JP2000284783A - 楽音信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セル構造フラッシュメモリをサンプリング波
形の記憶に用いるのに好適な楽音信号発生装置を提供す
ること。 【解決手段】 １読出サンプリング周期の前半で外部波
形メモリ２０のセルを指定し、そのセルのデータを出力
用のレジスタに転送させる。後半では、外部波形メモリ
２０のシリアルリードタイム毎に１個のサンプル波形デ
ータが外部波形メモリ２０から出力され、１２８個のサ
ンプル波形データがＦＩＦＯＲＡＭ６０のＡ領域または
Ｂ領域に記憶される。ＦＩＦＯＲＡＭ６０に記憶された
サンプル波形データは、次の読出サンプリング周期に内
部波形メモリ５６に送られて記憶される。各波形生成チ
ャネルは、６４回のサンプリング周期に１回の割合で外
部波形メモリ２０から１２８個を取得し、次にサンプル
波形データを取得するまで、内部波形メモリ５６のサン
プル波形データを使用して楽音信号波形データを生成す
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、鍵盤電子楽器の技
術分野に属し、詳しくは電子楽器に装備されている楽音
信号発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鍵盤電子楽器には、演奏者が選択した音
色と演奏者によって操作された鍵（キー）に対応する楽
音信号波形データ（デジタル信号）を生成し、これをＤ
ＡＣ、アンプ、スピーカ等で構成される音声出力系に供
給する楽音信号発生装置が装備されている。

【０００３】従来の楽音信号発生装置は例えば図４に示
す構成であった。外部波形メモリは、例えばピアノ、ギ
ター、オルガン等の楽器（すなわち音色）毎に、かつ音
高（キーナンバー）毎に異なる楽音波形を、設定された
サンプリングタイミング毎にサンプリングしてデジタル
データにしたサンプル波形データを記憶している。

【０００４】波形スタートアドレス、Ｆナンバ累算器、
エンベロープ発生器、サンプル補間乗数テーブル、ラッ
チ、加算回路、乗算回路及び加算器等により１つの波形
生成チャネルが構成され、そうした波形生成チャネルが
複数（通常、３２チャネルまたは６４チャネル）設けら
れている。

【０００５】演奏者が選択した音色（例えばピアノ、ギ
ター、オルガン等の楽器に対応）とと演奏者によって操
作されたキーオン／オフに関わるキーイベント情報（キ
ーナンバー、ベロシティ等）は、図外のスキャン手段に
よって検出され、同じく図外のＣＰＵは、波形生成チャ
ネルのいずれかを選択して、その波形生成チャネル（チ
ャネル番号）に音色及びキーイベント情報をリンクさせ
てアサイメントメモリに書き込む（アサインする）。

【０００６】アサインされている波形生成チャネルにつ
いては、読出サンプリング周期毎に、波形スタートアド
レスとＦナンバ累算器で指定されるアドレスのサンプル
波形データが読出されてラッチに保持され、ラッチから
のデータにはＦナンバ累算器からの補間値によりサンプ
ル補間乗数テーブルから出力される補間乗数が乗算され
て加算器に入力される。加算器からのデータには、エン
ベロープ発生器からのエンベロープデータが乗算されて
系列累算器に入力される。

【０００７】こうして各波形生成チャネルで生成され系
列累算器に入力された楽音信号波形データは、系列累算
されてＬ、Ｒの音声出力系に供給され、音声出力され
る。各波形生成チャネルによるサンプル波形データの読
込みのタイミングチャートは図５に例示するようなもの
であり、読出時の１サンプリング周期の間に必要なサン
プル波形データの全てを、１読出サンプリング周期の中
で外部波形メモリから読出すという方式である。図示の
例では読出サンプリング周期は４４．１ｋＨｚ、チャネ
ル数は６４で１チャネル毎に２つのサンプル波形データ
を読込む設定である。

【０００８】なお、図４に破線で囲んで示すように、２
サンプルメモリを付加し、これに前回読出したサンプル
波形データ（前回データ）を記憶しておき、今回読出し
たサンプル波形データと前回データの双方を用いて精度
の良いサンプルポイント補間値を得ているものもあっ
た。しかし、この前回データを使用する方式にあって
も、毎回の読出サンプリング周期毎に、アサインされて
いる全チャネル分の新たなサンプル波形データを読出す
ことに変わりはない。

【０００９】これら従来の楽音信号発生装置は、回路を
シンプルに構成でき、精度も良く、それなりに効率的で
あった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、外部波形メ
モリの市場性（供給量、価格）に問題が存在した。従来
の楽音信号発生装置が使用していた外部波形メモリは、
高速でランダムなアクセスが可能なＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｄ
−ＲＡＭ、Ｓ−ＲＡＭ）、フラッシュメモリ等の高速な
ランダムアクセスが可能な半導体メモリであったが、近
年これらの半導体メモリの容量増加曲線が頭打ちに（従
来のような容量増加は見込めなく）なりつつある。

