JP2937091B2 - 圧縮された波形データを逆方向に再生可能な楽音発生装置および楽音発生方法 - Google Patents

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、波形圧縮されて
波形メモリに記憶された圧縮波形データに基づき楽音を
生成する楽音発生装置および楽音発生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＡＤＰＣＭ（適応差分パルス
符号変調）、ＡＤＭ（適応デルタ変調）、ＬＰＣ（線形
予測）などの圧縮方式により波形圧縮を施された圧縮波
形データを波形メモリに記憶し、再生時には、該圧縮波
形データを伸張して楽音波形を生成出力し、楽音を再生
する楽音発生装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧縮波形の
伸張再生においては、時間的に連続した圧縮波形データ
を１サンプルずつ取り出し、過去に伸張された波形デー
タのサンプルを用いて伸張演算を行なって新たな伸張サ
ンプル（リニアサンプル）を得る必要がある。したがっ
て、あるアドレスの圧縮波形データサンプルを再生しよ
うとする場合、そのサンプルより前に位置する圧縮波形
サンプルを前方より順次伸張再生していく必要がある。

【０００４】そのため、上述の従来の楽音発生装置で
は、ＡＤＰＣＭ方式など正方向（録音の圧縮データ生成
の順）にしか再生できない圧縮方式を採用している限
り、逆方向再生を行なうことはできなかった。ＡＤＰＣ
Ｍ方式などで圧縮された波形データをあらかじめ伸張し
て波形メモリに記憶しておき、それを逆方向に再生する
ことが考えられるが、そのようにすると逆方向再生を開
始するまでの処理に時間がかかる上、伸張した波形デー
タを記憶しておくためのメモリが必要になる。

【０００５】この発明は、ＡＤＰＣＭ方式など正方向に
しか再生できない圧縮方式を採用している楽音発生装置
および楽音発生方法において、圧縮されている波形デー
タを逆方向に再生することができるようにすることを目
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、この発明の請求項１に係る楽音発生装置は、所定サ
ンプリング周期ごとの波形振幅値を表す波形データを所
定圧縮方式で圧縮した圧縮波形データを格納した圧縮波
形メモリと、前記圧縮波形メモリ上の圧縮波形データを
所定時間間隔の時間フレームに分けた各フレームごと
に、そのフレームの圧縮波形データをフレーム先頭から
伸張再生するのに必要な所定のフレーム情報を格納した
フレームメモリと、前記圧縮波形メモリ上の圧縮波形デ
ータを、後ろの時間フレームからさかのぼった順に、対
応するフレーム情報を参照してフレームごとに順次伸張
を行なう伸張手段と、前記伸張手段で伸張された各時間
フレームの波形データを逆方向に読み出し再生する再生
手段と、ある時間フレームの伸張された波形データを前
記再生手段で再生している間に、前記伸張手段により逆
方向の次の時間フレームの圧縮波形データの伸張を行な
うように、前記伸張手段と前記再生手段とを同期して動
作させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】また、この発明の請求項２に係る楽音発生
方法は、外部から入力した所定サンプリング周期ごとの
波形振幅値を表す波形データを所定圧縮方式で圧縮し、
該圧縮波形データを圧縮波形メモリに格納するステップ
と、前記圧縮の際に、前記圧縮波形データを所定時間間
隔の時間フレームに分けた各フレームごとに、そのフレ
ームの圧縮波形データをフレーム先頭から伸張再生する
のに必要な所定のフレーム情報を求めて、フレームメモ
リに格納するステップと、前記圧縮波形メモリ上の圧縮
波形データを、後ろの時間フレームからさかのぼった順
に、対応するフレーム情報を参照してフレームごとに順
次伸張を行なう伸張ステップと、前記伸張ステップで伸
張された各時間フレームの波形データを逆方向に読み出
し再生する再生ステップと、ある時間フレームの伸張さ
れた波形データを前記再生ステップで再生している間
に、前記伸張ステップにより逆方向の次の時間フレーム
の圧縮波形データの伸張を行なうように、前記伸張ステ
ップと前記再生ステップとを同期して動作させる制御ス
テップとを備えたことを特徴とする。

