JP2611406B2 - デジタル音声信号発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

以下の順序で本発明を説明する。 Ａ 産業上の利用分野 Ｂ 発明の概要 Ｃ 従来の技術 Ｄ 発明が解決しようとする課題 Ｅ 課題を解決するための手段（第１図） Ｆ 作用 Ｇ 実施例 G₁ 実施例の全体の構成（第５図） G₂ 実施例の要部の構成（第６図、第７図） G₃ 実施例の他の要部の構成（第８図） G₄ 実施例の他の要部の構成（第１図、第２図） G₅ 実施例の要部の動作（第６図、第７図） G₆ 実施例の他の要部の動作（第８図） G₇ 実施例の他の要部の動作（第１図〜第４図） Ｈ 発明の効果 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、電子楽器等に好適な、デジタル音声信号発
生装置に関する。 Ｂ 発明の概要 本発明は、複数のデジタル音源情報を加工処理して複
数のデジタル音声信号を発生するデジタル音声信号発生
装置において、複数のデジタル音源情報ごとの加工指示
信号をそれぞれ保持するレジスタを設け、基本クロック
から分周されて繰返し周期の異なる複数のゲート信号
を、各レジスタの最小更新時間内で時分割に選択するこ
とにより、複数のレジスタに共通に単一の分周器を用い
ることができて、各音源情報に対する多種多様の経時的
加工処理のための回路規模を小さくすることができるよ
うにしたものである。 Ｃ 従来の技術 従来、電子楽器の音源またはゲーム機の効果音の音源
として、例えば方形波信号をそれぞれ分周比及びデュー
ティ比が異なる複数のプリセット分周器に供給し、各分
周器から出力される個々の音源信号（いわゆるボイス）
を適宜のレベルで合成するものがあった。原発振波形と
しては、３角波、正弦波等も用いられる。 また、楽器によっては、例えばピアノやドラムのよう
に、全発音期間がアタック、ディケィ、サステイン及び
リリースの４区間に分けられ、各区間で信号の振幅（レ
ベル）が特有の変化状態を呈するものがあり、これに対
応するために、各ボイスの信号レベルが同様に変化する
ように、いわゆるADSR制御が行なわれる。 一方、電子楽器用の音源として、正弦波信号を低周波
数の正弦波信号で周波数変調（FM）した、いわゆるFM音
源が知られており、変調度を時間の函数として、少ない
音源で多種多様の音声信号（本明細書ではオーディオ信
号を意味する）を得ることができる。 なお、効果音の音源としてノイズが用いられることが
ある。 Ｄ 発明が解決しようとする課題 前述のようないわゆる電子音源を用いて、現実の各種
楽器の音を再現するためには、極めて複雑な信号処理が
必要であり、回路規模が大きくなるという問題があっ
た。 近時、この問題を解消するために、現実の各種楽器の
音をデジタル録音して、これをメモリ（ROM）に書き込
んでおき、このメモリから所要の楽器の信号を読み出す
ようにした、いわゆるサンプラ音源が賞用されるように
なった。 このサンプラ音源では、メモリの容量を節約するため
に、デジタル音声信号はデータ圧縮されてメモリに書き
込まれ、メモリから読み出された圧縮デジタル信号は伸
長処理されて原デジタル音声信号に復する。 また、各楽器毎に特定の高さ（ピッチ）の音の信号だ
けをメモリに書き込んでおき、メモリから読み出した信
号をピッチ変換処理して、所望の高さの音の信号を得る
ようにしている。 更に、フォルマントと呼ばれる、各楽器に特有な発音
初期の信号波形はそのままメモリに書き込まれるが、基
本周期の繰返し波形となる部分はその１周期分だけ書き
込まれ、繰返して読み出される。 これらの信号処理は、当然にデジタル処理であるが、
簡単のために、本明細書ではそれぞれアナログ信号処理
機能で表現する。 ところで、上述のようなサンプラ音源において、例え
ばピッチ変換の変換比率を時間と共に変化させて周波数
変調を行なう場合、或は前述のADSR制御のように、信号
レベルを時間と共に変化させるような経時的処理の場
合、デジタル信号処理では、信号処理用のレジスタに格
納された信号の周波数値、波高値等の時間的変化率を制
御するために、レジスタの更新用のタイミング信号の生
