JPH04135303A - ダイレクトディジタルシンセサイザ - 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、ダイレクトディジタルシンセサイザのルック
アップテーブル（以下ＬＵＴという）のメモリ容量の低
減に関する。

〈従来の技術〉 ＤＤＳは、メモリに格納された各位相毎の振幅値の波形
データに基づいて、正弦波を発生する発振器である。従
って、正弦波の波形データを格納したＲＯＭで構成され
たルックアップテーブル（以下５ｉｎＬ　Ｕ　Ｔという
）が必要になる。

しかし、依然として大容量のＲＯＭは高価であり、価格
的に難点があった。

そこで、ＬＵＴの容量を低減する手法が各種紙みられて
いる。

例えば、 ｓｉｎθ＝ｓｉｎ（α十β＋γ） ｓｉｎ（α＋β）　　＋　　ａｏｓａ　　５ｉｎ７但し
、α〉β）γ のように、大まかなサンプリングポイントのブタを有す
るｓｉｎ　（α＋β）のテーブルと、ＣＯＳαｓｉｎγ
のテーブルとに分け、両テーブルの出力１直を加算して
ＩＩ力するものである。この手法によれば、メモリ容量
を、１．］、、７：１の圧縮比で圧縮することができる
。

また、ｓｉｎ　（α＋β＋γ）を考えた場合、人まかな
ザンブリングボイントのデータをａする５ｉｎ（α十β
）の粗テーブルと、粗テーブルの間を補間する補間値の
補間テーブルとに分ける手法もある。

更に、ｓｉｎθの代わりに、ｓｉｎθ−θをテーブルに
格納しておき、後にθを加算するｌｊ法もある。

これらの手法によれば、メモリ容量を、１３゜５：１の
圧縮比で圧縮することができる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記のいずれの手法によっても、２種類
のテーブル（粗テーブルと補間テーブル）を用意する必
要があり、両テーブルのデータに基づいて補正計算をす
る必要があった。

本発明は上記した課題を解決するためになされたもので
あって、その「１的は、補１１−用のテーブルを用意す
ることなく、小容量のテーブルのみで足りるダイレクト
ディジタルシンセサイザを実現することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記した課題を解決する本発明は、入力位相値に対応し
て同期的波形を発生するダイレクトディジタルシンセサ
イザにおいて、入力位相値の近傍で所定ピッチ単位の位
相毎の振幅値を求める演算手段と、演算手段の出力を参
照して、入力位相値近傍の振幅値に対する補正値を求め
る補正値□算出手段と、演算手段による振幅値及び補正
値算出手段による補正値を加算して各入力位相値におけ
る振幅値を求める振幅値算出手段とを備えたものである
。

〈作用〉 本発明のダイレクトディジタルシンセサイザにおいて、
演算手段により入力位相値近傍の振幅値が求められる。

一方、補正値算出手段では、前記振幅値に対する補正値
が求められる。そして、振幅値算出手段で、前記振幅値
と前記補ｉＬ値とが加算されて、求める波形の入力位相
値に対する振幅値が算出される。

〈実施例〉 以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す構成図であ
る。

こめ図において、１１は搬送波の位相（Ｎビット出力）
を３１算する位相アキュムレータ、１２は位相アキュム
レータからのＮビットの位相データの上位（Ｎ−Ｎ’）
ビットの位相データを受け、後述するアドレスを発生す
るアドレスデコーダ、１３は０〜π／４　［ｒａｄ　］
の各位相のＩＬ弦波の振幅値のデータを格納するＳｉｎ
マツプＲＯＭ　（以下中にＲＯＭ１３という）、１４は
π／４〜π／２［ｒａｄ　］の各位相の正弦波の振幅値
のデータを格納するＳｉｎマツプＲＯＭ　（以下中にＲ
ＯＭ１４という）、１５はＲＯＭ１３及びＲＯＭ１４か
らの振幅情報を受け、必要に応じて符号を反転させるイ
ンバータ、１６は符号が調整されたＲＯＭＩ　３の出力
と位相アキュムレータの出力のド位Ｎ′ビットとの積算
を行なう積算器、１７は７０号が調整されたＲＯＭ１４
の出力と位相アキュムレータの出力の下位Ｎ′　ビット
との積算を行なう積算器、１８は符号が調整されたＲＯ
Ｍ１４の出力と積算器１６の出力とを加算する加算器、
１９は符号が調整されたＲＯＭ１３の出力と積算器１７
の出力とを加算する加算器、２０は加算器１８．１９か
らの２入力のいずれか一方を通過させるマルチプレクサ
、２１はマルチプレクサ２０の出力をＤ／Ａ変換するＤ
／Ａ変換器である。

