JP3152197B2 - 楽音発生方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、メモリに記憶され
た波形サンプルデータを読み出すことにより楽音を生成
する波形メモリ音源を有する楽音発生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の波形メモリ音源を有する楽音発生
装置においては、演奏情報が入力された際に演算処理手
段（ＣＰＵ）においてプログラムメモリから音源ドライ
バ処理のプログラムが読み出されて実行される。これに
よりＣＰＵからパラメータ情報が送出され、このパラメ
ータ情報は音源レジスタに格納される。波形メモリ音源
においては、楽音生成タイミングとなった際に音源レジ
スタに格納されたパラメータ情報に基づいて波形サンプ
ルデータが格納された波形メモリから波形サンプルデー
タを読み出し、読み出された波形サンプルデータにエン
ベロープを付加し、さらにエフェクトを付与することに
より楽音波形を生成するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、プログラムメ
モリと波形メモリとは、ＣＰＵと波形メモリ音源とでメ
モリバス上で共有されるメモリとされている場合があ
る。このため、波形メモリ音源がメモリにアクセスして
いる最中に、ＣＰＵがメモリにアクセスした場合には、
波形メモリ音源のアクセスが優先されていることから、
ＣＰＵのアクセスにはウェイトサイクルが挿入されるよ
うになる。このため、ＣＰＵのパフォーマンスが低下す
るようになるという問題点があった。

【０００４】そこで、本発明は波形メモリ音源がメモリ
から波形サンプルデータを読み出すアクセス回数をでき
るだけ少なくすることにより、ＣＰＵのパフォーマンス
の低下を防止するようにした楽音発生方法および装置を
提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の楽音発生方法は、プログラムと波形サンプ
ルデータを記憶したメモリがメモリバス上に接続され、
演算処理部が前記メモリから前記バスを通じてプログラ
ムを読み出して実行すると共に、波形メモリ音源部が前
記メモリから前記バスを通じて波形サンプルデータを読
み出して楽音波形を生成するようになされており、前記
メモリには、前記波形サンプルデータの連続するサンプ
ルが各メモリアドレスにｎ（ただし、ｎは正の整数）サ
ンプルずつ記憶され、前記波形メモリ音源部は、サンプ
リング周期毎に、生成する楽音の音高に応じた速度で変
化する読み出しアドレスを発生し、該読み出しアドレス
を中心とするｍ（ただし、ｍ≦ｎ）サンプルを前記メモ
リから読み出し、該読み出しアドレスの小数部に応じて
補間して楽音波形を生成する際に、該読み出しアドレス
を中心とするｍサンプルが前記メモリの１メモリアドレ
スに記憶されている場合には、該ｍサンプルを読み出し
て該読み出しアドレスに従って補間を行い、該読み出し
アドレスを中心とするｍサンプルが前記メモリの１メモ
リアドレスに記憶されていない場合には、前記メモリの
アクセス回数を１回として該読み出しアドレスに近いｍ
サンプルを読み出して該読み出しアドレスに従って補間
を行うことにより、前記波形メモリ音源部の前記メモリ
のアクセス回数を低減するようにしている。

【０００６】また、上記目的を達成することのできる本
発明の他の楽音発生方法は、プログラムと波形サンプル
データを記憶したメモリがメモリバス上に接続され、演
算処理部が前記メモリから前記バスを通じてプログラム
を読み出して実行すると共に、波形メモリ音源部が前記
メモリから前記バスを通じて波形サンプルデータを読み
出して複数チャンネルの楽音波形を生成するようにされ
ており、前記メモリには、前記波形サンプルデータの連
続するサンプルが各メモリアドレスにｎ（ただし、ｎは
正の整数）サンプルずつ記憶され、前記波形メモリ音源
部は、各チャンネルにおいて、サンプリング周期毎に、
生成する楽音の音高に応じた速度で変化する読み出しア
ドレスを発生し、該読み出しアドレスの整数部を中心と
するｍ（ただし、ｍ≦ｎ）サンプルを前記メモリから読
み出し、該読み出しアドレスの小数部に応じて補間して
楽音波形を生成する際に、前記メモリへの１サンプリン
グ周期内における全アクセス回数が制限回数を超える場
合には、読み出すｍサンプルが２メモリアドレスにまた
がっているチャンネルについて、該読み出しアドレスを
中心とするｍサンプルを読み出して該読み出しアドレス
に従って補間を行う代わりに、前記メモリのアクセス回
数を１回として該読み出しアドレスに近いｍサンプルを
前記メモリの１つのメモリアドレスから読み出して該読
み出しアドレスに従って補間を行うことにより、前記波
形メモリ音源部の前記メモリへの全アクセス回数を低減
するようにしている。

【０００７】このような本発明によれば、メモリにおけ
る１メモリアドレスに複数の波形サンプルデータが記憶
されており、読み出しアドレスの整数部に応じてメモリ
から読み出された波形サンプルデータを、読み出しアド
レスの小数部に従って補間することにより楽音を生成す
る際に、読み出しアドレスを中心とするｍサンプルが１
メモリアドレスに記憶されている場合には、１回だけメ
モリにアクセスすることにより読み出したｍサンプルを
使用して補間を行うようにしている。そして、読み出し
アドレスを中心とするｍサンプルが１メモリアドレスに
記憶されていない場合には、メモリへのアクセス回数を
１回として読み出しアドレスに近いｍサンプルを読み出
し、当該ｍサンプルを使用して読み出しアドレスの小数
部に従い補間を行うようにしている。このため、本発明
は、波形メモリ音源部がＣＰＵとメモリバス上で共有す
るメモリにアクセスするアクセス回数を低減することが
できる。

【０００８】さらに、複数チャンネルの楽音を生成する
際のように波形メモリ音源部からのメモリへのアクセス
回数が多い場合において、アクセス回数が制限を越えた
際には、アクセス回数を低減することができるようにな
る。これにより、ＣＰＵのパフォーマンスの低下を防止
することができ、ＣＰＵは高速に演算処理することがで
きるようになる。なお、メモリへのアクセス回数を低減
して読み出した波形サンプルデータを使用して行う補間
態様、例えば外挿補間としたことによる補間精度の劣化
はわずかであり発生される楽音にはほとんど影響を与え
ない。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の楽音発生方法の実施の形
態である楽音発生装置の構成例のブロック図を図１に示
し、本発明の楽音発生方法を該楽音発生装置を参照しな
がら説明する。図１において、１は演算処理装置（Cent
ral Processing Unit：ＣＰＵ）１１や波形メモリ音源
部と、その周辺回路やメモリが１チップ上に形成されて
いる音源ＬＳＩであり、２は音源ＬＳＩ１によりアクセ
スされる波形サンプルデータとＣＰＵ１１により実行さ
れるプログラムとが格納されているＷＡＶＥ＆ＰＲＯＧ
ＲＡＭ ＲＯＭ（Read Only Memory）である。また、３
は音源ＬＳＩ１から出力されるディジタル楽音データを
アナログ楽音信号に変換するＤＡＣ（Digital Analog C
onverter）であり、４はＤＡＣ３により変換されたアナ
ログ楽音信号を増幅して発音するサウンドシステムであ
る。さらに、５は外部ＭＩＤＩ機器からＭＩＤＩ信号が
入出力されるＭＩＤＩ端子、６はユーザが演奏操作を行
う複数の鍵を備えた鍵盤、７は楽音発生装置における各
種情報が表示されるパネル表示器と、ユーザが操作する
ことにより楽音発生装置に各種の指示を与えるパネル操
作子である。