【０００８】

【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。

【０００９】図１は、この発明に係るＡＤＰＣＭ録音再
生システムの録音側のブロック構成図を示す。録音側
は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換部１０２、ＡＤ
ＰＣＭ圧縮部１０３、書き込み部１０４、圧縮波形メモ
リ１０５、フレームメモリ１０６、制御情報格納メモリ
１０７、制御回路１０８、メモリエリア指定部１０９、
スタート／ストップ指定部１１０、およびクロック発生
部１１１を備えている。

【００１０】Ａ／Ｄ変換部１０２は、外部入力１０１か
らのアナログ楽音信号をＡ／Ｄ変換し、ディジタル波形
データとして出力する。ＡＤＰＣＭ圧縮部１０３は、Ａ
／Ｄ変換部１０２からのディジタル波形データをＡＤＰ
ＣＭ圧縮する。圧縮された波形データは、所定時間幅の
フレームに分解され、フレーム単位で書き込み部１０４
に出力される。また、ＡＤＰＣＭ圧縮部１０３は、波形
データのＡＤＰＣＭ圧縮の際に、各フレーム先頭の現在
値と量子化幅（以下、フレームデータと呼ぶ）を出力す
る。各フレーム先頭の現在値とは、各フレームの先頭の
位置におけるリニアな波形振幅値の値である。各フレー
ム先頭の量子化幅とは、各フレームの先頭の位置におけ
るＡＤＰＣＭ圧縮の量子化幅である。

【００１１】書き込み部１０４は、ＡＤＰＣＭ圧縮部１
０３からの圧縮された波形データを圧縮波形メモリ１０
５に書き込むとともに、各フレームのフレームデータを
フレームメモリ１０６に書き込む。各フレームのフレー
ムデータを保持しておくことにより、再生時には、どの
フレームであってもフレーム先頭から圧縮波形データの
伸張（デコード）を行なうことができることになる。

【００１２】制御回路１０８は、ＡＤＰＣＭ圧縮部１０
３および書き込み部１０４の動作を制御する。メモリエ
リア指定部１０９は、録音する波形を格納する圧縮波形
メモリ１０５の領域をユーザが指定するための操作子で
ある。具体的には、ユーザは、録音する波形を格納する
圧縮波形メモリ１０５上の領域のスタートアドレス、フ
レームメモリ１０６上のフレームデータ格納領域のスタ
ートアドレス、１フレームのサイズ（すなわち、１フレ
ームのサンプル数）、およびフレームの数などを、メモ
リエリア指定部１０９を用いて指定する。制御回路１０
８は、これらの指定に基づいて、圧縮波形メモリ１０５
およびフレームメモリ１０６に必要な領域を確保する。
さらに制御回路１０８は、圧縮波形メモリ１０５および
フレームメモリ１０６上のスタートアドレス、１フレー
ムのサイズ、およびフレームの数などの制御情報を、制
御情報格納メモリ１０７に格納する。

【００１３】スタート／ストップ指定部１１０は、ユー
ザが録音開始／停止を指定するための操作子である。ク
ロック発生部１１１は、動作タイミング信号であるサン
プリングクロックΦを各部に供給する。

【００１４】ユーザが、メモリエリア指定部１０９によ
り録音領域を指定し、スタート／ストップ指定部１１０
で録音開始を指示すると、制御回路１０８はＡＤＰＣＭ
圧縮部１０３による圧縮処理および書き込み部１０４に
よる書き込み処理を開始させ、これにより録音が開始さ
れる。すなわち、外部入力１０１からのアナログ楽音信
号が、Ａ／Ｄ変換部１０２によりディジタル波形データ
に変換され、ＡＤＰＣＭ圧縮部１０３によりＡＤＰＣＭ
圧縮される。圧縮された波形データそのものは、書き込
み部１０４を経て、圧縮波形メモリ１０５に書き込まれ
る。ＡＤＰＣＭ圧縮部１０３から出力された各フレーム
のフレームデータは、書き込み部１０４を経て、フレー
ムメモリ１０６に書き込まれる。さらに、これらのデー
タを書き込む圧縮波形メモリ１０５およびフレームメモ
リ１０６上のスタートアドレス、並びに１フレームのサ
イズが、制御情報格納メモリ１０７に書き込まれる。ユ
ーザがスタート／ストップ指定部１１０で録音停止を指
示するか、または確保した領域が一杯になったら、制御
回路１０８はＡＤＰＣＭ圧縮部１０３および書き込み部
１０４の処理を停止させ、これにより録音が停止され
る。制御回路１０８は、最終的に録音したフレーム数を
制御情報格納メモリ１０７に書き込む。

