JP3179333B2

JP3179333B2 - Ｄｓｐを用いた音響効果付加装置

Info

Publication number: JP3179333B2
Application number: JP08709696A
Authority: JP
Inventors: 勉斉藤; 正行須田; 実音夫北村
Original assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kawai Musical Instrument Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 2001-06-25
Anticipated expiration: 2016-03-18
Also published as: JPH09258730A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の音響効果を
付加できるＤＳＰを用いた音響効果付加装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】所謂ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロ
セッサ）を用いた音響効果付加装置としては、特開昭５
８−５０５９５号に示されるように、１つのＤＳＰで複
数の音響効果を時分割で付加するものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】もともと上記構成で
は、音響効果の変更がある毎に、データ記憶部のクリア
等の事前処理がなされると共に、ＣＰＵ等の主演算回路
からＤＳＰに対してそれに対応するプログラムを転送
し、該プログラムの全てをそっくりそのまま切り換えて
いる。そのため楽音信号の出力が途絶えたり、奇妙な楽
音信号が出力されたりすることもあるし、またＤＳＰは
転送中一時的に処理動作が不安定になることも多い。こ
れを避けるため、特開平１−１９８７９６号では、ＤＳ
Ｐを迂回する回路を設けると共に、クロスフェード回路
を別途設け、該迂回回路の出力とＤＳＰの出力とをクロ
スフェードさせて、音響効果の変更があっても、ＤＳＰ
の処理が安定するようにしている。しかしそのためにク
ロスフェード回路というディスクリート部品が必要にな
り、装置の小型化や生産時の工数の削減ができないとい
う問題があった。

【０００４】本発明は従来技術の上記の問題を解決する
ため創案されたもので、音響効果の変更時におけるＤＳ
Ｐの処理動作の安定を図りながら、クロスフェード処理
を行う場合でも特別なディスクリート部品を不要とする
音響効果付加装置を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、主演
算回路の制御下で作動し、１つのＤＳＰで複数の音響効
果が選択処理可能な音響効果付加装置において、楽音信
号の入出力を制御するプログラムを含むメインルーチン
と、必要な時に主演算回路により転送されて前記メイン
ルーチンからアクセスされることで作動する選択可能な
音響効果付加ルーチンとを記憶する命令記憶部を前記Ｄ
ＳＰ内に有しており、音響効果切り換え時に、切り換え
対象となる音響効果付加ルーチンをスルーさせると共
に、該音響効果付加ルーチンの処理時間に相当する処理
ステップ数だけタイミングをディレイさせることを基本
的特徴としている。

【０００６】該構成においては、音響効果切り換えによ
って、データ記憶部のクリア等の事前処理がなされ、新
たな音響効果付加ルーチンの転送が行われている場合で
も、該ルーチンをスルーさせているため、楽音信号の出
力が途絶えたり、奇妙な楽音信号が出力されたりするこ
とがなくなるし、またＤＳＰの処理動作を安定させるこ
とも可能になる。更にＤＳＰ内では複数の音響効果付加
ルーチンの処理を同時に達成できるため、そのうちの１
つで事前処理及び新たな音響効果付加ルーチンの転送が
実施される場合は、切り換え対象となる音響効果付加ル
ーチン側の処理信号をフェードアウトさせて最終的に該
ルーチンをスルーさせ、他方の音響付加ルーチン側の処
理信号をフェードインせしめることで、クロスフェード
を行うことも可能である。

【０００７】但し汎用のＤＳＰは冗長な機能が省略され
ていて、Ｒ信号とＬ信号の入出力は同じシリアルポート
にて行われるため、これらの入出力タイミングは、ＷＳ
信号の立ち上がり（又は立ち下がり）等を基準に所定時
間内に規則的に行われている（時分割処理されてい
る）。そのため本構成では、上記のような音響効果付加
ルーチンのスルーがなされる場合は、そのスルーが行わ
れている間、切り換え前の音響効果付加ルーチンと同程
度の処理ステップ数だけディレイさせ、上記時分割処理
を正常に実行できるようにしている。