【００１０】さらにまた、１１は楽音発生装置の全体の
動作を制御するＣＰＵであり、１２は動作時の経過時間
を示したり、特定の間隔でタイマ割込を発生するタイマ
であり、自動演奏や自動伴奏の時間管理やエンベロープ
制御や効果制御等に使用される。また、１３はＣＰＵ１
１のワークエリア等として使用されるＲＡＭ（RandomAc
cess Memory）、１４は生成する複数のチャンネルの楽
音を制御するための発音制御データ、ミキサ＆エフェク
タ２３におけるミキサを制御するためのミキサ制御デー
タおよびエフェクタを制御するためのエフェクタ制御デ
ータ等の音源パラメータが格納される音源レジスタであ
る。１５は外部ＭＩＤＩ機器からＭＩＤＩ端子５を介し
て入力されるＭＩＤＩメッセージを音源ＬＳＩ１内に取
り込んだり、音源ＬＳＩ１内で生成されたＭＩＤＩメッ
セージをＭＩＤＩ端子５を介して外部ＭＩＤＩ機器へ出
力するためのＭＩＤＩインターフェース、１６は鍵盤６
のノートオン，ノーオフの押鍵信号およびアフタタッチ
等のデータを直列データとして受信するシリアル入出力
ポート（シリアルＩ／Ｏ）、１７は表示データを並列デ
ータとしてパネル表示器に出力すると共に、パネル操作
子をスキャンしてその操作信号を並列信号として取り込
むパラレル入出力ポート（パラレルＩ／Ｏ）である。

【００１１】さらにまた、１８はＣＰＵ１１と読出回路
２１からのＷＡＶＥ＆ＰＲＯＧＲＡＭ ＲＯＭ２（以
下、ＷＰ−ＲＯＭ２という）に対するアクセスの管理を
行うアクセス管理部であり、読出回路２１からのアクセ
スを優先するセレクタとして動作する。２１は音源レジ
スタ１４にセットされている各チャンネルの周波数ナン
バパラメータや音色パラメータに基づいて複数の発音チ
ャンネル（例えば、３２チャンネル）のチャンネル毎の
読み出しアドレスを生成し、読み出しアドレスに基づい
て補間処理に必要な数の各発音チャンネルの波形サンプ
ルデータをＷＰ−ＲＯＭ２から読み出し、読み出された
各発音チャンネルの波形サンプルデータの補間処理を行
う読出回路である。２２は読出回路２１から出力された
各発音チャンネルの波形サンプルデータにエンベロープ
パラメータに基づく音量エンベロープ等を付与するＥＧ
付与部であり、２３は各発音チャンネルの波形サンプル
データを複数通りにミキシングして、ミキシング出力の
一部にコーラス、リバーブ、バリエーション等のエフェ
クトを付与するミキサ＆エフェクタである。なお、ミキ
サ＆エフェクタ２３はＤＳＰにより構成するのが好適で
ある。なお、波形メモリ音源部は音源レジスタ１４，読
み出し回路２１，ＥＧ付与部２２，ミキサ＆エフェクタ
２３により構成される。

【００１２】このように構成されている本発明の楽音発
生装置の動作を説明する。ＣＰＵ１１は鍵盤６のノート
オン、ノートオフ、アフタタッチ等の情報をシリアルＩ
／Ｏ１６を介して取り込む。そして、ＣＰＵ１１がＷＰ
−ＲＯＭ２から音源ドライバ処理プログラムを読み出し
て実行することにより、押鍵情報に基づいた楽音パラメ
ータが音源レジスタ１４にセットされる。たとえば、押
鍵情報がノートオンの場合には、まず、チャンネル割り
当てを行い、ノートナンバ、音色情報（波形アドレ
ス）、ベロシティ（エンベロープパラメータ）、変調パ
ラメータ等のパラメータが音源レジスタ１４の割り当て
たチャンネル位置にセットされる。

【００１３】波形メモリ音源部では、アドレス読出回路
２１が１サンプリング周期を等分した時分割チャンネル
タイミングに従って音源レジスタ１４にセットされてい
る各チャンネルのノートナンバの累算値と波形アドレス
とに基づいてＷＰ−ＲＯＭ２に対する読み出しアドレス
を作成する。次いで、作成された読み出しアドレスの整
数部に従って、前記時分割チャンネルタイミングと異な
る独自のタイミングでＷＰ−ＲＯＭ２にアクセスするこ
とにより、各チャンネルに必要な波形サンプルデータが
１サンプリング周期毎に読み出されバッファに格納され
る。アドレス読出回路２１のアドレス生成と波形メモリ
読み出しのタイミングに関しては、本出願人の出願にか
かる特開平９−１４６５５１号公報ないし特開平９−１
４６５５５号公報記載の発明（以下、先願という）と同
様であるので、詳細な説明は省略する。なお、作成され
た読み出しアドレスの小数部に従って波形サンプルデー
タを補間して算出するために必要な数の波形サンプルデ
ータがバッファに用意される。そして、バッファに用意
されている各チャンネルの波形サンプルデータから、作
成された読み出しアドレスの小数部に従って補間された
波形サンプルデータが算出される。

【００１４】なお、補間処理は前記時分割チャンネルタ
イミングでチャンネル毎に行われる。アドレス読出回路
２１では、先願と同様に時分割チャンネルタイミングと
は独立したタイミングで必要なアクセスをまとめて連続
的に行うことが可能である。その場合、ＣＰＵ１１は、
アクセス管理部１８の制御により、アドレス読出回路２
１のアクセスが行われていない期間にＷＰ−ＲＯＭ２の
アクセスを行う。また、先願に示された構成では波形メ
モリのアクセスタイミングを時分割チャンネルに関係な
く自由にずらすことができるので、ＣＰＵ１１からＷＰ
−ＲＯＭ２に対するアクセスを優先させて、その空き時
間にアドレス読出回路２１のＷＰ−ＲＯＭ２のアクセス
を行うように変更することも容易である。

【００１５】なお、バッファに読み出しアドレスの小数
部に従って波形サンプルデータを補間して算出するため
に必要な数の波形サンプルデータを用意するために、各
チャンネルにおいてＷＰ−ＲＯＭ２から新たに読み出す
波形サンプルデータ数、すなわち、読出回路２１におい
て１サンプリング周期においてＷＰ−ＲＯＭ２にアクセ
スするアクセス回数が各チャンネル毎に算出される。こ
の各チャンネル毎に必要なアクセス回数が全チャンネル
分累算されて、１サンプリング周期においてＷＰ−ＲＯ
Ｍ２にアクセスする全アクセス回数が算出される。この
全アクセス回数が多くなると波形読み出し処理の優先度
が高くされているため、ＣＰＵ１１によるＷＰ−ＲＯＭ
２へのアクセス時にウェイトサイクルが挿入される場合
が多くなり、その分だけＣＰＵ１１のパフォーマンスが
低下する。そこで、これを防止するために１サンプリン
グ周期における読出回路２１によるＷＰ−ＲＯＭ２への
全アクセス回数に上限を設定し、算出した全アクセス回
数が上限のアクセス回数を超える場合には、補間処理の
態様を変更することにより全アクセス回数を減少させる
処理が読出回路２１において実行される。この処理の詳
細については後述する。なお、上限のアクセス回数はユ
ーザが設定することができ、そのデータは音源レジスタ
１４にセットされる。

【００１６】読み出し回路２１から出力された補間処理
後の各チャンネルの波形サンプルデータは、ＥＧ付与部
２２において音源レジスタ１４にセットされている当該
チャンネルの音量情報および音色情報に応じたエンベロ
ープが付与され、このエンベロープが付与された各チャ
ンネルの波形サンプルデータはミキサ＆エフェクタ２３
に入力される。そして、各チャンネルの波形サンプルデ
ータはミキサ＆エフェクタ２３において、音源レジスタ
１４内のミキサ制御データに応じたミキシング態様で各
チャンネルの波形サンプルデータが複数通りにミキシン
グされると共に、音源レジスタ１４内のエフェクタ制御
データに応じてミキシング出力の一部にコーラス、リバ
ーブ、バリエーション等のエフェクト処理が施される。
これにより、サンプリング周期毎の楽音データが生成さ
れる。このミキサ＆エフェクタ２３はＤＳＰ（Digial S
ignal Processor）等により構成される。エフェクト処
理時に遅延が必要な場合は、ＲＡＭ１３を遅延手段とし
て使用している。そして、ミキサ＆エフェクタ２３から
サンプリング周期毎に出力される楽音データはＤＡＣ３
においてアナログ楽音信号に変換され、ＤＡＣ３により
変換されたアナログ楽音信号はサウンドシステム４にお
いて増幅されて発音される。

