JP2001350476A - 波形生成装置および波形生成方法 - Google Patents
波形生成装置および波形生成方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な演算によって近似サイン波形を発生す
ることができる波形生成装置および方法を提供する。 【解決手段】 周波数カウンタ１１は、ピッチデータＰ
Ｄのレートで、その出力が順次歩進し、一定値に達する
と０に戻り、再びピッチデータＰＤのレートで順次歩進
する動作を繰り返す。三角波生成部１２〜１４は各々、
周波数カウンタ１１から出力される鋸歯状波の周波数の
２倍、４倍、８倍の周波数の三角波を発生する回路であ
る。レベル調整部２１〜２３は各々、外部から供給され
る制御データＴＣに基づいて三角波生成部１２〜１４の
各出力のレベルを調整を行い、ミキシング部２７へ出力
する。ミキシング部２７は、レベル調整部２１〜２３の
出力をミキシングして反転制御部２８へ出力する。反転
制御部２８はミキシング部２７の出力をカウンタ１１の
ＭＳＢに基づいて反転して出力し、またはスルーさせ
る。
ることができる波形生成装置および方法を提供する。 【解決手段】 周波数カウンタ１１は、ピッチデータＰ
Ｄのレートで、その出力が順次歩進し、一定値に達する
と０に戻り、再びピッチデータＰＤのレートで順次歩進
する動作を繰り返す。三角波生成部１２〜１４は各々、
周波数カウンタ１１から出力される鋸歯状波の周波数の
２倍、４倍、８倍の周波数の三角波を発生する回路であ
る。レベル調整部２１〜２３は各々、外部から供給され
る制御データＴＣに基づいて三角波生成部１２〜１４の
各出力のレベルを調整を行い、ミキシング部２７へ出力
する。ミキシング部２７は、レベル調整部２１〜２３の
出力をミキシングして反転制御部２８へ出力する。反転
制御部２８はミキシング部２７の出力をカウンタ１１の
ＭＳＢに基づいて反転して出力し、またはスルーさせ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、近似サイン波形
あるいはＦＭ楽音波形等を発生する場合に用いて好適な
波形生成装置および波形生成方法に関する。
あるいはＦＭ楽音波形等を発生する場合に用いて好適な
波形生成装置および波形生成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サイン波形を発生する装置とし
て、図１０に示す波形メモリ方式の装置が知られてい
る。この装置は、同図に示すように、カウンタ１と反転
制御回路２と波形メモリ３と反転制御回路４とから構成
されている。カウンタ１は、ピッチデータＰＤのレート
で、その出力が順次歩進し、一定値に達すると０に戻
り、再びピッチデータＰＤのレートで順次歩進する動作
を繰り返す。すなわち、ピッチデータＰＤによって決ま
る周波数の鋸歯状波を発生する。反転制御回路２は、カ
ウンタ１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−２）を反転または
スルーさせる回路であり、カウンタ１の出力の（ＭＳＢ
−１）のデータが”０”の時カウンタ出力をそのまま出
力し、”１”の時は反転して出力する。この反転制御回
路２の出力は波形メモリ３のアドレス端子へ供給され
る。
て、図１０に示す波形メモリ方式の装置が知られてい
る。この装置は、同図に示すように、カウンタ１と反転
制御回路２と波形メモリ３と反転制御回路４とから構成
されている。カウンタ１は、ピッチデータＰＤのレート
で、その出力が順次歩進し、一定値に達すると０に戻
り、再びピッチデータＰＤのレートで順次歩進する動作
を繰り返す。すなわち、ピッチデータＰＤによって決ま
る周波数の鋸歯状波を発生する。反転制御回路２は、カ
ウンタ１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−２）を反転または
スルーさせる回路であり、カウンタ１の出力の（ＭＳＢ
−１）のデータが”０”の時カウンタ出力をそのまま出
力し、”１”の時は反転して出力する。この反転制御回
路２の出力は波形メモリ３のアドレス端子へ供給され
る。
【０００３】波形メモリ３は、サイン波形の１／４周期
の各瞬時値データが記憶されたメモリである。反転制御
回路４は、波形メモリ３の出力を反転またはスルーさせ
る回路であり、カウンタ１の出力のＭＳＢのデータが”
０”の時カウンタ出力をそのまま出力し、”１”の時は
反転して出力する。以上の構成によれば、波形メモリ３
の１／４周期の瞬時値データによって１周期のサイン波
を形成することができる。
の各瞬時値データが記憶されたメモリである。反転制御
回路４は、波形メモリ３の出力を反転またはスルーさせ
る回路であり、カウンタ１の出力のＭＳＢのデータが”
０”の時カウンタ出力をそのまま出力し、”１”の時は
反転して出力する。以上の構成によれば、波形メモリ３
の１／４周期の瞬時値データによって１周期のサイン波
を形成することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した波形生成装置
は、正確なサイン波形を生成することができる利点があ
