JPH06180597A - Adpcm再生制御装置 - Google Patents

Adpcm再生制御装置

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Publication number
JPH06180597A
JPH06180597A JP4284981A JP28498192A JPH06180597A JP H06180597 A JPH06180597 A JP H06180597A JP 4284981 A JP4284981 A JP 4284981A JP 28498192 A JP28498192 A JP 28498192A JP H06180597 A JPH06180597 A JP H06180597A
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JP
Japan
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data
sound
adpcm
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Pending
Application number
JP4284981A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Tomita
昌秀 冨田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Hudson Soft Co Ltd
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Hudson Soft Co Ltd
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Publication date
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Priority to TW085209367U priority patent/TW296815U/zh
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Priority to CA002107314A priority patent/CA2107314C/en
Priority to EP93307736A priority patent/EP0590966B1/en
Priority to US08/128,288 priority patent/US5831681A/en
Publication of JPH06180597A publication Critical patent/JPH06180597A/ja
Priority to US08/549,444 priority patent/US5692099A/en
Priority to US08/549,297 priority patent/US5623315A/en
Priority to US08/549,443 priority patent/US5694518A/en
Priority to US08/813,706 priority patent/US6453286B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ADPCMデータの再生レートの変更を単純
化し、既存のタイミングを利用してデータ転送を可能に
する 【構成】 本発明の装置でサウンドコントローラで行う
ADPCM再生制御は、転送タイミングをHSYNC
で決めること、サウンドコントローラからの転送デー
タ長は16ビットで行うこと、転送する波形データは
絶対値ではなく、前振幅との差分を設定することであ
る。サウンドコントローラはHSYNC(水平同期)信
号を感知できるから、このHSYNCのタイミングに合
わせてデータ転送を送る。本発明のシステムでは再生レ
ートとしてレジスタに同一イメージのデータを書き込む
ことで再生レート32KHz、16KHz、8KHz、
4KHzの周波数が扱える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はADPCMデータの再生
を行うコンピュータ装置における外部記憶からのADP
CMデータの各LSIへの転送制御に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、コンピュータゲーム装置などにお
ける音源としてはデジタル方式が主流を成している。デ
ジタル方式では、音声信号はすべて数値として得られ、
加減乗除の演算で用意に波形の合成を行うことが出来
る。
【0003】演算で波形の合成を行うには、高速のデー
タ処理能力が必要であるため、コンピュータが用いられ
ている。音源を得るには、プログラミングにより波形を
作り出して音声を発生させる方法もあるが、高音質の音
源を得るには、目的とするアナログ音を、デジタル信号
に変換することが多い。
【0004】音声信号のデジタル化には、アナログ信号
一般のA/D変換方法であるパルス符号変調方式(PC
M)が利用されている。PCMはアナログ信号を一定の
時間間隔で標本化し、測定値を量子化して得られた数値
を二進数に変換することによりデジタルデータを得る方
法である。
【0005】PCMを改良した差分PCM(DPCM)
は、隣接するサンプルの値の差をとって量子化し、デー
タ量を減少させた方法である。適応差分PCM(ADP
CM)は、さらに、差分が大きいときは標本化のピッチ
を小さくし、差分が小さいときはピッチを大きくするこ
とによって、さらにデータを圧縮し、音質の損傷を最小
限に、より少ないデータ量で音を再現するものである。