【００１５】図３（ａ）は、録音した結果、各メモリ１
０５，１０６，１０７上に書き込まれた録音データ例を
示す。ここでは、録音により第１〜第４の４つのフレー
ムが書き込まれたとする。図３（ａ）の３０１は、圧縮
波形メモリ１０５上に書き込まれた４フレーム分の圧縮
された波形サンプルを示す。時間の経過にしたがって圧
縮された第１フレームから第４フレームの圧縮波形サン
プルが順に書き込まれている。各フレーム内も、時間の
経過にしたがって圧縮した順に圧縮波形サンプルが書き
込まれている。フレーム内に記載した「Ｓ」はそのフレ
ーム内の先頭データ、「Ｅ」はそのフレーム内の最終デ
ータを示す。

【００１６】図３（ａ）の３０２は、フレームメモリ１
０６上に書き込まれたフレームデータを示す。第１〜第
４フレームの順にフレームデータ（すなわち、フレーム
先頭の現在値と量子化幅）が書き込まれている。図３
（ａ）の３０３は、制御情報格納メモリ１０７に書き込
まれた制御情報を示す。制御情報として、圧縮波形メモ
リ１０５およびフレームメモリ１０６上の書き込み領域
スタートアドレス、フレームサイズ（例えば、１フレー
ムのサンプル数が２５６個であれば２５６）、およびフ
レーム数（この例では４）が書き込まれている。

【００１７】図２は、ＡＤＰＣＭ録音再生システムの再
生側のブロック構成図を示す。再生側は、読み出し／デ
コード部２０１、交互書き込み部２０２、再生バッファ
２０３、交互再生読み出し部２０４、制御回路２０５、
波形指定部２０６、再生方向指定部２０７、スタート／
ストップ指定部２０８、ディジタルアナログ（Ｄ／Ａ）
変換部２０９、サウンドシステム２１０、およびクロッ
ク発生部２１１を備えている。圧縮波形メモリ１０５、
フレームメモリ１０６、および制御情報格納メモリ１０
７は、図１の録音側に示したメモリ１０５，１０６，１
０７と同じものであり、図３（ａ）のような録音データ
が書き込まれているメモリである。

【００１８】読み出し／デコード部２０１は、圧縮波形
メモリ１０５の圧縮波形サンプルとフレームメモリ１０
６のフレームデータを読み出し、デコード（ＡＤＰＣＭ
伸張）して、リニアな波形サンプルを出力する。交互書
き込み部２０２は、読み出し／デコード部２０１からの
波形サンプルを再生バッファ２０３に書き込む。再生バ
ッファ２０３は、ＰＢ０とＰＢ１の２つのバッファから
なるダブルバッファであり、交互書き込み部２０２は波
形サンプルを再生バッファＰＢ０とＰＢ１に交互に書き
込むようになっている。また、交互再生読み出し部２０
４は、再生バッファＰＢ０とＰＢ１から交互に波形サン
プルを読み出す。交互書き込み部２０２による再生バッ
ファＰＢ０，ＰＢ１への波形サンプルの書き込み、およ
び交互再生読み出し部２０４による再生バッファＰＢ
０，ＰＢ１からの波形サンプルの読み出しのタイミング
の詳細については後述する。

【００１９】交互再生読み出し部２０４により読み出さ
れた波形データは、Ｄ／Ａ変換部２０９によりアナログ
楽音信号に変換され、サウンドシステム２１０により放
音される。