るが、波形メモリ３の容量が大きくなる欠点があり、ま
た、正確なサイン波を発生するため、当然ながら、複雑
な高調波をたくさん含んだ波形が望ましい楽音波形生成
等の用途には向かない欠点があった。この発明は、この
ような事情を考慮してなされたもので、その目的は、簡
単な演算回路によって近似サイン波形を発生することが
できると共に、さらに、楽音波形生成に適した高調波を
含んだ波形を発生することもできる波形生成装置および
波形生成方法を提供することにある。
は、正確なサイン波形を生成することができる利点があ
るが、波形メモリ３の容量が大きくなる欠点があり、ま
た、正確なサイン波を発生するため、当然ながら、複雑
な高調波をたくさん含んだ波形が望ましい楽音波形生成
等の用途には向かない欠点があった。この発明は、この
ような事情を考慮してなされたもので、その目的は、簡
単な演算回路によって近似サイン波形を発生することが
できると共に、さらに、楽音波形生成に適した高調波を
含んだ波形を発生することもできる波形生成装置および
波形生成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は上述した課題
を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明
は、供給されるピッチ情報に対応したレートで歩進し、
所定レベルに達すると初期値に戻る鋸歯状波発生手段
と、前記鋸歯状波発生手段の出力波形の周波数の２
n（ｎ；正の整数）倍の周波数の三角波を発生する三角
波発生手段と、前記三角波発生手段から出力される三角
波のレベルを調整するレベル調整手段と、前記レベル調
整手段によってレベル調整された前記三角波をミキシン
グするミキシング手段と、前記ミキシング手段の出力を
前記鋸歯状波発生手段の出力に基づく一定周期で反転す
る反転手段とを具備してなる波形生成装置である。ま
た、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の波形生
成装置において、前記三角波発生手段は、前記鋸歯状波
発生手段の出力のＬＳＢから連続する所定数のビット出
力が第１入力端に入力され、前記所定数のビット出力の
１ビット上位のビット出力が第２入力端へ入力された複
数のイクスクルーシブオアゲートによって構成されてい
ることを特徴とする。
を解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明
は、供給されるピッチ情報に対応したレートで歩進し、
所定レベルに達すると初期値に戻る鋸歯状波発生手段
と、前記鋸歯状波発生手段の出力波形の周波数の２
n（ｎ；正の整数）倍の周波数の三角波を発生する三角
波発生手段と、前記三角波発生手段から出力される三角
波のレベルを調整するレベル調整手段と、前記レベル調
整手段によってレベル調整された前記三角波をミキシン
グするミキシング手段と、前記ミキシング手段の出力を
前記鋸歯状波発生手段の出力に基づく一定周期で反転す
る反転手段とを具備してなる波形生成装置である。ま
た、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の波形生
成装置において、前記三角波発生手段は、前記鋸歯状波
発生手段の出力のＬＳＢから連続する所定数のビット出
力が第１入力端に入力され、前記所定数のビット出力の
１ビット上位のビット出力が第２入力端へ入力された複
数のイクスクルーシブオアゲートによって構成されてい
ることを特徴とする。
【０００６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の波形生成装置において、前記レベル調
整手段は、外部制御データに基づいて入力されたデータ
を下位方向へシフトして出力するシフタによって構成さ
れていることを特徴とする。また、請求項４に記載の発
明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の波形生成装
置において、前記ミキシング手段は、レベル調整された
前記三角波を加算する加算手段によって構成されている
ことを特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、請
求項１〜４に記載の波形生成装置において、前記反転手
段は、前記ミキシング手段の出力を前記鋸歯状波発生手
段の出力に基づく一定周期で反転する制御と、前記ミキ
シング手段の出力を反転しないで出力する制御とを外部
制御データに基づいて選択する選択手段を具備すること
を特徴とする。
または２に記載の波形生成装置において、前記レベル調
整手段は、外部制御データに基づいて入力されたデータ
を下位方向へシフトして出力するシフタによって構成さ
れていることを特徴とする。また、請求項４に記載の発
明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の波形生成装
置において、前記ミキシング手段は、レベル調整された
前記三角波を加算する加算手段によって構成されている
ことを特徴とする。また、請求項５に記載の発明は、請
求項１〜４に記載の波形生成装置において、前記反転手