【０００８】尚、上記ディレイ処理の長さは、実際には
格段に幅広いものであり、後述する図５のＤＳＰのフロ
ーチャート中、１度目のシリアル入力１２０から２度目
のシリアル入力１６０までの処理ステップ数が１サンプ
リング処理タイミングの１／２以上あれば良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る音響効果付
加装置の１実施形態構成を備えた電子楽器のブロック図
を示している。同図において、１００はパネル操作子・
パネル操作表示ブロックを示しており、電子楽器のパネ
ルにてユーザ（演奏者）が操作した内容を取り込むと同
時に、後述するマスタＣＰＵ１０の指令に基づいてその
時の電子楽器の状態（例えば図３に示すようなエフェク
ト結線の状態）を表示する。鍵スイッチブロック１０１
は、キースイッチのオンオフ情報をキーベロシティと共
に取り込み、マスタＣＰＵ１０に送る。ＭＩＤＩ入出力
ブロック１０２は、マスタＣＰＵ１０が処理した内容
（キーオン・オフ、音色ナンバ変更やエフェクト変更等
の各種情報）を出力すると共に、ＭＩＤＩ入力された情
報をマスタＣＰＵ１０に送る。ＦＤ入出力ブロック１０
３は、マスタＣＰＵ１０の所有する各種情報（演奏情
報、パネルレジスト情報、エフェクト情報等）を、フレ
キシブルディスク等の外部記憶媒体に保存したり、そこ
から読み出したりする。ＲＡＭ１０４は、マスタＣＰＵ
１０のワーキングＲＡＭであると同時に、自動演奏パタ
ーンや自動伴奏パターンの格納エリアでもある。ＲＯＭ
１０５は、マスタＣＰＵ１０のプログラムを格納してお
くと同時に、後述するＤＳＰのプログラムを記憶してお
く（もちろんＤＳＰのプログラムは外部記憶媒体から読
み込まれてＲＡＭ１０４に記憶しておくことも可能であ
る）。他方ＤＳＰの各種効果プログラムに用いられる係
数データも、該ＲＯＭ１０５に格納される。なお、この
ＲＯＭ１０５は、フラッシュメモリ等で代用させること
もできる。マスタＣＰＵ１０は、同実施形態構成におい
ては電子楽器の全てを統括する本発明の主演算回路を構
成しており、電源投入後のパネル初期設定、ＲＡＭ１０
４の初期設定、後述するＤＳＰ１ａ及び１ｂの初期設定
（イニシャルローダ）も行う。またパネルにて音色が変
更されれば、対応するパラメータを後述する音源回路１
０６に送り、キーオンオフがあれば、そのアサイン結果
に基づき該音源回路１０６の対応するＣＨの状態を更新
させる。更にパネルにて新たな効果が選択され又は図３
に示されるような新たな効果の連結が選択された時も、
ＲＯＭ１０５に記憶されている対応するプログラム（但
し後述するように連結変更の場合には係数データのみ）
や係数データをＤＳＰ１ａ及び１ｂへ転送する。音源回
路１０６は、前記マスタＣＰＵ１０の制御下におかれ
て、同時に３２ＤＣＯ（デジタル・コントロールド・オ
シレータ）の発音が可能であり、波形生成方法に特に限
定はないが、例えばＰＣＭ波形読み出しによる方法やサ
イン合成法で発音が行われる。ここで作られた３２音は
４つの出力系列に対し、夫々独立したミキシングレート
で乗算された後、系列毎に３２ＤＣＯ分加算されて、Ｏ
ＵＴ１〜ＯＵＴ４から出力される。このＯＵＴ１〜ＯＵ
Ｔ４の出力は、シリアルのステレオ出力であり、一般的
にＣＤ（コンパクトディスク）で使用されているＣＤＦ
フォーマットに準じている。従ってこれら出力ＯＵＴ１
〜ＯＵＴ４は、ＤＳＰ１ａ乃至１ｂを介さずに、ミキシ
ングさえされれば、ＤＡＣ（デジタル・アナログ・コン
バータ）１０７の入力フォーマットと同じなので、ＤＡ
Ｃ１０７に直接接続することができる。

【００１０】ＤＳＰ１ａ乃至１ｂは、同じ汎用のＤＳＰ
であり、外部ＲＡＭ（例えば１ＭｂｉｔＤＲＡＭ×２）
を制御下において、楽音信号に種々の音響効果を付加す
る。これらＤＳＰ１ａ乃至１ｂは２入力２出力からな
り、それぞれがステレオ信号である。このうちＤＳＰ１
ｂのＳｏｕｔ１は外部出力につながっていない。これら
のＤＳＰの内部構成は、一例として図２に示すようにな
っており、マスタＣＰＵ１０から転送され、内部の命令
記憶部に相当する命令ＲＡＭ２ａに格納されるプログラ
ム及び係数ＲＡＭ２ｂに格納される係数データに基づ
き、データＲＡＭ２ｃ内に格納された楽音信号に対し、
１サンプルタイム（約４４.１ＫＨｚ）内に複数の効果
付加プログラムを時分割処理する。即ち命令ＲＡＭ２ａ
に記憶されたプログラムは、デコーダで解読されて、Ｄ
ＳＰ内の制御が行なわれ、音源回路１０６から入力され
た楽音信号は、データＲＡＭ２ｃ内に格納され、前述の
ように、マスタＣＰＵ１０から転送された係数データは
係数ＲＡＭ２ｂに格納される。そして前記制御命令によ
り、係数データがＣレジスタ３ａに、楽音信号のデータ
がＤレジスタ３ｂに順次格納され、乗算器４で両レジス
タ内の積が求められ、一旦Ｐレジスタ５に格納される。
該乗算値は、Ｙレジスタ７に格納されゲート８を介して
戻された従前の加算値と共に、加算器６で加算され、Ｙ
レジスタ７内に格納され、これらが必要な回数繰り返さ
れる。これらの乗算・加算処理の終了した信号は、選択
器９から上位２４ｂｉｔだけ（倍精度の場合だけ下位２
４ｂｉｔも使用される）データＲＡＭ２ｃに格納され、
格納された信号に対し再び別の音響効果の付加処理が行
われるか、格納された信号とは別に他の楽音信号に対し
別の音響効果の付加処理が行われるか、更にはＳＩＯ
１、ＳＩＯ２のＳｏｕｔ１乃至Ｓｏｕｔ２から出力され
ることになる。このＤＳＰ１ａ乃至１ｂへの楽音信号の
入力は、ＳＩＯ１乃至２を使用し、ＤＳＰからの効果付
加信号の出力はＳＩＯ１乃至２を使用して行われる。但
し、前述のようにＤＳＰ１ｂのＳｏｕｔ１は外部出力に
つながっていない。なお、これらのＤＳＰ１ａ乃至１ｂ
の出力段側にある○囲みの＋は、加算器を意味してお
り、実際にはＣＤＦフォーマットによりＬ／Ｒ時分割の
シリアル信号がくるので、加算器手前で一度シリアル−
パラレル変換し、加算を行った後、パラレル−シリアル
変換して再びシリアル信号にして出力することになる。

【００１１】ＤＡＣ１０７は、汎用のデジタルアナログ
変換器であり、その出力信号はアンプを通してスピーカ
から出力される。

【００１２】本実施形態では、入力される楽音信号に付
加される音響効果に変更がある場合に、メインルーチン
の変更は行わずに、マスタＣＰＵ１０からは新たな音響
効果付加ルーチンを命令ＲＡＭ２ａに、また係数データ
を係数ＲＡＭ２ｂに転送しており、全体の転送量を少な
くしている。この変更によって、命令ＲＡＭ２ａやデー
タＲＡＭ２ｃのクリア等の事前処理がなされ、新たな音
響効果付加ルーチンｆｎの転送が行われている間は、該
音響効果付加ルーチンｆｎによる処理は、後述のように
してスルーせしめられる。他方付加しようとする音響効
果に変更を必要としない場合であって、複数の音響効果
の付加の組み合わせを変更しようとする場合には、係数
データのみを転送し、次に示すようにＤＳＰ１ａ及び１
ｂ内における係数データ変更による結線変更を行うこと
により、更にデータ転送量を少ないものにしている。