成が必要となる。 このタイミング信号の生成には、デジタル信号処理系
のクロックのカウンタ（分周器）を用い、カウント数
（分周比）を変えることにより所要のタイミング信号を
得ることが考えられる。 ところが、上述のような分周器によるタイミング信号
生成を複数ボイスの電子楽器に適用しようとすると、ボ
イスの数Nvと、信号処理の種類（エフェクト）の数Neと
の積Nv×Neだけ分周器が必要となり、回路規模が甚だ大
きなものとなるという問題が生ずる。 かかる点に鑑み、本発明の目的は、回路規模が小さ
く、所要数の音源情報に対して所要種類の経時的信号処
理能力を有するデジタル音声信号発生装置を提供すると
ころにある。 Ｅ 課題を解決するための手段 本発明は、複数のデジタル音源情報を有し、これらの
音源情報を加工処理して複数のデジタル音声発生するよ
うにしたデジタル音声信号発生装置において、デジタル
音源情報を加工処理する加工処理手段（20A）〜（20
H），（50L），（50R）と、デジタル音源情報ごとに設
けられ、加工処理手段への加工指示信号の保持及び更新
を行なう複数のレジスタ（141）〜（144）と、基本クロ
ックφを分周して各種ゲート信号を発生する分周手段
（100）と、デジタル音源情報の数でレジスタの最小更
新時間Tsと時分割し、この分割された時間内に各デジタ
ル音源情報に応じた各種ゲート信号をそれぞれ選択する
ゲート信号選択手段（121），（122）と、このゲート信
号選択手段で選択されたゲート信号により各レジスタに
供給される各ラッチ信号L₁〜L₄をゲートする複数のゲー
ト手段（131）〜（134）とを備え、このゲート手段を通
過したラッチ信号により各レジスタに保持される加工指
示信号の更新を行なうようにしたデジタル音声信号発生
装置である。 Ｆ 作用 かかる構成によれば、小さな回路規模で、所望の多種
多様の経時的信号処理能力が得られる。 Ｇ 実施例 以下、第１図〜第８図を参照しながら、本発明による
デジタル音声信号発生装置の一実施例について説明す
る。 G₁ 実施例の全体の構成 本発明の一実施例の全体の構成を第５図に示す。 第５図において、（１）は外部に設けられた音源ROM
であって、前述のようにデジタル録音された、例えば16
ビットの各種楽器の多様なデータが準瞬時圧縮されて、
例えば４ビットにビット・レート低減（BRRエンコー
ド）され、ブロック化されて格納される。 （10）はデジタル信号処理装置（DSP）を全体として
示し、信号処理部（11）及びレジスタRAM（12）が含ま
れる。ROM（１）の各種音源データのうちの所望のデー
タが、CPU（13）に制御されて、信号処理部（11）を経
由して外部RAM（14）に転送される。この外部RAM（14）
は例えば64kBの容量を有し、音源データの他に、CPU（1
3）のプログラムも書き込まれ、それぞれ時分割で用い
られる。同様に各種制御データ等が格納されたレジスタ
RAM（12）も信号処理部（11）及びCPU（13）の双方から
それぞれ時分割で用いられる。 外部RAM（14）から読み出された音源データは、信号
処理部（11）において、前述のBRRエンコードと逆のBRR
デコード処理により、もとの音源データに復した後、必
要に応じて、さきに述べたようなADSR処理、ピッチ変換
等の各種処理を施される。処理後のデジタル音声信号
は、Ｄ−Ａ変換器（２）を介して、スピーカ（３）に供
給される。 G₂ 実施例の要部の構成 本発明の一実施例の要部の構成を第６図及び第７図に
示す。 本実施例では^#A，^#B‥‥^#Hの８ボイスをそれぞれ左及
び右の２チャンネルに合成して出力するようになされて
おり、各ボイス及び各チャンネルのデジタル音声信号は
それぞれ時分割で演算処理されるが、説明の便宜上、第
６図及び第７図では各ボイス毎及び各チャンネル毎にそ
れぞれ同じ構成の仮想的ハードウェアを設けてある。 第６図において、（20A），（20B）‥‥（20H）はそ
れぞれボイス^#A，ボイス^#B‥‥ボイス^#Hに対する信号処
理部であって、外部RAM（14）の端子（15）に供給され
る音源選択データSRC_a〜hによって音源データ格納部（1
4V）から読み出された所望の音源データがそれぞれ供給
