JPH0546168A - Ｍｉｄｉシンセサイザにおけるデジタル・フイルタとデジタル・ミユージツク・シンセサイザの出力にフイルタをかける方法 - Google Patents
Ｍｉｄｉシンセサイザにおけるデジタル・フイルタとデジタル・ミユージツク・シンセサイザの出力にフイルタをかける方法Info
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- JPH0546168A JPH0546168A JP3311343A JP31134391A JPH0546168A JP H0546168 A JPH0546168 A JP H0546168A JP 3311343 A JP3311343 A JP 3311343A JP 31134391 A JP31134391 A JP 31134391A JP H0546168 A JPH0546168 A JP H0546168A
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- G10H1/125—Circuits for establishing the harmonic content of tones, or other arrangements for changing the tone colour by filtering complex waveforms using a digital filter
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ＭＩＤＩシンセサイザのフィルタを動的に制御
する方法と装置を提供する。 【構成】複数のフィルタ係数によって制御されるデジタ
ル・フィルタは、ＭＩＤＩシンセサイザ内の励振信号ソ
ースの出力に結合される。励振信号ソースは順次に連続
するプログラム制御命令及び整合する音符オンと音符オ
フ命令を有するＭＩＤＩデータ・ファイルによって制御
される。複数のフィルタ係数がメモリに格納され、プロ
グラム制御命令及び整合する音符オンと音符オフ命令の
変化に対応して周期的にアクセスされる。選択されたフ
ィルタ係数は適切なフィルタ係数を算出するのに利用さ
れ、中心周波数及びデジタル・フィルタのフィルタＱは
動的に制御される。
する方法と装置を提供する。 【構成】複数のフィルタ係数によって制御されるデジタ
ル・フィルタは、ＭＩＤＩシンセサイザ内の励振信号ソ
ースの出力に結合される。励振信号ソースは順次に連続
するプログラム制御命令及び整合する音符オンと音符オ
フ命令を有するＭＩＤＩデータ・ファイルによって制御
される。複数のフィルタ係数がメモリに格納され、プロ
グラム制御命令及び整合する音符オンと音符オフ命令の
変化に対応して周期的にアクセスされる。選択されたフ
ィルタ係数は適切なフィルタ係数を算出するのに利用さ
れ、中心周波数及びデジタル・フィルタのフィルタＱは
動的に制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル・ミュージッ
ク・シンセサイザの分野に関し、特にデジタル・ミュー
ジック・シンセサイザの出力にフィルタをかける方法と
装置に関する。さらに、本発明は、ＭＩＤＩ（Musical
Instrument Digital Interface）のデータ・ファイルに
含まれるＭＩＤＩ音符番号及びプログラム制御命令によ
る中心周波数、サンプリング速度及びフィルタＱによっ
て制御可能な、動的に制御されたフィルタによってデジ
タル・ミュージック・シンセサイザの出力にフィルタを
かける方法と装置に関する。
ク・シンセサイザの分野に関し、特にデジタル・ミュー
ジック・シンセサイザの出力にフィルタをかける方法と
装置に関する。さらに、本発明は、ＭＩＤＩ（Musical
Instrument Digital Interface）のデータ・ファイルに
含まれるＭＩＤＩ音符番号及びプログラム制御命令によ
る中心周波数、サンプリング速度及びフィルタＱによっ
て制御可能な、動的に制御されたフィルタによってデジ
タル・ミュージック・シンセサイザの出力にフィルタを
かける方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ミュージック・シンセサイザは、従来の
技術でよく知られている。初期のアナログ・シンセサイ
ザは、一般に鋸歯状波、三角波、方形波を発生する励振
波形発生器を利用した。この励振波形発生器の出力周波
数は所望するピッチに応じて制御可能である。通常、こ
の励振波形発生器には低周波オシレータが接続されてお
り、発生する波形にヴィブラート効果を与えることがで
きる。
技術でよく知られている。初期のアナログ・シンセサイ
ザは、一般に鋸歯状波、三角波、方形波を発生する励振
波形発生器を利用した。この励振波形発生器の出力周波
数は所望するピッチに応じて制御可能である。通常、こ
の励振波形発生器には低周波オシレータが接続されてお
り、発生する波形にヴィブラート効果を与えることがで
きる。
【０００３】このようなシステムでは、励振波形発生器
の選択可能な出力は、次の、スピーカのような音響出力
装置に接続される前に、一般に、フィルタ及び増幅器に
結合される。
の選択可能な出力は、次の、スピーカのような音響出力
装置に接続される前に、一般に、フィルタ及び増幅器に
結合される。
【０００４】通常、初期のミュージック・シンセサイザ
は、電圧制御のフィルタを使用した。一般にアナログ・
フィルタは電圧制御するのが難しく、コンデンサ又はイ
ンダクタの何れかによって無効成分を変化させて調整す
るＬ−Ｃフィルタを用いて構成された。その後、演算増
幅器及びＲ−Ｃ能動フィルタが汎用されるに従って、抵
抗は極め細かい調整用に、及びコンデンサは他の目的に
使用されるようになった。
は、電圧制御のフィルタを使用した。一般にアナログ・
フィルタは電圧制御するのが難しく、コンデンサ又はイ
ンダクタの何れかによって無効成分を変化させて調整す
るＬ−Ｃフィルタを用いて構成された。その後、演算増
幅器及びＲ−Ｃ能動フィルタが汎用されるに従って、抵
抗は極め細かい調整用に、及びコンデンサは他の目的に
使用されるようになった。
【０００５】フィルタのＱ（ヘルツ単位の帯域幅）は、
フィルタの他の重要な機能で、励振波形発生器によって
生ずる特定の音を強調するのに利用される。例えば、管
楽器と弦楽器の音響の差は、増幅されてスピーカに結合
される中心周波数の両側の音響エネルギを増減すること
により、帯域フィルタの帯域幅を変化させて強調するこ
とができる。
フィルタの他の重要な機能で、励振波形発生器によって
生ずる特定の音を強調するのに利用される。例えば、管
楽器と弦楽器の音響の差は、増幅されてスピーカに結合
される中心周波数の両側の音響エネルギを増減すること
により、帯域フィルタの帯域幅を変化させて強調するこ
とができる。
【０００６】ミュージック・シンセサイザ分野の初期の
研究者は、適切なフィルタ及び電圧制御増幅器の調整
は、ＡＤＳＲ “Attack-Decay-Sustain-Release” 回路
と呼ばれる手段によって迅速に実行できることがわかっ
