JP2946762B2 - 楽音波形発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、楽音波形発生装置にお
ける音源処理方式に関し、更に詳しくは、音源処理を複
数のプロセッサでソフトウエア処理として実行する楽音
波形発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル信号処理技術とＬＳＩ処理技
術の発達により性能の良い様々な電子楽器が実現されて
いる。

【０００３】電子楽器の楽音波形発生装置は、大量かつ
高速のディジタル演算が必要なため、従来は、必要とす
る音源方式に基づく楽音発生アルゴリズムと等価なアー
キテクチャをハードウエアで実現した専用の音源回路に
よって構成されていた。そのため、ハードウエア規模が
大きくなってしまい、また、音源方式の自由な変更が困
難であり、更に、このような楽音波形発生装置を電子楽
器として実現するような場合に、演奏情報に対する処理
と音源に対する処理の両方を同期させて行うための制御
が複雑となり、その開発において多大なコストアップを
招いていた。

【０００４】その一方、近年においては、汎用のデータ
処理を行うための高性能なマイクロプロセッサが多く実
現されており、このようなマイクロプロセッサを使用し
て音源処理をソフト的に行う楽音波形発生装置を実現さ
せることも考えられる。

【０００５】このような方式では、例えば１つの主プロ
セッサ（マスタープロセッサ）が、通常、演奏情報処理
プログラムを実行して演奏操作に基づいて鍵盤等から発
生する演奏情報を処理し、所定の時間間隔で割り込みが
かかることによって、音源処理プログラムに処理を移し
て楽音生成を行う。このとき、他のプロセッサ（スレー
ブプロセッサ）に対しても並列に音源処理プログラムを
実行させ、その後、全てのプロセッサにおいて音源処理
プログラムの実行が終了すると、マスタープロセッサ
は、割り込みを解除して演奏情報処理プログラムの実行
を再開する。

【０００６】このような方式では、マスタープロセッサ
及びスレーブプロセッサは、各々、異なる複数の発音チ
ャネル群に対して音源処理プログラムを実行することに
なるが、それらの音源処理プログラムは、従来、それぞ
れのプロセッサ毎に設けられた制御用ＲＯＭ等に記憶さ
れ、それぞれ独立したアドレスデコーダ等によってアク
セスされていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、各プロセッサ
で実行される音源処理プログラムは、実行する発音チャ
ネルが異なるだけで処理内容は同じであり、音源処理プ
ログラムとしては同一のものが使用できる。しかし、上
述の従来例では、同じ音源処理プログラムがそれぞれの
プロセッサ内の制御用ＲＯＭ等に重複して記憶され、音
源処理プログラムのための全体の記憶容量がプロセッサ
の数の分だけ必要で、アドレスデコーダ等も別々のもの
が必要となる。従って、ハードウエア規模の増大を招
き、コストアップ、装置の大型化を招いてしまうという
問題点を有している。

【０００８】本発明の課題は、音源処理を複数のプロセ
ッサでソフトウエア処理として実行する場合に、回路規
模を小型化することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、楽音制御デー
タを記憶するデータ記憶手段と、所定時間間隔で割り込
み処理等によって楽音信号を得るための音源処理プログ
ラムを実行し、データ記憶手段上の対応する楽音制御デ
ータに基づいて楽音信号を生成するプログラム実行手段
と、を各々含む複数のプロセッサによって、複数の発音
操作に対応する例えば複数の発音チャネル分の楽音信号
を並列して生成する楽音波形発生装置を前提とする。

【００１０】まず、複数のプロセッサで共通の音源処理
プログラムを記憶するプログラム記憶手段を有する。そ
して、プログラム記憶手段に記憶されている音源処理プ
ログラムを、上述の各プロセッサに時分割でアクセスさ
せる音源処理プログラムアクセス制御手段を有する。

【００１１】この場合、プログラム記憶手段と音源処理
プログラムアクセス制御手段は、例えば上述の複数のプ
ロセッサのうちの１つに設けられる。

【００１２】

【作用】各プロセッサは、音源処理プログラムを実行す
る場合に、音源処理プログラムアクセス制御手段によっ
て、１つのプログラム記憶手段に記憶されている音源処
理プログラムを時分割でアクセスすることにより、各プ
ロセッサ内に音源処理プログラムを記憶して実行するの
と同じ動作を行える。

【００１３】これにより、音源処理プログラムを記憶す
るための制御用ＲＯＭ等を１つにすることができ、ま
た、アドレスデコーダ等も１つにすることができるた
め、ハードウエア規模を小さくすることができ、コスト
の低減も図れる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
つき説明する。 ＜本実施例の構成＞図１は、本実施例の全体構成図であ
り、外部メモリ１１６以外は１チップで構成され、その
中のマスターとスレーブの２つのＣＰＵ（中央演算制御
装置）が互いに情報を交換しつつ、楽音作成のための音
源処理を分担して行う。

【００１５】図１において、まず、外部メモリ１１６に
は、エンベロープ値の目標値等の楽音制御パラメータ
と、ＰＣＭ（パルス符号変調）方式における楽音波形又
はＤＰＣＭ（差分パルス符号変調）方式における楽音差
分波形等が記憶されている。

【００１６】一方、マスタＣＰＵ（以下、ＭCPU と略称
する）１０１とスレーブＣＰＵ（以下、ＳCPU と略称す
る）１０２は、外部メモリ１１６上の上記各データをア
クセスして、分担して音源処理を行う。これらのＣＰＵ
は、ともに外部メモリ１１６の波形データ等を共用する
ので、このままでは、外部メモリ１１６からデータを読
み込むときに、競合が発生する恐れがある。そのため、
ＭCPU １０１とＳCPU １０２のそれぞれは、ＭCPU外部
メモリアクセス用アドレスラッチ部１０３及びＳCPU 外
部メモリアクセス用アドレスラッチ部１０４を介して、
アクセス用アドレス競合回避回路１０５から外部メモリ
アクセス用のアドレス信号と外部メモリ制御データを出
力端子１１１、１１２から出力することにより、ＭCPU
１０１からのアドレスとＳCPU １０２からのアドレスの
競合を回避することができる。

【００１７】上記アドレス指定に基づいて外部メモリ１
１６から読み出されたデータは、外部メモリデータイン
端子１１５から外部メモリセレクタ部１０６に入力され
る。外部メモリセレクタ部１０６は、アクセス用アドレ
ス競合回避回路１０５からの制御信号に基づき、上記読
み出されたデータを、データバスＭＤを通ってＭCPU １
０１に入力されるデータと、データバスＳＤを通ってＳ
CPU １０２に入力されるデータに分離し、それぞれＭCP
U １０１とＳCPU １０２に入力させる。これにより、デ
ータの競合も回避することができる。

【００１８】その後、それぞれのデータに対し、ＭCPU
１０１及びＳCPU １０２で、ソフトウエアによって音源
処理が施された後、発音チャネル分全部が累算され、Le
ft Ｄ／Ａ変換器部１０７のレフト出力端子１１３及び
Right Ｄ／Ａ変換器部１０８のライト出力端子１１４か
ら、それぞれ楽音信号として、左チャネルのレフト・ア
ナログ出力と右チャネルのライト・アナログ出力が出力
される。

【００１９】次に、図２はＭCPU １０１の内部構成を示
すブロック図である。同図において、制御用ＲＯＭ２０
１には、後述する楽音制御用のプログラムが記憶されて
いる。ＲＯＭアドレスデコーダ２０２でデコードされた
アドレスのプログラム語（命令）を順次出力する。具体
的には、各プログラム語の語長は例えば２８ビットであ
り、プログラム語の一部が次に読み出されるべきアドレ
スの下位部（ページ内アドレス）となるネクストアドレ
ス方式となっている。

【００２０】ここで、制御用ＲＯＭ２０１には、後述す
る図９のメインフローに対応する制御プログラムのほ
か、ＭCPU １０１とＳCPU １０２とで共通の音源処理プ
ログラムが記憶されている。そして、この音源処理プロ
グラムは、後述するインタラプト処理において、ＭCPU
１０１とＳCPU １０２の両方から時分割でアクセスされ
ることが特徴となっている。そのために、本実施例では
特に、プログラムデータラッチ部２１８、アドレス切替
え部２１９及びアドレス制御クロック生成部２２０が設
けられるが、これらについては後述する。