段は、前記ミキシング手段の出力を前記鋸歯状波発生手
段の出力に基づく一定周期で反転する制御と、前記ミキ
シング手段の出力を反転しないで出力する制御とを外部
制御データに基づいて選択する選択手段を具備すること
を特徴とする。
【０００７】また、請求項６に記載の発明は、供給され
るピッチ情報に対応したレートで歩進し、所定レベルに
達すると初期値に戻る鋸歯状波を発生し、該鋸歯状波の
周波数の２n（ｎ＝１，２，３・・・）倍の周波数の三
角波を発生し、前記各三角波のレベルを調整した後ミキ
シングし、前記ミキシング出力を前記鋸歯状波の出力に
基づく一定周期で交互に反転／非反転して出力すること
を特徴とする波形生成方法である。
るピッチ情報に対応したレートで歩進し、所定レベルに
達すると初期値に戻る鋸歯状波を発生し、該鋸歯状波の
周波数の２n（ｎ＝１，２，３・・・）倍の周波数の三
角波を発生し、前記各三角波のレベルを調整した後ミキ
シングし、前記ミキシング出力を前記鋸歯状波の出力に
基づく一定周期で交互に反転／非反転して出力すること
を特徴とする波形生成方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しこの発明の一
実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の
形態による波形生成装置１０の構成を示すブロック図、
図２は同波形生成装置１０の具体的構成を示す回路図で
ある。これらの図において、周波数カウンタ１１は、ピ
ッチデータＰＤのレートで、その出力が順次歩進し、一
定値に達すると０に戻り、再びピッチデータＰＤのレー
トで順次歩進する動作を繰り返す。すなわち、ピッチデ
ータＰＤによって決まる周波数の鋸歯状波を発生し（図
３（イ）参照）、三角波生成部１２〜１４へ出力する。
実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施の
形態による波形生成装置１０の構成を示すブロック図、
図２は同波形生成装置１０の具体的構成を示す回路図で
ある。これらの図において、周波数カウンタ１１は、ピ
ッチデータＰＤのレートで、その出力が順次歩進し、一
定値に達すると０に戻り、再びピッチデータＰＤのレー
トで順次歩進する動作を繰り返す。すなわち、ピッチデ
ータＰＤによって決まる周波数の鋸歯状波を発生し（図
３（イ）参照）、三角波生成部１２〜１４へ出力する。
【０００９】三角波生成部１２〜１４は各々、周波数カ
ウンタ１１から出力される鋸歯状波の周波数の２倍、４
倍、８倍の周波数の三角波を発生する回路である。すな
わち、三角波生成部１２は、図２に示すように周波数カ
ウンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−２）が各々第１
入力端へ入力され、（ＭＳＢ−１）が各第２入力端へ入
力されるＥＸＯＲ（イクスクルーシブオア）ゲート１
６、１６・・・によって構成されている。ここで、周波
数カウンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−１）は図３
（ロ）に示すように、周波数カウンタ１１の全ビット出
力の鋸歯状波の２倍の周波数の鋸歯状波となり、また、
周波数カウンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−２）は
図３（ニ）に示すように、周波数カウンタ１１の全ビッ
ト出力の４倍の周波数の鋸歯状波となる。ＥＸＯＲゲー
ト１６、１６・・・は周波数カウンタ１１の（ＭＳＢ−
１）が”０”の時は周波数カウンタ１１の出力をスルー
させ、”１”の時は反転させて出力する。すなわち、図
３（ニ）に示す波形を周波数カウンタ１１の出力の１／
４周期毎に反転させることになり、この結果、三角波生
成部１２の出力ＳＡは、図３（ハ）に示すように、周波
数カウンタ１１の全ビット出力の２倍の周波数の三角波
となる。
ウンタ１１から出力される鋸歯状波の周波数の２倍、４
倍、８倍の周波数の三角波を発生する回路である。すな
わち、三角波生成部１２は、図２に示すように周波数カ
ウンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−２）が各々第１
入力端へ入力され、（ＭＳＢ−１）が各第２入力端へ入
力されるＥＸＯＲ（イクスクルーシブオア）ゲート１
６、１６・・・によって構成されている。ここで、周波
数カウンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−１）は図３
（ロ）に示すように、周波数カウンタ１１の全ビット出
力の鋸歯状波の２倍の周波数の鋸歯状波となり、また、
周波数カウンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−２）は
図３（ニ）に示すように、周波数カウンタ１１の全ビッ
ト出力の４倍の周波数の鋸歯状波となる。ＥＸＯＲゲー
ト１６、１６・・・は周波数カウンタ１１の（ＭＳＢ−
１）が”０”の時は周波数カウンタ１１の出力をスルー
させ、”１”の時は反転させて出力する。すなわち、図
３（ニ）に示す波形を周波数カウンタ１１の出力の１／