た。ＡＤＳＲ回路の４つのセグメントの出力を選択的に
調整することにより、励振信号は所望する楽器の音に近
づくように変形させられ、フィルタをかけられる。
研究者は、適切なフィルタ及び電圧制御増幅器の調整
は、ＡＤＳＲ “Attack-Decay-Sustain-Release” 回路
と呼ばれる手段によって迅速に実行できることがわかっ
た。ＡＤＳＲ回路の４つのセグメントの出力を選択的に
調整することにより、励振信号は所望する楽器の音に近
づくように変形させられ、フィルタをかけられる。
【０００７】当然、現代の技術水準を利用するミュージ
ック・シンセサイザで発生する音及び周波数の広範囲の
変化は、出力にフィルタをかける技術をさらに難しくさ
せた。
ック・シンセサイザで発生する音及び周波数の広範囲の
変化は、出力にフィルタをかける技術をさらに難しくさ
せた。
【０００８】現代のミュージック・シンセサイザはＭＩ
ＤＩ（MusicalInstrument DigitalInterface）を一般に
利用する。ＭＩＤＩは異なる楽器間、又はシーケンサ、
コンピュータ、照明コントローラ、ミキサー等のような
他の機器との音符、プログラム変更、表現の制御等のよ
うな情報の交換を可能にするためのハードウェア及びソ
フトウェアの仕様として確立された。このようなデータ
のやりとりをする能力は、本来はライブ演奏用として考
えられたが、その後の開発が、スタジオでのレコーディ
ング、音響機器及びビデオ機器の製造、及び周辺機器に
大きな影響を与えた。
ＤＩ（MusicalInstrument DigitalInterface）を一般に
利用する。ＭＩＤＩは異なる楽器間、又はシーケンサ、
コンピュータ、照明コントローラ、ミキサー等のような
他の機器との音符、プログラム変更、表現の制御等のよ
うな情報の交換を可能にするためのハードウェア及びソ
フトウェアの仕様として確立された。このようなデータ
のやりとりをする能力は、本来はライブ演奏用として考
えられたが、その後の開発が、スタジオでのレコーディ
ング、音響機器及びビデオ機器の製造、及び周辺機器に
大きな影響を与えた。
【０００９】ＭＩＤＩインタフェースの標準規格は、Ｍ
ＩＤＩ製造協会（ＭＭＡ）と日本ＭＩＤＩ標準規格委員
会（JMSC）との努力により準備され、公開された。ＭＩ
ＤＩインタフェースの標準規格は、ＪＭＳＣとＭＭＡと
の互いの同意に基づき変更することができ、現在の改訂
版は１９８９年１月発効のＭＩＤＩ−１．０詳細仕様改
訂版４．１である。
ＩＤＩ製造協会（ＭＭＡ）と日本ＭＩＤＩ標準規格委員
会（JMSC）との努力により準備され、公開された。ＭＩ
ＤＩインタフェースの標準規格は、ＪＭＳＣとＭＭＡと
の互いの同意に基づき変更することができ、現在の改訂
版は１９８９年１月発効のＭＩＤＩ−１．０詳細仕様改
訂版４．１である。
【００１０】ＭＩＤＩインタフェースのハードウェア部
は非同期の３１．２５Ｋボーで動作し、１ビットのスタ
ート・ビット、８ビットのデータ・ビット及び１ビット
のストップ・ビットを有する。従って直列バイト当たり
３２０μｓの合計１０ビットとなる。スタート・ビット
は論理０、ストップ・ビットは論理１である。各バイト
は最下位のビットを最初に送ることにより、転送され
る。データ・ビットはＭＩＤＩインタフェースで５ミリ
アンペアの電流ループを使って伝送される。論理０は電
流が流れることによってＯＮ状態を表し、論理１は電流
の流れが停止することによってＯＦＦ状態であることを
表す。この電流ループの立上がり時間、及び立下がり時
間は２μｓ以下でなければならない。この電流ループと
の接続には５本ピンのＤＩＮコネクタが用いられ、電流
ループ信号の伝送には２本のピンだけが用いられる。
は非同期の３１．２５Ｋボーで動作し、１ビットのスタ
ート・ビット、８ビットのデータ・ビット及び１ビット
のストップ・ビットを有する。従って直列バイト当たり
３２０μｓの合計１０ビットとなる。スタート・ビット
は論理０、ストップ・ビットは論理１である。各バイト
は最下位のビットを最初に送ることにより、転送され
る。データ・ビットはＭＩＤＩインタフェースで５ミリ
アンペアの電流ループを使って伝送される。論理０は電
流が流れることによってＯＮ状態を表し、論理１は電流
の流れが停止することによってＯＦＦ状態であることを
表す。この電流ループの立上がり時間、及び立下がり時
間は２μｓ以下でなければならない。この電流ループと
の接続には５本ピンのＤＩＮコネクタが用いられ、電流
ループ信号の伝送には２本のピンだけが用いられる。
【００１１】一般にＭＩＤＩのフォーマットを使用して
一緒に結合された機器間の分離性を与えるためにオプト
・アイソレータが用いられる。ＭＩＤＩインタフェース
で利用される通信には１つ又は２つのデータ・バイトが
後に続く、状態バイトを含む複数のバイトで構成される
“メッセージ”を介して行なわれる。しかし、例外はあ
る。ＭＩＤＩのメッセージは機能情報の多様性に利用さ
れる１６のチャネルの何れかに送られる。ＭＩＤＩのメ
ッセージには主に５つのタイプがあり、チャネル音声、
チャネル・モード、システム共通、システム・リアルタ
イム、システム独占である。ＭＩＤＩの事象はメッセー
ジとして伝送され、１つ又はそれ以上のバイトで構成さ
れる。
一緒に結合された機器間の分離性を与えるためにオプト
・アイソレータが用いられる。ＭＩＤＩインタフェース
で利用される通信には１つ又は２つのデータ・バイトが
後に続く、状態バイトを含む複数のバイトで構成される
“メッセージ”を介して行なわれる。しかし、例外はあ
る。ＭＩＤＩのメッセージは機能情報の多様性に利用さ
れる１６のチャネルの何れかに送られる。ＭＩＤＩのメ
ッセージには主に５つのタイプがあり、チャネル音声、
チャネル・モード、システム共通、システム・リアルタ
イム、システム独占である。ＭＩＤＩの事象はメッセー
ジとして伝送され、１つ又はそれ以上のバイトで構成さ
れる。
【００１２】ＭＩＤＩシステムのチャネル・メッセージ
は、１６のＭＩＤＩチャンネルの中の１つにメッセージ
をアドレスするためにステータス・バイトの中の４ビッ
トを使用し、残りの４ビットは、そのメッセージを定義
するのに使用する。チャネル・メッセージはシステムの
受信機器に、どのチャネル番号が状態バイトにエンコー
ドされたチャネル番号に整合するのか教える。１つの機
器は１つ以上のチャネルでＭＩＤＩメッセージを受けら
れる。どのプログラム番号で作動し、どのモードを選択
するか等の、その主な命令を受けるチャネルは、通常そ
の機器の“基本チャネル”と呼ばれる。チャネル・メッ
セージには音声メッセージとモード・メッセージの２つ
の基本タイプがある。音声メッセージは、楽器の音声を
制御するのに利用され、一般に音声チャネルに送られ
る。モード・メッセージは、音声メッセージへの楽器の
対応を限定するのに利用され、一般に楽器の基本チャネ
ルに送られる。
は、１６のＭＩＤＩチャンネルの中の１つにメッセージ
をアドレスするためにステータス・バイトの中の４ビッ
トを使用し、残りの４ビットは、そのメッセージを定義