【００２１】コマンド解析部２０７は、制御用ＲＯＭ２
０１からプログラムデータラッチ部２１８を介して出力
される命令のオペコードを解析し、指定されたオペレー
ションを実行するために、回路の各部に制御信号を送
る。

【００２２】ＲＡＭアドレス制御部２０４は、制御用Ｒ
ＯＭ２０１からの命令のオペランドがレジスタを指定し
ている場合に、ＲＡＭ２０６内の対応するレジスタのア
ドレスを指定する。ＲＡＭ２０６には、図１６、図１７
等として後述する各種楽音制御データが８発音チャネル
分記憶されるほか、図１８等として後述する各種バッフ
ァ等が記憶され、後述する音源処理に使用される。

【００２３】ＡＬＵ部２０８及び乗算器２０９は、制御
用ＲＯＭ２０１からの命令が演算命令の場合に、コマン
ド解析部２０７からの指示に基づいて、前者は加減算と
論理演算、後者は乗算を実行する。

【００２４】インタラプト制御部２０３は、内部の特に
は図示しないハードタイマに基づいて、一定時間毎に、
図１のＳCPU １０２にリセット解除信号Ａ、ＲＯＭアド
レス制御部２０５及び図１の各Ｄ／Ａ変換器部１０７、
１０８にインタラプト信号を供給する。

【００２５】上述の構成のほかに、図２のＭCPU １０１
には、次の各種のバスに関するインタフェースが設けら
れている。すなわち、外部メモリ１１６をアクセスすべ
く、そのメモリのアドレスを指定するためのアドレスバ
スＭＡのインタフェース２１５、アクセスされたデータ
を外部メモリセレクタ部１０６を介してＭCPU １０１と
の間で授受するためのデータバスＭＤのインタフェース
２１６、ＳCPU １０２とのデータの授受を実行すべくＳ
CPU１０２内部のＲＡＭのアドレスを指定するバスＭａ
のインタフェース２１２、ＭCPU １０１がＳCPU １０２
へデータを書き込むためのデータバスＤout のインタフ
ェース２１３、ＭCPU １０１がＳCPU １０２からデータ
を読み込むためのデータバスＤinのインタフェース２１
４、Left Ｄ／Ａ変換器部１０７、Right Ｄ／Ａ変換器
部１０８に最終出力波形を転送するためのＤ／Ａデータ
転送バスのインタフェース２１７、及び外部のスイッチ
部又は鍵盤部（図７、図８参照）等との間でデータの授
受を行う入出力ポート２１０、２１１がある。

【００２６】次に、ＳCPU １０２の内部構成を図３に示
す。ＳCPU １０２は、ＭCPU １０１からの処理開始信号
を受けて音源処理を行うのみなので、図２の２２３に対
応するインタラプト制御部、図２の２１０及び２１１に
対応する外部回路とのデータの授受を行う入出力ポート
及び図２の２１７に対応するLeft Ｄ／Ａ変換器部１０
７とRight Ｄ／Ａ変換器部１０８に楽音信号を出力する
ためのインタフェースはない。

【００２７】更に、後述するインタラプト処理において
実行されるＳCPU １０２での音源処理は、発音チャネル
が異なるだけで処理内容はＭCPU １０１での音源処理と
同じである。そこで、本実施例では、ＭCPU １０１の制
御用ＲＯＭ２１０（図２）に記憶されている音源処理用
のプログラムをＭCPU １０１とＳCPU １０２とで共用
し、ＳCPU １０２側には制御用ＲＯＭを設けないことを
特徴とする。

【００２８】そのために、図２のＲＯＭアドレスデコー
ダ２０２には、アドレス切替え部２１９によって、ＭCP
U １０１のＲＯＭアドレス制御部２０５からのＭCPU プ
ログラムデータアクセス用アドレスと、ＳCPU １０２の
ＲＯＭアドレス制御部３０４（図３）からのＳCPU プロ
グラムデータアクセス用アドレスＳADDRとが、時分割で
交互に入力される。

【００２９】そして、ＭCPU プログラムデータアクセス
用アドレスが入力するタイミングでは、プログラムデー
タラッチ部２１８がオンとなって、制御用ＲＯＭ２０１
から出力されるＭCPU プログラムデータがＭCPU １０１
内のＲＡＭアドレス制御部２０４、コマンド解析部２０
７及びＲＯＭアドレス制御部２０５に供給される。逆
に、ＳCPU プログラムデータアクセス用アドレスＳADDR
が入力するタイミングでは、図３のプログラムデータラ
ッチ部３０１がオンとなって、制御用ＲＯＭ２０１から
出力されるＳCPU プログラムデータＳprg がＳCPU １０
２内のＲＡＭアドレス制御部３０３、コマンド解析部３
０６及びＲＯＭアドレス制御部３０４に供給される。上
記時分割動作を実現するために、図２のＭCPU １０１内
に設けられるアドレス制御クロック生成部２２０が、ア
ドレス切替え部２１９（図２）とプログラムデータラッ
チ部２１８（図２）、３０１（図３）を時分割制御す
る。

【００３０】上述の構成以外の図３の３０３〜３０８の
各回路は、図２の２０４〜２０９の各回路と同じ機能を
有する。また、各インタフェース３０２、３０９〜３１
２は、図２の２１２〜２１６のそれぞれに対向して設け
られる。なお、ＭCPU １０１からバスＭａを介して指定
されたＳCPU １０２内部ＲＡＭアドレスは、ＲＡＭアド
レス制御部３０３に入力し、対応するアドレスがＲＡＭ
３０５に対して指定される。これによって、例えばＳCP
U １０２で生成されＲＡＭ３０５内部に保持されている
最大８発音チャネル分の累算波形データが、データバス
ＤINを介してＭCPU １０１に出力される。これについて
は後述する。

【００３１】以上に示される構成のほか、本実施例で
は、ＭCPU １０１の入力ポート２１０に、図７及び図８
に示されるような機能キー７０１及び鍵盤キー７０２等
が接続される。これらの部分が、実質的な楽器操作部を
構成する。

【００３２】次に、図５は、図１のLeftとRight のＤ／
Ａ変換器部１０７、１０８（両変換部の内容は同じ）の
内部構成を示すもので、データバスを介して、音源処理
で作成された楽音の１サンプルデータがラッチ４０１に
入力される。そして、ラッチ４０１のクロック入力にＭ
CPU １０１のコマンド解析部２０７（図２）から音源処
理終了信号が入力されると、データバス上の１サンプル
分の楽音データがラッチ４０１にラッチされる。

【００３３】ここで、前述の音源処理に要する時間は、
音源処理用のソフトウエアにより変化する。そのため、
音源方式が異なる場合は、各音源処理が終了し、ラッチ
４０１に楽音データがラッチされるタイミングは一定で
ない。そのため、図４のように、ラッチ４０１の出力を
そのままＤ／Ａ変換器４０２に入力させることはできな
い。

【００３４】そこで、本実施例では図５の如く、ラッチ
４０１の出力を更にラッチ５０１でラッチし、インタラ
プト制御部２０３から出力されるサンプリングクロック
間隔に等しい図６に示されるインタラプト信号により、
楽音信号をラッチ５０１にラッチさせ、図６のように一
定間隔でＤ／Ａ変換器４０２に出力させるようにしてい
る。

【００３５】このようにラッチを２つ用いて、音源方式
による処理時間の変化を吸収したので、楽音データをＤ
／Ａ変換器へ出力させるための複雑なタイミング制御プ
ログラムが不用になった。 ＜本実施例の全体動作＞次に、本実施例の全体動作を説
明する。

