JP2002006844A - 楽音発生方法 - Google Patents

楽音発生方法

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JP2002006844A JP2000187176A JP2000187176A JP2002006844A JP 2002006844 A JP2002006844 A JP 2002006844A JP 2000187176 A JP2000187176 A JP 2000187176A JP 2000187176 A JP2000187176 A JP 2000187176A JP 2002006844 A JP2002006844 A JP 2002006844A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】演算処理装置上で所定のソフトウエアを実行す
ることにより楽音を生成する際、演算処理装置の負荷が
増大したなどの理由で波形生成ができなかったときで
も、波形出力をとぎれさせ、あるいはノイズを発生する
ようなことのない楽音発生方法を提供することを目的と
する。 【解決手段】楽音発生指示を受け取り、受け取った楽音
発生指示に基づいて演算処理手段で波形生成ソフトウェ
アを実行することにより、複数チャンネルで楽音波形デ
ータをそれぞれ生成し、該複数チャンネルで生成された
楽音波形データを加算して１トラックの楽音波形データ
として出力する。このとき、現時点より後に出力される
予定の複数チャンネル分の楽音波形データを先行生成す
るとともに、該複数チャンネルで生成された楽音波形デ
ータを加算して１トラックの楽音波形データとしてバッ
ファ記憶手段に記憶しておく。波形生成できない事態が
発生した場合、その時点でバッファ記憶手段に先行生成
されている楽音波形データを出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、演算処理装置上
で所定のソフトウエアを実行することにより楽音を生成
する楽音発生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＣＰＵなどの汎用の演算処理
装置上で所定のソフトウエアを実行することにより楽音
を生成する楽音発生方法が知られている。これは、いわ
ゆるソフトウエア音源あるいはソフト音源と呼ばれる方
式のものである。ソフト音源では、所定時間ごとに生成
プログラムを実行し、与えられた楽音制御データに基づ
いた複数チャンネル分の楽音を生成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ソフト音源
を実現するリアルタイムシステムでは、プロセッサの負
荷が増大したなどの理由で波形生成ができなくなった場
合に、音がとぎれる、あるいはノイズを発生する、とい
う問題点がある。
【０００４】また、プロセッサの負荷が増大したなどの
理由で、演奏データが発生あるいは入力したタイミング
で当該演奏データの処理ができなかった場合、当該演奏
データは処理されないで済まされてしまうか、あるいは
後で処理を行なった場合に不自然な楽音制御になってし
まう、という問題点があった。
【０００５】この発明は、上述の従来技術における問題
点に鑑み、プロセッサの負荷が増大したなどの理由で波
形生成ができなかったときでも、波形出力をとぎれさ
せ、あるいはノイズを発生するようなことのない楽音発
生方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、ソフトウェアを実行する演
算処理手段と、前記演算処理手段で実行するための波形
生成ソフトウェアを格納した記憶手段と、前記波形生成
ソフトウェアを実行することにより生成された波形デー
タを記憶するバッファ記憶手段とを備えた装置による楽
音発生方法であって、楽音発生指示を受け取るステップ
と、受け取った楽音発生指示に基づいて前記演算処理手
段で前記波形生成ソフトウェアを実行することにより、
楽音波形データを生成出力するとともに、現時点より後
に出力される予定の楽音波形データを先行生成するステ
ップと、前記先行生成された楽音波形データをバッファ
記憶手段に記憶するステップと、波形生成できない事態
が発生した場合、その時点で前記バッファ記憶手段に先
行生成されている楽音波形データを出力するステップ
と、前記楽音発生指示に基づく楽音波形データの先行生
成処理ができない事態が発生した場合に、その楽音発生
指示を待機しておくステップと、後に処理可能になった
ときに、前記待機してある楽音発生指示に基づく楽音波
形データの生成処理を行なうステップとを備えたことを
特徴とする。
【０００７】請求項２に係る発明は、ソフトウェアを実
行する演算処理手段と、前記演算処理手段で実行するた
めの波形生成ソフトウェアを格納した記憶手段と、前記
波形生成ソフトウェアを実行することにより生成された
波形データを記憶するバッファ記憶手段とを備えた装置
による楽音発生方法であって、楽音発生指示を受け取る
ステップと、受け取った楽音発生指示に基づいて前記演
算処理手段で前記波形生成ソフトウェアを実行すること
により、楽音波形データを生成出力するとともに、現時
点より後に出力される予定の楽音波形データを先行生成
するステップと、前記先行生成された楽音波形データを
バッファ記憶手段に記憶するステップと、受け取った楽
音発生指示に基づいて現時点およびそれ以降の楽音波形
データを生成し、先行生成されバッファに記憶されてい
る楽音波形データに、生成した楽音波形データを足し込
むステップとを備えたことを特徴とする。
【０００８】請求項３に係る発明は、ソフトウェアを実
行する演算処理手段と、前記演算処理手段で実行するた
めの波形生成ソフトウェアを格納した記憶手段と、前記
波形生成ソフトウェアを実行することにより生成された
波形データを記憶するバッファ記憶手段とを備えた装置
による楽音発生方法であって、楽音発生指示を受け取る
ステップと、受け取った楽音発生指示に基づいて前記演
算処理手段で前記波形生成ソフトウェアを実行すること
