JPH0346699A - 波形信号変換装置 - 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、楽音波形信号など、種々の波形を形成するの
に適した波形信号変換装置に関する。

［従来の技術］ 従来の波形信号変換装置では、入力波形信号に対する出
力波形信号は一義的に決定されてしまっていた。すなわ
ち、変換素子や変換テーブルを使用して波形変換を行な
うにあたり、ある値の入力信号に対しては、必ず対応す
るーの値の出力信号が得られていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、信号処理やシミュレーション解析、あるいは
楽音含酸などの様々な分野では、非線形な信号の取り扱
いが必要となり、さらに、その際、ヒステリシスが生じ
る波形変換が必要になっている。

一例をあげれば、信号値が増減する場合に、その増加時
と減少時とで変換軌跡が異なるような波形変換が必要と
なる。

しかるに、従来の波形信号変換装置では、単なる非線形
の変換自体は可能であるものの、このようなヒステリシ
スが生じる波形変換を行なうことができなかった。

また、無理に行なおうとすれば回路構成が非常に複雑に
なっていた。

本発明は、上記課題に対処するためになされたもので、
ヒステリシスが生じる波形変換を簡易な回路を用いて行
なうことが可能な波形信号変換装置を提供することを目
的とする。

［課題を解決するための手段］ １　＋Ｉｉ！　ｌｉｔ的を達成するため、第１の発明（
第１の請求項にかかる発明）は、入力波形信号の芥瞬１
１、シイ１宜を複数の変換関数のうちのいずれか一つの
変換関数に従って変換出力する変換手段と、上記入力信
号の各瞬時値と基準値とを比較してその比較結果に応じ
て上記変換手段における変換関数を選択指示する比較手
段と、上記比較手段による比較結果に応じて同比較手段
にて比較される基型値を変更する基準値変更手段とを備
えたという特徴を有している。

また、第２の発明（第２の請求項にかかる発明）は、入
力波形信号の各瞬時値を複数の変換関数のうちのいずれ
か一つの変換関数に従って変換；Ｉｐ、力する変換手段
と、上記入力信号の各瞬時値と基準値とを比較してその
比較結果に応じて」１記変換手段における変換関数を選
択指示する比較手段と、上記入力波形信号における各瞬
時値の変位傾向に応じて上記比較手段にて比較される基
準値を変更する基準値変更手段とを備えたという特徴を
有している。

さらに、第３の発明（第３の請求項にかかる発明）は、
入力波形信号の各瞬時値を複数の変換関数のうちのいず
れか一つの変換関数に従って変換出力する変換手段と、
上記入力信号の各瞬時値と基準値とを比較してその比較
結果に応じて上記変換手段における変換関数を選択指示
する比較手段と、上記比較手段による比較結果と上記入
力波形信号における各瞬時値の変位傾向とに応じて上記
比較手段にて比較される基準値を変更する基準値変更手
段とを備えたという特徴を有している。

［発明の作用および効果コ 上記作用説明からも理解できるように、上記第１の発明
によれば、変換手段が入力波形信号の各瞬時値を複数の
変換関数のうちのいずれか一つの変換関数に従って変換
出力するにあたり、比較手段が上記入力信号の各瞬時値
と基型値とを比較してその比較結果に応じて上記変換手
段における変換関数を選択指示するとともに、基準値変
更手段が」１記比較手段による比較結果に応じて同比較
手段にて比較される基準値を変更するため、入力波形信
号における各瞬時値と所定の基準値との比較結果から検
出される入力波形信号の変位秋況に応じて変換関数が異
なることになる。従って、入力波形信号に対して一義的
に出力波形信号が決定されてしまうということがなくな
り、容易にヒステリシスが生じる波形変換を行なうこと
が可能となる。

また、上記第２の発明においては、変換手段が入力波形
信号の各瞬時値を複数の変換関数のうちのいずれか一つ
の変換関数に従って変換出力するにあたり、比較手段が
上記入力信号の各瞬時値と基準値とを比較してその比較
結果に応じて上記変換手段における変換関数を選択指示
するとともに基準値変更手段が上記入力波形信号におけ
る各瞬時値の変位傾向に応じて上記比較手段にて比較さ
れる基準値を変更するため、入力波形信号における各瞬
時値の変位傾向から検出される入力波形信号の変位状況
に応じて変換関数が異なることになる。このため、第１
の発明と同様に入力波形信号に対して一義的に出力波形
信号が決定されてしまうということがなくなり、容易に
ヒステリシスが生じる波形変換を行なうことが可能とな
る。

