JP3528279B2 - 音源装置 - Google Patents

音源装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、FM音源部とPCM
音源部の両方を備えた音源LSIを使用し、両音源を有
効に利用することができる音源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のソフトウェア(特にゲームなど)
はパーソナルコンピュータ(以下「パソコン」とい
う。)に楽音発生機能を要求するものが多いため、近年
のパソコンは音源ボードを実装しているものが多い。こ
の音源ボードに用いられる音源としてはFM音源やPC
M音源が多い。FM音源は、所望のアルゴリズムに従う
周波数変調演算により楽音を合成する装置であり、PC
M音源は、波形メモリに記憶された波形データを一通り
または繰り返して読み出すことにより楽音を合成する装
置である。したがって、このような方式の相違により、
それぞれの音源を駆動するために必要なパラメータの与
え方は異なっている。
【0003】従来のパソコンにおいて、FM音源用LS
Iはパソコンのバスに直接接続され、パソコンのCPU
が直接アクセスしてコントロールする方式が採用され、
上記ゲームなどのソフトウェアもこの方式でFM音源を
制御している。一方、PCM音源LSIは図5に示すよ
うに、専用のCPU52やMIDIデータを受渡しする
インタフェース51を介してパソコン50に接続される
方式が一般的に採用されていた。このインタフェースに
は、MPU−401インタフェースカード(ローランド
社)に含まれる機能の一部であるMPU−401UAR
Tモードインタフェースというインタフェースが標準的
に用いられている。
【0004】一方、FM音源,PCM音源の両方で楽音
信号を発生できるようにした音源ボードも実用化されて
いる。これは標準サウンドカードと呼ばれ、図6に示す
ようなFM音源とMPU−401UARTモードインタ
フェースが並列に並べられた構成をしている。すなわ
ち、サウンドカード61内のFM音源用LSI62が直
接バスに接続され、さらに、MPU−401UARTモ
ードインタフェース63も直接バスに接続され、このM
PU−401UARTモードインタフェース63がCP
U65に接続され、CPU65がPCM音源用LSI6
6に接続される構成になっていた。MPU−401UA
RTモードインタフェース63に入力されたデータはC
PU65によって解読・変換され、PCM音源66に入
力される。音源部64は標準サウンドカード61と一体
になっていても別体でMIDIケーブルで接続されてい
てもよい。このように構成することによって、パソコン
がFM音源をアクセスする場合とPCM音源をアクセス
する場合にはそれぞれ別のアドレスでアクセスすれば別
個に独立して動作させることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、装置の楽音
生成能力を向上させボードの小型化を図るため、FM音
源部とPCM音源部の両方を内蔵したLSIが実用化さ
れた(例えば、本出願人のYMF278B)。このLS
Iは従来のFM音源用LSI(例えば、本出願人のYM
F262)とレジスタに関して互換性を有するため、図
6のような旧来のシステムにFM音源用LSI62とし
て組み込んでもそのまま動作させることができるが、こ
の場合にはFM音源のみが有効であるため、PCM音源
部が無駄になる欠点があった。さらに、この新たなLS
Iを制御するためのソフトウェアを作成するためには大
きな労力や時間が必要であり、現在実用化されているソ
フトウェアを使用してこの音源LSIを駆動できること
が必要とされる。すなわち、パソコン業界では従来のソ
フトウェアに対応していることすなわちバックワードコ
ンパチビリティが重要であることからも、この新たなL
SIを従来より用いられているFM音源駆動用ソフトウ
ェアおよびPCM音源駆動用ソフトウェアの双方に対応
させることが重要である。
【0006】この発明は、FM音源部、PCM音源部の
両方を備えた音源LSIを用い、従来のFM音源駆動用