により、複数チャンネルで楽音波形データをそれぞれ生
成し、該複数チャンネルで生成された複数の楽音波形デ
ータをトラック単位でミキシングして、複数トラックの
楽音波形データとして出力するステップと、現時点より
後に出力される予定の複数チャンネル分の楽音波形デー
タを先行生成するとともに、該複数チャンネルで生成さ
れた複数の楽音波形データをトラック単位でミキシング
して、複数トラックの楽音波形データとしてバッファ記
憶手段に記憶するステップと、波形生成できない事態が
発生した場合、その時点で前記バッファ記憶手段に先行
生成されている楽音波形データを出力するステップとを
備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
楽音発生方法において、さらにトラック制御データを受
け取るステップを備え、該トラック制御データに基づい
て、前記バッファ記憶手段に記憶された各トラックの楽
音波形データを制御して出力することを特徴とする。
【００１０】請求項５に係る発明は、請求項３に記載の
楽音発生方法において、前記楽音波形データを先行生成
するステップは、過去に受け取った楽音発生開始指示に
基づいて楽音波形データを先行生成していることを特徴
とする。
【００１１】請求項６に係る発明は、請求項３に記載の
楽音発生方法において、前記楽音波形データを先行生成
するステップは、自動演奏の曲データに基づいて楽音波
形データを先行生成していることを特徴とする。
【００１２】請求項７に係る発明は、請求項１から３の
何れか１つに記載の楽音発生方法において、前記波形生
成ソフトウェアによる楽音生成の際、現時刻と楽音発生
開始時刻とを比較し、現時刻の発生開始時刻からの遅れ
が所定値より小さい場合は立ち上がり部から開始する楽
音波形データを生成し、前記遅れが所定値より大きい場
合は持続部から開始する楽音波形データを生成すること
を特徴とする。
【００１３】本発明に係る楽音発生方法を適用すること
により、ソフトウェアを実行する演算処理手段と、前記
演算処理手段で実行するための波形生成ソフトウェアを
格納した記憶手段と、楽音発生指示を受け取る手段と、
受け取った楽音発生指示に基づいて前記演算処理手段で
前記波形生成ソフトウェアを実行することにより、楽音
波形データを生成出力するとともに、現時点より後に出
力される予定の楽音波形データを先行生成する手段と、
前記先行生成された楽音波形データを記憶するバッファ
記憶手段と、波形生成できない事態が発生した場合、そ
の時点で前記バッファ記憶手段に先行生成されている楽
音波形データを出力する手段とを備えたことを特徴とす
る楽音発生装置が得られる。
【００１４】また、ソフトウェアを実行する演算処理手
段と、前記演算処理手段で実行するための波形生成ソフ
トウェアを格納した記憶手段と、楽音発生指示を受け取
る手段と、受け取った楽音発生指示に基づいて前記演算
処理手段で前記波形生成ソフトウェアを実行することに
より、複数チャンネルで楽音波形データをそれぞれ生成
し、該複数チャンネルで生成された楽音波形データを加
算して１トラックの楽音波形データとして出力する手段
と、現時点より後に出力される予定の複数チャンネル分
の楽音波形データを先行生成するとともに、該複数チャ
ンネルで生成された楽音波形データを加算して１トラッ
クの楽音波形データとしてバッファ記憶手段に記憶する
手段と、波形生成できない事態が発生した場合、その時
点で前記バッファ記憶手段に先行生成されている楽音波
形データを出力する手段とを備えたことを特徴とする楽
音発生装置が得られる。
【００１５】また、さらに前記楽音発生指示に基づく楽
音波形データの先行生成処理ができない事態が発生した
場合に、その楽音発生指示を待機しておく手段と、後に
処理可能になったときに、前記待機してある楽音発生指
示に基づく楽音波形データの生成処理を行なう手段とを
備えたことを特徴とする楽音発生装置が得られる。
【００１６】さらに、前記波形生成ソフトウェアによる
楽音生成の際、現時刻と楽音発生開始時刻とを比較し、
現時刻の発生開始時刻からの遅れが所定値より小さい場
合は立ち上がり部から開始する楽音波形データを生成
し、前記遅れが所定値より大きい場合は持続部から開始
する楽音波形データを生成することを特徴とする楽音発
生装置が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。
【００１８】図１は、この発明に係る楽音発生方法を適
用した電子楽器の構成を示す。この電子楽器は、中央処
理装置（ＣＰＵ）１０１、タイマ１０２、ＨＯＳＴ（ホ
スト）−ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnec
t）ブリッジ１０３、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）１
０４、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０５、表示
用入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェース１０６、表示器１０
７、キーボードＩ／Ｏインターフェース１０８、キーボ
ード１０９、ローカルバス１１０、ＰＣＩバス１１１、
ネットワークＩ／Ｏインターフェース１１２、ＳＣＳＩ
（Small ComputerSystem Interface）１１４、ハードデ
ィスク１１５、ＭＩＤＩ（Musical Instruments Digita
l Interface）入出力インターフェース１１６、および
音声入出力ボード１２０を備えている。
【００１９】ＣＰＵ１０１は、この装置全体の動作を制
御する。タイマ１０２は、所定時間間隔でタイマ割り込
み信号を発生するためのタイマである。ホスト−ＰＣＩ
ブリッジ１０３は、ＣＰＵやメモリを接続するローカル
バス１１０と周辺機器を接続するためのＰＣＩバス１１
１との間で各種信号の授受を制御する。ＲＯＭ１０４
は、ＢＩＯＳ(BASIC INPUT/OUTPUT SYSTEM)などを格納
