JP2993344B2 - 波形生成装置、波形記憶装置、波形生成方泡および波形記憶方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、波形サンプルデータ
を記憶した波形メモリを有する波形生成装置および波形
生成装置で用いる波形記憶装置（波形メモリ）に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子楽器などで用いる楽音波形の
生成方式として、所定の波形の順次サンプル点の波形振
幅値をディジタル的に波形メモリに記憶しておき、この
波形メモリの記憶内容を繰返し読出して楽音波形を生成
するようにした波形生成方式が知られている。

【０００３】波形メモリからの波形データの読出しは、
具体的には、以下のように行なわれる。まず、発生すべ
き楽音の音高に対応する周波数情報（いわゆるＦナン
バ）Ｆを累算器で順次累算し、順次出力される累算値ｑ
Ｆ（ｑ＝１，２，３，…）の整数部Ｉをアドレスとして
所定周期で波形メモリの波形データを読出す。また、累
算値ｑＦの整数部Ｉだけをアドレスとして読出した波形
データは量子化ノイズを含むため、補間法を用いてこれ
を改善するようにしている。すなわち、隣合う複数のサ
ンプル点の波形データを読出して、累算値ｑＦの少数部
ｄに基づく補間を行ない、任意の位置の振幅値を求めこ
れを波形データとして出力している。

【０００４】このようにして、所望の音高の楽音波形が
出力される。波形メモリの波形データは、順次サンプル
点の波形振幅値をそのまま順番に（いわゆるリニアに）
格納している。音高が高くなるとＦナンバの値も大きく
なるので、累算値ｑＦの整数部Ｉも大きくなり、波形メ
モリのデータを飛ばし読みしなければならない場合があ
る。波形メモリはリニアに波形データを格納しているの
で、アドレスを飛ばしても、常に各サンプル点の正しい
波形振幅値を読出すことができる。

【０００５】一方、波形メモリの容量を抑えることなど
を目的として、波形データを圧縮することが行なわれて
いる。圧縮の方式としては、例えばＤＰＣＭ（差分ＰＣ
Ｍ）、ＬＰＣ（線形予測符号化）、およびＡＤＰＣＭな
どがある。これらは、いずれも過去の波形データ（再生
値）と新たに読出したデータとを用いて現在の波形デー
タ（再生値）を得る方式である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
なデータ圧縮を行なっている場合は、常にある時点より
前のデータを用いてその時点の波形データを算出するた
め、波形メモリに格納されているデータを連続的に読み
出さなければならない。１つでもデータを読み出さない
と、その次から再生できなくなってしまう。したがっ
て、音高の高い楽音波形信号を再生するため波形メモリ
を飛ばし読みすることができず、音高の幅に制限がある
という問題があった。

【０００７】この発明は、波形サンプルデータを記憶し
た波形メモリを有する波形生成装置およびそのような波
形生成装置で用いる波形記憶装置（波形メモリ）の改良
に関する。

【０００８】また、この発明は、音高の幅が制限される
ようなことがなく波形メモリを飛ばし読みすることがで
き、かつ波形メモリのデータを圧縮できる波形生成装置
および波形記憶装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、所定の複数サンプル点ごと
に非圧縮波形振幅値データを設けるとともに、該非圧縮
波形振幅値データのサンプル点の間にあるサンプル点に
対しては、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データ
を用いて非圧縮波形振幅値データを算出できるように、
かつ直後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用い
て非圧縮波形振幅値データを算出できるように、圧縮さ
れた圧縮波形振幅値データを設けた波形記憶手段と、前
記波形記憶手段から、連続した範囲に含まれる１つの非
圧縮波形振幅値データおよび複数の圧縮波形振幅値デー
タを読出す読出し手段と、前記読出した１つの非圧縮波
形振幅値データを用いて、前記読出した圧縮波形振幅値
データから非圧縮波形振幅値データを算出する算出手段
であって、前記読出した１つの非圧縮波形振幅値データ
から見て時間的に未来の側のサンプル点に対応する圧縮
波形振幅値データについては、その非圧縮波形振幅値デ
ータから未来の側に向かう方向（正方向）に順次圧縮波
形振幅値データを算出し、前記読出した１つの非圧縮波
形振幅値データから見て時間的に過去の側のサンプル点
に対応する圧縮波形振幅値データについては、その非圧
縮波形振幅値データから過去の側に向かう方向（逆方
向）に順次圧縮波形振幅値データを算出するものと、得
られた非圧縮波形振幅値データに基づいて、波形データ
を再生する再生手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、所定の複数
サンプル点ごとに非圧縮波形振幅値データを設けるとと
もに、該非圧縮波形振幅値データのサンプル点の間にあ
るサンプル点に対しては、直前のサンプル点の非圧縮波
形振幅値データを用いて非圧縮波形振幅値データを算出
できるように、かつ直後のサンプル点の非圧縮波形振幅
値データを用いて非圧縮波形振幅値データを算出できる
ように、圧縮された圧縮波形振幅値データを設けた波形
記憶手段と、生成すべき楽音波形の音高に応じた周波数
情報を発生する周波数情報発生手段と、前記周波数情報
を所定速度で繰返し累算して、累算値を出力する累算手
段と、前記累算値に基づいて、前記波形記憶手段から、
連続した範囲に含まれる１つの非圧縮波形振幅値データ
および複数の圧縮波形振幅値データを読出す読出し手段
と、前記読出した１つの非圧縮波形振幅値データを用い
て、前記読出した圧縮波形振幅値データから非圧縮波形
振幅値データを算出する算出手段であって、前記読出し
た１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に未来
の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データにつ
いては、その非圧縮波形振幅値データから未来の側に向
かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出し、前記読
出した１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に
過去の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データ
については、その非圧縮波形振幅値データから過去の側
に向かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出するも
のと、得られた非圧縮波形振幅値データから、補間に用
いる非圧縮波形振幅値データを選択する選択手段と、前
記選択手段によって選択された非圧縮波形振幅値データ
を用いて補間処理を行ない、補間結果を波形データとし
て出力する補間手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】前記読出し手段は、前記累算値の上位の値
に基づいて波形記憶手段の読出しアドレスを決定するよ
うにするとよい。後述する実施例では、累算値ｑＦの整
数部に基づいて波形メモリの読出しアドレスを決定して
いる。

【００１２】

【００１３】さらに、請求項３に係る波形記憶装置は、
音を所定のサンプリング周波数でサンプリングして得た
波形データを圧縮して記憶した波形記憶装置であって、
前記波形データのｎ個のサンプルを得て、所定の複数サ
ンプル点ごとにＭ（ＭはＭ≦ｎ／２＋１の整数）個の非
圧縮波形振幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形
振幅値データのサンプル点の間にあるサンプル点に対し
ては、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用
いて非圧縮波形振幅値データを算出できるように、かつ
直後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非
圧縮波形振幅値データを算出できるように、圧縮された
（ｎ−１）個の圧縮波形振幅値データを設けたことを特
徴とする。また、請求項４に係る発明は、請求項３にお
いて、前記所定の複数サンプル点ごとに設けられた非圧
縮波形振幅値データから任意に１つの非圧縮波形振幅値
データを選択し、該選択した非圧縮波形振幅値データを
用いて、該非圧縮波形振幅値データの直後の連続する複
数の圧縮波形振幅値データから対応する複数の非圧縮波
形振幅値データを算出した場合、前記算出された複数の
非圧縮波形振幅値データの最後の非圧縮波形振幅値デー
タが、前記選択した１つの非圧縮波形振幅値データの次
に設けられた非圧縮波形振幅値データと同じになること
を特徴とする。さらに請求項５に係る発明は、波形記憶
手段から波形データを読み出して再生する波形生成方法
であって、前記波形記憶手段は、所定の複数サンプル点
ごとに非圧縮波形振幅値データを設けるとともに、該非
圧縮波形振幅値データのサンプル点の間にあるサンプル
点に対しては、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値デ
ータを用いて非圧縮波形振幅値データを算出できるよう
に、かつ直後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを
用いて非圧縮波形振幅値データを算出できるように、圧
縮された圧縮波形振幅値データを設けたものにするとと
もに、前記波形記憶手段からの波形データの読み出し再
生は、前記波形記憶手段から、連続した範囲に含まれる
１つの非圧縮波形振幅値データおよび複数の圧縮波形振
幅値データを読出す読出しステップと、前記読出した１
つの非圧縮波形振幅値データを用いて、前記読出した圧
縮波形振幅値データから非圧縮波形振幅値データを算出
する算出ステップであって、前記読出した１つの非圧縮
波形振幅値データから見て時間的に未来の側のサンプル
点に対応する圧縮波形振幅値データについては、その非
圧縮波形振幅値データから未来の側に向かう方向に順次
圧縮波形振幅値データを算出し、前記読出した１つの非
圧縮波形振幅値データから見て時間的に過去の側のサン
プル点に対応する圧縮波形振幅値データについては、そ
の非圧縮波形振幅値データから過去の側に向かう方向に
順次圧縮波形振幅値データを算出する算出ステップと、
得られた非圧縮波形振幅値データに基づいて、波形デー
タを再生する再生ステップとを備えたことを特徴とす
る。請求項６に係る発明は、波形記憶手段から波形デー
タを読み出して再生する波形生成方法であって、前記波
形記憶手段は、所定の複数サンプル点ごとに非圧縮波形
振幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形振幅値デ
ータのサンプル点の間にあるサンプル点に対しては、直
前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧
縮波形振幅値データを算出できるように、かつ直後のサ
ンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧縮波形
振幅値データを算出できるように、圧縮された圧縮波形
振幅値データを設けたものにするとともに、前記波形記
憶手段からの波形データの読み出し再生は、生成すべき
楽音波形の音高に応じた周波数情報を発生する周波数情
報発生ステップと、前記周波数情報を所定速度で繰返し
累算して、累算値を出力する累算ステップと、前記累算
値に基づいて、前記波形記憶手段から、連続した範囲に
含まれる１つの非圧縮波形振幅値データおよび複数の圧
縮波形振幅値データを読出す読出しステップと、前記読
出した１つの非圧縮波形振幅値データを用いて、前記読
出した圧縮波形振幅値データから非圧縮波形振幅値デー
タを算出する算出ステップであって、前記読出した１つ
の非圧縮波形振幅値データから見て時間的に未来の側の
サンプル点に対応する圧縮波形振幅値データについて
は、その非圧縮波形振幅値データから未来の側に向かう
方向に順次圧縮波形振幅値データを算出し、前記読出し
た１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に過去
の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データにつ
いては、その非圧縮波形振幅値データから過去の側に向
かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出する算出ス
テップと、得られた非圧縮波形振幅値データから、補間
に用いる非圧縮波形振幅値データを選択する選択ステッ
プと、前記選択ステップによって選択された非圧縮波形
振幅値データを用いて補間処理を行ない、補間結果を波
形データとして出力する補間ステップとを備えたことを
特徴とする。さらに請求項７に係る波形記憶方法は、音
を所定のサンプリング周波数でサンプリングして得た波
形データを圧縮して記憶する波形記憶方法であって、前
記波形データのｎ個のサンプルを得て、所定の複数サン
プル点ごとにＭ（ＭはＭ≦ｎ／２＋１の整数）個の非圧
縮波形振幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形振
幅値データのサンプル点の間にあるサンプル点に対して
は、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用い
て非圧縮波形振幅値データを算出できるように、かつ直
後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧
縮波形振幅値データを算出できるように、圧縮された
（ｎ−１）個の圧縮波形振幅値データを設けることを特
徴とする。さらに請求項８に係る発明は、請求項７にお
いて、前記所定の複数サンプル点ごとに設けられた非圧
縮波形振幅値データから任意に１つの非圧縮波形振幅値
データを選択し、該選択した非圧縮波形振幅値データを
用いて、該非圧縮波形振幅値データの直後の連続する複
数の圧縮波形振幅値データから対応する複数の非圧縮波
形振幅値データを算出した場合、前記算出された複数の
非圧縮波形振幅値データの最後の非圧縮波形振幅値デー
タが、前記選択した１つの非圧縮波形振幅値データの次
に設けられた非圧縮波形振幅値データと同じになること
を特徴とする。

