JP2000122668A

JP2000122668A - デジタル音声データ処理装置およびコンピュータシステム

Info

Publication number: JP2000122668A
Application number: JP10293843A
Authority: JP
Inventors: Satoru Kamiya; 了神谷; Yoshihiro Mukoujima; 祐弘向嶋
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1998-10-15
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】円滑にデータ転送を行う。【解決手段】ハードウエアコントロールドライバ１２
は、あるフレームの処理で必要とされる波形データが記
憶されている可能性の高い予測ページについて、論理ア
ドレスＬと物理アドレスＰとの組から構成される予測ア
ドレスADRxをコントローラ１３０に供給する。コントロ
ーラ１３０がこれをアドレス設定回路１１４に供給する
とアドレス設定回路１１４はこれを記憶する。L/Pフラ
グｆが論理アドレスＬを示す場合には、ページ区切検出
回路１１２がページの区切を検出する。ページの区切が
検出されると、アドレス設定回路１１４は該当するペー
ジの論理アドレスＬに対応する物理アドレスＰをアドレ
ス変換回路１１３に渡す。アドレス変換回路１１３は、
上位２０ビットに渡された物理アドレスＰを用い、下位
１２ビットに転送アドレスADRtをそのまま使用すること
により、メインメモリをアクセスする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記憶装置から読み
出した波形データに基づいてデジタル音声データを生成
するデジタル音声データ処理装置およびコンピュータシ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータシステムのデータ転送方式
として、システムのＣＰＵ(Central Processing Unit:
中央演算処理装置)を介することなく、デバイスからメ
インメモリ（またはその逆）へのデータ転送を行なうＤ
ＭＡ(Direct Memory Access)方式が知られている。ＤＭ
Ａ方式では、ＣＰＵによってメインメモリを管理しない
ため、データを高速転送できるという利点がある。

【０００３】ところで、一般的なコンピュータシステム
においては、メインメモリの記憶領域をページと呼ばれ
る複数の小記憶領域に分割して、ページ単位でメモリ管
理を行う。したがって、音声波形データのように連続し
たデータであっても、メインメモリ上で物理的に連続し
たアドレスに配置されているわけではなく、ページを境
にして不連続になり得る。本明細書においては、そのよ
うなデータの不連続を意識せずに連続領域に記憶されて
いると仮定して作成したアドレスを「論理アドレス」と
定義し、実際のメモリ上のアドレスを「物理アドレス」
と定義している。この場合、論理アドレスの下位１２ビ
ットは物理アドレスと一致する。しかしながら、各ペー
ジはメインメモリ上に分散されて配置されているので、
論理アドレスの上位ビットは、物理アドレスと一致する
とは限らない。このため、専用のハードウエアを用いて
論理アドレスを物理アドレスに変換してデータ転送を実
行している。

【０００４】例えば、連続した論理アドレスで指定され
る一定量のデータをメインメモリから、デバイスに転送
する場合を想定すると、あるページ内のデータは連続し
た物理アドレスで指定できるので、メインメモリ上のペ
ージ位置が特定されれば、論理アドレスの下位１２ビッ
トを用いて当該ページ内のデータをメインメモリから読
み出すことができる。しかし、データがページの区切り
を越えると、別のページを特定する必要がある。このた
め、ページの区切りとなるページ区切アドレスを検出す
る専用のハードウエアを設け、ページの区切りが検出さ
れると、データ転送を停止し区切り毎に割込を発生さ
せ、ＯＳの割込処理ルーチンで次の物理アドレスを取得
できるようにしている。そして、取得した物理アドレス
を用いてデータ転送を再開するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のコン
ピュータシステムにおいては、音源ＬＳＩを組み込んで
楽音を再生することが行われている。この場合には、ピ
アノやギターといった各種の音色に各々対応する波形デ
ータをメインメモリに書き込み、そこから読み出した波
形データに基づいて楽音を再生することが多い。しかし
ながら、波形データをスキャッターされた記憶領域（分
散された記憶領域）に格納すると、当該波形データをア
クセスする際に大量の割込が発生し、データの転送効率
が低下してしまう。特に、同時発音数が多い場合には、
大きな問題となる。例えば、１ページの容量が４ｋバイ
ト、出力サンプリング周波数が４８KHzであって、６４
チャネルの同時発音を行う場合には１．３ms（=4k／(48
k*64)）毎に割込が発生し、円滑なデータ転送を行うこ
とができない。

【０００６】一方、割込によるスキャッターギャザー処
理を行わないとすれば、全ての波形データを連続直線領
域（アドレスが連続する記憶領域）に記憶する必要があ
る。しかし、メインメモリ上で大きな連続直線領域が常
に確保されるとは限らない。また、ＤＬＳ(downloadabl
e sound)などの波形入替処理では、例えば、標準音質の
波形データをより高音質の波形データ（当然データ量が
多い）に変換する処理が行われ、そのような場合には、
必然的にデータが収まりきらずスキャッターされて格納
される。また、一般的な波形再生時にも楽音の再生が終
了すると、当該波形データをメインメモリ上に格納して
おく必要がないので、記憶領域を開放することが行われ
る。すなわち、これらの場合には、波形データの記憶領
域を確保したり開放することが行われるので、連続直線
領域を確保する必要性に乏しく、メインメモリ上で大き
な連続直線領域を占有することにより他のアプリケーシ
ョンに与える弊害が大きい。

【０００７】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、波形データが記憶されている可能性の高い予
測ページについて、論理アドレスと物理アドレスとの組
を送ることにより、スキャッター領域に波形データを記
憶しても割込の頻度を大幅に低減させることのできるデ
ジタル音声データ処理装置およびコンピュータシステム
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１に記載の発明にあっては、固定長のページ単位
に分割された記憶領域を有する記憶装置に記憶された波
形データに基づいて、予め定められたサンプル数のデジ
タル音声データを一括して取り込んで処理するデジタル
音声データ処理装置であって、前記一括して取り込むべ
き波形データが記憶されている可能性が高い予測ページ
に対応する論理アドレスと物理アドレスとの組が供給さ
れると、これらを記憶する第１の手段と、前記記憶装置
から読み出すべき波形データの記憶領域を論理アドレス
で指示する論理読出アドレスを生成する第２の手段と、
前記第１の手段の記憶内容を参照して、前記論理読出ア
ドレスを物理アドレスで指示する物理読出アドレスに変
換する第３の手段と、前記第３の手段によって生成され
た物理読出アドレスに基づいて、前記記憶装置から波形
データを読み出す第４の手段と、制御データに基づい
て、前記第４の手段によって読み出された波形データに
演算処理を施してデジタル音声データを生成する第５の
手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２に記載の発明にあっては、
前記第１の手段は、一括処理の開始タイミングで読み出
すべき波形データが記憶されている現在ページおよびこ
れに続く次ページを前記予測ページとし、各予測ページ
に各々対応する論理アドレスと物理アドレスとの組を記
憶することを特徴とする。

【００１０】また、請求項３に記載の発明にあっては、
波形データの一部を繰り返し再生するループ再生を行う
デジタル音声データ処理装置であって、前記第１の手段
は、前記現在ページと前記次ページの他に、繰返位置に
対応するループトップページおよびこれに続くループト
ップ次ページを前記予測ページとし、各予測ページに各
々対応する論理アドレスと物理アドレスとの組を記憶す
ることを特徴とする。

【００１１】また、請求項４に記載の発明にあっては、
前記第２の手段は、一括処理の開始タイミングにおいて
読み出すべき波形データの記憶領域を論理アドレスで指
示する開始アドレスと、前記制御データに基づいて、一
括して読み出すべき波形データの論理読出アドレスを生
成することを特徴とする。