した記憶装置である。ＲＡＭ１０５は、ＣＰＵ１０１が
実行するプログラムをロードしたり各種バッファ領域を
確保する記憶領域である。ＲＡＭ１０５には、再生用バ
ッファであるＰＣバッファ（後に詳述する）などが設け
られる。表示器１０７は、インターフェース１０６を介
して受け取った各種のデータを表示する。キーボード１
０９は、インターフェース１０８を介して各種の情報を
入力するために用いるタイピングキーボードである。ユ
ーザは、キーボード１０９および表示器１０７を用いて
この装置に対し各種の設定操作や指示操作を行なうこと
ができる。ローカルバス１１０は、ＣＰＵの専用バスと
周辺Ｉ／Ｏなどを接続するためのローカルＰＣＩバスと
の２つのバスにより構成するようにしてもよい。
【００２０】ＰＣＩバス１１１には、各種の周辺機器が
接続される。ネットワークＩ／Ｏカード１１２を介して
外部のネットワーク１１３に接続することができる。ま
た、ＳＣＳＩ１１４を介してハードディスク１１５が接
続されている。音声入出力ボード１２０は、転送回路１
２１、ＲＡＭ１２２、転送回路１２３、ミキサ１２４、
マルチＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）１２５、
アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１２６、デジタル
／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器１２８、タイミング発生器
１３０、カウンタ１３１、およびレジスタ群１３２を備
えている。なお、図１に図示しているように、ＲＡＭ１
０５をＲＡＭ１と、転送回路１２１を転送回路１と、Ｒ
ＡＭ１２２をＲＡＭ２と、転送回路１２３を転送回路２
と、それぞれ、呼ぶものとする。
【００２１】転送回路１は、ＰＣＩバス１１１をいわゆ
るバースト的に使って複数サンプルを一辺に高速にＲＡ
Ｍ２に転送するための回路である。ＲＡＭ２は、再生用
バッファであるＰバッファ、および録音用バッファであ
るＲバッファを含む。これらのバッファは、複数設定さ
れている再生トラック（本例では４トラック）の各トラ
ックに対応して設けられている。１トラックのＰバッフ
ァは、２個のバッファからなり、いわゆるダブルバッフ
ァ的になっている。トラックごとに、一方のバッファが
空いたとき転送回路１を経由して該バッファへのサンプ
ルの転送を開始し、そのとき他方のバッファは転送回路
２を経由してサンプル出力用に用いる。転送回路２によ
るサンプルの出力は、サンプリング周期ごとに継続的に
行なわれる。転送回路２は、ＲＡＭ２のＰバッファから
サンプルをミキサ１２４に転送し、あるいはミキサ１２
４から出力された録音用のサンプルをＲＡＭ２のＲバッ
ファに転送する機能を有する。該録音用サンプルのＲバ
ッファへの転送も、サンプリング周期毎に行なわれる。
ＲＡＭ２は、転送回路１と転送回路２により、時分割ア
クセスされる。１ＤＡＣサイクル（例えば、44.1kHz）
を半分に分けて、その前半を転送回路１が使用し、後半
を転送回路２が使用する。
【００２２】なお、ＲＡＭ２上にある再生用のＰバッフ
ァおよび録音用のＲバッファに対する転送回路１のアク
セスは、ＣＰＵ１０１のアクセスより優先度が高い。す
なわち、転送回路１がアクセスをしようとしたときにＣ
ＰＵ１０１がアクセスをしていたら、該ＣＰＵ１０１の
アクセスが中断され、転送回路１によるアクセスが先に
行なわれる。ただし、転送回路１による転送動作は１Ｄ
ＡＣの半分の期間は必ず休みになるので、ＣＰＵ１０１
は最悪でも残りの期間を使用してアクセスすることがで
きる。
【００２３】転送回路１および転送回路２は、タイミン
グ発生器１３０から出力されるタイミング信号に応じて
転送を実行する。タイミング発生器１３０は、カウンタ
１３１から出力されるカウント出力に応じてタイミング
信号を発生する。レジスタ群１３２は、転送アドレスな
どの各種データを保持するレジスタから構成されてい
る。
【００２４】ミキサ１２４は、３６系統の入力端子と２
４系統の出力端子を備え、それぞれの入力を適宜ミキシ
ングして、それぞれの出力端子に出力することができ
る。どの入力を用いてどの出力端子の出力信号を生成す
るかは、ＣＰＵ１０１から指示することができる。マル
チＤＳＰ１２５は、複数のマイクロプログラムが動作す
るようになっており、楽音波形サンプルに対してエフェ
クト付与などの処理を行なう。Ａ／Ｄ変換器１２６に
は、外部マイク１２７が接続される。Ａ／Ｄ変換器１２
６は、外部音を入力しアナログ／デジタル変換してミキ
サ１２４に出力する。ミキサ１２４からＤ／Ａ変換器１
２８に出力された楽音波形は、デジタルアナログ変換さ
れてサウンドシステム１２９により放音される。転送回
路２以降のミキサ１２４側の各部は、サンプリング周期
ごとの処理で動作する。
【００２５】なお、本例では、ＣＰＵ１０１は１６チャ
ンネル分の楽音波形生成を行ない、それら１６チャンネ
ル分の楽音波形データをＲＡＭ１上で４トラックにまと
め、その４トラック分の楽音波形データを転送回路１経
由でＲＡＭ２に転送する。具体的には、ＲＡＭ１上に４
つのトラックに対応してＰＣバッファを設けてあり、１
６チャンネル分の楽音波形データを４つの各トラックの
ＰＣバッファにまとめる。各トラックのＰＣバッファの
楽音波形データを、転送回路１経由でＲＡＭ２上の４つ
の各トラック対応のＰバッファに転送する。４つの各ト
ラック対応のＰバッファの楽音波形データを転送回路２
経由でミキサ１２４に入力する。ミキサ１２４は、転送
回路２から１６系統入力可能であるが、ここでは４系統
のみ使用することになる。
【００２６】図１０に、ミキサ１２４とＤＳＰ１２５に
よるミキサ／エフェクト設定の一例を示す。ＰＣＢ１０
０１〜１００４は、ＲＡＭ１上に設けられた４トラック
のＰＣバッファを示す。各ＰＣバッファ１００１〜１０
０４の楽音波形信号は、（転送回路１、ＲＡＭ２上のＰ
バッファ、および転送回路２経由で）ミキサ１２４に入
力する。１０１１〜１０１３は、ミキサ１２４に設定さ
