JP2900076B2 - Waveform generator - Google Patents

Waveform generator

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JP2900076B2
JP2900076B2 JP2201358A JP20135890A JP2900076B2 JP 2900076 B2 JP2900076 B2 JP 2900076B2 JP 2201358 A JP2201358 A JP 2201358A JP 20135890 A JP20135890 A JP 20135890A JP 2900076 B2 JP2900076 B2 JP 2900076B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は電子楽器等で使用される波形生成装置に関
し、特に、圧縮された波形情報のメモリを使用して波形
を生成する波形生成装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a waveform generation device used in an electronic musical instrument or the like, and more particularly, to a waveform generation device that generates a waveform using a memory of compressed waveform information.

[発明の背景] PCM方式の音源は楽音を波形データ(PCMデータ)の列
として記憶する波形メモリを内蔵している。動作の際、
PCM音源は要求されるピッチに対応した速度で波形メモ
リから波形データを読み出すことにより、所望のピッチ
の楽音信号を生成する。
[Background of the Invention] A PCM-type sound source has a built-in waveform memory for storing musical tones as a sequence of waveform data (PCM data). In operation,
The PCM tone generator generates a tone signal of a desired pitch by reading waveform data from a waveform memory at a speed corresponding to a required pitch.

PCM方式の音源の欠点は波形メモリとして大きな記憶
容量のメモリが必要となることである。
A drawback of the PCM type sound source is that a memory with a large storage capacity is required as a waveform memory.

この欠点を回避するために、差分PCM方式がある。差
分PCM方式は、波形データを表現するのに必要なビット
数より、隣り合う波形データの差分値を表現するのに必
要なビット数の方が小さくなることを期待して、波形デ
ータ列の代りに差分値のデータ列(差分データ列)を記
録する。再生の際、差分PCM音源は差分データ列のメモ
リから読み出した差分データを累算することによって波
形データを再生する。
In order to avoid this disadvantage, there is a differential PCM method. In the differential PCM method, the number of bits required to represent a difference value between adjacent waveform data is expected to be smaller than the number of bits required to represent waveform data. A data string of difference values (differential data string) is recorded in the. At the time of reproduction, the differential PCM sound source reproduces the waveform data by accumulating the differential data read from the memory of the differential data string.

残念ながら、従来の差分PCM方式には原音の音色等に
依存して再生の精度がばらつくという問題がある。
Unfortunately, the conventional differential PCM method has a problem that the accuracy of reproduction varies depending on the timbre of the original sound.

従来の差分PCMの記録方式では、あるビット数(例え
ば16ビット)の波形データの列{x(n)}をそれより
小さいビット数(例えば8ビット)の差分データの列
{d(n)}に変換する。変換の基本原理は以下の通り
である。まず、隣り合う波形データx(k)、x(k−
1)の差を算出する。
In the conventional differential PCM recording method, a sequence {x (n)} of waveform data having a certain number of bits (eg, 16 bits) is converted into a sequence {d (n)} of differential data having a smaller number of bits (eg, 8 bits). Convert to The basic principle of the conversion is as follows. First, adjacent waveform data x (k), x (k−
Calculate the difference of 1).

x(k)−x(k−1)=Dx (式1) ここに差Dxは16ビットで表現される差データである。
この差データDxの大きさが8ビットで表現可能な大きさ
(128〜127)の場合16ビット差データDxの下位8ビット
をk番目の8ビット差データd(k)とする。
x (k) -x (k-1) = Dx (Equation 1) Here, the difference Dx is difference data represented by 16 bits.
When the size of the difference data Dx is a size that can be expressed by 8 bits (128 to 127), the lower 8 bits of the 16-bit difference data Dx are set as the k-th 8-bit difference data d (k).

となる(なお、ここでは2の補数を想定してある)。 (Note that a two's complement is assumed here).

しかし、Dxの大きさが8ビットで表現できない範囲の
値を示す場合には、d(k)を8ビットで表現可能な最
大値にクリップする。
However, if the magnitude of Dx indicates a value that cannot be represented by 8 bits, d (k) is clipped to the maximum value that can be represented by 8 bits.

にクリップされる。 Clipped to

なお、このクリップによる誤差の累積を軽減するた
め、実際には(式1)の代りに を計算し、16ビット表現の差データdxを上述したように
して8ビットの差データd(k)に変換している。
Note that, in order to reduce the accumulation of errors due to this clip, instead of (Equation 1), Is calculated, and the difference data dx in the 16-bit expression is converted into 8-bit difference data d (k) as described above.

上述したクリップにより、差分データの列{d
(n)}から再生される波形に歪みが生じる。更に都合
のわるいことに、SN比の劣化要因であるクリップの発生
頻度が波形データの列{x(n)}、したがって記録し
ようとする原音のスペクトルないし音色に左右される。
結果として、従来の差分PCM方式は原音の種類によってS
N比がばらつき所望の再生精度を保証することができな
かった。
By the above-mentioned clip, the sequence of difference data {d
(N) The waveform reproduced from 波形 is distorted. Even more unfortunately, the frequency of occurrence of clips, which is a cause of deterioration of the S / N ratio, depends on the sequence {x (n)} of the waveform data, and therefore the spectrum or timbre of the original sound to be recorded.
As a result, the conventional differential PCM method uses S
The N ratio varied and the desired reproduction accuracy could not be guaranteed.

したがって、原音の種類によらず、比較的小さい記憶
容量のメモリから、所望の波形再生を実現できるような
波形再生技術が望まれる。
Therefore, there is a demand for a waveform reproduction technique that can realize a desired waveform reproduction from a memory having a relatively small storage capacity regardless of the type of the original sound.

更に、波形データ列や差分データ列のような波形情報
メモリを使用する音源では、再生した波形データ列をそ
のまま出力するのではなく、音色加工等のために、再生
処理の後で更にデジタル的なフィルタリング処理を波形
でデータ列に施して加工された波形データ列を生成する
ことがしばしば行われる。この種の音源(波形生成装
置)は一般に高速処理が要求される。したがって、所望
の再現精度を確保できるような波形再生技術をこの種の
波形生成装置に適用する場合に、その適用のために波形
生成装置の構成が複雑になったり、処理速度が低下した
りしないようにすることが望まれる。
Further, in a sound source using a waveform information memory such as a waveform data sequence and a difference data sequence, the reproduced waveform data sequence is not output as it is, but is further digitalized after the reproduction process for tone processing or the like. It is often performed to apply a filtering process to a data sequence in a waveform to generate a processed waveform data sequence. This type of sound source (waveform generation device) generally requires high-speed processing. Therefore, when a waveform reproduction technique that can ensure desired reproduction accuracy is applied to this type of waveform generation apparatus, the application does not complicate the configuration of the waveform generation apparatus or reduce the processing speed. It is desired to do so.