【００１７】ここで読出回路２１のより詳細な説明を行
うために、読出回路２１の詳細構成を図２に示す。図２
に示すように読出回路２１は、処理部Ａ３１、処理部Ｂ
３３、およびアドレスＲＡＭ（ＡＲＡＭ）とアキュムレ
ータ（ＡＣＣ）と制御ＲＡＭ（ＣＲＡＭ）からなるＲＡ
Ｍ部３２を備え、この処理部Ａ３１，ＲＡＭ部３２によ
りＷＰ−ＲＯＭ２から各チャンネルに必要な波形サンプ
ルデータを読み出すための読み出しアドレスが作成され
る。さらに、処理部Ｂ３３により、読み出しアドレスの
アドレス整数部に従って各チャンネルの波形サンプルデ
ータがＷＰ−ＲＯＭ２から読み出され、読み出された各
チャンネルの波形サンプルデータをアクセス管理部１８
を介して取込回路３４において取り込んでいる。この場
合の読み出された波形サンプルデータの取り込みタイミ
ングは、処理部Ｂ３３から指示される。取り込まれた各
チャンネルの波形サンプルデータはバッファ３５に一次
格納される。

【００１８】そして、補間回路３６において処理部Ｂ３
３から指示される補間態様でバッファ３５に格納された
各チャンネルの波形サンプルデータを、処理部Ｂ３３か
ら供給される各チャンネルの読み出しアドレスのアドレ
ス小数部に従って補間することにより、各チャンネルの
１サンプリング周期毎の波形サンプルデータを生成して
いる。なお、ＷＰ−ＲＯＭ２へ読出回路２１がアクセス
中にＣＰＵ１１からアクセスされた場合は、アクセス管
理部１８は読出回路２１からのアクセスが終了するまで
はＣＰＵ１１からのアクセスを受け付けないので、ＣＰ
Ｕ１１のアクセスにはウェイトサイクルが挿入されるよ
うになる。

【００１９】ここで、処理部Ａ３１は１サンプリング周
期を等分割した時分割チャンネルタイミング毎に、音源
レジスタ１４にセットされている当該チャンネルで発音
すべきノートナンバを累算することにより読み出しアド
レスを算出し、その読み出しアドレスをＲＡＭ部３２の
ＡＲＡＭに格納する。さらに、処理部Ａ３１においては
各チャンネルのアドレス作成と平行して、各チャンネル
において補間回路３６において新たに必要とする波形サ
ンプルデータ数、すなわちＷＰ−ＲＯＭ２へのアクセス
回数が算出されてＲＡＭ部３２のＣＲＡＭに格納され
る。この場合、ＣＲＡＭにはチャンネル毎にチャンネル
番号とそのチャンネルにおいて必要なアクセス回数を格
納する領域が用意される。さらに、このチャンネル毎の
アクセス回数が、ＲＡＭ部３２のＡＣＣにおいて処理部
Ｂ３３の働きにより累算され、１サンプリング周期の半
分の期間毎にＷＰ−ＲＯＭ２にアクセスする全アクセス
回数が算出される。そして、前述したように読出回路２
１によるＷＰ−ＲＯＭ２への全アクセス回数には上限が
設定されており、この全アクセス回数の上限のデータを
音源レジスタ１４から読み出して、算出された全アクセ
ス回数が設定された上限以内か否かを判定する。ここ
で、全アクセス回数が上限以内であればそのまま読み出
し処理は続行される。また、全アクセス回数が上限を越
えていれば、次に説明するようにアクセス回数の削減が
図られることになる。

【００２０】ここで、読み出し幅が１６ビットとされて
いるＷＰ−ＲＯＭ２の各アドレスに８ビットの波形サン
プルを記憶している場合の、内装補間を外挿補間に変更
することによりアクセス回数を削減する手法を図３およ
び図４に示す補間態様を説明する図を参照しながら説明
する。図３（ａ）はあるチャンネルにおける内挿補間の
原理を示しており、この例では一次補間による２点補間
の例が示されている。なお、図中のＷＳｎ−１，ＷＳｎ
はそれぞれ整数とされたアドレスＡＤｎの上位８ビッ
ト、下位８ビットに記憶されている波形サンプルデータ
であり、ＷＳｎ＋１はアドレスＡＤｎの一つ先の整数と
されたアドレスＡＤｎ＋１の上位８ビットに記憶されて
いる波形サンプルデータである。前述したように読み出
しアドレスは当該チャンネルにおいて発音すべき楽音の
ノートナンバを累算することにより算出されるが、８ビ
ットの波形サンプルの場合、算出されてＡＲＡＭに格納
された読み出しアドレスの整数部のアドレス（アドレス
整数部）を１ビットシフトダウンしたデータが、アドレ
スＡＤｎ，ＡＤｎ＋１に対応することになる。例えば、
アドレス整数部がアドレスＡＤｎとされている場合は、
ＷＰ−ＲＯＭ２から波形サンプルデータＷＳｎ−１，Ｗ
Ｓｎが読み出され、アドレス整数部がアドレスＡＤｎ＋
１とされている場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２から波形サンプ
ルデータＷＳｎ＋１，ＷＳｎ＋２が読み出されるように
なる。

【００２１】そして、読み出しアドレスの小数部のアド
レス（アドレス小数部ｆｒａｃ）に従って補間された波
形サンプルデータＷＳｉｎｔが補間回路３６において算
出されることにより、当該チャンネルにおける読み出し
アドレスに対応する波形サンプルデータが生成される。
図３（ａ）に示す例における補間処理は直線補間による
内挿補間とされ、補間回路３６において内挿補間処理す
る際には、アドレスＡＤｎにおける波形サンプルデータ
ＷＳｎとアドレスＡＤｎ＋１における波形サンプルデー
タＷＳｎ＋１から、アドレス小数部ｆｒａｃの値に相当
する直線補間された波形サンプルデータＷＳｉｎｔを算
出している。この場合、補間回路３６で補間処理する際
には波形サンプルデータＷＳｎと波形サンプルデータＷ
Ｓｎ＋１とがバッファ３５の当該チャンネルのエリアに
格納されている必要がある。

【００２２】そこで、処理部Ａ３１において、この２つ
の波形サンプルデータＷＳｎ，ＷＳｎ＋１がバッファ３
５の当該チャンネルのエリアに格納されているか否かを
判断することにより、ＷＰ−ＲＯＭ２から新たに読み出
す波形サンプル数、すなわちＷＰ−ＲＯＭ２への当該チ
ャンネルにおけるアクセス回数を算出してＡＣＣに供給
する。ここでは、バッファ３５に波形サンプルデータＷ
Ｓｎ，ＷＳｎ＋１が格納されていないものとすると、波
形サンプルＷＳｎ，ＷＳｎ＋１を読み出すためのアクセ
ス回数は２回となる。このアクセス回数を算出する処理
は各チャンネル毎に行われ、算出された各チャンネルの
アクセス回数のデータはＡＣＣにおいて加算される。こ
れにより、１サンプリング周期におけるＷＰ−ＲＯＭ２
への全アクセス回数が算出される。さらに、処理部Ａ３
１において算出された全アクセス回数が上限を越えてい
るか否かが判断され、上限を越えている際には２点補間
する際に必要なアクセス回数が２回とされているチャン
ネルにおける補間態様を内挿補間から図３（ｂ）に示す
外挿補間に変更するようにする。このように外挿補間を
行うことにより、当該チャンネルのアクセス回数を１回
に減少させて、全アクセス回数を低減するようにする。