するのに使用する。チャネル・メッセージはシステムの
受信機器に、どのチャネル番号が状態バイトにエンコー
ドされたチャネル番号に整合するのか教える。１つの機
器は１つ以上のチャネルでＭＩＤＩメッセージを受けら
れる。どのプログラム番号で作動し、どのモードを選択
するか等の、その主な命令を受けるチャネルは、通常そ
の機器の“基本チャネル”と呼ばれる。チャネル・メッ
セージには音声メッセージとモード・メッセージの２つ
の基本タイプがある。音声メッセージは、楽器の音声を
制御するのに利用され、一般に音声チャネルに送られ
る。モード・メッセージは、音声メッセージへの楽器の
対応を限定するのに利用され、一般に楽器の基本チャネ
ルに送られる。
【００１３】ＭＩＤＩシステムのシステム・メッセージ
は、共通メッセージ、リアルタイム・メッセージ及び独
占メッセージを有する。共通メッセージはチャネルに関
係なくシステムの全受信機器にその対象受信機器が共通
して作動することを知らせる。リアルタイム・メッセー
ジは、同期化するのに利用され、システムの全てのクロ
ック・ベースのユニットに知らされる。リアルタイム・
メッセージは、状態バイトだけを含み、データ・バイト
は含まない。リアルタイム・メッセージは、異なる状態
であるメッセージのバイト間であっても、いつでも送ら
れる。独占メッセージは、多数のデータ・バイトを有す
ることができ、独占状態の終了、又はリアルタイム・メ
ッセージ以外の他の状態バイトの何れかで終了すること
ができる。独占状態の終了は常にシステムの独占メッセ
ージの終了時に送らねばならない。システム独占メッセ
ージは、常に製造者の識別コードを有する。受信機器が
識別コードを認識しない場合は、その受信機器は次に続
くデータを無視する。
は、共通メッセージ、リアルタイム・メッセージ及び独
占メッセージを有する。共通メッセージはチャネルに関
係なくシステムの全受信機器にその対象受信機器が共通
して作動することを知らせる。リアルタイム・メッセー
ジは、同期化するのに利用され、システムの全てのクロ
ック・ベースのユニットに知らされる。リアルタイム・
メッセージは、状態バイトだけを含み、データ・バイト
は含まない。リアルタイム・メッセージは、異なる状態
であるメッセージのバイト間であっても、いつでも送ら
れる。独占メッセージは、多数のデータ・バイトを有す
ることができ、独占状態の終了、又はリアルタイム・メ
ッセージ以外の他の状態バイトの何れかで終了すること
ができる。独占状態の終了は常にシステムの独占メッセ
ージの終了時に送らねばならない。システム独占メッセ
ージは、常に製造者の識別コードを有する。受信機器が
識別コードを認識しない場合は、その受信機器は次に続
くデータを無視する。
【００１４】この分野の専門家であれば前述内容に関
し、音楽用構成機器はＭＩＤＩ標準規格を利用してエン
コードすることができ、比較的少ないデータを利用して
記憶、転送の両方又は一方を行なえることがわかる。Ｍ
ＩＤＩ標準規格は、一連のプログラム状態メッセージ、
及び“音符オン”、“音符オフ”のようなチャネル・メ
ッセージを伝送することができる。又、ＭＩＤＩ標準規
格は、エンコードするのにアナログ・ミュージック信号
の単純な数字化よりも有意義な、より少ないデジタル・
データで行なうことができる。
し、音楽用構成機器はＭＩＤＩ標準規格を利用してエン
コードすることができ、比較的少ないデータを利用して
記憶、転送の両方又は一方を行なえることがわかる。Ｍ
ＩＤＩ標準規格は、一連のプログラム状態メッセージ、
及び“音符オン”、“音符オフ”のようなチャネル・メ
ッセージを伝送することができる。又、ＭＩＤＩ標準規
格は、エンコードするのにアナログ・ミュージック信号
の単純な数字化よりも有意義な、より少ないデジタル・
データで行なうことができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】従来のミュージック・
シンセサイザにおいては、ＭＩＤＩのデータ・ストリー
ムに含まれるデータによって、ＭＩＤＩシンセサイザに
よって生ずる音の特定の音響特性を自動的に変化させる
ことができなかった。
シンセサイザにおいては、ＭＩＤＩのデータ・ストリー
ムに含まれるデータによって、ＭＩＤＩシンセサイザに
よって生ずる音の特定の音響特性を自動的に変化させる
ことができなかった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ＭＩＤ
Ｉのデータ・ストリームに含まれるデータによって、音
響特性を動的に制御可能なデジタル・ミュージック・シ
ンセサイザを提供することにある。
Ｉのデータ・ストリームに含まれるデータによって、音
響特性を動的に制御可能なデジタル・ミュージック・シ
ンセサイザを提供することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、デジタル・ミュージ
ック・シンセサイザの出力にフィルタをかける方法と装
置を提供することにある。
ック・シンセサイザの出力にフィルタをかける方法と装
置を提供することにある。
【００１８】さらに本発明の他の目的は、ＭＩＤＩのデ
ータ・ファイルに含まれるＭＩＤＩ音符番号及びプログ
ラム制御命令による中心周波数、サンプリング速度及び
フィルタＱによって制御可能な、動的に制御されたフィ
ルタによってデジタル・ミュージック・シンセサイザの
出力にフィルタをかける方法と装置を提供することにあ
る。
ータ・ファイルに含まれるＭＩＤＩ音符番号及びプログ
ラム制御命令による中心周波数、サンプリング速度及び
フィルタＱによって制御可能な、動的に制御されたフィ
ルタによってデジタル・ミュージック・シンセサイザの
出力にフィルタをかける方法と装置を提供することにあ
る。
【００１９】前述した目的の達成方法を次に述べる。本
発明の方法と装置は複数のフィルタ係数によって動的に
制御可能なデジタル・フィルタを備える。デジタル・フ
ィルタは、ＭＩＤＩシンセサイザ内の励振信号発生器の
出力に結合されるのが好ましい。励振信号発生器は、順
次に連続するプログラム制御命令と整合する音符オン及
び音符オフ命令を有するＭＩＤＩのデータ・ファイルに
よって一般的には制御される。複数のフィルタ係数はメ
モリに記憶され、プログラム制御命令、及び整合する音
符オンと音符オフ命令の変化に対応して周期的にアクセ
スされる。次に、選択されたフィルタ係数は、適切なフ
ィルタ係数を計算するのに利用され、その結果、デジタ
ル・フィルタの中心周波数及びフィルタＱは、動的に及
び最適に制御される。本発明の好ましい実施例ではフィ
ルタ制御回路は又、フィルタの出力を最大レベルに限定
するのに利用される。そのため、フィルタの初期状態及
びフィルタ係数には関係なく出力の安定性が常に維持さ
れる。
発明の方法と装置は複数のフィルタ係数によって動的に
制御可能なデジタル・フィルタを備える。デジタル・フ
ィルタは、ＭＩＤＩシンセサイザ内の励振信号発生器の
出力に結合されるのが好ましい。励振信号発生器は、順
次に連続するプログラム制御命令と整合する音符オン及
び音符オフ命令を有するＭＩＤＩのデータ・ファイルに