【００１２】また、請求項５に記載の発明にあっては、
前記第２の手段は、一括して読み出すべき波形データの
先頭および末尾が記憶されている記憶領域を論理アドレ
スで各々指示する開始アドレスと終了アドレスとに基づ
いて、一括して読み出すべき波形データの論理読出アド
レスを生成することを特徴とする。

【００１３】また、請求項６に記載の発明にあっては、
前記第３の手段は、前記第２の手段によって生成される
論理読出アドレスに基づいてページの区切りを検出し、
前記ページの区切りが検出されると、該当ページの論理
アドレスに基づいて前記第１の手段の記憶内容を参照し
て該当ページの物理アドレスを取得し、該当ページ内を
アクセスする際に、前記ページの容量に対応する下位ビ
ットに論理読出アドレスを、前記下位ビットを越える上
位ビットに前記物理アドレスを設定することにより、前
記物理読出アドレスを生成することを特徴とする。

【００１４】また、請求項７に記載の発明にあっては、
請求項１に記載のデジタル音声データ処理装置、前記記
憶装置、および中央演算処理装置を備えるコンピュータ
システムであって、中央演算処理装置は、一括して取り
込んで処理すべき波形データが記憶されている可能性が
高い予測ページに対応する論理アドレスと物理アドレス
との組を生成し、これらを前記デジタル音声データ処理
装置に出力することを特徴とする。

【００１５】また、請求項８に記載の発明にあっては、
請求項７に記載のコンピュータシステムであって、前記
デジタル音声データ処理装置の第３の手段は、前記第２
の手段によって生成される論理アドレスに基づいてペー
ジの区切りを検出し、前記ページの区切りが検出される
と、該当ページの論理アドレスが前記第１の手段に記憶
されているか否かを判定し、記憶されている場合は前記
第１の手段の記憶内容を参照して該当ページの物理アド
レスを取得し、記憶されていない場合は中央演算処理装
置に問い合わせることにより該当ページの物理アドレス
を取得し、該当ページ内をアクセスする際に、前記ペー
ジの容量に対応する下位ビットに論理読出アドレスを、
前記下位ビットを越える上位ビットに前記物理アドレス
を設定することにより、前記物理読出アドレスを生成す
ることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】Ａ．第１実施形態１．第１実施形態の構成１−１：全体構成図１は本発明の一実施形態に係るコンピュータシステム
のブロック図である。コンピュータシステム１は、以下
の部分から構成されている。

【００１７】まず、ＣＰＵ１０は、バス２０を介して各
構成部分と接続されておりコンピュータシステム１全体
を制御し、各種のソフトウエアを実行する。なお、この
例では、バス２０としてバースト転送による高速データ
伝送が可能なＰＣＩ(Peripheral Component Interconne
ct)バスが用いられる。

【００１８】次に、メインメモリ３０は主記憶装置とし
て機能しＣＰＵ１０の作業領域として用いられるととも
に、そこには、各種の音色に対応する波形データＷＤを
記憶したウェーブテーブルＷＴ、後述する音源ボード４
０を制御するための出力コマンドを格納する出力コマン
ドテーブルＣＴ１、音源ボード４０の処理結果を格納す
る入力コマンドテーブルＣＴ２等が設けられている。な
お、波形データＷＤは、ピアノやギターといった楽器を
実際に演奏して得られた演奏音をサンプリングして得ら
れたデータである。

【００１９】次に、音源ボード４０は、マザーボード上
あるいは拡張スロットに挿着されるようになっており
（図示せず）、波形データＷＤに基づいてデジタル音声
データＳＤを生成する音源ＬＳＩ１００、およびデジタ
ル音声データＳＤを出力サンプリング周波数に従ってア
ナログ信号に変換し再生音声信号Ｓを生成するＤＡＣ２
００から構成されている。この例の音源ＬＳＩ１００
は、６４音を同時に発音できるように構成されており、
各発音に対応して音声データを再生する処理はチャネル
と呼ばれる。ここで、デジタル音声データＳＤを再生す
る処理は、フレームと呼ばれる一定のサンプリング数単
位で一括して行われる。この例では、デジタル音声デー
タＳＤを出力サンプリング周波数（４８ＫＨｚ）で２５
６サンプルだけ出力する期間（５．３ｍｓ）を１フレー
ムとしている。１フレームの処理は、音源ＬＳＩ１００
に取り込んだサンプルに基づき、まず第１チャネルの２
５６サンプルを作成する。次に第２チャネルについて同
様に２５６サンプルを作成し第１チャネルの２５６サン
プルと対応したサンプル同士加算して累算された２５６
サンプルを得る。このような処理を６４チャネル分繰り
返し、最終的に６４チャネル分を累算した２５６サンプ
ルを得る。上記処理は各フレームで繰り返し行われる
が、あるフレームで生成された２５６サンプルは次のフ
レームで出力サンプリング周波数に従いＤＡＣ２００へ
転送される。

【００２０】ところで、楽器を演奏した際に得られる波
形は、図２（ａ）に示すように演奏開始から一定期間は
複雑な形状をしているが（期間Ｔａ）、それ以降は安定
した形状を示すことが多い（期間Ｔｂ）。このため、持
続音の再生またはサステイン部の長い音の再生の場合に
は、図２（ｂ）に示すように、期間Ｔａの波形WAを再生
した後、期間Ｔｂの波形WBを再生し、これに引き続いて
期間Ｔｂの波形WBを繰り返し再生するようにしている。
このように、波形データの一部を繰り返し再生する再生
処理をループ再生という。これにより、波形データWDの
データ量を削減できる。なお、以下の説明では、波形WB
の開始を「ループスタート」と呼び、波形WBの終了を
「ループエンド」と呼ぶことにする。

【００２１】ここで、図２（ｃ）はループスタート近傍
における波形データWDのサンプリングの様子を示したも
のであり、同図（ｄ）はループエンド近傍における波形
データWDのサンプリングの様子を示したものである。上
述したように、波形WBを繰り返し再生する場合には、ル
ープスタートとループエンドとを滑らかに接続する必要
がある。そこで、この例にあっては、波形データWDを再
生するためのパラメータとして、各波形データWD毎にウ
ェーブトップアドレスWTA、ループスタートアドレスLSA
およびループエンドアドレスLEAを予め設定しておき、
ループスタートアドレスLSAおよびループエンドアドレ
スLEAを用いてループ再生を行うようにしている。ここ
で、ループスタートアドレスLSAとループエンドアドレ
スLEAは、波形データWDの最後から途中に戻って再生す
る際に用いる接続情報として機能する。ループスタート
アドレスLSAとループエンドアドレスLEAは、ループスタ
ート，ループエンドに各々対応する仮想的なアドレスで
あり、それらの値は小数点を含むものとして与えられ
る。例えば、図２（ｃ）においてサンプリングポイント
ＳＰ１，ＳＰ２のアドレス値が各々「１０」，「１１」
であれば、ループスタートアドレスLSAの値は「１０．
６」となる。なお、ウェーブトップアドレスWTA、ルー
プスタートアドレスLSAおよびループエンドアドレスLEA
は、各波形データＷＤの一部として上述したウエーブテ
ーブルＷＴに格納されており、各フレームの処理におい
て音源ＬＳＩ１００に転送されるようになっている。

【００２２】次に、ハードディスク５０は二次記憶装置
として機能し、そこには、サウンド処理に用いられる各
種のデータやプログラムが格納されており、ＣＰＵ１０
の制御の下、これらのデータやプログラムがメインメモ
リ３０に転送されるようになっている。また、コンピュ
ータシステム１は、上述したものの他、ユーザが操作す
ることによって指示が入力されるキーボード、および文
字や画像等を表示するディスプレイ等を備えている（図
示せず）。