【００２３】すなわち、図３（ａ）に示す内挿補間にお
いては波形サンプルデータＷＳｎ−２までの波形サンプ
ルデータしか格納されていない場合に、補間された波形
サンプルデータＷＳｉｎｔを得るためにはＷＰ−ＲＯＭ
２を２回アクセスして波形サンプルデータＷＳｎ，ＷＳ
ｎ＋１を新たに読み出してバッファ３５に格納する必要
がある。しかしながら、図３（ｂ）に示す外挿補間にお
いては波形サンプルデータＷＳｎ−１と波形サンプルデ
ータＷＳｎとから補間した波形サンプルデータＷＳｉｎ
ｔを直線補間により算出しているため、ＷＰ−ＲＯＭ２
のアドレスＡＤｎを１回アクセスして波形サンプルデー
タＷＳｎ−１および波形サンプルデータＷＳｎを新たに
読み出してバッファ３５に格納すればよいことになる。
これにより、アクセス回数を１／２とすることができ
る。また、外挿補間を使用する場合に、アドレス小数部
ｆｒａｃが０．５未満なら補間サンプルの前方のアドレ
スＡＤｎの波形サンプルＷＳｎ−１を使用し、０．５以
上ならば後方のアドレスＡＤｎ＋１を使用するようにす
れば、その補間精度は内挿補間に比べてわずかに劣化す
るだけであり、発生される楽音に悪影響を与えることは
ほとんどない。

【００２４】ここで、内挿補間および外挿補間による補
間された波形サンプルデータＷＳｉｎｔを得るための算
出式を次に示す。 内挿補間：ＷＳ_int＝ＷＳ_n×（１−ｆｒａｃ）＋ＷＳ
_n+1 ×ｆｒａｃ 外挿補間：ＷＳ_int＝ＷＳ_n×（１＋ｆｒａｃ）−ＷＳ
_n-1 ×ｆｒａｃ

【００２５】次に、補間回路３６で内挿補間するに必要
なアクセス回数の算出手法を説明する。ＷＰ−ＲＯＭ２
に格納されている波形サンプルデータは、８ビットで量
子化された波形サンプルデータと１６ビットで量子化さ
れた波形サンプルデータとが混在しており、バッファ３
５における各チャンネルの記憶容量が１６ビット×２と
されていることから、バッファ３５には１６ビットで量
子化された波形サンプルデータは各チャンネルで２サン
プル格納することができ、８ビットで量子化された波形
サンプルデータは各チャンネルで４サンプル格納するこ
とができる。ただし、メモリバス幅は１６ビットとされ
ており、ＷＰ−ＲＯＭ２に１回アクセスすることにより
１６ビットのデータが読み出されてバッファ３５に格納
されるようになる。

【００２６】すなわち、８ビットで量子化された波形サ
ンプルデータの読み出し時に、そのアドレス整数部のＬ
ＳＢが無視されてＷＰ−ＲＯＭ２にアクセスされ、連続
している８ビットの２サンプルが同時に読み出されるよ
うになる。また、１６ビットで量子化された波形サンプ
ルデータは２サンプルしか格納することができないこと
から、アクセス回数低減時にアクセス回数を１回とする
と、後述するように外挿補間を行えない場合が生じる。
そこで、波形サンプルデータが１６ビットで量子化され
ている場合に、２回のアクセス回数を１回に低減する場
合は図４に示すように補間を行わないようにしている。
このように、１６ビットで量子化された波形サンプルデ
ータと８ビットで量子化された波形サンプルデータとで
は、補間する際に必要なアクセス回数、およびアクセス
回数を低減する際の低減手法が異なるようになる。

【００２７】以下、図５を参照しながら１６ビットで量
子化された波形サンプルデータの補間に必要なアクセス
回数、およびアクセス回数を低減する際の低減手法につ
いて説明する。図５（ａ）はＷＰ−ＲＯＭ２に格納され
ている１６ビットで量子化された波形サンプルデータを
示しており、＃１は１番目の波形サンプルデータ、＃２
は２番目の波形サンプルデータ、・・・・、＃１２は１
２番目の波形サンプルデータ・・・を示している。ま
た、図５（ｂ）は、処理部Ａ３１において読み出しアド
レスを作成した際に前回の読み出しアドレスの整数部よ
り増分される整数部が＋０，＋１，＋２，＋３，＋７の
場合に内挿補間を行う際に必要な波形サンプルデータの
内容を示している。なお、現在のバッファ３５には図５
（ａ）の左端に示すように１番目の波形サンプルデータ
＃１と２番目の波形サンプルデータ＃２が格納されてお
り、ノーマルチャンネル（ノーマルｃｈ）とは内挿補間
が行われるチャンネルのことである。さらに、図５
（ｃ）は２回のアクセス回数を１回に低減した際にＷＰ
−ＲＯＭ２から読み出される波形サンプルデータを示し
ている。この場合は、図４に示すように補間は省略され
る。このように補間が省略されるチャンネルが補間無し
チャンネルである。

【００２８】ここで、処理部Ａ３１において読み出しア
ドレスを作成した際に前回の読み出しアドレスの整数部
より増分される整数部が＋０，＋１，＋２，＋３，＋７
の場合に、内挿補間を行う際に必要な図５（ｂ）に示さ
れているノーマルｃｈにおける波形サンプルデータの内
容について説明する。作成された読み出しアドレスの整
数部の増分が＋０の場合は、内挿補間に必要な波形サン
プルデータは現在のバッファ３５の内容と同様であり、
１番目の波形サンプルデータ＃１と２番目の波形サンプ
ルデータ＃２とされる。従って、ＷＰ−ＲＯＭ２へのア
クセス回数は「０」となる。また、作成された読み出し
アドレスの整数部の増分が＋１の場合は、内挿補間に必
要な波形サンプルデータは「整数部＋１」の欄に示すよ
うに、２番目の波形サンプルデータ＃２と３番目の波形
サンプルデータ＃３とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯ
Ｍ２へ１回アクセスして太枠で示される３番目の波形サ
ンプルデータ＃３を読み出すことが必要となる。ここ
で、太枠内のデータは新たにＷＰ−ＲＯＭ２から読み出
してきたデータであることを示している。

【００２９】さらに、作成された読み出しアドレスの整
数部の増分が＋２の場合は、内挿補間に必要な波形サン
プルデータは「整数部＋２」の欄に示すように、３番目
の波形サンプルデータ＃３と４番目の波形サンプルデー
タ＃４とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２へ２回ア
クセスして太枠で示される３番目の波形サンプルデータ
＃３と４番目の波形サンプルデータ＃４とを読み出すこ
とが必要となる。さらにまた、作成された読み出しアド
レスの整数部の増分が＋３の場合は、内挿補間に必要な
波形サンプルデータは「整数部＋３」の欄に示すよう
に、４番目の波形サンプルデータ＃４と５番目の波形サ
ンプルデータ＃５とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯＭ
２へ２回アクセスして太枠で示される４番目の波形サン
プルデータ＃４と５番目の波形サンプルデータ＃５とを
読み出すことが必要となる。さらにまた、作成された読
み出しアドレスの整数部の増分が＋７の場合は、内挿補
間に必要な波形サンプルデータは「整数部＋７」の欄に
示すように、８番目の波形サンプルデータ＃８と９番目
の波形サンプルデータ＃９とされる。この場合は、ＷＰ
−ＲＯＭ２へ２回アクセスして太枠で示される８番目の
波形サンプルデータ＃８と９番目の波形サンプルデータ
＃９とを読み出すことが必要となる。

