JP4191073B2 - Waveform data output device - Google Patents

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Description

本発明は、電子楽器に使用される波形データ出力装置に関し、特に波形メモリの同じ番地に波形データを複数個記憶しておいて、波形データの種々の読み出しを可能にした波形データ出力装置に関するものである。   The present invention relates to a waveform data output device used for an electronic musical instrument, and more particularly to a waveform data output device that stores a plurality of waveform data at the same address of a waveform memory and enables various readout of waveform data. It is.

本出願人は、従来技術ではなく、先の出願で、図9及び図10で示される構成を提案している(下記特許文献1参照)。   The present applicant has proposed the configuration shown in FIG. 9 and FIG. 10 in the previous application instead of the prior art (see Patent Document 1 below).

すなわち図9(a)は、楽音発生部210が単一で波形メモリ212も単一の構成を持つものを示している。このような1チップ構成において、同時発音数が仮に64チャンネルとした場合に、1サンプリング時間内に、1チャンネル(任意のチャンネルをnとしている)で1回アクセス(2サンプル値を得る)し、図10(a)に示すように、n−1、n、n+1、n+2、n+3、…タイムスロットというように、1タイムスロットおきに、夫々の波形データが読み出される状態である。   That is, FIG. 9A shows a configuration in which the tone generator 210 is single and the waveform memory 212 has a single configuration. In such a one-chip configuration, if the number of simultaneous sounds is 64 channels, one channel is accessed (obtains 2 sample values) within one sampling time, with one channel (arbitrary channel is n), As shown in FIG. 10A, each waveform data is read every other time slot, such as n-1, n, n + 1, n + 2, n + 3,.

また図9(b)は、同じく1チップ構成において、同時発音数が64チャンネルとした場合に、1サンプリング時間内に、1チャンネルで2回(nとn’で示す)アクセス(4サンプル値を得る)し、図10(b)に示すように、n−1、n−1’、n、n’、n+1、n+1’、n+2、n+2’、n+3、n+3’、…タイムスロットというように、全タイムスロットで、夫々2回のアクセスがあり、波形データが読み出されることになる。   Further, FIG. 9B shows that when the number of simultaneous sound generations is 64 channels in the same chip configuration, access (indicated by n and n ′) twice (indicated by n and n ′) within one sampling time (4 sample values are set). As shown in FIG. 10 (b), n-1, n-1 ', n, n', n + 1, n + 1 ', n + 2, n + 2', n + 3, n + 3 ',... In all time slots, there are two accesses, and waveform data is read out.

さらに図9(c)は、上記構成とは異なり2チップ構成(楽音発生部が210と211で、波形メモリ212が単一の構成)において、同時発音数が64チャンネルとした場合に、1サンプリング時間内に、夫々のチャンネルn、64+nで1回アクセスし、図10(c)に示すように、n−1、64+n−1、n、64+n、n+1、64+n+1、n+2、64+n+2、n+3、64+n+3、…タイムスロットというように、全タイムスロットで、夫々のチャンネルの波形データが読み出されることになる(64チャンネル分あるため、nの次は64+nとなる)。
特願2003−408393
Further, in FIG. 9C, unlike the above configuration, in a two-chip configuration (a configuration in which the tone generators are 210 and 211 and a waveform memory 212 is a single configuration), when the number of simultaneous sounds is 64 channels, one sampling is performed. In time, access is made once in each channel n, 64 + n, and as shown in FIG. 10 (c), n-1, 64 + n-1, n, 64 + n, n + 1, 64 + n + 1, n + 2, 64 + n + 2, n + 3, 64 + n + 3, The waveform data of each channel is read out in all time slots like time slots (since there are 64 channels, the next to n is 64 + n).
Japanese Patent Application No. 2003-408393

しかし、1チャンネルあたり1回のアクセス(2サンプル値を得る)しか取れないような、図9(c)や図10(c)で示される2チップの構成や、図示していないが、1チャンネルあたり1回のアクセスしか取ることができない構成の場合は、周波数ナンバが2未満にしか対応することができないという問題があった。   However, the configuration of the two chips shown in FIG. 9C and FIG. 10C that can only be accessed once per channel (to obtain two sample values), or one channel, although not shown. In the case of a configuration in which only one access can be taken per time, there has been a problem that the frequency number can only be less than 2.

このような波形データのサンプル値の読み出しが行われた後に行われる補間処理で、仮に4ポイント補間が行われる場合、読み出されたポイントのサンプル値の他に、過去の3ポイントのサンプル値があって、その間の補間処理ができる。   When 4-point interpolation is performed in the interpolation processing performed after the waveform data sample values are read out, in addition to the read point sample values, the past three-point sample values are included. Therefore, interpolation processing between them can be performed.

1チャンネルあたり、1回のアクセスしかできない構成の場合は、4ポイント補間処理では、周波数ナンバは2未満でしか対応できない。もし周波数ナンバが4未満に対応できるようにするためには、倍のアクセススロットが必要になってしまう。   In the case of a configuration that allows only one access per channel, the four-point interpolation process can handle a frequency number of less than 2. If the frequency number can correspond to less than 4, double access slots are required.

また1チャンネルあたり、1回のアクセスしか取れないような上記2チップの構成では、1アクセスで2サンプル値の波形データを読むことができ、波形サンプル値を読み飛ばしが可能となる。しかし、空きタイムスロットがないため、周波数ナンバは2未満にしか対応することができないことになる。   Further, in the above-described 2-chip configuration in which only one access can be made per channel, waveform data of two sample values can be read with one access, and waveform sample values can be skipped. However, since there is no empty time slot, the frequency number can only be less than 2.

本発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、電子楽器に使用される波形データ出力装置であって、1チャンネルあたり1回のアクセスしか取れない構成であっても、周波数ナンバが2以上に対応できる波形データ出力装置を提供せんとするものである。   The present invention was devised in view of the above problems, and is a waveform data output device used for an electronic musical instrument, and even if it is configured to allow only one access per channel, the frequency number is not limited. It is intended to provide a waveform data output device that can handle two or more.

そのため本発明に係る波形データ出力装置は、
ピッチ変化の範囲が広い音色に対応するために同一音域にある波形に対して1ワードにNサンプル値を有している波形データと、Nより大きいMサンプル値を1ワードに有している波形データを記憶している波形データ記憶手段と、
該ピッチ変化の範囲が広い音色の選択に応答して、指示された音高に対応し所定の値未満の周波数ナンバあるいは所定の値以上の周波数ナンバを発生させる周波数情報発生手段と、
周波数ナンバが所定の値未満の時、該周波数ナンバを累算して、上記波形データ記憶手段から1ワードにNサンプル値を有している波形データを読み出すための位相情報である周波数アドレスを発生させ、他方周波数ナンバが所定の値以上の時、同じく周波数ナンバを累算して、上記波形データ記憶手段から1ワードにMサンプル値を有している波形データを読み出すための周波数アドレスを発生させる周波数アドレス発生手段と
を少なくとも有することを基本的特徴としている。
Therefore, the waveform data output device according to the present invention is
Waveform data having N sample values in one word and waveforms having M sample values greater than N in one word with respect to waveforms in the same sound range in order to correspond to timbres with a wide range of pitch change a waveform data storage means for storing the data,
Frequency information generating means for generating a frequency number less than a predetermined value or a frequency number greater than a predetermined value in response to selection of a timbre with a wide range of pitch change ,
When the frequency number is less than a predetermined value, the frequency number is accumulated to generate a frequency address that is phase information for reading waveform data having N sample values in one word from the waveform data storage means. On the other hand, when the frequency number is equal to or higher than a predetermined value, the frequency number is also accumulated to generate a frequency address for reading waveform data having M sample values in one word from the waveform data storage means. It has a basic feature of having at least frequency address generating means.