ソフトウェアおよびPCM音源駆動用ソフトウェアでこ
の音源LSIを駆動することができる音源装置を提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、パーソナル
コンピュータの拡張バスに接続され、パーソナルコンピ
ュータから入力された制御データに基づいて楽音を発生
する音源装置であって、FM音源回路およびPCM音源
回路を一体に内蔵した音源LSIと、前記パソーナルコ
ンピュータの拡張バスに接続され、該パーソナルコンピ
ュータによりPCM音源宛のアドレスが割り当てられて
いるMPU−401インタフェースと、前記音源LSI
を制御する内部CPUと、直接前記拡張バスに接続され
た第1の選択端子および前記MPU−401インタフェ
ースを介して前記拡張バスに接続された第2の選択端子
を備えるとともに、前記音源LSIに接続された共通端
子を備えたセレクタであって、前記第1の選択端子にF
M音源宛のアドレスが割り当てられているセレクタと、
前記パーソナルコンピュータからのアクセスを監視し、
前記PCM音源宛の書き込みアクセスが発生し、且つそ
の書き込み内容が前記PCM音源を使用するモードを設
定するデータであった場合には、前記内部CPUをリセ
ットし、前記FM音源宛の書き込みアクセスが発生した
場合には、前記内部CPUに割り込みをかける判別回路
と、を有し、前記内部CPUは、前記判別回路によって
リセットされたとき前記セレクタを前記内部CPU側に
切り換え、前記判別回路から割り込みがかけられたとき
前記拡張バスに一定時間のウェイト信号を出力するとと
もにこのウェイトの期間に前記セレクタを前記拡張バス
側に切り換えることを特徴とする。
【0008】この発明は、パーソナルコンピュータの拡
張バスに接続され、パーソナルコンピュータから入力さ
れた制御データに基づいて楽音を発生する音源装置であ
って、FM音源回路およびPCM音源回路を一体に内蔵
した音源LSIと、前記パソーナルコンピュータの拡張
バスに接続され、該パーソナルコンピュータによりPC
M音源宛のアドレスが割り当てられているMPU−40
1インタフェースと、直接前記拡張バスに接続された第
1の選択端子および前記MPU−401インタフェース
を介して前記拡張バスに接続された第2の選択端子を備
えるとともに、前記音源LSIに接続された共通端子を
備えたセレクタであって、前記第1の選択端子にFM音
源宛のアドレスが割り当てられているセレクタと、前記
パーソナルコンピュータからのアクセスを監視し、前記
PCM音源宛の書き込みアクセスが発生し、且つその書
き込み内容が前記PCM音源を使用するモードを設定す
るデータであった場合には、前記セレクタをMPU−4
01インタフェース側に切り換え、前記FM音源宛の書
き込みアクセスが発生した場合には、前記セレクタを前
記拡張バス側に切り換える切換手段と、を備えたことを
特徴とする。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【作用】この発明は、パソコンの拡張バススロットに挿
入される音源ボードとして構成される。この音源装置は
FM音源回路およびPCM音源回路一体に内蔵した
源LSIを搭載している。パソコンがFM音源を駆動す
る場合にはFM音源宛のアドレスをアクセスする。そう
すると、切換手段(内部CPUおよびセレクタ)は、
源LSI拡張バス側に切り換える。また、パソコンが
PCM音源を駆動する場合にはPCM音源宛のアドレス
をアクセスする。そうすると、切換手段(内部CPUお
よびセレクタ)は、セレクタをMPU−401インタフ
ェース側に切り換える。FM音源用のLSIを直接アク
セスしてFM音源を駆動するソフトウェアは従来より一
般的に用いられており、また、MPU−401インタフ
ェースにデータを送信してPCM音源を駆動するソフト
ウェアも従来より一般的に用いられている。そして、こ
のようなソフトウェアを用いてこの音源装置をアクセス
することによりこの音源装置に楽音信号を形成させるこ
とができる。したがって、この音源装置は、既存のソフ
トウェアとの互換性を保ちつつ、新たな多機能の音源L