【００３６】本実施例は、基本的にはＭCPU １０１が中
心となって動作し、図９のメインフローチャートに示す
ように、Ｓ902 〜Ｓ910 の一連の処理を繰り返し行って
いる。そして実際の音源処理は割り込み（インタラプ
ト）処理で行っている。具体的には、ある一定時間毎
に、ＭCPU １０１とＳCPU １０２に割り込みが掛かり、
それに基づいてそれぞれのＣＰＵが最大８チャンネルず
つの音を作る音源処理を行う。この場合に実行される音
源処理プログラムは、前述したように図２のＭCPU１０
１内の制御用ＲＯＭ２０１に共通に格納され、ＭCPU １
０１とＳCPU １０２の両方から時分割でアクセスされる
ことが特徴となっている。その処理が終わると、それぞ
れのＣＰＵの最大８チャネル、計最大１６チャネル分の
楽音波形が加算され、Left Ｄ／Ａ変換器部１０７、Ri
ght Ｄ／Ａ変換器部１０８から出力される。その後、割
り込み状態からメインフローに戻る。なお、上述の割り
込みは、図２のインタラプト制御部２０３内のハードタ
イマに基づき周期的に行われる。この周期は楽音出力時
のサンプリング周期に等しい。

【００３７】以上が、本実施例の概略の全体動作であ
る。次に、本実施例の全体動作の詳細について、図９〜
図１１を用いて説明する。図９のメインフローチャート
のＳ902 〜Ｓ910 の処理が繰り返し実行されている間
に、インタラプト制御部２０３から割り込みが掛かる
と、図１０のＭCPU インタラプト処理と図１１のＳCPU
インタラプト処理の２つの処理が同時に起動する。そし
て、図１０と図１１の「音源処理」は、後述する図１３
に示される。

【００３８】図９のメインフローチャートは、インタラ
プト制御部２０３から割り込みが掛からない状態におい
てＭCPU １０１において実行される、音源処理以外の処
理の流れを示している。

【００３９】まず、電源がＯＮされ、ＭCPU １０１のＲ
ＡＭ２０６の内容等の初期設定が行われる（Ｓ901 ）。
次に、ＭCPU １０１の外部に接続される機能キー７０１
（図７参照）、例えば音色スイッチ等が走査され（Ｓ90
2 ）、各スイッチの状態が入力ポート２１０からＲＡＭ
２０６内のキーバッファエリアに取り込まれる。その走
査の結果、状態の変化した機能キーが識別され、対応す
る機能の処理がなされる（Ｓ903 ）。例えば、楽音番号
のセット、エンベロープ番号のセット、また、付加機能
にリズム演奏がついていれば、リズム番号のセット等が
行われる。

【００４０】その後、押鍵されている鍵盤キーの状態が
上述の機能キーの場合と同様に取り込まれ（Ｓ904 ）、
変化した鍵（押鍵又は離鍵された鍵）が識別されること
によりキーアサイン処理が行われる（Ｓ905 ）。この処
理は、押鍵された鍵に基づいて発音されるべき楽音のデ
ータを発音チャネルに割り当てたり、逆に、離鍵された
鍵に対応する発音チャネルを解放したりする処理であ
る。なお、ここで実行される処理の一部であるキーオン
時のアサイン処理は、押鍵キーを発音チャネルへ割り当
てる処理のみであり、実際に押鍵キーに基づくピッチデ
ータをアサインされた発音チャネルに設定し発音指示を
行う動作は、後述する発音処理（Ｓ909 ）において実行
される。

【００４１】次に、機能キー７０１（図７参照）である
デモ演奏キーが押されたときは、外部メモリ部１１６か
らデモ演奏データ（シーケンサデータ）が順次読み出さ
れ、Ｓ905 と同様のキーアサイン処理などが行われる
（Ｓ906 ）。また、リズムスタートキーが押されたとき
は、リズムデータが外部メモリ１１６から順次読み出さ
れ、Ｓ905 と同様のキーアサイン処理などが行われる
（Ｓ907 ）。

【００４２】その後に、以下に述べるタイマー処理が行
われる（Ｓ908）。すなわち、後述するインタラプトタ
イマー処理（Ｓ1012）でインクリメントされている時間
データの時間値が判別され、デモ演奏制御用に順次読み
出される時間制御用のシーケンサデータ又はリズム演奏
制御用に読み出される時間制御用のリズムデータと比較
されることにより、Ｓ906 のデモ演奏又はＳ907 のリズ
ム演奏を行う場合の時間制御が行われる。

【００４３】更に、発音処理Ｓ909 では、上記各ステッ
プＳ905 〜Ｓ907 でアサインされ発音開始されるべき発
音チャネルにピッチデータを設定し、また、発音中の発
音チャネルのピッチデータを予め設定されたエンベロー
プに従って時間的に変化させ、発音中の楽音のピッチに
変化を付加するというピッチエンベロープ処理等が行わ
れる。

【００４４】更に、フロー１周準備処理が実行される
（Ｓ910 ）。ここでは、上述のステップＳ909 で新たに
ピッチデータが設定された発音チャネルの状態を発音中
に変えたり、逆にステップＳ905 〜Ｓ907 で解放された
発音チャネルの状態を消音中に変える等の処理が行われ
る。

【００４５】次に、図１０のＭCPU インタラプト処理に
つき説明する。ＭCPU １０１のインタラプト制御部２０
３によりＭCPU １０１に割り込みが掛かると、図９のメ
インフローチャートの処理が中断され、図１０のＭCPU
インタラプト処理の実行が開始される。この場合、ＭCP
Uインタラプト処理のプログラムにおいて、図９のメイ
ンフローのプログラムで書き込みが行われるレジスタ等
については、内容の書き換えが行われないように制御さ
れる。これにより、通常のインタラプト処理の開始時と
終了時に行われるレジスタの退避と復帰の処理は不要と
なり、図９のメインフローチャートの処理とＭCPU イン
タラプト処理との間の移行が迅速に行われる。

【００４６】図１０においては、まず、ＭCPU インタラ
プト処理において音源処理が開始される（Ｓ1011）。こ
の音源処理は後述する図１３に示される。上述の動作と
同時に、ＭCPU １０１のインタラプト制御部２０３から
ＳCPU １０２のＲＡＭアドレス制御部３０４に対してＳ
CPU リセット解除信号Ａ（図１参照）が出力され、ＳCP
U １０２において、図１１のＳCPU インタラプト処理の
実行が開始される。

【００４７】そして、ＭCPU インタラプト処理における
音源処理（Ｓ1011）とほぼ同時に、ＳCPU インタラプト
処理において音源処理が開始される（Ｓ1101）。このよ
うに、ＭCPU １０１とＳCPU １０２の両者が並行して音
源処理を実行することによって、１つのＣＰＵで音源処
理を実行する場合に較べて音源処理の処理速度が約２倍
になる。

【００４８】続いて、ＭCPU １０１では、Ｓ1012のイン
タラプトタイマー処理の後、ＳCPU １０２からＳCPU イ
ンタラプト処理の終了信号が来るのを待っている（Ｓ10
13）。なお、インタラプトタイマー処理では、図１０の
インタラプト処理が一定のサンプリング周期毎に実行さ
れることを利用して、ＲＡＭ２０６（図２）上の特には
図示しない時間データの値がインクリメントされる。す
なわち、この時間データの値を見れば時間経過がわか
る。このようにして得られる時間データは、前述したよ
うに、図９のメインフローのタイマー処理Ｓ908 におけ
る時間制御に用いられる。

【００４９】図１１のＳCPU インタラプト処理における
ステップＳ1101の音源処理が終了すると、ＳCPU １０２
のコマンド解析部３０６からＭCPU １０１のＲＯＭアド
レス制御部２０５に、ＳCPU処理終了信号Ｂ（図１参
照）が入力する。これにより、図１０のＭCPU インタラ
プト処理でのステップＳ1013の判定がＹＥＳになる。

【００５０】この結果、図１のデータバスＤinを介して
ＳCPU １０２で作られた波形データがＭCPU １０１のＲ
ＡＭ２０６に読み込まれる（Ｓ1014）。この場合、波形
データはＳCPU １０２のＲＡＭ３０５上の所定のバッフ
ァ領域（図１８で後述するバッファＢ）に格納されてい
るため、ＭCPU １０１のコマンド解析部２０７は、ＳCP
U 内部アドレス指定バスＭａを介して、ＲＡＭアドレス
制御部３０３に対して上記バッファアドレスを指定する
ことにより、波形データの読み込みを行う。