本発明では、周波数ナンバが2以上にされる波形(高い周波数の波形)の場合、ビット精度を犠牲にしても問題がないということを前提にし、本発明者は上記のような構成を発案する。そして上記構成によれば、波形データ記憶手段の同じ番地に波形データを複数個記憶しており、周波数アドレス発生手段により、周波数ナンバが所定の値(例えば後述する実施形態構成の場合2)未満の時、上記波形データ記憶手段から1ワードにNサンプル値(例えば後述する実施形態構成の場合2サンプル値)を有している波形データを読み出すための周波数アドレスを発生させ、他方周波数ナンバが所定の値以上の時、同波形データ記憶手段から1ワードにMサンプル値(例えば後述する実施形態構成の場合4サンプル値)を有している波形データを読み出すための周波数アドレスを発生させ、これらのデータを読み出させるようにしているため、1チャンネルあたり1アクセスしか取れない構成の場合でも、例えば周波数ナンバが2以上にも対応できるようになるなど、これまでになく高い周波数の波形データの読み出しが可能となる。   In the present invention, in the case of a waveform having a frequency number of 2 or more (high-frequency waveform), the present inventor proposes the above configuration on the assumption that there is no problem even if the bit accuracy is sacrificed. . According to the above configuration, a plurality of waveform data is stored at the same address of the waveform data storage means, and the frequency number is less than a predetermined value (for example, 2 in the case of the embodiment configuration described later) by the frequency address generation means. At this time, a frequency address for reading out waveform data having N sample values (for example, 2 sample values in the case of an embodiment described later) in one word is generated from the waveform data storage means, and the frequency number is set to a predetermined value. When the value is equal to or greater than the value, a frequency address for reading out waveform data having M sample values (for example, 4 sample values in the case of the embodiment configuration described later) in one word is generated from the waveform data storage means. Therefore, even in a configuration where only one access can be obtained per channel, for example, the frequency number is 2 Like also becomes possible to correspond to the above, it is possible to high frequency reading of waveform data than ever.

本発明の波形データ出力装置によれば、選択された音色がピッチ変化の範囲が広い場合に、周波数ナンバが所定の値未満より所定の値以上に変化したときにも対応できるようになり、さらに波形データ記憶手段の同じ番地に波形データが複数個記憶されており、波形データの種々の読み出し1チャンネルあたり1アクセスしか取れない構成の場合でも、例えば周波数ナンバが2以上にも対応できるようになるなど、これまでになく高い周波数の波形データの読み出しが可能となるという優れた効果を奏し得る。 According to the waveform data output device of the present invention, when the selected timbre has a wide range of pitch change, it is possible to cope with the case where the frequency number changes from a predetermined value to a predetermined value or more. Even when a plurality of waveform data is stored at the same address of the waveform data storage means and only one access can be obtained per channel for various readings of the waveform data, for example, the frequency number can be more than two. For example, it is possible to obtain an excellent effect that waveform data having a higher frequency than ever can be read.

以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図1は、本発明に係る波形データ出力装置の構成を備えた電子楽器(例えば電子オルガン)の回路概略図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an electronic musical instrument (for example, an electronic organ) having the configuration of a waveform data output device according to the present invention.

本電子楽器は、電子ピアノの鍵盤で任意の音色を演奏したり、電子オルガンの上下手鍵盤及び足鍵盤などに夫々異なる音色を割り当てることができるようになっており、しかも鍵盤は、左右でスプリットされ、夫々の位置で同じく違う音色が設定できるようになっている。従って、これらの鍵盤などを押鍵すると、夫々の楽音が同時に発生するのに必要なチャンネル数は、64チャンネル数を超えることも多い。   This electronic musical instrument can play any tone on the keyboard of the electronic piano, and can assign different tones to the upper and lower hand keyboards and foot keyboards of the electronic organ. The same tone can be set at each position. Therefore, when these keys are pressed, the number of channels necessary for the simultaneous generation of each musical tone often exceeds the number of 64 channels.

本電子楽器は、図1に示すように、システムバス200を介して、CPU201、ROM202、RAM203、パネルスキャン回路204a、鍵盤スキャン回路205a、楽音発生部100が相互に接続されて構成されている。システムバス200は、アドレス信号、データ信号又は制御信号等を送受するために使用される(アドレスバス、データバス、コントロール信号ラインよりなる信号バス)。   As shown in FIG. 1, the electronic musical instrument is configured such that a CPU 201, a ROM 202, a RAM 203, a panel scan circuit 204 a, a keyboard scan circuit 205 a, and a tone generator 100 are connected to each other via a system bus 200. The system bus 200 is used for transmitting and receiving an address signal, a data signal, a control signal, and the like (a signal bus including an address bus, a data bus, and a control signal line).

CPU201は、本電子楽器の制御をつかさどる中央演算装置であって、後述するROM202に格納されているプログラムに従って、鍵盤スキャン回路205aとパネルスキャン回路204aを制御して鍵盤205のキー、操作パネル204の音色設定スイッチなどを走査し、鍵盤205の押鍵・離鍵に伴う押鍵データ[キーON・OFF、キー識別情報(キー番号など)、キータッチレスポンス:キーデータ]の楽音発生部100への割り当て処理、操作パネル204の音色設定スイッチ、ボリュームに応じて楽音発生部100より所望の楽音信号を発生させるように制御する。   The CPU 201 is a central processing unit that controls the electronic musical instrument. The CPU 201 controls the keyboard scan circuit 205a and the panel scan circuit 204a according to a program stored in the ROM 202, which will be described later, and controls the keys of the keyboard 205 and the operation panel 204. A tone setting switch or the like is scanned, and the key generation data [key ON / OFF, key identification information (key number, etc.), key touch response: key data] accompanying the key press / release of the keyboard 205 is input to the musical tone generation unit 100. Control is performed so as to generate a desired musical tone signal from the musical tone generator 100 according to the allocation processing, the tone color setting switch of the operation panel 204, and the volume.

上記ROM202は、上述したCPU201用のプログラムの他に、CPU201が楽音発生に参照する種々のパラメータデータを格納する読み出し専用メモリである。   The ROM 202 is a read-only memory that stores various parameter data that the CPU 201 refers to when generating musical sounds in addition to the above-described program for the CPU 201.

上記RAM203は、CPU201におけるプログラム処理での処理段階のデータを一時記憶しておいたり、エディット可能なパラメータデータを記憶しておく、読み書き可能でメモリである。一部はバッテリバックアップされており、操作パネル204の音色設定に応じた必要なデータを格納保持(電源がOFFとなっても格納保持)しておくことができる。また、このRAMには、必要に応じてレジスタ、カウンタ、フラグ機能等が定義されている。   The RAM 203 is a readable / writable memory that temporarily stores data at the processing stage in the program processing in the CPU 201 and stores parameter data that can be edited. A part of the data is backed up by a battery, and necessary data corresponding to the tone color setting of the operation panel 204 can be stored and held (stored and held even when the power is turned off). In addition, a register, a counter, a flag function, and the like are defined in this RAM as necessary.

パネルスキャン回路204aは、CPU201からの指令に応答して操作パネル204上の各スイッチをスキャンし、このスキャンにより得られた各スイッチの開閉状態を示す信号に基づいて、各スイッチを1ビットに対応させたパネルデータを作成する。各ビットは、例えば「1」でスイッチオン状態、「0」でスイッチオフ状態を表す。このパネルデータは、システムバス200を介してCPU201に送られる。このパネルデータは、操作パネル204上のスイッチのオンイベント又はオフイベントが発生したかどうかを判断するために使用される。   The panel scan circuit 204a scans each switch on the operation panel 204 in response to a command from the CPU 201, and each switch corresponds to 1 bit based on a signal indicating the open / closed state of each switch obtained by this scan. Create the panel data. Each bit represents, for example, “1” indicating a switch-on state, and “0” indicating a switch-off state. This panel data is sent to the CPU 201 via the system bus 200. This panel data is used to determine whether an on event or an off event of a switch on the operation panel 204 has occurred.