される。 信号処理部（20A）に供給された音源データは、スイ
ッチS_1aを介して、BRRデコーダ（21）に供給されて、前
述のようにデータ伸長され、バッファRAM（22）を介し
て、ピッチ変換回路（23）に供給される。スイッチS_1a
には、端子（31a）及び（32a）を介して、レジスタRAM
（12）（第５図参照）から制御データKON（キーオン）
及びKOF（キーオフ）が供給されて、その開閉が制御さ
れる。また、ピッチ変換回路（23）には、演算パラメー
タ等の制御回路（24）及び端子（33a）を経て、レジス
タRAM（12）からピッチ制御データＰ（Ｈ）,P（Ｌ）が
供給されると共に、制御回路（24）には、端子（34a）
及びスイッチS_2aを経て、例えばボイス^#Hのような他の
ボイスの信号が供給される。スイッチS_2aには、端子（3
5a）を介して、レジスタRAM（12）から制御データFMON
（FMオン）が供給されて、その接続状態が制御される。 ピッチ変換回路（23）の出力が乗算器（26）に供給さ
れると共に、レジスタRAM（12）からの制御データENV
（エンベロープ制御）及びADSR（ADSR制御）が、それぞ
れ端子（36a）及び（37a）、制御回路（27）及び（28）
と切換スイッチS_3aを経て乗算器（26）に供給される。
スイッチS_3aの接続状態は制御データはADSRの最上位ビ
ットによって制御される。 なお、効果音源としてノイズを用いる場合、図示は省
略するが、例えばＭ系列のノイズ発生器の出力がピッチ
変換回路（23）の出力と切り換えられて乗算器（26）に
供給される。 乗算器（26）の出力が第２及び第３の乗算器（29l）
及び（29r）に共通に供給されると共に、レジスタRAM
（12）からの制御データLVL（左音量）及びRVL（右音
量）が、それぞれ端子（38a）及び（39a）を介して、乗
算器（29l）及び（29r）に供給される。 乗算器（26）の出力の瞬時値OUTXが、端子（41a）を
経て、レジスタRAM（12）に供給されると共に、信号処
理部（20B）の端子（34b）に供給される。スイッチS_3a
の出力の波高値ENVXが、端子（42a）を経て、レジスタR
AM（12）に供給される。 また、破線で示すように、信号処理部（20A）の端子
（41a）の出力を、信号処理部（20B）の端子（36b）に
供給することもできる。 レジスタRAM（12）上の各制御データのマップを次の
第１表及び第２表に示す。 第１表の制御データは各ボイス毎に用意される。第２
表の制御データは８ボイスに共通に用意される。アドレ
ス0D以下の制御データは以下に説明する第７図に関する
ものである。なお、各レジスタはそれぞれ８ビットであ
る。 第７図において、（50L）及び（50R）はそれぞれ左チ
ャンネル及び右チャンネルの信号処理部であって、第６
図の信号処理部（20A）の第２の乗算器（291）の出力
が、端子TL_aを経て、左チャンネル信号処理部（50L）の
主加算器（51ml）に直接に供給されると共に、スイッチ
S_4aを介して、副加算器（51el）に供給され、第３の乗
算器（29r）の出力が、端子TR_aを経て、右チャンネル信
号処理部（50R）の主加算器（51mr）に直後に供給され
ると共に、スイッチS_5aを介して、副加算器（51er）に
供給される。 以下同様に、ボイス^#B〜^#Hの信号処理部（20B）〜（2
0H）の各出力が左及び右チャンネルの信号処理部（50
L）及び（50R）の各加算器（51ml），（51el）及び（51
mr），（51er）に供給される。 両信号処理部（50L），（50R）の同じボイスに対応す
るスイッチS_4a，S_5a；S_4b，S_5b‥‥S_4h，S_5hには、端子
（61a），（61b）‥‥（61h）を介して、レジスタRAM
（12）から制御データEON_a（エコーオン），EON_b‥‥EO
N_hが供給され、それぞれ連動して開閉される。 主加算器（51ml）の出力が乗算器（52）に供給される
と共に、レジスタRAM（12）からの制御データMVL（主音
量）が端子（62）を介して乗算器（52）に供給され、乗
算器（52）の出力が加算器（53）に供給される。 一方、副加算器（51el）の出力は、加算器（54）、外