【００５１】そして、Ｓ1014' において、上記バッファ
領域の内容がLeft Ｄ／Ａ変換器部１０７及びRight Ｄ
／Ａ変換器部１０８のラッチ４０１（図５参照）にラッ
チされる。

【００５２】次に、図１２は、前述の図９と図１０のフ
ローチャートの処理の関係を概念的に示した流れ図であ
り、ＭCPU １０１とＳCPU １０２が、音源処理をそれぞ
れ分担して行う様子を示している。

【００５３】まず、ある処理Ａ（以下、処理Ｂ、Ｃ、・
・・、Ｆも同じ）が実行される（Ｓ1201）。この処理
は、図９のメインフローチャートの例えば「機能キー処
理」、や「鍵盤キー処理」などに対応する。その後、Ｍ
CPU インタラプト処理とＳCPU インタラプト処理に入
り、同時にＭCPU １０１とＳCPU １０２による音源処理
が開始される（Ｓ1202、Ｓ1203）。そして、ＳCPU １０
２でのＳCPU インタラプト処理の終了時に、ＳCPU 処理
終了信号ＢがＭCPU １０１に入力する。ＭCPU インタラ
プト処理では、ＳCPU インタラプト処理より早く音源処
理が終了し、ＳCPU インタラプト処理の終了を待ってい
る。そして、ＭCPU インタラプト処理においてＳCPU 処
理終了信号Ｂが識別されると、ＳCPU １０２で生成され
た波形データがＭCPU １０１に送られてＭCPU １０１で
生成された波形データとまとめられ、Left Ｄ／Ａ変換
器部１０７及びRight Ｄ／Ａ変換器部１０８に出力され
る。その後、メインフローチャートの処理Ａの次の処理
Ｂに戻る。

【００５４】以上のような動作が、全ての発音チャネル
（ＭCPU １０１とＳCPU １０２で実行中の発音チャネ
ル）に対する音源処理が行われながら繰り返される（Ｓ
1204〜Ｓ1216）。そして、この繰り返し処理は、楽音の
発音中続けられる。

【００５５】図１３は、ＭCPU インタラプト処理のステ
ップＳ1011又はＳCPU インタラプト処理のステップＳ11
01で実行される音源処理の動作フローチャートである。
まず、ＲＡＭ２０６又はＲＡＭ３０５の波形データ加算
用の領域がクリアされる（Ｓ1316）。次に、発音チャネ
ルの１チャネル毎に音源処理が行われ（Ｓ1317〜Ｓ132
4）、最後に８チャネル目の音源処理が終了した時点
で、ＲＡＭ２０６上の所定のバッファ領域Ｂ（後述する
図１８）に８チャネル分が加算された波形データが得ら
れる。これらの詳細な処理については後述する。 ＜音源処理におけるデータ構成＞次に、図１０のＳ1011
及び図１１のＳ1101で実行される音源処理の具体例につ
いて説明する。

【００５６】本実施例では、ＭCPU １０１とＳCPU １０
２の両ＣＰＵが、最大８チャネルづつの音源処理を分担
することは前述した。この最大８チャネル分の音源処理
用のデータは、図１４に示すように、ＭCPU １０１、Ｓ
CPU １０２のＲＡＭ２０６、３０５内の発音チャネル別
の領域に設定される。

【００５７】また、同ＲＡＭには、図１８に示すよう
に、全発音チャネル共通のバッファＢが確保されてい
る。この場合、図１４の各発音チャネル領域には、後に
詳述するような操作によって、図１５に概念的に示すよ
うに、それぞれの音源方式が設定でき、その音源方式が
設定されたら、図１６及び図１７に示すような各音源方
式のデータフォーマットで、図１４の各発音チャネルの
各領域にデータが設定される。なお、本実施例では、後
述するように、各発音チャネルに異なる音源方式を割り
当てることが可能である。

【００５８】図１６及び図１７の各音源方式のデータフ
ォーマットを示すテーブル１において、Ｇは音源方式を
識別する番号である音源方式Noである。次のＡは、音源
処理時に波形データが読み出される場合に指定されるア
ドレスを表し、ＡI 、Ａ1 及びＡ2 が現在アドレスの整
数部で、外部メモリ１１６（図１）の波形データが格納
されているアドレスに直接対応する。また、ＡF は現在
アドレスの小数部であり、外部メモリ１１６から読み出
された波形データの補間に用いられる。

【００５９】次のＡE はエンドアドレス、ＡL はループ
アドレスをそれぞれ表す。また、つぎのＰI 、Ｐ1 及び
Ｐ2 はピッチデータの整数部、ＰF はピッチデータの小
数部を表す。例を示すと、ＰI ＝１、ＰF ＝０は原音の
ピッチを、ＰI ＝２、ＰF ＝０は１オクターブ上のピッ
チを、また、ＰI ＝０、ＰF ＝０．５は、１オクターブ
下のピッチをそれぞれ表す。

【００６０】次のＸP は前回のサンプルデータを、ＸN
は次回のサンプルデータの格納を表す（後述する）。ま
た、Ｄは隣接する２つのサンプルデータ間の大きさの差
分値を表し、Ｅはエンベロープ値である。更に、Ｏは出
力値である。

【００６１】その他の種々の制御データについては、後
述の各音源方式の説明の際に説明する。このように、図
１６、図１７に示すようなデータがＭCPU １０１、ＳCP
U １０２のそれぞれのＲＡＭ２０６、３０５に確保さ
れ、後述する音源方式が決まると、図１４に示す各チャ
ネル毎に図１６、図１７のフォーマットで、データが設
定される。

【００６２】以下、このようなデータ構成を用いて実行
される各音源方式の音源処理について順次説明する。な
お、これらの音源処理は、ＭCPU １０１又はＳCPU １０
２のコマンド解析部２０７又は３０６が、図２のＭCPU
１０１内の制御用ＲＯＭ２０１に格納されている音源処
理用のプログラムを時分割でアクセスして取り込み、そ
れを解釈・実行することにより実現されるが、そのアク
セス動作については後述することとし、以下の説明では
各ＣＰＵでの各発音チャネル単位での具体的な音源処理
について説明する。

【００６３】まず、図１５のフローチャートにおいて、
１チャネル毎の各音源処理（Ｓ1502等）に入ると、ＲＡ
Ｍ２０６、３０５の対応する発音チャネルに記憶されて
いる図１６、図１７に示すデータフォーマット（テーブ
ル１）のデータのうちの音源方式Noが判別され、これに
より以下に説明するどの音源方式の音源処理が実行され
るかが決定される。 ＜ＰＣＭ方式による音源処理＞上記音源方式NoがＰＣＭ
方式を指示している場合、以下の図１９の動作フローチ
ャートで示されるＰＣＭ方式による音源処理が実行され
る。フロー中の各変数は、ＭCPU １０１又はＳCPU １０
２のＲＡＭ２０６、３０５上の図１４のいずれかの発音
チャネル領域に記憶される図１６、図１７のテーブル１
のＰＣＭフォーマットの各データである。外部メモリ１
１６（図１）上のＰＣＭ波形データが記憶されているア
ドレスのうち、現在の処理の対象とされる波形データが
記憶されているアドレスを図２２に示す（ＡI,ＡF ）と
する。

【００６４】まず、現在のアドレスにピッチデータ（Ｐ
I,ＰF ）が加算される（Ｓ1901）。このピッチデータ
は、図７の鍵盤キー７０２等において押鍵操作された鍵
の種類に対応している。 そして、加算されたアドレス
の整数部ＡI が変わったか否かが判定される（Ｓ190
2）。判定がＮＯならば、図２２のアドレス（ＡI ＋
１）及びＡI におけるそれぞれのサンプルデータＸN と
ＸP との差である差分値Ｄを用いて、Ｄ×ＡF なる演算
処理により、アドレスの小数部ＡF に対応する補間デー
タ値Ｏが計算される（Ｓ1907）。なお、差分値Ｄは、今
回以前のインタラプトタイミングにおける音源処理によ
り求まっている（後述するＳ1906参照）。