【0006】PCMデータは、スケール値及びスケール
レベルで構成される圧縮・伸張係数によって、データ量
の少ないADPCMデータと相互変換される。
【0007】コンピュータゲーム装置では、初期には音
声は取り扱わなかったが、技術開発に伴って、まず小型
でデータ量の小さいプログラマブルサウンドジェネレー
タ(PSG)が用いられるようになった。
【0008】PSGは中央処理装置(CPU)の制御で
与えられる一定周期分の波形データから演算で振幅変
更、周波数変調を行って作りだした音声波形を発生させ
ている。直接単純な波形を発生させて、ノイズを作る場
合もある。PSG音声出力は、制御やすい反面、自在な
音を得ることは難しい。
【0009】自在な音を得るための音源としては、高音
質の音声が得られるADPCM方式が採用されている。
一般的なコンピュータゲーム装置で取り扱えるデータ量
に基づき、コンピュータゲーム装置のADPCMデコー
ダのサンプリング周波数は、通常16kHz前後のもの
が多いが、他の周波数も用いられている。
【0010】CD−ROMなどの記憶装置にADPCM
データの形式で書き込まれている音声データをCPUに
よって読み出し、ADPCMデコーダがスケール値およ
びスケールレベルを参照してデータ伸張を行い音声を再
現する。
【0011】音声発生機構内のADPCMデコーダは、
転送レートを作り出す同期信号発生回路を内蔵してい
る。水晶振動子を発生源とする同期信号によりセットさ
れる転送レートにあわせて、PCMデータを再生し、音
声として出力することによって、楽音あるいは効果音発
生のタイミングが制御されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
においては、ADPCMデータの再生レート(サンプリ
ング周波数)の変更にはいくつかの面倒な設定が必要で
煩雑であった。またサウンド発生側に短い(4ビット程
度)データを同期させて、短い周期(再生レート)で転
送する必要があった。
【0013】本発明はADPCMデータの再生レートの
変更を単純化し、既存のタイミングを利用してデータ転
送を可能にする装置をえることを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の装置では発声側であるサウンドボックス、
転送側であるサウンドコントロールのチップの回路が同
一のタイミング信号(H_SYNC.)を受け、これか
ら必要なタイミングを作り出して動作させる。
【0015】再生レートの変更はそれぞれの発生側、転
送側の回路のレジスタに同一のイメージ、例えば2ビッ
トのデータを書き込むことで行う。
【0016】
【実施例】以下、本発明の装置について実施例に基づい
て説明する。図1は本発明のチップを内蔵したコンピュ
ータゲーム装置の一実施例を示すブロック図である。図
2は図1におけるSCSIコントローラ、グラフィック
コントローラ、サウンドコントローラなどが含まれてい
るチップのより詳細な図である。
【0017】図3はサウンドボックスの詳細図である。
サウンドボックスはADPCMコード伸長再生機能、P
SG機能、ADPCM音声出力、ミキシング機能、ボリ
ューム機能をもつチップである。
【0018】図4はサウンドボックスチップを中心とし
たブロック図である。−CS0、−CS1、−WRRは
サウンドコントローラを含むチップからのデータをサウ
ンドボックスチップに受け入れるための端子である。−
CS0、−CS1はサウンドコントローラからのADP
CM#1、ADPCM#2のデータが受け入れ口であ
る。
【0019】このデータと受け入れのタイミングでサウ
ンドボックスではサウンドコントローラからのデータを
もとに音を再生し、スピーカに出力する。
【0020】本発明の装置でサウンドコントローラで行
うADPCM再生制御は以下の3点である。 転送タイミングをHSYNCで決めること。 サウンドコントローラからの転送データ長は16ビッ
トで行うこと。 転送する波形データは絶対値ではなく、前振幅との差
分を設定すること。
【0021】サウンドコントローラではHSYNC(水
平同期)信号を感知できるから、このHSYNCのタイ
ミングに合わせてデータ転送を送ることになる。本発明
のシステムでは32KHz、16KHz、8KHz、4
KHzの周波数が扱える。
【0022】実施例の装置では、基本サンプリングレー
トを32KHzとし、それ以下のサンプリングレート周
波数には32KHz単位に補間を加える。この機能は内
部レジスタによって実行の有無を選択する。
【0023】補間は32KHz以外のサンプリングレー
ト周波数時に行われる。図5は各サンプリングレート周
波数時に加算される量を示す。図6は8KHz直線補間
の例を示す図である。
【0024】図7は32MHzのADPCM再生の場合
で、データ受信とサウンドボックスでのタイミングを示
したものであるが、サウンドの再生はデータ受信後、次
の水平同期期間後の表示期間で行われる。
【0025】すなわち、2水平同期期間(2H)で音の
再生が行われる。周波数とは、単位時間当りの振動数の
ことであるから、この再生時間間隔をどれだけずらすか
によって、その周波数が決定できる。したがって、再生
のタイミングを2倍にずらせば周波数は半分になる。こ
のことから、転送サイクルを変えることによって図8の
サンプリングレート周波数の変更が行える。
【0026】図9はADPCMのデータ構造である。こ
のデータは、サウンドコントローラ用のDRAMである
K−RAMに保存されているときの波形データの保存時
の形式である。K−RAMは16ビット(1ワード)単
位のデータアレンジメントととなっている。一方、波形
データは4ビットのADPCMデータである。
【0027】データの並びは、図10に示すように8ビ
ット単位で扱い、再生の順序は下位4ビット、上位4ビ
ットの順であり、サウンドボックスに転送するときは上