よって一般的には制御される。複数のフィルタ係数はメ
モリに記憶され、プログラム制御命令、及び整合する音
符オンと音符オフ命令の変化に対応して周期的にアクセ
スされる。次に、選択されたフィルタ係数は、適切なフ
ィルタ係数を計算するのに利用され、その結果、デジタ
ル・フィルタの中心周波数及びフィルタＱは、動的に及
び最適に制御される。本発明の好ましい実施例ではフィ
ルタ制御回路は又、フィルタの出力を最大レベルに限定
するのに利用される。そのため、フィルタの初期状態及
びフィルタ係数には関係なく出力の安定性が常に維持さ
れる。
【００２０】
【実施例】図１は、本発明の方法と装置によるミュージ
ック・シンセサイザの実現に使用したコンピュータ・シ
ステム１０のブロック図を例示する。コンピュータ・シ
ステム１０は、ＭＩＤＩシンセサイザを実現するように
配置された適切なデジタル信号プロセサを有する現代の
技術によるデジタル・コンピュータ・システムを利用し
て実行される。例えば、コンピュータ・システム１０
は、ＡＣＰＡ（IBM Audio Capture and playback Adapt
er ）を有するＩＢＭ ＰＳ／２型のコンピュータを利用
して実施できる。
ック・シンセサイザの実現に使用したコンピュータ・シ
ステム１０のブロック図を例示する。コンピュータ・シ
ステム１０は、ＭＩＤＩシンセサイザを実現するように
配置された適切なデジタル信号プロセサを有する現代の
技術によるデジタル・コンピュータ・システムを利用し
て実行される。例えば、コンピュータ・システム１０
は、ＡＣＰＡ（IBM Audio Capture and playback Adapt
er ）を有するＩＢＭ ＰＳ／２型のコンピュータを利用
して実施できる。
【００２１】コンピュータ・システム１０は又、ディス
プレイ１４を有する。ディスプレイ１４は、本発明の方
法と装置によって音響合成の進行状況を視覚で把握する
のに利用され、及びコンピュータ・ユーザによってコン
ピュータ・システム１０内に記憶された特定のＭＩＤＩ
のデータ・ファイルを選択するのに利用される。又、コ
ンピュータ・システム１０には、コンピュータ・キーボ
ード１６が結合されている。この分野の専門家は理解で
きるように、コンピュータ・キーボード１６は、コンピ
ュータ・システム１０を利用して実行するミュージック
・シンセサイザのオペレーションの開始及び終了に利用
され、及びコンピュータ・システム１０のユーザに対
し、コンピュータ・システム１０内に格納された特定の
ＭＩＤＩのデータ・ファイルを選択させることができ
る。
プレイ１４を有する。ディスプレイ１４は、本発明の方
法と装置によって音響合成の進行状況を視覚で把握する
のに利用され、及びコンピュータ・ユーザによってコン
ピュータ・システム１０内に記憶された特定のＭＩＤＩ
のデータ・ファイルを選択するのに利用される。又、コ
ンピュータ・システム１０には、コンピュータ・キーボ
ード１６が結合されている。この分野の専門家は理解で
きるように、コンピュータ・キーボード１６は、コンピ
ュータ・システム１０を利用して実行するミュージック
・シンセサイザのオペレーションの開始及び終了に利用
され、及びコンピュータ・システム１０のユーザに対
し、コンピュータ・システム１０内に格納された特定の
ＭＩＤＩのデータ・ファイルを選択させることができ
る。
【００２２】図１のデジタル信号プロセサ１２に注目す
る。コンピュータ・システム１０内のデジタル信号プロ
セサ１２を用いたＭＩＤＩシンセサイザの実施が例示さ
れている。例示されているようにＭＩＤＩファイル１８
内のデータはインタフェース２０に結合されている。イ
ンタフェース２０は、ＭＩＤＩのプロトコル・ファイル
のアクセスを実行させ、アクセスしたファイルを適切な
デバイス・ドライバに結合させる、何れかの適切な音響
応用プログラム・インタフェースを利用するのが好まし
い。デバイス・ドライバ２２は又、好ましくはソフトウ
ェアで実行され、及びＭＩＤＩファイル・データを利用
してミュージックを作り出すようにＭＩＤＩファイル・
データを処理する。次にデバイス・ドライバ２２の出力
はシンセサイザ２４に結合される。シンセサイザ２４
は、ＡＣＰＡ（IBMAudioCapture and playback Adapte
r） でも使用されている Texas Instruments TMS320C25
のような適切なデジタル信号プロセサを利用して実行さ
れるサブトラクティブ・シンセサイザであるのが好まし
い。次にシンセサイザ２４の出力はスピーカ２６のよう
な音響出力装置に結合される。
る。コンピュータ・システム１０内のデジタル信号プロ
セサ１２を用いたＭＩＤＩシンセサイザの実施が例示さ
れている。例示されているようにＭＩＤＩファイル１８
内のデータはインタフェース２０に結合されている。イ
ンタフェース２０は、ＭＩＤＩのプロトコル・ファイル
のアクセスを実行させ、アクセスしたファイルを適切な
デバイス・ドライバに結合させる、何れかの適切な音響
応用プログラム・インタフェースを利用するのが好まし
い。デバイス・ドライバ２２は又、好ましくはソフトウ
ェアで実行され、及びＭＩＤＩファイル・データを利用
してミュージックを作り出すようにＭＩＤＩファイル・
データを処理する。次にデバイス・ドライバ２２の出力
はシンセサイザ２４に結合される。シンセサイザ２４
は、ＡＣＰＡ（IBMAudioCapture and playback Adapte
r） でも使用されている Texas Instruments TMS320C25
のような適切なデジタル信号プロセサを利用して実行さ
れるサブトラクティブ・シンセサイザであるのが好まし
い。次にシンセサイザ２４の出力はスピーカ２６のよう
な音響出力装置に結合される。
【００２３】このように図１に例示する方法で、専用デ
ジタル信号プロセサを利用することによってコンピュー
タ・システム１０内のメモリに格納されたＭＩＤＩファ
イルをアクセスし、ＭＩＤＩファイル内にデジタル形式
で格納された音の成分の生成又は再生を行ない、最新の
デジタル・コンピュータを利用してＭＩＤＩシンセサイ
ザの性能をさらに高める。
ジタル信号プロセサを利用することによってコンピュー
タ・システム１０内のメモリに格納されたＭＩＤＩファ
イルをアクセスし、ＭＩＤＩファイル内にデジタル形式
で格納された音の成分の生成又は再生を行ない、最新の
デジタル・コンピュータを利用してＭＩＤＩシンセサイ
ザの性能をさらに高める。
【００２４】図２は、本発明の方法を実現するのに利用
されるシンセサイザ装置のさらに詳細なブロック図が例
示されている。当然、この分野の専門家は、独立したブ
ロックのセクションとして例示されている図２のシンセ
サイザは、ＡＣＰＡ（IBMAudio Capture and playback
Adapter ）のカードでも使用されているTexas Instrume
nts TMS 320C25のような単一な専用デジタル信号プロセ
サを利用して実行できることがわかる。。
されるシンセサイザ装置のさらに詳細なブロック図が例