【００１４】

【作用】波形記憶手段は、複数の順次サンプル点の振幅
値データを記憶している。それら振幅値データは、非圧
縮波形振幅値データか圧縮波形振幅値データかのいずれ
かである。非圧縮波形振幅値データは、所定の複数サン
プル点ごとに設けられている。圧縮波形振幅値データ
は、非圧縮波形振幅値データの間に設けられている。圧
縮波形振幅値データからは、その直前にある非圧縮波形
振幅値データを用いて非圧縮波形振幅値データを算出す
ることができるし、その直後にある非圧縮波形振幅値デ
ータを用いて非圧縮波形振幅値データを算出することも
できる。

【００１５】楽音波形を生成するときには、まず、生成
すべき楽音波形の音高に応じた周波数情報が発生され
る。この周波数情報は所定速度で繰返し累算され、累算
値が出力される。この累算値に基づいて、波形記憶手段
から、連続した範囲に含まれる１つの非圧縮波形振幅値
データおよび複数の圧縮波形振幅値データが読出され
る。読出された圧縮波形振幅値データは、非圧縮波形振
幅値データに変換される。

【００１６】以上より得られた非圧縮波形振幅値データ
から、補間に用いるべき幾つかの非圧縮波形振幅値デー
タが選択される。選択された非圧縮波形振幅値データを
用いて補間処理を行ない、補間結果が波形データとして
出力される。

【００１７】なお、波形記憶手段から読出したデータか
ら補間に用いるデータを選択し、選択したもののうち圧
縮波形振幅値データを非圧縮波形振幅値データに変換す
るようにしてもよい。

【００１８】

【実施例】以下、図面を用いてこの発明の実施例を説明
する。

【００１９】図１は、この発明の一実施例に係る波形生
成装置を適用した電子楽器のブロック構成を示す。この
電子楽器は、パネルスイッチ（ＳＷ）１、鍵盤２、マイ
クロコンピュータ（マイコン）３、マイクロフォン４、
アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）５、バッファＲＡ
Ｍ（ランダム・アクセス・メモリ）６、音源部７、波形
メモリ８、ディジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）９、お
よびサウンドシステム１０を備えている。

【００２０】パネルスイッチ１は、発生する楽音の音色
を指定するための音色スイッチなどのパネル上に設けら
れているスイッチである。パネルスイッチ１の操作に応
じて出力される操作情報は、マイコン３に入力する。鍵
盤２は、演奏者が演奏するための複数の鍵を備えた鍵盤
である。演奏者の演奏に応じて鍵盤２から出力される演
奏情報（鍵のオン／オフを示すノートオン／オフ信号や
音高を示すノートコードなど）は、マイコン３に入力す
る。

【００２１】音源部７は、マイコン３からの指示に応じ
て、波形メモリ８から波形データを読み出し、楽音信号
（ディジタル波形振幅値データ）を生成出力する。音源
部７については、後に詳述する。

【００２２】波形メモリ８は、波形データを格納するＲ
ＡＭおよびＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）である。
波形メモリ８のＲＡＭ領域には、外部から入力した波形
データを格納する。波形メモリ８のＲＯＭ領域には、あ
らかじめ設定されるプリセットの波形データが格納され
ている。

【００２３】マイクロフォン４は、外部の音を録音する
ためのものである。マイクロフォン４で外部の音をアナ
ログ信号として入力し、ＡＤＣ５で所定のサンプリング
周波数でサンプリングしてディジタル信号とする。ＡＤ
Ｃ５から出力されたディジタル信号は、マイコン３で後
述する図２のフォーマットに圧縮され、音源部７を経由
して波形メモリ８のＲＡＭ領域に格納される。バッファ
ＲＡＭ６は、マイコン３が波形データの圧縮を行う際に
用いるバッファである。

【００２４】ＤＡＣ９は、音源部７からのディジタル楽
音信号に対しディジタルアナログ変換を行ない、アナロ
グ楽音信号を出力する。サウンドシステム１０は、ＤＡ
Ｃ９から出力されるアナログ楽音信号に基づき実際に楽
音を放音する。

【００２５】マイコン３は、本実施例の電子楽器全体の
動作を制御する。特に、外部の音を波形メモリ８に録音
するときは、ＡＤＣ５からのディジタル信号を後述する
図２のフォーマットに圧縮する処理を行う。これについ
ては、図３を参照して後述する。また、鍵盤２の鍵の押
下があったとき、マイコン３は、その押下に応じて鍵盤
２から出力される演奏情報を入力し、その演奏情報に応
じて音源部７に発音を指示する。

【００２６】図２は、図１の波形メモリ（ＲＡＭ領域お
よびＲＯＭ領域）８の波形データのフォーマットを示
す。波形メモリ８は、複数の記憶バンクを有し、各バン
クに音色ごとの波形デ−タが記憶されている。図２は、
ある１つの音色の波形デ−タの先頭部分を示したもので
ある。

【００２７】波形データは、その音色の楽音波形の順次
サンプル点振幅値（波形振幅値）デ−タからなる。ただ
し、この実施例では、振幅値そのままの非圧縮なデータ
（以下、「リニアサンプル」と呼ぶ）と直前のサンプル
点の振幅値からの差分データ（以下、「圧縮サンプル」
と呼ぶ）とが混在しており、さらにその差分データは直
後のサンプル点の振幅値からの差分にもなっている。

【００２８】図２において、下部に記載したアドレス−
２，−１，０，１，２，３，…は、スタートアドレスの
位置を基準としたオフセットアドレスを示す。音源部７
の内部で実際に波形メモリ８をアクセスする際、リニア
サンプルの位置を基準としてアクセスするので、説明の
便宜のためスタートアドレスの位置は１番始めに出現す
るリニアサンプルの位置とし、その前に２アドレス分
（アドレス−１，−２）の圧縮サンプルを格納するよう
にしている。

【００２９】Ｌは１６ビットのリニアサンプル、Ｄは８
ビットの圧縮サンプルを示す。１アドレスの領域に、リ
ニアサンプルであれば１データが格納でき、圧縮サンプ
ルであれば２データが格納できることになる。音源部７
から波形メモリ８の波形データを読出すときは、上述の
アドレス単位で読出す。すなわち、１アドレスを指定し
て読出すことにより、リニアサンプルであれば１６ビッ
トのリニアサンプルが１データ、圧縮サンプルであれば
８ビットの圧縮サンプルが２データ読出せる。

【００３０】図中、ＬおよびＤに付された括弧付きの添
字は、当該データ（リニアサンプルまたは圧縮サンプ
ル）に対応するサンプル点（サンプリング点）の番号で
ある。すなわち、Ｌ（０），Ｌ（６），Ｌ（１２），…
はそれぞれ第０サンプル点、第６サンプル点、第１２サ
ンプル点、…の振幅値（リニアサンプル値）であり、Ｄ
（１），Ｄ（２），Ｄ（３），…はそれぞれ第１サンプ
ル点、第２サンプル点、第３サンプル点、…の直前サン
プル点振幅値（直前のサンプル点のリニアサンプル値）
からの差分である。

【００３１】具体的には、第１サンプル点のリニアサン
プル値Ｌ（１）は、直前の第０サンプル点のリニアサン
プル値Ｌ（０）と差分Ｄ（１）とから、Ｌ（１）＝Ｌ
（０）＋Ｄ（１）で算出できる。また、第２サンプル点
のリニアサンプル値Ｌ（２）は、直前の第１サンプル点
のリニアサンプル値Ｌ（１）と差分Ｄ（２）とから、Ｌ
（２）＝Ｌ（１）＋Ｄ（２）で算出できる。以下同様に
して、圧縮サンプルＤ（ｍ）と直前のリニアサンプルＬ
（ｍ−１）とを用いて、リニアサンプルＬ（ｍ）＝Ｌ
（ｍ−１）＋Ｄ（ｍ）が算出できる。

【００３２】本実施例の波形データは、１アドレス分の
領域の１つのリニアサンプルと、３アドレス分の領域の
６つの圧縮サンプルとを、順に並べて構成されている。
特に、６つの圧縮サンプルのうちの最後の圧縮サンプル
によって算出できるリニアサンプルが、次のリニアサン
プルとして格納されている。例えば、アドレス３にある
圧縮サンプルＤ（６）を用いて、Ｌ（６）＝Ｌ（５）＋
Ｄ（６）と算出できるが、そのリニアサンプルＬ（６）
自体が次のアドレス４に格納されている。

【００３３】したがって、圧縮サンプルＤは、直前のサ
ンプル点の振幅値（リニアサンプル値）からの差分であ
るとともに、直後のサンプル点の振幅値（リニアサンプ
ル値）からの差分にもなっている。すなわち、上記では
アドレスが増加する方向（正方向）で順次リニアサンプ
ルをＬ（ｍ）＝Ｌ（ｍ−１）＋Ｄ（ｍ）で算出している
が、逆方向（アドレスが減少する方向）にリニアサンプ
ルを算出することもできる。

【００３４】例えば、アドレス４のリニアサンプルＬ
（６）とアドレス３の圧縮サンプルＤ（６）とを用い
て、第５サンプル点のリニアサンプルＬ（５）を、Ｌ
（５）＝Ｌ（６）−Ｄ（６）で算出できる。また、その
リニアサンプルＬ（５）と圧縮サンプルＤ（５）とを用
いて、第４サンプル点のリニアサンプルＬ（４）＝Ｌ
（５）−Ｄ（５）を算出できる。以下同様にして、逆方
向にＬ（ｍ）＝Ｌ（ｍ＋１）−Ｄ（ｍ＋１）でリニアサ
ンプルを算出できる。したがって、各圧縮サンプルＤ
（ｍ）は、第ｍ−１サンプル点の直後サンプル点振幅値
（直後のサンプル点のリニアサンプル値）からの差分で
あるということもできる。

【００３５】なお、本実施例では、リニアサンプルのＬ
（０）の位置を基準としてサンプル点の位置を特定して
いるので、図２の波形データから再生できるサンプル点
を先頭から記載すれば、以下のようになる。説明の便宜
のため、下記の呼び方でサンプル点を特定するものとす
る。