位、下位の順となる。
【0028】サウンドボックスでの上位、下位の判定
は、RH/−L端子で行われる。一度に転送できるデー
タは8ビット×2の、計16ビットである。2つの8ビ
ット用バス<−CS0と−CS1>が設けられているた
めに一度で16ビット転送が可能である。
【0029】すなわち、1回の転送で4データ分の振幅
データが転送できる。従来は1データ単位でしか転送で
きなかったから、新システムでは転送速度が向上してい
ることになる。
【0030】従来は直接波形データの12ビット分を持
っていたが、ADPCMでは差分値のみを持つことによ
って、そのデータ長を4ビットと、短くしている。すな
わち、振幅がWn、Wn+1とすれば、図11に示すように
ADPCMのデータdWn+1は dWn+1=Wn+1−Wn と求まる。これによって、16ビットの中に4つのデー
タが納められ、メモリの有効利用と転送時の効率を上げ
ている。
【0031】K−RAM中に蓄えられた音を32KHz
で再生する場合を例にとって説明する。ただし、再生す
る音の範囲(K−RAM中のアドレス)はa〜bとし、
使用チャンネルは#1のみとする。
【0032】本発明の装置ではプログラムを簡単にする
ために、これらの処理をレジスタの設定だけでできるよ
うにしてある。すなわち、SOUND制御レジスタ、S
OUNDバッファレジスタおよびSOUNDバッファア
ドレスレジスタを以下のように設定するだけでことが足
りるようになっている。各レジスタの内容は図12に示
す。
【0033】また、図13に示すADPCM#1リセッ
ト・サンプリング周波数切り換えレジスタの内容もSO
UND制御レジスタに合わせてDIVを設定する。
【0034】SOUND制御レジスタ DIV0 =0 DIV1 =0 READ EN#1=1 READ EN#2=0
【0035】SOUNDバッファ制御レジスタ#1 RING BUF#1=1 BUF END#1 =0 BUF HALF#1=0
【0036】SOUNDスタートアドレスレジスタ#1 KA16−KA8(スタートアドレス)=a ただし、下位8ビット(KA0−KA7)は00Hで固
定されている。
【0037】SOUNDエンドアドレスレジスタ#1 KA16−KA8(エンドアドレス)=b ただし、下位8ビット(KA0−KA7)は00Hで固
定されている。
【0038】ADPCM#1リセット・サンプリング周
波数切り換えレジスタ DIV0 =0 DIV1 =0 補間#1 =0 補間#2 =0 RST ADPCM#1=0 RST ADPCM#2=0
【0039】レジスタ番号の#1はチャンネル1に対す
るレジスタである。当然、チャンネル2のレジスタもあ
るが、制御レジスタでREAD EN#2=0としてい
るから、チャンネル2に関するレジスタは使用しない。
【0040】SOUNDバッファ制御レジスタ#1のR
ING BUF#1=0としているから、リングバッフ
ァモードが設定される。したがってエンドアドレスに達
すると、再びスタートアドレスに戻って再び同じサウン
ドが繰り返される。BUFEND#1=0であるから、
エンドアドレスに達しても割り込みは発生しない。
【0041】これだけのレジスタ設定でK−RAMに蓄
えられている音データが実際の音として、スピーカから
流れる。
【0042】周波数を変更したいときは、SOUND制
御レジスタおよびADPCMリセット・サンプリング周
波数切り換えレジスタのDIV0とDIV1の設定を変
えるだけでよい。内容は図14に示す。上記の実施例で
は補間を行っていないから、正確には、出力される周波
数は31.47KHzである。
【0043】
【発明の効果】サウンドコントローラの転送機能とサウ
ンドボックスの再生機能によって、転送レートの変更は
2つのレジスタ(SOUND制御レジスタとADPCM
リセット・サンプリング周波数切り換えレジスタ)の設
定だけで、他の設定を変えることなく簡便に行うことが
できる。
【0044】本発明の装置ではK−RAMからからサウ
ンドボックスへのデータ転送は16ビット単位(8ビッ
ト×2)で行える。このデータサイズはサウンドコント
ローラのメモリアクセスのサイズとバスのサイズとが同
一であるから、バスやメモリアクセスが最小となり、ま
た転送回数を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のコンピュータゲーム装置の一実施例を
示すブロック図である。
【図2】SCSIコントローラ、グラフィックコントロ
ーラ、サウンドコントローラなどが含まれているチップ
のブロック図である。
【図3】サウンドボックスの回路図である
【図4】サウンドボックスを中心とした接続図である。
【図5】各サンプリングレート周波数時に加算される量
を示す。
【図6】8KHz直線補間の例を示す図である。
【図7】サウンドボックスでの音再生のタイミングチャ
ートである。
【図8】転送サイクルと周波数の関係の説明図である。
【図9】ADPCMのデータ構造の説明図である。
【図10】ADPCMデータの転送と再生の順序の説明
図である。
【図11】振幅dWの説明図である。
【図12】SOUND用レジスタの説明図である。
【図13】ADPCM#1/#2リセット・サンプリン
グ周波数切り換えレジスタの説明図である。
【図14】DIV0、DIV1とサンプリング周波数と
の関係の説明図である。
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月18日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】データの並びは、図10に示すように8ビ
ット単位で扱い、再生の順序は下位4ビット、上位4ビ
ットの順であり、サウンドボックスに転送するときは下