示されている。当然、この分野の専門家は、独立したブ
ロックのセクションとして例示されている図２のシンセ
サイザは、ＡＣＰＡ（IBMAudio Capture and playback
Adapter ）のカードでも使用されているTexas Instrume
nts TMS 320C25のような単一な専用デジタル信号プロセ
サを利用して実行できることがわかる。。
【００２５】図２に励振信号発生器３０が例示されてい
る。励振信号発生器３０は、信号で開始し、その信号を
一定の値で増加させながら、一方で、前の値を格納する
デジタル回路で、簡単に効果的に実行できる鋸歯状波発
生器が好ましい。次に励振信号発生器３０の出力は、デ
ジタル・フィルタ３８に結合する。デジタル・フィルタ
３８は、後で詳細に説明される方法によって動的に制御
可能な本発明の重要な機能のフィルタである。デジタル
・フィルタ３８は、ＭＩＤＩデータ・ファイルを利用し
て合成されたミュージックを生成中に、ＭＩＤＩデータ
・ファイル内の情報によって動的に制御される。
る。励振信号発生器３０は、信号で開始し、その信号を
一定の値で増加させながら、一方で、前の値を格納する
デジタル回路で、簡単に効果的に実行できる鋸歯状波発
生器が好ましい。次に励振信号発生器３０の出力は、デ
ジタル・フィルタ３８に結合する。デジタル・フィルタ
３８は、後で詳細に説明される方法によって動的に制御
可能な本発明の重要な機能のフィルタである。デジタル
・フィルタ３８は、ＭＩＤＩデータ・ファイルを利用し
て合成されたミュージックを生成中に、ＭＩＤＩデータ
・ファイル内の情報によって動的に制御される。
【００２６】次にデジタル・フィルタ３８の出力は増幅
器４６に結合され、それから音響出力装置５０に結合さ
れる。本発明の例示する実施例において音響出力装置５
０は、音響スピーカ、又はステレオ・ミュージックの場
合は１対のスピーカで構成するのが好ましい。このよう
に図２に例示する方法で、デジタル的に合成されたミュ
ージックが生成され、音響出力装置５０に結合される。
器４６に結合され、それから音響出力装置５０に結合さ
れる。本発明の例示する実施例において音響出力装置５
０は、音響スピーカ、又はステレオ・ミュージックの場
合は１対のスピーカで構成するのが好ましい。このよう
に図２に例示する方法で、デジタル的に合成されたミュ
ージックが生成され、音響出力装置５０に結合される。
【００２７】再び励振信号発生器３０を参照する。この
装置は２つの独立した入力によって制御されることがわ
かる。音符番号と音声割当て器３４はＭＩＤＩファイル
から読出されるか、又は電子音楽キーボードで発生する
“音符番号”と呼ばれるものによって励振信号発生器３
０のピッチ又は基本周波数を制御するのに好ましく利用
される。さらに音声割当て命令は又、同様な方法で励振
信号発生器３０の出力を制御するのに利用される。
装置は２つの独立した入力によって制御されることがわ
かる。音符番号と音声割当て器３４はＭＩＤＩファイル
から読出されるか、又は電子音楽キーボードで発生する
“音符番号”と呼ばれるものによって励振信号発生器３
０のピッチ又は基本周波数を制御するのに好ましく利用
される。さらに音声割当て命令は又、同様な方法で励振
信号発生器３０の出力を制御するのに利用される。
【００２８】励振信号発生器３０の出力は、従来の周知
されている技術によって特定の楽器音の合成を最適化す
るために修正することができる。この特定の楽器は、Ｍ
ＩＤＩデータ・ファイルに含まれる又は電子音楽キーボ
ードによって発生する音声割当て命令を利用する楽器を
識別することにより指定される。さらに、低周波オシレ
ータ３２が備えられ、付加ミキサ３６において音符番号
と音声割当て器３４の出力とミックスされ、励振信号発
生器３０の出力信号のピッチに低周波の振幅を加えるの
でヴィブラート効果を実現することができる。
されている技術によって特定の楽器音の合成を最適化す
るために修正することができる。この特定の楽器は、Ｍ
ＩＤＩデータ・ファイルに含まれる又は電子音楽キーボ
ードによって発生する音声割当て命令を利用する楽器を
識別することにより指定される。さらに、低周波オシレ
ータ３２が備えられ、付加ミキサ３６において音符番号
と音声割当て器３４の出力とミックスされ、励振信号発
生器３０の出力信号のピッチに低周波の振幅を加えるの
でヴィブラート効果を実現することができる。
【００２９】次に、励振信号発生器３０の出力［Ｘ
（ｎ）］が、デジタル・フィルタ３８に結合されている
のが例示されている。デジタル・フィルタ３８は、二階
方程式の無限インパルス応答（ＩＩＲ）デジタル・フィ
ルタが好ましく、次式（１）の時間定義域で表される伝
達関数を示す。
（ｎ）］が、デジタル・フィルタ３８に結合されている
のが例示されている。デジタル・フィルタ３８は、二階
方程式の無限インパルス応答（ＩＩＲ）デジタル・フィ
ルタが好ましく、次式（１）の時間定義域で表される伝
達関数を示す。
【００３０】
【数１】
【００３１】式（１）のように、フィルタ係数 ａ０、
ｂ１、ｂ２ は、動的に更新することができ、制御回路
４０によって与えられる。
ｂ１、ｂ２ は、動的に更新することができ、制御回路
４０によって与えられる。
【００３２】後で詳細に述べられる方法により制御回路
４０は、これらのフィルタ係数を音符番号及び音声割当
てを有するＭＩＤＩデータ・ストリームから様々な命令
を解読して導きだし、フィルタ・ポール半径テーブル４
２、及び余弦テーブル４４の中心周波数の余弦の値をア
クセスするのに利用する。本発明の好ましい実施例で
は、これらのフィルタ係数は毎秒約３００回更新され、
デジタル・フィルタ３８を動的に追従し、及び励振信号
発生器３０の出力に対し適切にフィルタをかける。
４０は、これらのフィルタ係数を音符番号及び音声割当
てを有するＭＩＤＩデータ・ストリームから様々な命令
を解読して導きだし、フィルタ・ポール半径テーブル４
２、及び余弦テーブル４４の中心周波数の余弦の値をア
クセスするのに利用する。本発明の好ましい実施例で
は、これらのフィルタ係数は毎秒約３００回更新され、
デジタル・フィルタ３８を動的に追従し、及び励振信号
発生器３０の出力に対し適切にフィルタをかける。
【００３３】次に、デジタル・フィルタ３８の出力は増
幅器４６に結合される。増幅器４６は制御回路４８によ
って適切に制御される。制御回路４８は従来の技術でよ
く知られているＡＤＳＲ（Attack-Decay-Sustain-Relea
se）回路のような、いずれの適切な増幅器制御回路を利
用して実行される。最後に、前述したように増幅器４６
の出力は音響出力装置５０に結合される。
幅器４６に結合される。増幅器４６は制御回路４８によ
って適切に制御される。制御回路４８は従来の技術でよ
く知られているＡＤＳＲ（Attack-Decay-Sustain-Relea
se）回路のような、いずれの適切な増幅器制御回路を利
用して実行される。最後に、前述したように増幅器４６
の出力は音響出力装置５０に結合される。
【００３４】図３は、図２のデジタル・フィルタ３８
の、さらに詳細なブロック図である。図示されているよ