【００２３】１−２：詳細構成以下、本実施形態に係るコンピュータシステム１の詳細
構成を図１を参照しつつ説明する。＜ＣＰＵ＞まず、ＣＰＵ１０で実行されるソフトウエア
としては、アプリケーション１１、ハードウエアコント
ロールドライバ１２、および物理アドレス取得ルーチン
１３等がある。このアプリケーション１１は、例えば、
ゲームソフトでありゲームの進行に応じてハードウエア
コントロールドライバ１２に発音データを渡すようにな
っている。発音データは、例えば、ＭＩＤＩ(Musical I
nstrument DigitalInterface)形式で構成されており、
音色やピッチといった発音パラメータを指示する。

【００２４】次に、ハードウエアコントロールドライバ
１２は、コンピュータシステム１のＯＳ（Operating Sy
stem）の起動時に立ち上がるように設定されており、立
ち上がると同時にＯＳに対してメインメモリ３０に連続
直線領域Ａ１を確保するように要請する。そして、連続
直線領域Ａ１が確保されると、ハードウエアコントロー
ルドライバ１２は、ハードディスク５０から使用頻度の
高い波形データＷＤを読み出して当該連続直線領域Ａ１
に格納するとともに、他の波形データＷＤを必要に応じ
てスキャッター領域Ａ２に格納する。これらの連続直線
領域Ａ１とスキャッター領域Ａ２とによってウェーブテ
ーブルＷＴが構成される。この際、ハードウエアコント
ロールドライバ１２は、各音色に対応づけてその波形デ
ータＷＤが格納されている領域が連続直線領域Ａ１であ
るかスキャッター領域Ａ２であるかを領域情報として管
理するとともに、スキャッター領域である場合には、各
波形データの論理アドレスＬと物理アドレスＰの関係を
管理する。また、ハードウエアコントロールドライバ１
２は、ＯＳから各音色の波形データWDが開始する物理ア
ドレスＰ（＝ウエーブトップアドレスWTA)を受け取りこ
れをオフセット情報として保持する。

【００２５】そして、アプリケーション１１から発音デ
ータを受け取ると、ハードウエアコントロールドライバ
１２は、その発音パラメータから指定された音色、発音
時間、ピッチ等を検知する。この後、検知された音色に
対応する波形データＷＤが連続直線領域Ａ１に格納され
ているか、あるいはスキャッター領域Ａ２に格納されて
いるかが領域情報に基づいて判定される。そして、当該
波形データＷＤが連続直線領域Ａ１に格納されたもので
あるか、スキャッター領域Ａ２に格納されたものである
かを示すL/Pフラグｆおよび当該波形データＷＤが開始
する開始アドレスADRs（発音開始の場合にはウエーブト
ップアドレスWTA）を出力する。また、ハードウエアコ
ントロールドライバ１２は、予測アドレスADRxを各フレ
ーム毎に生成出力する。ここで、予測アドレスADRxは、
図３に示すようにフレームの開始において現在再生中の
現在ページ、これに続く次ページ、ループトップに対応
するループトップページ、およびこれに続くループトッ
プ次ページについて、各ページのページ番号を指示する
論理アドレスＬおよび物理アドレスＰの組から構成され
ている。ここでは、現在ページの論理アドレスＬおよび
物理アドレスＰをX1L,X1P、次ページの論理アドレスＬ
および物理アドレスＰをX2L,X2P、ループトップページ
の論理アドレスＬおよび物理アドレスＰをY1L,Y1P、ル
ープトップ次ページの論理アドレスＬおよび物理アドレ
スＰをY2L,Y2Pで表すものとする。

【００２６】こうして得られた開始アドレスADRs、発音
データのピッチや音量等の発音パラメータHP、L/Pフラ
グｆおよび予測アドレスADRxは、メインメモリ３０中の
出力コマンドテーブルＣＴ１にコマンドとして転送さ
れ、記憶される。

【００２７】次に、物理アドレス取得設定ルーチン１３
はＯＳの一部であって、論理アドレスＬに基づいて物理
アドレスＰを設定するようになっている。

【００２８】＜メインメモリ＞次に、メインメモリ３０
は、連続直線領域Ａ１とスキャッター領域Ａ２から構成
されており、連続直線領域Ａ１には連続するアドレスに
波形データが格納され、スキャッター領域Ａ２には一つ
の波形データがページ単位に分割されて飛び飛びに記憶
される。

【００２９】ここで、図４にメインメモリ３０の詳細な
構成例を示す。例えば、メインメモリ３０の容量を６４
Ｍバイト、ページの容量を４ｋバイトとすれば、このメ
インメモリ３０を構成するページは１〜１６８４のペー
ジ番号で表すことができる。図に示す例は、ページ番号
１からページ番号ｎまでに連続直線領域Ａ１を設け、ペ
ージ番号ｎ＋１からページ番号１６８４までにスキャッ
ター領域Ａ２を設けたものである。この例の連続直線領
域Ａ１には、ページ番号１，２，…ｍに対応する記憶領
域に波形データＷＤ１が格納され、ページ番号ｍ＋１，
ｍ＋２，…２ｍに対応する記憶領域に波形データＷＤ２
が格納される。

【００３０】一方、スキャッター領域Ａ２において、斜
線部分は他のアプリケーションや、入力および出力コマ
ンドテーブルＣＴ１,ＣＴ２によって既に占有されてい
るページであり、その他の部分に波形データＷＤが格納
される。図に示す例では、ページ番号ｎ＋１、ｎ＋４、
１６８４に波形データＷＤ３が格納されている。

【００３１】＜音源ＬＳＩ＞次に、音源ＬＳＩ１００
は、図１に示すようにＰＣＩバス転送回路１１０、入力
コマンドバッファ１２０、コントローラ１３０、プログ
ラムメモリ１４０、出力コマンドバッファ１５０、制御
レジスタ１６０、入力ＦＩＦＯ１７０、音源回路１８
０、および出力バッファ１９０から構成されている。

【００３２】まず、ＰＣＩバス転送回路１１０は、波形
データＷＤの取り込みや各種コマンドの入出力を行うイ
ンターフェースとして動作し、バスマスター機能を有し
ている。このため、ＰＣＩバス転送回路１１０は、ＣＰ
Ｕ１０を介することなく、メインメモリ３０に直接アク
セスすることが可能である。

【００３３】次に、入力コマンドバッファ１２０は、コ
ントローラ１３０を制御するための各種のコマンドを格
納する。具体的には、各フレーム毎にメインメモリ３０
中の出力コマンドテーブルＣＴ１の記憶内容がＰＣＩバ
ス転送回路１１０によって読み出され、これが入力コマ
ンドバッファ１２０にコピーされるようになっている。
記憶されるコマンドとしては、開始アドレスADRs、発音
パラメータHP、L/Pフラグｆおよび予測アドレスADRx等
がある。

【００３４】次に、コントローラ１３０は、プログラム
メモリ１４０に記憶されている制御プログラムに従っ
て、入力コマンドバッファ１２０のコマンドをその内部
に設けられたレジスタに格納するとともに、コマンドを
解釈して各種の命令を発行する。代表的な命令として、
波形データＷＤの転送領域指示Ｃ１がある。コントロー
ラ１３０は、発音パラメータHPが指示するピッチ情報お
よび開始アドレスADRsとに基づいて、転送すべきデータ
の領域を指示する転送領域指示Ｃ１を発行する。転送領
域指示Ｃ１は、転送を開始するアドレスを指示する転送
開始アドレスADRtsと転送数（連続するアドレス数）ｎ
から構成される。

【００３５】また、コントローラ１３０は、発音パラメ
ータHPの指示する音量情報に基づいて音量を調整するた
めの音量制御データを生成するとともに、発音パラメー
タHPの指示するピッチ情報に基づいてピッチ変換を制御
するピッチ制御データを生成する。これらの制御データ
は、各フレーム毎に制御レジスタ１６０に書き込まれ
る。上述したようにハードウエアコントロールドライバ
１２は、各フレーム毎に各種のコマンドを生成し、それ
らを出力コマンドテーブルＣＴ１に書き込むが、あるフ
レームにおけるコントローラ１３０の処理結果を利用し
て、次フレームのコマンドを容易に生成できる場合があ
る。例えば、開始アドレスADRsは、前のフレームの終了
アドレスが判れば、容易に生成することができる。