れている３つの個別のミキサである。コーラスエフェク
ト１０２１およびリバーブエフェクト１０２２は、ＤＳ
Ｐ１２５で実現されているエフェクト付与回路である。
ＤＡＣ１０３１は、Ｄ／Ａ変換器１２８に相当する。本
実施の形態では、ミキサの出力チャンネル数が充分ある
ので、各ラインはステレオ信号としてＬ／Ｒ別に処理す
ることができる。
【００２７】各レジスタその他について簡単に説明す
る。なお、以下のレジスタで添字ｘを使っているもの
（すなわち［ｘ］が付いているもの）は、そのｘはトラ
ック番号を示すものとする。 （ａ）ＳＡ［ｘ］：ＲＡＭ１上に設けられる再生バッフ
ァであるＰＣバッファのスタートアドレスを格納するレ
ジスタである。 （ｂ）ＥＡ［ｘ］：ＲＡＭ１上に設けられる再生バッフ
ァであるＰＣバッファのエンドアドレスを格納するレジ
スタである。 （ｃ）ＴＰ［ｘ］：ＰＣバッファ上の波形データを読み
出してＲＡＭ２上のＰバッファに転送するときの、ＰＣ
バッファ読み出しアドレスを格納するレジスタ（アドレ
スカウンタ）である。 （ｄ）ＴＷＰ［ｘ］：ＰＣバッファ上の波形データを読
み出してＲＡＭ２上のＰバッファに転送するときの、Ｐ
バッファ書き込みアドレスを格納するレジスタ（アドレ
スカウンタ）である。 （ｅ）ＡＰＰ［ｘ］：サンプリング周期でＰバッファ上
の波形データを読み出してミキサ１２４に出力するとき
の読み出しアドレスを格納するレジスタ（読み出しカウ
ンタ）である。 （ｆ）ミキサデータ：ミキサ１２４に設定するデータで
ある。１６トラックのミキシング比、Ａ／Ｄ変換器１２
６から入力する４トラックのミキシング比、ＤＳＰ１２
５から入力する１６トラックのミキシング比などを規定
する。 （ｇ）ＤＳＰデータ：ＤＳＰ１２５に設定するデータで
ある。ＤＳＰで実行するマイクロプログラムや入出力関
係などを規定する。
【００２８】なお、上記レジスタ類などの記号は、その
記憶領域そのものを示すとともに、その記憶領域に記憶
されたデータをも示すものとする。例えば、ＳＡ［ｘ］
は、スタートアドレスを格納するレジスタを示すととも
に、該レジスタに格納されているスタートアドレスのデ
ータをも示すものとする。
【００２９】図２に、再生用バッファの構成およびデー
タの流れを示す。上述したように、再生用バッファとし
て、ＲＡＭ１上に４つのトラックに対応するＰＣバッフ
ァを設け、ＲＡＭ２上に４つのトラックに対応するＰバ
ッファを設けている。１トラック分（ｘ＝０，１，２，
３としてｘトラック）のバッファの利用方法について説
明する。ＲＡＭ１上のＰＣバッファは、スタートアドレ
スＳＡ［ｘ］からエンドアドレスＥＡ［ｘ］の範囲とな
る。スタートアドレスＳＡ［ｘ］とエンドアドレスＥＡ
［ｘ］は、ＣＰＵ１０１から指定することが可能であ
り、したがってＲＡＭ１上の任意の位置にＰＣバッファ
を置くことができる。そのサイズも任意である。ＣＰＵ
１０１は、このＰＣバッファ上に波形データを先行生成
する。ＰＣバッファには、時間フレームで複数フレーム
分の波形データが先行生成される。ＴＰ［ｘ］は、ＰＣ
バッファ上で、転送回路１がＲＡＭ２上のＰバッファへ
と転送開始するアドレスを示す。
【００３０】ＰＣバッファのＴＰ［ｘ］位置から転送さ
れたデータは、Ｐバッファの書き込みアドレスＴＷＰ
［ｘ］に書き込まれる。ＲＡＭ２上のＰバッファは、波
形データの１２８サンプル（ただし、バッファのサイズ
は任意）を格納するバッファを２個つなげた形になって
いる。Ｐバッファの波形データは、読み出しアドレスＡ
ＰＰ［ｘ］から読み出され、ミキサ１２４に出力され
る。Ｐバッファのまん中と末尾には割込み位置が設定さ
れている。サンプリング周期ごとに読み出しアドレスＡ
ＰＰ［ｘ］を進めながら波形サンプルを読み出していく
とき、当該読み出しアドレスＡＰＰ［ｘ］が、この割込
み位置に至ったとき、いま読み出していたＰバッファの
うちの半分が空になったということだから、波形生成の
トリガになるハード割込が発生する。このハード割込を
契機として、ＣＰＵ１０１は、いま空になったＰバッフ
ァのうちの半分に、次に再生すべきＰＣバッファの所定
の楽音波形データを転送する。
【００３１】なお、リアルタイム演奏に使用できるため
には、演奏から楽音出力までの時間を10msec程度に抑え
ないといけない。サンプリング周波数44.1kHzの場合、1
0msecは４４１サンプルに相当する。ソフト音源では、
大体、２フレーム程度の時間遅れが発生する。そこで、
本実施の形態では、例えば、１フレームを１２８サンプ
ルとする。つまり、Ｐバッファのサイズは、１２８サン
プル×２＝２５６サンプルである。
【００３２】ＰＣバッファには、先行して生成される楽
音波形が記憶される。先行して記憶できる楽音波形のサ
ンプル数が多いほど、ソフト音源のノイズ防止効果が大
になる。本実施の形態では、ＰＣバッファのサイズを、
例えば、６４フレーム分＝１２８サンプル×６４＝８ｋ
サンプル分とする。
【００３３】図３は、ＣＰＵ１０１の制御プログラムの
うちソフト音源に係るメインルーチンの処理手順を示
す。このメインルーチンは、ソフト音源のドライバとし
てオペレーティングシステムに登録されているものであ
る。ソフト音源を使用した楽音生成を行う際には、まず
このドライバ、すなわち図３の処理を起動し、ソフト音
源に係るＡＰＩを有効にしておく。
【００３４】図３において、ステップ３０１で、各種の
初期設定を行う。この初期設定で、上述のＰＣバッファ
およびＰバッファをゼロクリアする。次に、ステップ３
０２で何らかの起動要因があるか否かチェックし、ステ
ップ３０３で起動要因があればステップ３０４に進む。
起動要因がなければ再びステップ３０２に戻る。ステッ
プ３０２〜３０４の起動要因の受付が、ソフト音源に係
るＡＰＩに対する指示受付に相当する。
【００３５】ステップ３０４では、発生している起動要
因の種類を判別しそれぞれの処理に分岐する。起動要因
としては、ＭＩＤＩデータを受信したとき（ＭＩＤＩ
−Ｉ／Ｏ割り込み）、ＲＡＭ１上のＭＩＤＩデータを
格納するバッファ（以下、Ｍバッファと呼ぶ）にＭＩＤ
Ｉデータがあるとき、１フレーム分（１２８サンプ