[発明の目的] したがって、この発明の目的は、構成が簡単で、比較
的少ないビット数のデータ列から波形の種類によらず高
品位の波形データ列を再生でき、かつ所望の加工を波形
データ列に施すことができる波形生成装置を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high-quality waveform data sequence that has a simple configuration, can reproduce a high-quality waveform data sequence from a data sequence having a relatively small number of bits regardless of the type of waveform, and performs desired processing on waveform data. It is to provide a waveform generating device that can be applied to a column.

[発明の構成、作用] この発明によれば、オーディオ信号を表わす波形デー
タ列の変動の大きさに依存する圧縮率で圧縮された圧縮
差分データ列を記憶する圧縮差分データ列記憶手段と、
前記圧縮差分データ列記憶手段から圧縮差分データを読
み出して波形データを再生する波形再生手段と、前記波
形再生手段からの波形データをデジタル的にフィルタリ
ング処理するデジタルフィルタ手段と、前記圧縮率に関
連する伸張率であって前記圧縮差分データを伸張するた
めの伸張率に、前記デジタルフィルタ手段の前記フィル
タリング処理に係る利得係数を乗じたスケールファクタ
を記憶するスケールファクタ記憶手段と、を備え、前記
デジタルフィルタ手段は前記波形再生手段が再生した波
形データに前記スケールファクタ記憶手段からの前記ス
ケールファクタを乗算する乗算手段を含むことを特徴と
する波形生成装置が提供される。
According to the present invention, there is provided a compressed difference data string storage unit for storing a compressed difference data string compressed at a compression rate depending on the magnitude of a fluctuation of a waveform data string representing an audio signal,
A waveform reproducing means for reading out the compressed differential data from the compressed differential data string storing means and reproducing the waveform data; a digital filter means for digitally filtering the waveform data from the waveform reproducing means; Scale factor storage means for storing a scale factor obtained by multiplying an expansion rate for expanding the compressed difference data by a gain coefficient relating to the filtering process of the digital filter means, The means is provided with a multiplying means for multiplying the waveform data reproduced by the waveform reproducing means by the scale factor from the scale factor storage means.

この発明の第1の特徴は、波形情報メモリとしての記
憶手段に記憶される波形情報が、オーディオ信号を表わ
す波形データ列の変動の大きさに依存する圧縮率で圧縮
された圧縮差分データ列によって表現されていることで
ある。これにより、波形情報メモリ(圧縮差分データ列
記憶手段)の記憶容量は小さくなる。このような圧縮差
分データ列から元の波形データ列を再生するには、圧縮
差分データを累積し、累算出力(圧縮された再生波形デ
ータ)に圧縮率を関連する伸張率(圧縮率の逆数または
それに近い値)を乗算すればよく、これにより、波形の
種類によらず、高品位の波形データ列を再生できる。
A first feature of the present invention is that the waveform information stored in the storage means as a waveform information memory is obtained by a compressed difference data sequence compressed at a compression rate depending on the magnitude of fluctuation of a waveform data sequence representing an audio signal. Is to be expressed. Thereby, the storage capacity of the waveform information memory (compressed difference data string storage means) is reduced. In order to reproduce the original waveform data sequence from such a compressed differential data sequence, the compressed differential data is accumulated, and the cumulative ratio (compressed reproduced waveform data) is related to the compression ratio by the expansion ratio (reciprocal of the compression ratio). Or a value close to it), whereby a high-quality waveform data string can be reproduced regardless of the type of waveform.

このような圧縮率と伸張率の概念は従来の差分PCM技
術にはないものである。従来の差分PCM技術は、基本的
には記録の際に隣り合う波形データの差をとって、その
差の下位Nビットを差分データとして記録し、再生の際
に単に差分データを累算して波形データを再生する方式
である。このために、隣り合う波形データの差が大きな
部分(即ち、その差が差分データに反映されない部分)
で致命的な歪みやノイズが発生する。
Such a concept of the compression ratio and the expansion ratio does not exist in the conventional differential PCM technology. Conventional difference PCM technology basically takes the difference between adjacent waveform data at the time of recording, records the lower N bits of the difference as difference data, and simply accumulates the difference data at the time of reproduction. This is a method for reproducing waveform data. For this reason, a portion where the difference between adjacent waveform data is large (that is, a portion where the difference is not reflected in the difference data)
Causes fatal distortion and noise.

これに対し、この発明では元の波形データ列の変動が
大きければ、それに応じた圧縮率で圧縮した圧縮差分デ
ータ列が圧縮差分データ列記憶手段に記憶されているの
で、波形データ列の変動ができるだけ忠実に圧縮差分デ
ータ列に反映されることになり、波形の種類によらない
高品位の波形再生が可能となる。
On the other hand, in the present invention, if the variation of the original waveform data sequence is large, the compressed difference data sequence compressed at the corresponding compression ratio is stored in the compressed difference data sequence storage means. This is reflected in the compressed difference data sequence as faithfully as possible, and high-quality waveform reproduction independent of the type of waveform becomes possible.

一方、この発明では従来にはなかった伸張率の導入に
伴い、元の波形データの再生のために、伸張率をデータ
に乗算する必要がある。したがって、このような波形再
生技術を音色の加工等のデジタルフィルタ機能をもつ波
形生成装置にそのまま適用したとすると、1つの波形デ
ータの生成のために、波形再生(規格化)のための伸張
率の乗算とデジタルフィルタリングのためのフィルタ利
得係数の乗算とを別々に実行しなければならず、波形生
成装置の処理負担が増大する。
On the other hand, in the present invention, it is necessary to multiply the data by the expansion ratio in order to reproduce the original waveform data with the introduction of the expansion ratio which has not existed conventionally. Therefore, if such a waveform reproduction technique is applied as it is to a waveform generation device having a digital filter function such as tone processing, an expansion ratio for waveform reproduction (normalization) is required to generate one waveform data. And the multiplication of the filter gain coefficient for digital filtering must be performed separately, which increases the processing load on the waveform generating apparatus.

そこで、この発明はその第2の特徴に従い、スケール
ファクタ記憶手段に伸張率とフィルタ利得係数とを乗じ
た値に相当するスケールファクタを記憶させ、デジタル
フィルタ手段において、フィルタ利得係数の代わりにス
ケールファクタを波形データに乗算する乗算手段を設け
ることにより、波形の生成に必要な乗算回数を減らして
いる。
Therefore, according to the second aspect of the present invention, a scale factor storage means stores a scale factor corresponding to a value obtained by multiplying an expansion rate and a filter gain coefficient. The multiplication means for multiplying the waveform data by is provided to reduce the number of multiplications required for generating the waveform.