【００３６】コントローラ１３０は、それ自身の処理結
果および制御レジスタ１６０から読み出した音源回路１
８０の処理結果を出力コマンドバッファ１５０に書き込
むようになっている。また、出力コマンドバッファ１５
０の記憶内容は、フレーム毎にメインメモリ３０に設け
られた入力コマンドテーブルＣＴ２にコピーされるよう
になっている。したがって、ハードウエアコントロール
ドライバ１２は、入力コマンドテーブルＣＴ２の記憶内
容を参照することにより、次フレームのコマンドを簡易
に生成することができる。

【００３７】次に、入力ＦＩＦＩＯ１７０は、ＰＣＩバ
ス転送回路１１０を介してバースト転送される波形デー
タＷＤを一旦記憶し、音源回路１８０に出力する。この
ため、入力ＦＩＦＩＯ１７０は、音源回路１８０の入力
バッファとして作用する。ここで、音源回路１８０は、
各チャネルの音声データを時分割で生成するように構成
されている。このため、あるチャネルの処理が終了する
と次のチャネルに係る波形データＷＤが入力ＦＩＦＯ１
７０に転送されるようになっている。したがって、入力
ＦＩＦＩＯ１７０のメモリ容量は、６４チャネル分を用
意する必要はなく１チャネル分で足りる。

【００３８】次に、音源回路１８０は、ＤＳＰ(Digital
Signal Processor)で構成されており、制御レジスタ１
６０から読み出したピッチ制御データに基づいてピッチ
変換を実行した後、そこから読み出した音量制御データ
に基づいて音量調整を施して音声データを生成する。ま
た、この音源回路１８０は必要に応じてリバーブやコー
ラスあるいはバリエーションといったエフェクト処理を
実行する。

【００３９】次に、出力バッファ１９０は、第１バッフ
ァ１９１および第２バッファ１９２からなるダブルバッ
ファ構成となっている。あるフレームにおいて、音源回
路１８０が第１バッファ１９１を用いて各チャネルの音
声データを累算してデジタル音声データＳＤを生成する
ものとすれば、当該フレームにおいて第２バッファ１９
２から前のフレームのデジタル音声データＳＤが出力サ
ンプリング周波数に従って読み出され、ＤＡＣ２００へ
転送される。そして、次のフレームにおいては、第２バ
ッファ１９２によって累算がなされ、第１バッファ１９
１からデジタル音声データＳＤが出力される。すなわ
ち、第１バッファ１９１と第２バッファ１９２はフレー
ム毎に累算と出力との機能が交互に入れ替わるようにな
っている。

【００４０】＜ＰＣＩバス転送回路＞次に、図５はＰＣ
Ｉバス転送回路１１０とその周辺構成を示すブロック図
である。なお、図５において、出力コマンドテーブルＣ
Ｔ１、バス２０および入力コマンドバッファ１２０は省
略する。図示するようにＰＣＩバス転送回路１１０はバ
スマスター転送コントロール回路１１１、ページ区切検
出回路１１２、アドレス変換回路１１３、およびアドレ
ス設定回路１１４から構成されている。

【００４１】まず、バスマスター転送コントロール回路
１１１は、転送領域指示Ｃ１に基づいて、転送アドレス
ADRtを生成するとともに次に転送すべきデータを指示す
る次転送アドレスADRtnを生成するように構成されてい
る。転送アドレスADRtは転送領域指示Ｃ１の転送開始ア
ドレスADRtsを順次インクリメントして算出され、次転
送アドレスADRtnは転送アドレスADRtをインクリメント
して算出される。転送アドレスADRtはアドレス変換回路
１１３に送られ、一方、次転送アドレスADRtnはページ
区切検出回路１１２に送られる。なお、バスマスター転
送コントロール回路１１１は、転送停止指示Ｃ２と転送
再開指示Ｃ４に基づいて動作が制御されるようになって
いる。

【００４２】ところで、コントローラ１３０は、ハード
ウエアコントロールドライバ１２から送出される開始ア
ドレスADRsが物理アドレスＰであるか論理アドレスＬで
あるかに拘わらず動作して転送領域指示Ｃ１を発行する
が、メインメモリ３０のアクセスに用いられるアドレス
は物理アドレスＰであることが必要である。ここで、対
象とする波形データＷＤが連続直線領域Ａ１に格納され
ているのであれば、上述したようにハードウエアコント
ロールドライバ１２は開始アドレスADRsを物理アドレス
Ｐで出力する。この場合には、コントローラ１３０の処
理は物理アドレスＰに基づいて行われることになるの
で、バスマスタ−転送コントロール回路１１１で生成さ
れる転送アドレスADRtも物理アドレスＰで表されること
になる。

【００４３】一方、対象とする波形データＷＤがスキャ
ッター領域Ａ２に格納されているのであれば、開始アド
レスADRsは論理アドレスＬで表され、転送アドレスADRt
も論理アドレスＬで表されることになる。したがって、
転送アドレスADRtを論理アドレスＬから物理アドレスＰ
に変換する必要がある。スキャッター領域Ａ２はページ
単位に分割されているから、波形データＷＤが偶然に連
続するページに格納されている場合を除いて、ページの
区切りで物理アドレスＰが不連続となる。このため、ペ
ージの区切りを越えるたびに転送アドレスADRtに対応す
る物理アドレスＰを知る必要がある。換言すれば、同一
ページ内の波形データＷＤを転送するのであれば、物理
アドレスＰの上位アドレスは変化しないのでこれを用い
ればよく、ページの区切りを越えた場合にのみ物理アド
レスＰを取得すればよい。

【００４４】ページ区切検出回路１１２は、このために
設けられたものであって、転送領域指示Ｃ１が論理アド
レスＬに基づくものである場合にページの区切りを検出
して次ページの論理アドレスＬをアドレス設定回路１１
４に対して設定するように構成されており、比較器やレ
ジスタ等を備える。また、L/Pフラグfが論理アドレスＬ
を指示する場合にのみページ区切検出回路１１２は動作
する。具体的には、直前の次転送アドレスADRtnと現在
の次転送アドレスADRtnの上位ビット（ページの容量を
越えるもの）を比較器を用いて比較し両者が不一致とな
ったとき、次ページの論理アドレスＬを設定する。

【００４５】次に、アドレス設定回路１１４には、予測
アドレスADRxとして、現在ページ（X1L,X1P）、次ペー
ジ（X2L,X2P）、ループトップページ（Y1L,Y1P）および
ループトップ次ページ（Y2L,Y2P）について、論理アド
レスＬと物理アドレスＰの組が転送されるようになって
おり、アドレス設定回路１１４は、これらの予測ページ
について論理アドレスＬと物理アドレスＰとを対応づけ
て変換マップとして記憶する。そして、ページ区切検出
回路１１２から次ページの論理アドレスＬが供給される
と、アドレス設定回路１１４は、変換マップを参照し
て、該当する論理アドレスＬが存在するか否かを判定す
る。該当する論理アドレスＬが存在する場合には、これ
に対応する物理アドレスＰを読み出して、アドレス変換
回路１１３に出力する。

【００４６】一方、変換マップに該当する論理アドレス
Ｌが存在しない場合には、アドレス設定回路１１４は、
ＯＳの物理アドレス取得設定ルーチン１３に対して割込
をかけるとともに、当該論理アドレスＬを渡す。物理ア
ドレス取得設定ルーチン１３は、割込指示Ｃ３を受け取
ると、次ページの論理アドレスに対応する物理アドレス
Ｐを生成し、アドレス設定回路１１４に返送する。アド
レス設定回路１１４は、返送された物理アドレスＰをア
ドレス変換回路１１３に送る。

