JP3982532B2 - 楽音再生装置および携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末装置に適用して好適な音色変更可能な楽音再生装置に関するものである。

従来の楽音再生装置の一例として、ハードウェアを用いて楽音を生成するようにした楽音再生装置がある。このような楽音再生装置においては、再生する楽音の音色を変更することができるようにされている。
この楽音再生装置の構成例を図１０に示し、音色を変更する際の説明を以下に行う。図１０において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０は、ＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）データや、ＳＭＡＦ（Synthetic Music Mobile Application Format）データ等のシーケンスデータをＲＡＭ（Random Access Memory）１１１から読み出して音源ハードウェア部１１５に供給している。音源ハードウェア部１１５は供給されたシーケンスデータを再生して楽音信号をスピーカ１３４に出力している。この音源ハードウェア部１１５は、音色パラメータ保存領域１３０と楽音を再生処理するデータ処理部１３３を備えている。音色パラメータ保存領域１３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）に確保された領域やレジスタにより構成されている。

このように構成された楽音再生装置において、再生される楽音の音色を変更する際には、ＣＰＵ１１０が音色変更命令を音色パラメータ保存領域１３０に与えると共に、ＣＰＵ１１０がＲＡＭ１１１から読み出した変更すべき音色パラメータを音色パラメータ保存領域１３０に書き込む。データ処理部１３３は楽音再生タイミングに達した際に、変更された音色パラメータを音色パラメータ保存領域１３０から読み出して、この音色パラメータを用いて変更された音色の楽音を再生する。なお、ＲＡＭ１１１には多くのシーケンスデータおよび音色パラメータ群を格納することができる。

従来の楽音再生装置においては、音色を変更する際には上記したようにＣＰＵ１１０が変更すべき音色パラメータをＲＡＭ１１１から読み出して音源ハードウェア部１１５に転送していた。この場合、音源ハードウェア部１１５のデータバス幅は８ビット幅程度であることから、音色パラメータ保存領域１３０を構成しているＲＡＭやレジスタも８ビット幅程度に制限されることになる。しかしながら、データ処理部１３３が、１チャンネルの音を再生処理する際に必要とされる１チャンネル分の音色パラメータは数十ビットもの多くのビット数となっている。従って、８ビット幅のＲＡＭやレジスタでは１チャンネルの音を再生処理する際に必要とされる音色パラメータを、データ処理部１３３が８ビットずつ複数回に分けて読み出さなければならなかった。この結果、音色パラメータを音色パラメータ保存領域１３０から読み出してデータ処理部１３３にセットするのに処理時間がかかるという問題点が生じていた。

データ処理部１３３にセットするのに処理時間がかかると音切れが生じるようになるため、これを解決するために、音色パラメータ保存領域１３０を構成しているＲＡＭやレジスタの動作速度を上げることが考えられる。しかしながら、ＲＡＭやレジスタの動作速度を上げるとその消費電力が増加し、電池動作とされている携帯端末機に楽音再生装置が搭載されている場合には致命的な欠点となってしまうことになる。また、音色変更の度にＣＰＵ１１０がＲＡＭ１１１から変更すべき音色パラメータを音源ハードウェア部１１５に転送しなければならず、音源ハードウェア部１１５とＣＰＵ１１０とのデータ転送量が増加してしまうという問題点もあった。さらに、音色パラメータ保存領域１３０を専用のレジスタで構成すれば、任意の数のレジスタを同時に読み出すことはできるが、音色パラメータ保存領域１３０が音色パラメータ専用領域となってしまい音色パラメータ以外の８ビット幅の汎用のデータと共用するとメモリの使用効率が悪化するという問題点が生じる。さらにまた、音色パラメータ保存領域１３０をビット幅の大きいＲＡＭで構成すれば、大きいビット幅の音色パラメータを１回で読み出すことはできるが、音色パラメータ保存領域１３０が音色パラメータ専用領域となってしまい音色パラメータ以外の８ビット幅の汎用のデータと共用すると、この場合もメモリの使用効率が悪化するという問題点が生じる。