更に、この発明によれば、オーディオ信号を表わす波
形データ列の変動の大きさに依存する圧縮率で圧縮され
た圧縮差分データ列を記憶する圧縮差分データ列記憶手
段と、前記圧縮率に関連する伸張率であって前記圧縮差
分データを伸張するための伸張率に、波形データ列の音
色加工のためになされるべきデジタル的なフィルタリン
グ処理に係るフィルタ利得係数を乗じた値をもつスケー
ルファクタを記憶するスケールファクタ記憶手段と、前
記圧縮差分データ列と前記伸張率とに基づいて波形デー
タ列の再生が達成され、かつ波形データ列に対し前記フ
ィルタ利得係数をもつデジタル的なフィルタリング処理
が達成されるように、前記圧縮差分データ列記憶手段か
らの前記圧縮差分データ列を信号処理して音色加工され
た波形データ列を生成する波形生成手段と、を備え、前
記波形生成手段が、前記スケールファクタ記憶手段から
の前記スケールファクタを乗数として使用する1回の乗
算によって、前記伸張率の乗算とデジタル的なフィルタ
リング処理に係る前記フィルタ利得係数の乗算とを同時
に達成する乗算手段を有することを特徴とする波形生成
装置が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a compressed difference data string storage means for storing a compressed difference data string compressed at a compression rate dependent on the magnitude of a fluctuation of a waveform data string representing an audio signal, and A scale factor having a value obtained by multiplying a decompression rate for decompressing the compressed difference data by a filter gain coefficient relating to a digital filtering process to be performed for tone processing of a waveform data string is stored. The reproduction of the waveform data sequence is achieved based on the scale factor storage means and the compressed difference data sequence and the expansion ratio, and the digital filtering process for the waveform data sequence having the filter gain coefficient is achieved. Thus, the compressed difference data string from the compressed difference data string storage means is signal-processed to generate a tone data-processed waveform data string. Waveform generating means, wherein the waveform generating means performs multiplication of the expansion rate and digital filtering by one multiplication using the scale factor from the scale factor storage means as a multiplier. There is provided a waveform generating apparatus having multiplication means for simultaneously performing multiplication of a filter gain coefficient.

ここにおいて、上記乗算手段は波形生成手段の信号処
理の適当な処理段階で乗算を行うものであればよく、特
定の処理段階には限定されない。また、波形生成手段が
実行する信号処理は、所望の波形データの再生と加工
(デジタルフィルタリング)の機能とが達成される限り
において任意の適当な処理の順序をとり得る。
Here, the multiplying means is not limited to a specific processing step as long as it performs multiplication at an appropriate processing step of the signal processing of the waveform generating means. The signal processing performed by the waveform generating means can take any appropriate processing order as long as the functions of reproducing and processing (digital filtering) the desired waveform data are achieved.

[実施例] 以下図面を参照してこの発明の実施例を説明する。最
初に、波形記録装置について説明し、その後で、記録結
果をこの発明に従って利用して波形を生成する波形生成
装置について説明する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a waveform recording device will be described, and then a waveform generation device that generates a waveform by using a recording result according to the present invention will be described.

第1図に波形記録装置の全体構成を示す。デジタルオ
ーディオテープ1は自然楽器音等が録音されたマスター
テープでその録音情報がDAT装置2により波形データ列
として再生され、デジタルオーディオインタフェース3
を介してコンピュータ4に転送される。コンピュータ4
では転送された波形データ列に後述する処理を施して圧
縮差分データ列、各種パラメータを生成する。圧縮差分
データ列はPROMライター5によりPROM6に書き込まれ
る。書き込まれたPROM6は波形生成装置(第4図)の差
分波形メモリ11となる。また、各種パラメータ(伸張
率、エンベロープパラメータ)は波形生成装置の制御情
報として使われる。
FIG. 1 shows the overall configuration of the waveform recording apparatus. The digital audio tape 1 is a master tape on which a natural musical instrument sound or the like is recorded.
Is transferred to the computer 4 via the. Computer 4
Then, a process described later is performed on the transferred waveform data sequence to generate a compressed difference data sequence and various parameters. The compressed difference data string is written to the PROM 6 by the PROM writer 5. The written PROM 6 becomes the difference waveform memory 11 of the waveform generator (FIG. 4). Further, various parameters (expansion rate and envelope parameter) are used as control information of the waveform generation device.

第2図はコンピュータ4での圧縮差分データ列生成の
フローチャートである。まず、S1でパラメータaをセッ
トし、波形データ列を配列{x(n)}にロードする。
ここにパラメータaは後述する圧縮率(圧縮のスケール
ファクタ)の生成に使用される係数であり、a≧1.0の
値をとる。次のステップS2で波形データ列{x(n)}
即ちx(0)、x(1)……x(n)……からエンベロ
ープ{e(n)}を抽出する。エンベロープ抽出の方法
はいくつかの方法が可能である(例えば、特願昭61−26
4205号、特願昭61−264206号、特願昭62−264207号参
照)。例えば、波形データ列の所定の区間ごとに波形デ
ータの大きさを示す情報、例えば、波形データの絶対値
|x(n)|の最大値、波形データのピークツウピークの
大きさ、あるいは波形データのパワー(例えば波形デー
タの自乗和の平方根)をエンベロープとして求める。所
定の区間としては例えば、波形データ列の基本周期が選
ばれる。第3図では、波形データ列の所定区間Xごとに
|x(n)|の最大値を抽出し、それをエンベロープレベ
ルELkとして求め、所定区間XでのエンベロープレートE
RkをERk=(ELk−ELk-1)/Xによって求め、これらのパ
ラメータに基づいて、各波形データd(n)に対応する
エンベロープ値e(n)を求めている。抽出したエンベ
ロープ{e(n)}は次のS3で波形データ列{x
(n)}を正規化するのに使用する。即ち各波形データ
x(n)をエンベロープ値e(n)で除算する。これに
より、エンベロープの除去された(正規化された)波形
データ列{x0(n)}が得られる。エンベロープを除去
することにより、音量の小さい部分での再現性が改善さ
れる。
FIG. 2 is a flowchart of generation of a compressed difference data sequence in the computer 4. First, the parameter a is set in S1, and the waveform data sequence is loaded into the array {x (n)}.
Here, the parameter a is a coefficient used for generating a compression ratio (compression scale factor) described later, and takes a value of a ≧ 1.0. In the next step S2, the waveform data string {x (n)}
That is, the envelope {e (n)} is extracted from x (0), x (1)... X (n). Several methods are available for envelope extraction (for example, Japanese Patent Application No. 61-26).
No. 4205, Japanese Patent Application Nos. 61-264206 and 62-264207). For example, information indicating the size of the waveform data for each predetermined section of the waveform data sequence, for example, the absolute value of the waveform data
The maximum value of | x (n) |, the peak-to-peak magnitude of the waveform data, or the power of the waveform data (for example, the square root of the sum of squares of the waveform data) is obtained as an envelope. As the predetermined section, for example, the basic cycle of the waveform data sequence is selected. In FIG. 3, for each predetermined section X of the waveform data string,
The maximum value of | x (n) | is extracted and obtained as an envelope level ELk.
R k is determined by ER k = (EL k −EL k−1 ) / X, and an envelope value e (n) corresponding to each waveform data d (n) is determined based on these parameters. The extracted envelope {e (n)} is converted into a waveform data string {x
(N) Used to normalize}. That is, each waveform data x (n) is divided by the envelope value e (n). As a result, a waveform data sequence {x 0 (n)} from which the envelope has been removed (normalized) is obtained. Eliminating the envelope improves reproducibility in low volume areas.