【００３６】 第−４サンプル点…リニアサンプルはＬ（−４） 第−３サンプル点…リニアサンプルはＬ（−３） 第−２サンプル点…リニアサンプルはＬ（−２） 第−１サンプル点…リニアサンプルはＬ（−１） 第０サンプル点…リニアサンプルはＬ（０） 第１サンプル点…リニアサンプルはＬ（１） 第２サンプル点…リニアサンプルはＬ（２） 第３サンプル点…リニアサンプルはＬ（３） ： ：

【００３７】上記のうち、〜のサンプル点のリニア
サンプルは、アドレス０のリニアサンプルＬ（０）から
逆方向に求める。以降のサンプル点のリニアサンプル
は、波形データ中に保持されているリニアサンプルから
正方向に求めることもできるし、逆方向に求めることも
できる。

【００３８】また、圧縮サンプルＤ（−３），Ｄ（−
１），Ｄ（１），Ｄ（３），…はそれぞれのアドレスの
１６ビットの領域のうちの下位８ビットに格納され、Ｄ
（−２），Ｄ（０），Ｄ（２），Ｄ（４），…はそれぞ
れのアドレスの１６ビットの領域のうちの上位８ビット
に格納されている。

【００３９】図３は、波形メモリ８のＲＡＭ領域に波形
データを書込むときの書込みデータの生成の様子を示
す。

【００４０】図１のマイクロフォン４により入力したア
ナログ楽音信号は、ＡＤＣ５によりディジタル楽音信号
に変換される。図３のＬ（−４），Ｌ（−３），Ｌ（−
２），…はＡＤＣ５の出力であるリニア波形データＬで
あり、（図２でも説明した）各サンプル点のリニアサン
プル値（１６ビット）である。リニアサンプルを示す矩
形ブロックの下に付したアドレスは、図２と同様に、ス
タートアドレスの位置を基準とした相対的なオフセット
アドレスである。

【００４１】リニア波形データＬは、図１のＡＤＣ５か
ら順次マイコン３に入力する。マイコン３は、図３に示
すように、このリニア波形データＬから差分波形データ
Ｄを生成する。具体的には、アドレスｍ（ｍ＝−３，−
２，−１，０，１，２，…）に対して、Ｄ（ｍ）＝Ｌ
（ｍ）−Ｌ（ｍ−１）で各差分波形データ（８ビット）
を生成する。さらに、２つの差分波形データ（例えば、
Ｄ（−３）とＤ（−２）、Ｄ（−１）とＤ（０）、Ｄ
（１）とＤ（２）など）を結合して１６ビットの書込み
データを生成する。

【００４２】図２でも説明したように、Ｄ（−３），Ｄ
（−１），Ｄ（１），Ｄ（３），…を下位８ビットに、
Ｄ（−２），Ｄ（０），Ｄ（２），Ｄ（４），…を上位
８ビットにする。マイコン３は、図１のバッファＲＡＭ
６をワークエリアとして用いて、このような波形メモリ
８への書込みデータの生成を行う。

【００４３】最終的にマイコン３から音源部７を介して
波形メモリ８に書込むデータは、６つごとのリニアサン
プルＬ（０），Ｌ（６），Ｌ（１２），…、およびその
間の差分波形データである。これにより、図２で説明し
たようなフォーマットの波形データが、波形メモリ８に
格納されることになる。

【００４４】図４は、本実施例における波形データ読出
しの原理を説明するための図である。

【００４５】図４（ａ）は図２で説明した波形メモリ８
の波形データを正方向（アドレスが増加する方向）に読
出す様子を示し、図４（ｂ）は逆方向（アドレスが減少
する方向）に読出す様子を示す。４０１，４０２は再生
すべき楽音波形を示す。楽音波形４０１と４０２は同じ
波形である。原理説明のための図であり、基準となる縦
軸および横軸は図示していないが、縦軸が波形振幅値を
表し、横軸が時間（図の左から右方向が時間の経過する
方向）を表す。

【００４６】楽音波形４０１，４０２上の黒丸および白
丸は、それぞれサンプル点（サンプリング点）を示す。
白丸または黒丸の近くに付したＬ（０），Ｌ（１），Ｌ
（２），…は、各サンプル点のリニアサンプルを示す。
特に、白丸は図２の波形データ中にリニアサンプルが保
持されているサンプル点を示し、黒丸はリニアサンプル
でなく圧縮サンプルが保持されているサンプル点を示
す。

【００４７】図４（ａ）では、波形を正方向に再生する
場合に、リニアサンプルに差分データを加えていって直
後のリニアサンプルを求める様子が示してある。例え
ば、Ｌ（１）はＬ（０）＋Ｄ（１）で算出され、Ｌ
（２）はＬ（１）＋Ｄ（２）で算出され、…という具合
である。

【００４８】逆に、図４（ｂ）では、波形を逆方向に再
生する場合に、リニアサンプルから差分データを引いて
いって直前のリニアサンプルを求める様子が示してあ
る。例えば、Ｌ（５）はＬ（６）−Ｄ（６）で算出さ
れ、Ｌ（４）はＬ（５）−Ｄ（５）で算出され、…とい
う具合である。

【００４９】本実施例では、音源部７は、時分割で複数
チャンネルの発音処理を行う。各チャンネルにおける波
形データの読出し処理は同じであるから、以下では１つ
のチャンネルに着目して説明するものとする。

【００５０】本実施例の音源部７は、隣り合う４点のリ
ニアサンプルを用いて補間処理（４点補間）を行うこと
により１つの波形振幅値を算出して出力する。４点のリ
ニアサンプルを得るため、音源部７は、図２の波形デー
タから隣り合う３アドレス分のデータを１度に読出す。
リニアサンプルを含んで隣り合う３アドレス分の波形デ
ータを読出す仕方として以下の３つのタイプがある。

【００５１】（タイプ１）リニアサンプルを読出した
後、そのリニアサンプルの１つ前のアドレスの２圧縮サ
ンプルを読出し、さらにその１つ前のアドレスの２圧縮
サンプルを読出す場合である。例えば、図２のアドレス
４（リニアサンプルＬ（６））、アドレス３（圧縮サン
プルＤ（５），Ｄ（６））、およびアドレス２（圧縮サ
ンプルＤ（３），Ｄ（４））を読出す場合である。これ
らの読出しデータからは、図２で説明したように、また
図４（ｂ）からも分かるように、リニアサンプルＬ
（６）から逆方向に４つのリニアサンプルＬ（５），Ｌ
（４），Ｌ（３），Ｌ（２）を算出することができ、結
果としてリニアサンプルＬ（２）〜Ｌ（６）の５つを求
めることができる。

【００５２】（タイプ２）リニアサンプルを読出した
後、そのリニアサンプルの前後の各２圧縮サンプルを読
出す場合である。例えば、図２のアドレス４（リニアサ
ンプルＬ（６））、アドレス３（圧縮サンプルＤ
（５），Ｄ（６））、およびアドレス５（圧縮サンプル
Ｄ（７），Ｄ（８））を読出す場合である。これらの読
出しデータからは、リニアサンプルＬ（６）から逆方向
に２つのリニアサンプルＬ（５），Ｌ（４）を算出する
ことができ、リニアサンプルＬ（６）から正方向に２つ
のリニアサンプルＬ（７），Ｌ（８）を算出することが
できる。結果として、リニアサンプルＬ（４）〜Ｌ
（８）の５つを求めることができる。

【００５３】（タイプ３）リニアサンプルを読出した
後、そのリニアサンプルの次のアドレスの２圧縮サンプ
ルを読出し、さらにその次のアドレスの２圧縮サンプル
を読出す場合である。例えば、図２のアドレス４（リニ
アサンプルＬ（６））、アドレス５（圧縮サンプルＤ
（７），Ｄ（８））、およびアドレス６（圧縮サンプル
Ｄ（９），Ｄ（１０））を読出す場合である。これらの
読出しデータからは、リニアサンプルＬ（６）から正方
向に４つのリニアサンプルＬ（７），Ｌ（８），Ｌ
（９），Ｌ（１０）を算出することができる。結果とし
て、リニアサンプルＬ（６）〜Ｌ（１０）の５つを求め
ることができる。

【００５４】図４の矢印４１１，４１２，４１３は、波
形データ中のリニアサンプルを含む３アドレス分のデー
タで算出することができるリニアサンプルの範囲を示し
ている。例えば、矢印４１２では、リニアサンプルＬ
（６）を含む３アドレス分の波形データにより、リニア
サンプルＬ（２）からＬ（１０）まで再生できることを
示している。

【００５５】図２の波形データはアドレス０，４，８，
…のように４アドレスごとにリニアサンプルを保持して
いるから、それらの各リニアサンプルを含む３アドレス
分の波形データにより再生できるリニアサンプルの範囲
をそれぞれ考慮すると、隣り合うそれらの範囲は３つの
サンプル点の重なりを有することになる。例えば、矢印
４１１の範囲と矢印４１２の範囲ではＬ（２），Ｌ
（３），Ｌ（４）の３点が重なり、矢印４１２の範囲と
矢印４１３の範囲ではＬ（８），Ｌ（９），Ｌ（１０）
の３点が重なっている。

【００５６】したがって、図２の波形データ中のリニア
サンプルを含む３アドレス分を読出しさえすれば、任意
の隣り合う４点のリニアサンプルを算出できることが分
かる。例えば、４点Ｌ（１），Ｌ（２），Ｌ（３），Ｌ
（４）を得るためにはリニアサンプルＬ（０）を含む３
アドレス（図２のアドレス０，１，２）を読出せばよい
し、次の４点Ｌ（２），Ｌ（３），Ｌ（４），Ｌ（５）
を得るためにはリニアサンプルＬ（６）を含む３アドレ
ス（図２のアドレス２，３，４）を読出せばよい。

【００５７】以上より、４点補間を行うために必要な４
点のリニアサンプルを求めるためには、図２の波形デー
タ中のリニアサンプルを含む３アドレス分を読出せばよ
く、これにより波形データの飛ばし読みが可能になって
いる。

【００５８】次に、上述したように波形メモリを構成
し、飛ばし読みを可能とした本実施例の音源部７につき
詳しく説明する。

【００５９】図５は、図１の音源部７のブロック構成を
示す。音源部７は、制御レジスタ部５０１、Ｆナンバ発
生部５０２、カウンタ５０３、乗算器５０４，５０５、
加算器５０６、補助アドレス発生部５０７、デコーダ部
５０８、データ選択部５０９、補間部５１０、エンベロ
ープ発生器５１１、乗算器５１２、およびチャンネル
（ＣＨ）累算器５１３を備えている。デコーダ部５０
８、データ選択部５０９、および補間部５１０を、再生
部と呼ぶ。

【００６０】この音源部７は、時分割で複数チャンネル
（１６ｃｈ／ＤＡＣ）の発音を行う。具体的には、各チ
ャンネルのタイムスロットでそのチャンネルの処理を行
うようになっている。各チャンネルの処理は独立してい
る。以下では、１つのチャンネルにおける処理に着目し
て説明する。

