JP2584185B2 - オーディオ信号の発生方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル・オーディ
オ・システムに関する。更に具体的に言うならば、本発
明は、ＭＩＤＩシンセサイザを含むシステムに関する。
更に具体的に言うならば、本発明は、メモリの利用効率
が高い、ディジタル・オーディオ及びＭＩＤＩにより合
成された音楽を出力する方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＩＤＩ（Ｍｕｓｉｃａｌ Ｉｎｓｔｒ
ｕｍｅｎｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）
は、種々な楽器、例えばシーケンサ、コンピュータ、照
明制御装置、ミキサ等の他の装置の間で、楽譜、プログ
ラム変更、表現制御等を含む情報を交換することを可能
にするハードウエア及びソフトウエアの仕様として制定
された。データを転送しそして受け取るこの能力は最初
生演奏を対象として考えられていたが、その後これが発
展して録音スタヂオ、オーディオ及びビデオの制作及び
作曲の分野に対して大きな影響を与えるに至った。

【０００３】ＭＩＤＩインターフェイスに対する標準
は，ＭＩＤＩ製造者協会（ＭＭＡ）及び日本のＭＩＤＩ
標準委員会（ＪＭＳＣ）の間の共同開発の結果として準
備されそして公開された。この標準は、ＪＭＳＣ及びＭ
ＭＡの間の同意により変更され、そして現在は、１９８
９年１月のＭＩＤＩ１．０、Ｄｅｔａｉｌｅｄ Ｓｐｅ
ｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｖｅｒｓｉ
ｏｎ４．１として公開されている。

【０００４】ＭＩＤＩインターフェイスのハードウエア
部分は、３１．２５Ｋボーで、非同期で動作し、そして
１つの開始ビット、８つのデータ・ビット及び１つの停
止ビットを伴う。これは、シリアル・バイト当たり３２
０マイクロ秒の期間に合計１０ビット送れる。開始ビッ
トは論理０であり、そして停止ビットは論理１である。

【０００５】バイトは最小有効ビットを最初に送ること
により伝送される。データビットは、５ミリアンペアの
電流ループを利用することによりＭＩＤＩインターフェ
イス内で伝送される。論理０はターン・オンされつつあ
る電流により表され、そして論理１はターンオフされつ
つある電流により表される。この電流ループの立ち上が
り時間及び立ち下がり時間は２マイクロ秒よりも短い。
この電流ループに対する接続のために５ピンのＤＩＮコ
ネクタが利用され、ここで２つのピンだけが電流ループ
信号を伝送するために利用される。代表的には、ＭＩＤ
Ｉフォーマットを利用して互いに結合される装置相互間
の分離をするために、光アイソレータが利用される。

【０００６】ＭＩＤＩインターフェイスを利用する通信
は、１つのステータス・バイト及びこれに続く１以上の
データ・バイトからなるマルチ・バイト・メッセージに
より行われる。このルールに対して或る例外がある。Ｍ
ＩＤＩメッセージは、種々なパフォーマンス情報のため
に利用されうる１６のチャネルの任意を介して送られ
る。５つの代表的な型のＭＩＤＩメッセージがある。チ
ャネル・ボイス、チャネル・モード、システム・コモ
ン、システム・リアル・タイム及びシステム・エクスク
ルッシブである。ＭＩＤＩのエベントは、メッセージと
して送られ、そして１以上のバイトからなる。

【０００７】ＭＩＤＩシステムのチャネル・メッセージ
は、１６のＭＩＤＩチャネルの１つへこのメッセージを
アドレスするのにステータス・バイトの４ビットを利用
しそしてメッセージを限定するのに４ビットを利用す
る。これにより、チャネル・メッセージは、ステータス
・バイト内の解読されたチャネル番号と一致するチャネ
ル番号を有するシステムにより受け取られる。或る楽器
は、１以上のチャネル上にＭＩＤＩメッセージを受け取
ることが出来る。その主なインストラクション、例えば
オンにされるべきプログラム番号及びモード指定等を受
け取るチャネルは、しばしば基本チャネルと呼ばれる。
代表的な２つの型のチャネル・メッセージ即ちボイス・
メッセージ及びモード・メッセージがある。ボイス・メ
ッセージは楽器の音色を制御するのに利用され、そして
ボイス・メッセージは代表的にはボイス・チャネルを介
して送られる。モード・メッセージはボイス・メッセー
ジに対する楽器の応答を限定するために利用され、そし
てモード・メッセージは一般に楽器の基本チャネルを介
して送られる。

【０００８】ＭＩＤＩシステム内のシステム・メッセー
ジは、共通メッセージ、リアルタイム・メッセージ、及
びエクスクルッシブ・メッセージを含みうる。共通メッ
セージは、レシーバが関連しているチャネルに係わら
ず、システムの全てのレシーバに対して送られる。リア
ルタイム・メッセージは同期のために利用され、そして
システム内の、クロックに基づくユニットを対象として
いる。リアルタイム・メッセージはステータス・バイト
だけを含みそしてデータ・バイトを含まない。リアルタ
イム・メッセージは、いつでも送られることが出来る。
即ち、異なるステータスを有する或るメッセージのバイ
ト相互間でさえも送られることが出来る。エクスクルッ
シブ・メッセージは任意の数のデータ・バイトを含むこ
とが出来、そしてリアルタイム・メッセージを除き、エ
クスクルッシブ若しくは任意の他のステータス・バイト
の終了により終了されることが出来る。エクスクルッシ
ブの終了は、システム・エクスクルッシブ・メッセージ
の終了時に送られなければならない。システム・エクス
クルッシブ・メッセージは常に、製造者の識別コードを
含む。もしもレシーバが識別コードを認識できないと、
これはこの後に続くデータを無視する。

【０００９】音楽作品は、ＭＩＤＩ標準を利用してコー
ド化されそして非常に少ないデータを利用して記憶され
若しくは伝送されることが上述の説明から明かであろ
う。ＭＩＤＩ標準は、例えば”ノート・オン”（Ｎｏｔ
ｅ ｏｎ：鍵盤を押すに対応）及び”ノート・オフ”
（Ｎｏｔｅ Ｏｆｆ：鍵盤を離すに対応）のようなプロ
グラム・ステータス・メッセージ及びチャネル・メッセ
ージのシリアル・リストを制御メッセージとして使用さ
せる。

【００１０】ＭＩＤＩに制御される種々なサウンド発生
装置若しくはモジュールに利用されると、音楽作品が記
録されそして演奏されうる。

【００１１】後述のようにこれらのサウンド発生装置若
しくはモジュールは種々な形を取りうる。波形テーブル
若しくは減算合成（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ ｓｙｎｔ
ｈｅｓｉｓ）と呼ばれる一つの型においては、記憶され
ている波形（後述のようにサンプルされるサウンド全体
よりも短い）が、フィルタ、電圧制御される増幅器等に
より動作されて、合成サウンドを発生する。この方法の
利点は、性質的に存在しないような新しく且つ異常なサ
ウンドを生じることに加えて、比較的わずかなメモリし
か必要としないことであり、これはロウ・エンドのコン
ピュータ・システムにおいては非常に貴重である。

【００１２】他の型のサウンド発生方式は、アナログ音
響信号をサンプルし、ディジタル化し、記憶しそして再
生の間にアナログの形に変換する形を取る。この方式の
他とは別の利点は、従来の他の技法よりも更に現実性即
ち真実性を持って合成音響波形を発生することである。
しかしながら、このような真実性を得るためにはコスト
が高くなる。このような簡単なサンプリング・システム
に必要なデータは、巨大な量となり、数万ビットのデー
タ及び関連メモリがオーディオ信号１秒につき必要とさ
れる。