ル）の楽音生成処理が終了（すなわち、Ｐバッファの２
つのバッファのうちの１つについて波形データの読み出
し再生が終わった）したとき（Ｐバッファ割り込み）、
空き時間があるとき、何らかのスイッチ操作があっ
た場合などその他の場合、終了ボタンがクリックされ
たときがある。以下、これらの起動要因ごとに実行する
処理を説明する。
【００３６】起動要因がＭＩＤＩインタフェース１１
６を介してＭＩＤＩデータを受信した場合のときは、ス
テップ３０５のＭＩＤＩ受信イベント処理を行い、その
後再びステップ３０２に戻る。ＭＩＤＩデータの受信お
よびステップ３０５のＭＩＤＩ受信イベント処理が、演
奏入力の受付に相当する。ステップ３０４で起動要因が
ＭバッファにＭＩＤＩデータがある場合のときは、ス
テップ３０６のＭＩＤＩ制御イベント処理を行い、その
後再びステップ３０２に戻る。
【００３７】ステップ３０２で起動要因がフレーム割
り込み（１フレーム再生完了）であるときは、ステップ
３０７の楽音生成処理を行い、その後再びステップ３０
２に戻る。フレーム割り込みは、音源ボードが１フレー
ム再生完了する毎に発生するハードウェア割り込みであ
る。楽音生成処理では、一度に１フレーム分の波形デー
タ（Ｐバッファの大きさの半分に相当する数の波形サン
プル）を生成し、ＰＣバッファに書き込む。
【００３８】ステップ３０４で起動要因が空き時間あ
りであるとき（実行すべき処理がないとき）は、ステッ
プ３０８で空き時間処理を行い、その後再びステップ３
０２に戻る。ステップ３０４で起動要因がスイッチ操
作などのその他の場合は、ステップ３０９でその他の処
理を行い、再びステップ３０２に戻る。ステップ３０４
で起動要因がソフト音源の終了要求であったときは、
ステップ３１０で終了処理を行った後、処理を終了す
る。
【００３９】なお、上述した〜の起動要因は、＞
＞＞＞＞の優先度を設定している。
【００４０】図４は、図３のステップ３０５のＭＩＤＩ
受信イベント処理の処理手順を示す。ＭＩＤＩ受信イベ
ント処理では、ステップ４０１でＭＩＤＩインタフェー
ス１１６からイベントデータＥＤを取り出し、ステップ
４０２でＲＡＭ１上のＭバッファにイベントデータＥＤ
と受信時刻ＪＴを書き込み、処理を終了する。
【００４１】図５は、図３のステップ３０６のＭＩＤＩ
制御イベント処理の処理手順を示す。ＭＩＤＩ制御イベ
ント処理では、まずステップ５０１でＭバッファよりイ
ベントデータＥＤと受信時刻ＪＴを取り出し、ステップ
５０２でイベントデータＥＤのデータ種別に応じて分岐
する。イベントデータＥＤがノートオンであったとき
は、ステップ５０３でノートオン処理を行う。イベント
データＥＤがノートオフであったときは、ステップ５０
４でノートオフ処理を行う。イベントデータＥＤがトラ
ックのレベルデータであったときは、ステップ５０５で
トラックレベル制御処理を行う。イベントデータＥＤが
エフェクトレベルデータであったときは、ステップ５０
６でエフェクトレベル制御処理を行う。イベントデータ
ＥＤがピッチベンドデータであったときは、ステップ５
０７でピッチベンド制御処理を行う。イベントデータＥ
Ｄがその他のデータであったときは、ステップ５０８で
その他の制御処理を行う。ステップ５０３〜５０８の各
処理の後、処理を終了する。
【００４２】上述のステップ５０３〜５０７の処理は、
以下の３つのタイプに分けることができる。タイプ１の
処理は、ノートオン処理である。タイプ１の処理では、
ＰＣバッファ上に先行生成されている楽音波形データ
に、新たに発音開始する楽音波形を追加する。タイプ２
は、ノートオフ処理、ピッチベンドレベル制御処理、お
よびビブラートレベル処理（その他制御処理５０８中）
である。タイプ２の処理では、先行生成されている楽音
波形を破棄し、生成し直す。タイプ３の処理は、トラッ
クレベル制御処理、エフェクトレベル制御処理、および
エフェクト切り替え処理（その他制御処理５０８中）で
ある。タイプ３の処理では、先行生成されている楽音波
形自体は何の変更も加える必要がない。ミキサ１２４に
設定する混合比を変更することにより、トラック別の音
量やエフェクトレベルを制御することができる（これら
を制御するための制御データが「トラック制御データ」
である）。ＤＳＰ１２５のプログラムを変更すること
で、エフェクトの切り替えができる。
【００４３】図６は、図５のステップ５０３のノートオ
ン処理の処理手順を示す。ノートオン処理に入ってきた
ときは、Ｍバッファより取り出したイベントデータＥＤ
とその受信時刻ＪＴは分かっている。まずステップ６０
１で、発音チャンネルの割り当てを行う。次にステップ
６０２で、現在時刻ＧＴと先行時刻ＳＴとを比較し、先
行時刻ＳＴの方が時刻が進んでいるときはステップ６０
５に進み、そうでないとき（作り置きしてある波形デー
タがないとき）はステップ６０３に進む。先行時刻ＳＴ
とは、ＰＣバッファ上に先行生成してある波形データに
ついて、いつの時点まで先行生成してあるかを示すデー
タである。
【００４４】現在時刻ＧＴより先行時刻ＳＴがあとのと
きは、先行生成してあるデータがあるということだか
ら、ステップ６０５で、当該ノートオンの前のノートオ
ンが来ていて先行生成してある波形にさらに後追いの波
形を追加中か否か（すなわち、該前のノートオンに応じ
て今回割り当てたのとは別の発音チャンネルに関して既
にステップ６０６，６０７が実行され、波形の追加が実
行中であるか否か）判定する。これは、いったん追加を
始めたらそれを続けないと音が連続しないので、そちら
を優先して実行するための判別処理である。追加中であ
るときは、ステップ６０８で、イベントデータＥＤと受
信時刻ＪＴと発音割り当てしたチャンネル番号とをＴバ
ッファに格納し、追加発音開始待ちに設定する。これ
は、先に追加実行中の波形を処理しなくてはいけないか
らである。なお、Ｔバッファとは、追加発音開始待ち状
態のデータを格納しておくＲＡＭ１上のバッファであ
る。ステップ６０８の後、処理を終了する。
【００４５】ステップ６０５で追加中でないときは、ス
テップ６０６で、今回のノートオンの波形を追加する。
