JPH0153753B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はウオツチ・メトロノームに関するもの
である。 最近、電子回路を用いたメトロノームが種々提
案されているが、この種の装置は、例えば440Hz
±αの如き端数のついた周波数の信号を高精度に
て出力させることが要求されており、従つて、高
精度の波形合成回路を備えている必要がある。こ
のような波形合成回路として、例えば、所望の波
形信号の基本波形のサンプリングデータを予めメ
モリに格納しておき、該メモリに与える読出クロ
ツクの周期を適宜変更することにより所望の周波
数の連続アナログ波形信号を得るようにした波形
信号発生回路が用いられてきている。しかしなが
ら、この種の波形信号発生回路では、基準クロツ
クパルスを適宜分周して、所望の周波数の読出し
信号を得、これにより所望の周波数の波形信号を
メモリから得るように構成されているので、周波
数の精度を高くするには、基準クロツクパルスの
周波数を高くする必要があり、分周段の数が多く
なつて回路規模が大きくなる上に消費電流が増大
するという欠点を有していた。 本発明の目的は、従つて、基準信号源の周波数
が低くても波形メモリから読出される信号の周波
数を精度よく制御することができるようにした信
号発生器を備え、該信号発生器からの信号に基づ
いてメトロ・ノーム機能を実現させると共に基準
信号源からの基準信号により作動する時計機能を
持たせるようにしたウオツチ・メトロノームを提
供することにある。 本発明によれば、基準クロツク信号を出力する
基準発振器と、設定部と、該基準クロツク信号及
び設定部からの設定信号に応答して所要のテンポ
及び拍子の合成を行なう第１合成部と、第１合成
部からの出力を表示するメトロノーム表示部と、
上記基準クロツク信号及び設定部からの設定信号
に応答して所望の基準音を発生する基準音発生回
路と、上記基準クロツク信号により動作する時計
部とを備え、前記基準音発生回路が、基準音の基
本波形のサンプリングデータがストアされている
メモリと、上記設定部により設定された周波数の
基準音を得るのに必要とされる基準クロツク信号
の１クロツク当りの累積値Ａを計算する演算手段
と、上記基準クロツク信号の１クロツク毎に累積
値Ａの累積演算を行なう加算器と、該加算器の出
力の整数部分のデータに従つて上記メモリの読出
しアドレス指定を行なう手段とをして成る点に特
徴を有する。 累積値Ａの値は基準クロツクの周波数fo、の所
望の基準音の周波数fa及び１サイクル分の波形デ
ータの個数Ｎとにより下式 Ａ＝fa／fo×Ｎ ………(1) により小数点以下所望の桁数までの値として容易
に演算することができ、この値を用いて、加算器
にて、浮動小数点の累積演算を行ない、この加算
結果の整数部分が順次アドレスデータとして用い
られる。従つて加算器からの出力データは、周波
数faの信号を得るのに必要なアドレス値を常に正
確に示しており、これにより得られた基準音信号
の周波数は正確に所望の周波数faとなる。上記説
明から判るように、この基準音の周波数値faは、
いかなる値に設定してもこれを合成することがで
きるので、任意の端数を有する基準音の合成も可
能である。 基準音発生回路を上述の如く構成することによ
り、基準クロツク信号の周波数は低くてもよく、
従つて、時計用の基準クロツク信号として通常使
用されている32768Hzに設定することができる。
この結果、時計部とメトロノーム部との基準パル
ス信号源を共通することが可能となり、回路規模
を増大させることなしにウオツチ・メトロノーム
を構成することができる。 以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。 第１図には、本発明によるウオツチ・メトロノ
ームの一実施例の構成がブロツク図にて示されて
いる。このウオツチ・メトロノームは１は、メト
ロノーム部２とウオツチ部３とを備え、基準発振
器４から出力される基準クロツク信号CLがメト
ロノーム部２とウオツチ部３とに共通に供給され
ている。符号５で示されるのは設定器であり、本
装置の動作モード、メトロノームのテンポ、拍
子、音階の設定、及び時計の時刻修正、タイマの
時刻設定などの情報を入力し、それを電気信号に
変換するための装置である。設定器５から出力さ
れる設定情報信号SSは、メトロノーム部２及び
ウオツチ部３に入力される。 ウオツチ部３は時計部３１とタイマ部３２とか
ら成る計時機能部であり、時計部３１では基準ク
ロツクCLを分用して１秒パルスを作成し、これ
によりカウンタを作動させて時、分、秒の時間デ
ータD₁を出力する。タイマ部３２は、設定器５