【００３０】ここで、全アクセス回数が上限を越えてお
り、アクセス回数を低減させる場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２
へ２回アクセスするチャンネルが対象とされる。この対
象チャンネルは上記の例に示すように作成された読み出
しアドレスの整数部の増分が＋２以上のチャンネルとさ
れ、対象チャンネルの内でアクセス回数が１回に低減さ
れたチャンネルが補間無しｃｈとなる。補間無しｃｈに
おいては、図５（ｃ）に示すように作成された読み出し
アドレスの整数部の増分が＋２の場合は、小数部ｆｒａ
ｃを見て、３番目の波形サンプルデータ＃３と４番目の
波形サンプルデータ＃４とのいずれか一方の該小数部ｆ
ｒａｃの示す補間すべきポイントに近い方を１回のアク
セスによりＷＰ−ＲＯＭ２から読み出して補間すること
なく補間回路３６から出力する。また、作成された読み
出しアドレスの整数部の増分が＋３の場合は、小数部ｆ
ｒａｃを見て、４番目の波形サンプルデータ＃４と５番
目の波形サンプルデータ＃５とのいずれか一方の該小数
部ｆｒａｃの示す補間ポイントに近い方を１回のアクセ
スによりＷＰ−ＲＯＭ２から読み出して補間することな
く補間回路３６から出力する。さらに、作成された読み
出しアドレスの整数部の増分が＋７の場合は、小数部ｆ
ｒａｃを見て、８番目の波形サンプルデータ＃８と９番
目の波形サンプルデータ＃９とのいずれか一方の該小数
部ｆｒａｃの示す補間ポイントに近い方を１回のアクセ
スによりＷＰ−ＲＯＭ２から読み出して補間することな
く補間回路３６から出力する。なお、補間回路２１にお
いて行う補間態様は処理部Ｂ３３により各チャンネル毎
に指示される。

【００３１】次に、図６を参照しながら８ビットで量子
化された波形サンプルデータの補間に必要なアクセス回
数、およびアクセス回数を低減する際の低減手法につい
て説明する。図６（ａ）はＷＰ−ＲＯＭ２に格納されて
いる８ビットで量子化された波形サンプルデータを示し
ており、＃１は１番目の波形サンプルデータ、＃２は２
番目の波形サンプルデータ、・・・・、＃２０は２０番
目の波形サンプルデータ・・・を示しており、１６ビッ
トとされたバッファ３５のエリア毎に連続する２つの波
形サンプルデータが格納されている。波形サンプルデー
タの読み出し時には、このエリア毎の２つの波形サンプ
ルデータが同時に読み出される。また、図６（ｂ）は、
処理部Ａ３１において読み出しアドレスを作成した際に
前回の読み出しアドレスの整数部より増分される整数部
が＋０，＋１，＋２，＋３，＋７，＋８の場合に内挿補
間を行う際に必要なノーマルＣｈにおける波形サンプル
データの内容を示している。なお、現在のバッファ３５
には図６（ａ）の左端に示すように１番目の波形サンプ
ルデータ＃１と２番目の波形サンプルデータ＃２が格納
されている。さらに、図６（ｃ）は２回のアクセス回数
を１回に低減した際にＷＰ−ＲＯＭ２から読み出される
波形サンプルデータを示している。この場合は、前述し
たように外挿補間が行われることになる。この外挿補間
が行われるチャンネルが外挿ｃｈである。

【００３２】ここで、処理部Ａ３１において読み出しア
ドレスを作成した際に前回の読み出しアドレスの整数部
より増分される整数部が＋０，＋１，＋２，＋３，＋
７，＋８の場合に内挿補間を行う際に必要な図６（ｂ）
に示されているノーマルｃｈにおける波形サンプルデー
タの内容について説明する。作成された読み出しアドレ
スの整数部の増分が＋０の場合は、内挿補間に必要な波
形サンプルデータは現在のバッファ３５の内容と同様で
あり、１番目の波形サンプルデータ＃１と２番目の波形
サンプルデータ＃２とされる。従って、ＷＰ−ＲＯＭ２
へのアクセス回数は「０」となる。また、作成された読
み出しアドレスの整数部の増分が＋１の場合は、内挿補
間に必要な波形サンプルデータは「整数部＋１」の欄に
色を濃くして示すように、２番目の波形サンプルデータ
＃２と３番目の波形サンプルデータ＃３とされる。この
場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２へ１回アクセスして３番目の波
形サンプルデータ＃３を読み出すことが必要となる。た
だし、アドレスが同じとされた４番目の波形サンプルデ
ータ＃４も同時に読み出される。

【００３３】さらに、作成された読み出しアドレスの整
数部の増分が＋２の場合は、内挿補間に必要な波形サン
プルデータは「整数部＋２」の欄に色を濃くして示すよ
うに、３番目の波形サンプルデータ＃３と４番目の波形
サンプルデータ＃４とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯ
Ｍ２へ１回アクセスしてアドレスが同じとされた３番目
の波形サンプルデータ＃３と４番目の波形サンプルデー
タ＃４とを読み出すことが必要となる。さらにまた、作
成された読み出しアドレスの整数部の増分が＋３の場合
は、内挿補間に必要な波形サンプルデータは「整数部＋
３」の欄に示すように、４番目の波形サンプルデータ＃
４と５番目の波形サンプルデータ＃５とされる。この場
合は、ＷＰ−ＲＯＭ２へ２回アクセスして４番目の波形
サンプルデータ＃４と５番目の波形サンプルデータ＃５
とを読み出すことが必要となる。ただし、アドレスが同
じとされた３番目の波形サンプルデータ＃３と６番目の
波形サンプルデータ＃６もそれぞれ読み出されることに
なる。

【００３４】さらにまた、作成された読み出しアドレス
の整数部の増分が＋７の場合は、内挿補間に必要な波形
サンプルデータは「整数部＋７」の欄に示すように、８
番目の波形サンプルデータ＃８と９番目の波形サンプル
データ＃９とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２へ２
回アクセスして８番目の波形サンプルデータ＃８と９番
目の波形サンプルデータ＃９とを読み出すことが必要と
なる。ただし、アドレスが同じとされた７番目の波形サ
ンプルデータ＃７と１０番目の波形サンプルデータ＃１
０もそれぞれ読み出される。さらにまた、作成された読
み出しアドレスの整数部の増分が＋８の場合は、内挿補
間に必要な波形サンプルデータは「整数部＋８」の欄に
示すように、９番目の波形サンプルデータ＃９と１０番
目の波形サンプルデータ＃１０とされる。この場合は、
ＷＰ−ＲＯＭ２へ１回アクセスしてアドレスが同じとさ
れた９番目の波形サンプルデータ＃９と１０番目の波形
サンプルデータ＃１０とを同時に読み出すことが必要と
なる。

【００３５】ここで、全アクセス回数が上限を越えてお
り、アクセス回数を低減させる場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２
へ２回アクセスするチャンネルが対象とされる。この対
象チャンネルは上記の例に示すように作成された読み出
しアドレスの整数部の増分が＋３以上の奇数増分（＋
３，＋５，＋７，・・・）のチャンネルとされ、対象チ
ャンネルの内でアクセス回数が１回に低減されたチャン
ネルが外挿ｃｈとなる。外挿ｃｈにおいては、作成され
た読み出しアドレスの整数部の増分が＋３の場合は、小
数部ｆｒａｃを見て、３番目の波形サンプルデータ＃３
と４番目の波形サンプルデータ＃４、ないし、５番目の
波形サンプルデータ＃５と６番目の波形サンプルデータ
＃６のいずれか一方の該小数部ｆｒａｃの示す補間ポイ
ントに近い方を１回のアクセスによりＷＰ−ＲＯＭ２か
ら同時に読み出して、図３（ｂ）に示す外挿補間を補間
回路３６において行う。また、作成された読み出しアド
レスの整数部の増分が＋７の場合は、小数部ｆｒａｃを
見て、７番目の波形サンプルデータ＃７と８番目の波形
サンプルデータ＃８、ないし、９番目の波形サンプルデ
ータ＃９と１０番目の波形サンプルデータ＃１０のいず
れか一方の該小数部ｆｒａｃの示す補間ポイントに近い
方を１回のアクセスによりＷＰ−ＲＯＭ２から同時に読
み出して外挿補間を補間回路３６において行う。