【００１３】従って、このようなシステムに必要とされ
るデータの量を減少するために多数のコード化システム
が開発されてきた。例えば、最近の多くのディジタル・
オーディオ・システムは、アナログ情報を表すのに種々
なディジタル信号を使用するパルス符号変調（ＰＣＭ）
を利用する。アナログ信号の変動を表すために、このよ
うなシステムは、パルス振幅変調（ＰＡＭ）、パルス幅
変調（ＰＤＭ）若しくはパルス位置変調（ＰＰＭ）を使
用することが出来る。

【００１４】パルス符号変調の一つの変形であるデルタ
・パルス符号変調（ＤＰＣＭ）は、一つのサンプル及び
次のサンプルの間の差だけを符号化することにより、更
に高いデータ圧縮を達成する。かくして、アナログ信号
が相当なダイナミック・レンジを有していても、もしも
サンプリング率が、隣接する信号相互間の差が大きくな
らないように十分に高いならば、この隣接する信号相互
間の差のみを符号化する方法は相当なデータを節約す
る。更に、先行する信号の重みづけられた総和に基づい
て信号の値を予測する適応性若しくは予測性技法が、ア
ナログ信号を表すのに必要なデータの量を更に減少する
ためにしばしば利用される。

【００１５】これらのディジタル・オーディオ技術のそ
れぞれにおいては、音声若しくはオーディオ信号は、こ
れらの信号を記憶若しくは再生するために、簡潔な処理
動作及びディジタル・ツゥ・アナログ若しくはアナログ
・ツゥ・ディジタル変換技術を利用することによりサン
プルされそしてディジタル化されることが出来る。

【００１６】上述のディジタル・オーディオ・システム
は音声若しくは他のオーディオ信号サンプルを正確に記
憶するために利用されることが出来るが、上述のＭＩＤ
Ｉにより制御される合成システムに比べて、データ圧縮
と同様に、相当な記憶装置を必要とするという問題点を
有する。しかしながら、現実若しくは真実性のある人間
の音声若しくは他の音響サウンドを再生することが所望
されるシステムのおいては、代替的技法はあまり存在し
ない。

【００１７】例えば、上述の波形テーブルによる合成及
びサンプルされたサウンドのような合成されたサウンド
の利点を得ようとする従来の試みにおいて、組み合わせ
的なアプローチがなされた。このような試みの一つにお
いて、波形テーブル合成及びサンプルされたサウンドの
両方を並列的にハードウエア内に組み込まれたされた。
これの代表的なのは、ヤマハＣｏｒｐ．により製造され
たＳＹ７７シンセサイザである。このようなシンセサイ
ザでは、波形テーブルで発生されたサウンドと若しくは
サンプルにより発生されたサウンドとの間を切り替える
ことがなされ、そして或る制限された瞬間に、（例えば
或るサンプルされたサウンドの再生を伴う波形テーブル
・シンセサイザのＶＦＯを使用することにより）それぞ
れの特性相互間をクロス接続することがなされた。かく
して、サンプルされた合成及び波形テーブルによる合成
の両方の利点を得ることが出来たが、この並列的な組み
込みの明らかな欠点は、２つを並列に組み込むためのコ
ストが増大することである。

【００１８】波形テーブルによる合成及びサンプルされ
た合成の利点を得るための組み合わせ的なアプローチを
与える他の試みにおいては、その発生された波形は、サ
ンプルされそして波形テーブルで発生された波形であっ
た。これはこの分野ではＬＡシンセサイザと呼ばれてお
りそしてＲｏｌａｎｄ Ｃｏｒｐ．により製造された種
々なシンセサイザによりインプリメントされている。サ
ウンドの特性の多くは、波形の発声部分（ａｔｔａｃｋ
ｐｏｒｔｉｏｎ）に含まれている情報により人間の耳
において認識されることが音響心理学的に見いだされ
た。従って、この技法によると、或る波形の最初の発声
部分は、所望の楽器の実際のサンプルされた発声部分を
再生することにより発生され、これによりサウンドに対
して必要な真実性を与えた。前述のように、妥当な分離
性及び信号対雑音比を有するこのようなサンプルされた
波形は、例えば波形テーブル合成のような合成を利用す
るサウンド発生技術よりも比較的大容量のメモリを必要
とするので、メモリのコストが問題である。これにも係
わらず、サウンドの発生部分だけが実際にサンプルされ
たサウンドにより発生されたので、仮に波形全体がサン
プル再生される場合に使用されねばならないメモリは節
約される。所望の波形の残りの部分は、第２技法即ち、
波形テーブル合成により発生され、これは所望の波形の
一定即ち安定状態をいくらか与える。この部分はメモリ
容量をあまり必要としない波形テーブル合成により発生
されるので（もしもこの波形の部分がメモリに記憶され
たサンプルにより発生されるならば大容量のメモリが必
要とされる）、メモリの節約が実現された。この組み合
わせ的手法は、サンプルされたサウンドと波形テーブル
から発生された人工サウンドの組み合わせである新しい
サウンドを発生するという顕著な利点を有するが、これ
にも係わらずこの技法は深刻な欠点を有した。

【００１９】第１に、サウンドの全体を発生する他のサ
ウンド発生モードを選択することが出来なかった。この
理由の一つは、このことが組み合わせ手法の目的を挫折
させるからであり、何故ならば、サンプリングの場合に
は、サンプルされた波形の発生部分のみならず波形の残
りの部分の記憶をも必要としたからである（さもなけれ
ばこの部分を生成するのに必要なメモリを節約するよう
にアプローチがなされた）。上記の手法の他の重大な欠
点は、現存するサンプル部分及び波形テーブル・パラメ
ータを変更しそして追加することによるサウンドのアッ
プ・ロード、変更若しくはアップ・グレードがなされて
いないことである。

【００２０】２重のハードウエアを必要とし、新たなサ
ウンドをアップ・グレードし、若しくは完全なサンプル
若しくは波形テーブル・サウンドを実現する際の制限を
有する上述の手法の問題を解決する他の試みにおいて、
開発の主点はディジタル信号プロセッサ若しくはＤＳＰ
サウンドの発生に絞られた。ＤＳＰがサウンドの発生を
実現するこのような試みにおいて、サンプルされたサウ
ンド若しくは合成されたサウンドのいずれかを、所望さ
れるままに発生するようにＤＳＰをダイナミックに再構
成する試みがなされた。特に高価なマルチ・タスクＤＳ
Ｐシステムが与えられていない際にこのようなことを行
う場合には、波形テーブル若しくはサンプルに基ずくサ
ウンドの発生をオン・ザ・フライで実行し、そして入力
されたＭＩＤＩデータ・ストリームに基ずいてＤＳＰの
どのモードに切り替えるかを調べてこれらの種々な形の
コードをダイナミックに切り替えるＤＳＰコードをつめ
こむ必要があることが見いだされた。

【００２１】このようなシステムを実現するのは非常に
困難であり、一つの代替的方法は、所望のモードに依存
して、同時に利用可能なＤＳＰコードの複数コピーを与
える。

