JPH02108099A - 波形補間装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子楽器等の波形補間装置に関するものであ
る。

従来の技術 近年、電子楽器にはＶＣＦ等によるフィルタリングを施
す前にキーボード等で選択された種々の周波数の所定波
形の信号を発振させる発振手段としてディジタル技術を
用いた波形補間方式が導入されている。このような方式
を用いた波形補間装置は例えば特開昭５１−９３４８号
公報、あるいは、特開昭５１−１４０１５号公報に詳述
されている。

以下図面を参照しながら上述の波形補間装置について説
明する。

第５図は従来の波形補間装置の構成を示すものである。

第５図において、１はアドレス発生部、２と３及び４は
波形メモリ、９は補間演算部、６は入力に応じた０〜１
の間の補間係数を出力する関数部、１０及び１３は加算
器、１１は減算器、１２は乗算器である。

以上のように構成された波形補間装置について、以下そ
の動作について説明する。

アドレス発生部１は、波形合成出力をしたい楽器音の音
の高さ、いわゆる音高Ｐ　［Ｈｚｌに比例した大きさの
アドレスインクリメント成分ａをサンプリング周波数Ｆ
　ｓ［ＩＴｚｌに同期した累積加算をすることによって
アドレスを算出しパラレルアドレス信号として出力する
。

この時、（１）式の関係が成立する。

ここで、アドレスインクリメント成分ａを小数としたが
、これを１１Ｂｉｔからなる正整数表示の小数扱いデー
タとして新たにアドレスインクリメント成分Ｓとする。

また、アドレス発生部１のアドレスＡを２０Ｂ　ｉ　ｔ
からなるデータとして、アドレスインクリメント成分Ｓ
とアドレスＡの最小Ｂ　ｉ　ｔ　（ＬＳＢ）を同位桁と
して累積加算するものとし、さらに、語調Ｎ＝１０２４
（波形アドレス１０Ｂｉｔ）の−周期波形をアドレスＡ
によって繰り返し読み出すものとするときこれらのデー
タの関係は第６図のように表される。この時（１）式は
、（２）式のように変形することができる。

但し、Ｎは波形メモリ２と３及び４に記憶される一周期
波形の構成データの語長を表すものとする。

（１）式より、ａが０．５，１．０，２．０と変化する
につれてＰは１オクターブずつ高くなることがわかる。

（２）式においてＳを任意に与えることによって出力楽
音の音高Ｐを制御することが可能となるが第６図に示し
たアドレス整数部Ａｔだけが波形アドレスを変化させる
ことが可能であり、アドレス小数部Ａｍのみが変化して
も波形アドレスは変化しないので、いわゆるジッタと呼
ばれる雑音が発生する原因となり、これを軽減するため
に第５図のような波形補間装置が提案されている。

この装置においてアドレス発生部１がアドレスＡを出力
すると、そのアドレス整数部ＡＩは波形メモリ２へ、ま
た加算器１０によって１だけインクリメントされたアド
レス整数部が波形メモリ３へ入力される。入力されたア
ドレス整数部に対応した波形アドレスの波形データＸと
Ｙとが各々波形メモリ２と３とから出力される。この時
、波形メモリ２と３とは、物理的に異なったメモリであ
る必要はなく波形メモリ４に対して順次に入力されるア
ドレス整数部に対して順次に波形データＸと波形データ
Ｙとが出力されるようにしてもよい。

波形データＸとＹとは、減算器１１によって減算されて
、その出力（Ｙ−Ｘ）は、乗算器１２によって関数部６
から出力される捕間係数Ｈと乗算された後に加算器１３
によって波形データＡと加算され、補間波形データＤと
して出力される。以上によって、（３）式が達成される
ことになる。