部RAM（14）の左チャンネル・エコー制御部（14El）及
びバッファRAM（55）を介して、例えば有限インパルス
応答（FIR）フィルタのようなデジタル低域フィルタ（5
6）に供給される。エコー制御部（14El）には、端子（6
3）及び（64）を介して、レジスタRAM（12）からの制御
データESAアエコースタートアドレス）及びEDL（エコー
ディレイ）が供給される。 低域フィルタ（56）には、端子（66）を介して、レジ
スタRAM（12）から係数データC₀〜C₇が供給される。 低域フィルタ（56）の出力が、乗算器（57）を介して
加算器（54）にフィードバックされると共に、乗算器
（58）に供給される。両乗算器（57）及び（58）には、
それぞれ端子（67）及び（68）を介して、レジスタRAM
（12）からの制御データEFB（エコーフィードバック）
及びEVL（エコー音量）が供給される。 乗算器（58）の出力は、加算器（53）に供給されて、
主加算器（52）の出力と合成され、オーバサンプリング
フィルタ（59）を介して、出力端子Loutに導出される。 なお、第７図の外部RAM（14El）及び（14Er）は、第
６図の外部RAM（14V）と同様に、それぞれ前出第５図の
外部RAM（14）の一部分であって、各ボイス毎及び各チ
ャンネル毎に時分割で用いられる。 また、第６図のバッファRAM（22）及び第７図のバッ
ファRAM（55）も、上述と同様に、時分割で用いられ
る。 G₃ 実施例の他の要部の構成 本発明の一実施例の振幅制御に関する演算部の構成を
第８図に示す。この第８図において前出第６図に対応す
る部分には同一の符号を付ける。 第８図において、（71）は乗算器であって、バス（7
2）を介して、バッファRAM（22）及びROM（74）の出力
が供給されると共に、バス（73）を介して、係数RAM（7
5）の出力が供給される。ROM（76）の出力がバス（77）
を介して加算器（81）に供給されると共に、乗算器（7
1）の出力が加算器（81）に供給され、加算器（81）の
出力がＣレジスタ（82）に供給される。レジスタ（82）
の出力が、バス（77）を介して加算器（81）に供給され
ると共に、オーバーフローリミッタ（図示を省略）及び
レベルシフタ（84）を介して、Y₀レジスタ（85）、Y₁レ
ジスタ（86）及びY₂レジスタ（87）に共通に供給され
る。レジスタ（85）の出力は、バス（72）を介して、乗
算器（71）に供給され、レジスタ（87）の出力が外部に
導出される。レジスタ（87）の出力が係数RAM（75）及
び制御回路（27）に供給され、制御回路（27）の出力が
ROM（74）及び（76）に供給されると共に、係数RAM（7
5）に供給される。 G₄ 実施例の他の要部の構成 本発明の一実施例のタイミング制御に関する要部の構
成を第１図及び第２図に示す。 第１図において、（100）は分周器であって、基本ク
ロックφが供給され、第２図に示すように、複数のＤフ
リップフロップ回路（Ｄ−FF）（101），（102），（10
3）‥‥の各反転出力が入力端子Ｄに供給されると共
に、次段のクロックとして供給される。 基本クロックφが供給される初断のＤ−FF（101）の
非反転出力Q₁は、そのまま第１のタイミング信号x₁とし
て出力されると共に、アンドゲート（112）に供給され
る。このアンドゲート（112）には次段のＤ−FF（102）
の非反転出力Q₂が供給されており、アンドゲート（11
2）の出力は、このQ₂により初段Ｄ−FF（101）の出力Q₁
がゲートされたものとなって、第２のタイミング信号x₂
として出力されると共に、次のアンドゲート（113）に
供給され、このアンドゲート（113）に供給される第３
段のＤ−FF（103）の非反転出力Q₃によりゲートされ
て、第３のタイミング信号x₃が生成される。 以下同様にして、ｉ番目のＤ−FFの非反転出力Qiと前
段のタイミング信号x_i-1からｉ番目のタイミング信号x_i
が生成される。 上述のような分周器（100）において生成された各タ
イミング信号x₁〜x_nはマルチプレクサ（セレクタ）（12
1）に供給される。このマルチプレクサ（121）には、第
２のマルチプレクサ（122）を介して、各ボイスのセレ