位、上位の順となる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】サウンドボックスでの上位、下位の判定
は、RH/−L端子で行われる。一度に転送できるデー
タは8ビット×2の、計16ビットである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】SOUNDエンドアドレスレジスタ#1 KA16−KA0(エンドアドレス)=b
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正内容】
【図9】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正内容】
【図10】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図12
【補正方法】変更
【補正内容】
【図12】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ADPCMデータの再生を行うコンピュ
    ータ装置において、ADPCMデータ転送側および発声
    側チップの回路が同一のタイミング信号を受けて動作さ
    せる手段、前記発声側および転送側チップの回路のレジ
    スタに同一イメージのデータを書き込むことで再生レー
    トを指定する手段を備えたことを特徴とするADPCM
    再生制御装置。ADPCM再生制御装置
JP4284981A 1992-09-30 1992-10-01 Adpcm再生制御装置 Pending JPH06180597A (ja)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4284981A JPH06180597A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 Adpcm再生制御装置
TW085209367U TW296815U (en) 1992-09-30 1993-09-08 Computer apparatus
US08/128,288 US5831681A (en) 1992-09-30 1993-09-29 Computer system for processing sound data and image data in synchronization with each other
CA002107314A CA2107314C (en) 1992-09-30 1993-09-29 Computer system
EP93307736A EP0590966B1 (en) 1992-09-30 1993-09-29 Sound data processing
DE69328399T DE69328399T2 (de) 1992-09-30 1993-09-29 Sprachdaten-Verarbeitung
US08/549,444 US5692099A (en) 1992-09-30 1995-10-27 Computer system including recovery function of ADPCM sound data
US08/549,297 US5623315A (en) 1992-09-30 1995-10-27 Computer system for processing sound data
US08/549,443 US5694518A (en) 1992-09-30 1995-10-27 Computer system including ADPCM decoder being able to produce sound from middle
US08/813,706 US6453286B1 (en) 1992-09-30 1997-03-07 Computer system for processing image and sound data using ADPCM stereo coding
US08/818,458 US5845242A (en) 1992-09-30 1997-03-17 Computer system for processing image and sound data

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4284981A JPH06180597A (ja) 1992-10-01 1992-10-01 Adpcm再生制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06180597A true JPH06180597A (ja) 1994-06-28

Family

ID=17685590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4284981A Pending JPH06180597A (ja) 1992-09-30 1992-10-01 Adpcm再生制御装置

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JP (1) JPH06180597A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0447880A (ja) * 1990-06-15 1992-02-18 Aiwa Co Ltd ディジタル信号の記録再生方式

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0447880A (ja) * 1990-06-15 1992-02-18 Aiwa Co Ltd ディジタル信号の記録再生方式

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