さらに、上記第３の発明においては、変換手段が入力波
形信号の各瞬時値を複数の変換関数のうちのいずれか一
つの変換関数に従って変換出力するにあたり、比較手段
が上記入力信号の各瞬時値と基準値とを比較してその比
較結果に応じて上記変換手段における変換関数を選択指
示するとともに、基準値変更手段が上記比較手段による
比較結果と」１記入力波形信号における各瞬時値の変位
傾向とに応じて上記比較手段にて比較される基準値を変
更するため、入力波形信号における各瞬時値と所定の基
準値との比較結果とともに同瞬時値の変位傾向とから検
出される入力波形信号の変位状況に応じて変換関数が異
なることになる。このため、第１および第２の発明と同
様に入力波形信号に対して一義的に出力波形信号が決定
されてしまうということがなくなるうえ、その変換関数
が変化する頻度が増え、より複雑なヒステリシスが生じ
る波形変換を行なうことが可能となる。

［実施例コ 以下、図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例にかかる波形信号変換
装置のブロック図である。波形信号は各瞬時値を示すデ
ィジタルの入力信号ＩＮＦとして入力され、波形変換後
、ディジタルの出力信号○ＵＴＰとして出力される。

ＲＯＭ１０ａ、１０ｂは、データ変換を行なうためのテ
ーブルを記憶しており、入力信号で示される変換前のデ
ータ（以下、入力データという。）をアドレスデータと
して入力することにより、同アドレスデータが示すアド
レスに記憶されたデータが出力される。従って、予めＲ
ＯＭ１０ａ、１○ｂの各アドレスにそのアドレスデータ
に対応した所定の変換データを記憶せしめておくことに
より、所望のデータ変換を行なうことができる。ここで
、ＲＯＭ１０ａは第２図（ａ）に示す関数Ｉの変換パタ
ーンを記憶しており、ＲＯＭＩ　Ｏｂは第２図（ｂ）に
示す関数■の変換パターンを記憶している。

各ＲＯＭ１０ａ、１０ｂから出力されるデータは、それ
ぞれセレクタ１１に入力されている。このセレクタ１１
は、後述する第１の状態信号（以下、ＳＴＩ信号という
。）に応じて、二人力のうち、いずれか一方を選択して
出力する。本実施例では、ＳＴＩ信号がｒＯＪを示すと
きＲＯＭｌ０ａの出力を選択し、同信号が「１」を示す
ときにＲＯＭ１０ｂの出力を選択する。

入力データは、ＲＯＭ１０ａ、１０ｂのアドレスとして
入力される他、比較器１２　ａ、　　１２　ｂの比較デ
ータとして入力されている。各比較器１２ａ、１２ｂに
は、セレクタ１３　ａ、　　１３　ｂから基準値（以下
、基準データという。）が入力されており、同比較器１
２　ａ、　　１２　ｂは基準データと入力データとの大
小関係を判定し、その判定結果を二値信号で示す。この
基準データは、変換パターンを変更する際の入力データ
に対する臨界点を示すものとなる。

この場合、比較器１２ａは、入力データの方が基準デー
タより大きい場合に判定結果として”１″を出力し、そ
の他の場合は”Ｏ”を出力する。

また、比較器１２ｂは、入力データの方が基準データよ
り小さい場合に判定結果として”１”を出力し、その他
の場合は”○”を出力する。

ここで、セレクタ１３ａ、１３ｂには、第２図（ｃ）に
示す二つづつの基準データｔ　Ｉｐ、　　ｔ　ｏｐおよ
びｔｌｍ、ｔＯｍ（ｔｏｎ（ｔｌｍ＜Ｏ＜ｔｉｐ＜ｔｏ
ｐ）が入力されており、ＳＴＩ信号を１クロツク遅延し
た第２の状態信号（以下、ＳＴＵ信号という。）に応じ
て、それぞれいずれか一方の基準データを出力する。こ
こでは、５ＴＩＩ信号が”１ノ′を示す場合に各セレク
タ１３　ａ、　　１３　ｂはそれぞれ基準データｔ　］
、ｐ、　　ｔ　１ｍを選択し、５ＴＩＩ信号が″Ｏ〃１
０ を示す場合にそれぞれ基準データｔＯＰｙ　　ｔ　Ｏｍ
を選択する。

比較器１２ａ、１２ｂにおける判定結果はそれぞれオア
回路１４に入力され、オア回路１４が両者の論理和を演
算してその結果を上記ＳＴＩ信号としている。そして、
このＳＴＩ信号はセレクタ１１に入力されているととも
に、遅延回路１５にも入力されており、この遅延＠路１
５てｌクロンク遅延された後、５ＴＩＴ信号となって］
二連したごとくセレクタ１３　ａ、　　１３　ｂに入力
されている。

すなわち、比較器１２ａ、１２ｂは、入力データと基準
データとを比較することによって入力データの変位状況
を判定するとともに、その変位状況に応じて変換パター
ンを変更する指示と、基準データを変更する指示とをし
ていることになる。

次に、上記構成からなる本実施例の波形信号変換装置に
おける動作について説明する。

ヒステリシスの効果を理解し易くするため、入力データ
が「ＯＪの値から徐々に増加していき、一定値に達した
後、徐々にｒＯＪに戻ってくる過１】− 程と、入力データがｒＯＪの値から徐々に減少していき
、一定値に達した後、徐々に「０」に戻ってくる過程と
の二つの過程を説明する。