クト信号S₁〜S₄が供給される。第１のマルチプレクサ
（121）の出力は、ラッチイネイブル信号として、アン
ドゲート（131）〜（134）に共通に供給される。アンド
ゲート（131）〜（134）には各ボイスのラッチ信号（ラ
イトイネイブル信号）L₁〜L₄がそれぞれ供給されてお
り、各アンドゲート（131）〜（134）の出力はそれぞれ
対応する各ボイスのエフェクトレジスタ（141）〜（14
4）に供給される。なお、簡単のために、第１図は４つ
のボイスに対応する構成となっている。 G₅ 実施例の要部の動作 次に、本発明の一実施例のうち、第６図及び第７図に
示した要部の動作について説明する。 音源データ格納部（14V）には、例えばピアノ、サキ
ソホン、シンバル‥‥のような各種楽器の音源データが
０〜255の番号を付けて格納されており、音源選択デー
タSRC_ａ〜ｈによって選択された８個の音源データが、
各ボイスの信号処理部（20A）〜（20H）において、時分
割でそれぞれ所定の処理を施される。 本実施例において、サンプリング周波数f_sは例えば4
4.1kHzに選定され、１サンプリング周期（1/f_s）内に８
ボイス及び２チャンネルで例えば合計128サイクルの演
算処理が行なわれる。１演算サイクルは例えば170nSec
となる。 本実施例において、各ボイスの発音の開始（キーオ
ン）と停止（キーオフ）とを示すスイッチS_1a〜S_1hの制
御は、通常とは異なり、別々のフラグを用いて行なわれ
る。即ち、制御データKON（キーオン）及びKOF（キーオ
フ）が別々に用意される。両制御データはそれぞれ８ビ
ットであって、別々のレジスタに書き込まれる。各ビッ
トD₀〜D₇が各ボイス^#A〜^#Hのキーオン、キーオフにそれ
ぞれ対応する。 これにより、使用者（ソフトハウス）はキーオン、キ
ーオフしたいボイスだけにフラグ“1"を立てればよく、
従来のように、例えば個々の音符ごとに、変更しないビ
ットを一旦バッファレジスタに書き込むプログラムを作
製するという煩わしい作業が必要なくなる。 前述のように、本実施例では^#A〜^#Hの８ボイスを時分
割で信号処理するため、ピッチ変換回路（23）において
は、前後各４サンプルの入力データに基いて演算処理、
即ちオーバーサンプリングを行ない、入力データと同一
のサンプリング周波数f_sでピッチ変換を行っている。所
望のピッチは制御データＰ（Ｈ）及びＰ（Ｌ）で表わさ
れる。 なお、このＰ（Ｌ）の下位ビットを０にすれば、補間
データの不均一な間引きを回避することができて、ピッ
チの細かい揺らぎが発生せず、高品質の再生音が得られ
る。 端子（35a）からの制御データFMOMにより、スイッチS
_2aが閉成されると、前述のように端子（34a）に供給さ
れる、例えばボイス^#Hの音声信号データがピッチ制御デ
ータＰ（Ｈ）,P（Ｌ）に代入されたようになって、ボイ
ス^#Aの音声信号が周波数変調（FM）される。 これにより、変調信号が例えば数ヘルツの超低周波の
場合は被変調信号にビブラートがかかり、可聴周波の変
調信号の場合は被変調信号の再生音の音色が変化して、
特別に変調専用の音源を設けずとも、サンプラ方式でFM
音源が得られる。 なお、制御データFMONは、前述のKONと同様に８ビッ
トのレジスタに書き込まれ、各ビットD₀〜D₇がボイス^#A
〜^#Hにそれぞれ対応する。 また、変調及び被変調ボイスを任意に選定可能とする
ためには、変調信号を一時的に格納するメモリが必要と
なる。本実施例では、前段のボイスの信号で次段のボイ
スの信号を変調することにより、ハードウェアの構成を
簡単化している。 更に、変調信号に選定されたボイスには、乗算器（29
l）及び（29r）において、制御データLVL及びRVLにより
ミューティングが掛けられて、音声データのオーバーフ
ロー等が防止される。 乗算器（26）においては、制御データENV及びADSRに
基いて、ピッチ変換回路（23）の出力信号のレベルが時
間的に制御される。 即ち、制御データADSRのMSBが“1"の場合、スイッチS
_3aは図示の接続状態となてADSR制御が行なわれ、制御デ
ータADSRのMSBが“0"の場合にはスイッチS_3aが図示とは