【００４７】ところで、ページの区切りが検出された場
合には、アドレス設定回路１１４によって物理アドレス
Ｐが取得されるまで処理を待つ必要がある。このため、
ページ区切検出回路１１２はページの区切りを検出する
と、転送停止指示Ｃ２をバスマスター転送コントロール
回路１１１に対して発行するとともに、物理アドレス取
得設定ルーチン１３から転送再開指示Ｃ４があると、バ
スマスター転送コントロール回路１１１に対して転送再
開指示Ｃ４を送るようになっている。

【００４８】次に、アドレス変換回路１１３は、L/Pフ
ラグｆを参照して、転送アドレスADRtを物理アドレスＰ
に変換するように構成されており、セレクタやレジスタ
等を備えている。このレジスタにはアドレス設定回路１
１４で取得された物理アドレスＰが書き込まれるように
なっており、セレクタは、L/Pフラグｆに基づいてレジ
スタのデータと転送アドレスADRtを選択して出力するよ
うになっている。具体的には、L/Pフラグｆが物理アド
レスＰを指示するらば、転送アドレスADRtは物理アドレ
スＰで表されているので、転送アドレスADRtをそのまま
出力する。一方、L/Pフラグｆが論理アドレスＬを指示
する場合には、転送アドレスADRtのうちページ内のアド
レスを指示する下位ビットは転送アドレスADRtを用い、
ページ番号等を指示する上位ビットはレジスタに格納さ
れている物理アドレスＰを出力するように構成されてい
る。

【００４９】以上の構成によって、物理アドレスＰが生
成されると、これを用いてメインメモリ３０がアクセス
され波形データＷＤが読み出され、音源ＬＳＩ１００の
入力ＦＩＦＯ１７０に波形データＷＤが順次格納され
る。

【００５０】ここで、前述した４つのページを予測ペー
ジとして、アドレス設定回路１１４に論理アドレスＬと
物理アドレスＰとの変換マップを設定するようにしたの
は、以下の理由による。まず、現在ページは、フレーム
の開始において現在再生中の波形データＷＤが記憶され
ているページであるから、このページの物理アドレスＰ
を知る必要がある。

【００５１】次に、１ページの容量が４Ｋバイト（１バ
イト＝８ビット）であり、波形データＷＤの１サンプル
を１６ビットであるとすると、１ページ当たり２０４８
サンプルの波形データＷＤが記憶されている。ここで、
波形データＷＤのサンプリング周波数が出力サンプリン
グ周波数（４８ＫＨｚ）と同じであり、ピッチ変換を行
わないものとすれば、１フレームの処理で必要とされる
波形データＷＤは２５６サンプルである。したがって、
図６（ａ）の例１に示すように再生開始位置が現在ペー
ジの終わりに近い所にあったとしても、１フレームの処
理で必要とされる波形データＷＤは次ページで終了する
から、次ページの物理アドレスＰを知ることができれ
ば、物理アドレス取得ルーチン１３を用いることなく処
理することができる。このため、次ページについても変
換マップを持つ必要がある。

【００５２】一方、物理アドレス取得ルーチン１３によ
っても物理アドレスＰを取得することができるようにし
たのは、ピッチ変換に対応するためである。例えば、元
の波形データＷＤのピッチよりも１オクターブ（２倍）
高いピッチで再生しようとする場合には、１フレーム当
たり５１２サンプルの波形データＷＤを入力ＦＩＦＯ１
７０に転送し、これを１／２に間引いてピッチ変換を行
う必要がある。仮に、３オクターブ（８倍）以上高いピ
ッチで再生する場合には、１フレームの処理で必要とさ
れる波形データＷＤのサンプル数が２０４８個を越えて
しまう。いま、１フレームの処理に３０００サンプルが
必要であるとすれば、図６（ａ）の例２に示すように波
形データＷＤの記憶領域が次ページを越えてその次のペ
ージに及ぶ場合がある。物理アドレス取得ルーチン１３
を使用できるようにしたのは、このような場合にも物理
アドレスＰを取得できるようにするためである。ただ
し、１つの波形データＷＤは、２オクターブ（４倍）程
度のピッチアップに対応することができれば十分である
から、物理アドレス取得ルーチン１３によって物理アド
レスＰを取得することは、非常に希である。したがっ
て、割込によって、他のアプリケーションの動作に悪影
響を与えるといったことは起こらない。

【００５３】次に、波形データＷＤは、ループエンドに
至るとループトップに戻って再生するようになってい
る。このため、現在ページがループエンドが属するペー
ジであるとすれば、次に再生するページはループトップ
ページである。したがって、ループトップページについ
ては、次ページの場合と同様に物理アドレスＰを持つ必
要がある。ところで、ループトップとループエンドと
は、円滑に波形が繋がるように定めるものであるから、
サンプリングされた波形の形状によってそれらの位置が
左右される。このため、図６（ｂ）に示すように再生開
始位置がループエンドの直前に位置し、ループトップが
ループトップぺージの終了直前に位置することもあり得
る。この例では、１フレームで必要とされる２５６サン
プル（斜線部分）の終了位置がループトップ次ページに
入っている。このような場合にも通常の場合と同様に、
物理アドレスＰを取得できるようにしようとすれば、ル
ープトップ次ページについても変換マップを用意する必
要がある。以上の理由により、アドレス設定回路１１４
は、現在ページ、次ページ、ループトップページ、およ
びループトップ次ページについて、論理アドレスＬから
物理アドレスＰを取得できるように変換マップを有して
いる。

【００５４】２．第１実施形態の動作２−１．全体動作次に、本実施形態に係るコンピュータシステム１の全体
動作を説明する。図７は第１実施形態に係るコンピュー
タシステム１の全体動作を示すフローチャートである。
図において、ＯＳの起動時にハードウエアコントロール
ドライバ１２が立ち上がると、ハードウエアコントロー
ルドライバ１２はＯＳに対して連続直線領域Ａ１をメイ
ンメモリ３０に確保するように要請する（ステップＳ
１）。

【００５５】次に、連続直線領域Ａ１が確保されると、
ハードウエアコントロールドライバ１２は、波形データ
ＷＤをメインメモリ３０中のウエーブテーブルＷＴに書
き込む（ステップＳ２）。具体的には、プログラムによ
って予め登録されている波形データＷＤをハードディス
ク５０から読み出して連続直線領域Ａ１に格納するとと
もに、他の波形データＷＤを必要に応じてスキャッター
領域Ａ２に格納する。これにより、使用頻度の高い音色
に対応する波形データＷＤを連続直線領域Ａ１に、さほ
ど使用頻度の高くない音色をスキャッター領域Ａ２に格
納することができ、データの特性に応じた取り扱いが可
能となる。

【００５６】次に、アプリケーション１１が発音データ
を出力すると（ステップＳ３）、ハードウエアコントロ
ールドライバ１２は、発音データの指示する音色に対応
する波形データＷＤが格納されている領域が、連続直線
領域Ａ１であるかスキャッター領域Ａ２であるかを判定
し、判定結果に基づいてL/Pフラグｆを生成し、これを
出力コマンドテーブルＣＴ１にセットする（ステップＳ
４）。また、ハードウエアコントロールドライバ１２
は、上記判定結果と当該波形データＷＤの先頭を示す論
理アドレスＬに基づいて、開始アドレスADRsを生成する
とともに、発音データから得られるピッチ情報や音量情
報を発音パラメータHPとして、出力コマンドテーブルＣ
Ｔ１にセットする（ステップＳ５）。さらに、ハードウ
エアコントロールドライバ１２は、波形データＷＤの先
頭を示す論理アドレスＬに基づいて、現在ページおよび
次ページを特定するとともに再生すべき波形データＷＤ
のループトップページおよびループトップ次ページを特
定し、これらの予測ページについて論理アドレスＬと物
理アドレスＰとの組を生成し、これらを出力コマンドテ
ーブルＣＴ１にセットする（ステップＳ６）。