【００１１】一方、楽音信号発生装置においては、電子
楽器のユーザーがよりリアルな音、よりダイナミックレ
ンジの広い音を要求する傾向にあるので、そのような要
求に応えるために、より多量の多数のサンプル波形デー
タを必要とし、半導体メモリの容量増加を上回るスピー
ドで外部波形メモリの高容量化が進んでいる。このた
め、近年の楽音信号発生装置では、外部波形メモリとし
て、６４メガビットのマスクＲＯＭを複数使用するのが
一般的になりつつある。

【００１２】６４メガビットのマスクＲＯＭを採用する
理由はといえば、現在のところビット単価がもっとも安
いのがマスクＲＯＭであり、そのマスクＲＯＭの中で一
番容量が大きく最先端を行くのが６４メガビットだから
である。しかし、フラッシュメモリの技術進歩が大き
く、現在ではフラッシュメモリのビット単価はマスクＲ
ＯＭの２倍以上であるが、将来的にはフラッシュメモリ
の方が安くなる可能性がある。

【００１３】また、マスクＲＯＭは内容の書き換えがで
きないためにリサイクルに不適であるが、フラッシュメ
モリは何度でも書き換え可能なためにリサイクル性に優
れているので、環境保護や省資源性を考慮するとフラッ
シュメモリが広範に採用されると予想される。

【００１４】ところで、フラッシュメモリには、マスク
ＲＯＭと同様に中速（１００ｎｓ程度）でランダムアク
セス可能なタイプと、高速（５０ｎｓ以下）でアクセス
可能な小さなフラッシュメモリ（セル）を多数集合した
構造で（セル構造フラッシュメモリ）、セルを指定する
のにかなり時間がかかるが（１０μｓ程度）、一旦セル
を指定すれば、そのセル内のメモリ内容は前述したタイ
プの２倍程度高速で読み出せるタイプとの、２タイプあ
る。

【００１５】本発明は、上記のセル構造フラッシュメモ
リのように、ランダムアクセスには時間がかかるが、あ
るセル（またはエリア）が指定された後の連続読出しは
非常に高速アクセス可能な半導体メモリもしくはメカニ
カルな記憶装置を、波形記憶手段（サンプル波形データ
を記憶するための記憶手段）として利用するのに好適な
楽音信号発生装置を提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記課
題を解決するための請求項１記載の楽音信号発生装置
は、音色及びキーナンバーで特定される楽音波形のサン
プル波形データを記憶している波形記憶手段と、割り当
てられた音色及びキーナンバーに基づいて前記波形記憶
手段から前記サンプル波形データを取得し、読出サンプ
リング周期毎に該取得したサンプル波形データに演算処
理を施して楽音信号波形データを生成する複数の波形生
成チャネルとを備える楽音信号発生装置において、前記
各波形生成チャネルは、Ｍ回（Ｍは複数）の前記読出サ
ンプリング周期に１回の割合で前記波形記憶手段から少
なくともＭ回の前記楽音信号波形データの生成に要する
前記サンプル波形データ（Ｎ個）を取得して記憶する取
得波形記憶手段を有し、前記読出サンプリング周期毎に
該取得波形記憶手段から読出される前記サンプル波形デ
ータに演算処理を施して前記楽音信号波形データを生成
することを特徴とする。

【００１７】請求項１記載の楽音信号発生装置の各波形
生成チャネルは、Ｍ回（Ｍは複数）の読出サンプリング
周期に１回の割合で波形記憶手段から少なくともＭ回の
楽音信号波形データの生成に要するサンプル波形データ
（Ｎ個）を取得して取得波形記憶手段に記憶する。そし
て、読出サンプリング周期毎に取得波形記憶手段から読
出されるサンプル波形データに演算処理を施して楽音信
号波形データを生成する。

【００１８】すなわち、Ｍ回の読出サンプリング周期分
の楽音信号波形データの生成に要するＮ個のサンプル波
形データを先読みして記憶しておき、次に波形記憶手段
からサンプル波形データを取得するまでの間は、先読み
してあったサンプル波形データを使用して楽音信号波形
データを生成するのである。

【００１９】例えば波形生成チャネルが６４チャネルあ
るとしてＭ＝６４とすれば、ある読出サンプリング周期
には、ある１つの波形生成チャネルがサンプル波形デー
タをＮ個（例えばＮ＝６４×２個）読出して記憶するの
である。こうすると、６４読出サンプリング周期で全て
の波形生成チャネルが６４読出サンプリング周期分のサ
ンプル波形データを取り込んで記憶できる。