【００２０】制御回路２０５は、読み出し／デコード部
２０１、交互書き込み部２０２、および交互再生読み出
し部２０４の動作を制御する。波形指定部２０６は、再
生する波形データをユーザが指定するための操作子であ
る。再生方向指定部２０７は、波形データを正方向に再
生するか逆方向に再生するかを指定する操作子である。
スタート／ストップ指定部２０８は、ユーザが再生開始
／停止を指定するための操作子である。クロック発生部
２１１は、動作タイミング信号であるサンプリングクロ
ックΦを各部に供給する。

【００２１】ここで、再生時の読み出し／デコード部２
０１、交互書き込み部２０２、および交互再生読み出し
部２０４の動作について説明する。

【００２２】再生時、交互再生読み出し部２０４は、サ
ンプリングクロックΦごとに、再生バッファＰＢ０また
はＰＢ１から１サンプル読み出してＤ／Ａ変換部２０９
に出力することを繰り返す。すなわち、再生バッファＰ
Ｂ０からサンプリングクロックΦごとに１サンプル読み
出して出力し、再生バッファＰＢ０の全サンプルを出力
したら、次に再生バッファＰＢ１からサンプリングクロ
ックΦごとに１サンプル読み出して出力し、再生バッフ
ァＰＢ１の全サンプルを出力したら、再び再生バッファ
ＰＢ０のサンプルを出力する、というようにＰＢ０とＰ
Ｂ１とを交互に読み出し出力する。

【００２３】また、交互再生読み出し部２０４は、一方
の再生バッファＰＢｋ（ｋは０または１）の全サンプル
を出力し終えて、サンプル読み出しの対象をもう一方の
再生バッファＰＢｋバー（ｋバーはｋの反転、すなわち
ｋ＝０ならｋバー＝１、ｋ＝１ならｋバー＝０とする）
に切り替えた時点で、制御回路２０５に割り込みを発生
する。制御回路２０５は、この割り込みを受けて、再生
バッファＰＢｋが空になったことを認識する。そして、
制御回路２０５は、該空になった再生バッファＰＢｋに
リニア波形サンプルを生成することを、読み出し／デコ
ード部２０１および交互書き込み部２０２に指令する。
これにより、読み出し／デコード部２０１は、圧縮波形
メモリ１０５から次に再生すべき圧縮波形サンプルを読
み出して、デコードする。デコード後のリニアな波形サ
ンプルは、交互書き込み部２０２によって空になった再
生バッファＰＢｋに書き込まれる。

【００２４】再生時の読み出し／デコード部２０１およ
び交互書き込み部２０２による再生バッファへの波形サ
ンプルの生成と、交互再生読み出し部２０４による再生
バッファからの波形サンプルの読み出し再生とは、並行
に実行される。すなわち、上述したように空になった再
生バッファＰＢｋに波形サンプルを生成している間も、
交互再生読み出し部２０４による再生バッファＰＢｋバ
ーの波形サンプルの読み出し再生は並行して実行されて
いる。再生バッファＰＢｋバーの波形サンプルの読み出
し再生が終了する前に、再生バッファＰＢｋへの新たな
波形サンプルの生成は終わるようになっており、再生バ
ッファＰＢｋ，ＰＢｋバーに対して波形サンプルの生成
と読み出し出力とが交互に行なわれることになる。

【００２５】ユーザは、再生方向指定部２０７により、
再生方向を指定して波形データを再生することができ
る。以下、波形データを正方向に再生する場合と、逆方
向に再生する場合について、それぞれ説明する。図３
（ｂ）は、図２の構成においてメモリ１０５，１０６，
１０７に図３（ａ）の４フレーム分の録音データが書き
込まれており、これを正方向に再生する場合の、再生タ
イミングを示す図である。

【００２６】図３（ｂ）において、矢印３１１は、時間
の経過の向きを示す。「デコード」と記載された区間３
２１〜３２４は、読み出し／デコード部２０１および交
互書き込み部２０２による再生バッファへの波形サンプ
ルの生成を行なう区間を示す。「再生読み出し」と記載
された区間３３１〜３３４は、交互再生読み出し部２０
４による再生バッファからの波形サンプルの読み出し再
生を行なう区間を示す。各区間の矩形中の１〜４の数字
は、当該区間で処理するフレームのフレーム番号を示
す。また、各区間の矩形中のＰＢ０またはＰＢ１は、当
該区間で処理に用いる再生バッファを示す。さらに、各
区間の矩形中の「Ｓ」はそのフレーム内の先頭データ、
「Ｅ」はそのフレーム内の最終データを示す。時間方向
に沿って、「Ｓ」から「Ｅ」に向かう順に処理が進む場
合は正方向に処理が進むと言うことであり、逆に「Ｅ」
から「Ｓ」に向かう順に処理が進む場合は逆方向に処理
が進むと言うことである。