初期状態において、入力データが「ｏ」であると、セレ
クタ１３ａから出力される基準データｔＯｐ、ｔｉｐは
ともに正の値であるため、いずれの場合であっても比較
器１２ａでは入力データの方が小さいと判定され、その
判定結果はＩＩ　ＯＩＩとなる。

一方、セレクタ】−３ｂから出力される井削データｔＯ
ｍ、ｔ１ｍはともに負の値であるから、比較器１２ｂで
は入力データの方が大きいと判定され、その判定結果は
＋ｌ　ＯＩＩとなる。すると、オア回路１４の二人力は
共に”Ｏ”となり、演算結果であるＳＴＩ信号も”Ｏ”
を示す。従って、セレクタ↓工はＲＯＭ１０ａからのデ
ータを選択し、データ変換としては第２図（ａ）に示す
関数■が選択されることになる。

一方、ＳＴＩ信号をエフロツク遅延したＳＴ■信号は次
のクロックで”ＯＩＩを示し、セレクタ↑３ａ、１３ｂ
で選択される基準データはそれぞれ１２ ｔｏｐ、ｔ、Ｏｒｎとなる。

入力データが徐々に増加する際、しばらくは関数Ｉに従
ってデータ変換がなされるが、入力データの値が基準デ
ータｔｉｐを経てさらに基準データｔｏｐを越えると、
比較器１２ａの判定結果が”Ｏ”から”１”へと変化す
る。すると、オア回路１４の二人力のうち、一方が”１
”となるため、オア回路１４における演算結果であるＳ
ＴＩ信号は”１”を示すことになる。このＳＴＩ信号が
”１”を示すようになると、セレクタ↓↓における選択
状態を変化させてＲＯＭ１Ｏｂの出力を選択せしめるた
め、その時点からデータ変換が関数■に従ってなされる
ようになる。

ＳＴＴ信号の内容が”○”から”１”へ変化すると、そ
の１クロツタ後からＳＴｎ信号の内容も７７　（）　ｊ
Ｊから”１”へ変化し、セレクタ１３ａ、１３ｂにおけ
る選択はそれぞれ基準データｔＯｐ、ｔＯｍから同ｔｉ
ｐ、ｔ１ｍへ変化する。ただ、基準データ１，１ｐは同
ｔＯＰより小さいため、比較器１２ａでは以前より小さ
な値の基準データと入力データと３− を比較することになる。従って、入力データの方が依然
として大きく、判定結果は１１１１１のままで変化しな
い。この状態は入力データがさらに大きくなっても変化
しない。なぜなら、比較器１２ｂでは、入力データを負
の値の基準データと比較しているのであるから、入力デ
ータがこれらの値より小さくなってその判定結果がＩＩ
ＩＩ１となることはないし、比較器１２ａでは、二つの
基準データのうち大きな方のデータと比較して入力デー
タが大きくなったと判定したのであるから、入力データ
がさらに増加してもこの状態がくつがえることはないか
らである。

次に、入力データが徐々に減少してきたとする。

比較器１２ａで入力データと比較される基準データはｔ
ｉｐであるから、入力データが減少してｔｏｐより小さ
くなってもデータ変換の関数は変化せず、関数Ｈのまま
である。従って、入力データの値が基準データｔｉｐと
ｔ　０Ｐ（７）間では増加時と減少時とでデータ変換の
関数が異なることになり、入力データによって一義的に
出方データが決定されてし１４− まうことがなくなる。そして、入力データが基準データ
ｔｉｐより大きくなくなった時点で比較器１２ａにおけ
る判定結果が”１”から”ＯＩＩへと変化し、オア回路
１４の演算結果も＋＋１１１からｕ　Ｏ″へと変化する
結果、セレクタ１−１での選択がＲＯＭ１０ａ側へと戻
る。すなわち、関数Ｉのデータ変換を行なうことになる
。

また、その１クロツク後にはＳＴｎ信号によってセレク
タ１３ａで選択する基準データをｔｌ−ｐからｔｏｐへ
と変化させるが、入力データが基準データｔ１．ｐより
小さくなったことによって、基準データがｔｌ、ｐより
大きなｔＯｐに変化したのであるから、比較器１２ａに
おける判定結果は変化（・ない。

以後、入力データがｒＯＪまで減少“４゛る間もこの状
態は変化しない。

これまでのデータ変換は、第２図（ｃ）の第４象現に示
すところである。

これに対し、入力データがｒＯＪから徐々に減少してい
った場合を考えてみる。入力データがｒＯＪの時は、前
述した初期状態と同じであり、５ 比較器１２ａ、１２ｂの判定結果はともにＩＩ　Ｏｒ＋
従ってオア回路１４の演算結果も”Ｏ”であり、セレク
タ↓］−はＲＯＭ　１０　ａ側を選択して関数丁に従っ
たデータ変換が行なわれる。