４周期毎に反転させることになり、この結果、三角波生
成部１２の出力ＳＡは、図３（ハ）に示すように、周波
数カウンタ１１の全ビット出力の２倍の周波数の三角波
となる。
【００１０】同様に、三角波生成部１３は、周波数カウ
ンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−３）が各々第１入
力端へ入力され、（ＭＳＢ−２）が各第２入力端へ入力
されるＥＸＯＲゲート１７、１７・・・によって構成さ
れている。ここで、周波数カウンタ１１の出力のＬＳＢ
〜（ＭＳＢ−３）は図３（ヘ）に示すように、周波数カ
ウンタ１１の全ビット出力の８倍の周波数の鋸歯状波と
なる。これにより、三角波生成部１３の出力ＳＢは、図
３（ホ）に示すように、周波数カウンタ１１の全ビット
出力の４倍の周波数の三角波となる。
ンタ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−３）が各々第１入
力端へ入力され、（ＭＳＢ−２）が各第２入力端へ入力
されるＥＸＯＲゲート１７、１７・・・によって構成さ
れている。ここで、周波数カウンタ１１の出力のＬＳＢ
〜（ＭＳＢ−３）は図３（ヘ）に示すように、周波数カ
ウンタ１１の全ビット出力の８倍の周波数の鋸歯状波と
なる。これにより、三角波生成部１３の出力ＳＢは、図
３（ホ）に示すように、周波数カウンタ１１の全ビット
出力の４倍の周波数の三角波となる。
【００１１】また、三角波生成部１４は、周波数カウン
タ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−４）が各々第１入力
端へ入力され、（ＭＳＢ−３）が各第２入力端へ入力さ
れるＥＸＯＲゲート１８、１８・・・によって構成され
ている。ここで、周波数カウンタ１１の出力のＬＳＢ〜
（ＭＳＢ−４）は、周波数カウンタ１１の全ビット出力
の１６倍の周波数の鋸歯状波となり、これにより、三角
波生成部１４の出力ＳＣは、図３（ト）に示すように、
周波数カウンタ１１の全ビット出力の８倍の周波数の三
角波となる。
タ１１の出力のＬＳＢ〜（ＭＳＢ−４）が各々第１入力
端へ入力され、（ＭＳＢ−３）が各第２入力端へ入力さ
れるＥＸＯＲゲート１８、１８・・・によって構成され
ている。ここで、周波数カウンタ１１の出力のＬＳＢ〜
（ＭＳＢ−４）は、周波数カウンタ１１の全ビット出力
の１６倍の周波数の鋸歯状波となり、これにより、三角
波生成部１４の出力ＳＣは、図３（ト）に示すように、
周波数カウンタ１１の全ビット出力の８倍の周波数の三
角波となる。
【００１２】図１のレベル調整部２１〜２３は各々、外
部から供給される制御データＴＣに基づいて三角波生成
部１２〜１４の各出力のレベル調整を行い、ミキシング
部２７へ出力する。具体的には、図２に示すように、レ
ベル調整部２２はシフタ２５によって構成され、レベル
調整部２３はシフタ２６によって構成される。なお、レ
ベル調整部２１は、図２においては設けられていない。
シフタ２５は、ＥＸＯＲゲート１７，１７・・・の出力
を制御データＴＣに応じてシフトして出力する。例え
ば、シフタ２５が入力データを２ビット下位方向へシフ
トすると、入力データが１／４とされ出力されることと
なる。同様に、シフタ２６は、ＥＸＯＲゲート１８，１
８・・・の出力を制御データＴＣに応じてシフトして出
力する。
部から供給される制御データＴＣに基づいて三角波生成
部１２〜１４の各出力のレベル調整を行い、ミキシング
部２７へ出力する。具体的には、図２に示すように、レ
ベル調整部２２はシフタ２５によって構成され、レベル
調整部２３はシフタ２６によって構成される。なお、レ
ベル調整部２１は、図２においては設けられていない。
シフタ２５は、ＥＸＯＲゲート１７，１７・・・の出力
を制御データＴＣに応じてシフトして出力する。例え
ば、シフタ２５が入力データを２ビット下位方向へシフ
トすると、入力データが１／４とされ出力されることと
なる。同様に、シフタ２６は、ＥＸＯＲゲート１８，１
８・・・の出力を制御データＴＣに応じてシフトして出
力する。
【００１３】図１のミキシング部２７は、レベル調整部
２１〜２３の出力をミキシングして反転制御部２８へ出
力する。具体的には、図２に示すように、シフタ２５，
２６の各出力を加算する加算器３０と、ＥＸＯＲゲート
１６，１６・・・の出力と加算器３０の出力とを加算す
る加算器３１とから構成されている。図１の反転制御部
２８は、ミキシング部２７の出力を反転して出力し、ま
たはスルーさせる回路であり、具体的には、図２に示す
ように、セレクタ３４と、ＥＸＯＲゲート３５，３５・
・・と加算器３６とから構成される。セレクタ３４は、
制御データＴＣに応じてデータ”０”または周波数カウ
ンタ１１のＭＳＢを出力する。ＥＸＯＲゲート３５，３
５・・・は各々、第１入力端へ加算器３１の各ビット出
力が供給され、第２入力端へセレクタ３４の出力が供給
される。したがって、このＥＸＯＲゲート３５，３５／
・・は、セレクタ３４の出力が”０”の時は加算器３１
の出力をそのまま加算器３６へ出力し、”１”の時は加
算器３１の出力を反転して加算器３６へ出力する。加算
器３６は、ＥＸＯＲゲート３５，３５・・・の出力デー