【００２０】１回の読込みのために１つの波形生成チャ
ネルに与えられる時間は１読出サンプリング周期であ
り、従来の読込み時間（１読出サンプリング周期を波形
生成チャネル数で分割した時間）と比べればきわめて長
時間であるから、その時間内に、上述のセル構造フラッ
シュメモリのようなセル（エリア）の指定に時間がかか
るメモリでも、セルを指定して多数のサンプル波形デー
タを読出すことができる。

【００２１】よって、セル構造フラッシュメモリのよう
に、ランダムアクセスには時間がかかるが、あるセル
（エリア）が指定された後の連続読出しは非常に高速ア
クセス可能な半導体メモリ（もしくはメカニカルな記憶
装置）を、波形記憶手段として利用するのに好適であ
る。

【００２２】なお、１読出サンプリング周期に複数の波
形生成チャネル用のサンプル波形データを取り込んで記
憶する構成としてもよい。このように多数のサンプル波
形データを先読みしておいて、これを使用して楽音信号
波形データを生成するには、先読みしたサンプル波形デ
ータが、そのサンプリング順に連続しているのが好まし
い。すなわち、請求項２記載のように、請求項１記載の
楽音信号発生装置において、各々の前記取得波形記憶手
段に記憶されるＮ個の前記サンプル波形データは、その
サンプリング順に連続しているとよい。

【００２３】そうしたサンプリング順に連続しているサ
ンプル波形データを扱うために好適なものとして、請求
項３記載の楽音信号発生装置がある。請求項３記載の楽
音信号発生装置は、請求項１または２記載の楽音信号発
生装置において、演奏者によって操作される音色設定手
段により設定された音色とオン操作されたキーのキーナ
ンバーとに基づいて決まる前記波形記憶手段のアドレス
を前記波形生成チャネルのいずれかに割り当てる割当手
段を備え、前記波形生成チャネルは、該割当手段によっ
て割り当てられた前記アドレスから連続するアドレスに
記憶されているＮ個の前記サンプル波形データを読出し
て前記取得波形記憶手段に記憶することを特徴としてい
る。

【００２４】この楽音信号発生装置では、割当手段は、
演奏者によって操作される音色設定手段により設定され
た音色とオン操作されたキーのキーナンバーとに基づい
て決まる波形記憶手段のアドレスを波形生成チャネルの
いずれかに割り当て、波形生成チャネルは、割当手段に
よって割り当てられたアドレスから連続するアドレスに
記憶されているＮ個のサンプル波形データを読出して取
得波形記憶手段に記憶する。

【００２５】サンプル波形データを波形記憶手段に記憶
させる際に、そのサンプリング順に従ってアドレスを与
えておけば、割り当てられたアドレスから連続するアド
レスに記憶されているサンプル波形データを読出すこと
により、サンプリング順に連続しているサンプル波形デ
ータを取得できる。

【００２６】請求項４記載の楽音信号発生装置は、請求
項１ないし３のいずれか記載の楽音信号発生装置におい
て、前記波形記憶手段と前記取得波形記憶手段との間に
前記各波形生成チャネルで共用するファーストイン・フ
ァーストアウト方式のバッファメモリを備え、前記取得
波形記憶手段は、前記波形記憶手段から読出されて前記
バッファメモリに蓄積されていたＮ個の前記サンプル波
形データを読み込んで記憶するので、取得波形記憶手段
にサンプル波形データを記憶するタイミングを、１読出
サンプリング周期の任意の期間に設定できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面を参
照して説明することにより、発明の実施の形態を具体的
に説明する。

【００２８】

【実施例１】図１は、本実施例の楽音信号発生装置１０
の構成を説明するブロック図である。なお、この楽音信
号発生装置１０は、鍵盤式電子楽器の一部であり、鍵盤
式電子楽器には、複数のキーを備える鍵盤、音色を設定
するための音色選択スイッチ（音色設定手段）、音色選
択スイッチにて設定された音色とオン操作されたキーの
キーナンバーとに対応する楽音信号波形データの生成を
波形生成チャネルのいずれかに割り当てるアサイン装置
（割当手段）等（いずれも図外）を備えている。