【００１３】図３は、音源回路１０６の出力ＯＵＴ１〜
４が２つのＤＳＰ１ａ乃至１ｂを経由してＤＡＣ１０７
へ到達するまでの結線経路を示している。図中ｆ１とｆ
２は、ＤＳＰ１ａで処理される２つの音響効果付加ルー
チン（処理）を示し、ｆ３とｆ４は、ＤＳＰ１ｂで処理
される２つの音響効果付加ルーチンを示している。結線
のパターンは、Ｍ１〜Ｍ５の５種類ある。

【００１４】そのうちＭ１の結線パターンでは、例えば
音源回路１０６のＯＵＴ１から出力された楽音信号に対
しｆ１でトレモロ効果をかけ、これに同ＯＵＴ２からの
楽音信号を加算して、ｆ２でコーラス効果をかけると共
に、それから出力された信号にＯＵＴ３から出力された
楽音信号を加算して、ｆ３でそれにディレイ効果をか
け、更にＯＵＴ４から出力された楽音信号を加算して、
ｆ４でリバーブ効果をかけて出力する。これらの結線の
変更は、後述する図４に示されるように、各ＤＳＰ内の
メインフローの係数データを変更（例えば０Ｈ←→７Ｆ
ＦＦＨ）することで行われる。またＤＳＰ１ａとＤＳＰ
１ｂとを直列に結線するか並列に結線するかは、ＤＳＰ
１ａの出力をＳｏｕｔ１にするかＳｏｕｔ２にするかで
決定され、結局はＤＳＰ内の係数データ変更によるもの
となる。この係数データは、１６ｂｉｔ２進数にて形成
され、２の補数として扱われるため、その取り得る値
は、下記表１に示す通りである。同表に示すように、そ
の最大値は７ＦＦＦＨであり、その値を用いて乗算をし
た場合には、ＤＳＰ内部にて、３２７６７／３２７６８
＝０.９９９９６９４８…という値を乗算したことにな
る。この値は略１であるため、本実施形態では７ＦＦＦ
Ｈをもってスルーとしている。

【００１５】

【表１】

【００１６】またＭ２の結線パターンでは、音源回路１
０６のＯＵＴ１から出力された楽音信号に対し音響効果
ｆ１をかけ、また同ＯＵＴ２から出力された楽音信号に
対し音響効果ｆ２をかけ、これらの音響効果の付与され
た信号を加算すると共に、それから出力された信号にＯ
ＵＴ３から出力された楽音信号を加算して、音響効果ｆ
３をかけ、更にＯＵＴ４から出力された楽音信号を加算
して、音響効果ｆ４をかけて出力する。

【００１７】Ｍ３の結線パターンでは、音源回路１０６
のＯＵＴ１から出力された楽音信号に対し音響効果ｆ１
をかけ、また同ＯＵＴ２から出力された楽音信号に対し
音響効果ｆ２をかけ、これらの音響効果の付与された信
号を加算すると共に、それから出力された信号にＯＵＴ
３から出力された楽音信号を加算して、音響効果ｆ３を
かけ、他方ＯＵＴ４から出力された楽音信号に対し音響
効果ｆ４をかけた後、最後にこれらの信号を加算して出
力する。

【００１８】Ｍ４の結線パターンでは、音源回路１０６
のＯＵＴ１から出力された楽音信号に対し音響効果ｆ１
をかけ、それに同ＯＵＴ２から出力された楽音信号を加
算して、更に音響効果ｆ２をかけると共に、ＯＵＴ３か
ら出力された楽音信号に対し音響効果ｆ３をかけ、更に
ＯＵＴ４から出力された楽音信号を加算して、音響効果
ｆ４をかけ、最後に音響効果ｆ２及びｆ４の付与された
信号を加算して出力する。

【００１９】Ｍ５の結線パターンでは、音源回路１０６
のＯＵＴ１から出力された楽音信号に対し音響効果ｆ１
をかけ、また同ＯＵＴ２から出力された楽音信号に対し
音響効果ｆ２をかけ、これらの音響効果の付与された信
号を加算すると共に、ＯＵＴ３から出力された楽音信号
に対し音響効果ｆ３をかけ、また同ＯＵＴ４から出力さ
れた楽音信号に対し音響効果ｆ４をかけた後、最後に音
響効果ｆ１及びｆ２の加算値と音響効果ｆ３及びｆ４の
加算値を更に加算して出力する。

【００２０】図４は各ＤＳＰの後述するメインルーチン
のシグナルフローである。これらのＤＳＰでは、２入力
（Ｓｉｎ１、Ｓｉｎ２）を得て、２つの効果付加（ｆ１
とｆ２、又はｆ３とｆ４）を通して２出力（Ｓｏｕｔ１
〜Ｓｏｕｔ２）するものである。このフローに示された
ように、各ＤＳＰは、図３のＭ１〜Ｍ５の結線パターン
のいずれもが、係数データ（右向き矢視の△で示す）の
調整のみで行えるように汎用化したものが用いられてい
る（Ｍ１乃至Ｍ５では、ＤＳＰ１ａ内のｆ１とｆ２、Ｄ
ＳＰ１ｂ内のｆ３とｆ４内の夫々で係数データの調整に
より行われる）。図３で示された各ＤＳＰ内の結線パタ
ーンは、２つのエフェクトファンクション（ｆ１とｆ
２、ｆ３とｆ４）が直列に結線されるか並列的に結線さ
れるかのいずれかになる。