また、パネルスキャン回路204aは、CPU201から送られてきた表示データを操作パネル204上のLED表示器及びLCDに送る。これにより、CPU201から送られてきたデータに従って、LED表示器が点灯/消灯され、またLCDにメッセージが表示される。   Further, the panel scan circuit 204a sends the display data sent from the CPU 201 to the LED display and the LCD on the operation panel 204. Thus, the LED display is turned on / off according to the data sent from the CPU 201, and a message is displayed on the LCD.

パネルスキャン回路204aには、操作パネル204が接続されている。操作パネル204には、音色選択及び設定するためのスイッチやボリュームや、選択及び設定状態を表示する上記LCD乃至LED表示器などより構成される表示部を有している。操作パネル204の音色選択により音色設定フラグの設定がなされる。また、演奏者の操作パネル204の操作により、音色設定フラグが直接変更される場合もある。特にピッチ変化の範囲が広い音色もあり、後述するように、周波数ナンバが2以上4未満の場合は、波形メモリ101において1ワードに4サンプル値が記憶された波形データの読み出しを行わせる場合がある。   An operation panel 204 is connected to the panel scan circuit 204a. The operation panel 204 has a display unit including a switch and a volume for selecting and setting a timbre, the LCD or LED display for displaying the selection and setting state, and the like. A timbre setting flag is set by selecting a timbre on the operation panel 204. Further, the tone color setting flag may be directly changed by the player's operation on the operation panel 204. In particular, there are timbres with a wide range of pitch change. As will be described later, when the frequency number is 2 or more and less than 4, the waveform memory 101 may read waveform data in which 4 sample values are stored in one word. is there.

上記鍵盤スキャン回路205aは、鍵盤205で生成される押鍵データを検出する検出回路である。すなわち、これらの鍵盤205には、夫々2点スイッチが設けられており、任意の鍵盤205が所定以上の深さまで押し下げられたことを検出すると、その鍵盤の音高データ(キー番号)の押鍵信号を生成すると共に、2点スイッチ間を通過する速度からベロシティを生成し、それらを押鍵データとして、鍵盤スキャン回路205aに送る。2点スイッチとしては、鍵が所定以上の深さまで押し下げられたことを検出できる光センサ、圧力センサ、その他のセンサを使用できる。鍵盤スキャン回路205aは、2点スイッチからの押鍵データを受け取ると、それをCPU201に送る。   The keyboard scan circuit 205 a is a detection circuit that detects key press data generated by the keyboard 205. That is, each of these keys 205 is provided with a two-point switch, and when it is detected that an arbitrary key 205 has been pressed down to a predetermined depth or more, the key press of the pitch data (key number) of that key is detected. In addition to generating a signal, velocities are generated from the speed passing between the two-point switches, and they are sent to the keyboard scan circuit 205a as key press data. As the two-point switch, an optical sensor, a pressure sensor, or other sensors that can detect that the key has been pressed down to a predetermined depth or more can be used. When the keyboard scan circuit 205 a receives key depression data from the two-point switch, it sends it to the CPU 201.

鍵盤スキャン回路205aからの押鍵データは、CPU201により、RAM203上の音色設定フラグが参照され、夫々のチャンネルに対応する楽音発生部100に送られることになる。   The key depression data from the keyboard scan circuit 205a is sent by the CPU 201 to the tone generator 100 corresponding to each channel by referring to the tone color setting flag on the RAM 203.

楽音発生部100は、専用のLSIで設計されており、上記操作パネル204で選択及び設定された音色で、鍵盤205で演奏されたキーに応じた読み出しアドレスを発生(後述する周波数アドレス生成器110による)して、本願の波形データ記憶手段に相当する後述の波形メモリ101から原データを読み出し、さらに、該原データの補間処理を行った(後述するデコーダ104の補間器121による)後、同じく同回路で生成された音色毎のエンベロープ(後述する振幅エンベロープ発生器108による)を乗算し(後述する乗算器107による)、夫々の音色の波形データを設定されたチャンネル分累算して、外部に楽音信号を発生する。この構成の詳細は後に説明する。また図示していないが、この楽音信号に所定の音響効果(残響効果を含む)を付加する音響効果付加構成も備えていても良い。さらに、楽音発生部100から出力された楽音信号は、D/A変換回路206に入力され、デジタル−アナログ変換され、アンプ207で増幅され、スピーカ208から外部に楽音として放出される。   The tone generator 100 is designed by a dedicated LSI, and generates a read address corresponding to a key played on the keyboard 205 with a tone selected and set on the operation panel 204 (a frequency address generator 110 described later). Then, after reading the original data from a waveform memory 101 (to be described later) corresponding to the waveform data storage means of the present application, and further performing interpolation processing of the original data (by the interpolator 121 of the decoder 104 (to be described later)) The envelope for each timbre generated by the circuit (by an amplitude envelope generator 108 described later) is multiplied (by a multiplier 107 described later), and the waveform data of each timbre is accumulated for the set channel, and the external A musical tone signal is generated. Details of this configuration will be described later. Moreover, although not shown in figure, you may also provide the acoustic effect addition structure which adds a predetermined acoustic effect (a reverberation effect is included) to this musical sound signal. Further, the musical sound signal output from the musical sound generating unit 100 is input to the D / A conversion circuit 206, converted from digital to analog, amplified by the amplifier 207, and emitted from the speaker 208 to the outside as a musical sound.

波形メモリ101は、楽音波形データが音色及び音域(音高)に対応して記憶されており、音色選択及び押鍵データに応じて、所望の楽音周波数に従って上記楽音発生部100からの読み出し信号で該データが読み出されることになる。   The waveform memory 101 stores musical sound waveform data corresponding to the tone color and tone range (pitch), and is a read signal from the tone generator 100 according to the desired tone frequency in accordance with the tone color selection and key depression data. The data is read out.

D/A変換回路206は、上記楽音発生部100で生成されたデジタル楽音信号をアナログ楽音信号に変換するデジタル−アナログ変換器である。   The D / A conversion circuit 206 is a digital-analog converter that converts the digital tone signal generated by the tone generator 100 into an analog tone signal.

アンプ207は、アナログ処理されたアナログ楽音信号をスピーカ208で発生させるために増幅するパワーアンプである。   The amplifier 207 is a power amplifier that amplifies the analog musical sound signal that has been subjected to analog processing so as to be generated by the speaker 208.

スピーカ208は、アナログ信号を可聴信号として放音するスピーカであり、1乃至複数個よりなる。   The speaker 208 is a speaker that emits an analog signal as an audible signal, and includes one or more speakers.

図2及び図3は、本願発明に係る波形データ出力装置構成の概要図を示している(図3の方がシステムバス200側から送られてくる制御情報などが詳細に記載されている)。   2 and 3 show schematic views of the configuration of the waveform data output device according to the present invention (FIG. 3 shows the control information and the like sent from the system bus 200 side in more detail).

そのうち波形メモリ101は、図1に示すものと同じであり、所望とする波形データが例えばヘッド部とループ部で構成される波形データ(後述するように、データ読み出し時にSTA→LEA→LTA→LEA→LTA→LEA→LTA→LEA…のように一度読み出しされる部分と繰り返し読み出される部分のある波形データ)として記憶されているメモリで、音色・音域に関連して所定のエリアに記憶されている。   Among them, the waveform memory 101 is the same as that shown in FIG. 1, and desired waveform data includes, for example, waveform data composed of a head portion and a loop portion (as will be described later, STA → LEA → LTA → LEA → LTA → LEA → LTA → LEA…, a memory that is stored as a waveform data with a portion that is read once and a portion that is repeatedly read), and is stored in a predetermined area related to the timbre and range. .

