn="Lage des n. Markie- rungspunkts"/> <FADE TIME-"Überblendzeit" MODE="Überblendmodus"> <COMMENT>Kommentare und Bemerkungen zum Audiostück> <IMAGE FILE="Kennung einer Bilddatei als zusätzliche Kommentarmöglich- keit"/> <REFERENCE URL="Kennung für weiterführende Informationen zur Audioquel- le"/> </COMMENT> </ENTRY> ... <ENTRY ...> ... </ENTRY> </PLAYLIST> </MJL>

[0111] Mögliche Voreinstellungen bzw. Steuerdaten zur automatischen Erzeugung von Scratch-Effekten wie im vorangehenden beschrieben, werden im folgenden beschrieben.

[0112] Hierbei handelt es sich um eine Reihe von Bedienelementen, mit welchen alle Parameter des Scratches im Vorfeld eingestellt werden können. Hierzu gehört:

• Scratch Art (Full-Stop, Back & For, Back-Spin, u.v.m.)
• Scratch Dauer (1,2,... beats - auch Druckdauer-Abhängig s.u.)
• Scratch Geschwindigkeit (Spitzengeschwindigkeit)
• Beschleunigungsdauer a (Dauer einer Geschwindigkeitsänderung von +/-1)
• Scratch Frequenz (Wiederholungen pro beat bei rhythmischen Scratches)
• Gate Frequenz (Wiederholungen pro beat)
• Gate Shape (Verhältnis von "An"- zu "Aus"-Phase)
• Gate Offset (Versatz des Gate relativ zum Takt)
• Gate Routing (Zuweisung des Gates auf andere Effekt-Parameter)

[0113] Dies sind nur einige von vielen denkbaren Parametern, die je nach Art eines realisierten Scratch-Effektes anfallen.

[0114] Der eigentliche Scratch wird nach erfolgter Voreinstellung durch einen zentralen Button/Steuerelement ausgelöst und entwickelt sich von diesem Punkt an automatisch. Der Benutzer braucht den Scratch lediglich durch den Moment, in welchem er die Taste drückt (Auswahl des gescratchten Audio-Samples) und durch die Dauer, des Tastendruckes (Auswahl der Scratch-Länge) beeinflussen.

[0115] Die Steuerinformationsdaten, referenziert durch die Liste von Audiostücken, werden vorzugsweise im Binärformat gespeichert. Der prinzipielle Aufbau der abgespeicherten Steuerinformationen in einer Datei lässt sich beispielhaft wie folgt beschreiben: [Anzahl der Steuerblöcke N] Für [Anzahl der Steuerblöcke N] wird wiederholt ( [Zeitdifferenz seit letztem Steuerblock in Millisekunden] [Anzahl der Steuerpunkte M] Für [Anzahl der Steuerpunkte M] wird wiederholt { [Kennung des Controllers] [Controller Kanal] [Neuer Wert des Controllers] } }

[0116] Mit [Kennung des Controllers] ist ein Wert bezeichnet, der ein Steuerglied (z.B. Lautstärke, Geschwindigkeit, Position, Abspielrichtung etc.) des interaktiven Musik-Abspielers identifiziert. Solchen Steuergliedern können mehrere Unterkanäle [Controller Kanal], z.B. Nummer des Abspielmoduls, zugeordnet sein. Ein eindeutiger Steuerpunkt M wird durch [Kennung des Controllers], [Controller Kanal] adressiert.

[0117] Als Resultat entsteht eine digitale Aufzeichnung des Mischvorgangs oder des Scratch-Vorgangs, der gespeichert, nicht-destruktiv im Bezug auf das Audiomaterial reproduziert, vervielfältigt und übertragen werden kann, z.B. über das Internet.

[0118] Eine vorteilhafte Ausführung mit solchen Steuerdateien stellt ein Datenträger D dar, wie dieser anhand von FIG 9 veranschaulicht ist. Dieser weist eine Kombination einer normalen Audio-CD mit digitalen Audiodaten AUDIO_DATA eines ersten Datenbereichs D1 mit einem auf einem weiteren Datenteil D2 der CD untergebrachten Programm PRG_DATA zum Abspielen solcher ebenfalls vorhandener Mixdateien oder Scratch-Effekt Dateien MIX_DATA auf, die unmittelbar auf die auf der CD abgelegten Audio-Daten AUDIO_DATA zugreifen. Dabei muss die Abspiel- bzw. Mix-Applikation PRG_DATA nicht zwingend Bestandteil eines solchen Datenträgers sein. Auch eine Kombination aus einem ersten Datenbereich D1 mit digitalen Audioinformationen AUDIO DATA und einem zweiten Datenbereich mit einer oder mehreren Dateien mit den genannten digitalen Steuerdaten MIX_DATA ist vorteilhaft, denn ein solcher Datenträger beinhaltet in Verbindung mit einem Musik-Abspieler der Erfindung alle erforderlichen Informationen zur Reproduktion eines zu einem früheren Zeitpunkt erstellten neuen Gesamtwerkes aus den vorhandenen digitalen Audioquellen.

[0119] Besonders vorteilhaft jedoch lässt sich die Erfindung auf einem geeignet programmierten digitalen Computer mit entsprechenden Audio-Schnittstellen realisieren, indem ein Softwareprogramm die im vorangehenden dargestellten Verfahrensschritte auf dem Computersystem durchführt (z.B. die Abspiel- bzw. Mix-Applikation PRG_DATA).