次にS4で、 x1(n)←(A/x0max)・x0(n) に従って、波形データ列{x1(n)}を規格化する。こ
こに、x0maxは波形データ列{x0(n)}のなかの最大
の波形データの絶対値である。例えばAとしてA=3276
7.0を選ぶと、波形データ列{x1(n)}は±15ビット
に規格化される。即ち、波形データ列{x1(n)}のな
かの最大値が+32767または−32767を示す2進数で表現
される。規格化の理由は再生装置において種々の波形に
ついて波形データ列{x1(n)}を再生したときの再生
レベルを揃えるためである。
Next, in S4, in accordance with x 1 (n) ← (A / x 0 max) · x 0 (n), to normalize the waveform data sequence {x 1 (n)}. Here, x 0 max is the absolute value of the largest waveform data in the waveform data sequence {x 0 (n)}. For example, A = A = 3276
If 7.0 is selected, the waveform data sequence {x 1 (n)} is normalized to ± 15 bits. That is, the maximum value in the waveform data string {x 1 (n)} is represented by a binary number indicating +32767 or -32767. The reason for the normalization is to make the reproduction levels uniform when reproducing the waveform data sequence {x 1 (n)} for various waveforms in the reproducing apparatus.

次にS5で波形データ列{x1(n)}の各隣り合う波形
データの差を算出して差分データ列{d1(n)}を形成
し、S6で差分データ列{d1(n)}のなかの{d
1(n)}の最大値dmaxを抽出する。ここに差分データd
1(n)のビット数は波形データx1(n)のビット数と
等しいか、あるいは、x1(n)とx1(n-1)の差の最大値
を正確に表現し得るビット数とする(即ちd1(n)のビ
ット数は配列{d1(n)}から元の配列{x1(n)}を
完全に再生できるようなビット数である。) 次にS7で、圧縮率a・(B/dmax)を用いて x2←(n)a・(B/dmax)・x1(n) により、データ圧縮を行う。ここにS8で生成する圧縮差
分データd2(n)のビット数を8ビットとするとB=12
7.0である。ここでa=1.0とおくと、波形データx
2(n)から算出される圧縮差分値データの最大値の絶
対値は127.0となり、すべての圧縮差分データをクリッ
プなしに8ビットで表現することができる。即ち、B/dm
axはクリップなしの圧縮率を表わす。この場合、波形の
再現性は波形の変動が急峻な部分で良くなり、波形の変
動が小さい部分で悪くなる。パラメータaはこの点を補
償するための変数であり、経験によればa=1.0〜2.0程
度の範囲内で聴感上最も音質のよい再生音が得られる。
注目すべき点は、圧縮率a・(B/dmax)が波形データ列
の変動の大きさに依存することである。なお、圧縮波形
データ列{x2(n)}のデータのビット数は波形データ
列x1(n)のビット数と同じとし、かつ圧縮波形データ
x2(n)の下位で小数部を表現する(例えば圧縮率a・
B/max)が1/8のときにデータx1(n)の上位13ビットを
整数部とし、下位3ビットの小数部とみたものをデータ
x2(n)とする)ようにしてもよい。
Next, in S5, the difference between each adjacent waveform data of the waveform data sequence {x 1 (n)} is calculated to form a difference data sequence {d 1 (n)}, and in S6, the difference data sequence {d 1 (n) {D in {
1 Extract the maximum value dmax of (n)}. Here is the difference data d
1 or the number of bits (n) is equal to the number of bits of the waveform data x 1 (n), or, x 1 (n) and x 1 maximum number of bits that can accurately represent the difference (n-1) to (i.e. d 1 bit number (n) is the number of bits that can be reproduced completely sequence {d 1 (n)} the original sequence from {x 1 (n)}. ) next, in S7, Data compression is performed by using x 2 ← (n) a · (B / dmax) · x 1 (n) using the compression rate a · (B / dmax). If the number of bits of the compressed difference data d 2 (n) generated in S8 is 8 bits, B = 12
7.0. Here, if a = 1.0, the waveform data x
2 The absolute value of the maximum value of the compressed difference value data calculated from (n) is 127.0, and all the compressed difference data can be represented by 8 bits without clipping. That is, B / dm
ax represents the compression ratio without clip. In this case, the reproducibility of the waveform is improved in a portion where the waveform change is sharp, and is deteriorated in a portion where the waveform change is small. The parameter a is a variable for compensating for this point. According to experience, a reproduced sound with the highest sound quality can be obtained within the range of a = 1.0 to 2.0.
It should be noted that the compression ratio a · (B / dmax) depends on the magnitude of the fluctuation of the waveform data sequence. The number of bits of the data of the compressed waveform data sequence {x 2 (n)} is the same as the number of bits of the waveform data sequence x 1 (n), and
x 2 (n) is expressed as a decimal part (for example, the compression ratio a ·
When B / max) is 1/8, the upper 13 bits of data x 1 (n) are taken as the integer part and the lower 3 bits as the decimal part
x 2 (n)).

次にS8で次式に従って圧縮波形データ列{x2(n)}
から圧縮差分データ列{d2(n)}を形成する。
Next, in S8, the compressed waveform data sequence {x 2 (n)} according to the following equation
From the compressed differential data sequence {d 2 (n)}.