【００２１】直列に結線される場合は、Ｓｉｎ１から入
力され、ｆ１で所定の効果が付加された信号は、係数Ｃ
１１を７ＦＦＦＨとすることでスルーせしめられ、係数
Ｃ４１及びＣ５１を０Ｈと係数Ｃ２１を７ＦＦＦＨとす
ることで、ｆ２の入力側に流れる。ここでＳｉｎ２か
ら、係数Ｃ２２を７ＦＦＦＨとすることで入力されてき
た信号を、加算器で加算して、ｆ２で更に音響効果を付
加する。次に係数Ｃ３１と、係数Ｃ４２か又は係数Ｃ５
２を、７ＦＦＦＨとすると、Ｓｏｕｔ１又はＳｏｕｔ２
から信号が出力される（但し係数Ｃ５２又は係数Ｃ４２
は０Ｈに変更される）。

【００２２】他方並列に結線される場合は、係数Ｃ２２
を７ＦＦＦＨ、係数Ｃ２１を０Ｈとして、Ｓｉｎ１及び
Ｓｉｎ２から別個に入力された信号にｆ１及びｆ２の効
果をかけ、係数Ｃ１１、Ｃ３１、Ｃ５１、Ｃ５２（Ｃ１
１、Ｃ３１、Ｃ４１、Ｃ４２）を７ＦＦＦＨとし、係数
Ｃ４１、Ｃ４２（Ｃ５１、Ｃ５２）を０Ｈとすること
で、Ｓｏｕｔ２（Ｓｏｕｔ１）から信号が出力される。

【００２３】このような結線変更の他、音響効果の変更
がある場合にも、上記係数データの変更によって、各音
響効果処理をスルーさせることができる。その場合ｆ１
側の処理では係数Ｃ１１を０Ｈ、Ｃ１２を７ＦＦＦＨと
することで、またｆ２側の処理では係数Ｃ３１を０Ｈ、
Ｃ３２を７ＦＦＦＨとすることで可能となる。この時係
数Ｃ１１とＣ１２との間、係数Ｃ３１とＣ３２との間で
相補的に係数データの増減を緩やかに行えば、音響効果
処理のかけられた信号と該処理のかけられていない信号
とを、クロスフェードさせることが可能となる（同様に
スルー状態から新たな音響効果が付加された楽音信号を
出力する状態に変更する時も、以上のようなクロスフェ
ードを行うことが可能である）。

【００２４】また係数Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ３１、Ｃ３２
にてクロスフェードさせる場合、従来はマスタＣＰＵ１
０が係数Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ３１、Ｃ３２へ直接何度も
値を送出することで行っていたが、ＤＳＰの処理能力が
増すにつれ、次のようにＤＳＰ自体の演算によって係数
値をクロスフェードさせることも可能である。その場合
には、マスタＣＰＵ１０は、上記各係数をどのくらい加
算値（または減算値）でクロスフェード演算させたいか
の値を係数としてＤＳＰへ送出することになる。例えば
マスタＣＰＵ１０がＣ'１１＝０００１Ｈ（＋１）、Ｃ'
１２＝ＦＦＦＦＨ（−１）という係数データを送出する
と、ＤＳＰは、Ｃ１１←Ｃ'１１＋Ｃ１１、Ｃ１２←Ｃ'
１２＋Ｃ１２という演算をｍａｘ（７ＦＦＦＨ）または
ｍｉｎ（０００Ｈ）になるまで繰り返し演算して、その
演算結果を係数ＲＡＭ２ｂに戻しておく。更に係数Ｃ２
１、Ｃ２２の間やＣ４１、Ｃ４２の間、Ｃ５１、Ｃ５２
の間でも択一の場合は、上記クロスフェードを実行させ
ると良い。尚図４の中のｔ１〜ｔ６は、ＤＳＰが演算結
果を一時的に格納するテンポラリレジスタを示してい
る。

【００２５】図５は各ＤＳＰのメインフローをフローチ
ャート形式で表現したものである。ポーリング１１０
は、音源回路１０６の送出するＷＳ（ワードセレクト）
信号の立ち上がりエッヂを検出し、楽音信号の１周期が
始まることを検出している。

【００２６】Ｒｃｈ入力１２０は、図４におけるＳｉｎ
１及びＳｉｎ２からの信号を、レジスタｉｎ１及びｉｎ
２へ、ｉｎ１Ｒ＋１、ｉｎ２Ｒ＋１として取り込み、Ｒ
ｃｈ出力１３０は、図４におけるＳｏｕｔ１、Ｓｏｕｔ
２へ、出力側のテンポラリレジスタｏｔ１及びｏｔ２か
ら、ｏｔ１Ｒ−１、ｏｔ２Ｒ−１の信号データを出力す
る。

【００２７】ｆ１スルー１４０は、音響効果付加ルーチ
ンｆ１のフローを通常通り通過させる（効果付加の処理
を行わせる）か、又は音響効果の変更によってたまたま
効果プログラムの転送中（例えばパネル切り替えにより
トレモロ効果からディストーション効果のプログラムへ
の切替のため該プログラムを転送する）のため、該音響
効果付加ルーチンｆ１をスルーさせるか否かをチェック
する。音響効果の変更による効果プログラムの転送中に
は、命令ＲＡＭ２ａやデータＲＡＭ２ｃのクリア等の事
前処理がなされるため、音響効果付加ルーチンｆ１の処
理を行うと、該処理が暴走するかまたは大きな雑音を発
生する危険性があるからである。このスルーさせるか否
かを知らせる情報は、マスタＣＰＵ１０が係数ＲＡＭ２
ｂのあるアドレスの値を変更して行っても良いし、マス
タＣＰＵ１０からダイレクトに各ＤＳＰの汎用入力ポー
ト（図示せず）へ信号を送っても良い。