逆の接続状態となってフェーディング等のエンベロープ
制御が行なわれる。 このエンベロープ制御は、制御データENVの上位３ビ
ットにより、直接指定、直線または折線フェードイン、
直線または指数フェードアウトの５モードを選択するこ
とができ、各モードの初期値には現在の波高値が採用さ
れる。 折線フェードインモードでは、A₀，B₀,kをそれぞれ正
の定数として、３回の演算が必要な、 ｙ＝A₀-B₀・exp｛−kt｝ ‥‥‥（１） の形の本来の指数的なレベル上昇特性が、１回の演算で
事足りる、急及び緩の２種の勾配（上昇率）の折線で近
似される。 この場合、０〜3/4レベルの区間の勾配と、3/4〜１レ
ベルの区間の勾配を4:1に選定することにより、（１）
式と近似度の良好な、折線のレベル上昇特性が得られ
る。 指数フェードアウトモードでは、 ｙ＝A₀）・exp｛−kt｝ ‥‥‥（２） の形の指数的なレベル降下特性となる。 また、ADRS制御の場合、信号レベルは、アタック区間
のみ直線的に上昇し、ディケィ、サステイン及びリリー
スの３区間では指数的に下降する。 そして、フェードイン及びフェードアウトの時間長
は、制御データENVの下位５ビットで指定されるパラメ
ータ値に応じて各モード毎に適宜に設定される。 同様に、アタック及びサステインの時間長は制御デー
タADSR（２）の上位及び下位の各４ビットで指定される
パラメータ値に応じて設定され、サステインレベルと、
ディケィ及びリリースの時間長とは、制御データADSR
（１）の各２ビットで指定されるパラメータ値に応じて
設定される。 本実施例では、演算回数を減ずるために、上述のよう
に、ADSRモードのアタック区間において、信号レベルが
直線的に上昇するようになっているが、ADSRモードをエ
ンベロープモードに切換え、アタック区間に折線フェー
ドインモードを対応させると共に、ディケィ、サステイ
ン及びリリースの３区間に指数フェードアウトモードを
対応させて、より自然なADSR制御をマニュアルに行なう
ことができる。 制御回路（27）が直接指定モードである場合、他のボ
イス、例えば^#Hの信号が信号処理部（20H）の端子（41
h）から、信号処理部（20A）の端子（36a）に供給され
ると、乗算器（26）において、ボイス^#Aの音声信号がボ
イス^#Hの音声信号によって振幅変調される。 これにより、変調信号が例えば数ヘルツの超低周波の
場合には被変調信号にトレモロがかかる等各種の演奏効
果が得られる。 また、乗算器（26）の信号出力及びエンベロープ制御
入力をそれぞれ端子（41a）及び（42a）からレジスタRA
M（12）に供給し、サンプル周期ごとに書き換えること
により、例えば同じ楽器の音源データからそれぞれピッ
チが大きく異なる複数の音声信号を得るような場合、所
定ADSRパターンと異なる任意のエンベロープ特性の音声
信号が得られる。 乗算器（26）の出力信号には、第２及び第３の乗算器
（29l）及び（29r）において、それぞれ音量制御データ
LVL及びRVLが乗算される。両制御データはそれぞれ符号
つき８ビットであって、例えば1sec程度の時間をかけて
同符号の両制御データの一方を増大させると共に、他方
を減少させる場合、再生音の音像が左右に配置されたス
ピーカの間を移動する、いわゆるパン効果が得られる。 また、両制御データを異符号とした場合は、再生音像
が両スピーカ間の範囲を越えて移動することが可能とな
ると共に、適宜の装置を付加することにより、再生音像
を後方に定位させることも可能となる。 第７図の信号処理部（50L）及び（50R）においては、
スイッチS_4a，S_5a；〜S_4h，S_5hが端子（61a）〜（61h）
からの制御データEON（EON_a〜EON_h）によりそれぞれ閉
成されて、エコーをかけるべきボイスが選択される。制
御データEONは前出第２表に示すように、８ビットのレ
ジスタに書き込まれる。 副加算器（51el）から出力される各ボイスに符号され
るエコーの遅延時間は、端子（64）からエコー制御部
（14El）に供給される制御データEDLによって、例えば
０〜255msecの範囲の左右のチャンネルで等しく指定さ
れる。また、先行及び後続エコーの振幅比は、端子（6