ここにd2(n)は−B−1≦d2(n)≦Bであり、上
式の右辺の値が−B−1より小さければd2(n)=−B
−1にクリップされ、右辺の値がBより大きければd
2(n)=Bにクリップされる。d2(n)は値Bで定め
られるビット数で表現され、B=127.0であれば8ビッ
トである。
Here, d 2 (n) is −B−1 ≦ d 2 (n) ≦ B, and if the value on the right side of the above equation is smaller than −B-1, d 2 (n) = − B
Clipped to -1 and d if the value on the right side is greater than B
2 Clipped to (n) = B. d 2 (n) is represented by the number of bits determined by the value B, and is 8 bits if B = 127.0.

なお、S7、S8の代りに、直接、差分データ列{d
1(n)}から圧縮率(a・B/dmax)を用いて、圧縮差
分データ列{d2(n)}を求めてもよい。
Note that, instead of S7 and S8, the difference data sequence {d
A compressed difference data sequence {d 2 (n)} may be obtained from 1 (n)} using a compression ratio (a · B / dmax).

(d2(n)は上述したように右辺の値が−B−1より小
さければd2(n)=−B−1、右辺がBより大きければ
d2(n)=Bにクリップされる)。
(D 2 (n) is d 2 (n) = − B−1 if the value on the right side is smaller than −B−1, and if the value on the right side is larger than B, as described above.
d 2 (n) = B clipped).

また、a=1(クリップなし)のときは(式3)にお
ける はx2(n−1)に等しくなる。このような場合、S7とS8
の代りに、d2(n)=a・(B/dmax)・d1(n)によっ
て、圧縮差分データ列{d2(n)}を求めることができ
る。
When a = 1 (no clip), the expression (3) It is equal to x 2 (n-1). In such a case, S7 and S8
Instead, d 2 (n) = a · (B / dmax) · d 1 (n), the compressed difference data sequence {d 2 (n)} can be obtained.

次にS9で圧縮率の逆数dmax/a・Bを波形データ再生系
における伸張率normとして記憶する。以上の記録系の説
明から想像されるように、再生系で圧縮差分データを累
算して得られる波形データにnormの値を乗算すれば、こ
れにより、波形データは波形データの種類にかかわらず
一定の数値範囲(例えば−32767〜32767)に規格化され
る。normの値の例を示すと32KHzのサンプリング周波数
でサンプリングしたピアノ波形データに対し5〜15の値
となる。
Next, in S9, the reciprocal dmax / a · B of the compression ratio is stored as the expansion ratio norm in the waveform data reproduction system. As imagined from the above description of the recording system, if the waveform data obtained by accumulating the compressed difference data in the reproduction system is multiplied by the value of norm, the waveform data is thereby obtained regardless of the type of the waveform data. It is standardized to a certain numerical range (for example, -32767 to 32767). An example of the norm value is 5 to 15 for piano waveform data sampled at a sampling frequency of 32 KHz.

最後のS10では算出した圧縮差分データ列{d
2(n)}をファイルにセーブする。
In the last S10, the calculated compressed difference data sequence {d
2 (n) Save} to a file.

以上の説明により、圧縮差分データ列{d2(n)}、
伸張率norm、エンベロープデータ列{e(n)}が得ら
れた。
According to the above description, the compressed difference data sequence {d 2 (n)},
The expansion rate norm and the envelope data sequence {e (n)} were obtained.

いくつかのパラメータaの値について上述の処理(第
2図)を行い、再生を行って聴覚実験により最も再現性
のよかったデータ(伸張率、圧縮差分データ列、エンベ
ロープ列)を保存し、その圧縮差分データ列をPROM6に
書き込んで差分波形メモリ11をつくる。
The above-mentioned processing (FIG. 2) is performed for some values of the parameter a, data is reproduced, and the data (decompression rate, compressed difference data sequence, envelope sequence) having the highest reproducibility in the auditory experiment is saved, and the compression is performed. The difference data string is written in the PROM 6 to create the difference waveform memory 11.

次に波形生成装置を説明する。第4図は波形生成装置
を内蔵する電子楽器のブロック図である。マイクロコン
ピュータ8は周知の仕方でスイッチ9を走査して選択さ
れた音色に対応するデータをトーンジェネレータ10に転
送し、また鍵盤7を走査して押圧された鍵の情報をトー
ンジェネレータ10に転送する。トーンジェネレータ10は
この発明に従って、差分波形メモリ11の圧縮差分データ
を演算して楽音波形Wを生成し、DAC12、アンプ13、ス
ピーカ14を介して発音する。
Next, the waveform generation device will be described. FIG. 4 is a block diagram of an electronic musical instrument having a built-in waveform generator. The microcomputer 8 scans the switch 9 to transfer data corresponding to the selected tone color to the tone generator 10 in a well-known manner, and scans the keyboard 7 to transfer information on a pressed key to the tone generator 10. . According to the present invention, the tone generator 10 calculates the compressed difference data in the difference waveform memory 11 to generate a musical tone waveform W, and emits the tone waveform W through the DAC 12, the amplifier 13, and the speaker 14.

第5図にトーンジェネレータ10の構成を示す。インタ
フェース24は第4図のマイクロコンピュータ8からのデ
ータをトーンジェネレータ10に書き込むもので、エンベ
ロープデータメモリ25にはエンベロープレベルデータEL
kとエンベロープレートデータERkを、スケールファクタ
メモリ27には波形発生器29で使用するスケールファクタ
KとBを書き込む。ここに、スケールファクタKは上述
した伸張率normにフィルタ利得係数を乗じた値をもつ。
またスケールファクタBは波形発生器29でのデジタルフ
ィルタリング処理に使用されるフィルタ利得係数以外の
1以上のフィルタ係数を表わす。波形発生器29内に後述
する第7図のような一時のIIR型デジタルフィルタを用
いる場合、スケールファクタBは1つのパラメータであ
り、フィードバック係数を表わす。更に、マイクロコン
ピュータ8はインタフェース24を介してピッチに応じた
周波数データをアドレス発生器28に書き込む。エンベロ
ープ発生器26はエンベロープデータメモリ25からエンベ
ロープレベルデータELkとエンベロープレートデータERk
とを受けてエンベロープEを発生する。アドレス発生器
28は周波数データに対応する速度で変化するアドレスA
を発生するとともに、アドレスAが変化する毎にインク
リメント信号iを波形発生器29へ送る。波形発生器29は
この発明に従って波形を生成する波形生成手段であり、
アドレス発生回路28からのインクリメント信号iに応答
し、差分波形メモリ11からの圧縮差分データD、スケー
ルファクタメモリ27からのスケールファクタK、B、エ
ンベロープ発生器26からのエンベロープEを使って楽音
波形Wを生成する。
FIG. 5 shows the configuration of the tone generator 10. The interface 24 is for writing data from the microcomputer 8 of FIG. 4 to the tone generator 10, and the envelope level data EL is stored in the envelope data memory 25.
k and the envelope plate data ERk, and scale factors K and B used by the waveform generator 29 are written into the scale factor memory 27. Here, the scale factor K has a value obtained by multiplying the expansion rate norm by a filter gain coefficient.
The scale factor B represents one or more filter coefficients other than the filter gain coefficient used for the digital filtering process in the waveform generator 29. When a temporary IIR digital filter as shown in FIG. 7 described later is used in the waveform generator 29, the scale factor B is one parameter and represents a feedback coefficient. Further, the microcomputer 8 writes frequency data corresponding to the pitch into the address generator 28 via the interface 24. The envelope generator 26 receives the envelope level data ELk and the envelope plate data ERk from the envelope data memory 25.
Then, an envelope E is generated. Address generator
28 is an address A that changes at a speed corresponding to the frequency data
And sends an increment signal i to the waveform generator 29 every time the address A changes. The waveform generator 29 is a waveform generating means for generating a waveform according to the present invention,
In response to the increment signal i from the address generation circuit 28, the tone waveform W is generated by using the compressed difference data D from the difference waveform memory 11, the scale factors K and B from the scale factor memory 27, and the envelope E from the envelope generator 26. Generate