【００２２】所望のサウンド発生技法に依存して、ＤＳ
Ｐコードをダイナミックに詰め込むという問題点はマル
チ・タスク・オペレーティング・システムにおいて更に
大きくなる。その理由は、進行中のタスク切り替えに基
ずいていつが適切な時刻かそしてＤＳＰコードの詰め込
み及び切り替えをどのように調整するかを知ることは、
不可能でないにしても困難であるからであり、この結果
ＤＳＰコードの完全なセットを詰め込みそしてマルチ・
タスク・システムに切り替えをさせる必要が再び生じ
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】マルチ・メディアは、
近年急速に浮上したマーケットであり、ここではＭＩＤ
Ｉ能力がキーのマルチ・メディア要素である。しかしな
がら、前述のように、家庭及び学校で流行しつつあるロ
ウ・エンド・システムに対する厳しい問題点は、このシ
ステムの価格を低く保つことであり、従ってメモリ・シ
ステムの大きさは必然的に小さくなり、上述の問題を生
じる。ＭＩＤＩの使用が増大するにつれ、装置の浪費が
非常に制限されるロウ・エンド・ユーザにより採択され
る可能性が増大する。かくして、小型で且つ低価格のシ
ステム上で動作するマルチ・メディア機能を与える技術
例えばメモリを節約する技術が求められている。このよ
うなロウ・エンド・システムにおけるメモリ・コスト
は、低価格のものが多量に出回る市場で成功するうえで
のクリチカルな相違点である。特に、制限されたハード
ウエア上にサンプルされたサウンドを含ませる一方で、
この低価格システムのこれらの束縛の中で高い品質のサ
ウンドを生じるＭＩＤＩを提供する手段が必要とされて
きた。

【００２４】例えば人間の音声及び音響的な音楽サウン
ドのようなディジタル化されたオーディオ・サウンド
を、両手法の利点を得るような方法で再生しそしてＭＩ
ＤＩデータ・ファイルを利用する合成音楽と組み合わせ
ることができ、同時にロウ・エンド・システムのメモリ
の利用可能性に課せられた厳格な制限に打ち勝つ方法及
び装置の必要性が存在することが明かである。

【００２５】更に具体的に言うならば、多数のサウンド
発生モード、特に、合成された（例えば波形テーブルに
よる）サウンド若しくはサンプルされたサウンド発生を
実行する単一のハードウエア構成を実現することが高く
望まれてきた。更に、例えばＤＳＰコードのようなコー
ドの動的な再詰め込みを必要とせず、そしてどのＤＳＰ
コード・モジュールが実行されるかを調べるのに過度の
時間を必要としないシステムを実現することが望まれて
きた。更に、合成されたサウンド及びサンプルされたサ
ウンドの両方の利点を備えたシステムを実現し、そして
更に改善された合成サウンド及びサンプルされたサウン
ドを生じるようにこのシステムをアップグレードする事
が望まれてきた。受け入れられる基本的なサウンドのセ
ット（例えば一般的なＭＩＤＩで採用されている標準的
な１７５のサウンド）が与えられそして例えば波形テー
ブル合成のようなシステムを満足する妥当なコストで具
体化されるようなシステム、そしてもしも所望されるな
らば、ユーザがこれらのサウンドの質を、サンプルされ
たサウンドの質までアップグレードでき、しかもこのア
ップグレードがシステムのリソースが許す限り上記一般
的なＭＩＤＩ波形テーブル合成サウンドを自動的に取り
替えることにより行われるシステムを実現することが望
まれてきた。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明によると、制限さ
れたメモリ容量を有するコンピュータ化されたシステム
により発生されるサウンドの質を改善するシステム及び
方法が提供される。音響波形を合成的に発生するのに利
用されるデータが記憶される波形テーブル・シンセサイ
ザが実現される。それぞれディジタル化された音響波形
を含む複数個のデータ・セットが又発生されそして記憶
される。ＭＩＤＩデータ・ストリームに応答して、シス
テムは、これに対応する記憶済みの適切な音響サンプル
がシステム・メモリ内に存在するか否かを調べる。もし
も存在するならば、システムは、この記憶された音響サ
ンプルを用いて所望のサウンドを発生する。もしも存在
しなければ、システムは、音響サウンドに最も近似した
サウンドを発生する適切な波形テーブルデータ・セット
を実時間で自動的に決定する。かくして、システムは、
波形テーブル合成及び音響サンプル合成の間で実時間で
動的に再構成し、そして適切な音響サンプルが存在しな
いときに前者に対応すべく構成される。

【００２７】

【実施例】図１を参照すると、本発明の方法及び装置を
実現するのに利用されうるコンピュータ・システム１の
ブロック図が示されている。サンプリング、ＭＩＤＩ、
ＤＳＰ等に関して本発明を具現化する関連技術は、米国
特許出願第６０８、１１１号、第６０８、１０５号、第
６０８、１２６号及び第７７０、４９４号に示されてい
る。本発明に従い、図示のコンピュータ・システム１
は、ＭＩＤＩ制御のもとに、波形テーブルで合成された
サウンド及びサンプルされた音響サウンドを発生する動
的に構成されうるシンセサイザを実現する。コンピュー
タ・システム１は、ＭＩＤＩシンセサイザを実現できる
適切なディジタル信号プロセッサを有する従来型のディ
ジタル・コンピュータ・システムを利用して実現される
ことが出来る。例えば、ＩＢＭオーディオ・キャプチャ
ー＆プレイバック・アダプタを含むＩＢＭＰＳ／２型コ
ンピュータを利用して実現されることが出来る。

【００２８】表示装置３がコンピュータ・システム１に
含まれている。当業者により明らかなように、表示装置
３は、ディジタル・コンピュータ・システム内でオーデ
ィオ信号を処理するのに利用されるコマンド及び制御機
能を表示するのに使用される。又、コンピュータ・シス
テム１に結合されているのは、コンピュータ・キーボー
ド４であり、これは従来周知のように、データを入力す
るために、そしてコンピュータ・システム１内に記憶さ
れている種々なファイルを選択するのに使用される。コ
マンドを入力し、そしてコンピュータ・システム１内の
適切なファイルを選択するために例えばマウス若しくは
ライト・ペンのようなグラフィック・ポインティング装
置が使用されうることは明かである。

【００２９】コンピュータ・システム１はプロセッサ２
を有する。プロセッサ２は、コンピュータ・システム１
の中央処理ユニットであり、本発明のこの説明中の実施
例では、ディジタル信号プロセッサを利用することによ
りＭＩＤＩシンセサイザを実現できるオーディオ・アダ
プタを含むことが望ましい。このような装置の一例は、
ＩＢＭオーディオ・キャプチャー＆プレイバック・アダ
プタ（ＡＣＰＡ）である。

【００３０】図示のように、ＭＩＤＩファイル６及びデ
ィジタル・オーディオ・ファイル７は、プロセッサ２内
のメモリ内に記憶されている。各ファイルの出力はイン
ターフェイス／ドライバ回路８へ結合される。インター
フェイス／ドライバ回路８は、ＭＩＤＩプロトコル・フ
ァイル若しくはディジタル・オーディオ・ファイルをア
クセスし、そしてこれらのファイルをインターフェイス
／ドライバ回路８内の適切なデバイス・ドライバに結合
する適切なオーディオ・アプリケーション・プログラミ
ング・インターフェイスを利用することにより実現され
のが望ましい。

【００３１】この後に、インターフェイス／ドライバ回
路８の出力はディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）９に
結合される。後述のように、ディジタル信号プロセッサ
９は、ディジタル・オーディオ及びＭＩＤＩで合成され
た音楽を出力しそしてこれの出力をオーディオ出力装置
５に結合するために使用される。オーディオ出力装置５
は、単一のオーディオ・スピーカでもよく、又はステレ
オ・ミュージック・ファイルの場合には一対のスピーカ
でもよい。