そこで、本発明は、音色パラメータを汎用記憶手段に格納するようにしても、音色変更処理に費やす時間を短くすることのできる楽音再生装置、および、このような楽音再生装置を備える携帯端末装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の楽音再生装置は、装置全体を制御するシステム制御手段を有する装置内に配設され、楽音を再生する楽音再生装置において、任意の数からなる音色パラメータ群を含む各種データを登録可能な汎用記憶手段と、設定された音色パラメータに基づく楽音を再生する音源手段と、入力データ幅に対して音色パラメータを前記音源手段に転送する出力データ幅が大きくされているキャッシュメモリと、前記システム制御手段による命令に基づいて前記楽音再生装置を制御する音源制御手段とを備え、前記汎用記憶手段は、音色パラメータの１チャンネル分のデータ幅より小さいデータ幅で前記キャッシュメモリに音色パラメータを出力するようにされ、前記キャッシュメモリは、音色パラメータの少なくとも１チャンネル分を１回で前記音源手段に出力するようにされており、前記音源手段に設定する音色を変更する際に、前記音源制御手段が変更する音色の音色パラメータを前記汎用記憶手段に記憶されている音色パラメータ群から読み出して、前記キャッシュメモリへ転送し、前記音源制御手段が前記音源手段に再生を指示した際に、該キャッシュメモリから前記音源手段へ前記音色パラメータが転送されている。

また、上記本発明の楽音再生装置において、前記音源制御手段は、前記音色パラメータに付与された所定のアドレスの先頭アドレスを指定することにより前記汎用記憶手段から前記音色パラメータを読み出されるようにしてもよい。
さらに、上記本発明の楽音再生装置において、前記音源手段は、所定のフォーマットに変換されたシーケンスデータに基づいて楽音を再生するようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の楽音再生装置において、前記汎用記憶手段は、第１の音源メモリと第２の音源メモリとを備え、前記音源制御手段は、前記システム制御手段による命令に含まれている先頭アドレスが前記第１の音源メモリ内にあるか、前記第２の音源メモリ内にあるかを判別し、前記第１の音源メモリ又は前記第２の音源メモリ内にある先頭アドレスに対応する音色パラメータを読み出すようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の楽音再生装置において、前記第１の音源メモリはＲＡＭ（Random AccessMemory）であり、前記第２の音源メモリはＲＯＭ（Read OnlyMemory）であるようにしてもよい。
さらにまた、上記本発明の楽音再生装置において、前記楽音再生装置は、外部からデータを受信可能とするデータ受信手段を有し、該データ受信手段により受信されたデータが前記汎用記憶手段に格納されるようにしてもよい。

次に、上記目的を達成することのできる本発明の携帯端末装置は、上記楽音再生装置を備える携帯端末装置であって、前記システム制御手段は、前記携帯端末装置の機能処理をメイン処理として実行するようになされている。

このような本発明によれば、任意の数からなる音色パラメータ群を登録可能な汎用記憶手段と、出力データ幅が大きくされているキャッシュメモリとを備えているので、音色変更時には汎用記憶手段から読み出した変更指定された音色パラメータをキャッシュメモリに転送すればよい。この場合、汎用記憶手段には任意の数からなる音色パラメータ群が登録されていることから、音色変更の度にシステム制御部から汎用記憶手段に音色パラメータを転送する必要を極力なくすことができる。また、キャッシュメモリの出力ビット幅が大きくされていることから音色パラメータを音源手段に即座にセットすることができる。このように、汎用記憶手段に音色パラメータを格納しておいても、音色変更処理に費やす時間を短縮することができ、音色変更する際に音切れが生じることを防止することができる。
また、システム制御手段は汎用記憶手段における変更したい音色パラメータの先頭アドレスを送ることにより、音色変更処理が行われるので、システム制御手段と楽音再生装置とのデータ転送量を削減することができる。

本発明の楽音再生装置を備える本発明の携帯端末装置を携帯電話機に適用した場合の実施の形態の構成例を図１に示す。
図１に示す携帯電話機１は、一般にリトラクタブルとされたアンテナ２５を備えており、基地局２と無線回線により接続可能とされている。アンテナ２５は変調・復調機能を有する通信部１３に接続されている。中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）１０は、電話機能プログラムを実行することにより携帯電話機１の各部の動作を制御するシステム制御部であり、動作時の経過時間を示したり、特定の時間間隔でタイマ割込を発生するタイマを備えている。また、ＣＰＵ１０は着信時等の楽音再生時にシーケンスデータを所定量ずつ音源ハードウェア部１５に転送している。ＲＡＭ１１は基地局２を介して接続したダウンロードセンター等からダウンロードされたシーケンスデータの格納エリアや、ＣＰＵ１０のワークエリア等が設定されるＲＡＭ（Random Access Memory）である。ＲＯＭ１２はＣＰＵ１０が実行する送信や着信の各種電話機能プログラムや楽音再生関連処理等のプログラムや、プリセットされたシーケンスデータ等の各種データが格納されているＲＯＭ（Read Only Memory）である。