により与えられる計数開始タイミング信号の印加
以後に入力される基準クロツク信号CLのパルス
数をカウントし、この計数結果を経過時間データ
D₂として出力する。基準クロツク信号CLをカウ
ントすることにより得られたこの経過時間データ
D₂は表示器６に印加される。 表示器６は、時間データD₁に基づく時刻表示
及び経過時間データD₂に基づく時間表示を行な
うための表示装置を備えている。 一方メトロノーム部２は、基準クロツクCLが
入力されているテンポ合成部２１を有し、設定器
５から入力されるデータにより指定された所望の
テンポのタイミング信号T₁が作成され、拍子合
成部２２に入力される。拍子合成部２２では、タ
イミング信号T₁に基づき、所要の強弱の拍子を
表わす拍子信号Ｏに変換され、この拍子信号Ｏに
よつてメトロノーム表示部２３が駆動される。メ
トロノーム表示部２３は、拍子信号Ｏに従つて、
所望の拍子音を出力する型式の表示部とすること
ができるが、他の表示形式のものであつてもよ
い。尚、このような基準クロツクCLに基づいて
所望の拍子でメトロノーム表示を電子的に行なう
こと自体は公知であるから、その詳細についての
説明は省略する。 メトロノーム部２は、更に、所定の基準音、例
えば440.0ヘルツの音、を出力するため、音階合
成部２４と基準音発生部２５とから成る基準音合
成回路２６を備えている。音階合成部２４は、設
定器５から出力される周波数指定データ及び基準
クロツク信号CLに応答して、その指定された周
波数の基準音波形データを出力する回路であり、
その基準音波形データD₃は、基準音発生部２５
によつて可聴音として出力される。 第２図には、基準音合成回路２６の詳細なブロ
ツク図が示されている。符号４１で示されるの
は、基本波形の１サイクル分の波形サンプリング
データがストアされているメモリである。 第３図には、第２図に示したメモリ４１内にス
トアされている波形サンプリングデータの様子が
模式的に示されている。この波形サンプリングデ
ータは、１サイクル分の基本正弦波信号が256分
割されるようにサンプリングされて成るデータで
あり、各サンプリングデータは、アドレス１〜
256に８ビツトのデータとしてストアされている。 従つて、基本波形データのレベルは256段階で
示されている。 全てのアドレス、又はとびとびのアドレスにつ
いてメモリ４１内のデータを適宜の時間間隔で読
出し、所望の周波数の波形信号データを得ること
ができるように基準音合成回路２６は、演算器４
２と累積器４３とを更に備えている。演算器４２
には、所望の周波数faの指定を行なう周波数デー
タD₄が設定器５から入力されており、周波数fa
の信号をメモリ１から得るためには、基準クロツ
ク信号CLの１クロツク当り、メモリ１の読出し
アドレスをいくつ進めるべきかを fa／fo×Ｎ ………(2) ここで、foは基準クロツク信号CLの周波数、
Ｎはメモリにストアされている基本波形データの
分割数（＝256） に基づいて小数点以下の端数まで計算する回路で
ある。Ｎ及びfoの値は、予め判つており、従つ
て、これらの値は定数として演算部４２内に置数
されている。この結果得られた値Ａは、基準発振
器４からの基準クロツク信号CLが印加されてい
累積器４３にデータD₅として入力されており、
基準クロツク信号CLを構成する各クロツクパル
スが出力される毎に、値Ａについて浮動小数点の
累積演算が該累積器４３によつて行なわれる。累
積演算結果は、その整数部分のみがメモリの読出
しアドレスを示す情報として利用され、これに基
づいたアドレスデータD₆が出力される。アドレ
スデータD₆はメモリ４１に印加され、メモリ４
１から一連の所望波形のサンプリングデータが音
階合成部２４の出力データD₃として順次読出さ
れる。この読出された出力データD₃は基準音発
生部２５内のＤ／Ａ変換器４４により離散的なア
ナログデータADに変換され、該アナログデータ
ADは、ローパスフイルタ４５を介して所望の周
波数faの連続したアナログ波形信号Ｓとして取出
される。アナログ波形信号Ｓは増幅器４６により
増巾された後、スピーカ４７に印加され、可聴音
として出力される。 第４図には、第２図に示した累算器４３の具体
例を示す詳細なブロツク図が示されている。演算
器４２からのデータD₅は、全加算器として構成
されている加算器７１の一方の入力に印加され、
その他方の入力に印加されているラツチ回路７３
の出力Dou＋を加算される。加算器１１からの加
算出力データDaは、別のラツチ回路７２に入力
され、基準発振器４からの基準クロツク信号CL
の反転信号の立上りタイミングでラツチ回路
７２にラツチされる。ラツチ回路７２のラツチ出