Ｄ＝　（Ｙ−Ｘ）・Ｈ＋Ｘ　　　　　　　　・・・（３
）但し、補間係数Ｈは０から１までの値をとるものとす
る。

このような補間係数Ｈを出力する関数部６は、例えば、
アドレス小数部Ａｍを変数とする関数を演算するように
してもよいし、或は、アドレス小数部Ａｍをアドレス入
力とする補間係数メモリの対応するアドレスに補間係数
を記憶させておき、これを読み出すようにしてもよい。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では補間すべき波形デ
ータがどの様な波形データであっても一律に同じ補間係
数を関数部が発生するようにしているために、波形デー
タによっては波形歪が非常に大きくなるという問題点を
有していた。

本発明は、上記問題点に鑑みて、補間すべき波形データ
がどのような波形データであっても波形歪を軽減するこ
との出来る波形補間装置を提供するものである。

課題を解決するための手段 この目的を達成するために、本発明の波形補間装置は、
アドレスに対応して出力すべき所定の波形データ及び次
アドレスの波形データとの間で選択すべき補間関数の選
択データを各々保持する波形データメモリと、楽音制御
するアドレスを出力するアドレス発生部と、前記アドレ
ス発生部より発生するアドレスを出力するアドレス発生
部と、前記アドレス発生部より発生するアドレスの整数
部によって前記波形データメモリから読み出された波形
データに含まれる補間関数選択データに基づいて選択さ
れた補間関数と前記アドレス発生部より発生するアドレ
スの少数部より決定される補間係数を出力する関数発生
器と、前記アドレス発生部より得られるアドレスの整数
部に対応して前記波形データメモリより読み出される補
間すべき２つの波形データ及び前記関数発生器より得ら
れる補間係数に基づいて補間波形を演算出力する補間演
算部とを具備することを特徴とするものである。

作用 この構成によって、補間演算部では、アドレス発生部か
ら出力される音高に対応して更新されるアドレスの整数
部の値によって補間すべき２つの波形データが決定され
る。そしてアドレス発生部より読み出されるアドレスに
は補間関数選択データが含まれ、それにより選択された
補間関数は関数発生器に与えられる。関数発生器では、
選択データによって指定された補間関数と、アドレス発
生部から出力されるアドレスの小数部とから決定した補
間係数を出力する。補間演算部では、２つの波形データ
と補間係数とから補間演算によって算出した補間波形を
出力することとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例における波形補間装置のブロ
ック図を示すものである。

第１図において、５は補間演算部、７は関数発生器、８
は関数セレクタである。なお、１はアドレス発生部、２
と３及び４は波形メモリ、１０及び１３は加算器、１１
は減算器、１２は乗算器で、これらは従来例の構成と同
じものである。

従来例と同様にしてアドレス発生部１から出力される２
０Ｂｉｔからなるアドレス信号Ａのアドレス整数部Ａｔ
（上位１０Ｂｉｔ）に対応して波形メモリ２の波形アド
レスＡｉから波形データＸが出力され、波形メモリ３の
波形アドレス（Ａｉ＋１）から波形データＹが出力され
る。補間すべき２つの波形データＸとＹとのうち、先行
する波形データＸには後続する波形データＹとの間で使
用すべき補間関数を選択するテーブルフラグが含まれて
いるものとする。同様にして波形データＹにはこれに後
続する波形データＺとの間で使用すべき補間関数を選択
するテーブルフラグが含まれているものとする。１つの
波形データ全体を１６Ｂｉｔとし、そのうち下位４Ｂｉ
ｔをテーブルフラグとするときの波形データ構成りｉｔ
を第２図に示す。従って補間演算に使用する波形データ
は１２Ｂｉｔとなり加算器１１及び１３では、波形デー
タＸあるいはＹの上位１２Ｂｉｔのみが加算器や乗算器
の演算に使用されるものとする。関数セレクタ８は波形
データＸの下位４Ｂｉｔのみをテーブルフラグとして取
り出して、これを関数発生器７へ出力する。