7）から乗算器（57）に供給される、符号付８ビットの
制御データEFBにより左右のチャンネルで同相に設定さ
れる。 なお、端子（63）からの制御データESAは、外部RAM
（14）のうち、エコー制御に用いる部分の先頭アドレス
の上位８ビットを与える。 また、FIRフィルタ（56）には、端子（66）から符号
付８ビットの係数C₀〜C₇が供給されて、聴感上、自然な
エコー音が得られるように、フィルタ（56）の通過特性
が設定される。 上述のようにして得られたエコー信号は、乗算器（5
8）において制御データEVLを乗算されて、乗算器（52）
において制御データMVLを乗算された主音声信号と加算
器（53）で合成される。両制御データMVL及びEVLは、い
ずれも符号なし８ビットであって、相互に独立であり、
左右のチャンネルについてもそれぞれ独立である。 これにより、主音声信号、エコー信号をそれぞれ独立
にレベル制御することができて、原音響空間をイメージ
させるような、臨場感に富む再生音場を得ることができ
る。 G₆ 実施例の他の要部の動作 次に、本発明の一実施例のうち、第８図に示した要部
の動作について説明する。 エンベロープ制御のシーケンスは次のようである。 一方のROM（74）からの乗算定数M₇₄と、RAM（75）か
らのエンベロープ係数e_iとが乗算器（71）において乗算
され、この乗算結果と他方のROM（76）からの加算定数A
₇₆とが加算器（81）において加算されて、次の（３）式
に示すように、エンベロープ係数がe_i+1に更新される。 M₇₄・e_i＋A₇₆→e_i+1 ‥‥‥（３） この更新されたエンベロープ係数e_i+1がＣレジスタ
（82）ないしY₂レジスタ（87）を経て、係数RAM（75）
に書き込まれる。 次いで、この更新されたエンベロープ係数ｅと、Y₀レ
ジスタ（85）からのピッチ変換後の音声信号の波高値x_p
とが乗算器（71）で乗算され、この乗算結果とROM（7
6）からの定数

〔０〕とが加算器（81）で加算されて、
次の（４）式で表わされる演算値が、Ｃレジスタ（82）
等を経て、レジスタ（85）に書き込まれる。 x_p×ｅ＋０→x_e‥‥‥（４） 折線フェードインモードの場合、一方のROM（74）か
ら出力される乗算定数M₇₄は〔1/2〕であり、他方のROM
（76）から出力される加算定数A₇₆は前期及び後期のフ
ェードイン処理に応じて、それぞれ〔1/64〕及び〔1/25
6〕である。 前述のように、本実施例では、フェードイン期間を基
準最終値の3/4を境に２分１、信号レベルがこの境界値
に到達したことが制御回路（27）によって検出される
と、ROM（74）から読み出される加算定数の値が切り換
えられる。 これにより、フェードインの前期及び後期では、音声
信号のレベルが3/5及び3/20の２通りの上昇率（勾配）
で直線的に上昇し、前期及び後期の上昇率の比は〔1/6
4〕：〔1/256〕＝4:1となる。 本実施例の折線フェードインモードのレベル上昇特性
は、前出（１）式に示すような本来の指数的特性に比べ
て、係数更新演算が簡単化されると共に、２ビットの境
界レベル〔3/4〕の検出も容易であり、所望特性との近
似度が良好である。 上述の実施例では、フェードインの前期及び後期にお
いて、ROM（76）から一定周期で読み出される加算定数A
₇₆の数値を切り換えるようにしたが、加算定数は全フェ
ードイン期間を通じて一定に保ちながら、前期と後期と
で加算の周期を1:4に切り換えてもよい。この場合、第
８図に示すように、制御回路（27）に制御されて、係数
RAM（75）の書込周期が切り換えられる。 G₇ 実施例の他の要部の動作 次に、本発明の一実施例のうち、第１図及び第２図に
示した要部のタイミング制御動作について、第３図及び
第４図を参照しながら説明する。 第４図Ｂ〜Ｄに示すような、順次２倍の周期になる各
Ｄ−FF（101）〜（104）の出力Q₁〜Q₄により、アンドゲ
ート（112）〜（114）において、前段のタイミング信号
x₁〜x₃がそれぞれゲートされるので、分周器（100）か
ら得られるタイミング信号x₁〜x₄は、同図B,F〜Ｈに示
すように、前段のタイミング信号のパルスが順次１つお
きに間引かれたものとなる。 従って、同図に示すように、各タイミング信号x₁〜x₄