タに、キャリーＩＮ端子Ｃｉｎの１ビットのデータを加
算し波形データＳｏｕｔとして出力する。
２１〜２３の出力をミキシングして反転制御部２８へ出
力する。具体的には、図２に示すように、シフタ２５，
２６の各出力を加算する加算器３０と、ＥＸＯＲゲート
１６，１６・・・の出力と加算器３０の出力とを加算す
る加算器３１とから構成されている。図１の反転制御部
２８は、ミキシング部２７の出力を反転して出力し、ま
たはスルーさせる回路であり、具体的には、図２に示す
ように、セレクタ３４と、ＥＸＯＲゲート３５，３５・
・・と加算器３６とから構成される。セレクタ３４は、
制御データＴＣに応じてデータ”０”または周波数カウ
ンタ１１のＭＳＢを出力する。ＥＸＯＲゲート３５，３
５・・・は各々、第１入力端へ加算器３１の各ビット出
力が供給され、第２入力端へセレクタ３４の出力が供給
される。したがって、このＥＸＯＲゲート３５，３５／
・・は、セレクタ３４の出力が”０”の時は加算器３１
の出力をそのまま加算器３６へ出力し、”１”の時は加
算器３１の出力を反転して加算器３６へ出力する。加算
器３６は、ＥＸＯＲゲート３５，３５・・・の出力デー
タに、キャリーＩＮ端子Ｃｉｎの１ビットのデータを加
算し波形データＳｏｕｔとして出力する。
【００１４】このような構成において、例えば、制御デ
ータＴＣに応じ、セレクタ３４が周波数カウンタ１１の
ＭＳＢを選択して出力し、また、シフタ２５が入力デー
タを１／４にして出力し、また、シフタ２６が入力デー
タを１／１６にして出力した場合について説明する。こ
の場合、まず、周波数カウンタ１１の出力のＭＳＢ＝”
０”の時、図４に示すように、ＥＸＯＲゲート１６，１
６・・・の出力データＳＡの第１周期Ｔ１において、シ
フタ２５，２６の出力データＳＢ１、ＳＣ１は各々図に
示す通りとなり、これらのデータＳＡ、ＳＢ１、ＳＣ１
を加算器３０，３１によって加算すると、加算器３１の
出力データＳＤ（図４）が得られる。そして、周波数カ
ウンタ１１のＭＳＢが”０”の場合は、ＥＸＯＲゲート
３５，３５・・・がデータＳＤをそのまま加算器３６へ
出力する。加算器３６は、この場合キャリーＩＮ端子Ｃ
ｉｎが”０”であることから、ＥＸＯＲゲート３５、３
５・・・の出力をそのまま出力データＳｏｕｔとして出
力する。
ータＴＣに応じ、セレクタ３４が周波数カウンタ１１の
ＭＳＢを選択して出力し、また、シフタ２５が入力デー
タを１／４にして出力し、また、シフタ２６が入力デー
タを１／１６にして出力した場合について説明する。こ
の場合、まず、周波数カウンタ１１の出力のＭＳＢ＝”
０”の時、図４に示すように、ＥＸＯＲゲート１６，１
６・・・の出力データＳＡの第１周期Ｔ１において、シ
フタ２５，２６の出力データＳＢ１、ＳＣ１は各々図に
示す通りとなり、これらのデータＳＡ、ＳＢ１、ＳＣ１
を加算器３０，３１によって加算すると、加算器３１の
出力データＳＤ（図４）が得られる。そして、周波数カ
ウンタ１１のＭＳＢが”０”の場合は、ＥＸＯＲゲート
３５，３５・・・がデータＳＤをそのまま加算器３６へ
出力する。加算器３６は、この場合キャリーＩＮ端子Ｃ
ｉｎが”０”であることから、ＥＸＯＲゲート３５、３
５・・・の出力をそのまま出力データＳｏｕｔとして出
力する。
【００１５】次に、データＳＡの第２周期Ｔ２において
は、周波数カウンタ１１の出力のＭＳＢが”１”とな
り、この結果、加算器３１の出力ＳＤの各ビットがＥＸ
ＯＲゲート３５，３５・・・によって反転されて加算器
３６へ印加される。加算器３６は、ＥＸＯＲゲート３
５、３５・・・の出力にキャリーＩＮ端子Ｃｉｎへ印加
されているデータ”１”を加算して出力する。すなわ
ち、周波数カウンタ１１の出力のＭＳＢが”１”の場合
は、反転制御回路２８がデータＳＤを２の補数による負
数に反転し出力データＳｏｕｔとして出力する。これに
より、図４に示すように、第２周期Ｔ２においては、第
２周期Ｔ１の波形を反転した波形が出力される。
は、周波数カウンタ１１の出力のＭＳＢが”１”とな
り、この結果、加算器３１の出力ＳＤの各ビットがＥＸ
ＯＲゲート３５，３５・・・によって反転されて加算器
３６へ印加される。加算器３６は、ＥＸＯＲゲート３
５、３５・・・の出力にキャリーＩＮ端子Ｃｉｎへ印加
されているデータ”１”を加算して出力する。すなわ
ち、周波数カウンタ１１の出力のＭＳＢが”１”の場合
は、反転制御回路２８がデータＳＤを２の補数による負
数に反転し出力データＳｏｕｔとして出力する。これに
より、図４に示すように、第２周期Ｔ２においては、第
２周期Ｔ１の波形を反転した波形が出力される。
【００１６】そして、図４から明らかなように、出力デ
ータＳｏｕｔは近似サイン波形となる。この場合、シフ
タ２５、２６によるレベル調整によって高調波の含まれ
方が種々変化する。図５（イ）は、シフタ２５、２６が
各々１／４、１／１６の減衰を行う場合の出力データＳ
ｏｕｔのスペクトルアナライザによる分析結果である。
なお、参考までに、同図（ロ）、（ハ）に各々、完全な
サイン波および三角波の分析結果を示す。また、図６は
シフタ２５、２６が各々１／８、１／８の減衰を行う場
合の出力データＳｏｕｔのスペクトルアナライザによる