【００３２】本発明を更によく理解するために、現存す
る（若しくは現存しない）楽器のサウンドを発生するた
めに今日ミュージック・シンセサイザの分野で利用され
そしてサンプリング合成と呼ばれている技術について図
２を参照して説明する。サンプラーとは、オシレータや
ジェネレータを使用せずに、あらかじめ記憶させた現実
音を音源として使用する。図２に示されているのは、こ
のような楽器の機能ブロック図である。最も簡単な場合
には、現存する或る楽器の音がテープに録音され、言い
換えると、単一の音色が楽器から入力され、そしてサン
プル・データ１０として示されるように、この音色が次
いでディジタル化されてディジタル・メモリに記憶され
る。サンプラー装置によるこのサウンドの再生は、オリ
ジナル・テープの再生するのと同様にして行われる。多
くの楽器のサウンドは可変の長さの期間を有する。例え
ば、クラリネットは、演奏者がマウスピースに息を吹き
込む続ける限りその音を継続する。これは、打たれた後
かなり一定な時期に音が停止するドラムに比べて対照的
である。サンプラーは、ルーピングとして知られている
技術を用いて種々な長さの音色を発生させる。ディジタ
ル波形のある部分が反復的に再生され、かくして連続デ
ータの印象を与える。サウンドを改善するために種々な
機能がアナログ回路若しくはディジタル・ドメインにお
いて使用される。例えば、サンプル・データ出力２４に
作用して、このサンプルから再生されつつあるサウンド
に対して所望のビブラートを与える出力信号２６を生じ
る低周波発信器１４を設けることが出来る。補間発信器
（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｎｇｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）
１２はサンプル・データ出力２４及びビブラート・デー
タ２６を受け取り、所望の平均ピッチのビブラート変調
されたオーディオ信号を発生する。

【００３３】サンプラーにおいて一般に使用される再生
中のサンプル・データを改良する他の技法は、フィルタ
である。フィルタは、ディジタル化された波形の総合的
な質を変えるために利用される。これは、楽器が種々な
音量で演奏されるときに生じるサウンドの変化を与え
る。一般に、楽器は大きな音量で演奏されるときには冴
えたサウンドを生じる。従って、フィルタは、小さな音
量で演奏されるときに波形から冴えた感じをいくらか取
り除く。図２に示す代表的なサンプラーのブロック・ダ
イアグラムにおいて、補間発信器（ｉｎｔｅｒｐｏｌａ
ｔｉｎｇ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１２の出力２８に働
いてフィルタ出力３２を生じるフィルタ１６が設けられ
ている。

【００３４】このようなサンプラーに対して要求される
他の機能は、最終出力３６の振幅を制御することであ
る。このことは、フィルタ１６の出力３２を受け取る増
幅器２０により行われ、これにより増幅器２０は、フィ
ルタ出力３２に作用して所望に出力３６を発生する。こ
のようなフィルタ１６及び増幅器２０の動作を電圧制御
により制御することが従来行われており、従ってＡＤＳ
Ｒ発生器１８および２２が設けられそしてこれらの出力
３０及び３４がフィルタ１６及び増幅器２０にそれぞれ
与えられる。このようなＡＤＳＲ発生器は、アタック
（ａｔｔａｃｋ：楽器音の立ち上がりを表現する言
葉）、ディケイ（ｄｅｃａｙ）、サステイン（ｓｕｓｔ
ａｉｎ）及びリリース（ｒｅｌｅａｓｅ：楽音などで、
音の余韻の部分を意味する言葉。鍵盤楽器では、キーか
ら指を離しても音が残ることを指す）発生器として知ら
れているものであり、これは、この様なアタック・タイ
ム、ディケイ・タイム、サステイン・レベル及びリリー
ス・タイムを順番に含むエンベロープを生じ、そしてこ
れらは電圧値であり、そしてその振幅がフィルタ動作及
び増幅動作を調整する。このＡＤＳＲ方式では、エンベ
ロープの要素を、Ａ＝アタック・タイム（音が出始めて
最大音量に達するまでの時間）、Ｄ＝ディケイ・タイム
（最大音量から持続音量まで減衰しつつ到達する時
間），Ｓ＝サステイン・レベル（持続音のレベル。鍵盤
を押している間は、この音量が持続する）及びＲ＝リリ
ース・タイム（指を鍵盤から離した後、音が減衰しつつ
消えるまでの時間）の４つに分け、それぞれを独立して
設定する。

【００３５】上述のサンプル技法の欠点は、これが各デ
ィジタル化されたサウンドを記憶するために多量のメモ
リ１０を必要とすることであり、そしてたとえこの様な
メモリを減少する試みがなされたとしても、或る持続さ
れたサウンドを得るためには、同じデータをこの所望の
サウンドの継続時間全体に亘って、何回も繰り返し読み
出してサウンドに変換しなければならない。パーソナル
・コンピュータにＤＳＰを取り付けて実現したシンセサ
イザにおいては、所定の量のメモリ１０を楽器のディジ
タル波形例えばサンプルの記憶に当てることが保証でき
なくなる。それにも係わらず、前述の一般的なＭＩＤＩ
モード標準は、１７５の楽器の基本セット及び特殊な効
果音を利用可能にすることを要求する。１７５の全ての
サウンドに対するサンプルをメモリ１０が保持できない
ならば、問題を生じる。

【００３６】図３を参照すると、本発明の理解を助ける
ために、従来の他のサウンド発生方法が示されている。
図３は、減算合成シンセサイザ（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖ
ｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）として知られるシンセサイ
ザの簡略化されたブロック・ダイアグラムである。この
様な減算合成は、１９７０年代の中間に広く用いられそ
して例えばＭｏｏｇシンセサイザとして知られた。この
型のシンセサイザは、例えば発信器出力５２のような連
続した固定周期の周期的波形を発生する発信器４０を利
用する。図２のサンプリング合成の場合には、前述と同
様な理由で低周波発振器４２が設けられており、これの
出力５４は、ビブラートを含む出力５２を生じるように
発信器４０を変調する。又図２に示したサンプリング合
成と似ている点は、フィルタ４４が設けられていて、Ａ
ＤＳＲ発生器４６の出力５８に応答して発信器出力５２
のハーモニック・センターを修正する。ＡＤＳＲ発生器
４６により修正されたハーモニック・センターを有する
発信器５２の出力を含むフィルタの出力５６は、図２の
シンセサイザのように電圧制御される増幅器４８に送ら
れ、これにより信号のエンベロープは第２ＡＤＳＲ発生
器５０の動作により整形される。これの出力６２は、増
幅器４８による増幅の量を制御して出力６０を発生させ
る。