【００５７】ところで、楽曲を再生するにあたって、最
初のフレームでは上述したステップＳ４〜Ｓ６の処理を
忠実に実行するが、次のフレームでは最初のフレームの
処理結果を参照して、出力コマンドテーブルＣＴ１のコ
マンドを設定することができる。例えば、あるチャネル
において発音が維持していれば、L/Pフラグｆ、ループ
トップページおよびループトップ次ページについて論理
アドレスＬと物理アドレスＰとの組には変化がない。一
方、入力コマンドテーブルＣＴ２には、前のフレームの
コマンドや処理結果が格納されている。このため、ハー
ドウエアコントロールドライバ１２は、ステップＳ４〜
Ｓ６において、入力コマンドテーブルＣＴ２を参照しつ
つ、前のフレームについて変化がある部分についてのみ
コマンドを新たに生成し、出力コマンドテーブルＣＴ１
の内容を更新している。

【００５８】こうして、出力コマンドテーブルＣＴ１に
コマンドが設定されると、コントローラ１３０は所定の
タイミングで、ＰＣＩバス転送回路１１０に対して出力
コマンドテーブルＣＴ１の記憶内容を入力コマンドバッ
ファ１２０にコピーするように命令を発行する。する
と、ＰＣＩバス転送回路１１０は、出力コマンドテーブ
ルＣＴ１に記憶されている各コマンドを読み出して、そ
れらを入力コマンドバッファ１２０に書き込む（ステッ
プＳ７）。

【００５９】次に、コントローラ１３０は、入力コマン
ドバッファ１２０にアクセスし、そこに格納されている
コマンドを解釈して、当該フレームで使用する波形デー
タＷＤの記憶領域を特定し、転送領域指示Ｃ１をＰＣＩ
バス転送回路１１０に発行する。また、これと並行し
て、コントローラ１３０は、制御データを制御レジスタ
１６０に設定する（ステップＳ８）。

【００６０】この後、ＰＣＩバス転送回路１１０は、転
送領域指示Ｃ１に従って、ウエーブテーブルＷＴから当
該フレームの処理に必要な波形データＷＤを切り出し
て、これを入力ＦＩＦＩＯ１００に転送すると（ステッ
プＳ９）、音源回路１８０が制御データに基づいて、波
形データＷＤに演算処理を施し、あるチャネルの音声デ
ータを生成するともに、出力バッファ１９０の一方のバ
ッファを用いて既に生成されている他のチャネルの音声
データと累算する（ステップＳ１０）。

【００６１】次に、コントローラ１３０は、発音パラメ
ータHP等をを出力コマンドバッファ１５０に転送し、所
定のタイミングで出力コマンドバッファ１５０の記憶内
容を入力コマンドテーブルＣＴ２に転送する（ステップ
１１）。

【００６２】こうして、１つのチャネルについて処理が
終了すると、ステップＳ４に戻り、全てのチャネルにつ
いて処理が終了するまでステップＳ４からステップＳ１
０までの処理を繰り返す（ステップＳ１２）。これによ
り、出力バッファ１９０の一方のバッファには各チャネ
ルの音声データが累算されていき、全てのチャネルにつ
いて処理が終了した時点で、各チャネルの音声データを
合成したデジタル音声データＳＤが生成される。

【００６３】２−２．波形データの読出動作次に、上述した波形データの読出動作（ステップＳ９）
について、詳細に説明する。図８は波形データの読出動
作を説明するためのフローチャートである。

【００６４】まず、L/Pフラグｆが論理アドレスＬを指
示するか否かが判定される（ステップＳ２０）。論理ア
ドレスＬを指示するのであれば、対象とする波形データ
ＷＤがスキャッター領域Ａ２に格納されているので、物
理アドレスＰは、ページの区切りを越えるたびに不連続
となる。このため、ステップＳ２０の判定結果がＹＥＳ
の場合には、ステップＳ２１に進んでページ区切りを検
出したか否かの判定が行われ、ページ区切検出回路１１
２（図５参照）がページ区切を検出すると、転送停止指
示Ｃ２が発行される（ステップＳ２２）。この転送停止
指示Ｃ２によって、バスマスター転送コントロール回路
１１１は転送アドレスADRtの生成を停止する。

【００６５】次に、アドレス設定回路１１２は、ページ
区切検出回路２２０にアクセスしてレジスタにセットさ
れている論理アドレスＬで表された次転送アドレスADRt
nを取得し、該当ページの論理アドレスＬが変換マップ
に記憶されているか否か、すなわち、予測アドレスADRx
に該当する論理アドレスＬが存在するか否かを判定する
（ステップＳ２３）。予測アドレスADRxに該当する論理
アドレスＬが存在すれば、対応する物理アドレスＰを取
得する（ステップＳ２４）。一方、予測アドレスADRxに
該当する論理アドレスＬが存在しなければ、ステップＳ
２５に進んで、物理アドレス取得ルーチン１３を用いて
当該論理アドレスＬに対応する物理アドレスＰを取得す
る。こうして、取得した該当ページの物理アドレスＰは
アドレス変換回路１１３のレジスタにセットされる。こ
の後、アドレス設定回路１１４が転送再開指示Ｃ４を発
行すると（ステップＳ２６）、当該指示がページ区切検
出回路１１２を介してバスマスター転送コントロール回
路１１１に伝えられ、転送アドレスADRtの転送が再開さ
れる。

【００６６】次に、アドレス変換回路１１３は転送アド
レスADRtのうちページ内のアドレスを指示する下位ビッ
トは転送アドレスADRtを、ページ番号等を指示する上位
ビットはレジスタに格納されている物理アドレスＰを出
力する。これにより、物理アドレスＰで表現された物理
読出アドレスが得られ、これを用いてメインメモリ３０
から波形データＷＤが読み出される（ステップＳ２
７）。そして、波形データＷＤの読出が終了するまで、
ステップＳ２１からステップ２７の動作を繰り返し、読
出が終了した時点で処理を終了する（ステップＳ２
８）。

【００６７】なお、ステップＳ２０において、L/Pフラ
グｆが物理アドレスＰを示す場合には、アドレス変換を
施す必要がないので、アドレス変換回路１１３は転送ア
ドレスADRtを物理読出アドレスとしてそのまま出力し、
これを用いてメインメモリ３０から波形データＷＤが読
み出される（ステップＳ２９）。

【００６８】このように、本実施形態にあっては、ある
フレームのデジタル音声データ生成処理に先だって、予
測ページについて論理アドレスＬと物理アドレスの組を
音源ＬＳＩ１００に転送し、音源ＬＳＩ１００は、ペー
ジ区切りが検出される毎に予測アドレスADRxに基づいて
該当ページの物理アドレスＰを取得するようにしたの
で、ＯＳに対して割込を発行する頻度を大幅に削減する
ことができる。

【００６９】また、予測ページは、あるフレームで使用
される波形データＷＤが記憶されている可能性の高いペ
ージであるから、使用される可能性の少ないページにつ
いて論理アドレスＬと物理アドレスＰの組を音源ＬＳＩ
１００に転送することはない。このため、出力コマンド
テーブルＣＴ１、入力コマンドテーブルＣＴ２、入力コ
マンドバッファ１２０および出力コマンドバッファ１５
０といった、予測アドレスADRxを記憶するハードウエア
を小規模にすることができ、さらに、アドレスの転送に
よってバス２０を占有する時間を短くできる。

【００７０】また、入力コマンドテーブルＣＴ２をメイ
ンメモリ３０の内部に設け、音源ＬＳＩ１００の処理結
果を格納するようにしたので、ハードウエアコントロー
ルドライバ１２は、前のフレームの処理結果を参照し
て、コマンドを出力コマンドテーブルＣＴ１に設定する
ことができる。この結果、ハードウエアコントロールド
ライバ１２は、変化があった部分についてのみコマンド
を更新することができるので、処理負荷を軽減すること
ができる。