第6図に波形発生器29の機能を示す。ゲート30は圧縮
差分データD(例えば8ビットで表現される)をインク
リメント信号iが与えられたとき、即ち、アドレスAが
変化して差分波形メモリ11からの圧縮差分データが更新
されたときに通し、加算器31とFF32とで構成される累算
器に入力する。累算器は圧縮差分データDを累算して8
〜16ビットの波形データ(累算出力)を生成する。この
累算出力W0は圧縮差分データの累算値、即ち、圧縮され
た再生波形データを表わす。
FIG. 6 shows the function of the waveform generator 29. The gate 30 passes the compressed difference data D (for example, expressed by 8 bits) when an increment signal i is given, that is, when the address A changes and the compressed difference data from the difference waveform memory 11 is updated. , And FF32. The accumulator accumulates the compressed difference data D to 8
Generate 16-bit waveform data (cumulative power). This cumulative calculation force W 0 represents the cumulative value of the compressed difference data, that is, the compressed reproduced waveform data.

したがって、この累算出力に伸張率normを乗算すれ
ば、その範囲が±15ビットに規格化された再生波形デー
タが得られる。更に、規格化された再生波形データをフ
ィルタ利得係数等のフィルタ係数でデジタル的にフィル
タリング処理すれば音色等を加工された波形データが生
成されることになる。しかし、この方法だと規格化のた
めの伸張率の乗算とフィルタリング処理のためのフィル
タ利得係数の乗算とを別々に行うことになるため、波形
発生器29の処理負担が増大する。例えば、波形発生器29
のポリフォニック数をNとすると、この種の乗算を1サ
ンプリング周期ごとに2N回実行しなければならない。
Therefore, if the cumulative calculation power is multiplied by the expansion rate norm, reproduced waveform data whose range is standardized to ± 15 bits can be obtained. Further, if the standardized reproduced waveform data is digitally filtered with a filter coefficient such as a filter gain coefficient, waveform data in which a timbre or the like is processed is generated. However, according to this method, the multiplication of the expansion rate for normalization and the multiplication of the filter gain coefficient for the filtering process are performed separately, so that the processing load on the waveform generator 29 increases. For example, the waveform generator 29
Let N be the polyphonic number of this type, this type of multiplication must be performed 2N times per sampling period.

そこで、実施例では、波形発生器29において、規格化
とデジタルフィルタリング処理とを兼ねるデジタルフィ
ルタ33を使用する。
Therefore, in the embodiment, the waveform generator 29 uses a digital filter 33 that performs both normalization and digital filtering.

第7図にデジタルフィルタ33の機能を例示する。ここ
ではデジタルフィルタとして一次のIIRフィルタを使用
しているが、次数の数や、フィルタ特性は本発明におい
て制限されるものではない。第7図の(a)が一次の場
合のLPFの論理構成を示し、(b)がHPFの論理構成を示
す。両方とも、入力乗算器35、加算器36、遅延器37、フ
ィードバック乗算器38、加算器40から成る。
FIG. 7 illustrates the function of the digital filter 33. Here, a primary IIR filter is used as a digital filter, but the number of orders and filter characteristics are not limited in the present invention. FIG. 7A shows the logical configuration of the LPF in the case of the primary order, and FIG. 7B shows the logical configuration of the HPF. Each of them comprises an input multiplier 35, an adder 36, a delay unit 37, a feedback multiplier 38, and an adder 40.

注目すべき点は、入力乗算器35は、入力データW0にス
ケールファクタK、即ち、伸張率normにフィルタ利得係
数(K′と書くことにする)を乗じた値に相当するスケ
ールファクタKを乗算することである。これは、2つの
乗算、即ち、W0×normと、K′×(W0×norm)が個別ま
たは共用されるハードウェア乗算回路により一回の乗算
K×W0で実現されることを表わしている。
It should be noted that the input multiplier 35 uses the input data W 0 as a scale factor K, that is, a scale factor K corresponding to a value obtained by multiplying the expansion rate norm by a filter gain coefficient (K ′). Multiply. This means that two multiplications, W 0 × norm and K ′ × (W 0 × norm), are realized in a single multiplication K × W 0 by hardware multiplication circuits that are individually or shared. ing.

ここで、説明の便宜上、規格化処理と、デジタルフィ
ルタリング処理とを分けてみると、規格化処理はW0×no
rmを演算する処理であり、デジタルフィルタリング処理
はフィルタ利得係数K′とフイードバック係数Bとを用
いる処理である。デジタルフィルタリング処理の伝達関
数は、LPFに対して HPFに対して となる。また、バタワース特性を選ぶと、 B=(α−1)/(α+1)、 K′=(1+B)/2、 α=tan(πfc/fs) (ここにfcはカットオフ周波数、fsはサンプリング周波
数を表わす)の関係がある。
Here, for convenience of explanation, when the normalization process and the digital filtering process are separated, the normalization process is W 0 × no
The rm is calculated, and the digital filtering is a process using the filter gain coefficient K 'and the feedback coefficient B. The transfer function of the digital filtering process is Against HPF Becomes When Butterworth characteristics are selected, B = (α-1) / (α + 1), K ′ = (1 + B) / 2, α = tan (πfc / fs) (where fc is the cutoff frequency, and fs is the sampling frequency. ).