【００２９】図１に示すように、本実施例の楽音信号発
生装置１０は、サンプル波形データを格納している外部
波形メモリ２０と外部波形メモリ２０から読み込んだサ
ンプル波形データに基づいて楽音信号波形データ（デジ
タル信号）を生成する波形発生器４０とによって構成さ
れる。なお、波形記憶手段に該当する外部波形メモリ２
０はＮＡＮＤ型セル構造フラッシュメモリであり、本実
施例では東芝製のＴＣ５８Ｖ６４ＦＴを使用している。
このＴＣ５８Ｖ６４ＦＴは、セル選択に約１０μｓ、同
一セル内の連続アドレス読出しのシリアルリードサイク
ルは約５０ｎｓである。また、波形発生器４０は１個の
ＬＳＩとされており、詳細は後述するがそれぞれが１音
のサンプル波形を生成する楽音発生チャネルを６４チャ
ネル備えている。

【００３０】波形発生器４０のアサイメントメモリ４６
はＲＡＭであり、各チャネル毎の（６４チャネル分の）
アサイメント情報を記憶する。すべての音色及びキーナ
ンバーに対応するアサイメント情報は、アサイン装置の
ＲＯＭに記憶されており、音色選択スイッチにより設定
された音色とオン操作されたキーのキーナンバーとに基
づいて、アサイン装置がＲＯＭから読出してアサイメン
トメモリ４６に書込んだものである。

【００３１】１チャネル分のアサイメント情報は、キー
ナンバ、そのオン／オフ情報、波形スタートアドレス、
Ｌ側及びＲ側パンニング係数、アタック、ディケイ及び
リリースの各エンベロープデータ、ラウドネスデータ等
からなり、公知技術に従っている。

【００３２】波形スタートアドレス４８はレジスタメモ
リであり、チャネル数分（本実施例では６４個）備わっ
ている。各波形スタートアドレス４８には、アサイメン
ト情報の波形スタートアドレスデータが１個ずつ記憶さ
れる。波形スタートアドレス４８の波形スタートアドレ
スデータ（Ａ０〜Ａ３１、３２ビット）は加算器ＡＤＤ
１に送られる。

【００３３】Ｆナンバ累算器５０も波形スタートアドレ
ス４８と同様にチャネル数分（本実施例では６４個）備
わっている。Ｆナンバ累算器５０にはキーナンバに対応
するＦナンバ及びキーオン／オフ情報が入力される。Ｆ
ナンバ累算器５０の出力のうちＦナンバの整数部分に相
当するＡ０〜Ａ２３の２４ビットは加算器ＡＤＤ１に送
られ、波形スタートアドレスデータに加算されて、波形
読出アドレスとして外部波形メモリアドレスコントロー
ラ５８に入力され、外部波形メモリアドレスコントロー
ラ５８から外部波形メモリ２０に入力される。なお、外
部波形メモリ２０のＩ／Ｏポートが８ビットであるの
で、実際には８ビットずつ４回に分けて外部波形メモリ
２０に入力される。

【００３４】この波形読出アドレスで指定されるアドレ
スに格納されているサンプル波形データが、ファースト
イン・ファーストアウト方式のバッファメモリであるＦ
ＩＦＯＲＡＭ６０に読み込まれ、蓄積される。ＦＩＦＯ
ＲＡＭ６０はＡ、Ｂ２つの格納領域を持ち、それぞれの
格納領域に１２８個のサンプル波形データを記憶でき
る。なお、ＦＩＦＯＲＡＭ６０のＡ領域とＢ領域の選択
は、サイクルステール転送アドレスジェネレータ５７か
ら領域切替信号に従う。サイクルステール転送アドレス
ジェネレータ５７は一種のカウンタであり、１３ビット
の値を０から昇順に繰り返し生成し、０リセットする毎
に領域切替信号を出力する。

【００３５】また、Ｆナンバ累算器５０のＡ０〜Ａ６の
７ビットは内部波形メモリアドレスコントローラ５４に
送られる。内部波形メモリアドレスコントローラ５４に
はサイクルステール転送アドレスジェネレータ５７から
の１３ビット信号も入力される。内部波形メモリアドレ
スコントローラ５４は、Ｆナンバ累算器５０のＡ０〜Ａ
６の７ビットとサイクルステール転送アドレスジェネレ
ータ５７からの１３ビットに基づいて、１２８個のサン
プル波形データを例えば１個目から１２８個目へと昇順
に指示するための７ビットと６４の波形生成チャネルを
特定するための６ビットとからなる１３ビット信号を、
ＲＡＭであり取得波形記憶手段に該当する内部波形メモ
リ５６のアドレス指定信号として生成し、出力する。

【００３６】内部波形メモリ５６は、波形スタートアド
レス４８やＦナンバ累算器５０と同様にチャネル数分
（本実施例では６４個）備わっており、ＦＩＦＯＲＡＭ
６０から読み込んだサンプル波形データを、内部波形メ
モリアドレスコントローラ５４からのアドレス指定信号
にて指定されるアドレスに記憶する。記憶されたサンプ
ル波形データは、定期的に（読出サンプリング周期に従
って）ラッチＬ１〜Ｌ４に（各１サンプル波形データ
が）送られる。