【００３６】なお、補間回路３６において内挿補間を行
う際に必要な波形サンプルデータは現在のバッファ３５
に格納されている波形サンプルデータの内容に応じて変
化する。そこで、現在のバッファ３５に格納されている
波形サンプルデータの内容が図６（ｄ）の左端に示す状
態とされている場合に、前回の読み出しアドレスの整数
部より増分される整数部が＋０，＋１，＋２，＋３，＋
７，＋８の際に内挿補間に必要なノーマルｃｈにおける
波形サンプルデータを図６（ｄ）を参照しながら説明す
る。作成された読み出しアドレスの整数部の増分が＋０
の場合は、内挿補間に必要な波形サンプルデータは現在
のバッファ３５の内容と同様であり、２番目の波形サン
プルデータ＃２と３番目の波形サンプルデータ＃３とさ
れる。従って、ＷＰ−ＲＯＭ２へのアクセス回数は
「０」となる。また、作成された読み出しアドレスの整
数部の増分が＋１の場合は、内挿補間に必要な波形サン
プルデータは「整数部＋１」の欄に色を濃くして示すよ
うに、３番目の波形サンプルデータ＃３と４番目の波形
サンプルデータ＃４とされる。これらの波形サンプルデ
ータは、既にバッファ３５に格納されている波形サンプ
ルデータであるので、この場合はＷＰ−ＲＯＭ２へアク
セスする必要はなく、アクセス回数は「０」となる。

【００３７】さらに、作成された読み出しアドレスの整
数部の増分が＋２の場合は、内挿補間に必要な波形サン
プルデータは「整数部＋２」の欄に色を濃くして示すよ
うに、４番目の波形サンプルデータ＃４と５番目の波形
サンプルデータ＃５とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯ
Ｍ２へ１回アクセスして５番目の波形サンプルデータ＃
５を読み出すことが必要となる。ただし、アドレスが同
じとされた６番目の波形サンプルデータ＃６も読み出さ
れる。さらにまた、作成された読み出しアドレスの整数
部の増分が＋３の場合は、内挿補間に必要な波形サンプ
ルデータは「整数部＋３」の欄に示すように、５番目の
波形サンプルデータ＃５と６番目の波形サンプルデータ
＃６とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２へ１回アク
セスして５番目の波形サンプルデータ＃５と６番目の波
形サンプルデータ＃６とを読み出すようにすることが必
要となる。

【００３８】さらにまた、作成された読み出しアドレス
の整数部の増分が＋７の場合は、内挿補間に必要な波形
サンプルデータは「整数部＋７」の欄に示すように、９
番目の波形サンプルデータ＃９と１０番目の波形サンプ
ルデータ＃１０とされる。この場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２
へ１回アクセスしてアドレスが同じとされた９番目の波
形サンプルデータ＃９と１０番目の波形サンプルデータ
＃１０とを読み出すことが必要となる。さらにまた、作
成された読み出しアドレスの整数部の増分が＋８の場合
は、内挿補間に必要な波形サンプルデータは「整数部＋
８」の欄に示すように、１０番目の波形サンプルデータ
＃１０と１１番目の波形サンプルデータ＃１１とされ
る。この場合は、ＷＰ−ＲＯＭ２へ２回アクセスして１
０番目の波形サンプルデータ＃１０と１１番目の波形サ
ンプルデータ＃１１とを読み出すことが必要となる。た
だし、アドレスが同じとされた９番目の波形サンプルデ
ータ＃９と１２番目の波形サンプルデータ＃１２も同時
に読み出される。

【００３９】この場合に、全アクセス回数が上限を越え
ている際には、アクセス回数を低減させることになる
が、対象とされるのはＷＰ−ＲＯＭ２へ２回アクセスす
るチャンネルとされる。この対象チャンネルは上記の例
に示すように作成された読み出しアドレスの整数部の増
分が＋４以上の偶数増分（＋４，＋６，＋８，・・・）
のチャンネルとされ、対象チャンネルの内でアクセス回
数が１回に低減されたチャンネルが外挿ｃｈとなる。外
挿ｃｈの一例を挙げると、作成された読み出しアドレス
の整数部の増分が＋８の場合は、小数部ｆｒａｃを見
て、９番目の波形サンプルデータ＃９と１０番目の波形
サンプルデータ＃１０、ないし、１１番目の波形サンプ
ルデータ＃１１と１２番目の波形サンプルデータ＃１２
のいずれか一方の該小数部ｆｒａｃの示す補間ポイント
に近い方を１回のアクセスによりＷＰ−ＲＯＭ２から読
み出して、図３（ｂ）に示す外挿補間を補間回路３６に
おいて行うようにすればよい。なお、補間回路２１にお
いて行う補間態様は処理部Ｂ３３により各チャンネル毎
に指示される。

【００４０】以上説明したように読み出し回路２１が全
アクセス数を監視して、全アクセス数が上限を越えた際
に全アクセス回数を低減できるよう、各チャンネルの補
間態様を変更することにより各チャンネルにおけるアク
セス回数を低減して、ＣＰＵ１１のパフォーマンスを向
上している。この処理は処理部Ｂ３３で実行され、処理
部Ｂ３３において読出準備処理と読出実行処理とが実行
される。そこで、処理部Ａ３１が各チャンネルのアドレ
スを更新している間に処理部Ｂ３３において実行される
読出準備処理を図７に示すフローチャートを参照しなが
ら説明する。読出準備処理がスタートされると、ステッ
プＳ１１にてＲＡＭ部３２のアキュムレータ（ＡＣＣ）
３２がゼロクリアされることにより初期設定され、次い
でステップＳ１２にでは、処理部Ａ３１で順次算出され
ＲＡＭ部３２のＣＲＡＭに登録される各チャンネルに必
要なＷＰ−ＲＯＭ２へのアクセス回数を、ＲＡＭ部３２
のＡＣＣの上で順次累算して、１サンプリング周期の半
分の期間毎にＷＰ−ＲＯＭ２にアクセスする全アクセス
回数が算出される。

【００４１】そして、ステップＳ１３にて算出された全
アクセス回数と音源レジスタ１４にセットされた上限の
アクセス回数とが対比されて、算出された全アクセス回
数が制限回数以内か否かが判定され、上限を越えていな
い場合はＹＥＳと判定されて読出準備処理は終了する。
この場合は全てのチャンネルがノーマルｃｈとなる。ま
た、算出された全アクセス回数が設定された上限を越え
ている場合は、ステップＳ１４に進んで８ビットで量子
化された波形サンプルデータを２回アクセスして読み出
すチャンネルがあるか否かが判定される。この場合、８
ビットの波形サンプルデータを２回アクセスして読み出
すチャンネルがあった場合は、ステップＳ１５に進んで
上述したように補間回路３６において当該チャンネルに
おいては外挿補間を行うように指示することにより、当
該チャンネルにおけるアクセス回数を１回に低減する。
このステップＳ１５においてアクセス回数が１回とされ
たチャンネルが外挿ｃｈであり、ＣＲＡＭにチャンネル
番号と低減されたアクセス回数と外挿ｃｈであることが
登録し直される。