すなわち、発音割り当てしたチャンネルの発音制御レジ
スタに、立ち上がりからの発音制御データの設定（時間
遅れが小のとき）、または持続部以降の発音制御データ
の設定（時間遅れが大のとき）を行う。次にステップ６
０７で、そのチャンネルに追加の発音開始を指示する。
このとき、追加時刻ＴＴには現在時刻ＧＴをセットし、
レジスタｋにチャンネル番号をセットする。追加時刻Ｔ
Ｔとは、先行生成してある波形データに対して新たな波
形を追加開始する時点を示すデータである。ｋはチャン
ネル番号を格納するワークレジスタである。ステップ６
０７の後、処理を終了する。
【００４６】ステップ６０２で先行生成してある波形デ
ータがないときは、ステップ６０３で、今回のノートオ
ンの波形を追加する。すなわち、発音割り当てしたチャ
ンネルの発音制御レジスタに、立ち上がりからの発音制
御データの設定（時間遅れが小のとき）、または持続部
以降の発音制御データの設定（時間遅れが大のとき）を
行う。次にステップ６０４で、割り当てたチャンネルに
通常の発音開始を指示し、処理を終了する。
【００４７】なお、発音割り当てしたチャンネルの発音
制御レジスタに発音制御データを設定する場合の時間遅
れの判定は、現在時刻ＧＴと受信時刻ＪＴ（発音開始す
べき時刻といってもよい）とを比較し、例えば受信時点
から100msec程度以上遅れたら時間遅れ大とし、そうで
なければ小とする、などの方式を採ればよい。
【００４８】図７は、図５のステップ５０４のノートオ
フ処理の処理手順を示す。ステップ７０１で、発音中の
チャンネルからノートオフすべきチャンネルを検出す
る。ステップ７０２でノートオフすべきチャンネルが有
るか否か判定し、無かったときは、入力したノートオフ
を無視して処理を終了する。有ったときは、ステップ７
０３で、そのチャンネルの発音制御レジスタにノートオ
フを書き込む。次にステップ７０４で、現在時刻ＧＴと
先行時刻ＳＴとを比較する。先行して生成してある波形
データがあるときは、その先行生成波形についても当該
チャンネルをノートオフした波形に変更しなければなら
ないので、ステップ７０５で当該チャンネルの波形を足
し込んであったトラックのＰＣバッファの現在時刻ＧＴ
＋１以降の波形をキャンセルし、波形の再形成を指示し
て処理を終了する。ステップ７０４で先行生成している
波形がないときは、そのまま処理を終了する。
【００４９】図８は、図３のステップ３０８の空き時間
処理の処理手順を示す。まずステップ８０１で、追加が
あるか否か（すなわち、図６のステップ６０７の指示が
あるか否か）判定する。追加があるときは、ステップ８
０２で追加時刻ＴＴに１加算する。次にステップ８０３
で、追加するチャンネルであるｋチャンネルの時刻ＴＴ
の楽音波形を生成し、ステップ８０４で、そのチャンネ
ルの楽音波形を足し込むべきトラックのＰＣバッファの
時刻ＴＴの位置に足し込む。ステップ８０５で、追加時
刻ＴＴと先行時刻ＳＴとが一致しているか否か判定し、
一致しているときは以降の波形生成の必要がないので、
ステップ８０６で、Ｔバッファを参照して追加発音開始
待ち（ステップ６０８で設定）があるか否か判定する。
【００５０】ステップ８０６で追加発音開始待ちがある
ときは、ステップ８０７で、追加待ちのイベントデータ
ＥＤと現在時刻ＧＴとチャンネル番号とをＴバッファか
ら取り出し、現在時刻ＧＴを追加時刻ＴＴに、チャンネ
ル番号をレジスタｋに、それぞれセットする。追加発音
待ちがないときは、次回のステップ８０１で「追加な
し」と判断されるように設定を行ない、ステップ８０９
へ進む。ステップ８０７の後、ステップ８０８で、ｋチ
ャンネルの発音制御レジスタに、立ち上がりからの発音
制御データの設定（時間遅れ小のとき）、または持続部
以降の発音制御データの設定（時間遅れ大のとき）の処
理を行う。次にステップ８０９で、空き時間があるか否
か判定し、空き時間があるときはステップ８０１に戻っ
て、空き時間処理を継続する。空き時間がないときは、
そのまま処理を終了する。
【００５１】ステップ８０１で追加がないときは、ステ
ップ８１１で、ノートオフでのキャンセル指示（ステッ
プ７０５の指示）があるか否か判定する。キャンセルが
あるときは、ステップ８１２で、キャンセルされたトラ
ックに対応する複数チャンネルの波形を再形成し、同ト
ラックのＰＣバッファに書き込む。この処理は、追加と
同様に複数回の処理で行う。ステップ８１２の後、ステ
ップ８０９に進む。
【００５２】ステップ８１１でキャンセルがないとき
は、ステップ８１３で、先行時刻ＳＴ（現在作成中の時
刻）までの全発音チャンネルの波形データが生成済か否
か判定する。生成済であるときは、ステップ８１４で、
ＰＣバッファに空きがあるか否か判定し、空きがないと
きは処理を終了する。ＰＣバッファに空きがあるとき
は、ステップ８１５で先行時刻ＳＴに１加算し、ステッ
プ８１６で先行時刻ＳＴの曲データを再生する。これは
イベントデータＥＤが再生された場合は対応する制御処
理を実行するものであり、自動演奏を再生する処理であ
る。例えば、ノートオンのイベントが再生されたら、発
音チャンネルを割り当て、割り当てたチャンネルの発音
制御レジスタに該ノートオンに応じた楽音の発音制御デ
ータを設定し、発音開始を指示する。また、ノートオフ
イベントが再生されたら、対応する楽音を生成中の発音
チャンネルを検出して、検出されたチャンネルの発音制
御レジスタにノートオフを書き込む。次にステップ８１
７で先行時刻ＳＴの全トラックのＰＣバッファをクリア
する。これは今から作る波形を書き込むためのバッファ
を全部ゼロクリアする処理である。ステップ８１７の
後、ステップ８１８に進む。ステップ８１３で先行時刻
ＳＴの全発音チャンネル生成済でないときは、ステップ
８１８に進む。
【００５３】ステップ８１８でレジスタｊに未生成のチ
ャンネル番号をセットし、ステップ８１９でｊチャンネ
ルの楽音波形を生成する。次にステップ８２０で、生成
した楽音波形を、当該チャンネルの波形を足し込むべき
トラックのＰＣバッファの先行時刻ＳＴの位置に足し込
み、ステップ８０９に進む。