【００３７】各ラッチＬ１〜Ｌ４の出力側にはそれぞれ
乗算器ＭＬＴ１〜ＭＬＴ４が配されており、乗算器ＭＬ
Ｔ１〜ＭＬＴ４にはラッチＬ１〜Ｌ４にラッチされてい
る値（サンプル波形データ）とサンプル補間乗数テーブ
ル５２からの補間乗数が入力される。補間乗数は、Ｆナ
ンバ累算器５０から出力されるＦナンバの小数部分に相
当するＡ−４〜Ａ−１の４ビットのデータに対応して、
サンプル補間乗数テーブル５２で選択された値であり、
各乗算器ＭＬＴ１〜ＭＬＴ４にてサンプル波形データに
補間乗数を乗算する（補間処理を施す）。

【００３８】補間処理されたサンプル波形データは加算
器６２において加算処理され、加算波形データとして乗
算器ＭＬＴ５に送られる。乗算器ＭＬＴ５には、エンベ
ロープ発生器６３からのエンベロープデータが入力さ
れ、加算波形データにエンベロープデータが乗算され楽
音信号波形データとなる。ここで乗算されるエンベロー
プデータは、アサイメントメモリ４６からエンベロープ
発生器６３に供給されるアタック、ディケイ及びリリー
スのエンベロープデータに基づいている。

【００３９】そして、乗算器ＭＬＴ５の出力（楽音信号
波形データ）は系列累算回路６４に入力され、ここで全
チャネル分（本実施例では６４チャネル分）の楽音信号
波形データの累算処理が行われる。累算後のデータは、
左出力端子Ｌから左出力系のデジタルアナログコンバー
タ（Ｄ／Ａ）６６Ｌに送られ、右出力端子Ｒから右出力
系のデジタルアナログコンバータ（Ｄ／Ａ）６６Ｒに送
られ、それぞれアナログ信号に変換され、図示しないア
ンプで増幅されて図示しないスピーカから音声出力され
る。

【００４０】本実施例の場合、波形スタートアドレス４
８、Ｆナンバ累算器５０、内部波形メモリ５６及びエン
ベロープ発生器６３が、それぞれ６４個備わっており、
アサイメントメモリ４６の１チャネル分のアサイメント
情報について、波形スタートアドレス４８、Ｆナンバ累
算器５０、内部波形メモリ５６及びエンベロープ発生器
６３を１個ずつ対応させて１組となし、その各組を１読
出サンプリング周期に１回ずつ時分割で動作させる（た
だし、内部波形メモリ５６のデータ記憶動作は１読出サ
ンプリング周期に１回ずつではない。）ことにより、１
読出サンプリング周期につき６４の楽音信号波形データ
を生成できる。すなわち、波形生成チャネルが６４チャ
ネル備わっている。

【００４１】次に、本実施例の楽音信号発生装置１０に
特有の、内部波形メモリ５６にサンプル波形データを記
憶する動作について、図２を参照して説明する。上述し
た６４の波形生成チャネルを時分割動作させる読出サン
プリング周期は４４．１ｋＨｚ（１周期＝２２．６７μ
ｓ）であり、これを６４に等分し０〜６３のチャネル演
算タイムスロットが設定されている。

【００４２】外部波形メモリ２０からサンプル波形デー
タを読出すための波形読出タイムスロットは、図示する
とおり１読出サンプリング周期の前半１１．３μｓをセ
ル選択時間に充当し、後半をデータ読出時間に充当して
いる。マスタークロックは２２．５８ＭＨｚである。１
読出サンプリング周期がスタートすると、外部波形メモ
リ２０のセル選択のための波形読出アドレスが、外部波
形メモリアドレスコントローラ５８から外部波形メモリ
２０に出力される。外部波形メモリ２０のアドレス入力
ポートが８ビットであるので、外部波形メモリアドレス
コントローラ５８は、波形読出アドレス（３２ビット）
を８ビットずつに分けて（Ａ０〜Ａ７、Ａ８〜Ａ１５、
Ａ１６〜Ａ２３、Ａ２４〜Ａ３１）、マスタークロック
の１周期毎に外部波形メモリ２０に送り出す。各８ビッ
トデータはアドレスラッチクロックにてラッチされ、外
部波形メモリ２０に取込まれる。ここまでに要する時間
は、マスタークロックの４周期分（１７７ｎｓ）であ
る。