分析結果である。同図の場合、符号Ａにて示すように、
一番影響が大きい隣接する高調波が抑圧されている。ま
た、図７（イ）は、シフタ２５、２６が各々３／１６、
１／３２の減衰を行う場合、（ロ）はシフタ２５、２６
が各々３／１６、３／６４の減衰を行う場合の出力デー
タＳｏｕｔのスペクトルアナライザによる分析結果であ
る。なお、３／１６、３／６４の減衰は図２の回路構成
では実現できないが、シフタと加算器をさらに追加する
だけで容易に実現できる。例えば、３／１６の減衰を実
現するには、１／８（３ビットシフト）と１／１６（４
ビットシフト）の結果を加算すればよい。
ータＳｏｕｔは近似サイン波形となる。この場合、シフ
タ２５、２６によるレベル調整によって高調波の含まれ
方が種々変化する。図５（イ）は、シフタ２５、２６が
各々１／４、１／１６の減衰を行う場合の出力データＳ
ｏｕｔのスペクトルアナライザによる分析結果である。
なお、参考までに、同図（ロ）、（ハ）に各々、完全な
サイン波および三角波の分析結果を示す。また、図６は
シフタ２５、２６が各々１／８、１／８の減衰を行う場
合の出力データＳｏｕｔのスペクトルアナライザによる
分析結果である。同図の場合、符号Ａにて示すように、
一番影響が大きい隣接する高調波が抑圧されている。ま
た、図７（イ）は、シフタ２５、２６が各々３／１６、
１／３２の減衰を行う場合、（ロ）はシフタ２５、２６
が各々３／１６、３／６４の減衰を行う場合の出力デー
タＳｏｕｔのスペクトルアナライザによる分析結果であ
る。なお、３／１６、３／６４の減衰は図２の回路構成
では実現できないが、シフタと加算器をさらに追加する
だけで容易に実現できる。例えば、３／１６の減衰を実
現するには、１／８（３ビットシフト）と１／１６（４
ビットシフト）の結果を加算すればよい。
【００１７】他方、セレクタ３４がデータ”０”を選択
した場合は、加算器３１の出力が常時出力データＳｏｕ
ｔとして出力される。すなわち、近似サイン波を全波整
流した波形がデータＳｏｕｔとして加算器３６から出力
される。図８、図９は各々上述した実施態様による波形
生成装置の応用例を示すブロック図である。まず、図８
は一般的な音源回路の構成を示す図であり、周波数カウ
ンタ３９および波形生成部４０によって図１（または図
２）に示す波形生成装置１０が構成される。そして、乗
算器４１において、波形生成装置１０によって生成され
た波形に、エンベロープジェネレータ４２において形成
されたエンベロープデータが乗算され、音源データとし
て出力される。
した場合は、加算器３１の出力が常時出力データＳｏｕ
ｔとして出力される。すなわち、近似サイン波を全波整
流した波形がデータＳｏｕｔとして加算器３６から出力
される。図８、図９は各々上述した実施態様による波形
生成装置の応用例を示すブロック図である。まず、図８
は一般的な音源回路の構成を示す図であり、周波数カウ
ンタ３９および波形生成部４０によって図１（または図
２）に示す波形生成装置１０が構成される。そして、乗
算器４１において、波形生成装置１０によって生成され
た波形に、エンベロープジェネレータ４２において形成
されたエンベロープデータが乗算され、音源データとし
て出力される。
【００１８】また、図９はＦＭ音源回路の構成を示すブ
ロック図であり、周波数カウンタ５０および波形生成部
５１によって図１に示す波形生成装置１０が構成され、
波形生成部５１から出力される波形データに、乗算器５
２において、エンベロープジェネレータ５３において形
成されたエンベロープデータＢが乗算され、データＱ１
として出力される。ここで、周波数カウンタ５０へ供給
されるピッチデータをωmとすると、出力データＱ１
は、 Ｑ１＝Ｂsinωmt となり、このデータＱ１が加算回路５４へ供給される。
加算回路５４は周波数カウンタ５５の出力とデータＱ１
とを加算し、加算結果を波形生成部５６へ出力する。波
形生成部５６は図１における三角波生成部１２〜１４、
レベル調整部２１〜２３、ミキシング部２７、反転制御
部２８から構成される。そして、この波形生成部５６の
出力データに、乗算器５７において、エンベロープジェ
ネレータ５８において形成されたエンベロープデータＡ
が乗算され、波形データＱ２として出力される。ここ
で、周波数カウンタ５５へ供給されるピッチデータをω
cとすると、波形データＱ２は、 Ｑ２＝Ａsin（ωct＋Ｂsinωmt） となり、ＦＭ音源波形が得られる。
ロック図であり、周波数カウンタ５０および波形生成部
５１によって図１に示す波形生成装置１０が構成され、
波形生成部５１から出力される波形データに、乗算器５
２において、エンベロープジェネレータ５３において形
成されたエンベロープデータＢが乗算され、データＱ１
として出力される。ここで、周波数カウンタ５０へ供給
されるピッチデータをωmとすると、出力データＱ１
は、 Ｑ１＝Ｂsinωmt となり、このデータＱ１が加算回路５４へ供給される。
加算回路５４は周波数カウンタ５５の出力とデータＱ１
とを加算し、加算結果を波形生成部５６へ出力する。波
形生成部５６は図１における三角波生成部１２〜１４、
レベル調整部２１〜２３、ミキシング部２７、反転制御
部２８から構成される。そして、この波形生成部５６の