[0120] Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in den Figuren dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik dies zulässt, für sich allein oder in Kombination als unter die Erfindung fallend angesehen werden.

[0121] Die vorangehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen nach der Erfindung ist zum Zwecke der Veranschaulichung angegeben. Diese Ausführungsbeispiele sind nicht erschöpfend. Auch ist die Erfindung nicht auf die genaue angegebene Form beschränkt, sondern es sind zahlreiche Modifikationen und Änderungen im Rahmen der vorstehend angegebenen technischen Lehre möglich. Eine bevorzugte Ausführungsform wurde gewählt und beschrieben, um die prinzipiellen Details der Erfindung und praktische Anwendungen zu verdeutlichen, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung zu realisieren. Eine Vielzahl bevorzugter Ausführungsformen sowie weitere Modifikationen kommen bei speziellen Anwendungsgebieten in Betracht.

Bezugszeichenliste

[0122] 

beat

Dauer einer Viertelnote eines gegenwärtigen Tracks

ab

Dauer des Abbrems- und Beschleunigungsvorgangs

c

Stillstandsphase

SAMPLE

Abspielposition des Audiosignals

t

Zeit

v

Geschwindigkeit

x

Weg

T

Gesamtdauer eines Scratches

rü

Rückwärtslaufphase

vo

Vorwärtslaufphase

RATE

Frequenz eines Gate-Vorgangs

SHAPE

Verhältnis von "An"- zu "Aus"-Phase

OFFSET

Phasen-Verschiebung, relativ zum Referenztakt

E_i

Events eines Audiodatenstroms

T_i

Zeitintervalle

F1, F2

Frequenzbänder

BD1, BD2

Detektoren für rhythmusrelevante Informationen

BPM REF

Referenz-Zeitintervall

BPM_C1, BPM_C2

Verarbeitungseinheiten zur Tempoerkennung

T_1i

ungruppiert Zeitintervalle

T_2i

Paare von Zeitintervallen

T_3i

Dreiergruppen von Zeitintervallen

OKT

Zeit-Oktavierungseinheiten

T_1io...T_3io

zeit-oktavierte Zeitintervalle

CHK

Konsistenzprüfung

BPM1,BPM2

unabhängige Ströme von Tempowerten bpm

STAT

Statistische Auswertung der Tempowerte

N

Häufungspunkte

A, bpm

näherungsweise ermitteltes Tempo eines Musikstückes

P

näherungsweise ermittelte Phase eines Musikstückes

1...6

Verfahrensschritte

MCLK

Referenz-Oszillator / Master-Clock

V

Komparator

+

Phasenübereinstimmung

-

Phasenverschiebung

q

Korrekturwert

bpm_neu

resultierender neuer Tempowert A

RESET

Neustart bei Tempoänderung

CD-ROM

Audiodatenquelle / CD-Rom-Laufwerk

S

zentrale Instanz / Scheduler

TR1...TRn

Audiodatentracks

P1...Pn

Pufferspeicher

A1...An

aktuelle Abspielpositionen

S1...Sn

Anfänge der Daten

R1, R2

Regler / Steuerelemente

LP

Tiefpaß-Filter

DIFF

Differenzierer

SW1

Schalter

IN1, IN2

erster und zweiter Eingang

a

erster Betriebsmodus

b

zweiter Betriebsmodus

SL

Mittel zur Rampenglättung / Slew Limiter

PLAY

Abspieleinheit

DEC

Decoder

B

Pufferspeicher

R

Ausleseeinheit mit variablem Tempo

PEF

Pre-Emphase-Filter / Vorverzerrungs-Filter

DEF

De-Emphase-Filter / Rückentzerrungs-Filter

AUDIO_OUT

Audio-Ausgabe

D

Tonträger / Datenträger

D1, D2

Datenbereiche

AUDIO_DATA

digitale Audiodaten

MIX_DATA

digitale Steuerdaten

PRG_DATA

Computerprogrammdaten

Ansprüche

1. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung durch automatische Modulation eines Audiosignals auf eine Weise, dass musikalische Scratch-Effekte erzeugt werden, wobei bei dem Verfahren als Ausgangsmaterial ein eine vorgebbare Zeitdauer andauerndes, in digitalem Format vorliegendes Audiosignal (Sample) dient, welches anhand von Steuerinformationen in unterschiedlich vorgebbarer Weise automatisch und rhythmusbezogen (beat) in Abhängigkeit einer musikalischen Tempoinformation in seiner Wiedergaboposition und/oder in der Wiedergabe-Richtung und/oder in der Wiedergabe-Geschwindigkeit und/oder in der Wiedergabe-Lautstärke und/oder Klangcharakteristik moduliert wird,
wobei als musikalische Tempoinformation das automatisch ermittelte Tempo des verwendeten Audiomaterials (Sample) dient oder als musikalische Tempoinformation ein externes Referenz-Tempo dient, und wobei die Steuerinformationen Bewegungsabläufe einer Schallplatte auf einem Plattenteller eines Schallplattenspielers repräsentieren.

2. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Generierung von Steuerinformationen Bewegungsabläufe einer Schallplatte bei einem manuellen Scratch als zeitdiskrete Werte aufgezeichnet werden oder
dass zur Generierung von Steuerinformationen virtuelle Bewegungsabläufe einer Schallplatte für einen Scratch-Effekt in Form von zeitdiskreten Werten in einer vorgebbaren Auflösung konstruiert werden, insbesondere mittels einer graphischen Editierung.

3. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerinformationen bezüglich der Art, Dauer und Geschwindigkeit der Modulation des Audiosignals die Art, Dauer und Geschwindigkeit eines Bewegungsablaufs einer Schalplatte für einen Scratch-Effekt repräsentieren.

4. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass auch eine Beschleunigung eines Bewegungsablaufs einer Schallplatte für einen Scratch-Effekt als zeitdiskreter Steuerwert ermittelt und zur Modulation des Audiosignals vorgegeben wird.

5. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines Steuerwertes für die Beschleunigung für einen Bewegungsablauf eines Scratch-Effekts ein Abbremsen und Beschleunigen der Schallplatte mit derselben Beschleunigung angenommen wird.

6. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass anhand von weiteren Steuerinformationen in unterschiedlich vorgebbarer Weise automatisch und rhythmusbezogen (beat) in Abhängigkeit der musikalischen Tempoinformation ein abschnittweises Hervorheben bestimmter Passagen des Audiosignals (Sample) oder des Bewegungsablaufs erfolgt, insbesondere indem ein entsprechendes rhythmisches Hervorheben durch Manipulation der Lautstärke oder der Klangcharakteristik erfolgt.

7. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung einer musikalischen Tempoinformation eine Erkennung von Tempo und Phase einer in digitalem Format vorliegenden Musikinformation, insbesondere des Audiosignals (Sample), nach den folgenden Verfahrensschritten erfolgt:

- näherungsweise Ermittlung des Tempos (A) der Musikinformation durch eine statistische Auswertung (STAT) der zeitlichen Abstände (Ti) rhythmusrelevanter Beat-Informationen in den digitalen Audiodaten (Ei),

- näherungsweise Ermittlung der Phase (P) des Musikstückes anhand der Lage der Takte in den digitalen Audiodaten im Zeitraster eines mit einer dem ermittelten Tempo proportionalen Frequenz schwingenden Referenz-Oszillators (MCLK),

- sukzessive Korrektur von ermitteltem Tempo (A) und Phase (P) der Musikinformation anhand einer möglichen Phasenverschiebung des Referenz-Oszillators (MCLK) relativ zu den digitalen Audiodaten durch Auswertung der resultierenden systematischen Phasenverschiebung und Regulierung der Frequenz des Referenz-Oszillators proportional der ermittelten Phasenverschiebung.

8. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass rhythmusrelevante Beat-Informationen (Ti) durch Bandpassfilterung (F1, F2) der zugrunde liegenden digitalen Audiodaten in verschiedenen Frequenzbereichen gewonnen werden.

9. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass Rhythmusintervalle der Audiodaten im Bedarfsfall durch Multiplikation ihrer Frequenz mit 2er-Potenzen in eine vordefinierte Frequenz-Oktave transformiert (OKT) werden, wo diese Zeitintervalle (T1io...T3io) zur Tempoermittlung liefern.

10. verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenz-Transformation (OKT) eine Gruppierung von Rhythmusintervallen (Ti), insbesondere in Paare (T2i) oder Dreiergruppen (T3i), durch Addition ihrer Zeitwerte vorausgeht.

11. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die gewonnene Menge an Daten von Zeitintervallen (BPM1, BPM2) der rhythmusrelevanten Beat-Informationen auf Häufungspunkte (N) untersucht wird und die näherungsweise Tempoermittlung anhand der Informationen eines Häufungsmaximums erfolgt.

12. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass zur näherungsweisen Ermittlung der Phase (P) des Musikstückes die Phase des Referenz-Oszillators (MCLK) derart gewählt wird, dass sich die größtmögliche Übereinstimmung zwischen den rhythmusrelevanten Beat-Informationen in den digitalen Audiodaten und den Nulldurchgängen des Referenz-Oszillators (MCLK) einstellt.

13. Verfahren zur elektrischen Klangerzeugung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass eine sukzessive Korrektur (2, 3, 4, 5) von ermitteltem Tempo und Phase des Musikstückes in regelmäßigen Abstanden in so kurzen Zeitintervallen erfolgt, dass resultierende Korrekturbewegungen und/oder Korrekturverschiebungen unterhalb der Hörbarkeitsgrenze bleiben,
und /oder
dass alle sukzessiven Korrekturen von ermitteltem Tempo und Phase des Musikstückes über die Zeit akkumuliert (4) werden und darauf aufbauend weitere Korrekturen mit stetig steigender Präzision erfolgen, wobei vorzugsweise sukzessive Korrekturen solange erfolgen, bis ein vorgegebener tolerierbarer Fehlergrenzwert unterschritten wird, insbesondere bis für das ermittelte Tempo ein Fehlergrenzwert kleiner als 0,1% unterschritten wird,
und/oder
dass für den Fall, dass die Korrekturen über einen vorgebbaren Zeitraum hinweg immer jeweils negativ oder positiv sind (6), eine erneute (RESET) näherungsweise Ermittlung von Tempo (A) und Phase (P) mit anschließender sukzessiver Korrektur (2, 3, 4, 5) erfolgt.