楽音発生部100の構成は、上述のように、専用のLSIからなり、その内部構成は、図2に示すように、周波数情報発生部102、周波数アドレス発生部103、デコーダ104の構成を有している。   As described above, the tone generator 100 is composed of a dedicated LSI, and its internal configuration includes a frequency information generator 102, a frequency address generator 103, and a decoder 104 as shown in FIG. ing.

上記周波数情報発生部102は、後述する図6(b)に示されるように、指示された音高に対応する周波数ナンバを発生させる構成であり、押鍵データ中のキー番号に応じたピッチパラメータを発生する。   The frequency information generating unit 102 is configured to generate a frequency number corresponding to the instructed pitch, as shown in FIG. 6B described later, and a pitch parameter corresponding to the key number in the key pressing data. Is generated.

上記周波数アドレス発生部103は、内部に加算器及びアキュムレータを備えていて、押鍵データ[キーON・OFF、キー識別情報(キー番号など)、キータッチレスポンス:キーデータ]と音色情報に応答して、波形メモリ101から記憶されている所望の楽音波形データを所望とする楽音周波数に応じた速度で読み出すために、上記周波数情報発生部102から与えられた周波数ナンバを累算することにより位相情報である周波数アドレスを発生する。本構成では、後述するように、周波数ナンバが2(所定の値)未満の時、上記波形メモリ101から1ワードに2(N)サンプル値を有している波形データ(波形データa、波形データb、波形データc、…)を読み出すためのアドレスを発生し、また周波数ナンバが2以上の時は、同波形メモリ101から1ワードに4(M)サンプル値を有している波形データ(波形データa’)を読み出すためのアドレスを発生する。   The frequency address generator 103 includes an adder and an accumulator, and responds to key press data [key ON / OFF, key identification information (key number, etc.), key touch response: key data] and tone color information. In order to read out the desired musical sound waveform data stored from the waveform memory 101 at a speed corresponding to the desired musical sound frequency, the phase information is accumulated by accumulating the frequency number given from the frequency information generating unit 102. Generate a frequency address that is In this configuration, as will be described later, when the frequency number is less than 2 (predetermined value), waveform data having 2 (N) sample values per word from the waveform memory 101 (waveform data a, waveform data). b, an address for reading waveform data c,... is generated, and when the frequency number is 2 or more, waveform data (waveform) having 4 (M) sample values per word from the waveform memory 101 An address for reading data a ′) is generated.

上記デコーダ104は、上記周波数アドレス発生部103により生成された周波数アドレス(楽音周波数)に従って読み出された波形データを解凍復元したり、サンプル値補間したりする構成である。波形データが圧縮されている場合は、解凍復元した後でサンプル値補間したり、波形データがリニア値であれば、サンプル値補間のみを実施したりする。   The decoder 104 is configured to decompress and restore the waveform data read according to the frequency address (musical tone frequency) generated by the frequency address generator 103, and to interpolate sample values. If the waveform data is compressed, sample value interpolation is performed after decompression and restoration, or if the waveform data is a linear value, only sample value interpolation is performed.

その他、本実施例構成では、波形データ出力装置の構成中に、フィルタ105、フィルタ制御情報発生器106、乗算器107、振幅エンベロープ発生器108の構成を備えている。   In addition, in the configuration of this embodiment, the configuration of the waveform data output device includes the configuration of the filter 105, the filter control information generator 106, the multiplier 107, and the amplitude envelope generator 108.

上記フィルタ105は、上記デコーダ104より楽音周波数に応じて出力される波形データに含まれる周波数成分を後述のフィルタ制御情報発生器106より発生される制御情報に応答してフィルタ制御するフィルタ回路である。   The filter 105 is a filter circuit that controls the frequency component included in the waveform data output from the decoder 104 according to the musical tone frequency in response to control information generated by a filter control information generator 106 described later. .

上記フィルタ制御情報発生器106は、上記フィルタ105におけるフィルタ特性を制御するための制御情報を発生する回路であり、押鍵データ[キーON・OFF、キー識別情報(キー番号など)、キータッチレスポンス:キーデータ]と音色情報により、このフィルタ制御情報が生成される。   The filter control information generator 106 is a circuit that generates control information for controlling the filter characteristics of the filter 105. The key control data [key ON / OFF, key identification information (key number, etc.), key touch response : Key data] and timbre information, this filter control information is generated.

上記乗算器107は、フィルタ105より出力される所望のフィルタ特性に制御された楽音波形データと後述する振幅エンベロープ発生器108からのエンベロープ信号を乗算し、エンベロープの付加された楽音波形データを出力する。   The multiplier 107 multiplies the musical tone waveform data controlled to have a desired filter characteristic output from the filter 105 and an envelope signal from an amplitude envelope generator 108, which will be described later, and outputs the musical tone waveform data to which the envelope is added. .

上記振幅エンベロープ発生器108は、フィルタ105より出力される所望のフィルタ特性に制御された楽音波形データの振幅を、押鍵データ[キーON・OFF、キー識別情報(キー番号など)、キータッチレスポンス:キーデータ]と音色情報に応答して、制御するためのエンベロープ信号を発生する回路である。   The amplitude envelope generator 108 outputs the amplitude of the musical tone waveform data controlled to a desired filter characteristic output from the filter 105 as key press data [key ON / OFF, key identification information (key number, etc.), key touch response. : Key data] and a circuit for generating an envelope signal for control in response to timbre information.

図4は、本実施形態構成で使用される上記波形メモリ101の波形データの格納状態を示す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the storage state of the waveform data in the waveform memory 101 used in the configuration of the present embodiment.

同図(a)の波形メモリ101は、(b)に示すように、波形データa、波形データa’、波形データb、波形データc、…のようにデータが格納されている。記憶されている楽音波形データは、音色及び音域(音高)に対応して記憶されている。ただし、波形データa’は、本願の上述の構成を達成するために、(周波数ナンバが2以上の場合に読み出される波形データとして)波形データaに関連した波形データとして記憶されている。   The waveform memory 101 in FIG. 9A stores data such as waveform data a, waveform data a ′, waveform data b, waveform data c,... As shown in FIG. The stored musical sound waveform data is stored in correspondence with the tone color and tone range (pitch). However, the waveform data a 'is stored as waveform data related to the waveform data a (as waveform data read out when the frequency number is 2 or more) in order to achieve the above-described configuration of the present application.

また図4(c)は、1アクセスで読み出すことができる各波形データの格納状態を示している。その読み出し単位は、波形データa、波形データb、波形データc、…で2サンプル値であり、波形データa’で4サンプル値である。すなわち、波形データa、波形データb、波形データc、…では、1アクセスで2サンプル値の波形データを読み出すことができるようにするために、1ワードあたり、2サンプル値の波形データで構成されている。   FIG. 4C shows a storage state of each waveform data that can be read out by one access. The readout unit is 2 sample values for waveform data a, waveform data b, waveform data c,..., And 4 sample values for waveform data a ′. That is, the waveform data a, waveform data b, waveform data c,... Are composed of waveform data of 2 sample values per word so that waveform data of 2 sample values can be read out by 1 access. ing.

しかしながら、後述するように、周波数ナンバが2以上で4未満になった場合でも、1アクセスで読み出し可能にする(対応させる)ために、波形データa’では、1ワードあたり、4サンプル値の波形データで構成されるようにしている。後述するように、その場合1サンプル値あたりのビット精度は下げて記憶されている(例えば1ワード2サンプル値の上記波形データで、1サンプル値は16bit構成であるが、1ワード4サンプル値の波形データa’では、1サンプル値は8bit構成である)。このように、ビット精度が下げて記憶されているため、1アクセスで4サンプル値の波形データが読み出すことが可能となる。ただし、上述のように、このような構成にできるのは、周波数ナンバが2以上にされる波形(高い周波数の波形)の場合、ビット精度を犠牲にしても問題がないからである。   However, as will be described later, even when the frequency number is 2 or more and less than 4, in order to enable reading (corresponding) with one access, the waveform data a ′ has a waveform of 4 sample values per word. It consists of data. As will be described later, in that case, the bit precision per one sample value is stored with being lowered (for example, the above-mentioned waveform data of one word and two sample values, one sample value is a 16 bit structure, but one word is four sample values) In the waveform data a ′, one sample value has an 8-bit configuration). As described above, since the bit precision is stored at a reduced level, waveform data of 4 sample values can be read out by one access. However, as described above, such a configuration can be made because there is no problem even if the bit accuracy is sacrificed in the case of a waveform having a frequency number of 2 or more (high frequency waveform).