出力データに、乗算器５７において、エンベロープジェ
ネレータ５８において形成されたエンベロープデータＡ
が乗算され、波形データＱ２として出力される。ここ
で、周波数カウンタ５５へ供給されるピッチデータをω
cとすると、波形データＱ２は、 Ｑ２＝Ａsin（ωct＋Ｂsinωmt） となり、ＦＭ音源波形が得られる。
【００１９】なお、上記実施形態においては、三角波生
成部１２〜１４を３回路としているが、この三角波生成
部は３回路に限るものではない。また、上記実施形態に
おいて、所定周波数のサイン波形を生成するのみの場合
は、ピッチデータＰＤまたは制御データＴＣに基づく制
御は不要である。また、反転制御部２８の構成は、図２
に示す構成に限られるものではなく、負数の表現の仕方
によって異なってくる。また、上記実施形態は、単に近
似サイン波形を発生するだけの装置ではなく、シフタ２
５，２６のシフト量の設定およびセレクタ３４の設定に
応じて種々の形状の波形を生成することが可能である。
成部１２〜１４を３回路としているが、この三角波生成
部は３回路に限るものではない。また、上記実施形態に
おいて、所定周波数のサイン波形を生成するのみの場合
は、ピッチデータＰＤまたは制御データＴＣに基づく制
御は不要である。また、反転制御部２８の構成は、図２
に示す構成に限られるものではなく、負数の表現の仕方
によって異なってくる。また、上記実施形態は、単に近
似サイン波形を発生するだけの装置ではなく、シフタ２
５，２６のシフト量の設定およびセレクタ３４の設定に
応じて種々の形状の波形を生成することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、供給されるピッチ情報に対応したレートで歩進し、
所定レベルに達すると初期値に戻る鋸歯状波発生手段
と、鋸歯状波発生手段の出力に基づいて、同出力波形の
周波数の２n（ｎ＝１，２，３・・・）倍の周波数の三
角波を発生する三角波発生手段と、三角波発生手段から
出力される三角波のレベルを調整するレベル調整手段
と、レベル調整手段によってレベル調整された前記三角
波をミキシングするミキシング手段と、ミキシング手段
の出力を前記鋸歯状波発生手段の出力に基づく一定周期
で反転する反転手段をもうけたので、簡単な演算回路に
よって近似サイン波形を発生することができると共に、
さらに、楽音波形生成に適した高調波を含んだ波形を発
生することもできる利点が得られる。例えば、ＦＭ楽音
合成においては、サイン波を歪ませることにより高調波
を有する様々な楽音を合成するが、このような楽音合成
の分野（特にＦＭ楽音合成）においては近似サイン波で
実用上問題はない。また、正確なサイン波では表現でき
ないような音色を形成できる可能性もある。
ば、供給されるピッチ情報に対応したレートで歩進し、
所定レベルに達すると初期値に戻る鋸歯状波発生手段
と、鋸歯状波発生手段の出力に基づいて、同出力波形の
周波数の２n（ｎ＝１，２，３・・・）倍の周波数の三
角波を発生する三角波発生手段と、三角波発生手段から
出力される三角波のレベルを調整するレベル調整手段
と、レベル調整手段によってレベル調整された前記三角
波をミキシングするミキシング手段と、ミキシング手段
の出力を前記鋸歯状波発生手段の出力に基づく一定周期
で反転する反転手段をもうけたので、簡単な演算回路に
よって近似サイン波形を発生することができると共に、
さらに、楽音波形生成に適した高調波を含んだ波形を発
生することもできる利点が得られる。例えば、ＦＭ楽音
合成においては、サイン波を歪ませることにより高調波
を有する様々な楽音を合成するが、このような楽音合成
の分野（特にＦＭ楽音合成）においては近似サイン波で
実用上問題はない。また、正確なサイン波では表現でき
ないような音色を形成できる可能性もある。
【図１】 この発明の一実施形態の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図２】 同実施形態の具体的構成例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】 同実施形態の動作を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図４】 同実施形態の動作を説明するための波形図で
ある。
ある。
【図５】 同実施形態の出力特性を示すスペクトルアナ
ライザの分析波形をサイン波、三角波との比較の上で示
す図である。
ライザの分析波形をサイン波、三角波との比較の上で示
す図である。
【図６】 同実施形態の出力特性を示すスペクトルアナ
ライザの分析波形を示す図である。
ライザの分析波形を示す図である。
【図７】 同実施形態の出力特性を示すスペクトルアナ
ライザの分析波形を示す図である。
ライザの分析波形を示す図である。
【図８】 同実施形態の応用例を示す図である。
【図９】 同実施形態の応用例を示す図である。
【図１０】 従来の波形生成装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１１…周波数カウンタ、１２〜１４…三角波生成部、１
６，１７，１８…ＥＸＯＲゲート、２１〜２３…レベル