これより入力データが徐々に小さくなるときは、ＳＴＴ
信なの内容が”Ｏ”を示すため、遅延回路１５を介して
得られる５ＴＩｒ信号も”０”を示し、セレクタ１３ｂ
では基準データｔＯｍが選択されて比較器１２ｂでは基
準データｔｏｍと入力データとの比較が行なわれる。そ
して、入力データが基準データｔｏｍより小さくなった
時点で比較器１．２　ｂの判定結果が”Ｏ”から”工”
へと変化し、オア回路１４の論理演算結果が”］。″と
なってセレクタ１１における選択Ｑ　ＲＯＭ　１０　ｂ
側に変化させる。

すなわち、関数Ｉから関数■へと変換パターンが変化す
る。また、１クロツタ後には５ＴＴＩ信号の内容もＴＩ
　□”から”１”へと変化し、セレクタ１３ｂで選択さ
れる基準データが同ｔＯｍから同Ｌ１ｍへ変化する。た
だ、この場合、入力データが基６ 準データｔｏｍより小さくなったことによって比較され
る基準データが以前より大きな値に変化したのであるか
ら、比較器１２ｂにおける判定結果は依然″１”のまま
となる。そして、この状態は入力データがさらに小さく
なっても変化しない。なぜなら、正の値の基準データと
負の入力データとを比較する比較器１２ａの判定が変化
するはずもなく、また、最も小さな基準データより入力
データの方が小さくなったと判定した比較器１２ｂの判
定も入力データがさらに小さくなる間は変化し得ないか
らである。

次に、入力データが徐々に大きくなったとする。

セレクタ１３ｂにおいて選択されている基準データはｔ
ｌ、ｍであるから、入力データがｔｏｍより大きくなっ
ても比較器１２ｂの状態は変化せず、関数Ｈに従ったデ
ータ変換がなされる。従って、入力データの値が基準デ
ータｔｏｍとｔｌｍとの間では減少時と増加時とでデー
タ変換の関数が異なるものとなるから、先はどと同様に
入力データに対して出力データが一義的に決定されてし
まうことがな７ くなる。

そして、入力データが基Ｑｌｉデータｔ１ｍより小さく
なくなった時点で比較器１．２　ｂにおける判定結果が
”１”から”Ｏ”へと変化し、オア回路１４を介してセ
レクタ１１の選択をＲＯＭ　ｉ、　Ｏａ側へ戻す。この
ため、変換パターンは関数■から関数Ｉへと変化する。

比較器１２ｂにおける判定結果がＩＩ　１”から”○”
へと変化すると、１クロツク後にはＳＴ■信号の内容も
同様に１１１１１から○”へ変化してセレクタ１．３　
ｂでの選択を基準データｔ］、ｍからしＯｍへ変化させ
るが、入力データが基準データｔ］、ｍより小さくなく
なったことによって基準データがｔｌｍより小さなｔＯ
ｍに変化したのであるから、この場合も比較器１．２　
ｂにおける判定結果は変化しない。また、以後、入力デ
ータが「０」まで増加する間もこの状態は変化しない。

これまでのデータ変換は、第２図（ｃ）の第２象現に示
すところである。

第３図に、本実施例にかかる波形信シ；変換装置］８ の利用例を示しているが、楽音信号をこの波形信号変換
装置に入力することにより、以」二のヒステリシス効果
を与える波形変換が行なわれ、第４図（ａ）に示す入力
波形は第４図（ｂ）に示す波形となって出力される。

また、変換パターンの関数として、関数Ｉを第５図（ａ
）に示すものとし、関数■を第５図（ｂ）に示すものと
すれば、第６図（ａ）に示すような略サインカーブを示
す入力波形は第６図（ｂ）に示すような波形となって出
力される。

第７図は、本発明の第２の実施例にかかる波形信号変換
装置のブロック図を示す。本実施例では、入力データの
変位状況を検出するため、相連続するクロック時におけ
る二つの入力データを比較し、入力データが増加傾向に
あるか減少傾向にあるかを判定している。そして、その
判定結果を前記５ＴＩＩ信号として利用している。

本実施例では、入力データの変位状況を検出するために
比較器１６と遅延回路１７とを備えているが、比較器１
６の一方の入力には入力データが１９ 直接入力され、他方の入力には遅延回路コ−７を介して
ｌクロック前の時点の入力データが入力されている。す
なわち、比較器ユ６は現クロック時の入力データと１ク
ロツク前の時点の入力データとを比較し、現クロック時
の入力データの方が大きい場合に１１１１１を出力し、
そうでない場合に判定結果として”０”を出力する。こ
の判定結果は前記５ＴＩＩ信号となってセレクタ１．３
ａ、１．３ｂに入力され、各セレクタ１３ａ、］、３ｂ
が選択する基準データを決定する。セレクタ１．３　ｂ
においてこのＳＴｎ信号によって選択される基準データ
は前述した第１の実施例の場合と同じであるが、セレク
タ１．３　ａにおいては、５ＴＩＴ信じ・が１１１１１
を示すときに基準データｔｏｐを選択し、５ＴＩＩ信号
がｕ　Ｏ”を示すときに基準データｔｉｐを選択する。