【００３７】本発明の理解のために、波形テーブル合成
として知られている第３のサウンド発生方式について説
明する。図２の減算合成の変形である波形テーブル合成
は、図４の機能的ブロック・ダイアグラムに示されてい
る。この方のシンセサイザは、図３のシンセサイザと非
常によく似たものとして認められている。更に具体的に
述べると、低周波発信器７４からのビブラート出力８６
に応答して、サウンド・データ８４に作用する補間発信
器７２が設けられており、この結果変調された出力８８
がフィルタ７６に送られる。代表例では、このフィルタ
７６はＡＤＳＲ７８からの制御信号９２に応答して発信
器出力８８に作用し、そして結果的なフィルタ出力９０
が電圧制御型増幅器８０に送られる。前述のシンセサイ
ザ技術と同様に、第２ＡＤＳＲ８２が設けられ、これの
電圧制御信号出力９６は、増幅器８０の増幅量を制御
し、かくして出力９４を生じる。図３及び図４の技術を
比較すると、この様な減算合成及び波形テーブル合成の
間に相違があることが判る。図４の波形テーブル合成の
場合には、図３の減算合成の発信器４０により連続的な
固定の周期的波形が発生されるのではなく、この連続的
な固定の周期的波形は、ルック・アップ・波形テーブル
７０から発生され、そしてこれの出力８４はこの分野で
周知な方法で、所望の固定の周期的な波形を発生する。

【００３８】図５は、前述のいくかの型のミュージック
合成を単一のサウンド発生システム内で行うことが出来
る本発明の方法及びシステムを示す。既に述べたよう
に、これは、利用可能なサンプル・メモリの量に係わり
なく、楽器のサウンドのフル・アレイを使用することを
可能にする。

【００３９】更に、本発明は、この様なメモリを要求す
るサンプラを用いる場合の上述の問題に対する解決策を
実現し、ここで、本発明のシステム及び方法は、サンプ
ル・データが利用できる場合はこのサンプル・データを
利用し、そしてメモリ容量が不十分でサンプル・データ
を詰め込めないためにこのサンプル・データを入手でき
ない場合でも、楽器のサウンドを合成できるシンセサイ
ザを実現する。言い換えると、本発明の一つの実施例で
は、図２に示すサンプリング合成が図３の減算合成更に
言うと図４の波形テーブル合成と有機的に結合されて図
５の構成を生じる。減算合成は波形テーブル合成におい
て改善されることに注目されたい。後述するように、楽
器のサウンドが合成される時、もしもこれのサンプル・
データが存在するならば、このサンプル・データが利用
される。しかしながら、これの代わりに波形テーブル・
パラメータが利用されてサウンドが発生される。

【００４０】図５を更に詳細に参照すると、本発明の動
的即ちダイナミック・シンセサイザが機能的なブロック
・ダイアグラムで示されている。これは図１に示すシス
テムによりそして更に図９に詳細に示すシステムにより
具体化されることが出来る。図５のシステムは、前述の
システムに類似する点が幾つかある。特に、図２のサン
プリング合成の場合のように、補間発信器１０６、低周
波発信器１０８、フィルタ１１０、増幅器１１４、並び
にＡＤＳＲ発生器１１２及び１１６が図２で述べたと同
じ理由にもとづいて設けられている。これらの機能ブロ
ックはそれぞれ出力１２６−１３６を有する。同様に、
サンプル・データのための記憶装置即ちメモリ１００が
設けられており、そして波形データ即ちパラメータのた
めの複数個の記憶装置１０２及び１０４等が設けられて
いる。概念的に述べると、もしも電子的若しくはディジ
タル型の高速スイッチが設けられると、サウンドは、サ
ンプル・データ記憶装置１００からのサンプル・データ
若しくは波形データ記憶装置１０２、１０４等からの波
形パラメータにより発生されることが出来、これにより
サウンドはサンプル・データ若しくは波形データに基づ
いて発生されることが出来る。スイッチ１２５として概
念的に示されているこの様な切り替え機能が、図５のダ
イナミック・シンセサイザに設けられており、このスイ
ッチの出力１２４は、サンプル・データ若しくは波形デ
ータを、サウンドへ変換するために補間発信器１０６へ
択一的に送る。多極のこのスイッチはソフトウエアによ
り回転されて、サンプル・データ記憶装置１００若しく
は波形データ記憶装置１０２、１０４のそれぞれからの
線１１８、１２０、１２２等上のサンプル・データ若し
くは波形データを選択的に検索する。図５に示されてい
る本発明のダイナミック・シンセサイザのブロック図
は、機能的で且つ概念的なものであることに注目された
い。例えばスイッチ１２５は、システム１が、コード化
された波形データ１０２及び１０４のいずれかのアドレ
ス、若しくはサンプル・データを含むメモリの大きな部
分のアドレス（このサンプル・データが詰め込まれたと
きにシステム・メモリから割り当てられたアドレス）を
択一的に与えることを概略的に表す。

【００４１】図６を参照すると、ダイナミック合成を行
う本発明のシステムの更に詳細な機能ブロック・ダイア
グラムが示されている。ＭＩＤＩＢＬＫ１９２、１９４
及び１９６は、現時点で選択されているプログラム変更
番号、ピッチ・ベンド（ｐｉｔｃｈ ｂｅｎｄ）及びボ
リュームを含むＭＩＤＩチャネルのステータスに関する
情報を保持するために使用される。特定なＭＩＤＩチャ
ネルに対するノート・オンＭＩＤＩエベント１９０が受
け取られると、このＭＩＤＩチャネル２２２に対するＭ
ＩＤＩＢＬＫ１９２、１９４若しくは１９６からのプロ
グラム変更番号が、コマンド２２０でプログラム１９８
乃至２０２を選択する。ＭＩＤＩチャネル１０に場合に
は、ノート・オン・キー番号１９０は、ドラム（ＤＲＵ
ＭＫＩＴ）ブロック２０４乃至２０６を直接選択するの
に使用される。ノート・オン・キー番号が特定なドラム
・サウンドを指定するようにして、ＭＩＤＩチャネル１
０がこのドラム・キットに対して使用されることが明か
であろう。各プログラム・ブロック１９８乃至２０６
は、図７に示すように、シンセサイザを制御するのに必
要な全てのシンセサイザ・パラメータを含む。更に、こ
れはサンプル・テーブル２０８へのインデックス即ちポ
インタ２２４を含む。サンプル・テーブル２０８は、シ
ステムに詰め込まれたサンプル・データ２１４及び２１
８の各セットのそれぞれに対する波形ブロック（ＷＡＶ
ＥＦＯＲＭＢＬＫ）２１２、２１６へのポインタ２２６
及び２２８を含む。波形ブロック２１２及び２１６は、
波形若しくはサンプル２１４及び２１８についての情
報、例えばロケーション、長さ、ループ・ポイント及び
ループ・タイプ等を含む。最初、このシステムは、ボイ
ス・データ１９８ー２０６を含むことが出来、これらは
簡単なあらかじめ規定された波形２１２ー２１８のみを
利用し、最小のシステム・メモリ２１０しか必要としな
い。ユーザが追加のサンプルをシステムに詰め込むと、
追加のエントリィがサンプル・テーブル２０８に形成さ
れ、そして新たな波形ブロック２１２及び２１６を指し
示し、そしてこれはこのサンプル・データがコピーされ
る動的に割り当てられたメモリ部分２１４及び２１８を
２３０及び２３２により指し示す。更に、この新たに詰
め込まれたサンプル・データに関連するプログラム１９
８ー２０６が、この新たに生成されたサンプル・テーブ
ル・エントリィ２０８を指し示す（２２４による）よう
に更新される。