14. Interaktiver Musik-Abspieler zur elektrischen Klangerzeugung durch automatische Modulation eines Audiosignals auf eine Weise, dass musikalische Scratch-Effekte erzeugt werden, umfassend

- eine Bearbeitungseinheit, die so ausgebildet und eingerichtet ist, dass ein eine vorgebbare Zeitdauer andauerndes Ausgangsmaterial, das in digitalem Format als Audiosignal (Sample) vorliegt, anhand von Steuerinformationen in unterschiedlich vorgebbarer Weise automatisch und rhythmusbezogen (beat) in Abhängigkeit einer musikalischen Tempoinformation in seiner Wiedergaboposition und/oder in der Wiedergabe-Richtung und/oder in der Wiedergabe-Geschwindigkeit und/oder in der Wiedergabe-Lautstärke und/oder Klangcharakteristik moduliert wird, wobei als musikalische Tempoinformation das automatisch ermittelte Tempo des verwendeten Audiomaterials (Sample) dient oder als musikalische Tempoinformation ein über eine Schnittestelle bereitgestelltes externes Referenz-Tempo dient, und

- eine Schnittstelle vorhanden ist, um Steuerinformationen zu empfangen, die dann interpretiert werden, wobei die Steuerinformationen Bewegungsabläufe einer Schallplatte auf einem Plattenteller eines Schallplattenspielers repräsentieren,

- ein Mittel zur graphischen Darstellung der Steuerinformationen.

15. Interaktiver Musik-Abspieler nach Anspruch 14, mit - einem Mittel zur graphischen Darstellung der aktuellen Abspielposition, mit dem eine Amplitudenhüllkurve der Klangwellenform des wiedergegebenen Musikstückes über einen vorgebbaren Zeitraum vor und nach der aktuellen Abspielposition darstellbar ist, wobei sich die Darstellung in Echtzeit mit dem Tempo der Wiedergabe des Musikstückes verschiebt, und mit

- einem Mittel zur Glättung (LP, SL) eines stufigen Verlaufs zeitlich begrenzter, mit dem zweiten Steuerelement (R2) vorgegebener Abspiel-Positionsdaten zu einem sich gleichmäßig mit einer der Audio-Abtastrate entsprechenden zeitlichen Auflösung ändernden Signal.

16. Interaktiver Musik-Abspieler nach Anspruch 15, wobei zur Glättung eines stufigen Verlaufs zeitlich begrenzter Abspiel-Positionsdaten ein Mittel zur Rampenglättung (SL) vorgesehen ist, durch das mit jeder vorgegebenen Abspiel-Positionsnachricht eine Rampe mit konstanter Steigung auslösbar ist, die in einem vorgebbaren Zeitintervall das geglättete Signal von seinem bisherigen Wert auf den Wert der Abspiel-Positionsnachricht fährt
oder
wobei ein lineares digitales Tiefpaß-Filter (LP), insbesondere ein Resonanzfilter zweiter Ordnung, zur Glättung eines stufigen Verlaufs zeitlich begrenzter vorgegebener Abspiel-Positionsdaten dient.

17. Interaktiver Musik-Abspieler nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 16, wobei im Fall eines Wechsels zwischen den Betriebsmodi (a, b) die im vorhergehenden Modus erreichte aktuelle Abspielgeschwindigkeit (DIFF) durch eine Glättungsfunktion, insbesondere eine Rampenglättung (SL) oder ein lineares digitales Tiefpaß-Filter (LP), auf die dem neuen Betriebsmodus entsprechende Abspielgeschwindigkeit führbar ist
und/oder
wobei ein Audiosignal ein Scratch-Audio-Filter durchläuft, indem das Audiosignal einer Pre-Emphase-Filterung (PEF) unterzogen und in einem Pufferspeicher (B) abgelegt wird, aus dem es in Abhängigkeit von der jeweiligen Abspielgeschwindigkeit mit variablem Tempo auslesbar (R) ist, um anschließend einer De-Emphase-Filterung (DEF) unterzogen und wiedergegeben zu werden.

18. Interaktiver Musik-Abspieler nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 17, wobei jeder wiedergegebene Audiodatenstrom durch Signalverarbeitungsmittel in Echtzeit manipulierbar ist, insbesondere durch Filtereinrichtungen und/oder Audioeffekte.

19. Interaktiver Musik-Abspieler nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 18, wobei Echtzeiteingriffe über den zeitlichen Ablauf als digitale Steuerinformationen (MIX_DATA) speicherbar sind, insbesondere solche eines manuellen Scratch-Eingriffs mit einem separaten Steuerelement (R2) und/oder zusätliche Signalverarbeitungen.

20. Interaktiver Musik-Abspieler nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 oder 19, wobei gespeicherte digitale Steuerinformationen ein Format aufweisen, das Informationen zur Identifikation der verarbeiteten Musikstücke und eine jeweilige diesen zugeordnete zeitliche Abfolge von Abspielpositionen und Zustandsinformationen der Stellglieder des Musik-Abspielers umfasst.

21. Interaktiver Musik-Abspieler nach einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 20, der durch ein geeignet programmiertes mit Audioschnittstellen ausgestattetes Computersystem realisiert ist.

22. Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Computers geladen werden kann und Softwareabschnitte umfasst, mit denen die Verfahrensschritte gemäß einem der Ansprüche 1-13, 15, 16 ausgeführt werden, wenn das Programmprodukt auf einem Computer ausgeführt wird, wobei die Steuerdaten bereits auf dem Computerprogrammprodukte abgelegt sein können, so dass ein automatisches abspielen ermöglicht wird.

23. Computerprogrammprodukt nach dem Anspruch 22, insbesondere Compact Disc, umfassend

- einen ersten Datenbereich (D1) mit digitalen Audiodaten (AUDIO_DATA) eines oder mehrerer Musikstücke (TR1...TRn) und

- einen zweiten Datenbereich (02) mit einer Steuerdatei (MIX_DATA) mit digitalen Steuerinformationen zur Ansteuerung eines Musik-Abspielers umfasst, wobei

- die Steuerdaten (MIX_DATA) des zweiten Datenbereichs (D2) auf Audiodaten (AUDIO_DATA) des ersten Datenbereichs (D1) Bezug nehmen.