【００２７】ユーザが、波形指定部２０６により再生す
べき波形データとして図３（ａ）の波形データを指定
し、再生方向指定部２０７により正方向に再生すること
を指定すると、制御回路２０５は、制御情報格納メモリ
１０７を参照して、圧縮波形メモリ１０５およびフレー
ムメモリ１０６上の指定された波形データのスタートア
ドレス、フレームサイズ、およびフレーム数を得る。制
御回路２０５は、これらの情報を読み出し／デコード部
２０１に渡して、第１フレームの読み出しおよびデコー
ドを指示するとともに、交互書き込み部２０２には再生
バッファＰＢ０から書き込みを行なうことを指示してお
く。これを受けて、読み出し／デコード部２０１および
交互書き込み部２０２は、図３（ｂ）の区間３２１で
（区間３２１の処理は、スタート／ストップ指定部２０
８により再生開始が指示される前の任意のタイミングで
実行すればよい）、圧縮波形メモリ１０５から第１フレ
ームの圧縮波形サンプルを読み出し、フレームメモリ１
０６から第１フレームのフレームデータを読み出して、
正方向にデコードを行ない、生成した第１フレームの波
形データを再生バッファＰＢ０に書き込んでおく。

【００２８】次に、ユーザがスタート／ストップ指定部
２０８で再生開始を指示すると、制御回路２０５は、読
み出し／デコード部２０１、交互書き込み部２０２、お
よび交互再生読み出し部２０４に、再生開始を指示す
る。図３（ｂ）の３１２が再生開始の時点を示す。再生
開始指示を受けて交互再生読み出し部２０４は、区間３
３１で、サンプリングクロックΦごとに再生バッファＰ
Ｂ０から１サンプル読み出してＤ／Ａ変換部２０９に出
力し再生する処理を繰り返し実行する。このサンプル読
み出しは、正方向に（すなわち、波形バッファＰＢ０の
先頭からデコードした順に）行なわれる。また、再生開
始指示を受けて、読み出し／デコード部２０１および交
互書き込み部２０２は、区間３２２で、圧縮波形メモリ
１０５から第２フレームの圧縮波形サンプルを読み出
し、フレームメモリ１０６から第２フレームのフレーム
データを読み出して、正方向にデコードを行ない、生成
した第２フレームの波形データを再生バッファＰＢ１に
書き込む。

【００２９】交互再生読み出し部２０４は、区間３３１
で再生バッファＰＢ０のすべての波形サンプルを出力し
た時点（すなわち、区間３３１の終了時）で、制御回路
２０５に割り込みを発生するとともに、サンプルを読み
出す再生バッファをＰＢ１に切り替える。そして、交互
再生読み出し部２０４は、区間３３２で、サンプリング
クロックΦごとに再生バッファＰＢ１から１サンプル読
み出してＤ／Ａ変換部２０９に出力し再生する処理を繰
り返し実行する。

【００３０】一方、制御回路２０５は、交互再生読み出
し部２０４からの割り込みを受けて、いま空になった再
生バッファＰＢ０に次に再生すべき第３フレームの波形
サンプルを生成することを、読み出し／デコード部２０
１および交互書き込み部２０２に指令する。これによ
り、読み出し／デコード部２０１および交互書き込み部
２０２は、区間３２３で、圧縮波形メモリ１０５から第
３フレームの圧縮波形サンプルを読み出し、フレームメ
モリ１０６から第３フレームのフレームデータを読み出
して、デコードを行ない、生成した第３フレームの波形
データを再生バッファＰＢ０に書き込む。