また、通信部１３は、アンテナ２５で受信された信号の復調を行うと共に、送信する信号を変調してアンテナ２５に供給している。通信部１３で復調された受話信号は、音声処理部（コーダ／デコーダ）１４において復号され、マイク２１から入力された通話信号は音声処理部１４において圧縮符号化される。音声処理部１４は、音声を高能率圧縮符号化／復号化しており、例えばＣＥＬＰ（Code Excited LPC ）系やＡＤＰＣＭ（適応差分ＰＣＭ符号化）方式のコーダ／デコーダを備えている。音源ハードウェア部１５は、音声処理部１４からの受話信号を受話用スピーカ２２から放音したり、シーケンスデータを再生することにより着信メロディ、保留音を生成して出力することができる。なお、着信メロディは着信用スピーカ２３から放音され、保留音は受話信号とミキシングされて受話用スピーカ２２から放音される。

また、シーケンスデータのフォーマットは配信するに便利なＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）フォーマットやＳＭＡＦ（Synthetic Music Mobile Application Format）とされており、音源ハードウェア部１５がこれらのフォーマットのシーケンスデータを音源ハードウェア部１５に内蔵されている音源コアに固有なフォーマットの制御データに変換して、再生するようにしている。また、ＣＰＵ１０がシーケンスデータを音源ハードウェア部１５に固有なフォーマットの制御データに変換してＲＡＭ１１に記憶しておき、再生時にＲＡＭ１１から読み出して音源ハードウェア部１５に供給するようにしてもよい。音源ハードウェア部１５には、任意の数からなる音色パラメータ群を登録する汎用ＲＡＭ、大きな出力ビット幅とされているキャッシュメモリ、および、音源コアが設けられている。汎用ＲＡＭに登録する音色パラメータ群は、例えばＧＭ音源規格の音色パラメータ群とされる。キャッシュメモリには、各チャンネルに指定された音色の音色パラメータが格納され、音源コアはキャッシュメモリから１回あるいは数回のわずかなアクセス回数により当該チャンネルにおける楽音を再生するに必要な１チャンネル分の音色パラメータを読み出すことができるようにされている。

さらに、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１６は、パーソナルコンピュータ等の外部機器２０からシーケンスデータ等をダウンロードするためのインタフェースである。入力部１７は携帯電話機１に備えられた「０」から「９」のダイヤルボタンや各種ボタンから構成される入力手段である。表示部１８は電話機能のメニューや、ダイヤルボタン等のボタンの操作に応じた表示がされる表示器である。バイブレータ１９は、着信時に着信音に代えて携帯電話機１の本体を振動させることにより、着信をユーザに知らせるバイブレータである。なお、各機能ブロックはバス２４を介してデータ等の授受を行っている。

次に、本発明の実施の形態にかかる携帯電話機１における楽音再生装置の構成を図２に示す。ただし、図２では、受話用スピーカ２２，着信用スピーカ２３をスピーカ３４として構成を省略して示している。なお、図中のＣＰＵ１０と音源ハードウェア部１５あるいはＲＡＭ１１とは図示されていないがバス２４を介してデータの授受を行っている。
図２に示す本発明の楽音再生装置において、ＲＡＭ１１にはシーケンスデータや種々の音色の音色パラメータが格納されている。このＲＡＭ１１に格納されている例えばＧＭ音源規格の音色パラメータ群が、ＣＰＵ１０の制御の基で音源ハードウェア部１５の音源メモリ３０に転送されて登録されている。音源メモリ３０に音色パラメータ群を登録する際には、ＣＰＵ１０は音色パラメータ送信命令ａをＲＡＭ１１に与えて登録すべき音色パラメータ群における音色パラメータを順次読み出して、読み出した音色パラメータｂが音源メモリ３０へ供給される。同時にＣＰＵ１０は、音色パラメータライト命令（メモリへの音色パラメータ登録）ｃを制御部３１に与える。これを受けて制御部３１は、音色パラメータｂを音源メモリ３０に書き込むアドレスを生成して音色パラメータ書込命令ｄを音源メモリ３０に与える。これにより、ＲＡＭ１１から読み出された音色パラメータａは音源メモリ３０の所定の領域に書き込まれるようになる。なお、音源メモリ３０に登録されている各音色パラメータの先頭アドレスが書き込まれた音色パラメータテーブルはＣＰＵ１０がＲＡＭ１１のワークエリアに保存している。