SIの機能を十分に発揮させることができる。
【0015】
【実施例】図1はこの発明の実施例である音源ボードの
構成を示す図である。この音源ボード1はパソコンの拡
張バススロットに実装され、パソコンのCPU11(以
下「パソコン11」という。)から送られてくる音源制
御データに基づいて楽音信号を形成出力するものであ
る。パソコンの拡張バス12(コントロール信号線を含
む)には判別回路5,WAIT回路6,MPU−401
UARTモードインタフェース7およびセレクタ4が接
続されている。このうちMPU−401UARTモード
インタフェース7にはアドレスAIが割り当てられてお
り、セレクタ4にはアドレスASが割り当てられてい
る。このアドレスASは音源LSI内部のFM音源部に
アクセスするアドレスである。MPU−401UART
モードインタフェース7はMIDIデータ送受信用のイ
ンタフェースである。判別回路5,WAIT回路6およ
びMPU−401UARTモードインタフェース7は、
音源LSI2を制御する音源LSI制御用CPU3(以
下単に「CPU3」という。)に接続されている。
【0016】WAIT回路6はCPU3により制御さ
れ、このCPU3がパソコン11をウェイトさせたい場
合にWAIT信号を拡張バス12を介してパソコン11
に伝達する。セレクタ4の出力端子は音源LSI2のデ
ータバス端子D0〜D7(図2参照),アドレス端子
(A0〜A2),チップセレクト信号端子( /CS: /
は負論理を示す記号),ライトイネーブル信号端子( /
WR)およびリードイネーブル信号端子( /RD)に接
続されている。セレクタ4の切換信号は、CPU3から
入力される。
【0017】ここで、図2を参照して音源LSI2の構
成を説明する。この音源LSI2は上述したようにFM
音源部21およびPCM音源部22を備えている。これ
らの音源部に対する制御データの入力はレジスタアレイ
20に対して行われる。レジスタアレイ20は音源部内
の各部で用いられる制御データを一括して記憶する。入
力される制御データをレジスタアレイ20内のどのレジ
スタに書き込むかは該制御データに先立って入力される
アドレスによって指定される。すなわち、まず、書き込
みレジスタを指定するアドレスがデータバスを介してレ
ジスタアレイ20に入力され、その後数十クロックウェ
イトしたのち制御データが入力される。
【0018】レジスタアレイ20へのデータの入出力は
データバスコントローラ23が制御する。データバスコ
ントローラ23には、コントロール信号としてチップセ
レクト信号 /CS、ライトイネーブル信号 /WR、リー
ドイネーブル信号 /RD、その他制御信号A0〜A2が
入力される。これらのコントロール信号は、上述したよ
うにパソコン11からセレクタ4を介して、または、C
PU3からセレクタ4を介して与えられる。
【0019】上記パソコン11のアクセスがFM音源部
21のアクセスであるかMPU−401UARTモード
インタフェース7のアクセスであるかは、判別回路5が
判断してCPU3に対してリセットや割り込みをかけ
る。判別回路5は、拡張バス12から入力されるアドレ
スやデータを監視し、所定のアドレスや所定のデータが
入力されたときFM音源部のアクセスまたはMPU−4
01UARTモードインタフェースのアクセスを検出す
る。
【0020】図3に判別回路5の一例を示す。判別回路
5は、拡張バス12にアドレスおよびデータをデコード
するデコーダ30を接続し、さらに、ライトイネーブル
信号線/WRにインバータ32を接続している。デコー
ダ30は、拡張バス12から音源LSI2内部のFM音
源部をアクセスするアドレスASが入力されたときに出
力端子1から“H”信号を出力し、拡張バス12からM
PU−401UARTモードインタフェースのコマンド
レジスタのアドレスAIが入力されたとき出力端子2か
ら“H”信号を出力する。また、デコーダ30は拡張バ
ス12からデー3FHが入力されたとき出力端子3から
“H”信号を出力する。この3FHは、MPU−401
UARTモードを設定するコマンドであり、従来からあ
るPCM音源駆動用ソフトウエアでは始めにこのコマン