【００２８】ｆ１スルーでない通常の時は、ｃａｌｌｆ
１(１４１)に進み、ここから音響効果付加ルーチンｆ１
をコールする。該音響効果付加ルーチンｆ１は、後述す
る図７のＤＳＰの命令ＲＡＭのマップに示されるよう
に、命令ＲＡＭ２ａの後半に格納されている。この音響
効果付加ルーチンｆ１処理後の信号データの流れは、図
４に示すように、右入力については、テンポラリレジス
タｔ１に記憶された右信号データｔ１Ｒに係数Ｃ１２の
データを乗算し、またテンポラリレジスタｔ２に記憶さ
れた右信号データｔ２Ｒに係数Ｃ１１のデータを乗算し
て、両値を加算し、それをテンポラリレジスタｔ３の右
信号データｔ３Ｒとして記憶させる（ｔ３Ｒ←ｔ１Ｒ×
Ｃ１２＋ｔ２Ｒ×Ｃ１１）。左入力についても同様であ
る（ｔ３Ｌ←ｔ１Ｌ×Ｃ１２＋ｔ２Ｌ×Ｃ１１）。他方
テンポラリレジスタｔ３に記憶された信号データｔ３
Ｒ、ｔ３Ｌは、更に係数Ｃ２１のデータが乗算され、ま
た前記レジスタｉｎ２に記憶された信号データｉｎ２
Ｒ、ｉｎ２Ｌに係数Ｃ２２のデータを乗算して、両値を
加算し、それをテンポラリレジスタｔ４の信号データｔ
４Ｒ、ｔ４Ｌとして記憶させる（ｔ４Ｒ←ｔ３Ｒ×Ｃ２
１＋ｉｎ２Ｒ×Ｃ２２、ｔ４Ｌ←ｔ３Ｌ×Ｃ２１＋ｉｎ
２Ｌ×Ｃ２２）。

【００２９】またｆ１スルーの場合は、音響効果付加ル
ーチンｆ１をスルーする前に、ｆ１と同程度のステップ
数だけウェイトをかけるために、ｆ１相当ｄｅｌａｙ１
４２に進む。ここでは、例えばＤＳＰに内蔵されたルー
プ命令を用いて必要なステップ数だけループさせる。即
ち係数ＲＡＭ２ｂに書かれているｆ１のステップ数をロ
ードし、その数だけディレイさせる。このループはここ
で使用したＤＳＰが汎用であり、そのため冗長な機能が
省略されていて、Ｒ信号とＬ信号の入出力は同じポート
にて、図６のＤＳＰ入出力タイミングを表したタイムチ
ャートに示されるように、ＷＳ信号の立ち上がり（又は
立ち下がり）から所定時間（シリアルデータＲ０、Ｌ０
処理時間相当）内に行わなければならないことに起因す
る。

【００３０】次のｆ２スルー１５０とｃａｌｌｆ２(１
５１)、ｆ２相当ｄｅｌａｙ１５２については、ｆ１の
それと同じなので、細かい部分は省略する。但し音響効
果付加ルーチンｆ２処理後の信号データの流れは、テン
ポラリレジスタｔ４に格納された信号データｔ４Ｒ、ｔ
４Ｌに係数Ｃ３２を乗算し、テンポラリレジスタｔ５に
格納された信号データｔ５Ｒ、ｔ５Ｌに係数Ｃ３１を乗
算して、両値を加算し、それをテンポラリレジスタｔ６
に、信号データｔ６Ｒ、ｔ６Ｌとして記憶させる（ｔ６
Ｒ←ｔ４Ｒ×Ｃ３２＋ｔ５Ｒ×Ｃ３１、ｔ６Ｌ←ｔ４Ｌ
×Ｃ３２＋ｔ５Ｌ×Ｃ３１）。

【００３１】テンポラリレジスタｔ３とｔ６に格納され
た信号データｔ３Ｒ、ｔ６Ｒ、ｔ３Ｌ、ｔ６Ｌは、更に
所定の係数データが乗算されて、出力側のテンポラリレ
ジスタｏｔ１乃至ｏｔ２に格納されることになる。その
うち、最終的にＳｏｕｔ１側出力となる分は、テンポラ
リレジスタｔ３に格納された信号データｔ３Ｒ、ｔ３Ｌ
に係数Ｃ４１を乗算し、テンポラリレジスタｔ６に格納
された信号データｔ６Ｒ、ｔ６Ｌに係数Ｃ４２を乗算し
て、両値を加算し、それを出力側のテンポラリレジスタ
ｏｔ１に、信号データｏｔ１Ｒ、ｏｔ１Ｌとして格納す
る（ｏｔ１Ｒ←ｔ３Ｒ×Ｃ４１＋ｔ６Ｒ×Ｃ４２、ｏｔ
１Ｌ←ｔ３Ｌ×Ｃ４１＋ｔ６Ｌ×Ｃ４２）。またＳｏｕ
ｔ２側出力となる分は、テンポラリレジスタｔ３に格納
された信号データｔ３Ｒ、ｔ３Ｌに係数Ｃ５１を乗算
し、テンポラリレジスタｔ６に格納された信号データｔ
６Ｒ、ｔ６Ｌに係数Ｃ５２を乗算して、両値を加算し、
それを出力側のテンポラリレジスタｏｔ２に、信号デー
タｏｔ２Ｒ、ｏｔ２Ｌとして格納する（ｏｔ２Ｒ←ｔ３
Ｒ×Ｃ５１＋ｔ６Ｒ×Ｃ５２、ｏｔ２Ｌ←ｔ３Ｌ×Ｃ５
１＋ｔ６Ｌ×Ｃ５２）。

【００３２】次に、Ｌｃｈ入力１６０を行い、図４にお
けるＳｉｎ１及びＳｉｎ２からの信号を、レジスタｉｎ
１及びｉｎ２へ、ｉｎ１Ｌ＋１、ｉｎ２Ｌ＋１として取
り込み、Ｌｃｈ出力１７０は、図４におけるＳｏｕｔ
１、Ｓｏｕｔ２へ、出力側のテンポラリレジスタｏｔ１
及びｏｔ２から、ｏｔ１Ｌ−１、ｏｔ２Ｌ−１の信号デ
ータを出力する。