音源コア３３で再生される楽音の音色を変更する際には、ＣＰＵ１０は制御部３１に音色変更命令ｃを与える。この音色変更命令ｃを受けた制御部３１は、指定された音色パラメータをキャッシュメモリ３２へ送信する音色パラメータ送信命令ｄを音源メモリ３０へ与える。これにより、音源メモリ３０は指定された音色パラメータを読み出して、読み出した音色パラメータｅをキャッシュメモリ３２へ送信する。そして、図示していないが楽音再生時に音源コア３３は制御部３１から供給されたシーケンスデータを変換した音源コア３３特有のフォーマットの制御データに基づいて、再生タイミングに達した際に音色パラメータリード要求ｈをキャッシュメモリ３２に与える。これを受けたキャッシュメモリ３２は、読み出した音色パラメータｇを音源コア３３に送る。この場合、キャッシュメモリ３２の出力ビット幅は、例えば１チャンネル分の音色パラメータｇを１回で送れるビット幅とされており、即座に音色パラメータを音源コア３３にセットすることができる。これにより、音源コア３３は変更された音色パラメータを用いて変更された音色の楽音を再生して、再生データｉをスピーカ３４に送り楽音を放音する。

次に、音色変更の動作をさらに詳細に図３ないし図５を参照しながら説明する。ただし、図３は音源ハードウェア部１５における音源メモリ３０、制御部３１、キャッシュメモリ３２の詳細構成を示す図であり、図４は音源メモリ３０を構成している音源ＲＡＭ３０ａに登録された音色パラメータ群のデータ構成例を示す図であり、図５はキャッシュメモリ３２を構成している音色キャッシュメモリ３２ａに格納された音色パラメータのデータ構成例を示す図である。
図３に示す構成において、ＣＰＵ１０からの音色パラメータライト命令ｃは音源メモリアドレス生成回路３１ａに与えられ、登録される音色パラメータを書き込むアドレスが生成されて音源ＲＡＭ３０ａのアドレス入力端子に与えられる。音源ＲＡＭ３０ａは、入力ビット幅および出力ビット幅が例えば８ビットとされた汎用メモリとされている。ＣＰＵ１０からの音色パラメータライト命令ｃが与えられる際には、ＣＰＵ１０から音色パラメータ送信命令ａがＲＡＭ１１に与えられて登録すべき音色パラメータが読み出されて、その音色パラメータｂが音源ＲＡＭ３０ａのデータ入力端子に与えられている。そこで、音源メモリアドレス生成回路３１ａから順次与えられるアドレス位置に音色パラメータｂが逐次書き込まれる。この場合、任意の数からなる音色パラメータ群、例えばＧＭ音源規格の全ての音色パラメータを音源ＲＡＭ３０ａに書き込むことができる。なお、各音色パラメータを音源ＲＡＭ３０ａに書き込む先頭アドレスは、ＣＰＵ１０が音色パラメータライト命令ｃにおいて音源メモリアドレス生成回路３１ａに与えており、各音色パラメータの先頭アドレスを書き込んだ音色パラメータテーブルがＲＡＭ１１に記憶される。

音源ＲＡＭ３０ａへ登録された音色パラメータ群のデータ構成は、例えば図４に示すようになる。すなわち、音源ＲＡＭ３０ａのビット幅は８ビットとされアドレス「１０００ｈ（ｈは１６進数を示す）」ないしアドレス「１００Ｆｈ」に音色パラメータ１が格納され、アドレス「１１００ｈ」ないしアドレス「１１０Ｆｈ」に音色パラメータ２が格納され、アドレス「２ＦＦ０ｈ」ないしアドレス「２ＦＦＦｈ」に音色パラメータ３が格納される。各音色パラメータは、例えばアドレスが連続する１６行×８ビットの領域に格納されるため、音源メモリアドレス生成回路３１ａからインクリメントされたアドレスが与えられる毎に多くても８ビットに区切られた音色パラメータが音源ＲＡＭ３０ａに書き込まれるようになる。このように、図４に示す例では１つの音色パラメータは８ビット以内に区切られて１６回に分けられて音源ＲＡＭ３０ａに登録されるようになる。音源ＲＡＭ３０ａに登録される音色パラメータは、音色パラメータ１〜音色パラメータｍ（ｍは任意の整数）からなる音色パラメータ群とされる。図４に示す音色パラメータはＦＭ音源用の音色パラメータとされており、各音色パラメータは、ＳＲ（サスティンレート）、ＥＲＢ（リバーブオン／オフ）、ＳＵＳ（サスティンレベル）、ＲＲ（リリースレート）、ＤＲ（ディケイレート）、・・・、ＷＳ（波形選択）、ＦＢ（フィードバックレベル）等のパラメータから構成されている。
なお、音源ＲＯＭ３０ｂには予め所定の音色パラメータ群が格納されており、そのデータ構成は図４に示すデータ構成例と同様とされている。