ドを出力する。すなわち、この3FHは、PCM音源を
アクセスする際最初に入力されるスタートデータであ
る。
【0021】デコーダ30の後段には2個のAND回路
33,34が設けられている。これらAND回路33,
34には/WR信号がインバータ32を介して入力され
る。また、AND回路33にはデコーダ30の出力端子
1の信号が入力される。従って、AND回路33は、パ
ソコン11がこの音源ボードの音源LSI2のFM音源
レジスタにセレクタ4を介してデータを書き込もうとし
たとき“H”信号を出力する。すなわち、この“H”信
号はパソコン11がFM音源部21をアクセスしている
ことを意味する信号である。この出力信号は、割込制御
回路38に入力される。割込制御回路38は、パソコン
11が音源LSI2のFMレジスタをアクセスしたとき
CPU3に対して割り込み信号を出力する。これによ
り、CPU3はセレクタ4をパソコン11側に切り換え
る動作等の所定の動作を行う。この動作により、パソコ
ン11は直接音源LSI2のFMレジスタをアクセス可
能となる。
【0022】さらに、AND回路34にはデコーダ30
の出力端子2の信号および出力端子3の信号が入力され
る。従って、AND回路34は、パソコン11がこの音
源ボードのMPU−401UARTモードインタフェー
スのコマンドレジスタに3FH をライトしたとき“H”
を出力することになる。すなわち、AND回路34の
“H”信号は、パソコン11がMPU−401インタフ
ェースをUARTモードに設定する信号、言い換える
と、パソコン11上でPCM音源駆動用ソフトウェアが
起動したことを示す信号である。この信号はリセット信
号としてリセット制御回路39に入力される。リセット
制御回路39はこの“H”信号をCPU3に入力し、C
PU3をリセットする。これにより、CPU3はセレク
タ4をCPU3側に切り換える等の動作を行う。
【0023】図4はCPU3の動作を示すフローチャー
トである。同図(A)はリセット信号が入力されたとき
の動作を示す。リセット信号が入力されると、CPU3
は以下の動作を実行する。セレクタ4をCPU3側に切
り換える(n1)。これにより、CPU3が音源LSI
2をアクセス可能になる。こののち、パソコン11から
送られてくる制御データを受信し(n2)、これに応じ
て音源LSI2に入力するデータに変換して音源LSI
2のレジスタアレイ20に入力する(n3)。
【0024】同図(B)は判別回路5から割り込みがか
かった場合の動作を示す。割り込みがかかると、WAI
T信号をパソコン11に対して送信し、パソコン11か
らのデータ送信を一旦停止させ(n6)、セレクタ4を
拡張バス側(パソコン11側)に切り換える(n7)。
これにより、パソコン11が音源LSI2を直接アクセ
スできるようなる。このように設定変更したのちWAI
T信号を解除する(n8)。こののち、CPU3に入力
されるリセット信号は“L”になり、CPU3は動作を
停止する。
【0025】なお、パソコンの電源がオンされたとき音
源ボード1も音源オン時のイニシャライズ動作を行う
が、このときセレクタ4をパソコン11側にしてFM音
源モードにセットするようにしてもよく、セレクタ4を
CPU3側にしてPCM音源モードにセットするように
してもよい。電源オン時にFM音源モードにセットする
場合には、イニシャライズ動作でセレクタ4をパソコン
11側に設定するようにしておけばよい。
【0026】
【0027】
【発明の効果】の発明によれば、パソコンがFM音源
をアクセスする場合にはFM音源宛のアドレスをアクセ
スすれば、音源装置内部でセレクタの切り換えなどの動
作をするため、従来のFM音源制御プログラムの動作を
実行するのみでこの音源装置のFM音源部を制御するこ
とができる。また、パソコンがPCM音源をアクセスす
る場合にはPCM音源宛のアドレスでMPU−401U
ARTモードインタフェースをアクセスすれば、音源装
置内部でセレクタの切り換えなどの動作をするため、従
来のPCM音源制御プログラムの動作を実行するのみで
この音源装置のPCM音源部を制御することができる。