【００５４】図９は、図３のステップ３０７の楽音生成
処理の処理手順を示す。まずステップ９０１で、現在時
刻ＧＴに１加算する。次にステップ９０２で、現在時刻
ＧＴと先行時刻ＳＴとを比較する。現在時刻ＧＴが先行
時刻ＳＴより進んでいるとき、すなわち先行波形が全く
できていないときは、ステップ９０３で先行時刻ＳＴに
現在時刻ＧＴをセットし、ステップ９１２で先行時刻Ｓ
Ｔの曲データを再生し、ステップ９０４で全トラックの
ＰＣバッファの先行時刻ＳＴの位置をゼロクリアし、ス
テップ９０５に進む。なお、ステップ９１２は、ステッ
プ８１６と同様の処理である。ステップ９０２で現在時
刻ＧＴと先行時刻ＳＴとが一致しているときは、そのま
まステップ９０５に進む。
【００５５】ステップ９０２で現在時刻ＧＴより先行時
刻ＳＴが進んでいるときは、先行して波形が作ってある
ということだから、ステップ９１０に進み、追加キャン
セル（図７のステップ７０５の指示）があるか否か判定
する。追加キャンセルがあれば、先行時刻ＳＴは進んで
いるが、まだ手直しが必要ということであるから、手直
し分を作るためステップ９０５に進む。ステップ９１０
で追加キャンセルがなければ、先行波形は完成されてい
るということだから、そのまま再生するためステップ９
１１に進む。
【００５６】ステップ９０５では、波形データを先行生
成する時間があるか否か判定する。生成する時間がある
ときは、ステップ９０６で、現在時刻ＧＴの全発音チャ
ンネル生成済か否か判定する。ステップ９０５で生成時
間がないとき、またはステップ９０６で現在時刻ＧＴの
全発音チャンネルが生成済であったときは、ステップ９
１１に進み、現在時刻ＧＴの全トラックのＰＣバッファ
の再生許可を行ない、処理を終了する。ステップ９０６
で現在時刻ＧＴの全発音チャンネル生成済でないとき
は、ステップ９０７でレジスタｉに未生成のチャンネル
番号をセットし、ステップ９０８でｉチャンネルの楽音
波形を生成し、ステップ９０９で生成した楽音波形をそ
のチャンネルの波形を足し込むべきＰＣバッファの現在
時刻ＧＴの位置に足し込み、ステップ９０５に戻る。ス
テップ９１１の再生許可により、ＰＣバッファの現在時
刻ＧＴの波形データが空になったＰバッファに転送され
次の再生に用いられる。
【００５７】上記実施の形態において、曲データに基づ
く自動演奏は、図８のステップ８１６に示されている。
一方、図６および図７には、リアルタイムに入力するＭ
ＩＤＩデータに基づくノートオン／ノートオフ処理が示
されている。図９のステップ９０５〜９０９の処理、図
８のステップ８１２、ステップ８０３〜８０４、ステッ
プ８１８〜８２０の処理は、それぞれ、それらのノート
オン等のイベントに応じて発音制御レジスタに設定され
た発音チャンネルの発音制御データに基づいて、対応す
る楽音波形データを形成する処理である。
【００５８】上記実施の形態では、空き時間処理で先行
して波形生成を行ない、Ｐバッファのうちの半分のバッ
ファが空になったときに先行生成してある波形を楽音生
成処理でＰバッファに転送し、再生することができる。
この際、例えば空き時間処理では空き時間が足りなくて
も必要なチャンネルの波形生成ができない事態が発生し
ても、処理できる限りのチャンネルについては波形生成
してＰＣバッファに足し込むので、その時点で先行生成
してある波形データで再生される。したがって、波形生
成ができなくなっても、音が途切れるあるいはノイズを
発生すると言うことはない。また、既に先行生成されて
いる波形に対して、追加の発音制御データが発生した場
合、その追加分について波形生成して既に先行生成され
ている波形に足し込むので、追加の発音も適正に処理さ
れる。
【００５９】さらに、例えば追加が指示されているとき
にさらに次の追加が来たときなど、ノートオンの処理が
できない事態が発生した場合は、その時刻とノートオン
を追加発音開始待ちとしてＴバッファに格納して待機し
ておき、後に処理可能になったときに、そのノートオン
を処理する。したがって、ノートオンの処理ができない
事態が発生した場合でも、後でできる限りの追加分の処
理が為される。
【００６０】また、発音開始指示においては楽音の発生
開始すべき時刻からの遅れを検出し、遅れが小さい場合
は立ち上がり部から開始する楽音を生成し、遅れが大き
い場合は持続部から開始する楽音を生成しているので、
不自然な楽音にならない。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、空き時間などに先行して波形生成を行ない、波形生
成できない事態が発生した場合に、その時点で先行生成
してある波形データを出力するので、リアルタイムシス
テムでプロセッサの負荷が増大したなどの理由で波形生
成ができなくなった場合に、音がとぎれる、あるいはノ
イズを発生するといった不自然な楽音制御を抑えること
ができる。また、受け付けた楽音発生指示に対して楽音
生成処理ができない事態が発生した場合、その楽音発生
指示を待機しておき、後に処理可能になったときに処理
するようにしているので、後でできる限りの追加分の処
理が実行され、楽音発生指示を捨ててしまうことを極力
なくすことができる。さらに、楽音発生開始すべき時刻
からの遅れを検出し、遅れが小さいときは立ち上がり部
から開始する楽音を生成し、遅れが大きいときは持続部
から開始する楽音を生成するので、不自然な楽音になら
ないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る楽音発生方法を適用した電子楽
器の構成図
【図２】再生用バッファの構成およびデータの流れを示
す図
【図３】ソフト音源に係るメインルーチンの処理手順を
示すフローチャート図
【図４】ＭＩＤＩ受信イベント処理の処理手順を示すフ
ローチャート図
【図５】ＭＩＤＩ制御イベント処理の処理手順を示すフ
ローチャート図
【図６】ノートオン処理の処理手順を示すフローチャー
ト図
【図７】ノートオフ処理の処理手順を示すフローチャー
ト図
【図８】空き時間処理の処理手順を示すフローチャート
図
【図９】楽音生成処理の処理手順を示すフローチャート