【００３３】最後にデータＲＡＭポインタ（ＤＲＰ）の
値を＋１してスタートに戻る。これは、次回のサンプリ
ングに基づくプログラムで、同じデータＲＡＭアドレス
を指定しても、実際には自動的に＋１のアドレスをアク
セスするためである。これにより前回（ｉｎ１Ｒ／Ｌ＋
１、ｉｎ２Ｒ／Ｌ＋１）に、格納した入力データは、今
回（ｉｎ１Ｒ／Ｌ、ｉｎ２Ｒ／Ｌ）として読み出すこと
になり、また今回（ｏｔ１Ｒ／Ｌ、ｏｔ２Ｒ／Ｌ）とし
て格納された出力データは、次回サンプリングタイムに
（ｏｔ１Ｒ／Ｌ−１、ｏｔ２Ｒ／Ｌ−１）として読み出
すことになる。

【００３４】上記図５のＤＳＰプログラムは、１サンプ
リングタイム（４４.１ＫＨｚ）の間に前処理を済まし
て、またポーリング状態となり、次のＷＳ信号の立ち上
がりを待つものである。この一連のプログラムは、相前
後する３つのサンプリングタイムを用いて、下記表２に
示すようにパイプライン処理している。即ちＴ−１時間
に、ｉｎ１Ｒ＋１←Ｓｉｎ１、ｉｎ２Ｒ＋１←Ｓｉｎ２
の処理と、ｉｎ１Ｌ＋１←Ｓｉｎ１、ｉｎ２Ｌ＋１←Ｓ
ｉｎ２の処理を行う。次のＴ時間に、ｆ１スルー？、ｃ
ａｌｌｆ１、ｆ１相当ｄｅｌａｙ、（ｔ３Ｒ←ｔ１Ｒ×
Ｃ１２＋ｔ２Ｒ×Ｃ１１、ｔ３Ｌ←ｔ１Ｌ×Ｃ１２＋ｔ
２Ｌ×Ｃ１１）、（ｔ４Ｒ←ｔ３Ｒ×Ｃ２１＋ｉｎ２Ｒ
×Ｃ２２、ｔ４Ｌ←ｔ３Ｌ×Ｃ２１＋ｉｎ２Ｌ×Ｃ２
２）、ｆ２スルー？、ｃａｌｌｆ２、ｆ２相当ｄｅｌａ
ｙ、（ｔ６Ｒ←ｔ４Ｒ×Ｃ３２＋ｔ５Ｒ×Ｃ３１、ｔ６
Ｌ←ｔ４Ｌ×Ｃ３２＋ｔ５Ｌ×Ｃ３１）、（ｏｔ１Ｒ←
ｔ３Ｒ×Ｃ４１＋ｔ６Ｒ×Ｃ４２、ｏｔ１Ｌ←ｔ３Ｌ×
Ｃ４１＋ｔ６Ｌ×Ｃ４２）、（ｏｔ２Ｒ←ｔ３Ｒ×Ｃ５
１＋ｔ６Ｒ×Ｃ５２、ｏｔ２Ｌ←ｔ３Ｌ×Ｃ５１＋ｔ６
Ｌ×Ｃ５２）の各処理を行う。更にＴ＋１時間に、Ｓｏ
ｕｔ１←ｏｔ１Ｒ−１、Ｓｏｕｔ２←ｏｔ２Ｒ−１の処
理と、Ｓｏｕｔ１←ｏｔ１Ｌ−１、Ｓｏｕｔ２←ｏｔ２
Ｌ−１の処理を行う。またここでＤＳＰのシステムクロ
ックを２０ＭＨｚとすると、１サンプリングタイム内に
処理可能なステップ数は下記数１のようにして求められ
る。

【００３５】

【数１】［１／（４４.１×１０³）］＞［Ｘ／（２０×１０⁶）］Ｘ＜［（２０×１０⁶）／（４４.１×１０³）］＜４５３.５１４…（ＳＴＥＰ）

【００３６】

【表２】

【００３７】なお前述した図７のＤＳＰの命令ＲＡＭの
マッピングについて説明する。同命令ＲＡＭ２ａの前半
は、楽音信号の入出力を制御するプログラム［Ｒｃｈ入
出力（ｉｎ１Ｒ＋１←Ｓｉｎ１、ｉｎ２Ｒ＋１←Ｓｉｎ
２、Ｓｏｕｔ１←ｏｔ１Ｒ−１、Ｓｏｕｔ２←ｏｔ２Ｒ
−１）、Ｌｃｈ入出力用（ｉｎ１Ｌ＋１←Ｓｉｎ１、ｉ
ｎ２Ｌ＋１←Ｓｉｎ２、Ｓｏｕｔ１←ｏｔ１Ｌ−１、Ｓ
ｏｕｔ２←ｏｔ２Ｌ−１）］を含むメインルーチンが、
またその後半には、前記メインルーチンからアクセスさ
れることによって作動する選択可能な音響効果付加ルー
チンｆ１及びｆ２が記憶されている。前述のように、こ
の音響効果付加ルーチンｆ１及びｆ２は、エフェクトフ
ァンクション切替時にマスタＣＰＵ１０によって転送さ
れるが、メインルーチンの書き換えは行われない。更に
該メインルーチンは、入力信号（Ｌ＆Ｒ入力信号）を選
択された音響効果付加ルーチンｆ１又はｆ２に分配する
（ｃａｌｌｆ１乃至ｃａｌｌｆ２）と共に、これらの音
響効果付加ルーチンｆ１及びｆ２から出力される効果付
加信号を収集（ｔ３Ｒ←ｔ１Ｒ×Ｃ１２＋ｔ２Ｒ×Ｃ１
１、ｔ３Ｌ←ｔ１Ｌ×Ｃ１２＋ｔ２Ｌ×Ｃ１１、ｔ４Ｒ
←ｔ３Ｒ×Ｃ２１＋ｉｎ２Ｒ×Ｃ２２、ｔ４Ｌ←ｔ３Ｌ
×Ｃ２１＋ｉｎ２Ｌ×Ｃ２２、ｔ６Ｒ←ｔ４Ｒ×Ｃ３２
＋ｔ５Ｒ×Ｃ３１、ｔ６Ｌ←ｔ４Ｌ×Ｃ３２＋ｔ５Ｌ×
Ｃ３１、ｏｔ１Ｒ←ｔ３Ｒ×Ｃ４１＋ｔ６Ｒ×Ｃ４２、
ｏｔ１Ｌ←ｔ３Ｌ×Ｃ４１＋ｔ６Ｌ×Ｃ４２、ｏｔ２Ｒ
←ｔ３Ｒ×Ｃ５１＋ｔ６Ｒ×Ｃ５２、ｏｔ２Ｌ←ｔ３Ｌ
×Ｃ５１＋ｔ６Ｌ×Ｃ５２）して、出力信号（Ｌ＆Ｒ出
力信号）とする機能を有している。その他このメインル
ーチンには、前述のように、ｆ１乃至ｆ２スルーの分岐
によって、これらのスルー時に、ｆ１相当ｄｅｌａｙ、
ｆ２相当ｄｅｌａｙ処理を行う命令を含んでいる。