【００６１】制御レジスタ５０１は、図１のマイコン３
から音源部７に送出される各種の制御データを格納す
る。マイコン３から制御レジスタ５０１に入力する制御
データについて説明する。まず、波形メモリ８へ波形デ
ータを書込む（録音時）場合は、マイコン３から図３で
説明した書込みデータが制御レジスタ５０１に入力す
る。この書込みデータは、制御レジスタ５０１を介して
波形メモリ８に書込まれる。

【００６２】次に、発音指示の際（再生時）にマイコン
３から制御レジスタ５０１に入力する制御データについ
て説明する。図１の鍵盤２において何れかの鍵が押下さ
れると、鍵盤２から演奏情報として、鍵のオンを示すノ
ートオン信号および音高を示すノートコードが出力され
る。これらの演奏情報は、マイコン３に入力する。マイ
コン３は、この演奏に応じた楽音を発生するため、発音
チャンネルの割当てを行う。そして、割当てたチャンネ
ルを特定して、エンベロープ・ジェネレータ（ＥＧ）制
御データ、スタートアドレス、ノートコード、およびノ
ートオン信号を、音源部７の制御レジスタ５０１に、出
力する。制御レジスタ５０１は、各発音チャンネルのタ
イムスロットで、その発音チャンネルに関するこれらの
情報を、音源部内の各部に出力する。これにより、各チ
ャンネルの楽音信号生成処理が行われる。なお、ＥＧ制
御データおよびスタートアドレスは、その時点で設定さ
れている音色に応じたデータが用いられる。音色の設定
は、図１のパネルＳＷ１による。

【００６３】ＥＧ制御データとは、指定されている音色
に応じたエンベロープ波形の種類を示すデータである。
ＥＧ制御データは、制御レジスタ５０１を介してエンベ
ロープ発生器５１１に入力する。スタートアドレスと
は、指定されている音色に応じた波形データの波形メモ
リ８内先頭アドレス（図２のデータの先頭アドレス）で
ある。スタートアドレスは、加算器５０６に入力する。
ノートコードは、発音すべき楽音の音高を示す。ノート
コードは、Ｆナンバ発生部５０２に入力する。ノートオ
ン信号は、鍵の押下を示す。ノートオン信号は、発音開
始タイミングを示す信号として、カウンタ５０３および
エンベロープ発生器５１１に入力する。

【００６４】音源部７内のＦナンバ発生部５０２以降の
各部について説明する。

【００６５】まず、Ｆナンバ発生部５０２は、各チャン
ネルのタイムスロットにおいて、そのチャンネルで発音
すべき楽音のノートコード（音高）に応じたＦナンバを
発生する。カウンタ５０３は、制御レジスタ５０１から
のノートオン信号でリセットされるとともに、上記Ｆナ
ンバを入力し、順次累算して累算値ｑＦ（ｑ＝０，１，
２，３，…）を出力する。累算は、当該チャンネルのタ
イムスロットごとに行われる。

【００６６】この実施例では、カウンタ５０３から出力
される累算値ｑＦは３０ビットのデータとする。累算値
ｑＦの整数部ＡＩ（上位１９ビット）は乗算器５０４に
入力し、小数部ＡＦ（下位１１ビット）は乗算器５０５
に入力する。

【００６７】乗算器５０４は、整数部ＡＩと定数「４」
とを乗算する。乗算結果（２１ビット）は、加算器５０
６に入力する。整数部ＡＩに定数「４」を乗算するの
は、その乗算結果とスタートアドレスとを加算した結果
によって、図２の波形データのリニアサンプルがアドレ
ッシングされるようにするためである。図２に示すよう
に、リニアサンプルはアドレス０，４，８，…に保持さ
れているから定数「４」を乗算した結果は４の倍数とな
り、整数部ＡＩに定数「４」を乗算してスタートアドレ
スを加算すれば、図２の波形データのリニアサンプルが
アドレッシングされることになる。

【００６８】乗算器５０５は、小数部ＡＦと定数「３」
とを乗算する。乗算結果（１３ビット）の上位２ビット
ＡＦ１は、補助アドレス発生部５０７およびデコーダ部
５０８に入力する。また、乗算器５０５の乗算結果の上
位２ビットＡＦ１にその乗算結果の下位１１ビットのう
ちの最上位ビットを合せた３ビットＡＦ２（すなわち、
乗算器５０５の乗算結果の上位３ビット）は、データ選
択部５０９および補間部５１０に入力する。さらに、乗
算器５０５の乗算結果の下位１０ビットＡＦ３は、補間
部５１０に入力する。

【００６９】補助アドレス発生部５０７は、乗算器５０
５からのデータＡＦ１に基づいて補助アドレスを発生す
る。発生した補助アドレスは、加算器５０６に入力す
る。加算器５０６は、乗算器５０４の出力とスタートア
ドレスと補助アドレスとを加算する。その加算結果をア
ドレスとして波形メモリ８から波形データを読出す。

【００７０】上述したように、乗算器５０４の出力とス
タートアドレスを加算した結果で図２の波形データのリ
ニアサンプルがアドレッシングされるから、補助アドレ
スはリニアサンプルの位置からのオフセットを示すこと
になる。また、本実施例では、１つの波形振幅値を求め
るために３アドレス分の波形データを読出すから、補助
アドレス発生部５０７は、ＡＦ１の入力に応じて３つの
補助アドレスを順次出力するようになっている。特に、
リニアサンプルは必ず読出す必要があるから、１番始め
に出力される補助アドレスは「０」である。

【００７１】補助アドレス発生部５０７から順次出力さ
れる３つの補助アドレスに応じて、加算器５０６から
は、３つの読出しアドレスが順次出力される。これによ
り、波形メモリ８の波形データが３アドレス分だけ３回
に分けて順次読出される。読出された３アドレス分の波
形データは、順次、デコーダ部５０８に入力する。この
３アドレス分の波形データは、１アドレス分のリニアサ
ンプルと２アドレス分の圧縮サンプル（圧縮サンプルが
合せて４つ）からなるが、そのうちリニアサンプルが最
初に読出されてデコーダ部５０８に入力するようになっ
ている。これは、デコーダ部５０８における処理を容易
にするためである。

【００７２】デコーダ部５０８は、入力したリニアサン
プル１つと圧縮サンプル４つとから、リニアサンプルの
値を算出する。合せて５つのリニアサンプルが求められ
ることになる。デコーダ部５０８は、その５つのリニア
サンプルを、順次、データ選択部５０９に出力する。

【００７３】データ選択部５０９は、デコーダ部５０８
から入力する５つのリニアサンプルから補間に用いる４
つを選択する処理を行う。選択された４つのリニアサン
プルは、順次、補間部５１０に入力する。補間部５１０
は、これらの４つのリニアサンプルを用いて４点補間を
行ない、結果を乗算器５１２に出力する。

【００７４】一方、エンベロープ発生器５１１は、ノー
トオン信号の立ち上がりのタイミングからエンベロープ
波形を出力する。出力するエンベロープ波形は、ＥＧ制
御データに応じて選択されたものである。

【００７５】乗算器５１２は、補間部５１０から出力さ
れる補間結果に、エンベロープ発生器５１１から出力さ
れるエンベロープを付与する。チャンネル累算器５１３
は、各チャンネルのタイムスロットで乗算器５１２から
出力される乗算結果（エンベロープが付与されたディジ
タル楽音信号）を累算し、図１のＤＡＣ９へと出力す
る。

【００７６】以上が、音源部７における処理の概要であ
る。次に、この音源部７において、波形メモリ８から必
要な３アドレス分のデータを読出し、必要な４つのリニ
アサンプルを算出し、補間を行う処理について詳細に説
明する。

【００７７】図６（ａ）は、図２の波形データを順次読
出して再生する場合のアドレスの進み具合とそのような
アドレスで読出した波形データから求められる隣り合う
４つのリニアサンプルを示すタイムチャートである。

【００７８】この図において、「ＡＩ」，「ＡＦ１」，
「ＡＦ２」，「ＡＦ３」の欄は、それぞれ、図５で説明
した各データＡＩ，ＡＦ１，ＡＦ２，ＡＦ３の値を示
す。「読出しアドレス」の欄は、加算器５０６から出力
される読出しアドレスを示す。「読出しアドレス」の下
の「（補助アドレス）」の欄は、補助アドレス発生部５
０７から出力される補助アドレスの値を示す。１番下の
「必要な４サンプル」の欄は、上記のＡＩ，ＡＦ１，Ａ
Ｆ２，ＡＦ３および補助アドレスの値で求めるべき４つ
のリニアサンプルを示す。

【００７９】いま、あるチャンネルで発音が指示され、
図５のカウンタ５０３から累算値ｑＦ（ｑ＝０，１，
２，３，…）が順次出力されたとする。具体的には、
０，Ｆ，２Ｆ，３Ｆ，４Ｆ，…が当該チャンネルのタイ
ムスロットごとにカウンタ５０３から出力される。カウ
ンタ５０３からの出力が０から順次増加していく際のＡ
Ｉ，ＡＦ１，ＡＦ２，ＡＦ３の値の変化について、図６
（ａ）を参照して説明する。

【００８０】カウンタ５０３からの出力は、整数部ＡＩ
と小数部ＡＦに分けられる。整数部ＡＩは、始めのうち
（ｑが小さいうち）は「０」である。ＡＩ＝０の間、小
数部ＡＦは０から順次増加し１の近くまでくる。さらに
カウンタ５０３からの出力が増加すると、整数部ＡＩ＝
１となり、小数部ＡＦは再び０になる。そして、ＡＩ＝
１の間、小数部ＡＦは０から順次増加し１の近くまでく
る。以下同様にして、整数部ＡＩと小数部ＡＦとは変化
していく。

【００８１】まず、ＡＩ＝０の範囲に着目する。ＡＩ＝
０の間、小数部ＡＦは０≦ＡＦ＜１の範囲で順次増加す
るから、乗算器５０５で小数部ＡＦに定数「３」を乗算
した結果３・ＡＦは０≦３・ＡＦ＜３の範囲で順次増加
する。したがって、乗算器５０５の乗算結果の上位２ビ
ットＡＦ１は、この２ビットを整数と見れば、始めは
０、次に１、次に２の値を取る。図６（ａ）のＡＦ１の
欄は、そのようなＡＦ１の変化を示している。

【００８２】ＡＦ２は、図５で説明したように乗算器５
０５の出力の１３ビットのうちの上位３ビットであり、
言い替えるとＡＦ１の２ビットにすぐ下の１ビット分を
合せた３ビットである。したがって、ＡＦ２は、その３
ビットを整数と見れば、ＡＦ１＝０の間は始めは０で次
に１の値を取り、ＡＦ１＝１の間は始めは２で次に３の
値を取り、ＡＦ１＝２の間は始めは４で次に５の値を取
る。図６（ａ）のＡＦ２の欄は、そのようなＡＦ２の変
化を示している。

【００８３】ＡＦ３は、図５で説明したように、乗算器
５０５の１３ビットの出力のうちの下位１０ビットであ
る。これは乗算器５０５の１３ビットの出力から上位３
ビットＡＦ２を除いたものであるから、ＡＦ３は、ＡＦ
２が０から５の値を取る各区間で０から所定値（１０ビ
ットがすべて１）まで順次増加するように変化する。図
６（ａ）のＡＦ３の欄は、そのようなＡＦ３の変化を示
している。特に、ＡＦ３では、順次増加する様子を鋸歯
状波で図示してある。