関数発生器７は、テーブルフラグによって選択可能な補
間関数の数、即ちテーブルフラグが４Ｂｉｔのときには
１６個の補間関数を発生することが出来る。１個の補間
関数から１個の補間係数を発生するためにアドレス発生
部１から出力されるアドレス信号Ａの小数部Ａｍ（下位
１０Ｂｉｔ）の上位４Ｂｉｔにテーブルフラグを付加し
た１４Ｂｉｔのデータを、アドレス入力とする１６Ｋｗ
ｏｒｄの補間係数メモリとして関数発生器７を構成する
ことが出来る。

関数発生器７は、関数セレクタ８から出力される４Ｂｉ
ｔのテーブルフラグとアドレスＡの少数部Ａｍとから補
間係数Ｈを決定し出力する。

補間演算部５は、関数発生器７から出力される補間係数
Ｈを使用して従来例と同様の動作で波形データＸとＹの
上位１２Ｂｉｔの値Ｘとｙとについて減算器１１、加算
器１３及び乗算器１２によって補間波形を算出し出力す
る。

関数発生器７で発生可能な補間関数ＭＯからＭ２Ｓの例
を第３図に示す。また、第４図に波形データＸと波形デ
ータＹの上位１２Ｂｉｔの値ＸＩ　　ｙと、アドレス小
数部Ａｍ（０、Ｌ　　＊＊＊、１０２３）と、Ｘとｙと
の間で得たい実線の補間波形と、補間関数Ｍ２およびＭ
３を用いたときの補間波形とを示す。図から明らかなよ
うにこの場合補間関数としてはＭ２を選択した方が歪が
少ないのでテーブルフラグとしては２が波形データＸの
下位４Ｂｉｔに含まれていることになる。

以上のように本実施例によれば、１つの波形データの中
に実際の波形値とテーブルフラグとを組合せ記憶させる
ようにしたのでテーブルフラグメモリを別途に設ける必
要がなくメモリ効率のよく波形メモリを構成することが
出来る。更に、記憶させておいたテーブルフラグとアド
レス小数部とから合成したデータをアドレスとして補間
係数メモリから読み出すだけで、選択した補間関数から
出力すべき補間係数を得ることが出来るようにしたので
補間係数を得るための特別な演算処理を行う必要の無い
波形補間装置を得ることが出来る。

発明の効果 本発明は、補間演算に使用する補間関数を１つに固定せ
ずに、複数の補間関数の中から補間関数を任意に選択使
用できるようにしたので、波形データ毎にあらかじめ補
間歪の小さな、最適の補間関数の選択用のテーブルフラ
グを記憶させることができる。こうすれば最適の補間関
数を用いて補間演算が可能な波形補間装置を実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における波形補間装置のブロ
ック図、第２図は波形データ構成図、第３図は補間関数
曲線図、第４図は補間波形関係図、第５図は従来の波形
補間装置のブロック図、第６図は従来例におけるデータ
構成説明図である。 １・・・アドレス発生部、２．３．４・・・波形メモリ
、　　５・・・補間演算部、　　７・・・関数発生器、
８・・・関数セレクタ、　　１０．１３・・・加算器、
１１・・・減算器、　　１２・・・乗算器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アドレスに対応して出力すべき所定の波形データ
   及び次アドレスの波形データとの間で選択すべき補間関
   数の選択データを各々保持する波形データメモリと、楽
   音制御するアドレスを出力するアドレス発生部と、前記
   アドレス発生部より発生するアドレスの整数部によって
   前記波形データメモリから読み出された波形データに含
   まれる補間関数選択データに基づいて選択された補間関
   数と前記アドレス発生部より発生するアドレスの少数部
   より決定される補間関数を出力する関数発生器と、前記
   アドレス発生部より得られるアドレスの整数部に対応し
   て前記波形データメモリより読み出される補間すべき２
   つの波形データ及び前記関数発生器より得られる補間係
   数に基づいて補間波形を演算出力する補間演算部とを具
   備することを特徴とする波形補間装置。
2. （２）前記関数発生器は補間係数メモリであることを特
   徴とする請求項１記載の波形補間装置。