うに入力信号は、総和回路６２に結合される前にポイン
ト６０でデジタル・フィルタ３８に結合され、利得因数
ａ０によって乗算される。総和回路６２は、適切な利得
因数によって乗算された入力信号と、デジタル・フィル
タ３８によって先に出力された２つの信号値とを加算す
る。
の、さらに詳細なブロック図である。図示されているよ
うに入力信号は、総和回路６２に結合される前にポイン
ト６０でデジタル・フィルタ３８に結合され、利得因数
ａ０によって乗算される。総和回路６２は、適切な利得
因数によって乗算された入力信号と、デジタル・フィル
タ３８によって先に出力された２つの信号値とを加算す
る。
【００３５】次に総和回路６２の出力は飽和回路６４に
結合される。本発明の重要な特徴である飽和回路６４
は、安定性を高めるために総和回路６２の出力を制限す
るのに利用される。本発明の例示する実施例では、総和
回路６２内のアキュムレータの計算を正の最大又は負の
最大の数に制限しているので、デジタル・フィルタ３８
の以前の出力における、いずれの初期設定値に拘らず、
本発明の時間変動のデジタル・フィルタ３８の出力を制
限し安定させることができる。
結合される。本発明の重要な特徴である飽和回路６４
は、安定性を高めるために総和回路６２の出力を制限す
るのに利用される。本発明の例示する実施例では、総和
回路６２内のアキュムレータの計算を正の最大又は負の
最大の数に制限しているので、デジタル・フィルタ３８
の以前の出力における、いずれの初期設定値に拘らず、
本発明の時間変動のデジタル・フィルタ３８の出力を制
限し安定させることができる。
【００３６】この分野の専門家は、これらの初期値がい
ずれのレベルにも初期化されるので、総和回路６２の出
力が範囲外に強いられることが理解できる。飽和回路６
４はアナログ増幅回路における電圧レール（voltage ra
il) の類似現象発生を防止するのに利用される。
ずれのレベルにも初期化されるので、総和回路６２の出
力が範囲外に強いられることが理解できる。飽和回路６
４はアナログ増幅回路における電圧レール（voltage ra
il) の類似現象発生を防止するのに利用される。
【００３７】音響波形の“クリッピング”は時折、非常
に不快な音である奇数調波歪みを生じさせるが、しかし
ながら、この奇数調波歪みが生じている間はデジタル・
フィルタ３８の変化速度は対応している。例えば、デジ
タル・フィルタ３８の変化速度が遅い場合は歪みはほと
んど生じないし、変化速度が速い場合は極端な歪みが生
じるが、しかし、聴覚的にはほとんど感じられない。こ
れは歪みがその時生じているミュージックのエネルギに
よってマスクされるためである。
に不快な音である奇数調波歪みを生じさせるが、しかし
ながら、この奇数調波歪みが生じている間はデジタル・
フィルタ３８の変化速度は対応している。例えば、デジ
タル・フィルタ３８の変化速度が遅い場合は歪みはほと
んど生じないし、変化速度が速い場合は極端な歪みが生
じるが、しかし、聴覚的にはほとんど感じられない。こ
れは歪みがその時生じているミュージックのエネルギに
よってマスクされるためである。
【００３８】このように、デジタル・フィルタ３８の出
力は完全に制御され、出力回路で聴覚的に無視できる非
直線性の出力を発生しても無条件の安定性を維持するこ
とができる。
力は完全に制御され、出力回路で聴覚的に無視できる非
直線性の出力を発生しても無条件の安定性を維持するこ
とができる。
【００３９】次にＱＵＡＮ回路６６は、飽和回路６４の
出力を３２ビット値から１６ビット値に量子化するのに
利用される。その後、出力信号はデジタル・フィルタ３
８の外のポイント６８で結合される。
出力を３２ビット値から１６ビット値に量子化するのに
利用される。その後、出力信号はデジタル・フィルタ３
８の外のポイント６８で結合される。
【００４０】デジタル・フィルタ３８の出力信号は又、
遅延回路７０及び７２に直列に同時的に結合される。各
遅延回路の出力は利得因数ｂ１及びｂ２によってそれぞ
れ乗算されてライン７４及び７６を経て総和回路６２に
それぞれ結合させられる。図３に関して、この分野の専
門家は、時間定義域における前述の式（１）で説明され
る伝達関数を示すダイレクト形式の二階方程式のデジタ
ル・フィルタの標準ブロック図であることがわかる。
遅延回路７０及び７２に直列に同時的に結合される。各
遅延回路の出力は利得因数ｂ１及びｂ２によってそれぞ
れ乗算されてライン７４及び７６を経て総和回路６２に
それぞれ結合させられる。図３に関して、この分野の専
門家は、時間定義域における前述の式（１）で説明され
る伝達関数を示すダイレクト形式の二階方程式のデジタ
ル・フィルタの標準ブロック図であることがわかる。
【００４１】最後に図４を参照する。本発明の方法を図
示する高水準のフロチャートが例示されている。例示す
るように、プロセスはブロック８０で始まり、次にフィ
ルタ係数サブルーチンの呼出しを例示するブロック８２
に進む。本発明の例示する実施例では、デジタル・フィ
ルタ３８の動的に制御可能なフィルタ係数は、ＭＩＤＩ
シンセサイザを利用して生成するシンセサイザ・ミュー
ジックのためにデジタル・フィルタ３８の特性を適切に
制御するのに毎秒３００回計算を繰返す。
示する高水準のフロチャートが例示されている。例示す
るように、プロセスはブロック８０で始まり、次にフィ
ルタ係数サブルーチンの呼出しを例示するブロック８２
に進む。本発明の例示する実施例では、デジタル・フィ
ルタ３８の動的に制御可能なフィルタ係数は、ＭＩＤＩ
シンセサイザを利用して生成するシンセサイザ・ミュー
ジックのためにデジタル・フィルタ３８の特性を適切に
制御するのに毎秒３００回計算を繰返す。
【００４２】図４のプロセスを検討する前に、図３のフ
ィルタの数学的な基礎を検討する。デジタル・フィルタ
３８の構造を定義する最初のステップでは、フィルタ・
ポール半径、及び各フィルタ・ポールによって定義され
る角度の余弦Фを求めることが必要である。フィルタ・
ポールの半径を計算するには最初にフィルタＱを定義し
なければならない。この分野の専門家は、フィルタＱは
次式（２）で表わされることがわかる。
ィルタの数学的な基礎を検討する。デジタル・フィルタ
３８の構造を定義する最初のステップでは、フィルタ・
ポール半径、及び各フィルタ・ポールによって定義され
る角度の余弦Фを求めることが必要である。フィルタ・
ポールの半径を計算するには最初にフィルタＱを定義し
なければならない。この分野の専門家は、フィルタＱは
次式（２）で表わされることがわかる。
【００４３】
【数２】
【００４４】ここでＷCは中心周波数で、Ｗhi は中心周
波数の高い周波数側の−３ｄＢポイント、Ｗlowは中心
周波数の低い周波数側の最小の３ｄＢポイントである。
波数の高い周波数側の−３ｄＢポイント、Ｗlowは中心
周波数の低い周波数側の最小の３ｄＢポイントである。
【００４５】ここで開示されたようなサンプル・データ
・システムにおいては、中心周波数は式（３）のように
定義できる。
・システムにおいては、中心周波数は式（３）のように