【００６５】そして、上記補間データ値Ｏにアドレスの
整数部ＡI に対応するサンプルデータＸP が加算され、
現在のアドレス（ＡI,ＡF）に対応する新しいサンプル
データＯ（図２２のＸQ に相当する）が得られる（Ｓ19
08）。

【００６６】この後、このサンプルデータにエンベロー
プ値Ｅが乗算され（Ｓ1909）、得られたＯの内容がＭCP
U １０１又はＳCPU １０２のＲＡＭ２０６又は３０５内
の波形データバッフアＢ（図１８参照）に加算される
（Ｓ1910）。

【００６７】その後、図９のメインフローに戻り、次の
サンプリング周期でインタラプトが掛かって、図１９の
音源処理の動作フローチャートがふたたび実行され、現
在アドレス（ＡI,ＡF ）にピッチデータ（ＰI,ＰF）が
加算される（Ｓ1901）。以上の動作がアドレスの整数部
ＡI が変わる（Ｓ1902）まで繰り返される。

【００６８】この間、サンプルデータＸP 及び差分値Ｄ
は更新されず、補間データＯのみがアドレスＡF に応じ
て更新され、その都度サンプルデータＸQ が得られる。
次に、Ｓ1901で現在アドレス（ＡI,ＡF ）にピッチデー
タ（ＰI,ＰF ）が加算された結果、現在アドレスの整数
部ＡI が変化したら（Ｓ1902）、アドレスＡI がエンド
アドレスＡE に達しているか又は越えているか否かが判
定される（Ｓ1903)。

【００６９】判定がＹＥＳならば、次のループ処理が行
われる。すなわち、エンドアドレスＡE を越えた分のア
ドレス（ＡI −ＡE ）がループアドレスＡL に加算さ
れ、それにより得られた新しい現在アドレスの整数部Ａ
I からループ再生が開始される（Ｓ1904）。エンドアド
レスＡE とは、ＰＣＭ波形データの最後の波形サンプル
データが記憶されている外部メモリ１１６（図１）上の
アドレスである。また、ループアドレスＡL とは、演奏
者が波形の出力を繰り返したい位置のアドレスであり、
上記動作により、ＰＣＭ方式で周知のループ処理が実現
される。

【００７０】Ｓ1903の判定がＮＯならば、上記ステップ
Ｓ1904の処理は実行されない。次に、サンプルデータの
更新が行われる。ここでは、外部メモリ１１６（図１参
照）から、新しく更新された現在アドレスＡI と１つ手
前のアドレス（ＡI −１）に対応する各サンプルデータ
が、それぞれＸN 及びＸP として読み出される（Ｓ190
5）。

【００７１】更に、今までの差分値が、更新した上記Ｘ
N とＸP との差分値Ｄに更新される（Ｓ1906）。これ以
後の動作は前述した通りである。

【００７２】以上のようにして、１発音チャネル分のＰ
ＣＭ方式による波形データが生成される。＜ＤＰＣＭ方
式による音源処理＞次に、ＤＰＣＭ方式による音源処理
について説明する。

【００７３】まず、図２３を用いて、ＤＰＣＭ方式の動
作原理の概略を説明する。同図において、外部メモリ１
１６（図１）のアドレスＡI に対応するサンプルデータ
ＸP は、アドレスＡI の１つ前の特には図示しないアド
レス（ＡI −１）に対応するサンプルデータとの差分値
から求めた値である。

【００７４】外部メモリ１１６（図１）のアドレスＡI
には、次の差分値Ｄが書き込まれているので、次のアド
レスのサンプルデータはＸP ＋Ｄで求まり、これが新た
なサンプルデータＸP としておきかわる。

【００７５】この場合、現在アドレスを、図２３のよう
にＡF とすれば、現在アドレスＡF に対応するサンプル
データは、ＸP ＋Ｄ×ＡFで求まる。このように、ＤＰ
ＣＭ方式では、現在のアドレスと、次のアドレスに対応
するサンプルデータ間の差分値Ｄが外部メモリ１１６
（図１）から読み出され、現在のサンプルデータに加算
されて、次のサンプルデータが求められることにより、
順次波形データが作成される。

【００７６】このようなＤＰＣＭ方式を採用すると、隣
接する標本間の差分値が一般に小さい音声や楽音等のよ
うな波形を量子化する場合、通常のＰＣＭ方式に比較し
て、はるかに少ないビット数で量子化を行える。

【００７７】以上のＤＰＣＭ方式の動作を、図２０、図
２１の動作フローチャートを用いて説明する。フロー中
の各変数は、ＭCPU １０１のＲＡＭ２０６又はＳCPU １
０２のＲＡＭ３０５上の図１４のいずれかの発音チャネ
ル領域に記憶される図１６のテーブル１のＤＰＣＭフォ
ーマットの各データである。

【００７８】外部メモリ１１６（図１）上のＤＰＣＭ差
分波形データが記憶されているアドレスのうち、現在の
処理の対象とされるデータが記憶されているアドレス
を、図２３に示す（ＡI,ＡF ）とする。

【００７９】まず、現在アドレス（ＡI,ＡF ）に、ピッ
チデータ（ＰI,ＰF ）が加算される（Ｓ2001）。そし
て、加算されたアドレスの整数部ＡI が変化したか否か
が判定される（Ｓ2002）。判定がＮＯならば、図２３の
アドレスＡI における差分値Ｄを用いて、Ｄ×ＡF なる
演算処理により、アドレスの小数部ＡF に対応する補間
データ値Ｏが演算される（Ｓ2014）。なお、差分値Ｄ
は、今回以前のインタラプトタイミングにおける音源処
理により求まっている（後述するＳ2006とＳ2010参
照）。

【００８０】次に、上記補間データ値Ｏにアドレスの整
数部ＡI に対応するサンプルデータＸP が加算され、現
在アドレス（ＡI,ＡF）に対応する新しいサンプルデー
タＯ（図２３のＸQ に対応）が得られる（Ｓ2015）。

【００８１】この後、このサンプルデータにエンベロー
プ値Ｅが乗算され（Ｓ2016）、得られたＯの内容がＭCP
U １０１のＲＡＭ２０６又はＳCPU １０２のＲＡＭ３０
５内の波形データバッフアＢ（図１８参照）に加算され
る（Ｓ2017）。

【００８２】その後、図９のメインフローに戻り、次の
サンプリング周期でインタラプトが掛かり、図２０、図
２１の音源処理の動作フローチャートが再び実行され、
現在アドレス（ＡI,ＡF ）にピッチデータ（ＰI,ＰF ）
が加算される（Ｓ2001）。

【００８３】以上の動作が、アドレスの整数部ＡI に変
化が生ずるまで繰り返される。この間、サンプルデータ
ＸP 及び差分値Ｄは更新されず、補間データＯのみがア
ドレスＡF に応じて更新されて、その都度新たなサンプ
ルデータＸQ が得られる。

【００８４】次に、Ｓ2001で現在アドレス（ＡI,ＡF ）
にピッチデータ（ＰI,ＰF ）が加算された結果、現在ア
ドレスの整数部ＡI が変化したら（Ｓ2002）、アドレス
ＡI がエンドアドレスＡE に達しているか或いは越えて
いるか否かが判定される（Ｓ2003）。

【００８５】判定がＮＯの場合、以下のＳ2004〜Ｓ2007
のループ処理により、現在アドレスの整数部ＡI に対応
するサンプルデータが計算される。すなわち、まず、旧
ＡI という変数（図１６のテーブル１のＤＰＣＭの欄参
照）には、現在アドレスの整数部ＡI が変化する前の値
が格納されている。この値の格納は、後述するＳ2006又
はＳ2013の処理の繰り返しにより実現される。この旧Ａ
I の値がＳ2006で順次インクリメントされながら、Ｓ20
07で旧ＡI により指示される外部メモリ１１６（図１）
上の差分波形データがＤとして読み出され、Ｓ2005にお
いて順次サンプルデータＸP に累算される。そして、旧
ＡIの値が変化後の現在アドレスの整数部ＡI に等しく
なった時点で、サンプルデータＸP の値は変化後の現在
アドレスの整数部ＡI に対応する値となる。

【００８６】このようにして、現在アドレスの整数部Ａ
I に対応するサンプルデータＸP が求まると、Ｓ2004の
判定がＹＥＳとなり、前述の補間値の演算処理（Ｓ201
4）に移る。