【００８４】上記では、ＡＩ＝０の範囲に着目して説明
したが、図６（ａ）に示すように、ＡＩ＝１，２，３，
…でもＡＦ１，ＡＦ２，ＡＦ３は同様に変化する。

【００８５】次に、このように変化するＡＩ，ＡＦ１，
ＡＦ２，ＡＦ３に応じて波形メモリ８から必要な３アド
レス分の波形データを読出す動作について説明する。

【００８６】図５で説明したように、乗算器５０４の出
力である４・ＡＩとスタートアドレスを加算した結果で
図２の波形データのリニアサンプルがアドレッシングさ
れる。図６（ａ）のＡＩの欄に括弧で括って記載してあ
るのは、そのＡＩの値のときにアドレッシングされる図
２の波形データ中のリニアサンプルとそのアドレスを示
したものである。

【００８７】例えば、ＡＩ＝０の欄には「（０：Ｌ
（０））」との記載があるが、これはＡＩ＝０のとき
は、図２の波形データ中のアドレス０のリニアサンプル
Ｌ（０）を含む３アドレス分のデータを読出すことを示
している。また、ＡＩ＝１の欄には「（４：Ｌ
（６））」との記載があるが、これはＡＩ＝１のとき
は、図２の波形データ中のアドレス４のリニアサンプル
Ｌ（６）を含む３アドレス分のデータを読出すことを示
している。

【００８８】乗算器５０４の出力４・ＡＩとスタートア
ドレスを加算した結果でアドレッシングされるリニアサ
ンプルが決まれば、補助アドレス発生部５０７から出力
される補助アドレスはそのリニアサンプルからのオフセ
ットであるから、当該リニアサンプルから補助アドレス
分だけ前後のデータを読出すことになる。実際には、補
助アドレス発生部５０７は、ＡＦ１の値別に、図６
（ａ）の「（補助アドレス）」の欄に示すように補助ア
ドレスを発生する。発生した補助アドレスは、加算器５
０６に入力する。以下、ＡＦ１の値別に説明する。な
お、スタートアドレスは０であるものと仮定する。

【００８９】ＡＦ１＝０のとき このときは、補助アドレスとして０，−１，−２が順次
出力される。これは、上記のタイプ１の読出し方であ
る。すなわち、補助アドレス０でまずリニアサンプルを
読出し、次にその１つ前のアドレスの２つの圧縮サンプ
ルを読出し、さらにその１つ前のアドレスの２つの圧縮
サンプルを読出す場合である。

【００９０】例えば、ＡＩ＝０の場合、加算器５０６の
出力（すなわち、波形メモリ８の読出しアドレス）は、
スタートアドレスの０と４・ＡＩの０と上記補助アドレ
スとの加算結果であるから、０，−１，−２である。し
たがって、加算器５０６から順次出力される読出しアド
レス０，−１，−２の波形データが読出されて、この順
にデコーダ部５０８に入力する。同様に、ＡＩ＝１の場
合、読出しアドレスは、スタートアドレスの０と４・Ａ
Ｉの４と上記補助アドレスとの加算結果であるから、
４，３，２である。したがって、この読出しアドレス
４，３，２の波形データが読出されて、この順にデコー
ダ部５０８に入力する。

【００９１】ＡＦ１＝１のとき このときは、補助アドレスとして０，−１，＋１が順次
出力される。これは、上記のタイプ２の読出し方であ
る。すなわち、補助アドレス０でまずリニアサンプルを
読出し、次にその１つ前のアドレスの２つの圧縮サンプ
ルを読出し、さらにリニアサンプルの次のアドレスの２
つの圧縮サンプルを読出す場合である。

【００９２】例えば、ＡＩ＝０の場合、読出しアドレス
は、スタートアドレスの０と４・ＡＩの０と上記補助ア
ドレスとの加算結果であるから、０，−１，１である。
したがって、加算器５０６から順次出力される読出しア
ドレス０，−１，１の波形データが読出されて、この順
にデコーダ部５０８に入力する。同様に、ＡＩ＝１の場
合、読出しアドレスは、スタートアドレスの０と４・Ａ
Ｉの４と上記補助アドレスとの加算結果であるから、
４，３，５である。したがって、この読出しアドレス
４，３，５の波形データが読出されて、この順にデコー
ダ部５０８に入力する。

【００９３】ＡＦ１＝２のとき このときは、補助アドレスとして０，＋１，＋２が順次
出力される。これは、上記のタイプ３の読出し方であ
る。すなわち、補助アドレス０でまずリニアサンプルを
読出し、次にその次のアドレスの２つの圧縮サンプルを
読出し、さらにその次のアドレスの２つの圧縮サンプル
を読出す場合である。

【００９４】例えば、ＡＩ＝０の場合、読出しアドレス
は、スタートアドレスの０と４・ＡＩの０と上記補助ア
ドレスとの加算結果であるから、０，＋１，＋２であ
る。したがって、加算器５０６から順次出力される読出
しアドレス０，１，２の波形データが読出されて、この
順にデコーダ部５０８に入力する。同様に、ＡＩ＝１の
場合、読出しアドレスは、スタートアドレスの０と４・
ＡＩの４と上記補助アドレスとの加算結果であるから、
４，３，５である。したがって、この読出しアドレス
４，３，５の波形データが読出されて、この順にデコー
ダ部５０８に入力する。

【００９５】図６（ｂ）は、具体的な補助アドレスの出
力の様子を示すタイムチャートである。６０１は各チャ
ンネルごとのタイムスロットを示す。前チャンネルのタ
イムスロット、いま着目している当チャンネルのタイム
スロット、次チャンネルのタイムスロットの順に並んで
いる。各チャンネルのタイムスロットは、それぞれ６つ
のタイムスロットに分割されており、その各タイムスロ
ットの区間に０，１，２，…，５が記載されている。以
下、この各タイムスロットをタイムスロット０、タイム
スロット１、…と呼ぶものとする。

【００９６】この図に示すように、補助アドレス発生部
５０７は、ＡＦ１＝０のときは、タイムスロット０およ
び１で０を、タイムスロット２および３で−１を、タイ
ムスロット４および５で−２を、それぞれ出力する。Ａ
Ｆ１＝１のときは、タイムスロット０および１で０を、
タイムスロット２および３で−１を、タイムスロット４
および５で＋１を、それぞれ出力する。ＡＦ１＝２のと
きは、タイムスロット０および１で０を、タイムスロッ
ト２および３で＋１を、タイムスロット４および５で＋
２を出力する。

【００９７】次に、上述したようにして読出した３アド
レス分の波形データを入力し、入力したデータから５つ
のリニアサンプルを求めて順次出力するデコーダ部５０
８について、詳細に説明する。

【００９８】図７は、再生部、すなわちデコーダ部５０
８、データ選択部５０９、および補間部５１０の詳細な
ブロック構成を示す。図において、デコーダ部５０８
は、ラッチ７０１、セレクタ７０２，７０３、加減算器
７０４、ディレイ（遅延）回路７０５、およびデコード
制御部７０６を備えている。

【００９９】ラッチ７０１は、波形メモリ８からの読出
しデータ（１６ビット）をラッチする。セレクタ７０２
は、３つの入力端子Ａ，Ｂ，Ｃを備えており、デコード
制御部７０６からの制御信号に基づいて入力端子Ａ，
Ｂ，Ｃのいずれかを選択して出力する。セレクタ７０２
の入力端子Ａにはディレイ回路７０５の出力データが入
力し、入力端子Ｂにはラッチ７０１の出力データが入力
し、入力端子Ｃには波形メモリ８からの読出しデータが
入力するように、それぞれ接続されている。

【０１００】セレクタ７０３は、２つの入力端子Ａ，Ｂ
を備えており、デコード制御部７０６からの制御信号に
基づいて入力端子Ａ，Ｂのいずれかを選択して出力す
る。セレクタ７０３の入力端子Ａには波形メモリ８から
の読出しデータのうち上位８ビットが入力し、入力端子
Ｂには下位８ビットが入力するように、それぞれ接続さ
れている。

【０１０１】セレクタ７０２および７０３の選択出力
は、加減算器７０４に入力する。加減算器７０４は、デ
コード制御部７０６からの制御信号に基づいて加算また
は減算を行う。加減算器７０４の出力は、ディレイ回路
７０５に入力する。ディレイ回路７０５の出力は、セレ
クタ７０２の入力端子Ａに入力するとともに、データ選
択部５０９に入力する。

【０１０２】デコード制御部７０６は、データＡＦ１に
基づいて、セレクタ７０２，７０３および加減算器７０
４への制御信号を出力する。

【０１０３】次に、図７、および図８〜図１０を参照し
て、デコーダ部５０８について詳しく説明する。

【０１０４】上述したように、ＡＦ１の値（０，１，
２）に応じて波形データの読出し方のタイプが異なるか
ら、以下ではＡＦ１の値ごとにデコーダ部５０８の動作
を説明する。

【０１０５】ＡＦ１＝０のとき 図８は、ＡＦ１＝０のときのデコーダ部５０８の動作を
説明するためのタイムチャートである。この図におい
て、「メモリ読出しデータ」は、波形メモリ８から順次
読出されてデコーダ部５０８に入力するデータを示して
いる。ＡＦ１＝０では、上述のタイプ１の読出しがなさ
れるから、まずリニアサンプルＬ（付番８０１）が、次
にそのリニアサンプルの１アドレス前の圧縮サンプル−
１Ｄ，０Ｄ（付番８０２）が、最後にさらにその１アド
レス前の圧縮サンプル−３Ｄ，−２Ｄ（付番８０３）
が、デコーダ部５０８に入力する。

【０１０６】なお、図８、図９、および図１０では、波
形メモリ８から読出されてデコーダ部５０８に入力する
リニアサンプルをＬで表し、そのリニアサンプルからの
オフセット値をＬの前に付けて他のリニアサンプルを表
すものとする。例えば、−１ＬはＬの１つ前のサンプル
点のリニアサンプル、＋１ＬはＬの１つ後のサンプル点
のリニアサンプルを表す。また、圧縮サンプルについて
も同様に表す。例えば、０ＤはＬの１つ前のアドレスの
上位８ビットの圧縮サンプル、−１ＤはＬの１つ前のア
ドレスの下位８ビットの圧縮サンプル、＋２ＤはＬの次
のアドレスの上位８ビットの圧縮サンプル、＋１ＤはＬ
の次のアドレスの下位８ビットの圧縮サンプルを表す。
また、メモリ読出しデータの各ブロックの下の数字は、
そのデータが読出される際の補助アドレスを示す。

【０１０７】図８において、「セレクタ７０２」および
「セレクタ７０３」は、デコード制御部７０６からの制
御信号に基づいて決定されるセレクタ７０２およびセレ
クタ７０３の選択状態を示し、「デコード出力」はデコ
ーダ部５０８の出力を示す。セレクタ７０３の下に、実
際にセレクタ７０３から出力されるデータを示す。な
お、セレクタ７０３は、何れの入力端子も選択せず０を
出力する状態を取ることができるセレクタとする。