【００３８】本実施形態の電子楽器は、次のようにして
使用される。まず、該電子楽器のスイッチをＯＮとする
ことで、マスタＣＰＵ１０は、パネル初期設定・ＲＡＭ
１０４の初期設定・ＤＳＰの初期設定等を行う。そして
ＦＤ入出力ブロック１０３から必要な情報をＲＡＭ１０
４に読み出す。演奏者のパネル操作により、マスタＣＰ
Ｕ１０は、ＲＡＭ１０４及び／又はＲＯＭ１０５から、
メインルーチン及び音響効果付加ルーチンをＤＳＰ１ａ
及びＤＳＰ１ｂの命令ＲＡＭ２ａに転送する。この時音
響効果付加ルーチンは、パネルで選択された音響効果の
種類により、それに対応したものが送られることにな
る。また同時に選択された音響効果の種類に対応した係
数データも、ＤＳＰ内の係数ＲＡＭ２ｂに転送される。
この時パネル操作で既に両ＤＳＰ内及びＤＳＰ間の結線
パターンＭ１〜Ｍ５が決定されていることになる。

【００３９】次に演奏者の操作により、鍵スイッチブロ
ック１０１のキースイッチＯＮ・ＯＦＦ情報を、キーベ
ロシティと共に、マスタＣＰＵ１０に送ったり、ＭＩＤ
Ｉ入出力ブロック１０２から、或いはＲＡＭ１０４・Ｒ
ＯＭ１０５から演奏情報をマスタＣＰＵ１０に送り、更
にマスタＣＰＵ１０は、該演奏情報に基づき、対応する
音色のパラメータとキーＯＮ・ＯＦＦのアサイン結果
を、音源回路１０６に送り、該音源回路１０６のＯＵＴ
１〜ＯＵＴ４から発音データが出力される。

【００４０】この発音データは、各ＤＳＰのＳＩＯ１乃
至２を経由してデータＲＡＭ２ｃに送られ、その結果前
記結線パターンＭ１〜Ｍ５のいずれかに基づく音響効果
付加処理がなされる（エフェクトがかけられる）。そし
て所望の音響効果が付加された楽音信号は、ＤＡＣ１０
７により出力されてアンプを介してスピーカから出力さ
れる。そして音響効果付加ルーチンｆｎは、命令ＲＡＭ
２ａの後半にマッピングされており、メインルーチンに
よりコールされて実行されることになる。途中でパネル
にて新たな効果が選択された場合、マスタＣＰＵ１０
は、ＲＡＭ１０４・ＲＯＭ１０５からそれに対応する新
たな音響効果付加ルーチンや係数データを、ＤＳＰ１ａ
及び１ｂに転送する。またその際音響効果付加ルーチン
ｆｎをスルーさせることになるが、このスルーの時と該
スルー状態から新たな音響効果が付加された楽音信号を
出力する状態に変更する時に、前述のように、各ＤＳＰ
内の係数Ｃ１１とＣ１２との間、係数Ｃ３１とＣ３２と
の間で相補的に該係数データの増減を行うことで、音響
効果処理のかけられた信号と該処理のかけられていない
信号とを、クロスフェードさせることが可能となる。

【００４１】即ち、マスタＣＰＵ１０は、ＤＳＰ１ａ及
びＤＳＰ１ｂのＣ１１、Ｃ３１を７ＦＦＦＨ→０Ｈへ、
Ｃ１２、Ｃ３２を０Ｈ→７ＦＦＦＨへクロスフェードさ
せる。これによって音響効果付加ルーチンｆ１、ｆ２と
も、効果が付加されずスルーとなる。マスタＣＰＵ１０
はＤＳＰ１ａ及びＤＳＰ１ｂにジャンプ（ｆ１及びｆ２
スルー）するように命じる。この命令伝達方法は、前述
のように、係数ＲＡＭの１つを書き替えて行っても良い
し、ＤＳＰ１ａ及びＤＳＰ１ｂの汎用入力ポートに信号
を送っても良い。ＤＳＰは、この信号を受けている間は
命令ＲＡＭ２ａのｆ１及びｆ２プログラムエリアをアク
セスしないことになる。マスタＣＰＵ１０は、ＤＳＰ１
ａ及び１ｂの書き替えに必要な効果付加ルーチンのプロ
グラムのみを転送する。この転送中もＤＳＰ１ａ及び１
ｂは音源回路１０６からシリアルで送られてくる楽音信
号を、音響効果の付加なしに、各サンプリング毎に出力
している。その後マスタＣＰＵ１０は、ＤＳＰ１ａ及び
１ｂにジャンプ（ｆ１スルーｆ２スルー）を解除（中
止）するように命じる。ＤＳＰはこのジャンプ解除で通
常の処理フローに戻り、音響効果付加ルーチンｆ１、ｆ
２のプログラムもアクセスするようになる。但しまだＣ
１１とＣ３１は０Ｈ、Ｃ１２とＣ３２は７ＦＦＦＨであ
るため、楽音信号はスルーの時と全く同じである。更に
マスタＣＰＵ１０は、ＤＳＰ１ａ及び１ｂに新たな音響
効果付加ルーチンの係数データを転送する。この期間は
各ＤＳＰが新たな係数データに対応した演算が軌道にの
るまで必要となる。一般的に外部ＲＡＭデータが書き替
えられる時間まで考慮すると、１ｍｓｅｃ〜５０ｍｓｅ
ｃほど必要となる。その時間は外部ＲＡＭの容量に比例
する。新たな音響効果付加ルーチンが新たな係数データ
に基づいて正常に処理されるようになった時に、マスタ
ＣＰＵ１０は、ＤＳＰ１ａ及び１ｂのＣ１１、Ｃ３１を
０Ｈ→７ＦＦＦＨへ、Ｃ１２、Ｃ３２を７ＦＦＦＨ→０
Ｈへクロスフェードさせる。これによって新たな音響効
果の付加が可能となる。またクロスフェード処理につい
ても特別なクロスフェード回路や加算器などのディスク
リート部品は不要となる。