【００８７】上述の音源処理が各インタラプトタイミン
グ毎に繰り返され、Ｓ2003の判定がＹＥＳに変化した
ら、次のループ処理に入る。まず、エンドアドレスＡE
を越えた分のアドレス（ＡI −ＡE ）がループアドレス
ＡL に加算され、得られたアドレスが新たな現在アドレ
スの整数部ＡI とされる（Ｓ2008）。

【００８８】以下、ループアドレスＡL からどれだけア
ドレスが進んだかによって、何回か差分値Ｄを累算する
操作が繰り返されることにより、新たな現在アドレスの
整数部ＡI に対応するサンプルデータＸP が計算され
る。すなわち、まず、初期設定としてサンプルデータＸ
P が予め設定されているループアドレスＡL におけるサ
ンプルデータＸPL（図１６のテーブル１のＤＰＣＭの欄
参照）の値とされ、また、旧ＡI がループアドレスＡL
の値とされる（Ｓ2009）。そして、以下のＳ2010〜Ｓ20
13の処理が繰り返される。すなわち、旧ＡI の値がＳ20
13で順次インクリメントされながら、Ｓ2010で旧ＡI に
より指示される外部メモリ１１６（図１）上の差分波形
データがＤとして読み出され、Ｓ2012において順次サン
プルデータＸP に累算される。そして、旧ＡI の値が新
たな現在アドレスの整数部ＡI に等しくなった時点で、
サンプルデータＸP の値はループ処理後の新たな現在ア
ドレスの整数部ＡI に対応する値となる。

【００８９】このようにして、新たな現在アドレスの整
数部ＡI に対応するサンプルデータＸP が求まると、Ｓ
2011の判定がＹＥＳとなって、前述の補間値の演算処理
（Ｓ2014）に移る。

【００９０】以上のようにして、１発音チャネル分のＤ
ＰＣＭ方式による波形データが生成される。 ＜ＦＭ変調方式による音源処理＞次に、ＦＭ変調方式に
よる音源処理について説明する。

【００９１】ＦＭ変調方式では、通常、図２５のOP1,OP
2 で示されるような、オペレータと呼ばれる同一機能を
有するハードウエア又はソフトウエアのモジュールが用
いられ、それらが同図に示されるような接続規則で相互
に接続されることにより、楽音の生成が行われる。本実
施例では、ソフトウエア処理によりＦＭ変調方式を実現
するものである。

【００９２】次に、図２４の動作フローチャートを用い
て、２オペレータで音源処理を行う場合の実施例の動作
を説明する。処理のアルゴリズムは図２５で示される。
また、フロー中の各変数は、ＭCPU １０１又はＳCPU １
０２のＲＡＭ２０６、３０５上の図１４のいずれかの発
音チャネル領域に記憶される、図１７のテーブル１のＦ
Ｍフォーマットの各データである。

【００９３】最初に、モジュレータであるオペレータ２
(OP2) の処理が行われる。ピッチ処理については、ＰＣ
Ｍ方式のように補間が行われないので、整数アドレスＡ
2 のみである。すなわち、外部メモリ１１６（図１）に
は変調用の波形データが十分に細かい歩進間隔で記憶さ
れているものとする。

【００９４】まず、現在アドレスＡ2 にピッチデータＰ
2 が加算される（Ｓ2401）。次に、このアドレスＡ2 に
フィードバック出力ＦO2が変調入力として加算され、新
たなアドレスＡM2が得られる（Ｓ2402）。フィードバッ
ク出力ＦO2は、前回のインタラプトタイミングにおいて
後述するＳ2405の処理が実行されることにより得られて
いる。

【００９５】更に、アドレスＡM2（位相）に対応する正
弦波の値が計算される。実際には、外部メモリ１１６
（図１）に正弦波データが記憶されており、上記アドレ
スＡM2でその正弦波データをテーブル引きすることによ
り得られる（Ｓ2403）。

【００９６】続いて、上記正弦波データにエンベロープ
値Ｅ2 が乗算され出力Ｏ2 が得られる（Ｓ2404）。この
後、この出力Ｏ2 にフィードバック・レベルＦL2が乗算
されフィードバック出力ＦO2が得られる（Ｓ2405）。こ
の出力ＦO2は、本実施例の場合、次回のインタラプトタ
イミングにおけるオペレータ２(OP2) への入力とされ
る。

【００９７】また、Ｏ2 にモジュレーション・レベルＭ
L2が乗算されて、モジュレーション出力ＭO2が得られる
（Ｓ2406）。このモジュレーション出力Ｍ02は、オペレ
ータ１(OP1) への変調入力になる。

【００９８】次に、オペレータ１(OP1) の処理に移る。
この処理は、フィードバック出力による変調入力が無い
他は、殆ど上述のオペレータ２の場合と同じである。ま
ず、オペレータ１の現在アドレスＡ1 にピッチデータＰ
1 が加算され（Ｓ2407）、この値に上述のモジュレーシ
ョン出力ＭO2が加算されて新たなアドレスＡM1が得られ
る（Ｓ2408）。

【００９９】次に、このアドレスＡM1（位相）に対応す
る正弦波の値が外部メモリ１１６（図１）から読み出さ
れ（Ｓ2409）、これにエンベロープ値Ｅ1 が乗算され楽
音波形出力Ｏ1 が得られる（Ｓ2410）。

【０１００】そして、これがＲＡＭ２０６（図２）又は
３０５（図３）内のバッファＢ（図１８参照）に加算さ
れて（Ｓ2411）、１発音チャネル分のＦＭ変調処理を終
了する。 ＜ＴＭ変調方式による音源処理＞次に、ＴＭ変調方式に
よる音源処理について説明する。

【０１０１】まず、ＴＭ変調方式の原理について説明す
る。前述のＦＭ変調方式は、 e＝A・sin｛ωct＋I(t)・sinωmt｝ なる演算式を基本とする。ここで、ωctは搬送波位相角
（搬送信号）、sin ωmtは変調波位相角（変調信号）、
及びI(t)は変調指数である。

【０１０２】これに対し、本実施例でＴＭ変調方式と呼
ぶ位相変調方式は、 e ＝A・f_T ｛ fc(t)＋I(t)・sinωmt｝ なる演算式を基本とする。ここで、f_T(t) は三角波関数
であり、各位相角の領域毎に次のような関数で定義され
る（ただし、ωは入力）。

【０１０３】 f_T(ω)＝2/π・ω ・・・(領域:0≦ω≦π/2) f_T(ω)＝−1＋2/π(3π/2−ω) ・・・(領域:π/2≦ω≦3π/2) f_T(ω)＝−1＋2/π( ω−3 π/2) ・・・(領域:3π/2≦ω≦2π) また、fcは変形サイン波と呼ばれ、各位相角の領域毎
に、異なるサイン波形データの記憶されている外部メモ
リ１１６（図１）を、搬送位相角ωcｔ でアクセスして
得られる搬送信号生成関数である。各位相角の領域毎の
fcは、次のように定義される。

【０１０４】 fc(t)＝(π/2)sinωct ・・・（領域：0≦ωct≦π/2) fc(t)＝π−(π/2)sinωct ・・・（領域：π≦ωct≦3π/2) fc(t)＝2π＋(π/2)sinωct ・・・（領域：3π/2≦ωct≦2π) ＴＭ変調方式では、上述の如き関数fc(t) で生成され
る搬送信号に、変調信号sin ωmtを変調指数I(t)で示さ
れる割合で加算して得た加算信号により、前述の三角波
関数が変調される。これにより、変調指数I(t)の値が０
であれば正弦波を生成することができ、I(t)の値を大き
くしてゆけば非常に深く変調された波形を生成すること
ができる。ここで、変調信号sin ωmtの代わりに様々な
信号を用いることができ、以下に述べるように、前回演
算時の自分のオペレータ出力を一定のフィードバックレ
ベルでフィードバックさせたり、他のオペレータの出力
を入力させたりすることができる。