【００４３】波形読出アドレスにより外部波形メモリ２
０のセルが指定され、外部波形メモリ２０内部では、選
択されたセルのデータが出力用のレジスタに転送され
る。本実施例の場合、１セルには、そのセルの先頭アド
レスから連続する１２８アドレスに、各１バイトのサン
プル波形データが記憶されており、その１２８個のサン
プル波形データがレジスタに転送される。前述したとお
り外部波形メモリ２０のセル選択に要する時間は約１０
μｓであるから、チャネル演算タイムスロットの０〜３
１スロットまでの１１．３μｓにて外部波形メモリ２０
のセル選択（外部波形メモリ２０内でのデータ転送）が
完了する。なお、セル内でのサンプル波形データのアド
レス順序は、サンプリング順になっている。つまり、サ
ンプル波形データをアドレス順に読出せば、そのままサ
ンプリング順になる。

【００４４】３２スロットのスタート時に外部波形メモ
リ２０に対する波形読出クロックが立ち下がる。波形読
出クロックは、以後マスタークロックの２周期毎に立ち
下がりを繰り返し、チャネル演算タイムスロットの６３
スロットの終了（１読出サンプリング周期の終了、次の
読出サンプリング周期のスタート時）にハイレベルに戻
る。すなわち、波形読出クロックは、読出サンプリング
周期の前半はハイレベルを維持し、後半はマスタークロ
ックの２周期毎に立ち下がる。

【００４５】そして、波形読出クロックの立ち下がりに
起因して、外部波形メモリ２０の出力用のレジスタから
セル内の先頭アドレスの８ビットのデータ（すなわち１
個のサンプル波形データ）が出力され、ＦＩＦＯＲＡＭ
６０に記憶される。そして、続く波形読出クロックの立
ち下がり毎に、先頭アドレスから連続するアドレスのサ
ンプル波形データが、１個ずつ読出されてＦＩＦＯＲＡ
Ｍ６０に記憶される。こうした動作を繰り返すことによ
り、読出読出アドレスで選択されたセルからの１２８個
のサンプル波形データをＦＩＦＯＲＡＭ６０に記憶する
ことができる。

【００４６】図示するように、外部波形メモリ２０のシ
リアルリードタイムは、波形読出クロックの立ち下がり
から立ち上がりまでに相当する６６．３ｎｓとなるの
で、チャネル演算タイムスロットの３２〜６３スロット
までの１１．３μｓの間に、ある１つの波形生成チャネ
ル用の１２８個のサンプル波形データをＦＩＦＯＲＡＭ
６０に記憶することができる。

【００４７】このように外部波形メモリ２０から読出さ
れＦＩＦＯＲＡＭ６０に記憶される１２８個のサンプル
波形データは、外部波形メモリ２０の同一セル内の連続
するアドレスに記憶されているので、セル選択さえ済め
ば、外部波形メモリ２０からのデータの読出はきわめて
短時間で行うことができる。

【００４８】ＦＩＦＯＲＡＭ６０に記憶されたサンプル
波形データは、次の読出サンプリング周期において、内
部波形メモリ５６に送られて記憶される。前述したとお
りＦＩＦＯＲＡＭ６０はＡ、Ｂ２つの記憶領域を持って
いるので、ある読出サンプリング周期で例えばＡ領域に
１２８個のサンプル波形データを蓄積したとすれば、次
の読出サンプリング周期では、Ａ領域のサンプル波形デ
ータを内部波形メモリ５６に出力し、外部波形メモリ２
０からの新たなサンプル波形データはＢ領域に記憶す
る。そして、その次の読出サンプリング周期では、Ｂ領
域から内部波形メモリ５６に出力し、外部波形メモリ２
０からのサンプル波形データＡ領域に記憶する。このよ
うに、Ａ、Ｂ２つの領域の一方に記憶し、他方から出力
するので、１読出サンプリング周期毎に１２８個のサン
プル波形データを記憶し、同じく１２８個のサンプル波
形データを内部波形メモリ５６に出力できる。

【００４９】したがって、この楽音信号発生装置１０の
波形発生器４０は、初期状態直後の読出サンプリング周
期（ＦＩＦＯＲＡＭ６０は空）を除けば、１読出サンプ
リング周期毎に１つの波形生成チャネル用の１２８個の
サンプル波形データを、外部波形メモリ２０から取得し
て記憶できる。

【００５０】そして、読出サンプリング周期毎に、各波
形生成チャネルでは、それぞれの内部波形メモリ５６に
記憶されている１２８個のサンプル波形データの中から
連続する４個ずつが読出されて、それぞれラッチＬ１〜
Ｌ４に送られ、上述のように補間処理と加算処理が行わ
れる。なお、読出サンプリング周期毎にラッチＬ１〜Ｌ
４に送られる４つのサンプル波形データは毎回異なるわ
けではなく、例えば今回０〜３番の４データとすれば、
次回は１〜４番の４データ、その次は２〜５番の４デー
タというように、サンプリング順序（すなわち外部波形
メモリ２０内でのアドレス順序）を１ずつシフトした４
データとされる。