その他の回路については第１の実施例と同様である。

次に、上記構成からなる本実施例の波形信号変換装置に
おける動作を説明する、。

入力データがｒＯＪである初期状態では、第１０ の実施例となんら異なるところはない。

入力データが増加し始めると、比較器↓６は現クロック
時の入力データと遅延回路１７を介して得られるｌクロ
ック前の入力データとを比較する。

この場合、入力データは増加していると仮定しているか
ら、比較器１６の判定結果はＩＩｌ＋＋となり、セレク
タ１３ａに対しては基準データｔｏｐを選択せしめ、セ
レクタ１３ｂに対しては基準データｔ１ｍを選択せしめ
る。従って、入力データが基準データｔａｐを越えてい
ない間は、比較器１２ａ、１２ｂにおける判定結果が”
Ｏ”となり、オア回路１４を介してセレクタエ１に対し
て出力されるＳＴＴ信号の内容も”Ｏ”となるから、セ
レクタ１１はＲＯＭ　１０　ａの側を選択し、関数Ｉに
従ったデータ変換が行なわれる。そして、入力データが
基準データｔｏｐより大きくなった時点で比較器１２ａ
の判定結果が”Ｏ”から”１″へと変化し、オア回Ｈ！
ｆｒ　１４を介してセレクタ１１の選択をＲ○゛＼４　
］、　Ｏａの側からＲＯＭ　］○ｂの側へと変化せしめ
る。従って、この時点からデータ変換は関数■１ に従って行なわれることになる。

第↓の実施例の場合では、このエフロツク後に５ＴＩＩ
信号が１０”から”↓”へと変化し、セレクタ１３　ａ
、　　１３　ｂにおける選択を変化せしめるが、本実施
例においては入力データが増加している限り比較器１６
の判定結果は変化せず、セレクタ１３　ａ、　　１３　
ｂにおいて選択される基鵡データも変化しない。

しかし、入力データが減少し始めると、比較器１６の判
定結果が”１”から”ＯＩ＋へと変化し、セレクタ１３
ａに対しては基準データｔ１ｐを選択せしめ、セレクタ
１３ｂに対しては基準データ１゜Ｏｍを選択せしめる。

従って、入力データが徐々に減少し、ｔｉｐより大きく
なくなった時点で比較器１２ａにおける判定結果が”王
”から”Ｏｌ＋へと変化するから、その判定結果はオア
回路１４を介してセレクタ１１における選択をＲＯＭ１
．Ｏｂの側からＲＯＭ１０ａの側へと戻す。この結果、
第１−の実施例と同様なデータ変換が行なわれる。この
過程は第２図（ｃ）の第４象現に示すものと同２ じである。

このように入力データが「Ｏ」から増加して基準データ
ｔａｐを越え、その後、徐々に減少した場合は、第１の
実施例と同一になるが、入力データが基準データ１．１
ｐよりは大きくなったものの、基憎データ１；Ｏｐを越
えていないという時点で入力データが減少し始めると、
データ変換の様子が異なる。

入力データが以上のようにして減少し始める直前まで、
セレクタ１１はＲＯＭ１０ａの側を選択しているから、
関数■に従ってデータ変換が行なわれている。しかし、
入力データが減少し始めると、比較器１６の判定結果が
”１”から”Ｏ”へ変化するため、セレクタ１３ａでは
基準データｔＩＰを選択することとなる。入力データは
この基準データｔｉｐより大きいのであるから、比較器
１２ａの判定結果は”Ｏ＋＋から”１″へと変化し、オ
ア回路１４を介してセレクタ１１における選択をＲＯＭ
１０ａ側からＲＯＭＩ　Ｏｂ側へ変化せしめる。従って
、この時点から関数Ｈに従ったデータ３ 変換が開始される。

入力データがさらに減少して基準データｔ１．ｐより小
さくなった場合は、」二連した場合と同様、関数Ｔに従
ったデータ変換へと戻る。

この過程を第８図（第４象現）で実線にて示している。

入力データが「Ｏ」より小さい場合、セレクタ１３ｂで
は入力データの減少時に基準データｔＯｍが選択され、
増加時に基準データｔ１ｍが選択されるが、データ変換
の過程については入力データが疋の場合に増じて行なわ
れる。この過程を、・第２図（ｃ）の第２象現および第
８図の第２象現に示す。