【００４２】図７を参照すると、図６において参照され
た制御情報をサウンドに変換するのに使用されるシンセ
サイザ・エンジンを示す機能的なブロック・ダイアグラ
ムが示されている。このエンジンは図２、３及び４に示
された共通的なシンセサイザの構成要素を利用し、そし
て図６の下側の６つのブロックを実現する。本発明の良
好な実施例では、図６は、図１のプロセッサ２における
実行のためにホスト・システム・プログラミングを使用
して具現化され、一方図７に示す構成要素は図１のＤＳ
Ｐ９に導入されている。図７に示す構成要素はどれも、
サンプリング合成若しくは波形テーブル合成を行うのに
何の変更をも必要としないことに注目されたい。制御動
作は図６に示す論理回路により厳格に行われ、かくして
図７のＤＳＰ構成要素の再構成は必要でない。更に、図
７では、ＡＤＳＲ２４０及び２４２並びに低周波発振器
（ＬＦＯ）２４４により発生される信号２５８、２６０
及び２６１が、オーディオ処理ブロック２４６、２４８
及び２５２のそれぞれに制御されて送られる。

【００４３】レート（ｒａｔｅ：ＬＦＯの周波数を表
す）信号２５４及び利得信号２５６が、低周波発振器
（ＬＦＯ）２４４の周波数及び利得を制御するために利
用されうる。ＡＤＳＲの出力２６０は又これらのレート
及び利得信号を調整するために利用されることが出来、
そしてこれは、ＡＤＳＲ２４２の出力２６０により制御
される減衰器２６２及び２６４により示されている。更
に、発振器２４６及び２４８の中心周波数Ｆｏ２９４及
び３００の正確な値は、制御信号２５８、２６０及び２
６１の大きさにより制御されることが出来る。従って、
このことは減衰器２６６ー２７４を設けることにより機
能的に示されており、上述のように、ＡＤＳＲ２４０及
び２４２並びに低周波発振器２４４により各発振器２４
６及び２４８の中心周波数２９４及び３００を可変的に
制御する。同様に、フィルタ２５０のＱ（３０２）及び
ＤＣＡ２５２の利得（３０４）が、ＡＤＳＲ２４０及び
２４２若しくはＬＦＯ２４４からのパラメータの大きさ
により制御されることが出来る。かくして、ＡＤＳＲ若
しくはＬＦＯにより制御される可変減衰器２７６ー２８
４が図７に概念的に示され、そしてこれら可変的なＱ信
号３０２若しくは利得信号３０４を与えて、フィルタ２
５０若しくはＤＣＡ２５２のＱ若しくは利得を制御す
る。発振器２４６及びフィルタ２５０の間の接続２９６
並びにフィルタ２５０及びＤＣＡ２５２の間の接続２９
８が示されており、これらは、発振器の出力２９６がフ
ィルタ２５０により所望のようにフィルタされ、そして
フィルタの出力２９８の振幅が、制御可能型の増幅器２
５２により変調されることを示す。

【００４４】図８を参照すると。前述の本発明の目的を
達成するために、図１及び図９のシステムを制御する所
望のソフトウエア・システムの動作を示す簡略化された
ブロック・ダイアグラムである。更に具体的に述べる
と、このソフトウエアは、以下に述べるように図１のプ
ロセッサ２を用いて実行される。ブロック３１０におい
て示されるように、ノート・オン（ｎｏｔｅ ｏｎ）信
号がキーボード４により発生されるときにプロセッサ２
はこれをノート・オン・メッセージ３２０として検出す
る。次いで、ブロック３１２において、プロセッサ２
は、このノート・オン情報３２０から、この所望のノー
トに対応するサンプル・データがこのプロセッサ２のメ
モリ内に存在するか否かを調べる。出力３２８により示
すようにこの様なサンプル・データが存在すると、ブロ
ック３１８において、プロセッサ２は、所望のサンプル
・データ１００（図５）及び関連するパラメータを取り
出し、そして処理動作は線３２６により示すようにブロ
ック３１６に進み、ここでシステム１がブロック３１８
で取り出したサンプル・データ及びパラメータに基づき
所望のサウンドの発生を開始する。

【００４５】ここで再びブロック３１２に戻ると、もし
もプロセッサ２がソフトウエアの制御の基に、ブロック
３１０からのノート・オン情報により規定される適切な
サンプル・データ１００がサンプル・データ記憶装置内
に存在しないことを見いだすと、処理動作は線３２２に
沿ってブロック３１４に進み、ここでプロセッサ２は、
ブロック３１０において発生されたこの特定なノート・
オン・メッセージに対応する適切な波形データ及びパラ
メータを図５の対応する波形データ記憶装置１０２、１
０４等から選択して取り出す。線３２４により示される
ように動作はブロック３１６に進み、ブロック３１８か
らのデータに基づくサウンドの発生と同様にしてサウン
ドが発生される。ブロック３１４からのデータに基づく
この例の場合には、サウンドの発生は波形ルック・アッ
プ・テーブル及び図４の波形テーブル・シンセサイザ技
術により行われ、一方、ブロック３１８において適切な
音響的なディジタル化されたサンプルが存在することが
判明すると、ブロック３１６において、図１及び９のシ
ステムが図２に関して述べたサンプリング合成技術でサ
ウンドを合成する。

【００４６】本発明においては、オーディオ信号の発生
の第１モードに対応する第１データ・セットを記憶し、
上記オーディオ信号の発生に関連するパラメータを規定
するデータ・ストリームを発生し、上記オーディオ信号
の発生の上記第１モード若しくは上記オーディオ信号の
発生の第２モードが指定されたかを上記データ・ストリ
ームから検出し、上記第１モードが指定されたことの検
出に応答して、上記データ・ストリーム及び上記第１デ
ータ・セットを用いる上記第１モードで上記オーディオ
信号を発生する。

【００４７】更にこの方法においては、上記オーディオ
信号を発生する第２モードに対応する第２データ・セッ
トを記憶し、上記第２モードが指定されたことの検出に
応答して、上記データ・ストリーム及び上記第２データ
・セットを用いて上記オーディオ信号を発生する。

【００４８】更に、 上記第１モードは波形テーブル合
成モードである。

【００４９】更に、上記第２モードはサンプリング合成
モードである。

【００５０】更に、上記データ・ストリームはＭＩＤＩ
データ・ストリームである。

【００５１】更に、上記第１及び／若しくは対応する第
２データ・セットをこれらに関連するデータ・ストリー
ム内のインジケータを有するプログラム変更として択一
的に記憶し、上記データ・ストリームから上記プログラ
ム変更を検出し、上記検出されたプログラム変更から上
記第１及び／若しくは上記対応する第２データ・セット
が記憶されているかを検出し、上記第１データ・セット
のみが記憶されていることを調べた後に上記第１データ
・セットを用いて上記第１モードで上記オーディオ信号
を発生する。

【００５２】更に、上記第２データ・セットのみが記憶
されていることを調べた後に上記第２データ・セットを
用いて上記第２モードで上記オーディオ信号を発生す
る。

【００５３】更に、上記第１及び第２データ・セットが
記憶されていることを調べた後に上記第２データ・セッ
トを用いて上記第２モードで上記オーディオ信号を発生
する。

【００５４】図９を参照すると、本発明の方法及び装置
を実施するのに使用されるディジタル信号プロセッサ
（ＤＳＰ）１５４を含むオーディオ・アダプタのブロッ
ク図が示されている。上述のように、このオーディオ・
アダプタは、商業的に入手できるＩＢＭオーディオ・キ
ャプチャー・プレイバック・アダプタ（ＡＣＰＡ）を利
用して実現されることが出来る。ディジタル信号プロセ
ッサ１５４として、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
ｓ社のＴＭＳ３２０ｃ２５を使用することが出来る。