【００５１】よって、次のサンプル波形データの取込機
会（６４読出サンプリング周期後）までに必要とするサ
ンプル波形データの個数は６４＋３＝６７であるから、
１回の取込機会には、最低６７データを取込んで内部波
形メモリ５６に記憶すれば足りる。なお、本実施例では
４個のサンプル波形データを使用して１つのサンプル波
形を生成している（４ポイント方式である）が、２ポイ
ント方式なら６４＋１＝６５データを内部波形メモリ５
６に取込めばよいことになる。本実施例のように、１読
出サンプリング周期に１２８個のサンプル波形データを
内部波形メモリ５６に記憶せずに、必要最低限の数のサ
ンプル波形データを内部波形メモリ５６に記憶させる構
成としてもよい。そのようにすれば、データ読出時間を
短縮できる。

【００５２】以上のように、各波形生成チャネルは、６
４回の読出サンプリング周期に１回の割合で外部波形メ
モリ２０から１２８個（６４個の楽音信号波形データの
生成に要するサンプル波形データの個数（６７個）を上
回っている）を取得して、内部波形メモリ５６に記憶
し、読出サンプリング周期毎に内部波形メモリ５６から
ラッチＬ１〜Ｌ４に出力される４個のサンプル波形デー
タに補間処理（乗算器ＭＬＴ１〜４）、加算処理（加算
器６２）及びエンベロープ処理（乗算器ＭＬＴ５）を施
して楽音信号波形データを生成するので、ランダムアク
セスには時間がかかるが、あるセル（エリア）が指定さ
れた後の連続読出しは非常に高速アクセス可能な半導体
メモリ（セル構造フラッシュメモリ）を、外部波形メモ
リ２０として利用するのに好適である。

【００５３】そして、外部波形メモリ２０のセル内で
は、サンプリング順に連続しているサンプル波形データ
を、その順序に従って連続するアドレスに記憶させてあ
るので、上述の連続的な読出に好適である。また、連続
的に読出されたサンプル波形データを一旦ＦＩＦＯＲＡ
Ｍ６０の一方の記憶領域に記憶し、次の読出サンプリン
グ周期で内部波形メモリ５６に記憶するので、内部波形
メモリ５６にサンプル波形データを記憶するタイミング
を、１読出サンプリング周期の任意の期間に設定できる
し、内部波形メモリ５６からラッチＬ１〜Ｌ４への出力
のタイミングとのオーバーラップを避けることができ
る。

【００５４】

【実施例２】実施例１はセル選択に１０μｓ程度のセル
構造フラッシュメモリを使用する例であるが、この実施
例２ではセル選択をもっと短時間（例えば３００ｎｓ程
度）を要するセル構造のメモリを使用する例である。ハ
ード構成は実施例１と同様であるので図示と説明を省略
し、実施例１の符号を引用する。

【００５５】図３に示すように、この実施例２でも、実
施例１と同様に読出サンプリング周期のスタートと同時
に外部波形メモリ２０のセルを指定するために、波形読
出アドレスが外部波形メモリ２０に送られる。外部波形
メモリ２０内でのセル選択（出力用のレジスタにセルの
データを転送）は、３５４ｎｓ（チャネル演算タイムス
ロット１個分）で完了する。

【００５６】セル選択が行われたチャネル演算タイムス
ロット（例えば０スロット）に続くタイムスロット（例
えば１スロット）の期間内では、そのスロットのスター
ト時に外部波形メモリ２０に対する波形読出クロックが
立ち下がり、以後マスタークロックの２周期毎に合計４
回立ち下がる。そして、実施例１の場合と同様に、波形
読出クロックの立ち下がりに起因して、１個のサンプル
波形データが外部波形メモリ２０からＦＩＦＯＲＡＭ６
０に送られて記憶される。

【００５７】このように、チャネル演算タイムスロット
の２つのスロットに相当する時間内で４個のサンプル波
形データが読出されて、ＦＩＦＯＲＡＭ６０のＡ領域ま
たはＢ領域に記憶される。ＦＩＦＯＲＡＭ６０に記憶さ
れたサンプル波形データは、次の外部波形メモリ２０か
らのデータ読出が行われる期間（次の２つのタイムスロ
ットに対応する期間）に内部波形メモリ５６に転送さ
れ、記憶される。これにより、例えば０〜１スロットで
Ａ領域に記憶し、続く２〜３スロットではＢ領域への記
憶とＡ領域からの送出というように、Ａ、Ｂ領域を交互
に使用して、外部波形メモリ２０からの読出と内部波形
メモリ５６への記憶を滞りなく実行できる。