【０１０８】図７および図８を参照して、まず、波形メ
モリ８からリニアサンプルＬが読出されると（８０
１）、そのリニアサンプルＬは、ラッチ７０１にラッチ
されるとともに、セレクタ７０２の入力端子Ｃに入力す
る。このとき、セレクタ７０２は入力端子Ｃを選択出力
し（８１１）、セレクタ７０３は０を出力する状態（８
２１）に制御される。また、加減算器７０４は、セレク
タ７０２からの出力からセレクタ７０３からの出力を減
算するように制御される。したがって、リニアサンプル
Ｌが、加減算器７０５から出力されディレイ回路７０５
に入力することになる。ディレイ回路７０５で所定時間
遅延された後、デコーダ出力としてリニアサンプルＬ
が、データ選択部５０９に入力する（８３１）。

【０１０９】このディレイ回路７０５の出力（リニアサ
ンプルＬ）は、セレクタ７０２の入力端子Ａに入力す
る。次に、波形メモリ８から圧縮サンプル０Ｄ，−１Ｄ
が読出される（８０２）。このうち、上位８ビットの圧
縮サンプル０Ｄはセレクタ７０３の入力端子Ａに、下位
８ビットの圧縮サンプル−１Ｄはセレクタ７０３の入力
端子Ｂに、それぞれ入力する。このとき、セレクタ７０
２は入力端子Ａを選択出力し（８１２）、セレクタ７０
３は入力端子Ａを選択出力する状態（８２２）に制御さ
れる。また、加減算器７０４は、セレクタ７０２からの
出力からセレクタ７０３からの出力を減算するように制
御される。したがって、リニアサンプルＬから圧縮サン
プル０Ｄを減算した結果（すなわち、リニアサンプル−
１Ｌ）が、加減算器７０５から出力されディレイ回路７
０５に入力することになる。ディレイ回路７０５で所定
時間遅延された後、デコーダ出力としてリニアサンプル
−１Ｌが、データ選択部５０９に入力する（８３２）。

【０１１０】このディレイ回路７０５の出力（リニアサ
ンプル−１Ｌ）は、セレクタ７０２の入力端子Ａに入力
する。次に、セレクタ７０２は入力端子Ａを選択出力し
（８１３）、セレクタ７０３は入力端子Ｂを選択出力す
る状態（８２３）に制御される。加減算器７０４は、セ
レクタ７０２からの出力からセレクタ７０３からの出力
を減算するように制御される。したがって、リニアサン
プル−１Ｌから圧縮サンプル−１Ｄを減算した結果（す
なわち、リニアサンプル−２Ｌ）が、加減算器７０５か
ら出力されディレイ回路７０５に入力することになる。
ディレイ回路７０５で所定時間遅延された後、デコーダ
出力としてリニアサンプル−２Ｌが、データ選択部５０
９に入力する（８３３）。

【０１１１】このディレイ回路７０５の出力（リニアサ
ンプル−２Ｌ）は、セレクタ７０２の入力端子Ａに入力
する。次に、波形メモリ８から圧縮サンプル−２Ｄ，−
３Ｄが読出される（８０３）。このうち、上位８ビット
の圧縮サンプル−２Ｄはセレクタ７０３の入力端子Ａ
に、下位８ビットの圧縮サンプル−３Ｄはセレクタ７０
３の入力端子Ｂに、それぞれ入力する。このとき、セレ
クタ７０２は入力端子Ａを選択出力し（８１４）、セレ
クタ７０３は入力端子Ａを選択出力する状態（８２４）
に制御される。また、加減算器７０４は、セレクタ７０
２からの出力からセレクタ７０３からの出力を減算する
ように制御される。したがって、リニアサンプル−２Ｌ
から圧縮サンプル−２Ｄを減算した結果（すなわち、リ
ニアサンプル−３Ｌ）が、加減算器７０５から出力され
ディレイ回路７０５に入力することになる。ディレイ回
路７０５で所定時間遅延された後、デコーダ出力として
リニアサンプル−３Ｌが、データ選択部５０９に入力す
る（８３４）。

【０１１２】このディレイ回路７０５の出力（リニアサ
ンプル−３Ｌ）は、セレクタ７０２の入力端子Ａに入力
する。次に、セレクタ７０２は入力端子Ａを選択出力し
（８１５）、セレクタ７０３は入力端子Ｂを選択出力す
る状態（８２５）に制御される。加減算器７０４は、セ
レクタ７０２からの出力からセレクタ７０３からの出力
を減算するように制御される。したがって、リニアサン
プル−３Ｌから圧縮サンプル−３Ｄを減算した結果（す
なわち、リニアサンプル−４Ｌ）が、加減算器７０５か
ら出力されディレイ回路７０５に入力することになる。
ディレイ回路７０５で所定時間遅延された後、デコーダ
出力としてリニアサンプル−４Ｌが、データ選択部５０
９に入力する（８３５）。

【０１１３】以上のようにして、デコーダ部５０８か
ら、５つのリニアサンプルＬ，−１Ｌ，−２Ｌ，−３
Ｌ，−４Ｌが順次出力される（８３１〜８３５）。

【０１１４】ＡＦ１＝１のとき 図９は、ＡＦ１＝１のときのデコーダ部５０８の動作を
説明するためのタイムチャートである。この場合のデコ
ーダ部５０８の動作は、上記のＡＦ１＝０の場合と同
様である。ただし、ＡＦ１＝１では、上述のタイプ２の
読出しがなされるから、まずリニアサンプルＬ（付番９
０１）が、次にそのリニアサンプルの１アドレス前の圧
縮サンプル−１Ｄ，０Ｄ（付番９０２）が、最後にさら
にリニアサンプルの次のアドレスの圧縮サンプル＋２
Ｄ，＋１Ｄ（付番９０３）が、デコーダ部５０８に入力
する。

【０１１５】そして、セレクタ７０２，７０３および加
減算器７０４の制御も、そのような入力に応じてなされ
る。特に、セレクタ７０３からの出力がリニアサンプル
に加算すべき圧縮サンプルであるときは、加減算器７０
４は、セレクタ７０２の出力とセレクタ７０３の出力と
を加算するように制御される。

【０１１６】例えば、波形メモリ８から圧縮サンプル＋
２Ｄ，＋１Ｄが読出されたときは（９０３）、その上位
８ビットの圧縮サンプル＋２Ｄはセレクタ７０３の入力
端子Ａに、下位８ビットの圧縮サンプル＋１Ｄはセレク
タ７０３の入力端子Ｂに、それぞれ入力するが、このと
きセレクタ７０２は入力端子Ｂを選択出力し（９１
４）、セレクタ７０３は入力端子Ｂを選択出力する状態
（９２４）に制御される。また、加減算器７０４は、セ
レクタ７０２からの出力とセレクタ７０３からの出力を
加算するように制御される。セレクタ７０２からはラッ
チ７０１のリニアサンプルＬが出力されているから、リ
ニアサンプルＬと圧縮サンプル＋１Ｄを加算した結果
（すなわち、リニアサンプル＋１Ｌ）が、加減算器７０
５から出力されディレイ回路７０５に入力することにな
る。ディレイ回路７０５で所定時間遅延された後、デコ
ーダ出力としてリニアサンプル＋１Ｌが、データ選択部
５０９に入力する（９３４）。

【０１１７】その次には、セレクタ７０２が入力端子Ａ
を選択出力し（９１５）、セレクタ７０３は入力端子Ａ
を選択出力する状態（９２５）に制御され、また、加減
算器７０４は、セレクタ７０２からの出力とセレクタ７
０３からの出力を加算するように制御される。これによ
り、デコーダ出力としてリニアサンプル＋２Ｌが、デー
タ選択部５０９に入力する（９３５）。

【０１１８】結果として、デコーダ部５０８から、５つ
のリニアサンプルＬ，−１Ｌ，−２Ｌ，＋１Ｌ，＋２Ｌ
が順次出力される（９３１〜９３５）。

【０１１９】ＡＦ１＝２のとき 図１０は、ＡＦ１＝２のときのデコーダ部５０８の動作
を説明するためのタイムチャートである。この場合のデ
コーダ部５０８の動作は、上記およびのＡＦ１＝
０，１の場合と同様である。ただし、ＡＦ１＝２では、
上述のタイプ３の読出しがなされるから、まずリニアサ
ンプルＬ（付番１００１）が、次にそのリニアサンプル
の次の圧縮サンプル＋２Ｄ，＋１Ｄ（付番１００２）
が、最後にさらにその次のアドレスの圧縮サンプル＋４
Ｄ，＋３Ｄ（付番１００３）が、デコーダ部５０８に入
力する。

【０１２０】そして、セレクタ７０２，７０３および加
減算器７０４の制御も、そのような入力に応じてなされ
る。特に、この場合はセレクタ７０３からの出力はすべ
てリニアサンプルに加算すべき圧縮サンプルであるか
ら、加減算器７０４は、セレクタ７０２の出力とセレク
タ７０３の出力とを加算するように制御される。

【０１２１】結果として、デコーダ部５０８から、５つ
のリニアサンプルＬ，＋１Ｌ，＋２Ｌ，＋３Ｌ，＋４Ｌ
が順次出力される（１０３１〜１０３５）。

【０１２２】次に、データ選択部５０９について詳しく
説明する。

【０１２３】図７を参照して、データ選択部５０９は、
ディレイ回路７１１、セレクタ７１２、および選択制御
部７１３を備えている。デコーダ部５０８からの出力
は、ディレイ回路７１１に入力するとともに、セレクタ
７１２の入力端子Ｂに入力する。ディレイ回路７１１の
出力は、セレクタ７１２の入力端子Ａに入力する。セレ
クタ７１２は、選択制御部７１３からの制御信号に基づ
いて入力端子Ａ，Ｂのいずれかを選択出力する。選択制
御部７１３は、データＡＦ２に基づいて、セレクタ７１
１への制御信号を出力する。

【０１２４】図１１は、再生部、すなわちデコーダ部５
０８、データ選択部５０９、および補間部５１０におけ
るタイムチャートを示す。１１０１は各チャンネルごと
のタイムスロットを示し、１１０２は着目しているチャ
ンネルにおいて波形メモリ８から読出してデコーダ部５
０８に入力する読出しデータを示す。Ｒ１は、図８の読
出しデータ８０１、図９の読出しデータ９０１、および
図１０の読出しデータ１００１に相当する。同様に、Ｒ
２，Ｒ３は、図８の読出しデータ８０２，８０３、図９
の読出しデータ９０２，９０３、および図１０の読出し
データ１００２，１００３に相当する。

【０１２５】図１１の１１０３は、これらの読出しデー
タをデコーダ部５０８によってデコードした結果として
出力されるデコード出力を示す。Ｘ１は、図８のデコー
ド出力８３１、図９のデコード出力９３１、および図１
０のデコード出力１０３１に相当する。同様に、Ｘ２，
Ｘ３，Ｘ４，Ｘ５は、図８のデコード出力８３２，８３
３，８３４，８３５、図９のデコード出力９３１，９３
２，９３３，９３４、および図１０のデコード出力１０
３２，１０３３，１０３４，１０３５に相当する。