【００４２】また、８ビットの波形サンプルデータを２
回アクセスして読み出すチャンネルがない場合は、ステ
ップＳ１６に進んで２回アクセスするチャンネルの中で
最も減衰の進んだチャンネルの補間を省略するように指
示することにより、当該チャンネルにおけるアクセス回
数を１回に低減する。この際のチャンネルは１６ビット
の波形サンプルデータを扱うチャンネルとなる。このス
テップＳ１６においてアクセス回数が１回とされたチャ
ンネルが補間なしｃｈであり、ＣＲＡＭにチャンネル番
号と低減されたアクセス回数と補間無しｃｈであること
が登録し直される。

【００４３】そして、ステップＳ１５あるいはステップ
Ｓ１６の処理が終了すると、ステップＳ１３に戻り、ス
テップＳ１５あるいはステップＳ１６の処理により全ア
クセス回数が制限回数内となったか否かが判定され、制
限回数内と判定された場合は読出準備処理は終了し、ま
だ、制限回数を超えていると判定された場合は再度ステ
ップＳ１４ないしステップＳ１６の処理が行われてアク
セス回数の低減が図られるようになる。これにより、全
アクセス回数は制限回数内となり、この際の各チャンネ
ルのアクセス回数はチャンネル番号および補間態様と共
にＣＲＡＭに登録し直されるようになる。なお、ステッ
プＳ１５あるいはステップＳ１６の処理が行われないチ
ャンネルはノーマルチャンネルとなる。以上の、各チャ
ンネルのアクセス回数の累算や、それに基づく外挿補
間、補間無しの判定は、それぞれ１サンプリング周期の
半分の周期毎に行われる。

【００４４】次に、処理部Ｂ３３で実行される読出実行
処理を図８に示すフローチャートを参照しながら説明す
る。読出実行処理は読出準備処理より、例えば１／２サ
ンプリング周期遅れて開始され、ステップＳ２１にてＡ
ＣＣに格納されているＷＰ−ＲＯＭ２への全アクセス回
数のアクセスが終了したか否かが判定される。そして、
全アクセスが終了していない場合はステップＳ２２に進
み、次にアクセスするチャンネルが準備される。次い
で、準備されたチャンネルが内挿補間を行うノーマルチ
ャンネルか否かが当該チャンネルのＣＲＡＭに登録され
た情報を見て判定される。

【００４５】ここで、ノーマルチャンネルと判定された
場合はステップＳ２４にて当該チャンネルについて必要
なアクセス回数分の読み出しが実行される。この場合の
ノーマルチャンネルにおけるアクセスは、ＣＲＡＭに登
録されている当該チャンネルのアクセス回数だけＡＲＡ
Ｍに登録されている当該チャンネルの読み出しアドレス
におけるアドレス整数部に基づいて行われる。また、ス
テップＳ２３にて外挿チャンネルあるいは補間無しチャ
ンネルと判定された場合は、ステップＳ２５にて当該チ
ャンネルについて１アクセス分の読み出しが実行され
る。この場合の外挿チャンネルあるいは補間無しチャン
ネルにおけるアクセスは、ＡＲＡＭに登録されている当
該チャンネルの読み出しアドレスにおけるアドレス整数
部に基づいて１回だけアクセスが行われる。

【００４６】そして、ステップＳ２４あるいはステップ
Ｓ２５の処理が終了すると、ステップＳ２１に戻り再度
全アクセス回数のアクセスが終了したか否かが判定さ
れ、全アクセスが終了するまでステップＳ２１ないしス
テップＳ２５の処理が繰り返し実行される。また、全ア
クセスが終了したとステップＳ２１にて判定された場合
は、ステップＳ２６にてその他処理が行われて読出実行
処理は終了する。なお、この読出実行処理が１ループす
る時間は、ＷＰ−ＲＯＭ２のアクセスタイムに略等しく
なる。このアクセスタイムは、ＷＰ−ＲＯＭ２へアドレ
スを供給した後、確定された読み出しデータが得られる
までの時間であり、読出回路２１は読み出しアドレスを
供給してから略アクセスタイム経過した際に取込回路３
４に取り込みを指示している。

【００４７】また、ＷＰ−ＲＯＭ２における波形サンプ
ルデータを格納するメモリをダイナミックＲＡＭ（ＤＲ
ＡＭ）として構成することもできる。このように波形メ
モリをＤＲＡＭで構成する場合には、外部記憶装置に波
形サンプルデータを記録しておき、楽音発生装置を動作
させる際に波形サンプルデータを外部記憶装置からＤＲ
ＡＭにコピーすればよい。さらに、波形メモリをＤＲＡ
Ｍとした際にはリフレッシュ処理が必要となるので、読
出実行処理におけるステップＳ２６においてＤＲＡＭの
リフレッシュ処理を行うようにすればよい。なお、上限
のアクセス回数は演奏音の状態を聴きながらユーザが任
意に設定することができ、その設定値は音源レジスタ１
４に格納される。すなわち、ＣＰＵ１１のパフォーマン
スが低下しているような演奏音とされている場合には、
上限のアクセス回数を低減するようにし、補間態様を外
挿補間から内挿補間に替えたい際には上限のアクセス回
数を増加するようにすればよい。また、上限のアクセス
回数をユーザが設定する代わりにＣＰＵ１１の判定によ
り自動設定するようにしてもよい。

【００４８】ところで、上記説明した楽音発生方法の一
例においては、ＷＰ−ＲＯＭ２の読み出し幅が１６ビッ
トとされ、１メモリアドレスに１サンプルあるいは２サ
ンプル記憶されていたが、本発明はこれに限るものでは
なく、読み出し幅が１６ビットを超えていてもよく、ま
た、１メモリアドレスに３サンプル以上のｎ（ただし、
ｎは正の整数）サンプルが記憶されていてもよいもので
ある。この場合に、ｎサンプル以下のｍサンプルを使用
して補間することにより、補間精度の良好な楽音を生成
することができる。以下、その説明を簡単に行う。楽音
を生成する際には、まず、ノートナンバを累算すること
により作成された読み出しアドレスに応じてｍサンプル
の波形サンプルデータをＷＰ−ＲＯＭ２から読み出す。
そして、ｍサンプルを使用して読み出しアドレスの小数
部ｆｒａｃに従って補間を行う。ｍサンプルを用いる場
合の補間法としては、直線補間法に限らず、ラグランジ
ュ補間多項式を用いるラグランジュ補間や差分商に基づ
く補間法であるニュートン補間等の精度の良好な補間法
を採用することができる。

【００４９】この場合、作成された読み出しアドレスを
中心とするｍサンプルが１メモリアドレスに記憶されて
いる場合は、そのメモリアドレスによりＷＰ−ＲＯＭ２
へのメモリアクセスを１回行うことによりｎサンプルを
読み出し、その内の該ｍサンプルを使用して中心部の補
間を行うための補間係数を使用して前記した補間を行う
ことにより、ｍサンプルの中心部の精度のよい補間値を
算出することができる。また、作成された読み出しアド
レスを中心とするｍサンプルが１メモリアドレスに記憶
されていない場合があるが、この場合には読み出しアド
レスに近いｍサンプルがｎサンプルに含まれるメモリア
ドレスによりＷＰ−ＲＯＭ２へ１回だけメモリアクセス
して該ｎサンプルを読み出すようにする。そして、この
ｎサンプルの内の読み出しアドレスに近いｍサンプルを
用いて中心部からはずれた位置での補間を行うための補
間係数を用いて前記した補間を行うことにより、ｍサン
プルの中心部からはずれた位置での精度の良好な補間値
を算出するようにする。この場合は２点補間により補間
することもあるが、３サンプル以上のｍサンプルを用い
て中心部の補間を行う補間係数や中心部からはずれた位
置での補間を行う補間係数を使用してラグランジュ補間
やニュートン補間等により補間をすることができるの
で、上記図３（ｂ）に示す直線補間より精度を向上させ
た補間を行うことができる。