力Daは、ラツチ回路７３に入力されており、ク
ロツク信号CLの立上りでラツチ回路７３にラツ
チされ、ラツチデータが加算器７１の他方の入力
に印加されている。この結果、データD₅は、ク
ロツク信号CLの立上り毎に累積演算され、ラツ
チ回路７３にはこの累積演算結果がラツチされる
ことになる。ラツチ回路７３は、整数部が８ビツ
トの容量を有するように構成されており、この８
ビツトのデータがアドレスデータD₆として出力
される。従つて、アドレスデータD₆の内容は、
０〜255の範囲内で変化することになり、メモリ
41のいずれかのアドレスを必ず指定することがで
きる。 次に、具体例によつて、基準合成回路２６の動
作を説明する。基準クロツク信号CLの周波数を
32768Hzとし、所望の信号周波数faを440Hzとする
と、演算部４２により、第(1)式に基づいて洩算さ
れる演算結果は、 440／32768×256＝3.4375 となる。これを２進数で表示すると、（11.0111）₂
となる。この値が累積器４３により累算され、そ
の整数部がアドレス値を示すことになるので、そ
の結果は次の通りとなる。

【表】 …
…
〃 ×74(1111110.0110)_２ 254
〃 ×75 (1.1101)_２ 1
上記の表から判るように、累積演算自体は正確
に行ない、その整数部分のデータを読出しアドレ
スとして使用するものであるから、ローパスフイ
ルタ４５を介して得られた信号Ｓの周波数は極め
て精度よく440Hzに一致しており、周波数精度の
極めて高い信号発生器を実現することができる。
また、このように、端数をも浮動小数点累積演算
により累積するものであるから、従来の如く、演
算器６における演算結果が整数とならなければな
らない必要性はなく、従つて、基本クロツクの周
波数は高くする必要はなく、低くてもよい。 また、所望の周波数値は半端な数値でも何ら不
都合はないので、周波数の微調も簡単に行なえ、
FM変調なども容易に掛けることができる。 従つて、この基準音合成回路２６により極めて
周波数精度の高い基準音を任意の周波数で出力す
ることができる。しかも、その基準クロツク信号
CLの周波数は低くてもよいので、ウオツチ部３
に与える基準クロツク信号と同一の信号を使用す
ることができる。 本発明によれば、基準音を発生する信号発生回
路を、上述の如く、基準クロツク信号の周波数が
低くても出力信号の周波数を精度よく設定するこ
とができる構成としたので、時計部の比較的低い
基準クロツク信号を基準音発生回路の基準クロツ
ク信号として使用することができ、従つて、基準
クロツク信号発生器をメトロノーム部とウオツチ
部とで共用することができ、製造コストを低く抑
えたまま複数の機能を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるウオツチ・メトロノーム
の一実施例の構成を示すブロツク図、第２図は第
１図に示す基準音合成回路の詳細ブロツク図、第
３図は第２図のメモリにストアされている基本波
形データを模式的に示す図、第４図は第２図に示
した累積器４３の詳細ブロツク図である。 １……ウオツチ・メトロノーム、２……メトロ
ノーム部、３……ウオツチ部、４……基準発振
器、５……設定器、６……表示器、２１……テン
ポ合成部、２２……拍子合成部、２３……メトロ
ノーム表示部、２４……音階合成部、２５……基
準音発生部、２６……基準音合成回路、CL……
基準クロツク信号、D₁……時間データ、D₂……
経過時間データ、T₁……タイミング信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基準クロツク信号を出力する基準発振器と、
   設定部と、該基準クロツク信号及び設定部からの
   設定信号に応答して所要のテンポ及び拍子の合成
   を行なう第１合成部と、第１合成部からの出力を
   表示するメトロノーム表示部と、前記基準クロツ
   ク信号及び前記設定部からの設定信号に応答して
   所望の基準音を発生する基準音発生回路と、上記
   基準クロツク信号により動作する時計部とを備
   え、前記基準音発生回路が、基準音の基本波形の
   サンプリングデータがストアされているメモリ
   と、前記設定部により設定された周波数の基準音
   を得るのに必要とされる前記基準クロツク信号の
   １クロツク当りの累積値を計算する演算手段と、
   前記基準クロツク信号の１クロツク毎に累積値の
   累積演算を行なう加算器と、該加算器の出力の整
   数部分のデータに従つて前記メモリの読出しアド
   レス指定を行なう手段とを備えたことを特徴とす
   るウオツチ・メトロノーム。