また、音色変更する際にＣＰＵ１０から出力された音色変更命令ｃはレジスタアドレス生成回路３１ｂに加わる。音色変更命令ｃにおける変更する音色パラメータの指定は、音源ＲＡＭ３０ａの先頭アドレスと、そのチャンネル番号により行われる。そこで、レジスタアドレス生成回路３１ｂにおいては、音色変更命令ｃにより指定された音色パラメータの先頭アドレスとチャンネル番号から、制御レジスタ３１ｃにおけるボイスアドレスレジスタの該当するチャンネルのボイスアドレスを書き換える。このボイスアドレスレジスタは最大同時発音チャンネル数分のレジスタからなり、各スロットのレジスタには各スロット（チャンネル）に設定される音色パラメータの先頭アドレスがボイスアドレスとして書き込まれている。そして、いずれかのチャンネルにおけるボイスアドレスが変更されたことをVoice Adr変更検知回路３１ｄが検知し、そのチャンネルに対応するスロット番号をキャッシュ転送待ちキューレジスタ３１ｅに送る。このキャッシュ転送待ちキューレジスタ３１ｅは、音色変更が一度に複数チャンネルにわたり行われる際に、音色パラメータを順次転送するためのスロット番号の待ち行列を作成するレジスタであり、ＦＩＦＯ（First In First Out）により構成されている。キャッシュ転送待ちキューレジスタ３１ｅから出力された先頭のスロット番号は、スロット番号−ボイスアドレス変換回路３１ｆに与えられて、制御レジスタ３１ｃにおけるボイスアドレスレジスタが参照され、スロット番号がそのスロットのレジスタに書き込まれているボイスアドレスに変換される。このボイスアドレスは、上述したようにそのチャンネルに指定された音色パラメータの先頭アドレスであり、スロット番号−ボイスアドレス変換回路３１ｆから先頭アドレスを含む音色パラメータ送信命令ｄが音源メモリアドレス生成回路３１ａに与えられる。

音源メモリアドレス生成回路３１ａでは、音色パラメータ送信命令ｄに含まれている先頭アドレスが音源ＲＡＭ３０ａのアドレス範囲か音源ＲＯＭ３０ｂのアドレス範囲かを判別して、該当する音源ＲＡＭ３０ａあるいは音源ＲＯＭ３０ｂから指定された音色パラメータを読み出す。この場合、音源メモリアドレス生成回路３１ａは、例えば先頭アドレスを１５回インクリメントして１チャンネル分の音色パラメータの全てを読み出している。読み出された指定された音色パラメータｅは、セレクタ３０ｃを介して音色キャッシュメモリ３２ａのデータ入力端子に与えられる。また、キャッシュ転送待ちキューレジスタ３１ｅから出力された先頭のスロット番号は、音色パラメータ受信命令ｆとしてキャッシュアドレス生成回路３２ｂに与えられる。音色キャッシュメモリ３２ａは、最大同時発音チャンネル数分の音色パラメータを格納することができるようにされており、キャッシュアドレス生成回路３２ｂは、スロット番号に対応するキャッシュアドレスを生成して音色キャッシュメモリ３２ａのアドレス入力端子に与える。これにより、音色キャッシュメモリ３２ａにおける指定されたスロット番号の音色パラメータがセレクタ３０ｃから送られた指定された音色パラメータｅにより書き換えられるようになる。

一方、シーケンスデータは制御レジスタ３１ｃに与えられて音源コア３３に特有のフォーマットに変換されて、制御データにおける各イベントの再生タイミングとなった際に制御レジスタ３１ｃから音源コア３３にセットされるようになる。これにより、音源コア３３はシーケンスデータに基づく楽音を再生していくようになるが、この時に音源コア３３は再生するチャンネルに設定されている音色パラメータを音色キャッシュメモリ３２ａから貰うようにする。すなわち、音源コア３３は再生タイミングとなった際に、そのチャンネルに対応するスロット番号を音色パラメータリード要求ｈとしてキャッシュアドレス生成回路３２ｂに与える。これを受けたキャッシュアドレス生成回路３２ｂは、そのスロット番号の音色パラメータが格納されている位置のキャッシュアドレスを生成して音色キャッシュメモリ３２ａに与える。これにより、そのスロット番号に設定されている音色パラメータが例えば１度で音源コア３３に送られ、送られた音色パラメータを用いて音源コア３３はそのチャンネルの楽音を再生する。