第９図は、本発明の第３の実施例にかかる波形信号変換
装置のブロック図を示す。

入力信号は前述の実施例と同様比較器１２ａ。

１２ｂに入力され、基準データとの比較がｔ子なわれる
。各比較器↓２ａ、１２ｂの判定結果は状態制御回路１
８に入力され、ハイビット（以下、Ｈビットという。）
とロービット（以下、Ｌビット４ という。）からなる二進数の制御信号となっている。

Ｉ（ビットとＬビットは、セレクタ１８ａのセレクト信
号となり、セレクタ１８はその組合せで示されるｒＯＪ
〜ｒ３Ｊに応じて四入力のいずれか一つを選択して出力
する。

ここで、ＨピントとＬビットの各組合わせに対してセレ
クト信号は次表のようになる。

表 なお、 １１ビツトとＬピントがともに″ ］”とな ５− ることは論理」二あり得ず、エラーである。

また、セレクタ１８ａの四入力は、セレクト信号ｒＯ＋
〜「３」に対してそれぞれｒ±Ｏ」、　「１、　Ｊ　、
　　ｒ　＋Ｉ　Ｊ　、　　ｒ　ＯＪを示す複数ビットの
ディジタルデータであり、後述する第１の状態番号信号
（以下、ＮｏＩ信号という。）の累算データとなる。

セレクタ１８ａから出力される累算データは、加算器１
８ｂに入力され、この加算器↓８ｂは１クロツクの遅延
回路１．８　Ｇを介して出力されるＮｏＩ信号に上記累
算データを加算し、加算結果を遅延回路１８ｃに出力す
る。この遅延回路１８　ｃにはインバータ↓８ｄを介し
てクロック信号が入力されているが、これは遅延回Ｒ１
８ｃでのデータの取り込みを確実にするためである。

遅延回路１８ｃから出力されるＮｏＴ信号は］クロック
の遅延回路１９を介して第２の状態番号信号（以下、Ｎ
ｏＩＩ信号という。）となった後、セレクタ２０　ａ、
　　２０　ｂに入力されている。

各セレクタ２０ａ＋２０１〕には、第１０図に示６ す大小関係にある（ｎ＋１）個づつの基準データが入力
されており、Ｎｏ１ｌ信号をセレクト信号としてそれぞ
れいずれか一つの基準データを出力する。ここでは、Ｎ
ｏＩＩ信号が示すｒＯＪ〜ｒｎＪに対して、ａｏ−ａｎ
とｂｏ−ｂｎが出力されている。なお、基準データｂｏ
は入力データの範囲の最小値を示すデータであり、基準
データａｎは同範囲における最大値を示すデータである
。

状態制御回路］−８から出力されるＮｏｌ信号は、テー
ブル指定回路２１に入力され、テーブル選択情報信号で
示されるテーブル選択情報を付加される。このテーブル
選択情報信号は、音色に応じて変換パターンの関数や切
り換え臨界点を変更する際に使用するもので、かかる変
更を行なわない場合はテーブル指定回路２１も必要ない
。Ｎｏｌ信号は、このテーブル選択情報を付加された後
、合成回路２２に入力され、この合成回路２２で入力デ
ータの上位ピントとして合成される。従って、入力デー
タは、その上位ビットにテーブル選択情報とＮｏｒ信身
が有する関数情報とを備えたデー７ りとなり、複数の関数テーブルを備えたＲ　ＯＭ　２３
において当該テーブル選択情報が示すテーブル内で、Ｎ
ｏｌ信号信号が示す関数に従った所定のデータ変換がな
される。なお、ＲＯＭ２３で指定された変換パターンの
関数は、Ｎｏｒ信号ｒＯＪ〜「ｎ」に対応して関数○か
ら関数ｎまで、　（ｎ＋１）個が用意されている。なお
、この（ｎ＋１）個の関数は、それぞれが全く別個のも
のであっても良いし、いくつか同じものがあっても良い
。

次に、上記構成からなる本実施例の動作について説明す
る。いま、入力データは、基準データａＯより小さく、
同ｂＯより大きい値であるとする。

初期状態において、Ｎｏｌ信号はｒＯＪであり、遅延回
路］９を介してセレクタ２０ａ、２０ｂに入力されるＮ
　ｏ　Ｈ信号もｒＯＪであるため、各セレクタ２０　ａ
、　　２０　ｂにおいては、基準データａｏ、ｂｏが選
択されている。

一方、Ｎｏｌ信号は入力データの上位ビットに付加され
て関数情報を示すから、ＲＯＭ　２３でなされるデータ
変換は関数Ｏに従って行なわれるこ８ とになる。

比較器１２ａは入力データを基準データａＯと比較する
が、ここでは入力データがａＯより小さな値であるとし
ているから、状態制御回路１８においてＨビットとなる
判定結果は”０”となる。

また、比較器１２ｂは入力データを最小データである基
準データｂＯと比較するが、入力データが同基準データ
ｂｏより小さくなることはないので、状態制御回路１８
においてＬピントとなる判定結果も”ＯＩＴである。