【００７１】Ｂ．第２実施形態第１実施形態においては、ＰＣＩバス転送回路１１０等
を設け、予測アドレスADRxを使用することにより、物理
アドレスＰを取得していた。これに対して、第２実施形
態では、これらの役割をコントローラ１３０のソフトウ
エアが担っている。１．第２実施形態の構成第２実施形態のコンピュータシステム１’の構成は、デ
ータ転送回路がバス２０の単なるインターフェースとし
て機能する点、波形データＷＤを読み出すための物理ア
ドレスＰをコントローラのソフトウエアで処理する点、
およびハードウエアコントロールドライバ１２が波形デ
ータＷＤを読み出すべき開始アドレスと終了アドレスと
を生成しこれをコマンドとして出力コマンドテーブルＣ
Ｔ１に書き込む点を除いて、図１に示す第１実施形態の
コンピュータシステム１と同様である。

【００７２】このコンピュータシステム１’にあって
は、出力コマンドテーブルＣＴ１に開始アドレスADRs、
終了アドレスADRe、予測アドレスADRx、L/Pフラグｆ、
発音パラメータHP等がコマンドとして書き込まれる。そ
して、出力コマンドテーブルＣＴ１の記憶内容が所定の
タイミングで、入力コマンドバッファ１２０にコピーさ
れる。コントローラ１３０は、入力コマンドバッファ１
２０のコマンドを読み出して、波形データＷＤを読み出
すための物理アドレスＰを生成し、これを所定のタイミ
ングでＰＣＩバス転送回路１１０に渡す。これにより、
波形データＷＤが入力ＦＩＦＩＯ１７０に転送される
と、音源回路１８０によって各チャネルの音声データが
順次生成され、それらを累算してデジタル音声データＳ
Ｄが生成されるようになっている。

【００７３】２．第２実施形態の動作第２実施形態のコンピュータシステム１’は、コントロ
ーラ１３０のソフトウエアで物理アドレスＰを生成する
点に特徴があり、他の動作は第１実施形態のコンピュー
タシステム１と同様であるので、この点について説明す
る。図９は、コンピュータシステム１’のコントローラ
１３０が波形データＷＤを読み出すための物理アドレス
Ｐ（読出物理アドレス）を生成する動作を示すフローチ
ャートである。まず、コントローラ１３０は、入力コマ
ンドバッファ１２０にアクセスして開始アドレスADRs、
終了アドレスADRe、予測アドレスADRx、およびL/Pフラ
グｆを取得する（ステップＳ３０）。次に、L/Pフラグ
ｆが論理アドレスＬを指示するか否かを判定する（ステ
ップＳ３１）。L/Pフラグｆが物理アドレスＰを指示す
る場合には、アドレス変換は不要であり、読み出すべき
波形データＷＤが連続直線領域Ａ１に格納されているこ
とを意味する。このため、開始アドレスADRsから終了ア
ドレスADReまで歩進する物理アドレスＰを生成し、これ
をＰＣＩバス転送回路１１０に出力する（ステップＳ３
９）。

【００７４】一方、L/Pフラグｆが論理アドレスＬを指
示する場合には、読み出すべき波形データＷＤがスキャ
ッター領域Ａ２に格納されていることを意味するから、
ページの区切りで物理アドレスが不連続となる。このた
め、ステップＳ３２に進み、開始アドレスADRsから終了
アドレスADReまでの間にページ区切があるか否かを判定
する。１ページの記憶領域は１２ビットのアドレスで表
すことができるから、論理アドレスＬが３２ビットで構
成されているとすれば、開始アドレスADRsと終了アドレ
スADReとの上位２０ビットを比較し、両者が不一致であ
れば、ページの区切りがあると判定する。

【００７５】ページの区切りがない場合は、当該フレー
ム期間中に転送すべき波形データＷＤが１ページ内にあ
ることを意味するから、再生開始位置がある現在ページ
の論理アドレスＬと物理アドレスＰとの対応関係が判れ
ば、物理アドレスＰを生成することができる。予測アド
レスADRxは現在ページついてアドレスを含んでいるの
で、ステップＳ３２においてページの区切りがないと判
定された場合には、ステップＳ４０に進んで、予測アド
レスADRxに基づいて現在ページの物理アドレスＰを取得
する。一方、ページの区切りがあると判定された場合に
は、ページ区切を検出して各ページ毎に論理アドレスを
分割する（ステップＳ３３）。この後、最先ページの論
理アドレスＬを取得し（ステップＳ３４）、予測アドレ
スADRxの中に該当する論理アドレスＬがあるか否かを判
定する（ステップＳ３５）。ここで、予測アドレスADRx
は、現在ページ、次ページ、ループトップページ、およ
びループトップ次ページの各ページについて、論理アド
レスＬと物理アドレスＰとの組から構成されている。こ
れらの予測ページの中に該当する論理アドレスＬが存在
する場合には、ステップＳ３６に進んで、対応するペー
ジの物理アドレスＰを取得する。

【００７６】第１実施形態で説明したように、波形デー
タＷＤが予測ページに格納されている可能性は非常に高
いが、ピッチ変換処理において大幅なピッチアップを行
う場合には、ごく希に予測ページを越えるページが指定
されることがある。このような場合には、ステップＳ３
５の判定結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ３７に進ん
で、物理アドレス取得ルーチン１３を用いて当該論理ア
ドレスに対応する物理アドレスを取得する。この後、未
処理のページがないかを判定し（ステップＳ３８）、未
処理のページがある場合には、ステップＳ５に戻りステ
ップＳ９までの処理を繰り返す。そして、全てのページ
について処理が終了すると、物理アドレスＰを生成する
処理を終了する。

【００７７】このように、第２実施形態にあっては、第
１実施形態と同様に、ハードウエアコントロールドライ
バ１２において、あるフレームの処理を実行するのに必
要とする波形データＷＤが格納されている可能性が高い
予測ページについて、論理アドレスＬと物理アドレスＰ
との組を生成した。そして、これを用いて音源ＬＳＩ１
００のコントローラ１３０が波形データＷＤの転送アド
レスを生成するようにしたので、ＯＳに対して割込をほ
とんどかけることなく、波形データＷＤを音源ＬＳＩ１
００に取り込むことができる。

【００７８】Ｃ．変形例以上、本発明に係る実施形態を説明したが、本発明は上
述した実施形態に限定されるものではなく、以下に述べ
る各種の変形が可能である。上述した各実施形態において、音源ボード４０とメイ
ンメモリ３０を接続するバス２０としてはＰＣＩバスを
用いることができるが、この替わりにＡＧＰ（Accelera
ted Graphics Port）バスを用いるようにしてもよい。
バス２０がバースト転送モードをサポートすることは必
須ではない。

【００７９】上述した各実施形態においては、波形デ
ータＷＤの使用頻度に応じて連続直線領域Ａ１に格納す
るか、スキャッター領域Ａ２に格納するかを決定できる
ように、予め使用頻度の高い波形データＷＤをプログラ
ムに登録するようにしたが、例えば、再生すべき楽曲の
ジャンルが分かっている場合には、そのジャンルに応じ
た波形データＷＤを連続直線領域Ａ１に格納するように
してもよい。要は、データの特性に応じて、連続直線領
域Ａ１に格納するかスキャッター領域Ａ２に格納するか
を決定すればよい。また、全ての波形データＷＤをスキ
ャッター領域Ａ２に格納するようにしてもよい。この場
合には、ハードウエアコントロールドライバ１２は、Ｏ
Ｓに対して単に、ウエーブテーブルＷＴを記憶するため
の記憶領域を確保するように要請するだけである。ま
た、L/Pフラグｆを生成することはない。この場合、上
述した各実施形態の音源ＬＳＩ１００は、常にL/Pフラ
グｆが論理アドレスＬを示すものとして動作する。