24. Computerprogrammprodukt nach Anspruch 23, wobei die digitalen Steuerinformationen (MIX_DATA) des zweiten Datenbereichs (D2) interaktive Aufzeichnungen von manuellen Scratch-Eingriffen und/oder Startpunkte und Art automatischer Scratch-Eingriffe in Musikstücke als ein neues Gesamtwerk der digitalen Audioinformationen (AUDIO_DATA) von Musikstücken des ersten Datenbereichs (D1) repräsentieren
und/oder
wobei gespeicherte digitale Steuerinformationen (MIX_DATA) des zweiten Datenbereichs (D2) ein Format aufweisen, das Informationen zur Identifikation der verarbeiteten Musikstücke (TR1...TRn) des ersten Datenbereichs (D1) und eine jeweilige diesen zugeordnete zeitliche Abfolge von Abspielpositionen und Zustandsinformationen der Stellglieder des Musik-Abspielers umfasst.

Claims

1. Method for electrical sound generation by automatically modulating an audio signal so as to produce musical scratch effects, wherein the source material is an audio signal (sample) in digital format with a predefinable time duration, wherein the playback position and/or the playback direction and/or the playback speed and/or the playback volume and/or the sound characteristic of the audio signal are modulated automatically and rhythm-related (beat) based on control information in different predefinable ways, depending on musical tempo information,
wherein the automatically determined tempo of the used audio material (sample) is used as musical tempo information, or an external reference tempo is used as musical tempo information, and wherein the control information represents motions of a record on a turntable of a record player.

2. Method for electrical sound generation according to claim 1,
characterized in that
for generating the control information, motions of a record are recorded during a manual scratch as discrete time values, or
that for generating the control information, virtual motions of a record for a scratch effect are assembled in form of discrete time values with a predefinable resolution, in particular by way of graphic editing.

3. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims 1 to 2,
characterized in that
the control information relating to form, duration and speed of the modulation of the audio signal represents the form, duration and speed of a motion of a record for a scratch effect.

4. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims 1 to 3,
characterized in that
an acceleration of a motion of a record is also determined as a time-discrete control value for a scratch effect and defined for modulating the audio signal.

5. Method for electrical sound generation according to claim 4,
characterized in that
for generating a control value for the acceleration for a motion of a scratch effect, a deceleration and acceleration of the record with the same acceleration is assumed.

6. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims,
characterized in that
based on additional control information, a segment-wise emphasis of certain passages or of the audio signal (sample) or of the motion is performed automatically and rhythm-related (beat) in a different predefinable way depending on the musical tempo information, in particular by emphasizing a corresponding rhythm through manipulation of the volume or the sound characteristic.

7. Method for electrical sound generation according to one of the preceding claims,
characterized in that
for determining musical tempo information, tempo and phase of musical information presented in digital form, in particular of the audio signal (sample), is determined according to the following method steps:

- approximately determining the tempo (A) of the music information by a statistical evaluation (STAT) of the time intervals (Ti) between rhythm-related beat information in the digital audio data (Ei),

- approximately determining the phase (P) of the piece of music based on the position of the beats in the digital audio data in the time pattern of a reference oscillator (MCLK) oscillating with a frequency that is proportional to the determined tempo,

- successively correcting the determined tempo (A) and phase (P) of the music information based on a possible phase shift of the reference oscillator (MCLK) relative to the digital audio data by evaluating the resulting systematic phase shift and regulating the frequency of the reference oscillator proportional to the determined phase shift.

8. Method for electrical sound generation according to claim 7,
characterized in that
rhythm-related beat information (Ti) is obtained by bandpass filtering (F1, F2) of the underlying digital audio data in different frequency ranges.

9. Method for electrical sound generation according to claim 7 or 8,
characterized in that
rhythm intervals of the audio data are transformed, if necessary, by multiplying their frequency with powers of 2 to a predefined frequency octave (OKT), where these time intervals (T1io ... T3io) are used for determining the tempo.

10. Method for electrical sound generation according to claim 9,
characterized in that
the frequency transformation (OKT) is preceded by grouping of rhythm intervals (Ti), in particular into pairs (T2i) or into groups of three (T3i), by adding their time values.

11. Method for electrical sound generation according to one of the claims 7 to 10,
characterized in that
the obtained quantity of data of time intervals (BPM1, BPM2) of the rhythm-related beat information is analyzed for accumulation points (N), and the tempo is determined approximately from information of a accumulation maximum.

12. Method for electrical sound generation according to one of the claims 7 to 11,
characterized in that
for approximately determining the phase (P) of a piece of music, the phase of the reference oscillator (MCLK) is selected so as to produce the greatest possible agreement between the rhythm-related beat information in the digital audio data and the zero crossings of the reference oscillator (MCLK).

13. Method for electrical sound generation according to one of the claims 7 to 11,
characterized in that
the determined tempo and phase of the piece of music are successively corrected (2, 3, 4, 5) in regular time intervals, wherein the time intervals are so short that resulting correction movements and/or collection displacements remain below the audibility limit,
and/or
that all successive corrections of determined tempo and phase of the piece of music are accumulated over time (4) and used for additional corrections with gradually increasing precision, wherein successive corrections are preferably performed until they are smaller than a predefined acceptable error limit value, in particular until the corrections for the determined tempo are smaller than an error limit value of less than 0.1 %,
and/or
that if the respective corrections are always negative or always positive (6) during a predefinable time interval, the tempo (A) and phase (P) are again approximately determined (RESET) by a subsequent successive correction (2, 3, 4, 5).