【００５５】図９のＩ／Ｏバス（即ち入出力バス）１４
０は、このオーディオ・サブシステムとＰ／Ｓ２若しく
は他のパーソナル・コンピュータとの間の通信を行わせ
るマイクロ・チャネル若しくはＰＣのＩ／Ｏバスであ
る。Ｉ／Ｏバスを用いて、ホスト・コンピュータはこの
オーディオ・サブシステムに情報を与え、そしてオーデ
ィオ・サブシステムは、ホスト・コマンド・レジスタ１
４４、ホスト・ステータス・レジスタ１４６、アドレス
・ハイ・バイト・カウンタ１４２、アドレス・ロウ・バ
イト・カウンタ１５８、データ・ハイ・バイト双方向ラ
ッチ１４８及びデータ・ロウ・バイト双方向ラッチ１５
０を使用する。

【００５６】ホスト・コマンド・レジスタ及びホスト・
ステータス・レジスタは、コマンドを与えそしてこのオ
ーディオ・サブシステムのステータスをモニターするた
めにホストにより使用される。アドレス及びデータ・ラ
ッチは、オーディオ・サブシステム内の８Ｋｘ１６ビッ
トの高速静的ＲＡＭである共用メモリ１５２をアクセス
するためにホストにより使用される。共用メモリ１５２
は、ホスト（パーソナル・コンピュータ若しくはＰＳ／
２）とディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１５４との
間を連絡する手段である。このメモリは共用される。即
ちホスト・コンピュータ及びＤＳＰ１５４の両方がこれ
をアクセスすることが出来る。

【００５７】制御論理回路１６６の一部分であるメモリ
・アービタは、ホスト及びＤＳＰ１５４がメモリを同時
にアクセスすることを防ぐ。共用メモリ１５２は、情報
の一部がＤＳＰ１５４を制御するロジックとなるように
分割されることが出来る。ＤＳＰ１５４は、コマンドを
与えそしてこのオーディオ・サブシステムの他の部分の
ステータスをモニターするためのこれ自身の制御及びス
テータス・レジスタ１５６を有する。

【００５８】このオーディオ・サブシステムは、ＲＡＭ
であるサンプル・メモリ１６２を含む。サンプル・メモ
リ１６２は、２Ｋｘ１６ビットの静的ＲＡＭであり、そ
してＤＳＰは、再生されるために出ていくサンプル信号
及びホスト・コンピュータへの転送のために入ってくる
サンプル信号を記憶するためにこのメモリを使用する。

【００５９】ディジタル・ツゥ・アナログ変換器（ＡＤ
Ｃ）１６８及びアナログ・ツゥ・ディジタル変換器（Ａ
ＤＣ）１７０は、ホスト・コンピュータ及びオーディオ
・サブシステムのディジタルの世界とサウンドのアナロ
グの世界との間のインターフェイスである。ＤＡＣ１６
８は、サンプル・メモリ１６２からディジタル・サンプ
ルを得て、これらのサンプルをアナログ信号に変換し、
そしてこれらの信号をアナログ・パス１８１Ａを介して
アナログ出力セクション１７２へ送る。アナログ・セク
ション１７２は、この信号をスピーカ１９０若しくはヘ
ッドフォンへ接続される出力コネクタ１８８へ送る。Ｄ
ＡＣ１６８は、両出力へ連続的出力を与えるためにマル
チプレックスされる。

【００６０】ＡＤＣ１７０は、ＤＡＣ１６８と逆の動作
をする。ＡＤＣ１７０は、マイクロフォン、ステレオプ
レーヤ、ミキサー等の入力コネクタ１８４、１８６から
受け取られるアナログ信号を、アナログ入力セクション
１７４及び線１８１Ｂを介して受け取り、これらのアナ
ログ信号をディジタル・サンプルに変換し、そしてこれ
らをサンプル・メモリ１６２に記憶する。制御論理回路
１６６は、他のタスクの間に、ＤＳＰインターラプト・
リクエストの後にインターラプトをホスト・コンピュー
タへ出し、入力選択スイッチを制御し、そして種々なラ
ッチ並びにサンプル及び共用メモリに読み取り、書き込
み及びイネーブル・ストローブを送る。

【００６１】このオーディオ・サブシステムの概要を把
握するために、アナログ信号が如何にサンプルされそし
て記憶されるかを説明する。ホスト・コンピュータはＩ
／Ｏバスを介してＤＳＰ１５４に、このオーディオ・ア
ダプタがアナログ信号をディジタル化すべきことを知ら
せる。ＤＳＰ１５４は、これの制御レジスタ１５６を使
用してＡＤＣ１７０をイネーブルする。ＡＤＣ１７０
は、入来する信号をディジタル化してそしてこのサンプ
ルをサンプル・メモリ１６２に記憶する。ＤＳＰ１５４
はサンプル・メモリ１６２からサンプルを取り出しそし
てこれを共用メモリ１５２に送る。次いで、ＤＳＰ１５
４は、Ｉ／Ｏバス１４０を介してホスト・コンピュータ
に、ディジタル・サンプルの用意が出来てホストがこれ
を読みとれることを知らせる。ホストはＩ／Ｏバス１４
０を介してこれらのサンプルを受け取りそしてこれをホ
スト・コンピュータのＲＡＭ若しくは磁気記録ディスク
に記憶する。

【００６２】これらの舞台裏で多くの事柄が生じる。制
御論理回路１６６は、ホスト・コンピュータ及びＤＳＰ
１５４が共用メモリ１５２を同時にアクセスすることを
防止する。制御論理回路１６６は又、ホスト・コンピュ
ータ及びＤＳＰ１５４が共用メモリ１５２を同時にアク
セスすることを防止する。制御論理回路１６６は又、Ｄ
ＳＰ１５４及びＤＡＣ１６８がサンプル・メモリ１６２
を同時にアクセスすることを防止し、アナログ信号のサ
ンプリングを制御し、そして他の機能を行う。上述の事
柄は、連続的動作である。ホスト・コンピュータが共用
メモリ１５２からディジタル・サンプルを読み出してい
る間に、ＡＤＣ１７０は新たなデータをサンプル・メモ
リ１６２に入力し、そしてＤＳＰ１５４は、サンプル・
メモリ１６２から共用メモリ１５２へデータを転送す
る。

【００６３】ディジタル化されたオーディオ・データの
再生は、大体同じようにして行われる。ホスト・コンピ
ュータはＤＳＰ１５４に、オーディオ・サブシステムが
ディジタル化されたデータを再生すべきであることを通
知する。本発明においては、ホスト・コンピュータはＤ
ＳＰ１５４を制御するコード及びディジタル・オーディ
オ・サンプルをこれのメモリ若しくはディスクから読み
出し、そしてこれらをＩ／Ｏバス１４０を介して共用メ
モリ１５２に送る。これらのコードの制御の基に、ＤＳ
Ｐ１５４は、サンプルを得て、これらのサンプルをコー
ドの制御の基に対数値を表す整数値の変換し、そしてこ
れらをサンプル・メモリ１６２に記憶する。次いで、Ｄ
ＳＰ１５４は、ＤＡＣ１４０を付勢し、そしてこれはデ
ィジタル・サンプルをオーディオ信号に変換する。オー
ディオ再生回路はオーディオ信号を付勢してそしてこれ
を出力コネクタに送る。この再生も又連続的動作であ
る。