【００８０】上述した実施形態では、ＯＳの起動時に
ハードウエアコントロールドライバ１２の立ち上がり、
その時点で連続直線領域Ａ１を確保するようにしたが、
ＯＳが起動時以外でも連続直線領域Ａ１を確保するよう
に構成されている場合は、これに限定されるものではな
く、必要に応じて連続直線領域Ａ１を確保するようにす
ればよい。

【００８１】上述した実施形態では、連続直線領域Ａ
１の一例としてメインメモリ３０において、１つの連続
直線領域Ａ１を確保したが、これを複数確保するように
してもよい（例えば、４つ）。また、連続直線領域Ａ１
は、メインメモリ３０の先頭アドレスから開始する必要
もない。

【００８２】上述した実施形態においては、連続直線
領域Ａ１がメインメモリ３０上で移動することを考慮し
ていなかったが、ＯＳの都合で連続直線領域Ａ１を移動
させるようにしてもよい。この場合には、ＯＳが移動に
伴ってオフセット情報を変更させることによってハード
ウエアコントロールドライバ１２は、論理アドレスＬと
オフセット情報に基づいて物理アドレスＰを生成するこ
とができる。

【００８３】上述した実施形態は、コンピュータシス
テムを音源システムに適用した場合を一例として説明し
たが、本発明に係るメモリ管理方法はこれに限定される
ものではなく、一般的なコンピュータシステムに適用し
てもよいことは勿論である。この場合には、例えば、図
５において音源ＬＳＩ１００を削除し、転送領域指示Ｃ
１の替わりにハードウエアコントロールドライバ１２で
生成されるアドレスをバスマスター転送コントロール回
路１１１に供給すればよい。

【００８４】

【発明の効果】上述したように本発明に係る発明特定事
項によれば、予測ページについて論理アドレスと物理ア
ドレスとの組を記憶し、これを参照して物理読出アドレ
スを生成するようにしたので。ページ単位に分割された
記憶領域の波形データを記憶しても割込の頻度を大幅に
低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るコンピュータシ
ステムの構成を示すブロック図である。

【図２】同実施形態に係るループ再生を説明するため
の図である。

【図３】同実施形態に係る予測アドレスを説明するた
めの図である。

【図４】同実施形態に係るメインメモリの記憶領域を
示す図である。

【図５】同実施形態に係るＰＣＩバス転送回路１１０
とその周辺構成を示すブロック図である。

【図６】同実施形態に係る予測ページと１フレームで
読み出される波形データの関係を示す図である。

【図７】同実施形態に係るコンピュータシステム１の
全体動作を示すフローチャートである。

【図８】同実施形態に係る波形データの読出動作を説
明するためのフローチャートである。

【図９】本発明の第１実施形態に係る波形データの読
出動作を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１…コンピュータシステム、１０…ＣＰＵ（中央演算処
理装置）、１２…ハードウエアコントロールドライバ、
２０…バス、３０…メインメモリ（記憶装置）、１１２
…ページ区切検出回路（第３の手段）、１１３…アドレ
ス変換回路（第３の手段）、１１４…アドレス設定回路
（第１の手段）、１３０…コントローラ（第２の手
段）、ＳＤ…デジタル音声データ、Ｐ…物理アドレス、
Ｌ…論理アドレス、Ａ１…連続直線領域、Ａ２…スキャ
ッター領域、ＷＤ…波形データ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定長のページ単位に分割された記憶領
域を有する記憶装置に記憶された波形データに基づい
て、予め定められたサンプル数のデジタル音声データを
一括して取り込んで処理するデジタル音声データ処理装
置であって、前記一括して取り込むべき波形データが記憶されている
可能性が高い予測ページに対応する論理アドレスと物理
アドレスとの組が供給されると、これらを記憶する第１
の手段と、前記記憶装置から読み出すべき波形データの記憶領域を
論理アドレスで指示する論理読出アドレスを生成する第
２の手段と、前記第１の手段の記憶内容を参照して、前記論理読出ア
ドレスを物理アドレスで指示する物理読出アドレスに変
換する第３の手段と、前記第３の手段によって生成された物理読出アドレスに
基づいて、前記記憶装置から波形データを読み出す第４
の手段と、制御データに基づいて、前記第４の手段によって読み出
された波形データに演算処理を施してデジタル音声デー
タを生成する第５の手段とを備えたことを特徴とするデ
ジタル音声データ処理装置。
【請求項２】前記第１の手段は、一括処理の開始タイ
ミングで読み出すべき波形データが記憶されている現在
ページおよびこれに続く次ページを前記予測ページと
し、各予測ページに各々対応する論理アドレスと物理ア
ドレスとの組を記憶することを特徴とする請求項１に記
載のデジタル音声データ処理装置。
【請求項３】波形データの一部を繰り返し再生するル
ープ再生を行うデジタル音声データ処理装置であって、前記第１の手段は、前記現在ページと前記次ページの他
に、繰返位置に対応するループトップページおよびこれ
に続くループトップ次ページを前記予測ページとし、各
予測ページに各々対応する論理アドレスと物理アドレス
との組を記憶することを特徴とする請求項１に記載のデ
ジタル音声データ処理装置。
【請求項４】前記第２の手段は、一括処理の開始タイ
ミングにおいて読み出すべき波形データの記憶領域を論
理アドレスで指示する開始アドレスと、前記制御データ
に基づいて、一括して読み出すべき波形データの論理読
出アドレスを生成することを特徴とする請求項１に記載
のデジタル音声データ処理装置。
【請求項５】前記第２の手段は、一括して読み出すべ
き波形データの先頭および末尾が記憶されている記憶領
域を論理アドレスで各々指示する開始アドレスと終了ア
ドレスとに基づいて、一括して読み出すべき波形データ
の論理読出アドレスを生成することを特徴とする請求項
１に記載のデジタル音声データ処理装置。
【請求項６】前記第３の手段は、前記第２の手段によ
って生成される論理読出アドレスに基づいてページの区
切りを検出し、前記ページの区切りが検出されると、該
当ページの論理アドレスに基づいて前記第１の手段の記
憶内容を参照して該当ページの物理アドレスを取得し、
該当ページ内をアクセスする際に、前記ページの容量に
対応する下位ビットに論理読出アドレスを、前記下位ビ
ットを越える上位ビットに前記物理アドレスを設定する
ことにより、前記物理読出アドレスを生成することを特
徴とする請求項１に記載のデジタル音声データ処理装
置。
【請求項７】請求項１に記載のデジタル音声データ処
理装置、前記記憶装置、および中央演算処理装置を備え
るコンピュータシステムであって、中央演算処理装置は、一括して取り込んで処理すべき波
形データが記憶されている可能性が高い予測ページに対
応する論理アドレスと物理アドレスとの組を生成し、こ
れらを前記デジタル音声データ処理装置に出力すること
を特徴とするコンピュータシステム。
【請求項８】請求項７に記載のコンピュータシステム
であって、前記デジタル音声データ処理装置の第３の手段は、前記
第２の手段によって生成される論理アドレスに基づいて
ページの区切りを検出し、前記ページの区切りが検出さ
れると、該当ページの論理アドレスが前記第１の手段に
記憶されているか否かを判定し、記憶されている場合は
前記第１の手段の記憶内容を参照して該当ページの物理
アドレスを取得し、記憶されていない場合は中央演算処
理装置に問い合わせることにより該当ページの物理アド
レスを取得し、該当ページ内をアクセスする際に、前記
ページの容量に対応する下位ビットに論理読出アドレス
を、前記下位ビットを越える上位ビットに前記物理アド
レスを設定することにより、前記物理読出アドレスを生
成することを特徴とするコンピュータシステム。