14. Interactive music player for electrical sound generation by automatically modulating an audio signal so as to produce musical scratch effects, comprising:

- a processing unit which is constructed and configured so that a source material provided as an audio signal (sample) in digital format with a predefinable time duration, is modulated automatically and rhythm-related (beat) based on musical tempo information with respect to its playback position and/or the playback direction and/or the playback speed and/or the playback volume and/or sound characteristic,
wherein the automatically determined tempo of the used audio material (sample) is used as musical tempo information, or an external reference tempo provided via an interface is used as musical tempo information, and

- an interface is provided for receiving control information which is subsequently interpreted, wherein the control information represents motions of a record on a turntable of a record player,

- a means for graphically representing of the control information.

15. Interactive music player according to claim 14, with

- a means for graphically representing the actual playback position, with the means capable of displaying an amplitude envelope curve of the sound waveform of the reproduced piece of music over a predefinable time interval before and after the actual playback position, wherein the real-time representation moves with the speed with which the piece of music is reproduced, and with

- a means for smoothing (LP, SL) a stepped curve of time-limited playback position data defined by the second control element (R2) to form a signal which changes smoothly with a time resolution corresponding to the audio sampling rate.

16. Interactive music player according to claim 15, wherein a means for smoothing a slope (SL) is provided for smoothing a stepped curve of time-limited playback position data, by which a ramp with a constant slope can be triggered for each defined playback position message, with the ramp changing the smoothed signal during a predefinable time interval from its previous value to the value of the playback position message,
or
wherein a linear digital low pass filter (LP), in particular a second order resonance filter, is used for smoothing a stepped curve of predefined time-limited playback position data.

17. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 16, wherein in the event of a change between the operating modes (a, b), the actual playback speed (DIFF) attained in the preceding mode can be changed by a smoothing function, in particular by ramp smoothing (SL) or by a linear digital low-pass filter (LP), to the playback speed that corresponds to the new operating mode,
and/or
wherein an audio signal passes through a scratch-audio-filter, whereby the audio signal undergoes a Pre-Emphase Filtering (PEF) and is stored in a buffer memory (B), from which it can be read (R) with variable tempo depending on the respective playback speed, and subsequently undergoes a De-Emphase Filtering (DEF) and is reproduced.

18. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 17, wherein each reproduced audio data stream can be manipulated in real time by signal processing means, in particular by filter devices and/or audio effects.

19. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 18, wherein real-time interventions with respect to the temporal curve can be stored as digital control information (MIX_DATA), in particular those of a manual scratch intervention with a separate control element (R2) and/or additional signal processing.

20. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 19, wherein stored digital control information has a format which includes information for identification of the processed pieces of music and a corresponding associated time-sequence of playback positions and state information of the actutating members of the music player.

21. Interactive music player according to one of the preceding claims 15 to 20, which is realized by a suitably programmed computer system having audio interfaces.

22. Computer program product which can be loaded directly into the internal memory of a digital computer and comprises software segments that can be used to execute the method steps according to one of the claims 1-13, 15, 16, when the program product is executed on a computer, wherein the control data can already be stored on the computer program product, thereby enabling automatic playback.

23. Computer program product according to claim 22, in particular a Compact Disc, comprising:

- a first data range (D1) with digital audio data (AUDIO_DATA) of one or several pieces of music (TR1 ... TRn), and

- a second data range (D2) with a control file (MIX_DATA) with digital control information for controlling a music player, wherein

- the control data (MIX_DATA) of the second data range (D2) make reference to audio data (AUDIO_DATA) of the first data range (D1).

24. Computer program product according to claim 23, wherein the digital control data (MIX_DATA) of the second data range (D2) represent interactive recordings of manual scratch interventions and/or starting points and type of automatic scratch interventions in pieces of music as a new complete work of the digital audio information (AUDIO_DATA) of pieces of music of the first data range (D1),
and/or
wherein the stored digital control information (MIX_DATA) of the second data range (D2) has a format that comprises information for identifying the processed pieces of music (TR1 ... TRn) of the first data range (D1) and a corresponding associated time sequence of playback positions and state information of the actutating members of the music player.

Revendications

1. Procédé pour la génération électrique de son par modulation automatique d'un signal audio d'une manière telle que des effets de scratch musicaux sont générés, par ce procédé un signal audio (échantillon) durant un temps spécifiable présent en format numérique sert de matériau de départ, lequel signal, au moyen d'informations de commande, est modulé automatiquement et par rapport au rythme (beat) de différentes manières spécifiables, dans sa position de lecture et/ou dans la direction de lecture et/ou dans la vitesse de lecture et/ou dans le volume de lecture et/ou dans la caractéristique sonore, en fonction d'une information de tempo musicale, le tempo du matériau audio utilisé (échantillon), déterminé automatiquement, servant d'information de tempo musicale ou un tempo de référence externe servant d'information de tempo musicale, et les informations de commande représentant les séquences de mouvements d'un disque sur une platine d'un tourne-disque.

2. Procédé pour la génération électrique de son selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la génération d'informations de commande, des séquences de mouvements d'un disque sont enregistrées comme valeurs discrètes dans le temps lors d'un scratch manuel ou que, pour la génération d'informations de commande, des séquences de mouvements virtuelles d'un disque pour un effet de scratch sont construites sous la forme de valeurs discrètes dans le temps, dans une résolution spécifiable, en particulier au moyen d'une édition graphique.