調整部、２５，２６…シフタ、２７…ミキシング部、２
８…反転制御部、３０，３１…加算器、３４…セレク
タ、３５…ＥＸＯＲゲート、３６…加算器。
６，１７，１８…ＥＸＯＲゲート、２１〜２３…レベル
調整部、２５，２６…シフタ、２７…ミキシング部、２
８…反転制御部、３０，３１…加算器、３４…セレク
タ、３５…ＥＸＯＲゲート、３６…加算器。
Claims (6)
- 【請求項１】 供給されるピッチ情報に対応したレート
で歩進し、所定レベルに達すると初期値に戻る鋸歯状波
発生手段と、 前記鋸歯状波発生手段の出力波形の周波数の２n（ｎ；
正の整数）倍の周波数の三角波を発生する三角波発生手
段と、 前記三角波発生手段から出力される三角波のレベルを調
整するレベル調整手段と、 前記レベル調整手段によってレベル調整された前記三角
波をミキシングするミキシング手段と、 前記ミキシング手段の出力を前記鋸歯状波発生手段の出
力に基づく一定周期で反転する反転手段と、 を具備してなる波形生成装置。 - 【請求項２】 前記三角波発生手段は、前記鋸歯状波発
生手段の出力のＬＳＢから連続する所定数のビット出力
が第１入力端に入力され、前記所定数のビット出力の１
ビット上位のビット出力が第２入力端へ入力された複数
のイクスクルーシブオアゲートによって構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の波形生成装置。 - 【請求項３】 前記レベル調整手段は、外部制御データ
に基づいて入力されたデータを下位方向へシフトして出
力するシフタによって構成されていることを特徴とする
請求項１または２に記載の波形生成装置。 - 【請求項４】 前記ミキシング手段は、レベル調整され
た前記三角波を加算する加算手段によって構成されてい
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載
の波形生成装置。 - 【請求項５】 前記反転手段は、前記ミキシング手段の
出力を前記鋸歯状波発生手段の出力に基づく一定周期で
反転する制御と、前記ミキシング手段の出力を反転しな
いで出力する制御とを外部制御データに基づいて選択す
る選択手段を具備することを特徴とする請求項１〜４に
記載の波形生成装置。 - 【請求項６】 供給されるピッチ情報に対応したレート
で歩進し、所定レベルに達すると初期値に戻る鋸歯状波
を発生し、 該鋸歯状波の周波数の２n（ｎ＝１，２，３・・・）倍
の周波数の三角波を発生し、 前記各三角波のレベルを調整した後ミキシングし、 前記ミキシング出力を前記鋸歯状波の出力に基づく一定
周期で交互に反転／非反転して出力することを特徴とす
る波形生成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171027A JP4254018B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 波形生成装置および波形生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171027A JP4254018B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 波形生成装置および波形生成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001350476A true JP2001350476A (ja) | 2001-12-21 |
| JP4254018B2 JP4254018B2 (ja) | 2009-04-15 |
Family
ID=18673638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000171027A Expired - Fee Related JP4254018B2 (ja) | 2000-06-07 | 2000-06-07 | 波形生成装置および波形生成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4254018B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100852276B1 (ko) | 2006-06-09 | 2008-08-14 | 삼성전자주식회사 | 가변가능한 혼돈신호 발생기 및 그의 혼돈신호 발생방법 |
-
2000
- 2000-06-07 JP JP2000171027A patent/JP4254018B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100852276B1 (ko) | 2006-06-09 | 2008-08-14 | 삼성전자주식회사 | 가변가능한 혼돈신호 발생기 및 그의 혼돈신호 발생방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4254018B2 (ja) | 2009-04-15 |
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