定義できる。
【００４６】
【数３】
【００４７】ここでＷSはシステムのサンプル・データ
速度である。
速度である。
【００４８】次に−３ｄＢポイントによって定義される
角度φは、式（４）で表される。
角度φは、式（４）で表される。
【００４９】
【数４】
【００５０】半径ｒの単位円内の原点からその単位円の
全周までの距離は単純に（１−ｒ）であることを確認
し、余弦法則を利用すると次式（５）が得られる。
全周までの距離は単純に（１−ｒ）であることを確認
し、余弦法則を利用すると次式（５）が得られる。
【００５１】
【数５】
【００５２】式（５）はフィルタ値ｒと制御変数ＷC、
ＷS及びＱとの関係式である。この等式をデジタル信号
プロセサのプラットホームでの実行を可能にするには式
（５）とＭＩＤＩの音符番号間の関係を確立しなければ
ならない。
ＷS及びＱとの関係式である。この等式をデジタル信号
プロセサのプラットホームでの実行を可能にするには式
（５）とＭＩＤＩの音符番号間の関係を確立しなければ
ならない。
【００５３】式（５）から得られるのは、適切なｒの値
は余弦及び索引テーブルの引数を利用して選択できるこ
とである。しかしながら、この計算はデジタル信号プロ
セサのプラットホームでリアルタイムに実行するのは難
しく、特にＷC がＭＩＤＩ音符番号値で表される場合は
困難である。しかしながら、ＭＩＤＩ音符番号とＷCの
関係は次式（６）で表される。
は余弦及び索引テーブルの引数を利用して選択できるこ
とである。しかしながら、この計算はデジタル信号プロ
セサのプラットホームでリアルタイムに実行するのは難
しく、特にＷC がＭＩＤＩ音符番号値で表される場合は
困難である。しかしながら、ＭＩＤＩ音符番号とＷCの
関係は次式（６）で表される。
【００５４】
【数６】
【００５５】ここでは相対処理能力が必要なので、式
（６）の余弦引数は次式（７）で表される。
（６）の余弦引数は次式（７）で表される。
【００５６】
【数７】
【００５７】ここで、Ｃは定数である。式（７）をログ
式にすると次式（８）が得られる。
式にすると次式（８）が得られる。
【００５８】
【数８】
【００５９】所望するログのステップ数を得るために、
さらに、式（８）は次の因数、
さらに、式（８）は次の因数、
【００６０】ｌｏｇ［２(1/12)］ で分割することができる。このように因数、ｌｏｇ［２
(1/12)］で分割された式（８）は次式（９）で表され
る。
(1/12)］で分割された式（８）は次式（９）で表され
る。
【００６１】
【数９】
【００６２】ここでＮは余弦項のログの引数である。Ｎ
MIDI ｎｏｔｅは、ＭＩＤＩ音符番号で表されるフィル
タに求められる中心周波数である。ＮWSはオクターブ当
たりの周波数における１２のログのステップを与える音
符番号で表されるサンプリング周波数である。ＮQ はＱ
の倍数当たりのＱの１２のログのステップを与える音符
番号の前後で表されるフィルタＱである。
MIDI ｎｏｔｅは、ＭＩＤＩ音符番号で表されるフィル
タに求められる中心周波数である。ＮWSはオクターブ当
たりの周波数における１２のログのステップを与える音
符番号で表されるサンプリング周波数である。ＮQ はＱ
の倍数当たりのＱの１２のログのステップを与える音符
番号の前後で表されるフィルタＱである。
【００６３】次に、ｒの値は、余弦項のログの引数Ｎ
で、式（５）を算出して作成されたテーブルをアクセス
して求めることができる。このテーブルはフィルタ・ポ
ール半径テーブル４２（図２参照）内に格納されるのが
好ましい。所望するフィルタ周波数の余弦は、次式（１
０）で算出された余弦テーブルをアクセスして求めるこ
とができる。
で、式（５）を算出して作成されたテーブルをアクセス
して求めることができる。このテーブルはフィルタ・ポ
ール半径テーブル４２（図２参照）内に格納されるのが
好ましい。所望するフィルタ周波数の余弦は、次式（１
０）で算出された余弦テーブルをアクセスして求めるこ
とができる。
【００６４】
【数１０】
【００６５】次に、各余弦の値は、好ましくは余弦テー
ブル４４（図２参照）に格納される。その後、励振信号
発生器３０の現在の音響出力のために、デジタル・フィ
ルタ３８を最適化するのに必要な係数が次式（１１）に
よって計算される。
ブル４４（図２参照）に格納される。その後、励振信号
発生器３０の現在の音響出力のために、デジタル・フィ
ルタ３８を最適化するのに必要な係数が次式（１１）に
よって計算される。
【００６６】
【数１１】
【００６７】再び、図４を参照する。フィルタ係数計算
サブルーチンが、ＭＩＤＩデータ・ストリームを解読し
てブロック８４で始まる。このステップでは目標とする
フィルタＡＤＳＲパラメータ、低周波発振パラメータ、
速度パラメータ、及び必要なＱとＱパラメータを求める
ためにＭＩＤＩデータ・ストリームが調べられる。次の
ブロック８６は、励振信号発生器３０の出力のサンプル
速度を求めることを例示している。この分野の専門家
は、デジタル・フィルタ３８が励振信号発生器３０と同
じサンプル速度で動作するのが必要であることが理解さ
れよう。しかしながら、励振信号のサンプル速度の変化
に適応させるために、本発明の方法と装置によって生成
された動的制御可能なフィルタを利用することによっ
て、サンプル速度を変えることが可能である。
サブルーチンが、ＭＩＤＩデータ・ストリームを解読し
てブロック８４で始まる。このステップでは目標とする
フィルタＡＤＳＲパラメータ、低周波発振パラメータ、
速度パラメータ、及び必要なＱとＱパラメータを求める
ためにＭＩＤＩデータ・ストリームが調べられる。次の
ブロック８６は、励振信号発生器３０の出力のサンプル
速度を求めることを例示している。この分野の専門家
は、デジタル・フィルタ３８が励振信号発生器３０と同
じサンプル速度で動作するのが必要であることが理解さ
れよう。しかしながら、励振信号のサンプル速度の変化
に適応させるために、本発明の方法と装置によって生成
された動的制御可能なフィルタを利用することによっ
て、サンプル速度を変えることが可能である。
【００６８】次のブロック８８は、前述した方法による
ダイナミック・フィルタ周波数の計算を例示する。次の
ブロック９０は、目標とするフィルタＱの計算を例示す
る。前述したようにデジタル・フィルタ３８の目標とす
るフィルタＱは、合成された音声又は楽器のタイプに応
じて変化させられる。従って、フィルタＱは固定された
値か、又は低周波オシレータを利用して時間的に変化さ
せ、様々な特殊な効果を作り出すことができる。
ダイナミック・フィルタ周波数の計算を例示する。次の
ブロック９０は、目標とするフィルタＱの計算を例示す
る。前述したようにデジタル・フィルタ３８の目標とす
るフィルタＱは、合成された音声又は楽器のタイプに応
じて変化させられる。従って、フィルタＱは固定された
値か、又は低周波オシレータを利用して時間的に変化さ
せ、様々な特殊な効果を作り出すことができる。
【００６９】次にブロック９２は、テジタル・フィルタ
３８のフィルタ・ポールの半径の計算を例示する。この
計算は式（９）のログ引数Ｎにおける式（５）を算出し