ここで、音色キャッシュメモリ３２ａに格納されている音色パラメータのデータ構成例を図５に示す。図５に示すように音色キャッシュメモリ３２ａの出力ビット幅はパラメータＳＲないしパラメータＦＢからなる１チャンネル分の音色パラメータを１行に収めることができる数十ビット幅とされている。そして、音源コア３３の最大同時発音数分の行数を有している。すなわち、第１行目にはチャンネル１の音色パラメータが格納されており、第２行目にはチャンネル２の音色パラメータが格納されており、同様にして第Ｎ行目にはチャンネルＮの音色パラメータが格納されている。このように広い出力ビット幅（例えば、６０ビット幅程度）とされていることから、１チャンネル分の音色パラメータを１度で音源コア３３に送ることができる。これにより、音源コア３３に即座に音色パラメータを送ることができ、音切れすることなく楽音を再生することができるようになる。なお、Ｎは最大同時発音数−１となる。

また、音色変更される際には、指定された音色パラメータの音色キャッシュメモリ３２ａへの転送が完了するまで、キーオンをマスクして音色変更後の楽音を確実に再生するようにしている。このため、Voice Adr変更検知回路３１ｄが出力する音色変更されたチャンネルに対応するスロット番号の情報をキーオンマスク回路３１ｇに与える。キーオンマスク回路３１ｇは、受けたスロット番号に対応するチャンネルのキーオンをマスクするキーオンマスク信号を立ち上げて音源コア３３に送る。これにより、音源コア３３においてはそのチャンネルにおけるキーオンがマスクされて楽音の再生が一時停止される。そして、音色キャッシュメモリ３２ａへの転送が完了すると、転送完了フラグが立ち上がりキーオンマスク回路３１ｇは元の状態にリセットされる。これにより、そのスロット番号に設定されている書き換えられた音色パラメータが音源コア３３に送られ、送られた音色パラメータを用いて音源コア３３はそのチャンネルの音色変更された楽音を確実に再生できるようになる。

なお、音源コア３３がＰＣＭ音源とされている場合には、音源ＲＯＭ３０ｂおよび音源ＲＡＭ３０ａに種々のサンプリング波形を格納することができる。そして、楽音再生時には、音源コア３３から音源メモリアドレス生成回路３１ａに指定された音色の波形アドレスが与えられる。これを受けた音源メモリアドレス生成回路３１ａは、波形アドレスが音源ＲＡＭ３０ａのアドレス範囲か音源ＲＯＭ３０ｂのアドレス範囲かを判別して、該当する音源ＲＡＭ３０ａあるいは音源ＲＯＭ３０ｂから指定された波形データを読み出す。読み出された波形データは、セレクタ３０ｃを介して音源コア３３に与えられ、音源コア３３はこの波形データを使用して指定された音色の楽音を再生する。
このように、音源ＲＡＭ３０ａは音色パラメータのみではなく他のデータも記憶することのできる汎用メモリとされている。

次に、本発明にかかる楽音再生装置における音源ハードウェア部１５で実行される再生処理のフローチャートを図６に示す。
楽音再生装置が適用されている携帯電話機において、着信を報知するメロディを楽音再生装置が再生するように設定されている場合は、着信があった際に楽音再生指示が行われて図６に示す再生処理がスタートされる。そして、ステップＳ１にて各種レジスタがリセットあるいはデフォルト値とされる等の、音源ハードウェア部１５を初期化する初期化処理が行われる。次いで、ステップＳ２の音色パラメータのメモリ登録処理，ステップＳ３の音色変更処理，ステップＳ４の音データ処理が並列して行われる。このステップ２ないしステップＳ３の処理は、シーケンスデータが終了、あるいは停止指示されるまで繰り返し実行され、これによりシーケンスデータを再生した楽音が出力されるようになる。

次に、ステップ２ないしステップＳ３の処理について図７ないし図９を参照してその説明を行う。
図７に音色パラメータのメモリ登録処理フローチャートを示す。
楽音の再生開始が指示されて初期化処理が行われた後に、ユーザが入力部１７のボタンを操作して音色パラメータのメモリ登録を選択すると、図７に示す音色パラメータのメモリ登録処理が開始される。すると、ステップＳ１０においてＣＰＵ１０からの登録要求があるか否かが判定される。ここで、ＣＰＵ１０から音色パラメータライト命令ｃが音源ハードウェア部１５に与えられていると共に、ＲＡＭ１１に音色パラメータ送信命令ａが与えられている場合は、ＹＥＳと判定されてステップＳ１１に進み、ステップＳ１１にてＲＡＭ１１から読み出された音色パラメータが音源メモリ３０における音源ＲＡＭ３０ａに登録される。登録が終了すると音色パラメータのメモリ登録処理は終了してリターンされる。また、ステップＳ１０にてＣＰＵ１０からの登録要求がないと判定された場合も音色パラメータのメモリ登録処理は終了してリターンされる。