3. Procédé pour la génération électrique de son selon l'une des revendications précédentes 1 à 2, caractérisé en ce que les informations de commande représentent le mode, la durée et la vitesse d'une séquence de mouvements d'un disque pour un effet de scratch, relativement au mode, à la durée et à la vitesse de la modulation du signal audio.

4. Procédé pour la génération électrique de son selon l'une des revendications précédentes 1 à 3, caractérisé en ce qu'une accélération d'une séquence de mouvements d'un disque pour un effet de scratch aussi est déterminée comme valeur de commande discrète dans le temps et spécifiée pour la modulation du signal audio.

5. Procédé pour la génération électrique de son selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pour la génération d'une valeur de commande pour l'accélération pour une séquence de mouvements d'un effet de scratch, un freinage et une accélération du disque avec la même accélération est supposée.

6. Procédé pour la génération électrique de son selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, au moyen d'autres informations de commande, une accentuation par section de passages donnés du signal audio (échantillon) ou de la séquence de mouvements a lieu de différentes manières spécifiables, automatiquement et par rapport au rythme (beat), en fonction de l'information de tempo musicale, en particulier en ce que l'accentuation rythmique correspondante a lieu par manipulation du volume ou du timbre.

7. Procédé pour la génération électrique de son selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une reconnaissance de tempo et de phase d'une information musicale présente en format numérique, en particulier du signal audio (échantillon), a lieu selon les étapes de procédé suivantes pour la détermination de l'information de tempo musicale :

- détermination approximative du tempo (A) de l'information musicale par une évaluation statistique (STAT) des intervalles de temps (Ti) des informations de beat concernant le rythme dans les données audio numériques (Ei),

- détermination approximative de la phase (P) du morceau de musique au moyen de la position des mesures dans les données audio numériques dans la grille temporelle d'un oscillateur de référence (MCLK) oscillant avec une fréquence proportionnelle au tempo déterminé,

- correction successive, au moyen d'un déphasage possible de l'oscillateur de référence (MCLK) relativement aux données audio numériques, du tempo (A) et de la phase (P) de l'information musicale déterminés, par évaluation du déphasage et de la régulation résultantes systématiques de la fréquence de l'oscillateur de référence proportionnellement au déphasage déterminé.

8. Procédé pour la génération électrique de son selon la revendication 7, caractérisé en ce que des informations de beat (Ti) concernant le rythme sont obtenues par filtrage passe-bande (F1, F2) des données audio numériques sous-jacentes dans différentes gammes de fréquence.

9. Procédé pour la génération électrique de son selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que, au besoin, des intervalles de rythme des données audio sont transformés (OKT) en une octave de fréquence prédéfinie par multiplication de leur fréquence par des puissances de 2, où celles-ci fournissent des intervalles de temps (T1io... T3io) pour la détermination du tempo.

10. Procédé pour la génération électrique de son selon la revendication 9, caractérisé en ce que la transformation de fréquence (OKT) est précédée par un groupage d'intervalles de rythme (Ti), en particulier en paires (T2i) ou en groupes de trois (T3i), par addition de leurs valeurs de temps

11. Procédé pour la génération électrique de son selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la quantité obtenue de données d'intervalles de temps (BPM1, BPM2) des informations de beat concernant le rythme est analysée relativement aux points d'accumulation (N) et la détermination de tempo approximative a lieu au moyen des informations d'un maximum d'accumulation.

12. Procédé pour la génération électrique de son selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que, pour la détermination approximative de phase (P) du morceau de musique, la phase de l'oscillateur de référence (MCLK) est choisie de telle sorte que la plus grande concordance possible entre les informations de beat concernant le rythme dans les données audio numériques et les passages par zéro de l'oscillateur de référence (MCLK) se présente.

13. Procédé pour la génération électrique de son selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'une correction successive (2, 3, 4, 5) du tempo et de la phase déterminés du morceau de musique a lieu à intervalles réguliers avec des intervalles de temps si courts, que les mouvements de correction et/ou les déplacements de correction résultants restent sous le seuil auditif,
et/ou en ce que toutes les corrections successives du tempo et de la phase déterminés du morceau de musique sont accumulées (4) au cours du temps et que les corrections ultérieures se basant sur elles sont effectuées avec une précision croissant continuellement, des corrections successives ayant lieu de préférence jusqu'à ce qu'une valeur limite d'erreur tolérable spécifiée soit dépassée, en particulier jusqu'à ce que le tempo déterminé dépasse une valeur limite d'erreur inférieure à 0,1 %,
et/ou
en ce que, au cas où les corrections sont toujours respectivement négatives ou positives (6) pendant toute une durée spécifiable, une détermination approximative renouvelée (RESET) du tempo (A) et de la phase (P) a lieu avec correction successive subséquente (2, 3, 4, 5).

14. Lecteur de musique interactif pour la génération électrique de son par la modulation automatique d'un signal audio d'une manière telle que des effets de scratch musicaux sont générés, comprenant

- une unité de traitement qui est formée et installée de telle sorte qu'un matériau de départ durant un temps spécifiable, lequel est présent en format numérique comme signal audio (échantillon) est modulé automatiquement et par rapport au rythme (beat) de différentes manières spécifiables, dans sa position de lecture et/ou dans la direction de lecture et/ou dans la vitesse de lecture et/ou dans le volume de lecture et/ou dans sa caractéristique sonore, en fonction d'une information de tempo musicale, au moyen d'informations de commande,
le tempo du matériau audio utilisé (échantillon), déterminé automatiquement servant d'information de tempo musicale ou un tempo de référence externe mis à disposition par une interface servant d'information de tempo musicale, et

- une interface est donnée pour recevoir des informations de commande qui sont ensuite interprétées, les informations de commande représentant des séquences de mouvements d'un disque sur une platine d'un tourne-disque,

- un moyen pour la représentation graphique des informations de commande.