【００３１】以下同様にして、交互再生読み出し部２０
４が再生バッファＰＢｋの全サンプルを出力し終えた時
点で発生する割り込みを契機として、交互再生読み出し
部２０４はサンプル読み出し対象の再生バッファをＰＢ
ｋバーに切り替え、読み出し／デコード部２０１および
交互書き込み部２０２は空になった再生バッファＰＢｋ
に新たな波形サンプルを生成するようにする。再生処理
は、全波形データを再生し終えたとき、あるいはスター
ト／ストップ指定部２０８で再生停止が指示されたとき
終了する。図３（ｂ）では、４つのフレームをすべて処
理して終了している。

【００３２】なお、上述の正方向の再生では、各フレー
ムのデコード処理および再生読み出し処理は、各区間内
で「Ｓ」から「Ｅ」の正方向の順に波形サンプルが処理
される。

【００３３】次に、波形データを逆方向に再生する場合
について説明する。

【００３４】図３（ｃ）は、図２の構成においてメモリ
１０５，１０６，１０７に図３（ａ）の４フレーム分の
録音データが書き込まれており、これを逆方向に再生す
る場合の、再生タイミングを示す図である。

【００３５】図３（ｃ）において、矢印３５１は、時間
の経過の向きを示す。「デコード」と記載された区間３
６１〜３６４は、読み出し／デコード部２０１および交
互書き込み部２０２による再生バッファへの波形サンプ
ルの生成を行なう区間を示す。「再生読み出し」と記載
された区間３７１〜３７４は、交互再生読み出し部２０
４による再生バッファからの波形サンプルの読み出し再
生を行なう区間を示す。各区間の矩形中、１〜４の数
字、ＰＢ０またはＰＢ１の記載、並びに「Ｓ」および
「Ｅ」の記載の意味は図３（ｂ）と同じである。

【００３６】ユーザが、波形指定部２０６により再生す
べき波形データとして図３（ａ）の波形データを指定
し、再生方向指定部２０７により逆方向に再生すること
を指定すると、制御回路２０５は、制御情報格納メモリ
１０７を参照して、圧縮波形メモリ１０５およびフレー
ムメモリ１０６上の指定された波形データのスタートア
ドレス、フレームサイズ、およびフレーム数を得る。制
御回路２０５は、これらの情報を読み出し／デコード部
２０１に渡して、一番最後のフレームである第４フレー
ムの読み出しおよびデコードを指示するとともに、交互
書き込み部２０２には再生バッファＰＢ０から書き込み
を行なうことを指示しておく。これを受けて、読み出し
／デコード部２０１および交互書き込み部２０２は、図
３（ｂ）の区間３２１で（区間３２１の処理は、スター
ト／ストップ指定部２０８により再生開始が指示される
前の任意のタイミングで実行すればよい）、圧縮波形メ
モリ１０５から第４フレームの圧縮波形サンプルを読み
出し、フレームメモリ１０６から第４フレームのフレー
ムデータを読み出して、正方向にデコードを行ない（フ
レームデータを参照することにより第４フレームの先頭
からデコードを行なうことができる）、生成した第４フ
レームの波形データを再生バッファＰＢ０に書き込んで
おく。

【００３７】次に、ユーザがスタート／ストップ指定部
２０８で再生開始を指示すると、制御回路２０５は、読
み出し／デコード部２０１、交互書き込み部２０２、お
よび交互再生読み出し部２０４に、再生開始を指示す
る。図３（ｃ）の３５２が再生開始の時点を示す。再生
開始指示を受けて交互再生読み出し部２０４は、区間３
７１で、サンプリングクロックΦごとに再生バッファＰ
Ｂ０（第４フレームの波形サンプル）から１サンプル読
み出してＤ／Ａ変換部２０９に出力し再生する処理を繰
り返し実行する。このサンプル読み出しは、逆方向に
（すなわち、波形バッファＰＢ０の第４フレームの波形
サンプルの末尾から、デコードしたのとは逆の順に）行
なわれる。また、再生開始指示を受けて、読み出し／デ
コード部２０１および交互書き込み部２０２は、区間３
６２で、圧縮波形メモリ１０５から第３フレームの圧縮
波形サンプルを読み出し、フレームメモリ１０６から第
３フレームのフレームデータを読み出して、正方向にデ
コードを行ない、生成した第３フレームの波形データを
再生バッファＰＢ１に書き込む。