これらの判定結果は、セレクタ１８ａにおいてセレクト
信３　ｒＯＪを意味し、セレクタ１８ａは加算器１８ｂ
に対して「±Ｏ」を出力することになる。従って、Ｎｏ
ｌ信号はその値が変化せず、現状を維持することになる
。

入力データが徐々に増加しても、基準データａＯを越え
ない間は関数Ｏに従ってデータ変換が行なわれる。

入力データが基準データａＯを越えると、比較器］、　
２　ａの判定結果が″１″となり、状態制御回９− 路１８のＨビットが”１”となる。しかし、Ｉ（ビット
は”■”となっても、比較器］、　２　ｂの判定結果は
変わらないからＬビットは”Ｏ”のままであり、この結
果、セレクタ１８ａてのセレクト信号は「２」を示すこ
とになる。セレクタ１．８　ａはセレクト信号「２」に
対してｒ　＋　：＋−Ｊを出力するから、加算器１８ｂ
と遅延回路］−８０の作用により１クロツク後にＮｏｌ
信号は「１」の値となる。

Ｎｏｌ信号は、上述したようにテーブル指定回路２１と
合成回路２２を経てデータ変換の関数を指定することに
なるので、このときよりデータ変換は関数］に従ってな
されることになる。

一方、Ｎｏｌ信号は、遅延回路１９を介してＮＯ■信号
となり、セレクタ２０　ａ、　　２０　ｂにおいてそれ
ぞれ基準データａ１．、ｂｌを選択せしめる。

この時点で、入力データが基準データａ１より大きい場
合もあるが、−殻内には基準データａＯより大きく、か
つ、同ａ１よりは大きくないのが普通である。従って、
比較器１２ａの判定結果は”Ｏ”となる。

３〇− また、少なくとも基型データａＯより大きいのであるか
ら、第１０図からも明らかなように、基準データｂ］よ
り小さくない。このため、比較器１２ｂの判定結果も”
Ｏ”となる。

すなわち、比較器１２ａ、］、２ｂにおける判定結果は
ともにＩＴ　Ｏ）Ｉとなるため、セレクタ信号Ｊ８ａに
おけるＩ−ＩピントとＬビットは”Ｏ”となり、セレク
ト信号は「Ｏ」を示すことになる。セレクト信号「Ｏ」
によって選択されるのは、　「±Ｏ」であるから、Ｎｏ
ｒ信号は現状値「１」を維持する。

以後、入力データが増加するに連れてＮｏＩ信号、Ｎｏ
Ｈ信号は徐みに増加し、データ変換の関数と関数の変更
点となる基準データも変化していく。

Ｎｏｒ信号がｒｎＪ　となったときはセレクタ２０ａに
おいて基準データａｎが選択されるが、このデータは入
力データの範囲の最大値であるため、入力データが同デ
ータを越えることはない。従って、比較器１２ａの判定
結果も”Ｉ　ＩＴとなり得す、３１− セレクタ１．８　ａからも「→−Ｉ　Ｊが出力されるこ
とはないので、Ｎｏｒ信号がｒｎＪ以上に増加すること
もない。

一方、入力データが減少する場合は、次のようになる。

理解の便宜のため、入力データが基準データａＯを越え
、上述のようにしてＮｏｒ信号が「１」となった後、減
少し始めたとする。

比較器１２　ａ、　　１２　ｂにおける基準データはそ
れぞれ同ａ］、、ｂｌであるから、入力データが両デー
タ間で変動しても比較器］、２ａ、１．２ｂの判定結果
は変化しない。従って、入力データが基型データａＯよ
り小さくなっても同ｂ１より小さくなければデータ変換
の関数は変化しないことになる。ここに、入力データの
増加時と減少時とではデータ変換の関数が異なることと
なり、ヒステリシスが生じることになる。

入力データが基準データｂ１より小さくなると、比較器
１２ｂの判定結果が”１ノ″となり、セレクタ１８ａに
おけるＨビットが”Ｏ”、Ｌビットが”１”となってセ
レクト信号をｒｌＪとし、セレ２ フタ１８　ａに対してｒ　−１Ｊを選択せしめる。する
と、加算器１８ｂが現在のＮｏ’Ｉ信号に「−１」を加
算し、その結果が遅延回路１８Ｇに入力される。Ｎｏｒ
信号は加算前にｒｌＪ　であったから、新たなＮｏｒ信
号はｒＯＪ　となる。この結果、セレクタ２０ａ、２０
ｂには遅延回路１９を介して「０」の値のＮ　ｏ　Ｈ信
号が入力され、セレクタ２０ａ、２０ｂは再度基イ６デ
ータａｏ、ｂｏを選択するようになる。また、新たなＮ
ｏＩ信号は、テーブル指定回路２１と合成回路２２を経
てＲＯＭ２３におけるデータ変換の関数を関数Ｏにする
。