このように、複数の音源部を内蔵していながら、従来の
単独の音源部を制御するソフトウェアの互換性を維持す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例である音源ボードのブロック
【図2】同音源ボードに内蔵の音源LSIのブロック図
【図3】同音源ボードに内蔵の判別回路のブロック図
【図4】同音源ボードのCPUの動作を示すフローチャ
ート
【図5】従来の音源LSIの接続形態を示す図
【図6】本願発明に用いられる音源LSIの従来の接続
形態を示す図 1−音源ボード、2−音源LSI、3−CPU、4−セ
レクタ、5−判別回路6−WAIT回路、7−MPU−
401UARTモードインタフェース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10H 1/00 - 7/12

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パーソナルコンピュータの拡張バスに接
    続され、パーソナルコンピュータから入力された制御デ
    ータに基づいて楽音を発生する音源装置であって、 FM音源回路およびPCM音源回路を一体に内蔵した音
    源LSIと、 前記パソーナルコンピュータの拡張バスに接続され、該
    パーソナルコンピュータによりPCM音源宛のアドレス
    が割り当てられているMPU−401インタフェース
    と、 前記音源LSIを制御する内部CPUと、 直接前記拡張バスに接続された第1の選択端子および前
    記MPU−401インタフェースを介して前記拡張バス
    に接続された第2の選択端子を備えるとともに、前記音
    源LSIに接続された共通端子を備えたセレクタであっ
    て、前記第1の選択端子にFM音源宛のアドレスが割り
    当てられているセレクタと、 前記パーソナルコンピュータからのアクセスを監視し、
    前記PCM音源宛の書き込みアクセスが発生し、且つそ
    の書き込み内容が前記PCM音源を使用するモードを設
    定するデータであった場合には、前記内部CPUをリセ
    ットし、前記FM音源宛の書き込みアクセスが発生した
    場合には、前記内部CPUに割り込みをかける判別回路
    と、 を有し、 前記内部CPUは、前記判別回路によってリセットされ
    たとき前記セレクタを前記内部CPU側に切り換え、前
    記判別回路から割り込みがかけられたとき前記拡張バス
    に一定時間のウェイト信号を出力するとともにこのウェ
    イトの期間に前記セレクタを前記拡張バス側に切り換え
    る音源装置。
  2. 【請求項2】 パーソナルコンピュータの拡張バスに接
    続され、パーソナルコンピュータから入力された制御デ
    ータに基づいて楽音を発生する音源装置であって、 FM音源回路およびPCM音源回路を一体に内蔵した音
    源LSIと、 前記パソーナルコンピュータの拡張バスに接続され、該
    パーソナルコンピュータによりPCM音源宛のアドレス
    が割り当てられているMPU−401インタフェース
    と、 直接前記拡張バスに接続された第1の選択端子および前
    記MPU−401インタフェースを介して前記拡張バス
    に接続された第2の選択端子を備えるとともに、前記音
    源LSIに接続された共通端子を備えたセレクタであっ
    て、前記第1の選択端子にFM音源宛のアドレスが割り
    当てられているセレクタと、 前記パーソナルコンピュータからのアクセスを監視し、
    前記PCM音源宛の書き込みアクセスが発生し、且つそ
    の書き込み内容が前記PCM音源を使用するモードを設
    定するデータであった場合には、前記セレクタをMPU
    −401インタフェース側に切り換え、前記FM音源宛
    の書き込みアクセスが発生した場合には、前記セレクタ
    を前記拡張バス側に切り換える切換手段と、 を備えた音源装置。
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