の“Hi"の期間はいずれもTsとなり、その繰返し周期が
順次２倍になる。本実施例において、このTsは前出のサ
ンプリング周期（1/fs）に等しく設定される。 前述のように、本実施例においては、１サンプリング
周期Ts内に各ボイスの演算処理が時分割で行なわれる。
このため、各ボイスのラッチ信号L₁〜L₄は、第３図Ａ〜
Ｄに示すように、１サンプリング周期Ts内で順次にずら
して発生させる。また、同図Ｅに示すように、各ボイス
のセレクト信号S₁〜S₄もTs内で順次にずらして、それぞ
れ対応するラッチ信号と時間的に重なるようにされる。 なお、このセレクト信号S₁〜S₄は、各ボイスの所要更
新周期に応じて適宜に発生される。 上述のようなセレクト信号S₁〜S₄が、マルチプレクサ
（122）を介して、マルチプレクサ（121）に供給され
て、繰返し周期がそれぞれ異なるタイミング信号x₁〜x_n
のいずれかが選択される。これにより、マルチプレクサ
（121）から各アンドゲート（131）〜（134）に供給さ
れるラッチイネイブル信号の繰返し周期が選定され、こ
のラッチイネイブル信号が“Hi"となるTs期間に、ラッ
チ信号L₁〜L₄がそれぞれ対応するエフェクトレジスタ
（141）〜（144）に供給されて、各ラッチ信号の立上り
でレジスタ（141）〜（144）の内容が時分割に更新され
る。 Ｈ 発明の効果 以上詳述のように、本発明によれば、複数のデジタル
音源情報ごとの加工指示信号をそれぞれ保持するレジス
タを設け、基本クロックから分周されて繰返し周期の異
なる複数のゲート信号を、各レジスタの最小更新時間内
で時分割に選択するようにしたので、複数のレジスタに
共通に単一の分周器を用いることができて、各音源情報
に対する多種多様の経時的加工処理の回路規模を小さく
することができるデジタル音声信号発生装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明によるデジタル音声信号発生
装置の一実施例の要部の構成を示すブロック図、第３図
及び第４図は本発明の一実施例の第１図の要部の動作を
説明するための線図、第５図は本発明の一実施例の全体
の構成を示すブロック図、第６図及び第７図は本発明の
実施例の他の要部の構成を示すブロック図、第８図は本
発明の実施例の他の要部の構成を示すブロック図であ
る。 （10）はデジタル信号処理装置、（12）はレジスタRA
M、（14V）は音源データ格納部、（14El），（14Er）は
エコー制御部、（20A），（20B）‥‥（20H），（50L）
（50R）は信号処理部、（22），（75）はRAM、（23）は
ピッチ変換回路、（24），（27），（28）は制御回路、
（26），（29l），（29r），（52），（57），（58），
（71）は乗算器、（51ml），（51mr）は主加算器、（51
el），（51er）は副加算器、（74），（76）はROM、（1
00）は分周器、（121），（122）はマルチプレクサ、
（141）〜（144）はレジスタである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のデジタル音源情報を有し、これらの
   音源情報を加工処理して複数のデジタル音声信号を発生
   するようにしたデジタル音声信号発生装置において、 上記デジタル音源情報を加工処理する加工処理手段と、 上記デジタル音源情報ごとに設けられ、上記加工処理手
   段への加工指示信号の保持及び更新を行なう複数のレジ
   スタと、 基本クロックを分周して各種ゲート信号を発生する分周
   手段と、 上記デジタル音源情報の数で上記レジスタの最小更新時
   間を時分割し、この分割された時間内に上記各デジタル
   音源情報に応じた上記各種ゲート信号をそれぞれ選択す
   るゲート信号手段と、 このゲート信号選択手段で選択されたゲート信号により
   上記各レジスタに供給される各ラッチ信号をゲートする
   複数のゲート手段とを備え、 このゲート手段を通過したラッチ信号により上記各レジ
   スタに保持される上記加工指示信号の更新を行なうよう
   にしたことを特徴とするデジタル音声信号発生装置。