ＮｏＩ信号が「○」となると、セレクタ２０ｂでは基準
データｂｏが選択されるが、このデータは入力データの
範囲の最小値であるため、入力データはこれより小さく
なり得ない。従って、比較器１２ｂの判定結果も↓”と
なり得す、セレクタ１．８　ａから「−１」が出力され
ることもないので、Ｎｏｒ信号がｒＯＪ以下に減少する
ことはない。

以上述べたように、入力データが増減するとと３ もに、データ変換の関数が変化し、かつ、その変化点に
ついては上述したようなヒステリシスが生じる。

なお、初期状態ではＮｏｒ信号は「○」であるが、入力
データが基準データａＯより遥かに大きい場合がある。

かかる場合は、初期の数クロックの間、比較器１．２　
ａの判定結果が１１１１１となってＮｏＴ信号が所定の
値まで増加するため、以後、上述したような処理が行な
われる。

第１王図は、本実施例のＲＯＭ２３に記憶する関数の数
例をグラフで示しており、第１２図は、この関数に従っ
て入力データがデータ変換される過程をグラフで示して
いる。

第１２図においては、実線部分が入力データの増加時と
減少時で共通の軌跡をたどる部分であり、二点鎖線が入
力データの増加時における軌跡であり、−点鎖線が入力
データの減少時における軌跡である。

また、第９図の破線で示すように、入力データが増加傾
向にあるのか減少傾向にあるのかを検出４− する変更方向検出回路２４を備え、その検出結果でＮｏ
１Ｉ信号の最下位ビットを構成するようにすることもて
きる。この場合、変位方向検出回路２４は、二人力の比
較器と１クロツクの遅延回路から構成され、この比較器
の一方の入力には入力信号を直接入力し、他方の入力に
は」１記遅延回路を介して入力信号を入力している。従
って、比較器は、現クロック時と１クロツク前の時点の
入力信号を比較し、現クロック時の入力信号の方が大き
い場合に１”を示す判定信号を出力し、逆の場合は”Ｏ
Ｉ＋を示す判定信号を出力する。

かかる構成とすれば、入力データの増加時にＮｏＩ信号
とＮｏｎ信なの値がｒ　］、　Ｊ　」１昇し、減少時に
上述したのと同じ値を示すことになる。従って、より複
雑な波形変換を行なうことができる。

なお、関数を実現するには、関数テーブルを用いる他に
も、演算で行なったり変換素子で行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例を示すブロック図、第２５ 図（ａ）〜（ｃ）はデータ変換の関数を示すグラフ、第
３図は波形信号変換装置の利用例を示すブロック図、第
４図（ａ）、　　（ｂ）は波形変換を示す波形図、第５
図（ａ）、　　（ｂ）はデータ変換の他の関数を示すグ
ラフ、第６図（ａ）、　　（ｂ）は同関数によってなさ
れる波形図、第７図は第２の実施例を示すブロック図、
第８図は同実施例におけるデータ変換の関数を示すグラ
フ、第９図は第３の実施例を示すブロック図、策士Ｏ図
は同実施例で使用する基準データの大小関係を示す図、
第１１図（ａ）〜（ｃ）は同実施例で使用する関数例を
示すグラフ、第１２図は同実施例におけるデータ変換例
を示すグラフである。 符　　号　　の　　説　　明 １０ａ、　１０ｂ、　２３−ＲＯＭ　］　１．１３ａ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力波形信号の各瞬時値を複数の変換関数のうち
   のいずれか一つの変換関数に従って変換出力する変換手
   段と、 上記入力信号の各瞬時値と基準値とを比較してその比較
   結果に応じて上記変換手段における変換関数を選択指示
   する比較手段と、 上記比較手段による比較結果に応じて同比較手段にて比
   較される基準値を変更する基準値変更手段 とを具備することを特徴とする波形信号変換装置。
2. （２）入力波形信号の各瞬時値を複数の変換関数のうち
   のいずれか一つの変換関数に従って変換出力する変換手
   段と、 上記入力信号の各瞬時値と基準値とを比較してその比較
   結果に応じて上記変換手段における変換関数を選択指示
   する比較手段と、 上記入力波形信号における各瞬時値の変位傾向に応じて
   上記比較手段にて比較される基準値を変更する基準値変
   更手段 とを具備することを特徴とする波形信号変換装置。
3. （３）入力波形信号の各瞬時値を複数の変換関数のうち
   のいずれか一つの変換関数に従って変換出力する変換手
   段と、 上記入力信号の各瞬時値と基準値とを比較してその比較
   結果に応じて上記変換手段における変換関数を選択指示
   する比較手段と、 上記比較手段による比較結果と上記入力波形信号におけ
   る各瞬時値の変位傾向とに応じて上記比較手段にて比較
   される基準値を変更する基準値変更手段 とを具備することを特徴とする波形信号変換装置。