尚、ＲＯＭ１３．１４に格納されている波形データは、
第２図に示すようになっている。ずなわち、ＲＯＭ１３
には正弦波のＯ〜π／４のデータが、ＲＯＭ１４には正
弦波のπ／４〜π／２のデータが格納されている。また
、これらのＲＯＭには、所定ピッチの位相毎の振幅値の
データが格納されているものとする。

ここで、 ｆ（θ＋Δθ）　−ｓｉｎ　（θ十Δθ）として、テー
ラ−展開すると、 ｆ（θ＋Δθ）辷ｓｉｎθ＋ΔθｅＯ８θと近似できる
。この式において、ΔθｅＯ８θを補正値として求める
ことにより、本来θ＋Δθ分必要となるｓｔｎＲＯＭの
容量を０分のみに（所定の位相ピッチ毎に）減らずこと
ができる。これは、５ｉｎＲＯＭの下位の数（Ｎ′）ビ
ット分を減らずことに１１１当し、メモリ容量は１／２
Ｎにてきる。

即ち、ある入力位相値θ（Ｎピッｌ−）があった場合、
入力位相値θに最も近いＲＯＭ内の位相値θ（Ｎ−Ｎ’
　ビット）に対する振幅値ｓｉｎθか読みだされる。そ
して、差分Δθ＝θ−θについては補１Ｆ″値ΔθＱＯ
８θにより補１：を行なうようにする。

また、補正値ΔθｅＯ８θにあっても、従来のような専
用のＲＯＭを設けることなく、以下のように４算によっ
て求めることができる。

ます、上記ＲＯＭ１．３．１４の波形データから、ｓｉ
ｎθ及びＣＯＳθを発生ずる原理を説明する。

本実施例では、ｉＩ弦波の０〜π／４のデータとπ／４
〜π／２のデータとから、］ザサイクルの１１′弦波の
データ及び１サイクル分の余弦波のブタを、初号の反転
、アドレスの反転により生成するようにしている。

第３図はＲＯＭｌ３，１４の波形データから、ｓｉｎ情
報を発生ずる隙の？］号及びアドレスの様子を示してい
る。

０〜π／４まての期間では、アドレスデコーダ１２はＲ
ＯＭ１３に対してＯ〜π／４の通常のアドレスを発生ず
る。これにより、正弦波の０〜π／４まての波形が得ら
れる。

π／４〜π／２までの期間では、アドレスデコダ１２は
ＲＯＭ１４に対して０〜π／４の通常のアドレスを発生
する。これにより、１１−弦波のπ／４〜π／２まての
波形が１１Ｖられる。

π／２〜３π／４までの期間では、アドレスデコーダ１
２はＲＯＭ１４に対してπ／４〜Ｏの逆向きのアドレス
を発生する。これにより、ｉ［°弦波のπ／２〜′３π
／４まての波形が得られる。

３π／４〜πまでの期間では、アドレスデコダ１２はＲ
ＯＭ１３に対してπ／４〜０の逆向きのアドレスを発生
する。これにより、正弦波の３π／４〜πまての波形が
得られる。

π−５π／４までの期間では、アドレスデコダ１２はＲ
ＯＭＩ　３に対してＯ〜π／４の通常のアドレスを発生
するか、インバータ１５によりＲＯＭ１３の出力の符号
を反転する。これにより、１［弦波のπ−５π／４まて
の波形か得られる。

５π／４〜３π／２まての期間ては、アドレスデコーダ
］２はＲＯＭ１４にり・１して０〜π／４の通常のアド
レスを発生ずるか、インバータ１５によりＲＯＭ１．４
の出力の？］号を反転する。これにより、１１−弦波の
５π／４〜′３π／２まての波形が得られる。

３π／２〜７π／４までの期間では、アドレスデコーダ
１２はＲＯＭ　１．４に対してπ／４〜０の逆向きのア
ドレスを発１１．シ、インバータ１５によりＲＯＭ１４
の＋−Ｈ力の初号を反転する。これにより、１１弦波の
３π／２〜７π／４まての波形かｉすられる。

７π／４〜２πまての期間では、アドレスデコダ１２は
ＲＯＭ１３に対してπ／４〜〔］の逆向きのアドレスを
発生し、インバータ１５によりＲＯＭ１３の出力の初号
を反転する。これにより、正弦波の７π／４〜２πまて
の波形が得られる。