これに対し、図5に示される波形データでは、本願構成を用いていない波形メモリ101の波形データの格納状態が、その比較例として示されている。上記図4の場合とは、波形データaに関連した波形データとして、波形データa’のような状態で格納されている波形データが存在しない。同図(b)と(c)の間の右側に示されたものは、波形データが基本的にどのような形式で記憶されているかが示されている。このように、1つの波形データは、ヘッド部分(一度のみ読み出される部分)とループ部分(一度読み出された後に繰り返し読み出される部分)とよりなる。その他図示していないがループ部分のみ繰り返し波形データとして記憶されている場合もある。またその図の下に、ヘッド部分+ループ部分よりなる波形データを読み出すための楽音周波数に応答して発生されるアドレスの様子を示している。スタートアドレス(STA)、ループトップアドレス(LTA)及びループエンドアドレス(LEA)で読み出し箇所を指定する。従ってループ部分の繰り返し読み出しがあるため、STA→LEA→LTA→LEA→LTALEA→…となる。   On the other hand, in the waveform data shown in FIG. 5, the storage state of the waveform data in the waveform memory 101 not using the configuration of the present application is shown as a comparative example. In the case of FIG. 4 described above, there is no waveform data stored in a state like the waveform data a ′ as the waveform data related to the waveform data a. What is shown on the right side between (b) and (c) in the figure shows in what form the waveform data is basically stored. Thus, one waveform data consists of a head portion (a portion that is read only once) and a loop portion (a portion that is read once and then repeatedly read). Although not shown, only the loop portion may be repeatedly stored as waveform data. The lower part of the figure shows the state of the address generated in response to the musical tone frequency for reading the waveform data consisting of the head portion and the loop portion. A read location is designated by a start address (STA), a loop top address (LTA), and a loop end address (LEA). Therefore, since there is repeated reading of the loop portion, STA → LEA → LTA → LEA → LTALEA →.

図6は、上記周波数情報発生部102で発生される、周波数情報の基礎となる周波数ナンバと、その周波数ナンバを基に楽音周波数に応答して上記周波数アドレス発生部103で発生される周波数情報との関係を示す説明図である。   FIG. 6 shows a frequency number that is generated by the frequency information generation unit 102 and serves as a basis of frequency information, and frequency information that is generated by the frequency address generation unit 103 in response to a musical tone frequency based on the frequency number. It is explanatory drawing which shows these relationships.

同図(b)に示すように、周波数ナンバは、FN12、FN11、FN10、FN9、FN8、…で示されており、周波数ナンバ4未満まで対応できるようにするため小数点位置を、FN11とFN10の間になるようにしている。すなわち、FN12、FN11、小数点、FN10、FN9、FN8、…で、11.111…は約3.9…であり、4未満の数値である。尚同図に示すように、FN12=0の場合、周波数ナンバは2未満であり(約1.9…である)、FN12=1の場合、周波数ナンバは2以上である。これらの周波数ナンバは、上述のように、押鍵データ中のキー番号に応じたピッチパラメータとして予め決定されている。 As shown in FIG. 5B, the frequency numbers are indicated by F N12 , F N11 , F N10 , F N9 , F N8 ,... , Between F N11 and F N10 . That is, F N12 , F N11 , decimal point, F N10 , F N9 , F N8 ,..., 11.111 is about 3.9. As shown in the figure, when F N12 = 0, the frequency number is less than 2 (about 1.9...), And when F N12 = 1, the frequency number is 2 or more. As described above, these frequency numbers are determined in advance as pitch parameters corresponding to the key numbers in the key pressing data.

また同図(a)に示すように、周波数情報は、上記周波数アドレス発生部103により生成され、周波数ナンバを累算して得られる楽音周波数に応答して発生されるものである。その情報は、整数部(…I5、I4、I3、I2、I1、I0)と小数部(F0、F-1、F-2、F-3、F-4、F-5、…)で構成される。 As shown in FIG. 5A, the frequency information is generated by the frequency address generating unit 103 and is generated in response to the musical sound frequency obtained by accumulating the frequency numbers. The information includes an integer part (... I 5 , I 4 , I 3 , I 2 , I 1 , I 0 ) and a decimal part (F 0 , F −1 , F −2 , F −3 , F −4 , F -5 , ...).

このうち、整数部の上位は波形メモリ101へのアクセス信号として、整数部の下位は、サンプル値の選択のために使用される。例えばFN12=1の、周波数ナンバが2以上の場合、〜I2までが波形メモリ101へのアクセスを行うための周波数情報として扱われ、波形データa’の格納領域から、波形データが読み出される。またFN12=0の、周波数ナンバが2未満の場合、〜I1までが波形メモリ101へのアクセスを行うための周波数情報として扱われ、波形データaの格納領域から、波形データが読み出されることになる。 Among these, the upper part of the integer part is used as an access signal to the waveform memory 101, and the lower part of the integer part is used for selecting a sample value. For example, when F N12 = 1 and the frequency number is 2 or more, up to ~ I 2 are handled as frequency information for accessing the waveform memory 101, and the waveform data is read from the storage area of the waveform data a ′. . When F N12 = 0 and the frequency number is less than 2, up to ~ I 1 are handled as frequency information for accessing the waveform memory 101, and the waveform data is read from the storage area of the waveform data a. become.

さらに、周波数情報の小数部上位(何ビット利用するかは補間精度をどのくらいにするかにかかっている)は、サンプル値補間で利用する補間係数を発生するための情報として使用される。   Furthermore, the upper part of the decimal part of the frequency information (how many bits are used depends on how much the interpolation accuracy is made) is used as information for generating an interpolation coefficient used in sample value interpolation.

図7は、図2及び図3の波形メモリ101、周波数アドレス発生部103、デコーダ104の部分の構成を示す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of the waveform memory 101, the frequency address generation unit 103, and the decoder 104 in FIGS.

上記波形メモリ101は、上述した図4の通りである。この波形データa、b、cのうち、波形データb及びcも係わる或る音域の或る音色は、周波数ナンバ2未満の対応で良いものであるので、1アクセスで2サンプル値でデータを読み出せる記憶形式だけであるが、波形データaに係わる或る音域の或る音色は、周波数ナンバ2以上でも読み出されることがあるので、その場合の対応として、波形データa’を記憶している。この記憶領域を読み出すことで、周波数ナンバ2以上〜4未満まで対応できるようになっている。   The waveform memory 101 is as shown in FIG. Among the waveform data a, b, and c, a certain tone color in a certain range related to the waveform data b and c can be handled with a frequency number less than 2, so the data is read with two sample values in one access. Although only a storage format that can be output, a certain tone color in a certain sound range related to the waveform data a may be read out even with a frequency number of 2 or more, and therefore waveform data a ′ is stored as a countermeasure in this case. By reading this storage area, it is possible to cope with frequency numbers from 2 to less than 4.

上記周波数アドレス発生部103は、図7に示すように、周波数アドレス生成器110と選択器111の構成を有している。   The frequency address generator 103 has a configuration of a frequency address generator 110 and a selector 111 as shown in FIG.