次に、図８に音色変更処理のフローチャートを示す。
楽音の再生開始が指示されて初期化処理が行われた後に、シーケンスデータ中に埋め込まれた音色変更メッセージ等により音色変更処理が開始されると、ステップＳ２０にてＣＰＵ１０から音色変更命令がきているか否かが判定される。ここで、ＣＰＵ１０が音源ハードウェア部１５における制御部３１に音色変更命令ｃを与えている場合はＹＥＳと判定されて、ステップＳ２１およびステップＳ２２に進む。ステップＳ２１では音源ＲＡＭ３０ａあるいは音源ＲＯＭ３０ｂから指定された音色パラメータが読み出されて音色キャッシュメモリ３２ａへ送信される。そして、ステップＳ２１と並列に処理されるステップＳ２２においては、送信された音色パラメータが音色キャッシュメモリ３２ａにおいて受信され、指定されたチャンネルの音色パラメータが書き換えられる。ステップＳ２１およびステップＳ２２の処理が終了すると音色変更処理が終了してリターンされる。また、ステップＳ２０にてＣＰＵ１０からの音色変更命令がきていないと判定された場合も音色変更処理が終了してリターンされる。

次に、図９に音データ処理のフローチャートを示す。
楽音の再生開始が指示されて音源ハードウェア部１５の初期化処理が行われた後に、制御データにおける各イベントの再生タイミングとなった際に制御部３１から音源コア３３に制御データがセットされる。これにより、楽音を再生するタイミングとなったことになり音データ処理が開始される。そして、ステップＳ３０にて音源コア３３にキーオンがセットされていてキーオン中か否かが判定される。ここで、キーオンがセットされている場合はＹＥＳと判定されてステップ３１に進み、音源コア３３は音色キャッシュメモリ３２ａから再生するチャンネルの音色パラメータを読み出す。次いで、ステップＳ３２にて読み出した音色パラメータおよびセットされた制御データに基づいて楽音を再生するデータ処理が行われる。そして、ステップＳ３３にて再生された楽音データが出力（発音）される。ステップＳ３３の処理が終了すると音データ処理が終了してリターンされる。また、ステップＳ３０にてキーオン中でないと判定された場合も音データ処理が終了してリターンされる。

以上の説明では、音色キャッシュメモリ３２ａから１回のアクセスで１チャンネル分の音色パラメータを音源コア３３に送るようにしたが、出力ビット幅を若干狭くして数回のアクセスで１チャンネル分の音色パラメータを音源コア３３に送るようにしてもよい。この場合においても、その処理時間による音切れの影響はほとんどない。
以上説明した本発明の楽音再生装置は、携帯端末装置である上記した携帯電話機のみに適用されるものではなく、楽音を出力可能な携帯情報機器や、楽音を出力可能な携帯型パーソナルコンピュータ等に適用することができる。この際に、テキストや画像コンテンツに同期して音楽コンテンツデータを再生するようにしてもよい。

また、音源ハードウェア部１５における音源コア３３は、周波数変調方式の音源、すなわちＦＭ音源により構成することができる。ＦＭ音源は、周波数変調によって生じる高調波を楽音の合成に利用したものであり、比較的簡単な回路で非調和音を含む高調波成分を持つ波形を発生することができる。ＦＭ音源は、自然楽器の合成音から電子音まで幅広い楽音を発生することができる。ＦＭ音源では、正弦波を等価的に発振するオペレータと称される発振器を用いており、例えば第１のオペレータと第２のオペレータとを縦続接続することによりＦＭ音源を構成することができる。また、オペレータにおける自らの出力をフィードバックして入力するようにしてもＦＭ音源を構成することができる。
さらにまた、音源ハードウェア部１５における音源コア３３の音源方式は、ＦＭ音源方式に限るものではなく、波形メモリ音源（ＰＣＭ音源、ＡＤＰＣＭ音源）方式、物理モデル音源方式等とすることができ、音源の構成としてはＤＳＰ等を用いたハードウェア音源とすることができる。