図
【図１０】ミキサ／エフェクト設定の一例を示す図
【符号の説明】
１０１…ＣＰＵ（中央処理装置）、１０２…タイマ、１
０３…、ＨＯＳＴ（ホスト）−ＰＣＩ（Peripheral Com
ponent Interconnect）ブリッジ、１０４…リードオン
リメモリ、１０５…ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）、１０６…表示用入出力（Ｉ／Ｏ）インタフェー
ス、１０７…表示器、１０８…キーボードＩ／Ｏインタ
ーフェース、１０９…キーボード、１１０…ローカルバ
ス、１１１…ＰＣＩバス、１１２…ネットワークＩ／Ｏ
インターフェース、１１４…ＳＣＳＩ（Small Computer
System Interface）、１１５…ハードディスク、１１
６…ＭＩＤＩインターフェース。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ソフトウェアを実行する演算処理手段と、
    前記演算処理手段で実行するための波形生成ソフトウェ
    アを格納した記憶手段と、前記波形生成ソフトウェアを
    実行することにより生成された波形データを記憶するバ
    ッファ記憶手段とを備えた装置による楽音発生方法であ
    って、 楽音発生指示を受け取るステップと、 受け取った楽音発生指示に基づいて前記演算処理手段で
    前記波形生成ソフトウェアを実行することにより、楽音
    波形データを生成出力するとともに、現時点より後に出
    力される予定の楽音波形データを先行生成するステップ
    と、 前記先行生成された楽音波形データをバッファ記憶手段
    に記憶するステップと、 波形生成できない事態が発生した場合、その時点で前記
    バッファ記憶手段に先行生成されている楽音波形データ
    を出力するステップと、 前記楽音発生指示に基づく楽音波形データの先行生成処
    理ができない事態が発生した場合に、その楽音発生指示
    を待機しておくステップと、 後に処理可能になったときに、前記待機してある楽音発
    生指示に基づく楽音波形データの生成処理を行なうステ
    ップとを備えたことを特徴とする楽音発生方法。
  2. 【請求項２】ソフトウェアを実行する演算処理手段と、
    前記演算処理手段で実行するための波形生成ソフトウェ
    アを格納した記憶手段と、前記波形生成ソフトウェアを
    実行することにより生成された波形データを記憶するバ
    ッファ記憶手段とを備えた装置による楽音発生方法であ
    って、 楽音発生指示を受け取るステップと、 受け取った楽音発生指示に基づいて前記演算処理手段で
    前記波形生成ソフトウェアを実行することにより、楽音
    波形データを生成出力するとともに、現時点より後に出
    力される予定の楽音波形データを先行生成するステップ
    と、 前記先行生成された楽音波形データをバッファ記憶手段
    に記憶するステップと、 受け取った楽音発生指示に基づいて現時点およびそれ以
    降の楽音波形データを生成し、先行生成されバッファに
    記憶されている楽音波形データに、生成した楽音波形デ
    ータを足し込むステップとを備えたことを特徴とする楽
    音発生方法。
  3. 【請求項３】ソフトウェアを実行する演算処理手段と、
    前記演算処理手段で実行するための波形生成ソフトウェ
    アを格納した記憶手段と、前記波形生成ソフトウェアを
    実行することにより生成された波形データを記憶するバ
    ッファ記憶手段とを備えた装置による楽音発生方法であ
    って、 楽音発生指示を受け取るステップと、 受け取った楽音発生指示に基づいて前記演算処理手段で
    前記波形生成ソフトウェアを実行することにより、複数
    チャンネルで楽音波形データをそれぞれ生成し、該複数
    チャンネルで生成された複数の楽音波形データをトラッ
    ク単位でミキシングして、複数トラックの楽音波形デー
    タとして出力するステップと、 現時点より後に出力される予定の複数チャンネル分の楽
    音波形データを先行生成するとともに、該複数チャンネ
    ルで生成された複数の楽音波形データをトラック単位で
    ミキシングして、複数トラックの楽音波形データとして
    バッファ記憶手段に記憶するステップと、 波形生成できない事態が発生した場合、その時点で前記
    バッファ記憶手段に先行生成されている楽音波形データ
    を出力するステップとを備えたことを特徴とする楽音発
    生方法。
  4. 【請求項４】請求項３に記載の楽音発生方法において、 さらにトラック制御データを受け取るステップを備え、
    該トラック制御データに基づいて、前記バッファ記憶手
    段に記憶された各トラックの楽音波形データを制御して
    出力することを特徴とする楽音発生方法。
  5. 【請求項５】請求項３に記載の楽音発生方法において、 前記楽音波形データを先行生成するステップは、過去に
    受け取った楽音発生開始指示に基づいて楽音波形データ
    を先行生成していることを特徴とする楽音発生方法。
  6. 【請求項６】請求項３に記載の楽音発生方法において、 前記楽音波形データを先行生成するステップは、自動演
    奏の曲データに基づいて楽音波形データを先行生成して
    いることを特徴とする楽音発生方法。
  7. 【請求項７】請求項１から３の何れか１つに記載の楽音
    発生方法において、 前記波形生成ソフトウェアによる楽音生成の際、現時刻
    と楽音発生開始時刻とを比較し、現時刻の発生開始時刻
    からの遅れが所定値より小さい場合は立ち上がり部から
    開始する楽音波形データを生成し、前記遅れが所定値よ
    り大きい場合は持続部から開始する楽音波形データを生
    成することを特徴とする楽音発生方法。
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