【０１２６】図７のデータ選択部５０９のディレイ回路
７１１およびセレクタ７１２の入力端子Ｂには、このよ
うなデコード出力１１０３が入力する。ディレイ回路７
１１への入力は、所定の遅延時間の後に出力され、図１
１の１１０４のようになる。セレクタ７１２は、付番１
１０３，１１０４に示す入力端子Ａ，Ｂへの入力のいず
れかを選択出力する。図１１の付番１１０５のＳ１〜Ｓ
４が選択された出力を示す。

【０１２７】図１１の（ｉ）は、データ選択部５０９に
おける選択制御によって付番１１０３，１１０４のデー
タＸ１〜Ｘ５がどのように選択されるかを、ＡＦ２の別
に具体的に示したものである。矩形のブロックは選択出
力されるデータを示し、矩形ブロックの上の記号Ａ，Ｂ
はセレクタ７１２が入力端子Ａ，Ｂのどちらを選択出力
するかを示す。

【０１２８】ＡＦ２＝１，２，４のときは、セレクタ７
１２は入力端子Ａ，Ａ，Ａ，Ａと選択出力するように制
御される。したがって、セレクタ７１２からはＸ１，Ｘ
２，Ｘ３，Ｘ４の順に出力される。

【０１２９】ＡＦ２＝３のときは、セレクタ７１２は入
力端子Ａ，Ａ，Ｂ，Ｂと選択出力するように制御され
る。したがって、セレクタ７１２からはＸ１，Ｘ２，Ｘ
４，Ｘ５の順に出力される。

【０１３０】ＡＦ２＝０，５のときは、セレクタ７１２
は入力端子Ｂ，Ｂ，Ｂ，Ｂと選択出力するように制御さ
れる。したがって、セレクタ７１２からはＸ２，Ｘ３，
Ｘ４，Ｘ５の順に出力される。

【０１３１】図８〜図１０で説明したデコード出力を考
慮すると、データ選択部５０９から順次出力され補間部
５１０に入力するリニアサンプルは以下のようになる。 ＡＦ２＝０のとき…順に、−１Ｌ，−２Ｌ，−３Ｌ，
−４Ｌ ＡＦ２＝１のとき…順に、Ｌ，−１Ｌ，−２Ｌ，−３
Ｌ ＡＦ２＝２のとき…順に、Ｌ，−１Ｌ，−２Ｌ，＋１
Ｌ ＡＦ２＝３のとき…順に、Ｌ，−１Ｌ，＋１Ｌ，＋２
Ｌ ＡＦ２＝４のとき…順に、Ｌ，＋１Ｌ，＋２Ｌ，＋３
Ｌ ＡＦ２＝５のとき…順に、＋１Ｌ，＋２Ｌ，＋３Ｌ，
＋４Ｌ

【０１３２】以上より、出力の順序はサンプル点の時間
的順序に応じたものではないが（ＡＦ２に応じて順序が
定まる）、４つの隣り合うリニアサンプルが順次補間部
５１０に入力することになる。

【０１３３】次に、補間部５１０について詳しく説明す
る。

【０１３４】図７を参照して、補間部５１０は、乗算器
７２１、係数メモリ７２３、上位ビット発生器７２２、
および補間累算器７２４を備えている。データ選択部５
０９からの出力は、乗算器７２１に入力する。上位ビッ
ト発生器７２２は、データＡＦ２に基づいて係数メモリ
７２３の読出しアドレスのうちの上位２ビットを発生す
る。係数メモリ７２３には、上位ビット発生器７２２か
らの２ビットのほか、データＡＦ３（１０ビット）が入
力し、これらを合せた１２ビットのデータをアドレスと
して係数データが読出される。

【０１３５】４点補間は、４つの隣り合うリニアサンプ
ルＬＳ０，ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３のそれぞれに所定の
係数を乗算して、乗算結果を累算することにより求めら
れる。すなわち、係数をＡ０(j)，Ａ１(j)，Ａ２(j)，
Ａ３(j)とすると、Ａ０(j) ・ＬＳ０＋Ａ１(j) ・ＬＳ
１＋Ａ２(j) ・ＬＳ２＋Ａ３(j) ・ＬＳ３によって、補
間された振幅値を求めることができる。

【０１３６】ここで、リニアサンプルＬＳ０，ＬＳ１，
ＬＳ２，ＬＳ３は、サンプル点としての時間的順序に沿
って並んでいるものとし、ＬＳ３が１番先の（古い）サ
ンプル点のリニアサンプル、逆にＬＳ１が１番後の（新
しい）サンプル点のリニアサンプルとする。

【０１３７】上述したように、補間部５１０には４つの
隣り合うリニアサンプルが順次入力するから、各リニア
サンプルの入力の際に所定の係数が係数メモリ７２３か
ら出力されるようにしておけば、乗算器７２１で各リニ
アサンプルと係数との乗算を行い、その乗算結果が補間
累算器７２４で累算されるようにできる。これにより、
上記式の演算が実行され、補間結果が出力される。

【０１３８】係数メモリ７２３から出力される係数につ
いてさらに詳しく説明する。

【０１３９】図１２は、係数メモリ７２３の記憶内容を
示す。横軸がアドレス、縦軸が読出される係数データを
表す。係数メモリ７２３に入力するアドレスは１２ビッ
トであるが、上位２ビット（上位ビット発生器７２２か
らの入力）は整数部、下位１０ビット（データＡＦ３）
は小数部とみなす。したがって、図１２の横軸は０から
４の範囲になっている。０，１，３，４の位置は整数部
で決定され、そこから矢印のように小数部だけ進んだ位
置が読出し位置になる。補間して求めるサンプル点は横
軸の１から２の範囲にある。

【０１４０】図１２の記憶内容のうちアドレス０から１
の範囲が、上記係数Ａ０(j)に相当する。ｊは小数部で
ある。また、図１２のアドレス１から２が係数Ａ１(j)
に、アドレス２から３が係数Ａ２(j)に、アドレス３か
ら４が係数Ａ３(j)に、それぞれ相当する。

【０１４１】一方、データ選択部５０９から出力され補
間部５１０に入力する４つのリニアサンプルの順序は、
ＡＦ２の値により定まるから、その値別に説明すれば、
以下の通りである。

【０１４２】ＡＦ２＝０のとき…補間部５１０への入
力の順序は、−１Ｌ，−２Ｌ，−３Ｌ，−４Ｌであるか
ら、上記ＬＳの記号で表すと、ＬＳ０，ＬＳ１，ＬＳ
２，ＬＳ３の順になる。これに合せて、係数はＡ０
(j)，Ａ１(j)，Ａ２(j)，Ａ３(j)の順で出力すればよい
ことになる。そこで、図１１の(ii)に示すように、ＡＦ
２＝０のときは係数メモリのアドレスの上位２ビットを
０，１，２，３の順に出力する。これにより、上記の順
序で係数が出力される。

【０１４３】ＡＦ２＝１のとき…補間部５１０への入
力の順序は、Ｌ，−１Ｌ，−２Ｌ，−３Ｌであるから、
上記ＬＳの記号で表すと、ＬＳ０，ＬＳ１，ＬＳ２，Ｌ
Ｓ３の順になる。これに合せて、係数はＡ０(j)，Ａ１
(j)，Ａ２(j)，Ａ３(j)の順で出力すればよいことにな
る。そこで、図１１の(ii)に示すように、ＡＦ２＝１の
ときは係数メモリのアドレスの上位２ビットを０，１，
２，３の順に出力する。これにより、上記の順序で係数
が出力される。

【０１４４】ＡＦ２＝２のとき…補間部５１０への入
力の順序は、Ｌ，−１Ｌ，−２Ｌ，＋１Ｌであるから、
上記ＬＳの記号で表すと、ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３，Ｌ
Ｓ０の順になる。これに合せて、係数はＡ１(j)，Ａ２
(j)，Ａ３(j)，Ａ０(j)の順で出力すればよいことにな
る。そこで、図１１の(ii)に示すように、ＡＦ２＝２の
ときは係数メモリのアドレスの上位２ビットを１，２，
３，０の順に出力する。これにより、上記の順序で係数
が出力される。

【０１４５】ＡＦ２＝３のとき…補間部５１０への入
力の順序は、Ｌ，−１Ｌ，＋１Ｌ，＋２Ｌであるから、
上記ＬＳの記号で表すと、ＬＳ２，ＬＳ３，ＬＳ１，Ｌ
Ｓ０の順になる。これに合せて、係数はＡ２(j)，Ａ３
(j)，Ａ１(j)，Ａ０(j)の順で出力すればよいことにな
る。そこで、図１１の(ii)に示すように、ＡＦ２＝３の
ときは係数メモリのアドレスの上位２ビットを２，３，
１，０の順に出力する。これにより、上記の順序で係数
が出力される。

【０１４６】ＡＦ２＝４のとき…補間部５１０への入
力の順序は、Ｌ，＋１Ｌ，＋２Ｌ，＋３Ｌであるから、
上記ＬＳの記号で表すと、ＬＳ３，ＬＳ２，ＬＳ１，Ｌ
Ｓ０の順になる。これに合せて、係数はＡ３(j)，Ａ２
(j)，Ａ１(j)，Ａ０(j)の順で出力すればよいことにな
る。そこで、図１１の(ii)に示すように、ＡＦ２＝４の
ときは係数メモリのアドレスの上位２ビットを３，２，
１，０の順に出力する。これにより、上記の順序で係数
が出力される。

【０１４７】ＡＦ２＝５のとき…補間部５１０への入
力の順序は、＋１Ｌ，＋２Ｌ，＋３Ｌ，＋４Ｌであるか
ら、上記ＬＳの記号で表すと、ＬＳ３，ＬＳ２，ＬＳ
１，ＬＳ０の順になる。これに合せて、係数はＡ３
(j)，Ａ２(j)，Ａ１(j)，Ａ０(j)の順で出力すればよい
ことになる。そこで、図１１の(ii)に示すように、ＡＦ
２＝４のときは係数メモリのアドレスの上位２ビットを
３，２，１，０の順に出力する。これにより、上記の順
序で係数が出力される。

【０１４８】以上のようにして、最終的に、図１１の１
１０６のように補間結果が出力される。

【０１４９】なお、図１２の係数メモリの記憶内容は、
通常は左右対称になっている。したがって、例えば２か
ら４の範囲のアドレスは折り返すように変換してアクセ
スするようにすれば、係数メモリを半分にすることもで
きる。

【０１５０】本実施例によれば、図５のカウンタ５０３
の出力ｑＦの値が定まれば、上述した動作により１つの
波形振幅値を出力できる。したがって、どのサンプル点
からも再生可能であり、波形メモリの飛ばし読みを行う
ことができる。また、本実施例では、４アドレスに６点
分のデータを格納できるから、１アドレスに１リニアサ
ンプルを格納するのに比べて、４／６＝６６．７％の圧
縮率で、波形データを格納できる。さらに、圧縮して格
納されているので、読出し回数（メモリアクセス回数）
が少なくて済む。短い時間でより多くのサンプルを再生
できるから、発音数を拡大するなどの効果がある。