【００５０】このように、ＷＰ−ＲＯＭ２へのアクセス
回数を１回だけ行ってｍサンプルの中心からずれた位置
での補間を行っても、精度の良好な補間を行えるため楽
音波形にはそれほど悪影響を与えないようになる。従っ
て、生成される楽音波形に影響を与えることなく読出回
路２１によるＷＰ−ＲＯＭ２へのアクセス回数を低減す
ることができ、これにより、ＣＰＵ１１のパフォーマン
スを向上することができる。特に、複数の発音チャンネ
ルの楽音波形を生成する際のように、読出回路２１のＷ
Ｐ−ＲＯＭ２へのアクセス回数が多くなる場合には、そ
のアクセス回数に制限が設けられることがある。この場
合に、アクセス回数が制限を越えた際には、上記したア
クセス回数を低減する手法を実行することによりアクセ
ス回数を制限回数内とすることができる。

【００５１】以上説明したように本発明は、プログラム
と波形サンプルデータとが記憶されているメモリにおい
て、その１メモリアドレスにｎサンプルの波形サンプル
データが記憶されており、読み出しアドレスに応じてメ
モリから読み出したｎサンプル以下のｍサンプルを用い
て補間することにより、楽音波形を生成するようにした
楽音発生方法にかかるものであって、波形サンプルデー
タを読み出すためのアクセス回数を低減することができ
るものである。

【００５２】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、メモリにおける１メモリアドレスに複数の波形サン
プルデータが記憶されており、読み出しアドレスの整数
部に応じてメモリから読み出された波形サンプルデータ
を、読み出しアドレスの小数部に従って補間することに
より楽音を生成する際に、読み出しアドレスを中心とす
るｍサンプルが１メモリアドレスに記憶されている場合
には、１回だけメモリにアクセスすることにより読み出
したｍサンプルを使用して補間を行うようにしている。
そして、読み出しアドレスを中心とするｍサンプルが１
メモリアドレスに記憶されていない場合には、メモリへ
のアクセス回数を１回として読み出しアドレスに近いｍ
サンプルを読み出し、当該ｍサンプルを使用して読み出
しアドレスの小数部に従い補間を行うようにしている。
このため、波形メモリ音源部がＣＰＵとメモリバス上で
共有するメモリにアクセスするアクセス回数を低減する
ことができる。

【００５３】さらに、複数チャンネルの楽音を生成する
際のように波形メモリ音源部からのメモリへのアクセス
回数が多い場合において、アクセス回数が制限を越えた
際に、アクセス回数を低減することができるようにな
る。これにより、ＣＰＵのパフォーマンスの低下を防止
することができ、ＣＰＵは高速に演算処理することがで
きるようになる。なお、メモリへのアクセス回数を低減
して読み出した波形サンプルデータを使用して行う補間
態様、例えば外挿補間としたことによる補間精度の劣化
はわずかであり発生される楽音にはほとんど影響を与え
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の楽音発生方法の実施の形態における
楽音発生装置の構成例を示すブロック図である。

【図２】 本発明の楽音発生方法における楽音発生装置
の波形メモリ音源部の読出回路の詳細構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】 本発明の楽音発生方法における内挿補間と外
挿補間を示す図である。

【図４】 本発明の楽音発生方法における補間無しを示
す図である。

【図５】 本発明の楽音発生方法における１６ビットの
波形サンプルデータを扱う際の補間を説明するための図
である。

【図６】 本発明の楽音発生方法における８ビットの波
形サンプルデータを扱う際の補間を説明するための図で
ある。

【図７】 本発明の楽音発生方法における楽音発生装置
の処理部Ａが実行する読出準備処理のフローチャートを
示す図である。

【図８】 本発明の楽音発生方法における楽音発生装置
の処理部Ｂが実行する読出実行処理のフローチャートを
示す図である。

【符号の説明】

１ 音源ＬＳＩ、２ ＷＡＶＥ＆ＰＲＯＧＲＡＭ ＲＯ
Ｍ、３ ＤＡＣ、４ サウンドシステム、５ ＭＩＤＩ
端子、６ 鍵盤、７ パネル表示器＆パネル操作子、１
１ ＣＰＵ、１２ タイマ、１３ ＲＡＭ、１４ 音源
レジスタ、１５ＭＩＤＩインタフェース、１６ シリア
ルＩ／Ｏ、１７ パラレルＩ／Ｏ、１８アクセス管理、
１９ バスライン、３１ 処理部Ａ、３２ ＲＡＭ部、
３３処理部Ｂ、３４ 取込回路、３５ バッファ、３６
補間回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムと波形サンプルデータを記憶
   したメモリがメモリバス上に接続され、演算処理部が前
   記メモリから前記バスを通じてプログラムを読み出して
   実行すると共に、波形メモリ音源部が前記メモリから前
   記バスを通じて波形サンプルデータを読み出して楽音波
   形を生成するようになされており、 前記メモリには、前記波形サンプルデータの連続するサ
   ンプルが各メモリアドレスにｎ（ただし、ｎは正の整
   数）サンプルずつ記憶され、 前記波形メモリ音源部は、サンプリング周期毎に、生成
   する楽音の音高に応じた速度で変化する読み出しアドレ
   スを発生し、該読み出しアドレスを中心とするｍ（ただ
   し、ｍ≦ｎ）サンプルを前記メモリから読み出し、該読
   み出しアドレスの小数部に応じて補間して楽音波形を生
   成する際に、該読み出しアドレスを中心とするｍサンプ
   ルが前記メモリの１メモリアドレスに記憶されている場
   合には、該ｍサンプルを読み出して該読み出しアドレス
   に従って補間を行い、該読み出しアドレスを中心とする
   ｍサンプルが前記メモリの１メモリアドレスに記憶され
   ていない場合には、前記メモリのアクセス回数を１回と
   して該読み出しアドレスに近いｍサンプルを読み出して
   該読み出しアドレスに従って補間を行うことにより、前
   記波形メモリ音源部の前記メモリのアクセス回数を低減
   するようにしたことを特徴とする楽音発生方法。
2. 【請求項２】 プログラムと波形サンプルデータを記憶
   したメモリがメモリバス上に接続され、演算処理部が前
   記メモリから前記バスを通じてプログラムを読み出して
   実行すると共に、波形メモリ音源部が前記メモリから前
   記バスを通じて波形サンプルデータを読み出して複数チ
   ャンネルの楽音波形を生成するようにされており、 前記メモリには、前記波形サンプルデータの連続するサ
   ンプルが各メモリアドレスにｎ（ただし、ｎは正の整
   数）サンプルずつ記憶され、 前記波形メモリ音源部は、各チャンネルにおいて、サン
   プリング周期毎に、生成する楽音の音高に応じた速度で
   変化する読み出しアドレスを発生し、該読み出しアドレ
   スの整数部を中心とするｍ（ただし、ｍ≦ｎ）サンプル
   を前記メモリから読み出し、該読み出しアドレスの小数
   部に応じて補間して楽音波形を生成する際に、前記メモ
   リへの１サンプリング周期内における全アクセス回数が
   制限回数を超える場合には、読み出すｍサンプルが２メ
   モリアドレスにまたがっているチャンネルについて、該
   読み出しアドレスを中心とするｍサンプルを読み出して
   該読み出しアドレスに従って補間を行う代わりに、前記
   メモリのアクセス回数を１回として該読み出しアドレス
   に近いｍサンプルを前記メモリの１つのメモリアドレス
   から読み出して該読み出しアドレスに従って補間を行う
   ことにより、前記波形メモリ音源部の前記メモリへの全
   アクセス回数を低減するようにしたことを特徴とする楽
   音発生方法。