そのうち、周波数アドレス生成器110は、図6(a)で示した楽音周波数に応答して生成される周波数情報を発生する回路である。すなわち、入力される周波数ナンバ(FN12、FN11、FN10、FN9、FN8、…)を累算して得られるものであって、その出力範囲は、前述したスタートアドレス(STA)、ループトップアドレス(LTA)及びループエンドアドレス(LEA)で設定された範囲で変化する。 Among them, the frequency address generator 110 is a circuit that generates frequency information generated in response to the musical tone frequency shown in FIG. That is, it is obtained by accumulating the input frequency numbers (F N12 , F N11 , F N10 , F N9 , F N8 ,...), And its output range is the start address (STA) described above. It changes within the range set by the loop top address (LTA) and the loop end address (LEA).

また選択器111は、図面上のS端子に選択信号として供給される周波数ナンバFN12が“0”の時(周波数ナンバが2未満の時)は、端子0に供給されている信号(エリアa指定信号と周波数情報の整数部I1以上)を選択し、反対に上記周波数ナンバFN12が“1”の時(周波数ナンバが2以上〜4未満の時)は、端子1に供給されている信号(エリアa’指定信号と周波数情報の整数部I2以上)を選択する選択器の構成である。該選択器111の出力は、下記表1に示されるようになる。 When the frequency number F N12 supplied as a selection signal to the S terminal on the drawing is “0” (when the frequency number is less than 2), the selector 111 receives the signal (area a). select the integral part I 1 or more) of the specified signal and the frequency information, when the frequency number F N12 is "1" in the opposite (when frequency number is less than 2 or more to 4) is supplied to a terminal 1 This is a configuration of a selector that selects a signal (area a ′ designation signal and integer part I 2 or more of frequency information). The output of the selector 111 is as shown in Table 1 below.

Figure 0004191073
Figure 0004191073

上記デコーダ104は、図面に示すように、サンプル選択器120と補間器121の構成を有している。   The decoder 104 has a configuration of a sample selector 120 and an interpolator 121 as shown in the drawing.

そのうちサンプル選択器120は、周波数ナンバFN12と周波数情報の整数部I1及びI0によって、波形メモリ101より読み出され1アクセス2サンプル値で記憶された波形データ及び1アクセス4サンプル値で記憶された波形データより、所望のサンプル値を選択すると共に、過去に読み出され記憶されているサンプル値と共に、補間器121に供給する。仮に補間器121で4ポイント補間が行われる場合、読み出された波形データのサンプル値の他に、過去の3ポイントのサンプル値があって、その間の補間処理ができることになる。 Among them, the sample selector 120 stores the waveform data read from the waveform memory 101 and stored as 1 access 2 sample values and 1 access 4 sample values by the frequency number F N12 and the integer parts I 1 and I 0 of the frequency information. A desired sample value is selected from the obtained waveform data and supplied to the interpolator 121 together with the sample value read and stored in the past. If four-point interpolation is performed by the interpolator 121, in addition to the sample values of the read waveform data, there are past three-point sample values, and interpolation processing between them can be performed.

また補間器121は、サンプル選択器120より供給される4サンプル値を基に補間を行う構成であり、補間係数は周波数アドレス生成器110から小数部として生成される信号の上位ビットが供給される。本実施形態構成では、F0〜F-6の7ビットが供給されている。 The interpolator 121 is configured to perform interpolation based on the four sample values supplied from the sample selector 120. The interpolation coefficient is supplied with the upper bits of the signal generated as a fractional part from the frequency address generator 110. . In the configuration of the present embodiment, 7 bits F 0 to F -6 are supplied.

図8は、上記図7のサンプル選択器120及び補間器121の詳細な構成を示す構成説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the detailed configuration of the sample selector 120 and the interpolator 121 shown in FIG.

このうちサンプル選択器120は、データ保持器1000と、選択器1001及び1002と、同じく選択器1003〜1005と、同じく選択器1006と、サンプル保持レジスタ1007〜1009と、選択器1010〜1013と、選択器1014とを有している。これらの詳細は後述する。また補間器121は、乗算器1100〜1103と、補間係数メモリ1110〜1113と、加算器1200とを有している。これらの詳細も後述する。   Among these, the sample selector 120 includes a data holder 1000, selectors 1001 and 1002, a selector 1003 to 1005, a selector 1006, a sample holding register 1007 to 1009, a selector 1010 to 1013, And a selector 1014. Details of these will be described later. The interpolator 121 includes multipliers 1100 to 1103, interpolation coefficient memories 1110 to 1113, and an adder 1200. These details will also be described later.

上記サンプル選択器120のデータ保持器1000は、波形メモリ101より読み出された波形データWDを保持しておくレジスタである。この場合波形メモリ101が32ビットとした場合、32ビットデータD31〜D0を保持することになる。32ビットデータD31〜D0は、図4に示すように、波形データa、b及びcの場合1サンプル値が16ビットの波形データであり(従って1アクセス時に2サンプル値32ビット読み出されることになる)、また波形データa’の場合1サンプル値が8ビットの波形データになる(従って1アクセス時に4サンプル値32ビット読み出されることになる)。 The data holder 1000 of the sample selector 120 is a register that holds the waveform data WD read from the waveform memory 101. In this case, when the waveform memory 101 is 32 bits, 32-bit data D 31 to D 0 are held. As shown in FIG. 4, the 32-bit data D 31 to D 0 are waveform data in which one sample value is 16 bits in the case of the waveform data a, b, and c. In the case of the waveform data a ′, 1 sample value becomes 8-bit waveform data (thus, 4 samples of 32 bits are read at the time of 1 access).

上記選択器1001及び1002の構成では、そのS端子に選択信号として供給される周波数ナンバFN12が“0”の時(周波数ナンバが2未満の時)は、端子0に供給されている信号を選択(夫々D31〜D16とD15〜D0)し、反対に上記周波数ナンバFN12が“1”の時(周波数ナンバが2以上〜4未満の時)は、端子1に供給されている信号を選択(夫々D15〜D8とD7〜D0)するセレクタであり、夫々の選択された波形データをDb、Daとして出力する。その他に必要とされる波形データもD31〜D24がDdと、またD23〜D16がDcとして供給される。 In the configuration of the selectors 1001 and 1002, when the frequency number F N12 supplied as a selection signal to the S terminal is “0” (when the frequency number is less than 2), the signal supplied to the terminal 0 is used. When the selection is made (D 31 to D 16 and D 15 to D 0, respectively ), and the frequency number F N12 is “1” (when the frequency number is 2 or more to less than 4), it is supplied to the terminal 1 Are selectors (D 15 to D 8 and D 7 to D 0 ), respectively, and output the selected waveform data as Db and Da. In addition, D 31 to D 24 are supplied as Dd and D 23 to D 16 are supplied as Dc.

ここで、次の補間器121における補間演算に供給される波形データは、選択信号として与えられる周波数ナンバFN12に応じて、下記表2に示すように、波形データD31〜D0として供給されることになる。 Here, the waveform data supplied to the interpolation operation in the next interpolator 121 is supplied as waveform data D 31 to D 0 as shown in Table 2 below according to the frequency number F N12 given as the selection signal. Will be.

Figure 0004191073
Figure 0004191073

上記選択器1003〜1005は、夫々のS端子に選択信号として供給される周波数ナンバFN12が“0”の時(周波数ナンバが2未満の時)は、端子0に供給されている信号を選択し、反対に上記周波数ナンバFN12が“1”の時(周波数ナンバが2以上〜4未満の時)は、端子1に供給されている信号を選択するセレクタであり、後述する整数部の状態が変化した時に過去のサンプル値を記憶するサンプル保持レジスタ1007〜1009に、どのサンプル値を記憶させるかを選択する構成である。ここで、波形データDd、Dc、Db、Daは、選択信号として与えられる周波数ナンバFN12に応じて、下記表3に示すように、選択されることになる。 The selectors 1003 to 1005 select the signal supplied to the terminal 0 when the frequency number F N12 supplied as a selection signal to each S terminal is “0” (when the frequency number is less than 2). On the other hand, when the frequency number F N12 is “1” (when the frequency number is 2 or more and less than 4), it is a selector for selecting a signal supplied to the terminal 1 and the state of the integer part described later. This is a configuration for selecting which sample value is stored in the sample holding registers 1007 to 1009 for storing past sample values when the value changes. Here, the waveform data Dd, Dc, Db, and Da are selected as shown in Table 3 below according to the frequency number F N12 given as the selection signal.