【００３８】交互再生読み出し部２０４は、区間３７１
で再生バッファＰＢ０のすべての波形サンプルを逆方向
に出力し終えた時点（すなわち、区間３７１の終了時）
で、制御回路２０５に割り込みを発生するとともに、サ
ンプルを読み出す再生バッファをＰＢ１に切り替える。
そして、交互再生読み出し部２０４は、区間３７２で、
サンプリングクロックΦごとに再生バッファＰＢ１（第
３フレームの波形サンプル）から１サンプル読み出して
Ｄ／Ａ変換部２０９に出力し再生する処理を繰り返し実
行する。このサンプル読み出しは、逆方向に（すなわ
ち、波形バッファＰＢ１の第３フレームの波形サンプル
の末尾から、デコードしたのとは逆の順に）行なわれ
る。

【００３９】一方、制御回路２０５は、交互再生読み出
し部２０４からの割り込みを受けて、いま空になった再
生バッファＰＢ０に次に再生すべき第２フレームの波形
サンプルを生成することを、読み出し／デコード部２０
１および交互書き込み部２０２に指令する。これによ
り、読み出し／デコード部２０１および交互書き込み部
２０２は、区間３６３で、圧縮波形メモリ１０５から第
２フレームの圧縮波形サンプルを読み出し、フレームメ
モリ１０６から第２フレームのフレームデータを読み出
して、正方向にデコードを行ない、生成した第２フレー
ムの波形データを再生バッファＰＢ０に書き込む。

【００４０】以下同様にして、交互再生読み出し部２０
４が再生バッファＰＢｋの全サンプルを逆方向に出力し
終えた時点で発生する割り込みを契機として、交互再生
読み出し部２０４はサンプル読み出し対象の再生バッフ
ァをＰＢｋバーに切り替え、読み出し／デコード部２０
１および交互書き込み部２０２は空になった再生バッフ
ァＰＢｋに新たな波形サンプルを生成するようにする。
再生処理は、全波形データを再生し終えたとき、あるい
はスタート／ストップ指定部２０８で再生停止が指示さ
れたとき終了する。図３（ｃ）では、４つのフレームを
すべて処理して終了している。

【００４１】上述したように、逆方向の再生は、基本的
に正方向の再生の手順と同様である。ただし、再生すべ
き波形データの最後のフレームからフレームをさかのぼ
って処理していく点が異なる。各フレームのフレームデ
ータを保持しているため、最後のフレームからさかのぼ
って処理していく場合でも、各フレームのデコードは行
なえる。デコードが行なえれば、デコード後の波形サン
プルを逆方向に再生していけばよい。

【００４２】なお、上記のシステムでは、正方向に再生
する場合も、各フレームのフレームデータを参照してデ
コードを行なっているが、正方向再生の場合は波形デー
タの先頭から順にデコードしていくことができるので、
フレームデータを参照しなくてもよい。また、第１フレ
ームのフレームデータは波形データの先頭位置のフレー
ムデータであるので基本的には不要のものであるので、
フレームデータは第２フレーム以降のフレームに対して
のみ保持するようにしてもよい。

【００４３】また、上記システムでは、逆方向再生の場
合に、再生バッファには正方向にデコードした順に波形
サンプルを格納し再生バッファから読み出すときに末尾
からさかのぼって読み出して再生しているが、再生バッ
ファにデコードした波形サンプルを書き込むときに再生
バッファの末尾領域からさかのぼって書き込むようにし
て読み出し時には再生バッファの先頭から読み出し再生
するようにしてもよい。

【００４４】さらに、再生バッファは２つに限らず、そ
れ以上あってもよい。また、複数の異なる波形につい
て、最初に読み出す波形（先頭フレーム波形、または最
終フレーム波形）をデコードしてメモリに記憶しておけ
ば、それらの波形間でリアルタイムの切り替え選択が可
能となる。