て作成されたテーブルをアクセスして求めることができ
る。次に、ダイナミック・フィルタ周波数の余弦がブロ
ック９４に例示するように式（１０）を算出して作成さ
れたテーブルを利用して求められる。
３８のフィルタ・ポールの半径の計算を例示する。この
計算は式（９）のログ引数Ｎにおける式（５）を算出し
て作成されたテーブルをアクセスして求めることができ
る。次に、ダイナミック・フィルタ周波数の余弦がブロ
ック９４に例示するように式（１０）を算出して作成さ
れたテーブルを利用して求められる。
【００７０】次に、ブロック９６に例示するように、フ
ィルタ係数ａ０、ｂ１及びｂ２が式（１１）を算出して
求められる。最後に、これらのフィルタ係数はブロック
９８に例示するようにデジタル・フィルタ３８に結合さ
れる。この計算プロセスはブロック８２に戻り、フィル
タ係数は、毎秒３００回の速度で繰返し計算される。
ィルタ係数ａ０、ｂ１及びｂ２が式（１１）を算出して
求められる。最後に、これらのフィルタ係数はブロック
９８に例示するようにデジタル・フィルタ３８に結合さ
れる。この計算プロセスはブロック８２に戻り、フィル
タ係数は、毎秒３００回の速度で繰返し計算される。
【００７１】前述に関し、この分野の専門家は、本出願
の出願人が、ＭＩＤＩデータ・ファイルで制御されるミ
ュージック・シンセサイザによって利用される、動的に
制御可能なデジタル・フィルタを提供したことが理解で
きよう。本発明の方法と装置は、ＭＩＤＩデータ・ファ
イルに含まれる命令及びメッセージを利用する手段によ
ってデジタル・フィルタの係数を動的に、最適に制御す
ることができる。このようにデジタル・フィルタ３８
（図２参照）は、目標の合成音響を生成するために励振
信号発生器３０の出力に対し、最適にフィルタをかける
ように正確に且つ自動的にリアルタイムで制御される。
の出願人が、ＭＩＤＩデータ・ファイルで制御されるミ
ュージック・シンセサイザによって利用される、動的に
制御可能なデジタル・フィルタを提供したことが理解で
きよう。本発明の方法と装置は、ＭＩＤＩデータ・ファ
イルに含まれる命令及びメッセージを利用する手段によ
ってデジタル・フィルタの係数を動的に、最適に制御す
ることができる。このようにデジタル・フィルタ３８
（図２参照）は、目標の合成音響を生成するために励振
信号発生器３０の出力に対し、最適にフィルタをかける
ように正確に且つ自動的にリアルタイムで制御される。
【００７２】本発明は、特に好ましい実施例について例
示及び説明がなされたが、この分野の専門家は本発明の
趣旨、及び範囲内で様々な変更を行なえることがわか
る。
示及び説明がなされたが、この分野の専門家は本発明の
趣旨、及び範囲内で様々な変更を行なえることがわか
る。
【００７３】
【発明の効果】本発明は、動的に制御されるフィルタに
よって、デジタル・ミュージック・シンセサイザの出力
にフィルタをかける方法と装置を提供する。
よって、デジタル・ミュージック・シンセサイザの出力
にフィルタをかける方法と装置を提供する。
【図１】本発明の方法と装置を有するミュージック・シ
ンセサイザを利用したコンピュータ・システムを例示す
るブロック図である。
ンセサイザを利用したコンピュータ・システムを例示す
るブロック図である。
【図２】本発明の方法を実施するのに利用される、シン
セサイザ装置の、さらに詳細なブロック図である。
セサイザ装置の、さらに詳細なブロック図である。
【図３】本発明の方法を実施するのに利用される、図２
のデジタル・フィルタの、さらに詳細なブロック図であ
る。
のデジタル・フィルタの、さらに詳細なブロック図であ
る。
【図４】本発明の方法を例示する高水準のフロチャート
である。
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブラツドリー・エス・マクドナルド アメリカ合衆国テキサス州、リンダー、ヴ アレー・ヴユー・ドライブ・イースト 115番地
Claims (8)
- 【請求項１】順次に連続するプログラム制御命令及び整
合する音符オンと音符オフの命令を有する、ＭＩＤＩデ
ータ・ファイルによって制御される励振信号発生器を有
する、デジタル・ミュージック・シンセサイザで利用さ
れるデジタル・フィルタであって、 選択可能な中心周波数を有する帯域フィルタ手段と、 上記整合する上記音符オンと音符オフ命令の変化に対応
して上記選択可能な中心周波数を周期的に変更させるた
めに、上記帯域フィルタ手段及びＭＩＤＩデータ・ファ
イルに結合される制御手段、とを有するデジタル・フィ
ルタ。 - 【請求項２】上記帯域フィルタ手段が、上記帯域フィル
タのＱを変化させる手段を有する請求項１記載のデジタ
ル・ミュージック・シンセサイザで利用されるデジタル
・フィルタ。 - 【請求項３】上記制御手段が、上記ＭＩＤＩデータ・フ
ァイル内の上記プログラム制御命令の変化に対応して上
記帯域フィルタのＱを断続的に変化させる、請求項２記
載のデジタル・ミュージック・シンセサイザで利用され
るデジタル・フィルタ。 - 【請求項４】上記帯域フィルタ手段が、複数のフィルタ
係数によって制御される二階方程式のデジタル・フィル
タから成る請求項１記載のデジタル・ミュージック・シ
ンセサイザで利用されるデジタル・フィルタ。 - 【請求項５】上記制御手段が、複数のフィルタ係数を格
納するメモリ手段と、上記整合する音符オンと音符オフ
命令の変化に対応する選択された上記フィルタ係数をア
クセスする手段とを有する請求項４記載のデジタル・ミ
ュージック・シンセサイザで利用されるデジタル・フィ
ルタ。 - 【請求項６】上記帯域フィルタが、上記帯域フィルタの
出力を最大レベルに制限し、無条件に安定させる手段を
有する請求項４記載のデジタル・ミュージック・シンセ
サイザで利用されるデジタル・フィルタ。 - 【請求項７】順次に連続するプログラム制御命令及び整
合する音符オンと音符オフ命令を有するＭＩＤＩデータ
・ファイルによって制御される励振信号ソースを有する
デジタル・ミュージック・シンセサイザの出力にフィル
タをかける方法であって、複数のフィルタ係数によって
制御される選択可能な中心周波数を有する帯域フィルタ
を提供するステップと、 複数のフィルタ係数をメモリに格納するステップと、 上記整合する音符オンと音符オフ命令の変化に対応する
上記選択された上記フィルタ係数を周期的にアクセスす
るステップと、 上記アクセスされたフィルタ係数から上記複数のフィル
タ係数を計算するステップと、 上記計算された複数のフィルタ係数を利用して上記帯域
フィルタを制御するステップと、ここにおいて上記中心
周波数が選択されることを含むデジタル・ミュージック
・シンセサイザの出力にフィルタをかける方法。 - 【請求項８】上記帯域フィルタが無条件の安定性を示す
ように上記帯域フィルタの出力を予め設定された最大値
に制限するステップを、さらに含む請求項７記載のデジ
タル・ミュージック・シンセサイザの出力にフィルタを
かける方法。
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