【０１５１】図１３は、波形データのフォーマットの変
形例を示す。図１３（ａ）は、５アドレスに８点分のデ
ータを格納した例である。データの圧縮率は、５／８＝
６２．５％になる。この場合、１チャンネルにおいて４
アドレス分のデータを読出せば、６点補間が可能であ
る。図４と同様の原理図を考えると、リニアサンプルを
含む４アドレスで再生可能な範囲の重なりが５点あるか
らである。

【０１５２】図１３（ｂ）は、圧縮サンプルＤのビット
数を６ビットとし、３アドレスに８つの圧縮サンプルを
詰めて格納した例である。リニアサンプルも入れると、
４アドレスに８点分のデータを格納したことになる。デ
ータの圧縮率は、４／８＝５０％になる。この場合、１
チャンネルにおいて４アドレス分のデータを読出せば、
７点補間が可能である。

【０１５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の複数サンプル点ごとにリニア（非圧縮）な振幅値
データを設け、その間に圧縮データを設けており、リニ
アな振幅値データから正方向および逆方向のどちらにも
再生可能になっているので、音高の幅が制限（ピッチア
ップの制限）されるようなことがなく波形メモリを飛ば
し読みすることができる。また、波形メモリがデータ圧
縮され、容量は少なくて済む。さらに、波形メモリの読
出し回数が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る波形生成装置を適用
した電子楽器のブロック構成図

【図２】波形データフォーマット図

【図３】録音時の書込みデータの生成の様子を示す図

【図４】波形データの再生の原理図

【図５】音源部のブロック構成図

【図６】音源部内の各位置のアドレスの変化などを示す
タイムチャートおよび補助アドレスの出力の様子を示す
タイムチャート図

【図７】音源部の再生部のブロック構成図

【図８】デコーダ部の動作を説明するためのタイムチャ
ート図（その１）

【図９】デコーダ部の動作を説明するためのタイムチャ
ート図（その２）

【図１０】デコーダ部の動作を説明するためのタイムチ
ャート図（その３）

【図１１】再生部の動作を説明するためのタイムチャー
ト図

【図１２】係数メモリの記憶内容を示す図

【図１３】波形データのフォーマットの変形例を示す図

【符号の説明】

１…パネルスイッチ（ＳＷ）、２…鍵盤、３…マイクロ
コンピュータ（マイコン）、４…マイクロフォン、５…
アナログディジタル変換器（ＡＤＣ）、６…バッファＲ
ＡＭ、７…音源部、８…波形メモリ、９…ディジタルア
ナログ変換器（ＤＡＣ）、１０…サウンドシステム。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の複数サンプル点ごとに非圧縮波形振
   幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形振幅値デー
   タのサンプル点の間にあるサンプル点に対しては、直前
   のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧縮
   波形振幅値データを算出できるように、かつ直後のサン
   プル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧縮波形振
   幅値データを算出できるように、圧縮された圧縮波形振
   幅値データを設けた波形記憶手段と、 前記波形記憶手段から、連続した範囲に含まれる１つの
   非圧縮波形振幅値データおよび複数の圧縮波形振幅値デ
   ータを読出す読出し手段と、 前記読出した１つの非圧縮波形振幅値データを用いて、
   前記読出した圧縮波形振幅値データから非圧縮波形振幅
   値データを算出する算出手段であって、前記読出した１
   つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に未来の側
   のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データについて
   は、その非圧縮波形振幅値データから未来の側に向かう
   方向に順次圧縮波形振幅値データを算出し、前記読出し
   た１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に過去
   の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データにつ
   いては、その非圧縮波形振幅値データから過去の側に向
   かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出するもの
   と、 得られた非圧縮波形振幅値データに基づいて、波形デー
   タを再生する再生手段とを備えたことを特徴とする波形
   生成装置。
2. 【請求項２】所定の複数サンプル点ごとに非圧縮波形振
   幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形振幅値デー
   タのサンプル点の間にあるサンプル点に対しては、直前
   のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧縮
   波形振幅値データを算出できるように、かつ直後のサン
   プル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧縮波形振
   幅値データを算出できるように、圧縮された圧縮波形振
   幅値データを設けた波形記憶手段と、 生成すべき楽音波形の音高に応じた周波数情報を発生す
   る周波数情報発生手段と、 前記周波数情報を所定速度で繰返し累算して、累算値を
   出力する累算手段と、 前記累算値に基づいて、前記波形記憶手段から、連続し
   た範囲に含まれる１つの非圧縮波形振幅値データおよび
   複数の圧縮波形振幅値データを読出す読出し手段と、 前記読出した１つの非圧縮波形振幅値データを用いて、
   前記読出した圧縮波形振幅値データから非圧縮波形振幅
   値データを算出する算出手段であって、前記読出した１
   つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に未来の側
   のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データについて
   は、その非圧縮波形振幅値データから未来の側に向かう
   方向に順次圧縮波形振幅値データを算出し、前記読出し
   た１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に過去
   の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データにつ
   いては、その非圧縮波形振幅値データから過去の側に向
   かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出するもの
   と、 得られた非圧縮波形振幅値データから、補間に用いる非
   圧縮波形振幅値データを選択する選択手段と、 前記選択手段によって選択された非圧縮波形振幅値デー
   タを用いて補間処理を行ない、補間結果を波形データと
   して出力する補間手段とを備えたことを特徴とする波形
   生成装置。
3. 【請求項３】音を所定のサンプリング周波数でサンプリ
   ングして得た波形データを圧縮して記憶した波形記憶装
   置であって、 前記波形データのｎ個のサンプルを得て、 所定の複数サ
   ンプル点ごとにＭ（ＭはＭ≦ｎ／２＋１の整数）個の非
   圧縮波形振幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形
   振幅値データのサンプル点の間にあるサンプル点に対し
   ては、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用
   いて非圧縮波形振幅値データを算出できるように、かつ
   直後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非
   圧縮波形振幅値データを算出できるように、圧縮された
   （ｎ−１）個の圧縮波形振幅値データを設けたことを特
   徴とする波形記憶装置。
4. 【請求項４】前記所定の複数サンプル点ごとに設けられ
   た非圧縮波形振幅値データから任意に１つの非圧縮波形
   振幅値データを選択し、該選択した非圧縮波形振幅値デ
   ータを用いて、該非圧縮波形振幅値データの直後の連続
   する複数の圧縮波形振幅値データから対応する複数の非
   圧縮波形振幅値データを算出した場合、前記算出された
   複数の非圧縮波形振幅値データの最後の非圧縮波形振幅
   値データが、前記選択した１つの非圧縮波形振幅値デー
   タの次に設けられた非圧縮波形振幅値データと同じにな
   ることを特徴とする請求項３に記載の波形記憶装置。
5. 【請求項５】波形記憶手段から波形データを読み出して
   再生する波形生成方法であって、 前記波形記憶手段は、所定の複数サンプル点ごとに非圧
   縮波形振幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形振
   幅値データのサンプル点の間にあるサンプル点に対して
   は、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用い
   て非圧縮波形振幅値データを算出できるように、かつ直
   後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧
   縮波形振幅値データを算出できるように、圧縮された圧
   縮波形振幅値データを設けたものにするとともに、 前記波形記憶手段からの波形データの読み出し再生は、 前記波形記憶手段から、連続した範囲に含まれる１つの
   非圧縮波形振幅値データおよび複数の圧縮波形振幅値デ
   ータを読出す読出しステップと、 前記読出した１つの非圧縮波形振幅値データを用いて、
   前記読出した圧縮波形振幅値データから非圧縮波形振幅
   値データを算出する算出ステップであって、前記読出し
   た１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に未来
   の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データにつ
   いては、その非圧縮波形振幅値データから未来の側に向
   かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出し、前記読
   出した１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に
   過去の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データ
   については、その非圧縮波形振幅値データから過去の側
   に向かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出する算
   出ステップと、 得られた非圧縮波形振幅値データに基づいて、波形デー
   タを再生する再生ステップとを備えたことを特徴とする
   波形生成方法。
6. 【請求項６】波形記憶手段から波形データを読み出して
   再生する波形生成方法であって、 前記波形記憶手段は、所定の複数サンプル点ごとに非圧
   縮波形振幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形振
   幅値データのサンプル点の間にあるサンプル点に対して
   は、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用い
   て非圧縮波形振幅値データを算出できるように、かつ直
   後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非圧
   縮波形振幅値データを算出できるように、圧縮された圧
   縮波形振幅値データを設けたものにするとともに、 前記波形記憶手段からの波形データの読み出し再生は、 生成すべき楽音波形の音高に応じた周波数情報を発生す
   る周波数情報発生ステップと、 前記周波数情報を所定速度で繰返し累算して、累算値を
   出力する累算ステップと、 前記累算値に基づいて、前記波形記憶手段から、連続し
   た範囲に含まれる１つの非圧縮波形振幅値データおよび
   複数の圧縮波形振幅値データを読出す読出しステップ
   と、 前記読出した１つの非圧縮波形振幅値データを用いて、
   前記読出した圧縮波形振幅値データから非圧縮波形振幅
   値データを算出する算出ステップであって、前記読出し
   た１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に未来
   の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データにつ
   いては、その非圧縮波形振幅値データから未来の側に向
   かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出し、前記読
   出した１つの非圧縮波形振幅値データから見て時間的に
   過去の側のサンプル点に対応する圧縮波形振幅値データ
   については、その非圧縮波形振幅値データから過去の側
   に向かう方向に順次圧縮波形振幅値データを算出する算
   出ステップと、 得られた非圧縮波形振幅値データから、補間に用いる非
   圧縮波形振幅値データを選択する選択ステップと、 前記選択ステップによって選択された非圧縮波形振幅値
   データを用いて補間処理を行ない、補間結果を波形デー
   タとして出力する補間ステップとを備えたことを特徴と
   する波形生成方法。
7. 【請求項７】音を所定のサンプリング周波数でサンプリ
   ングして得た波形データを圧縮して記憶する波形記憶方
   法であって、 前記波形データのｎ個のサンプルを得て、 所定の複数サ
   ンプル点ごとにＭ（ＭはＭ≦ｎ／２＋１の整数）個の非
   圧縮波形振幅値データを設けるとともに、該非圧縮波形
   振幅値データのサンプル点の間にあるサンプル点に対し
   ては、直前のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用
   いて非圧縮波形振幅値データを算出できるように、かつ
   直後のサンプル点の非圧縮波形振幅値データを用いて非
   圧縮波形振幅値データを算出できるように、圧縮された
   （ｎ−１）個の圧縮波形振幅値データを設けることを特
   徴とする波形記憶方法。
8. 【請求項８】前記所定の複数サンプル点ごとに設けられ
   た非圧縮波形振幅値データから任意に１つの非圧縮波形
   振幅値データを選択し、該選択した非圧縮波形振幅値デ
   ータを用いて、該非圧縮波形振幅値データの直後の連続
   する複数の圧縮波形振幅値データから対応する複数の非
   圧縮波形振幅値データを算出した場合、前記算出された
   複数の非圧縮波形振幅値データの最後の非圧縮波形振幅
   値データが、前記選択した１つの非圧縮波形振幅値デー
   タの次に設けられた非圧縮波形振幅値データと同じにな
   ることを特徴とする請求項７に記載の波形記憶方法。