本発明の楽音再生装置を備える本発明の携帯端末装置を携帯電話機に適用した場合の実施の形態の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置における音源ハードウェア部における音源メモリ、制御部、キャッシュメモリの詳細構成を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置における音源ＲＡＭに登録された音色パラメータのデータ構成例を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置における音色キャッシュメモリに格納された音色パラメータのデータ構成例を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置の音源ハードウェア部が実行する再生処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置の音源ハードウェア部が実行する再生処理における音色パラメータのメモリ登録処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置の音源ハードウェア部が実行する再生処理における音色変更処理のフローチャートである。 本発明の実施の形態にかかる楽音再生装置の音源ハードウェア部が実行する再生処理における音データ処理のフローチャートである。 従来の楽音再生装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話機、２ 基地局、１０ ＣＰＵ、１１ ＲＡＭ、１２ ＲＯＭ、１３ 通信部、１４ 音声処理部、１５ 音源ハードウェア部、１６ Ｉ／Ｆ、１７ 入力部、１８ 表示部、１９ バイブレータ、２０ 外部機器、２１ マイク、２２ 受話用スピーカ、２３ 着信用スピーカ、２４ バス、２５ アンテナ、３０ 音源メモリ、３０ａ 音源ＲＡＭ、３０ｂ 音源ＲＯＭ、３０ｃ セレクタ、３１ 制御部、３１ａ 音源メモリアドレス生成回路、３１ｂ レジスタアドレス生成回路、３１ｃ 制御レジスタ、３１ｄ Voice Adr変更検知回路、３１ｅ キャッシュ転送待ちキューレジスタ、３１ｆ スロット番号−ボイスアドレス変換回路、３１ｇ キーオンマスク回路、３２ キャッシュメモリ、３２ａ 音色キャッシュメモリ、３２ｂ キャッシュアドレス生成回路、３３ 音源コア、３４ スピーカ、１１０ ＣＰＵ、１１１ ＲＡＭ、１１５ 音源ハードウェア部、１３０ 音色パラメータ保存領域、１３３ データ処理部、１３４ スピーカ

Claims (7)

1. 装置全体を制御するシステム制御手段を有する装置内に配設され、楽音を再生する楽音再生装置において、
   任意の数からなる音色パラメータ群を含む各種データを登録可能な汎用記憶手段と、
   設定された音色パラメータに基づく楽音を再生する音源手段と、
   入力データ幅に対して音色パラメータを前記音源手段に転送する出力データ幅が大きくされているキャッシュメモリと、
   前記システム制御手段による命令に基づいて前記楽音再生装置を制御する音源制御手段とを備え、
   前記汎用記憶手段は、音色パラメータの１チャンネル分のデータ幅より小さいデータ幅で前記キャッシュメモリに音色パラメータを出力するようにされ、
   前記キャッシュメモリは、音色パラメータの少なくとも１チャンネル分を１回で前記音源手段に出力するようにされており、
   前記音源手段に設定する音色を変更する際に、前記音源制御手段が変更する音色の音色パラメータを前記汎用記憶手段に記憶されている音色パラメータ群から読み出して、前記キャッシュメモリへ転送し、前記音源制御手段が前記音源手段に再生を指示した際に、該キャッシュメモリから前記音源手段へ前記音色パラメータが転送されるようにしたことを特徴とする楽音再生装置。
2. 前記音源制御手段は、前記音色パラメータに付与された所定のアドレスの先頭アドレスを指定することにより前記汎用記憶手段から前記音色パラメータを読み出すことを特徴とする請求項１記載の楽音再生装置。
3. 前記音源手段は、所定のフォーマットに変換されたシーケンスデータに基づいて楽音を再生することを特徴とする請求項１記載の楽音再生装置。
4. 前記汎用記憶手段は、第１の音源メモリと第２の音源メモリとを備え、前記音源制御手段は、前記システム制御手段による命令に含まれている先頭アドレスが前記第１の音源メモリ内にあるか、前記第２の音源メモリ内にあるかを判別し、前記第１の音源メモリ又は前記第２の音源メモリ内にある先頭アドレスに対応する音色パラメータを読み出すことを特徴とする請求項１記載の楽音再生装置。
5. 前記第１の音源メモリはＲＡＭ（Random AccessMemory）であり、前記第２の音源メモリはＲＯＭ（Read OnlyMemory）であることを特徴とする請求項４記載の楽音再生装置。
6. 前記楽音再生装置は、外部からデータを受信可能とするデータ受信手段を有し、該データ受信手段により受信されたデータが前記汎用記憶手段に格納されることを特徴とする請求項１記載の楽音再生装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の楽音再生装置が携帯端末装置内に配設されており、
   前記システム制御手段は、前記携帯端末装置の機能処理をメイン処理として実行するようになされていることを特徴とする携帯端末装置。

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