電子楽器においては、カットオフ周波数fcを演奏操作
子からの操作入力によって変調することがしばしば望ま
れる。このような環境の場合、第4図のマイクロコンピ
ュータ8は、操作入力からカットオフ周波数情報を得、
それを基に、変換テーブル等を用いて、フィードバック
係数Bとフィルタ利得係数K′を求める。マイクロコン
ピュータ8には伸張率normのデータが記憶されており、
マイクロコンピュータ8はフィルタ利得係数K′に伸張
率normを乗じてスケールフィルタKを算出する。こうし
て得られたKとBがトーンジェネレータ10のスケールフ
ァクタメモリ27にセットされ、波形発生器29の規格化兼
用デジタルフィルタ33で使用される。
In electronic musical instruments, it is often desired that the cutoff frequency fc be modulated by an operation input from a performance operator. In such an environment, the microcomputer 8 in FIG. 4 obtains cutoff frequency information from the operation input,
Based on this, a feedback coefficient B and a filter gain coefficient K 'are obtained using a conversion table or the like. The microcomputer 8 stores data of the expansion rate norm,
The microcomputer 8 calculates the scale filter K by multiplying the filter gain coefficient K 'by the expansion rate norm. The K and B obtained in this way are set in the scale factor memory 27 of the tone generator 10 and used by the standardizing and digital filter 33 of the waveform generator 29.

したがって、第7図に示すような処理を実行すること
により、伸張率normによる再生波形データの規格化とフ
ィルタ利得係数K′とフィードバック係数Bによるデジ
タルフィルタリング処理とがまとめて達成されることに
なる。特に、伸張率normの乗算とフィルタ利得係数K′
の乗算とが35に示す1回の乗算で同時に達成されること
になり、所要の乗算回数を減らすことができる。
Therefore, by executing the processing shown in FIG. 7, the normalization of the reproduced waveform data by the expansion ratio norm and the digital filtering processing by the filter gain coefficient K ′ and the feedback coefficient B are achieved at a time. . In particular, the multiplication of the expansion rate norm and the filter gain coefficient K '
Is simultaneously achieved by one multiplication shown in 35, and the required number of multiplications can be reduced.

第6図に戻って、デジタルフィルタ33から出力される
音色加工された波形データW1は乗算器34でエンベロープ
発生器26からのエンベロープEに乗算され、最終的な楽
音波形出力Wとなる。
Returning to FIG. 6, the waveform data W 1 subjected to the tone processing outputted from the digital filter 33 is multiplied by the envelope E from the envelope generator 26 by the multiplier 34 to become the final musical sound waveform output W.

なお、エンベロープデータメモリ25に設定するエンベ
ロープレベル、レートデータは波形記録装置のS2(第2
図)で抽出したエンベロープに基づいて定めることがで
きる。一般にエンベロープ発生器26で発生するエンベロ
ープのセグメント(アタックセグメント等)の数は限ら
れているので、抽出したエンベロープを限られた数のセ
グメントのエンベロープ(セグメントごとのエンベロー
プレベルとレート)で近似することになる。このような
エンベロープ近似のために、例えば特願昭61−264205号
に示される技術を使用できる。基本的には適当なセグメ
ント数を設定し、そのセグメント数での折線状エンベロ
ープ(例えば特性の切換点即ち折点が抽出エンベロープ
の点となるように選ばれる)と抽出エンベロープとの誤
差を評価し、誤差を最小にする折線状エンベロープを選
択することで最適近似が可能である。この結果(選択し
た折線状エンベロープを定義するセグメントごとのエン
ベロープレベルとレートの情報)を電子楽器のマイクロ
コンピュータ8内に基準のエンベロープパラメータとし
て記憶させる。動作の際、マイクロコンピュータ8は、
キータッチ等に依存して基準のエンベロープパラメータ
を変更し、その結果をエンベロープデータメモリ25に書
き込むことになる。
Note that the envelope level and rate data set in the envelope data memory 25 are stored in S2 (second
It can be determined based on the envelope extracted in FIG. Since the number of envelope segments (attack segments, etc.) generated by the envelope generator 26 is generally limited, the extracted envelope should be approximated by a limited number of segment envelopes (envelope level and rate for each segment). become. For such an envelope approximation, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application No. 61-264205 can be used. Basically, an appropriate number of segments is set, and an error between the polygonal linear envelope (for example, a characteristic switching point, ie, a folding point is selected as a point of the extraction envelope) and the extraction envelope at the number of segments is evaluated. Optimum approximation is possible by selecting a polygonal linear envelope that minimizes the error. The result (envelope level and rate information for each segment that defines the selected folded line envelope) is stored in the microcomputer 8 of the electronic musical instrument as reference envelope parameters. In operation, the microcomputer 8
The reference envelope parameter is changed depending on a key touch or the like, and the result is written into the envelope data memory 25.

もっとも、所望であれば、抽出したエンベロープとは
無関係にエンベロープを生成するようにしてもよい。
However, if desired, the envelope may be generated independently of the extracted envelope.

[変形例] 以上で実施例の説明を終えるがこの発明の範囲内で種
々の変形、変更が可能である。
[Modifications] The description of the embodiment is finished above, but various modifications and changes can be made within the scope of the present invention.

例えば、波形発生器29における処理の順序は第6図、
第7図に示される順序には限ずしも限定されない。した
がって、スケールファクタKを乗算する処理も、適当な
段階で実行できる。所望であれば、例えばエンベロープ
発生器26から、(E×K)に相当するエンベロープを発
生させ、このエンベロープを適当な段階でデータに乗算
することにより、34によるエンベロープ乗算と36による
スケールファクタ乗算を1回の乗算操作で同時に達成す
ることが可能である。
For example, the order of processing in the waveform generator 29 is shown in FIG.
The order shown in FIG. 7 is not limited. Therefore, the process of multiplying by the scale factor K can be executed at an appropriate stage. If desired, an envelope corresponding to (E × K) is generated, for example, from the envelope generator 26, and this envelope is multiplied with the data at an appropriate stage, whereby the envelope multiplication by 34 and the scale factor multiplication by 36 are performed. It can be achieved simultaneously with one multiplication operation.

また、上記実施例では低い音量レベルでの再現性をよ
くするために記録系で波形からエンベロープを除去して
おり、また再生系で波形にエンベロープを付加している
が、所望であれば、これらの処理は省略できる。また記
録系ではエンベロープ除去はしないが再生系ではエンベ
ロープを付加するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the envelope is removed from the waveform in the recording system in order to improve the reproducibility at a low volume level, and the envelope is added to the waveform in the reproducing system. Can be omitted. In the recording system, the envelope is not removed, but in the reproduction system, an envelope may be added.