【００４２】上記の例では、Ｃ１１及びＣ３１と、Ｃ１
２及びＣ３２とを常にペアーでクロスフェードさせた
が、もし音響効果付加ルーチンｆ１のみを転送する場合
は、ｆ２側はその効果が付加されたままで良いため、Ｃ
３１とＣ３２はクロスフェードさせる必要はない。また
上記のようにプログラムを転送する場合は、マスタＣＰ
Ｕ１０の処理が多少複雑になるが、係数データを転送す
る場合は、ただ単にマスタＣＰＵ１０はその係数データ
を送ればよいことになる。

【００４３】即ち、音響効果の種類の変更は行わずに、
命令ＲＡＭ２ａ上にある音響効果付加ルーチンのかけ方
を変更する場合は、上述した結線パターンの変更によ
る。結線パターンＭ１〜Ｍ５の結線の仕方は、前述のよ
うに係数データにより決定され、従って該係数データの
変更のみで結線パターンの変更が可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述した本発明の構成を有する装置
によれば、音響効果切り換え時にも、転送される新たな
音響効果付加ルーチンをスルーさせることで、楽音信号
の出力が途絶えたり、奇妙な楽音信号が出力されたりす
ることがなくなり、ＤＳＰの処理動作を安定させること
も可能になる。更にＤＳＰ内で複数の音響効果付加ルー
チンの処理を同時に実行させ、そのうちの１つで事前処
理及び新たな音響効果付加ルーチンの転送が行われてい
る場合は、切り換え対象となる音響効果付加ルーチン側
の処理信号をフェードアウトさせて最終的に該ルーチン
をスルーさせ、他方の音響付加ルーチン側の処理信号を
フェードインせしめることで、特別なディスクリート部
品を必要とせずにクロスフェードを行うことも可能であ
る。また上記のような音響効果付加ルーチンのスルーが
なされる場合は、そのスルーが行われている間、切り換
え前の音響効果付加ルーチンと同じ処理ステップ数だけ
ディレイさせ、ＤＳＰにおける時分割処理を正常に実行
できるようにしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音響効果付加装置の１実施形態構
成を備えた電子楽器をブロック図である。

【図２】ＤＳＰの内部構成を示すブロック図である。

【図３】ＤＳＰ部分のエフェクトファンクションｆｎの
結線図である。

【図４】各ＤＳＰにおけるメインルーチンのシグナルフ
ローを示す説明図である。

【図５】各ＤＳＰのメインフローを示すフローチャート
である。

【図６】ＤＳＰ入出力タイミングを表したタイムチャー
トである。

【図７】ＤＳＰの命令ＲＡＭのマッピング状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂＤＳＰ２ａ命令ＲＡＭ２ｂ係数ＲＡＭ２ｃデータＲＡＭ３ａＣレジスタ３ｂＤレジスタ４乗算器５Ｐレジスタ６加算器７Ｙレジスタ８ゲート９選択器１０マスタＣＰＵ１０６音源回路

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−160262（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G10H 1/00 - 1/46 G10K 15/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主演算回路の制御下で作動し、１つのＤ
ＳＰで複数の音響効果が選択処理可能な音響効果付加装
置において、楽音信号の入出力を制御するプログラムを
含むメインルーチンと、必要な時に主演算回路により転
送されて前記メインルーチンからアクセスされることで
作動する選択可能な音響効果付加ルーチンとを記憶する
命令記憶部を前記ＤＳＰ内に有しており、音響効果切り
換え時に、切り換え対象となる音響効果付加ルーチンを
スルーさせると共に、該音響効果付加ルーチンの処理時
間に相当する処理ステップ数だけタイミングをディレイ
させることを特徴とするＤＳＰを用いた音響効果付加装
置。
【請求項２】主演算回路の制御下で作動し、１つのＤ
ＳＰで複数の音響効果が選択処理可能な音響効果付加装
置において、楽音信号の入出力を制御するプログラムを
含むメインルーチンと、必要な時に主演算回路により転
送されて前記メインルーチンからアクセスされることで
作動する選択可能な音響効果付加ルーチンとを記憶する
命令記憶部を前記ＤＳＰ内に有しており、各サンプリン
グタイムにおいて入出力処理を行う際、前記メインルー
チンは１回目の入出力処理と２回目の入出力処理との間
に前記音響効果付加ルーチンをアクセスし、その音響効
果付加ルーチンを切り換えた場合に、切り換え対象とな
る音響効果付加ルーチンをスルーさせると共に、該音響
効果付加ルーチンの処理時間に相当する処理ステップ数
だけタイミングをディレイさせることを特徴とするＤＳ
Ｐを用いた音響効果付加装置。