【００４５】なお、上述の発明の実施の形態では、録音
時に、圧縮した波形データを圧縮波形メモリに書き込
み、同時に各フレームのフレームデータをフレームメモ
リに書き込むようにしている。これに限らず、録音時に
はフレームデータを作成せずに圧縮のみを行ない、圧縮
した波形データを圧縮波形メモリに書き込むようにし、
その後、圧縮波形メモリの波形データを空（カラ）再生
してフレームデータを作成するようにしてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、フレームメモリに各フレームの圧縮波形データを伸
張するのに必要なフレーム情報を格納しており、後ろの
フレームから逆方向にさかのぼってフレームごとに伸張
を行ない、伸張された波形データを逆方向に再生してい
るので、簡単な構成で、ＡＤＰＣＭ圧縮方式など通常は
正方向にしか再生できない圧縮方式で圧縮された圧縮波
形データの逆方向再生ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るＡＤＰＣＭ録音再生システムの
録音側のブロック構成図

【図２】この発明に係るＡＤＰＣＭ録音再生システムの
再生側のブロック構成図

【図３】録音データ例、正方向再生タイミング、および
逆方向再生タイミングを示す図

【符号の説明】

１０１…外部入力、１０２…アナログディジタル（Ａ／
Ｄ）変換部、１０３…ＡＤＰＣＭ圧縮部、１０４…書き
込み部、１０５…圧縮波形メモリ、１０６…フレームメ
モリ、１０７…制御情報格納メモリ、１０８…制御回
路、１０９…メモリエリア指定部、１１０…スタート／
ストップ指定部、１１１…クロック発生部、２０１…読
み出し／デコード部、２０２…交互書き込み部、２０３
…再生バッファ、２０４…交互再生読み出し部、２０５
…制御回路、２０６…波形指定部、２０７…再生方向指
定部、２０８…スタート／ストップ指定部、２０９…デ
ィジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換部、２１０…サウンド
システム、２１１…クロック発生部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G10H 7/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定サンプリング周期ごとの波形振幅値を
   表す波形データを所定圧縮方式で圧縮した圧縮波形デー
   タを格納した圧縮波形メモリと、 前記圧縮波形メモリ上の圧縮波形データを所定時間間隔
   の時間フレームに分けた各フレームごとに、そのフレー
   ムの圧縮波形データをフレーム先頭から伸張再生するの
   に必要な所定のフレーム情報を格納したフレームメモリ
   と、 前記圧縮波形メモリ上の圧縮波形データを、後ろの時間
   フレームからさかのぼった順に、対応するフレーム情報
   を参照してフレームごとに順次伸張を行なう伸張手段
   と、 前記伸張手段で伸張された各時間フレームの波形データ
   を逆方向に読み出し再生する再生手段と、 ある時間フレームの伸張された波形データを前記再生手
   段で再生している間に、前記伸張手段により逆方向の次
   の時間フレームの圧縮波形データの伸張を行なうよう
   に、前記伸張手段と前記再生手段とを同期して動作させ
   る制御手段とを備えたことを特徴とする楽音発生装置。
2. 【請求項２】外部から入力した所定サンプリング周期ご
   との波形振幅値を表す波形データを所定圧縮方式で圧縮
   し、該圧縮波形データを圧縮波形メモリに格納するステ
   ップと、 前記圧縮の際に、前記圧縮波形データを所定時間間隔の
   時間フレームに分けた各フレームごとに、そのフレーム
   の圧縮波形データをフレーム先頭から伸張再生するのに
   必要な所定のフレーム情報を求めて、フレームメモリに
   格納するステップと、 前記圧縮波形メモリ上の圧縮波形データを、後ろの時間
   フレームからさかのぼった順に、対応するフレーム情報
   を参照してフレームごとに順次伸張を行なう伸張ステッ
   プと、 前記伸張ステップで伸張された各時間フレームの波形デ
   ータを逆方向に読み出し再生する再生ステップと、 ある時間フレームの伸張された波形データを前記再生ス
   テップで再生している間に、前記伸張ステップにより逆
   方向の次の時間フレームの圧縮波形データの伸張を行な
   うように、前記伸張ステップと前記再生ステップとを同
   期して動作させる制御ステップとを備えたことを特徴と
   する楽音発生方法。