Figure 0004191073
Figure 0004191073

上記選択器1006は、後述するサンプル保持レジスタ1007〜1009に過去のサンプル値として記憶するためのタイミングを供給するセレクタであり、そのS端子に選択信号として供給される周波数ナンバFN12が“0”の時(周波数ナンバが2未満の時)は、整数部I0からI1に桁上がりが発生した時のタイミングを供給し、反対に上記周波数ナンバFN12が“1”の時(周波数ナンバが2以上〜4未満の時)は、整数部I1からI2に桁上がりが発生した時のタイミングを供給する。 The selector 1006 is a selector that supplies timings for storing sample values in the sample holding registers 1007 to 1009 described later as past sample values. The frequency number F N12 supplied to the S terminal as a selection signal is “0”. (When the frequency number is less than 2), the timing when the carry occurs in the integer part I 0 to I 1 is supplied, and conversely, when the frequency number F N12 is “1” (the frequency number is When the value is 2 or more and less than 4), the timing when the carry occurs in the integer part I 1 to I 2 is supplied.

上記サンプル保持レジスタ1007〜1009は、整数部の状態が変化した時に過去に読み出されたサンプル値として記憶するレジスタであり、そのタイミングは、選択器1006から供給されるタイミング信号による。   The sample holding registers 1007 to 1009 are registers that are stored as sample values read in the past when the state of the integer part is changed, and the timing thereof depends on a timing signal supplied from the selector 1006.

以上の構成までの信号の流れを整理すると、FN12が“0”の時、整数部I0からI1に桁上がりがあると、Z3←Z1out、Z2←Da、Z1←Dbとなり、またFN12が“1”の時、整数部I1からI2に桁上がりがあると、Z3←Db、Z2←Dc、Z1←Ddとなる。 To summarize the signal flow up to the above configuration, when F N12 is “0” and there is a carry in the integer part I 0 to I 1 , Z 3 ← Z 1out , Z 2 ← Da, Z 1 ← Db Also, when F N12 is “1”, if there is a carry in the integer part I 1 to I 2 , Z 3 ← Db, Z 2 ← Dc, Z 1 ← Dd.

さらに、選択器1010〜1013は、後述する選択器1014からの選択信号がS端子に入力され、そのS端子に入力された選択信号が“0(00b)”の時、端子0の信号が選択され、“1(01b)”の時、端子1の信号が選択され、“2(10b)”の時、端子2の信号が選択され、“3(11b)”の時、端子3の信号が選択されるセレクタである。そして選択された波形データのサンプル値は次段に接続されている乗算器1100〜1103で補間係数(後述する補間係数メモリ1110〜1113中に格納されている係数)と乗算される。   Further, the selectors 1010 to 1013 select the signal at the terminal 0 when the selection signal from the selector 1014 described later is input to the S terminal and the selection signal input to the S terminal is “0 (00b)”. When “1 (01b)”, the signal of terminal 1 is selected, when “2 (10b)”, the signal of terminal 2 is selected, and when “3 (11b)”, the signal of terminal 3 is selected. Selector to be selected. The sample values of the selected waveform data are multiplied by interpolation coefficients (coefficients stored in interpolation coefficient memories 1110 to 1113 described later) by multipliers 1100 to 1103 connected to the next stage.

上記選択器1014は、そのS端子に選択信号として供給される周波数ナンバFN12が“0”の時(周波数ナンバが2未満の時)は、端子0に供給されている信号(I0)を選択し、反対に上記周波数ナンバFN12が“1”の時(周波数ナンバが2以上〜4未満の時)は、端子1に供給されている信号(I0及びI1)を選択するセレクタである。従ってこのセレクタ出力につき、FN12が“1”の時はI1:I0の変化“11b”、“10b”、“01b”、“00b”が出力され、FN12が“0”の時はI0の変化“01b”、“00b”が出力される。 The selector 1014 receives the signal (I 0 ) supplied to the terminal 0 when the frequency number F N12 supplied as a selection signal to the S terminal is “0” (when the frequency number is less than 2). On the contrary, when the frequency number F N12 is “1” (when the frequency number is 2 or more and less than 4), it is a selector that selects the signals (I 0 and I 1 ) supplied to the terminal 1. is there. Therefore, for this selector output, when F N12 is “1”, changes of I 1 : I 0 “11b”, “10b”, “01b”, “00b” are output, and when F N12 is “0”. Changes in I 0 “01b” and “00b” are output.

一方補間器121を構成する乗算器1100〜1103は、上記選択器1010〜1013によって選択されたサンプル値と後述する補間係数メモリ1110〜1113中に格納されている補間係数を乗算する構成である。   On the other hand, the multipliers 1100 to 1103 constituting the interpolator 121 are configured to multiply the sample values selected by the selectors 1010 to 1013 and interpolation coefficients stored in interpolation coefficient memories 1110 to 1113 described later.

同じく補間器121を構成する補間係数メモリ1110〜1113は、図6(a)に示した周波数情報の小数部の上位ビット(本実施形態構成の場合7ビットF0〜F-6)に応じて補間係数Cm、C0、…C2を、上記乗算器1100〜1103に供給するメモリである。 Similarly, the interpolation coefficient memories 1110 to 1113 constituting the interpolator 121 correspond to upper bits (7 bits F 0 to F -6 in the case of the configuration of the present embodiment) of the decimal part of the frequency information shown in FIG. A memory for supplying interpolation coefficients C m , C 0 ,... C 2 to the multipliers 1100 to 1103.

同じく補間器121を構成する加算器1200は、補間係数メモリ1110〜1113から供給された補間係数と選択されたサンプル値とが上記乗算器1100〜1103で乗算して得られた4サンプル値を加算して補間されたサンプル値IpWを出力する構成である。その出力は、図2及び図3に示したフィルタ105に供給される。   Similarly, an adder 1200 constituting the interpolator 121 adds the four sample values obtained by multiplying the interpolation coefficient supplied from the interpolation coefficient memories 1110 to 1113 and the selected sample value by the multipliers 1100 to 1103. Thus, the interpolated sample value IpW is output. The output is supplied to the filter 105 shown in FIGS.

上記選択器1010〜1014、乗算器1100〜1103、補間係数メモリ1110〜1113、加算器1200までの信号処理について整理すると、FN12が“0”の時(周波数ナンバが2未満の時)、I0の状態に応じて、I0=“0”の場合は、上記加算器1200の出力IpW=Cm×Z3+C0×Z2+C1×Z1+C2×Daとなり、I0=“1”の場合は、上記加算器1200の出力IpW=Cm×Z2+C0×Z1+C1×Da+C2×Dbとなる。 When the signal processing up to the selectors 1010 to 1014, the multipliers 1100 to 1103, the interpolation coefficient memories 1110 to 1113, and the adder 1200 is summarized, when F N12 is “0” (when the frequency number is less than 2), I Depending on the state of 0 , when I 0 = “0”, the output of the adder 1200 is IpW = C m × Z 3 + C 0 × Z 2 + C 1 × Z 1 + C 2 × Da, and I 0 = “ In the case of 1 ″, the output of the adder 1200 is IpW = C m × Z 2 + C 0 × Z 1 + C 1 × Da + C 2 × Db.