【００６４】連続的な記録及び再生の間、ＤＡＣ１６８
及びＡＤＣ１７０が動作し、ＤＳＰ１５４はサンプル及
び共用メモリの間でサンプルを両方向に転送し、そして
ホスト・コンピュータはＩ／Ｏバス１４０を介してサン
プルを両方向に転送する。かくして、オーディオ・サブ
システムは、異なるサウンドを同時に再生しそして記録
することが出来る。ホスト・コンピュータがサンプル。
メモリ１６２を直接的にアクセスできず、ＤＳＰ１５４
を介してディジタル・データを得る理由は、ＤＳＰ１５
４が、データをサンプルメモリ１６２に記憶する前にこ
のデータを処理するからである。ＤＳＰの処理の一つの
態様は、サウンド情報のリニアな整数表現を、本当のア
ナログ・サウンド信号に変換するＤＡＣ１６８へ入力す
るためのサウンド情報の対数の整数表現に変換すること
である。

【００６５】図９においては、アナログ・パス１８１、
データ・バス１７６、アドレス・バス１７８、制御バス
１８０及びアナログ・パス１８１Ａ、１８１Ｂ、１８４
ー１９０は、これらの区別を明確にするために異なる線
により示されている。又標準的なアービトレイション論
理回路が、アドレス・バス及びデータ・バス上の情報を
従来のようにアービトレーションするために設けられて
いる。制御論理回路１６６は、プロセッサ２及びＤＳＰ
９がメモリを同時にアクセスしてメモリのデッド・ロッ
ク等が生じるのを防ぐために論理回路１６０及び１６４
を使用する。

【００６６】

【発明の効果】本発明によると、制限されたメモリ容量
を有するコンピュータ化されたシステムにより、質が改
善されたサウンドを発生することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法及び装置を実現するのに使用され
うるコンピュータ・システムのブロック図である。

【図２】サンプリング合成を行う従来のシステムのブロ
ック図である。

【図３】減算合成を行う従来のシステムのブロック図で
ある。

【図４】波形合成を行う従来のシステムのブロック図で
ある。

【図５】本発明に従う動的な合成を行うシステム及び方
法を示すブロック図である。

【図６】ボイス・パラメータ及び波形若しくはサンプル
の選択を行うＭＩＤＩエベントの変換において使用され
る制御構造のブロック図である。

【図７】ＡＤＳＲ及びＬＦＯが、発振器、フィルタ、及
びディジタル的に制御される増幅器の間で如何に共通的
に使用されるかを示すブロック図である。

【図８】本発明の方法及び装置の処理ステップを示すフ
ローチャートである。

【図９】本発明の方法及び装置を具現化するのに使用さ
れる図１のコンピュータ・システムの内、ディジタル信
号プロセッサ並びにディジタル・ツゥ・オーディオ及び
オーディオ・ツゥ・ディジタル変換器を含むオーディオ
・アダプタのブロック図である。

【符号の説明】

１・・・・コンピュータ・システム ２・・・・プロセッサ ３・・・・表示装置 ４・・・・キーボード ５・・・・スピーカ ６・・・・ＭＩＤＩファイル ７・・・・ディジタル・オーディオ・ファイル ８・・・・インターフェイス・ドライバ回路 ９・・・・ＤＳＰ １００・・サンプル・データ記憶装置 １０２、１０４・・波形データ記憶装置 １０６・・補間発振器 １０８・・低周波発振器 １１０・・フィルタ １１２、１１６・・ＡＤＳＲ １１４・・増幅器

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オーディオ信号を第１モード及び第２モー
   ドのうちいずれか一方のモードで発生するオーディオ信
   号発生方法において、 上記第１モードで使用する第１データ・セット及び上記
   第２モードで使用する第２データ・セットのうち少なく
   とも一方のデータ・セットを記憶手段に記憶し、 上記オーディオ信号の発生に関連するパラメータを規定
   するデータ・ストリームを発生し、 該データ・ストリームに応答して上記記憶手段を調べ、
   上記第１データ・セットのみが記憶されていることを検
   出して該第１データ・セットを用いて上記第１モードで
   上記オーディオ信号を発生し、上記第２データ・セット
   のみが記憶されていることを検出して該第２データ・セ
   ットを用いて上記第２モードで上記オーディオ信号を発
   生することを特徴とするオーディオ信号発生方法。
2. 【請求項２】オーディオ信号を第１モード及び第２モー
   ドのうちいずれか一方のモードで発生するオーディオ信
   号発生方法において、 上記第１モードで使用する第１データ・セット及び上記
   第２モードで使用する第２データ・セットのうち少なく
   とも一方のデータ・セットを記憶手段に記憶し、 上記オーディオ信号の発生に関連するパラメータを規定
   するデータ・ストリームを発生し、 該データ・ストリームに応答して上記記憶手段を調べ、
   上記第１データ・セット及び上記第２データ・セットが
   記憶されていることを検出して上記第１データ・セット
   のみを用いて上記第１モードで上記オーディオ信号を発
   生することを特徴とするオーディオ信号発生方法。
3. 【請求項３】上記第１モードはサンプリング合成モード
   であり、上記第１データ・セットは音響サンプル・デー
   タであり、そして上記第２モードは波形テーブル合成モ
   ードであり、上記第２データ・セットは波形テーブル・
   データであることを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載のオーディオ信号発生方法。
4. 【請求項４】上記データ・ストリームはＭＩＤＩデータ
   ・ストリームであることを特徴とする請求項１、請求項
   ２又は請求項３に記載のオーディオ信号発生方法。
5. 【請求項５】オーディオ信号を第１モード及び第２モー
   ドのうちいずれか一方のモードで発生するオーディオ信
   号発生装置において、 上記第１モードで使用する第１データ・セット及び上記
   第２モードで使用する第２データ・セットのうち少なく
   とも一方のデータ・セットを記憶する記憶手段と、 上記オーディオ信号の発生に関連するパラメータを規定
   するデータ・ストリームを発生する手段と、 該データ・ストリームに応答して上記記憶手段を調べ、
   上記第１データ・セットのみが記憶されていることを検
   出して該第１データ・セットを用いて上記第１モードで
   上記オーディオ信号を発生し、上記第２データ・セット
   のみが記憶されていることを検出して該第２データ・セ
   ットを用いて上記第２モードで上記オーディオ信号を発
   生する手段とを備えるオーディオ信号発生装置。
6. 【請求項６】オーディオ信号を第１モード及び第２モー
   ドのうちいずれか一方のモードで発生するオーディオ信
   号発生装置において、 上記第１モードで使用する第１データ・セット及び上記
   第２モードで使用する第２データ・セットのうち少なく
   とも一方のデータ・セットを記憶する記憶手段と、 上記オーディオ信号の発生に関連するパラメータを規定
   するデータ・ストリームを発生する手段と、 該データ・ストリームに応答して上記記憶手段を調べ、
   上記第１データ・セット及び上記第２データ・セットが
   記憶されていることを検出して上記第１データ・セット
   のみを用いて上記第１モードで上記オーディオ信号を発
   生する手段とを備えるオーディオ信号発生装置。
7. 【請求項７】上記第１モードはサンプリング合成モード
   であり、上記第１データ・セットは音響サンプル・デー
   タであり、そして上記第２モードは波形テーブル合成モ
   ードであり、上記第２データ・セットは波形テーブル・
   データであることを特徴とする請求項５又は請求項６に
   記載のオーディオ信号発生装置。
8. 【請求項８】上記データ・ストリームはＭＩＤＩデータ
   ・ストリームであることを特徴とする請求項５、請求項
   ６又は請求項７に記載のオーディオ信号発生装置。