一方、第４図に示すように、ＲＯＭ１’３．１４の波形
データから、アドレス及び出力句号を調整することによ
り、ＣＯＳθの波形を生成することができる。

マタ、ＲＯＭ１．３へのアドレス、出力初号の反転の様
子を第５図に示し、ＲＯＭ　１．４へのアドレス、用カ
フ〕号の反転の様子を第６図に示す。

このようにしてｉすられたＣＯ８θに対し、位相アキュ
ムレータ］１の出力のＦ位Ｎ′　ビットのブタ（Δθに
相当）を積算することて、袖口゛値Δθｃｏｓθを４算
する。一方、加算器１８．１９で関数値ｓｉｎθと補正
値ΔθＣＯＳθとを加算する。

尚、インバータ１５の出力は、ｓｉｎθと８０８０とが
交互に入れ替わる。このため、加算器１８１９からはｓ
ｉｎθ」−ΔθＣｏｓθと同時に、ｃｏｓθ十Δθ５１
１１θも得られるので、アドレスデコーダ゛からの指示
に従いマルチプレクサ２０でｓｉｎθ」−ΔθＣＯ８θ
のみ通過さＵ゛る。そし−Ｃ１これをＤ／Ａ変換器２１
によりアナロクの波形に変換する。

尚、上記の説明では、ＲＯＭを２つに分けてｓｉｎθと
ＣＯＳθとを同時に得るようにしたが、］つのｓｉｎＲ
ＯＭを時分割で２度アクセスするようにしても良い。

また、上記の説明では、演算手段においてＲＯＭを用い
ているが、これに限らず、演算器を用いても良い。

以上説明したように、本実施例では、粗いデータを備え
たｓｉｎＲＯＭにより入力位ト！１θ近傍のθに対する
振幅値ｓｉｎθを求め、補ｉ「回路より補ｉＦ−値Δθ
ｅＯ８θを生成している。従って、ｓｉｎＲＯＭの容量
は従来の圧縮方法と同様に所定位相ピッチ毎のデータで
済むため、メモリ容量を圧縮できる。一方、補１［・デ
ータ牛成用のＲＯＭが不要になるので、全体のＲＯＭ容
量を更に低減することができるという顕著な効果を奏す
ることができる。

ぐ発明の効果〉 以上詳細に説明したように、本発明では、入力位相値に
対応して同期的波形を発！１するダイレクトディジタル
シンセサイザにおいて、 入力位相値の近傍で所定ピッチ単位の位相毎の振幅値を
求める演算手段と、 演算手段の出力を参照して、入力位相値近傍の振幅値に
対する補正値を求める補正値算出手段と、演算手段によ
る振幅値及び補正値算出手段による補正値を加算して各
入力位相値における振幅値を求める振幅値算出手段とを
備えるように構成した。

このため、演算手段により入力位相値近傍の振幅値が求
められる。一方、補正値算出手段では、前記振幅値に対
する補正値が求められる。そして、振幅値ｐ出丁段で、
前記振幅値と前記補１１−゛値とが加算されて、求める
波形の入力位相値に対する振幅値が算出される。

この結果、補正用のテーブルを用意することなく、小容
量のテーブルのみで足りるダイレクトディジタルシンセ
サイザを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のダイレクトディジタルシン
セサイザの構成を示す構成図、第２図は第１図に示した
実施例の主要部の説明のための説明図、 第３図は第１図に示した実施例の動作を説明するための
説明図、 第４図は第１図に示した実施例の動作を説明するための
説明図、 第５図はアドレス、符号及び波形の関係を示す説明図、 第６図はアドレス、符号及び波形の関係を示す説明図で
ある。 １１・・・位相アキュムレータ １２・・・アドレスデコーダ １３・・・ＲＯＭ　（０〜π／４） １４・・・ＲＯＭ　（π／４〜π／２）１５・・・イン
バータ １６．１７・・・積算器　　１８．１９・・・加算器２
０・・・マルチプレクサ ２１・・・Ｄ／Ａ変換器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力位相値に対応して同期的波形を発生するダイレクト
   ディジタルシンセサイザにおいて、入力位相値の近傍で
   所定ピッチ中位の位相毎の振幅値を求める演算手段と、 演算手段の出力を参照して、入力位相値近傍の振幅値に
   対する補正値を求める補正値算出手段と、演算手段によ
   る振幅値及び補正値算出手段による補正値を加算して各
   入力位相値における振幅値を求める振幅値算出手段とを
   備えたことを特徴とするダイレクトディジタルシンセサ
   イザ。