他方FN12が“1”の時(周波数ナンバが2以上の時)、I1とI0の状態に応じて、I10=“0”の場合は、上記加算器1200の出力IpW=Cm×Z3+C0×Z2+C1×Z1+C2×Daとなり、I10=“1”の場合は、上記加算器1200の出力IpW=Cm×Z2+C0×Z1+C1×Da+C2×Dbとなり、またI10=“2”の場合は、上記加算器1200の出力IpW=Cm×Z1+C0×Da+C1×Db+C2×Dcとなり、さらに、I10=“3”の場合は、上記加算器1200の出力IpW=Cm×Da+C0×Db+C1×Dc+C2×Ddとなる。すなわち、これらのI1とI0の取る値によって、図4の格納エリアa’から波形データが読み出されて、4サンプル補間処理が夫々なされて出力されることになる。 On the other hand, when F N12 is “1” (when the frequency number is 2 or more), depending on the state of I 1 and I 0 , if I 1 I 0 = "0", the output IpW = C m × Z 3 + C 0 × Z 2 + C 1 × Z 1 + C 2 × Da When I 1 I 0 = “1”, the output IpW of the adder 1200 is IpW = C m × Z 2 + C 0 × Z 1 + C 1 × Da + C 2 × Db, and when I 1 I 0 = “2”, the output of the adder 1200 is IpW = C m × Z 1 + C 0 × Da + C 1 × Db + C 2 × Dc, When I 1 I 0 = “3”, the output of the adder 1200 is IpW = C m × Da + C 0 × Db + C 1 × Dc + C 2 × Dd. That is, the waveform data is read out from the storage area a ′ in FIG. 4 according to the values taken by these I 1 and I 0 , and each of them is subjected to 4-sample interpolation processing and output.

上述した本実施形態構成によれば、一部の波形データについては、波形メモリ101の同じ番地に波形データを複数個a、a’記憶しており、周波数アドレス発生部103により、周波数ナンバが2未満の時、上記波形メモリ101から1ワードに2サンプル値を有している波形データaを読み出すための周波数アドレスを発生させ、他方周波数ナンバが2以上の時、同波形メモリ101から1ワードに4サンプル値を有している波形データa’を読み出すための周波数アドレスを発生させ、これらのデータを読み出させるようにしているため、1チャンネルあたり1アクセスしか取れなくても、周波数ナンバが2以上の場合にも対応できるようになり、これまでになく高い周波数の波形データの読み出しが可能となる。   According to the configuration of the present embodiment described above, for a part of waveform data, a plurality of waveform data a and a ′ are stored at the same address in the waveform memory 101, and the frequency number is set to 2 by the frequency address generator 103. When the frequency number is less than 1, a frequency address for reading the waveform data a having two sample values in one word from the waveform memory 101 is generated. On the other hand, when the frequency number is 2 or more, the waveform memory 101 changes to one word. Since the frequency address for reading the waveform data a ′ having four sample values is generated and these data are read, the frequency number is 2 even if only one access can be obtained per channel. It becomes possible to cope with the above cases, and it becomes possible to read waveform data having a higher frequency than ever before.

尚、本発明の波形データ出力装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Note that the waveform data output apparatus of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明に係る波形データ出力装置の構成を備えた電子楽器の回路概略図である。It is the circuit schematic diagram of the electronic musical instrument provided with the structure of the waveform data output device which concerns on this invention. 本発明に係る波形データ出力装置の装置構成の概要図である。It is a schematic diagram of a device configuration of a waveform data output device according to the present invention. 同じく波形データ出力装置の装置構成の概要図である。It is an outline figure of the device composition of a waveform data output device similarly. 波形メモリ101の波形データの格納状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the storage state of the waveform data of the waveform memory. 比較例として示される本願構成を用いていない波形メモリ101の波形データの格納状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the storage state of the waveform data of the waveform memory 101 which does not use the structure of this application shown as a comparative example. 周波数情報発生部102で発生される、周波数情報の基礎となる周波数ナンバと、その周波数ナンバを基に楽音周波数に応答して周波数アドレス発生部103で発生される周波数情報との関係を示す説明図である。Explanatory drawing which shows the relationship between the frequency number used as the basis of frequency information generated in the frequency information generation part 102, and the frequency information generated in the frequency address generation part 103 in response to a musical tone frequency based on the frequency number. It is. 波形メモリ101、周波数アドレス発生部103、デコーダ104の部分の構成を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of a waveform memory 101, a frequency address generation unit 103, and a decoder 104. サンプル選択器120及び補間器121の詳細な構成を示す構成説明図である。FIG. 3 is a configuration explanatory diagram showing detailed configurations of a sample selector 120 and an interpolator 121. 本出願人の先の出願で提案された構成の概要説明図である。It is an outline explanatory view of the composition proposed by the previous application of the present applicant. 上記提案構成における波形データ読み出しタイミングを示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the waveform data read-out timing in the said proposal structure.

符号の説明Explanation of symbols

100 楽音発生部
101 波形メモリ
102 周波数情報発生部
103 周波数アドレス発生部
104 デコーダ
105 フィルタ
106 フィルタ制御情報発生器
107 乗算器
108 振幅エンベロープ発生器
110 周波数アドレス生成器
111 選択器
120 サンプル選択器
121 補間器
201 CPU
202 ROM
203 RAM
204 操作パネル
204a パネルスキャン回路
205 鍵盤
205a 鍵盤スキャン回路
206 D/A変換回路
207 アンプ
208 スピーカ
210、211 楽音発生部
212 波形メモリ
1000 データ保持器
1001〜1006 選択器
1007〜1009 サンプル保持レジスタ
1010〜1014 選択器
1100〜1103 乗算器
1110〜1113 補間係数メモリ
1200 加算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Music sound generation part 101 Waveform memory 102 Frequency information generation part 103 Frequency address generation part 104 Decoder 105 Filter 106 Filter control information generator 107 Multiplier 108 Amplitude envelope generator 110 Frequency address generator 111 Selector 120 Sample selector 121 Interpolator 201 CPU
202 ROM
203 RAM
204 Operation Panel 204a Panel Scan Circuit 205 Keyboard 205a Keyboard Scan Circuit 206 D / A Conversion Circuit 207 Amplifier 208 Speaker 210, 211 Musical Sound Generation Unit 212 Waveform Memory 1000 Data Holder 1001-1006 Selector 1007-1009 Sample Holding Register 1010-1014 Selector 1100 to 1103 Multiplier 1110 to 1113 Interpolation coefficient memory 1200 Adder

Claims (1)

ピッチ変化の範囲が広い音色に対応するために同一音域にある波形に対して1ワードにNサンプル値を有している波形データと、Nより大きいMサンプル値を1ワードに有している波形データを記憶している波形データ記憶手段と、
該ピッチ変化の範囲が広い音色の選択に応答して、指示された音高に対応し所定の値未満の周波数ナンバあるいは所定の値以上の周波数ナンバを発生させる周波数情報発生手段と、
周波数ナンバが所定の値未満の時、該周波数ナンバを累算して、上記波形データ記憶手段から1ワードにNサンプル値を有している波形データを読み出すための位相情報である周波数アドレスを発生させ、他方周波数ナンバが所定の値以上の時、同じく周波数ナンバを累算して、上記波形データ記憶手段から1ワードにMサンプル値を有している波形データを読み出すための周波数アドレスを発生させる周波数アドレス発生手段と
を少なくとも有することを特徴とする波形データ出力装置。
Waveform data having N sample values in one word and waveforms having M sample values greater than N in one word with respect to waveforms in the same sound range in order to correspond to timbres with a wide range of pitch change a waveform data storage means for storing the data,
Frequency information generating means for generating a frequency number less than a predetermined value or a frequency number greater than a predetermined value in response to selection of a timbre with a wide range of pitch change ,
When the frequency number is less than a predetermined value, the frequency number is accumulated to generate a frequency address that is phase information for reading waveform data having N sample values in one word from the waveform data storage means. On the other hand, when the frequency number is equal to or higher than a predetermined value, the frequency number is also accumulated to generate a frequency address for reading waveform data having M sample values in one word from the waveform data storage means. A waveform data output device comprising at least frequency address generating means.
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