また、伸張率normは必ずしも圧縮率の逆数でなくても
よく、逆数に近い値をとってもよい。
Also, the expansion ratio norm is not necessarily the reciprocal of the compression ratio, and may take a value close to the reciprocal.

[発明の効果] 以上詳細に説明したように、この発明では波形情報メ
モリに波形データ列の変動の大きさに依存する圧縮率で
圧縮された圧縮差分データ列を記憶し、この圧縮差分デ
ータ列から、波形データ列を再生し、かつ加工された波
形データ列を生成する際に、圧縮差分データを伸張する
ための伸張率(圧縮率に関連する値をもつ)の乗算と、
波形データを加工するためのデジタル的なフィルタリン
グ処理におけるフィルタ利得係数の乗算とが1回の乗算
操作で同時に達成されるようにしているので、波形の種
類にかかわらず、また波形生成処理の負担を少なくしつ
つ、高品位の波形の生成することができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, in the present invention, a compressed difference data string compressed at a compression rate depending on the magnitude of fluctuation of a waveform data string is stored in a waveform information memory, and this compressed difference data string is stored. A multiplication of an expansion rate (having a value related to the compression rate) for expanding the compressed difference data when reproducing the waveform data stream and generating a processed waveform data stream;
Since the multiplication of the filter gain coefficient in the digital filtering processing for processing the waveform data is simultaneously achieved by one multiplication operation, the burden of the waveform generation processing is reduced regardless of the type of the waveform. High quality waveforms can be generated while reducing the number of waveforms.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は波形記録装置の全体構成図、 第2図は第1図のコンピュータが実行する圧縮差分デー
タ列生成処理のフローチャート、 第3図は第2図の処理のなかで行われるエンベロープ抽
出の一例を説明する図、 第4図はこの発明による波形生成装置を組み込んだ電子
楽器の全体構成図、 第5図は第4図のトーンジェネレータの構成例を示すブ
ロック図、 第6図は第5図の波形発生器29のブロック図、 第7図は第6図のデータ規格化を兼ねたデジタルフィル
タを例示するブロック図である。 10……トーンジェネレータ 11……差分波形メモリ 27……スケールファクタメモリ 29……波形発生器 33……規格化兼用デジタルフィルタ 35……乗算器 D……圧縮差分データ norm……伸張率 K……スケールファクタ
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a waveform recording apparatus, FIG. 2 is a flowchart of a compressed difference data sequence generation process executed by the computer of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of an envelope extraction performed in the process of FIG. FIG. 4 illustrates an example of an electronic musical instrument incorporating a waveform generating apparatus according to the present invention. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a tone generator shown in FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a block diagram of the waveform generator 29 shown in FIG. 7, and FIG. 7 is a block diagram exemplifying the digital filter which also serves as data normalization of FIG. 10 Tone generator 11 Difference waveform memory 27 Scale factor memory 29 Waveform generator 33 Standardized digital filter 35 Multiplier D Compressed difference data norm Expansion rate K Scale factor

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】オーディオ信号を表わす波形データ列の変
動の大きさに依存する圧縮率で圧縮された圧縮差分デー
タ列を記憶する圧縮差分データ列記憶手段と、 前記圧縮差分データ列記憶手段から圧縮差分データを読
み出して波形データを再生する波形再生手段と、 前記波形再生手段からの波形データをデジタル的にフィ
ルタリング処理するデジタルフィルタ手段と、 前記圧縮率に関連する伸張率であって前記圧縮差分デー
タを伸張するための伸張率に、前記デジタルフィルタ手
段の前記フィルタリング処理に係る利得係数を乗じたス
ケールファクタを記憶するスケールファクタ記憶手段
と、 を備え、 前記デジタルフィルタ手段は前記波形再生手段が再生し
た波形データに前記スケールファクタ記憶手段からの前
記スケールファクタを乗算する乗算手段を含むことを特
徴とする波形生成装置。
1. A compressed difference data string storage means for storing a compressed difference data string compressed at a compression rate dependent on the magnitude of a fluctuation of a waveform data string representing an audio signal; Waveform reproducing means for reading the difference data and reproducing the waveform data; digital filter means for digitally filtering the waveform data from the waveform reproducing means; and the compression difference data which is an expansion rate related to the compression rate. And a scale factor storage means for storing a scale factor obtained by multiplying an expansion rate for expanding the gain coefficient according to the filtering process of the digital filter means, wherein the digital filter means reproduced by the waveform reproduction means. Multiplying the waveform data by the scale factor from the scale factor storage means Waveform generating apparatus which comprises a multiplying means that.
【請求項2】オーディオ信号を表わす波形データ列の変
動の大きさに依存する圧縮率で圧縮された圧縮差分デー
タ列を記憶する圧縮差分データ列記憶手段と、 前記圧縮率に関連する伸張率であって前記圧縮差分デー
タを伸張するための伸張率に、波形データ列の音色加工
のためになされるべきデジタル的なフィルタリング処理
に係るフィルタ利得係数を乗じた値をもつスケールファ
クタを記憶するスケールファクタ記憶手段と、 前記圧縮差分データ列と前記伸張率とに基づいて波形デ
ータ列の再生が達成され、かつ波形データ列に対し前記
フィルタ利得係数をもつデジタル的なフィルタリング処
理が達成されるように、前記圧縮差分データ列記憶手段
からの前記圧縮差分データ列を信号処理して音色加工さ
れた波形データ列を生成する波形生成手段と、 を備え、 前記波形生成手段が、前記スケールファクタ記憶手段か
らの前記スケールファクタを乗数として使用する1回の
乗算によって、前記伸張率の乗算とデジタル的なフィル
タリング処理に係る前記フィルタ利得係数の乗算とを同
時に達成する乗算手段を有することを特徴とする波形生
成装置。
2. A compressed difference data string storage means for storing a compressed difference data string compressed at a compression rate dependent on the magnitude of a fluctuation of a waveform data string representing an audio signal, and a decompression rate related to the compression rate. A scale factor storing a scale factor having a value obtained by multiplying an expansion ratio for expanding the compressed difference data by a filter gain coefficient relating to digital filtering processing to be performed for tone processing of a waveform data string As storage means, the reproduction of the waveform data sequence is achieved based on the compressed difference data sequence and the expansion rate, and the digital filtering process having the filter gain coefficient for the waveform data sequence is achieved. A waveform that performs signal processing on the compressed difference data string from the compressed difference data string storage unit to generate a tone data processed waveform data string The waveform generating means, wherein the multiplication of the expansion rate and the filter gain according to digital filtering are performed by one multiplication using the scale factor from the scale factor storage means as a multiplier. A waveform generating apparatus comprising multiplying means for simultaneously multiplying coefficients.
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