15. Lecteur de musique interactif selon la revendication 14, avec

- un moyen pour la représentation graphique de la position de lecture actuelle, avec lequel une courbe d'enveloppe d'amplitude de la forme de l'onde sonore du morceau de musique lu est représentable avant et après la position de lecture actuelle sur une durée spécifiable, la représentation se déplaçant en temps réel avec le tempo de la lecture du morceau de musique, et avec

- un moyen pour la transformation par lissage (LP, SL) d'un déroulement par pas de données de position de lecture spécifiées par le deuxième élément de commande (R2) et limitées temporellement, en un signal se modifiant uniformément avec une résolution temporelle correspondant au taux d'échantillonnage audio.

16. Lecteur de musique interactif selon la revendication 15, un moyen pour le lissage de rampe (SL) étant prévu pour le lissage d'un déroulement par pas de données de position de lecture limitées temporellement, avec lequel une rampe avec pente constante est déclenchable par chaque message de position de lecture spécifiée, laquelle amène le signal lissé de sa valeur précédente à la valeur du message de position de lecture, en un intervalle de temps spécifiable.
ou
un filtre passe-bas (LP) numérique linéaire, en particulier un filtre de résonance de deuxième ordre servant pour le lissage d'un déroulement par pas de données de position de lecture spécifiées limitées temporellement.

17. Lecteur de musique interactif selon l'une des revendications précédentes 15 à 16, la vitesse de lecture (DIFF) actuelle atteinte dans le mode précédent pouvant être passée à la vitesse de lecture correspondant au nouveau mode de fonctionnement, par une fonction de lissage, en particulier par un lissage de rampe (SL) ou un filtre passe-bas (LP) numérique linéaire, au cas d'un changement entre les modes de fonctionnement (a, b),
et/ou
un signal audio passe par un filtre audio de scratch, le signal audio étant soumis à un filtrage de pré-accentuation (PEF) et étant enregistré dans une mémoire tampon (B), qu'il est possible de lire avec un tempo variable (R) en fonction de la vitesse de lecture respective, afin d'être soumis ensuite à un filtrage de désaccentuation (DEF) et lu.

18. Lecteur de musique interactif selon l'une des revendications précédentes 15 à 17, chaque flux de données audio lu étant manipulable en temps réel par des moyens de traitement de signal, en particulier par des dispositifs de filtre et/ou des effets audio.

19. Lecteur de musique interactif selon l'une des revendications précédentes 15 à 18, des interventions en temps réell étant mémorisables au cours du déroulement temporel comme informations de commande numériques (MIX_DATA), en particulier celles d'une intervention de scratch manuelle avec un élément de commande séparé (R2) et/ou des traitements du signal supplémentaires.

20. Lecteur de musique interactif selon l'une des revendications précédentes 15 à 19, des informations de commande numériques mémorisées présentant un format qui comprend des informations pour l'identification des morceaux de musique traités et une suite temporelle leur étant attribuée de positions de lecture et d'informations d'état des actionneurs du lecteur de musique.

21. Lecteur de musique interactif selon l'une des revendications précédentes 15 à 20, lequel est réalisé par un système d'ordinateur programmé de façon approprié et équipé avec des interfaces audio.

22. Produit logiciel informatique, lequel peut être directement chargé dans la mémoire interne d'un ordinateur numérique et comprend des parties de logiciel avec lesquelles les étapes de procédé sont exécutées conformément à l'une des revendications 1-13, 15, 16, lorsque le produit logiciel est exécuté sur un ordinateur, les données de commande pouvant déjà être enregistrées dans le produit logiciel informatique de telle sorte qu'une lecture automatique est rendue possible.

23. Produit logiciel informatique selon la revendication 22, en particulier un disque compact, comprenant

- une première zone de données (D1) avec données audio numériques (AUDIO_DATA) d'un ou de plusieurs morceaux de musique (TR1... TRn) et

- une deuxième zone de données (D2) avec un fichier de commande (MIX_DATA) avec informations de commande numériques pour le pilotage d'un lecteur de musique,

- les données de commande (MIX_DATA) de la deuxième zone de données (D2) se référant à des données audio (AUDIO_DATA) de la première zone de données (D1).

24. Produit logiciel informatique selon la revendication 23, les informations de commande numériques (MIX_DATA) de la deuxième zone de données (D2) représentant des enregistrements interactifs d'interventions de scratch manuelles et/ou des points de départ et le mode d'interventions de scratch automatiques dans des morceaux de musique comme une oeuvre totale nouvelle des informations audio numériques (AUDIO_DATA) de morceaux de musique de la première zone de données (D1)
et/ou
des informations de commande numériques (MIX_DATA) mémorisées de la deuxième zone de données (D2) présentant un format qui comprend des informations pour l'identification des morceaux de musique traités (TR1... TRn) de la première zone de données (D1) et une séquence temporelle respective attribuée à ceux-ci de positions de lecture et d'informations d'état des actionneurs du lecteur de musique.

Zeichnung