【００５８】この実施例では、１チャネル当たり４サン
プル波形データを、１読出サンプリング周期当たり３２
チャネル分、外部波形メモリ２０から読み出しできる。
したがって、６４チャネルすべてについて４つのサンプ
ル波形データを読出すには、２読出サンプリング周期を
要する（各波形生成チャネルがサンプル波形データを獲
得するのは２周期に１回となる。）。

【００５９】このため、本実施例の場合、１つの楽音信
号波形データの生成に２つのサンプル波形データを使用
する方式（２ポイント方式）を採用している。実施例１
で採用している４ポイント方式に比べれば、楽音信号波
形データの精度が多少は劣るが、実用上問題はない。

【００６０】この例のように、セル選択を短時間で行え
る場合には、１読出サンプリング周期内で複数チャネル
分のサンプル波形データを外部波形メモリ２０から読出
して記憶する構成とできる。また、本実施例の装置でも
実施例１と同様の効果が得られる。

【００６１】以上、２つの実施例に従って、本発明の実
施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲でさまざまに実施できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の楽音信号発生装置の構成を説明す
るブロック図である。

【図２】 実施例１の楽音信号発生装置におけるサンプ
ル波形データ読出のタイムチャートである。

【図３】 実施例２の楽音信号発生装置におけるサンプ
ル波形データ読出のタイムチャートである。

【図４】 従来例の楽音信号発生装置の構成を説明する
ブロック図である。

【図５】 従来例の楽音信号発生装置におけるサンプル
波形データ読出のタイムチャートである。

【符号の説明】

１０…楽音信号発生装置 ２０…外部波形メモリ（波形記憶手段） ４０…波形発生器 ４６…アサイメントメモリ ４８…波形スタートアドレス ５０…Ｆナンバ累算器 ５２…サンプル補間乗数テーブル ５４…内部波形メモリアドレスコントローラ ５６…内部波形メモリ（取得波形記憶手段） ５７…サイクルステール転送アドレスジェネレータ ５８…外部波形メモリアドレスコントローラ ６０…ＦＩＦＯＲＡＭ（バッファメモリ） ６２…加算器 ６３…エンベロープ発生器 ６４…系列累算回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音色及びキーナンバーで特定される楽音
   波形のサンプル波形データを記憶している波形記憶手段
   と、割り当てられた音色及びキーナンバーに基づいて前
   記波形記憶手段から前記サンプル波形データを取得し、
   読出サンプリング周期毎に該取得したサンプル波形デー
   タに演算処理を施して楽音信号波形データを生成する複
   数の波形生成チャネルとを備える楽音信号発生装置にお
   いて、 前記各波形生成チャネルは、Ｍ回（Ｍは複数）の前記読
   出サンプリング周期に１回の割合で前記波形記憶手段か
   ら少なくともＭ回の前記楽音信号波形データの生成に要
   する前記サンプル波形データ（Ｎ個）を取得して記憶す
   る取得波形記憶手段を有し、前記読出サンプリング周期
   毎に該取得波形記憶手段から読出される前記サンプル波
   形データに演算処理を施して前記楽音信号波形データを
   生成することを特徴とする楽音信号発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の楽音信号発生装置におい
   て、 各々の前記取得波形記憶手段に記憶されるＮ個の前記サ
   ンプル波形データは、そのサンプリング順に連続してい
   ることを特徴とする楽音信号発生装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の楽音信号発生装
   置において、 演奏者によって操作される音色設定手段により設定され
   た音色とオン操作されたキーのキーナンバーとに基づい
   て決まる前記波形記憶手段のアドレスを前記波形生成チ
   ャネルのいずれかに割り当てる割当手段を備え、 前記波形生成チャネルは、該割当手段によって割り当て
   られた前記アドレスから連続するアドレスに記憶されて
   いるＮ個の前記サンプル波形データを読出して前記取得
   波形記憶手段に記憶することを特徴とする楽音信号発生
   装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか記載の楽音
   信号発生装置において、 前記波形記憶手段と前記取得波形記憶手段との間に前記
   各波形生成チャネルで共用するファーストイン・ファー
   ストアウト方式のバッファメモリを備え、 前記取得波形記憶手段は、前記波形記憶手段から読出さ
   れて前記バッファメモリに蓄積されていたＮ個の前記サ
   ンプル波形データを読み込んで記憶することを特徴とす
   る楽音信号発生装置。