【０１０５】このような原理のＴＭ変調方式による音源
処理を、図２６の動作フローチャートを用いて説明す
る。この場合も、図２４のＦＭ変調方式の場合と同様、
２オペレータで音源処理を行う場合の例であり、処理の
アルゴリズムは図２７で示される。また、フロー中の各
変数は、ＭCPU １０１又はＳCPU １０２のＲＡＭ２０
６、３０５上の図１４のいずれかの発音チャネル領域に
記憶される、図１７のテーブル１のＴＭフォーマットの
各データである。

【０１０６】最初に、モジュレータであるオペレータ２
(OP2) の処理が行われる。ピッチ処理については、ＰＣ
Ｍ方式のように補間が行われないので、整数アドレスＡ
2 のみである。

【０１０７】まず、現在アドレスＡ2 にピッチデータＰ
2 が加算される（Ｓ2601）。次に、変形サイン変換fcに
より、上記アドレスＡ2 （位相）に対応する変形サイン
波が外部メモリ１１６（図１）から読み出され、搬送信
号がＯ2 として生成される（Ｓ2602）。

【０１０８】続いて、搬送信号である上述のＯ2 に、変
調信号としてフィードバック出力ＦO2（Ｓ2606）が加算
され、新たなアドレスが得られてＯ2 とされる（Ｓ260
3）。フィードバック出力ＦO2は、前回のインタラプト
タイミングにおいて後述するＳ2606の処理が実行される
ことにより得られている。

【０１０９】そして、上述の加算アドレスＯ2 に対応す
る三角波の値が計算される。実際には、外部メモリ１１
６（図１）に前述した三角波データが記憶されており、
上記アドレスＯ2 でその三角波データをテーブル引きす
ることにより得られる（Ｓ2604）。

【０１１０】続いて、上記三角波データにエンベロープ
値Ｅ2 が乗算され出力Ｏ2 が得られる（Ｓ2605）。この
後、この出力Ｏ2 にフィードバック・レベルＦL2が乗算
されフィードバック出力ＦO2が得られる（Ｓ2607）。こ
の出力ＦO2は、本実施例の場合、次回のインタラプトタ
イミングにおけるオペレータ２(OP2) への入力とされ
る。

【０１１１】また、Ｏ2 にモジュレーション・レベルＭ
L2が乗算されて、モジュレーション出力ＭO2が得られる
（Ｓ2607）。このモジュレーション出力Ｍ02は、オペレ
ータ１(OP1) への変調入力になる。

【０１１２】次に、オペレータ１(OP1) の処理に移る。
この処理は、フィードバック出力による変調入力が無い
他は、殆ど上述のオペレータ２の場合と同じである。ま
ず、オペレータ１の現在アドレスＡ1 にピッチデータＰ
1 が加算され（Ｓ2608）、得られた値に対して前述の変
形サイン変換が行われて搬送信号がＯ1 として得られる
（Ｓ2609）。

【０１１３】次に、このＯ1 に上述のモジュレーション
出力ＭO2が加算されて新たなＯ1 とされ（Ｓ2610）、こ
の値Ｏ1 が三角波変換され（Ｓ2611）、更にエンベロー
プ値Ｅ1 が乗算されて楽音波形出力Ｏ1 が得られる（Ｓ
2612）。

【０１１４】これがＲＡＭ２０６（図２）又は３０５
（図３）内のバッファＢ（図１８参照）に加算され（Ｓ
2613）、１発音チャネル分のＴＭ変調処理を終了する。
以上、ＰＣＭ、ＤＰＣＭ、ＦＭ、ＴＭという４つの方式
による音源処理を説明した。この中でＦＭとＴＭの２方
式は変調方式であり、上述の例ではいずれも、図２５、
図２７に示すアルゴリズムに基づく２オペレータによる
処理であるが、実際に演奏時の音源処理は、オペレータ
の数がもっと多く、アルゴリズムはより複雑であっても
よい。 ＜ＭCPU 、ＳCPU によるプログラムデータのアクセス動
作＞上記音源処理は、前述したように、ＭCPU １０１又
はＳCPU １０２のコマンド解析部２０７又は３０６が、
図２のＭCPU １０１内の制御用ＲＯＭ２０１に格納され
ている音源処理用のプログラムを時分割でアクセスして
取り込み、それを解釈・実行することで実現される。以
下、このアクセス動作につき説明する。

【０１１５】前述したように、ＭCPU １０１のインタラ
プト制御部２０３によりＭCPU １０１に割り込みが掛か
ると、図９のメインフローチャートの処理が中断され、
図１０のＭCPU インタラプト処理の実行が開始され、Ｍ
CPU １０１側の音源処理が開始される（図１０のＳ101
1）。これと同時に、ＭCPU １０１のインタラプト制御
部２０３からＳCPU １０２のＲＡＭアドレス制御部３０
４に対してＳCPU リセット解除信号Ａ（図１参照）が出
力され、ＳCPU １０２において、図１１のＳCPU インタ
ラプト処理の実行が開始され、ＭCPU １０１側の音源処
理（Ｓ1011）とほぼ同時に、ＳCPU １０２側でも音源処
理が開始される（図１１のＳ1101）。

【０１１６】その場合の動作タイミングチャートを図２
８に示す。まず、図２のＭCPU １０１のアドレス制御ク
ロック生成部２２０はアドレス切替え部２１９を時分割
動作で切り替える制御を行っている。そして、図９のメ
インフローの実行時にはハイレベルとなっているリセッ
ト解除信号Ａが、図１０のＭCPU インタラプト処理の開
始により図２８(a) のようにローレベルになると、ＲＯ
Ｍアドレスデコーダ２０２には、図２８(b) のように、
ＭCPU １０１のＲＯＭアドレス制御部２０５からのＭCP
U プログラムデータアクセス用アドレスと、ＳCPU １０
２のＲＯＭアドレス制御部３０４（図３）からのＳCPU
プログラムデータアクセス用アドレスＳADDRとが、時分
割で交互に入力されるようになる。

【０１１７】そして、アドレス制御クロック生成部２２
０は、ＭCPU プログラムデータアクセス用アドレスが入
力するタイミングで、図２８(c) に示されるようなＭCP
U プログラムデータラッチ信号Ｌを図２のＭCPU １０１
内のプログラムデータラッチ部２１８に出力する。これ
により、このタイミングでプログラムデータラッチ部２
１８がオンとなって、制御用ＲＯＭ２０１から出力され
るＭCPU プログラムデータが、ＭCPU １０１内のＲＡＭ
アドレス制御部２０４、コマンド解析部２０７及びＲＯ
Ｍアドレス制御部２０５に供給される。これにより、対
応するオペレーション（プログラム命令）が、図２８
(e) に示すタイミングで実行され、図１０のＭCPU イン
タラプト処理が実現される。

【０１１８】逆に、図３のＳCPU １０２内のＲＯＭアド
レス制御部３０４からのＳCPU プログラムデータアクセ
ス用アドレスＳADDRがアドレス切替え部２１９から図２
のＲＯＭアドレスデコーダ２０２に入力するタイミング
では、アドレス制御クロック生成部２２０は、図２８
(d) に示されるようなＳCPU プログラムデータラッチ信
号Ｃを図３のＳCPU１０２内のプログラムデータラッチ
部３０１に出力する。これにより、このタイミングでプ
ログラムデータラッチ部３０１がオンとなって、図２の
ＭCPU １０１内の制御用ＲＯＭ２０１から出力されるＳ
CPU プログラムデータＳprg が、図３のＳCPU １０２内
のＲＡＭアドレス制御部３０３、コマンド解析部３０６
及びＲＯＭアドレス制御部３０４に供給される。これに
より、対応するオペレーション（プログラム命令）が、
図２８(f) に示すタイミングで実行され、図１１のＳCP
U インタラプト処理が実現される。

【０１１９】このようにして、ＭCPU １０１とＳCPU １
０２とで、各音源処理のためのオペレーションが図２８
(e),(f) のように並列して実行される。上述の動作にお
いて、図１０のＭCPU インタラプト処理と図１１のＳCP
U インタラプト処理とでは、厳密には前者の方が、図１
０のステップＳ1012〜Ｓ1014' に対応する処理の分だけ
プログラムステップ数が多いが、上述の時分割アクセス
では、コマンド解析部２０７及び３０７の両者とも図１
０に対応する同一のインタラプト処理プログラムをアク
セスする。そこで、同プログラムにおいて、ステップＳ
1012にさしかかる境界部分に特殊命令を挿入しておき、
図３のＳCPU １０２のコマンド解析部３０７は、プログ
ラムＲＡＭ２０１から上記特殊命令を読み出したら、そ
の時点でＳCPU インタラプト処理を終了してＭCPU １０
１に対してＳCPU 処理終了信号Ｂ（図１参照）を出力す
る。 ＜他の実施例の態様＞以上説明してきた本発明の一連の
実施例においては、図１に示される如く、ＭCPU １０１
とＳCPU １０２という２つのＣＰＵが異なる発音チャネ
ルを分担して処理するようにしたが、ＣＰＵの数は３つ
以上でもよい。この場合には、１つのＣＰＵ（マスター
ＣＰＵ）の制御用ＲＯＭに記憶される音源処理プログラ
ムを、複数のＣＰＵから時分割アクセスして並列に実行
することになる。

【０１２０】また、図２の制御用ＲＯＭ２０１、外部メ
モリ１１６をＲＯＭカード等で構成すれば、ユーザに様
々な音源方式を提供することができる。更に、図２のＭ
CPU １０１の入力ポート２１０には、図７及び図８のよ
うな楽器操作部のほかに様々な操作部を接続することが
可能であり、これにより種々の形態の電子楽器を実現で
きる。また、他の電子楽器からの演奏情報を入力して音
源処理のみを行う音源モジュールとして実現することも
容易である。

【０１２１】

【発明の効果】本発明によれば、音源処理プログラムを
記憶するための制御用ＲＯＭ等を１つにすることがで
き、また、アドレスデコーダ等も１つにすることができ
るため、ハードウエア規模を小さくし、コストを低減さ
せることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例の全体構成図である。

【図２】マスターＣＰＵの内部構成図である。

【図３】スレーブＣＰＵの内部構成図である。

【図４】従来のＤ／Ａ変換器部の構成図である。

【図５】本実施例によるＤ／Ａ変換器部の構成図であ
る。

【図６】Ｄ／Ａ変換におけるタイミングチャートであ
る。

【図７】機能キーと鍵盤キーの配置図である。

【図８】鍵盤キーの説明図である。

【図９】メイン動作フローチャートである。

【図１０】ＭCPU インタラプト処理の動作フローチャー
トである。

【図１１】ＳCPU インタラプト処理の動作フローチャー
トである。

【図１２】メイン動作フローチャートとインタラプト処
理の関係を示す概念図である。

【図１３】音源処理の動作フローチャートである。

【図１４】ＲＡＭ上の発音チャネル別の記憶領域を示す
図である。

【図１５】各発音チャネルの音源処理方式を選択すると
きの概念図である。

【図１６】ＲＡＭ上の音源方式別のデータフォーマット
の構成図（その１）である。

【図１７】ＲＡＭ上の音源方式別のデータフォーマット
の構成図（その２）である。

【図１８】ＲＡＭ上のバッフア領域を示す図である。

【図１９】ＰＣＭ方式による音源処理の動作フローチャ
ートである。

【図２０】ＤＰＣＭ方式による音源処理の動作フローチ
ャート（その１）である。

【図２１】ＤＰＣＭ方式による音源処理の動作フローチ
ャート（その２）である。

【図２２】ＰＣＭ方式で差分値Ｄと現在アドレスＡF を
用いて補間値ＸQ を求める場合の原理説明図である。

【図２３】ＤＰＣＭ方式で差分値Ｄと現在アドレスＡF
を用いて補間値ＸQ を求める場合の原理説明図である。

【図２４】ＦＭ方式による音源処理の動作フローチャー
トである。

【図２５】ＦＭ方式による音源処理のアルゴリズムを示
す図である。

【図２６】ＴＭ方式による音源処理の動作フローチャー
トである。

【図２７】ＴＭ方式による音源処理のアルゴリズムを示
す図である。

【図２８】ＭCPU,ＳCPU によるプログラムデータのアク
セス動作タイミングチャートである。

【符号の説明】

１０１ マスターＣＰＵ １０２ スレーブＣＰＵ １０３ ＭCPU 外部メモリアクセス用アドレスラッ
チ部 １０４ ＳCPU 外部メモリアクセス用アドレスラッ
チ部 １０５ アクセス用アドレス競合回避回路 １０６ 外部メモリセレクタ部 １０７ Left Ｄ／Ａ変換器部 １０８ Right Ｄ／Ａ変換器部 １０９ 入力ポート １１０ 出力ポート １１１、１１２ 出力端子 １１３ レフト出力端子 １１４ ライト出力端子 １１５ 外部メモリデータイン端子 １１６ 外部メモリ ２０１ 制御用ＲＯＭ ２０２、３０３ ＲＯＭアドレスデコーダ ２０３ インタラプト制御部 ２０４、３０５ ＲＡＭアドレス制御部 ２０５、３０４ ＲＯＭアドレス制御部 ２０６、３０５ ＲＡＭ ２０７、３０６ コマンド解析部 ２０８、３０７ ＡＬＵ部 ２０９、３０８ 乗算器 ２１０ 入力ポート ２１１ 出力ポート ２１２ ＳCPU 内部ＲＡＭアドレス指定バス・イン
タフェース ２１３ ＳCPU への書き込みデータバス・インタフ
ェース ２１４ ＳCPU からの読み込みデータバス・インタ
フェース ２１５ 外部メモリアクセス用アドレスバス・イン
タフェース ２１６ 外部メモリデータバス・インタフェース ２１７ Ｄ／Ａデータ転送バス・インタフェース ２１８ プログラムデータラッチ部 ２１９ アドレス切替え部 ２２０ アドレス制御クロック生成部 ３０１ プログラムデータラッチ部 ３０２ ＭCPU によるＳCPU 内部ＲＡＭアドレス指
定バス・インタフェース ３０９ ＭCPU よりの書き込みデータバス・インタ
フェース ３１０ ＭCPU への読み出しデータバス・インタフ
ェース ３１１ 外部メモリアクセス用アドレスバス・イン
タフェース ３１２ 外部メモリデータバス・インタフェース ４０１、５０１ ラッチ ４０２ Ｄ／Ａ変換器 ７０１ 機能キー ７０２ 鍵盤キー Ａ ＳCPU リセット解除信号（処理開始信号） Ｂ ＳCPU 処理終了信号 Ｃ ＳCPU プログラムデータラッチ信号 Ｌ ＭCPU プログラムデータラッチ信号 Ｍa ＳCPU 内部ＲＡＭアドレス指定バス Ｄout ＭCPU がＳCPU へ書き込むデータバス Ｄin ＭCPU がＳCPU へ読み込むデータバス ＭＡ ＭCPU が外部メモリを指定するアドレスバス ＳＡ ＳCPU が外部メモリを指定するアドレスバス ＭＤ ＭCPU が外部メモリから読み込むデータバス ＳＤ ＳCPU が外部メモリから読み込むデータバス ＳADDR ＳCPU プログラムデータアクセス用アドレス Ｓprg ＳCPU プログラムデータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音制御データを記憶するデータ記憶手
   段と、所定時間間隔で楽音信号を得るための音源処理プ
   ログラムを実行して前記データ記憶手段上の対応する楽
   音制御データに基づいて楽音信号を生成するプログラム
   実行手段と、を各々含む複数のプロセッサによって、複
   数の発音操作に対応する複数の楽音信号を並列して生成
   する楽音波形発生装置において、前記複数のプロセッサ
   で共通の前記音源処理プログラムを記憶するプログラム
   記憶手段と、該プログラム記憶手段に記憶されている前
   記音源処理プログラムを、前記各プロセッサに時分割で
   アクセスさせる音源処理プログラムアクセス制御手段
   と、を有することを特徴とする楽音波形発生装置。
2. 【請求項２】 前記プログラム記憶手段及び前記音源処
   理プログラムアクセス制御手段は、前記複数のプロセッ
   サのうちの１つに設けられることを特徴とする請求項１
   記載の楽音波形発生装置。