JPH07199948A - 波形発生装置 - Google Patents
波形発生装置Info
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- JPH07199948A JPH07199948A JP5350863A JP35086393A JPH07199948A JP H07199948 A JPH07199948 A JP H07199948A JP 5350863 A JP5350863 A JP 5350863A JP 35086393 A JP35086393 A JP 35086393A JP H07199948 A JPH07199948 A JP H07199948A
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Abstract
を極めて容易に管理し得る波形発生装置を実現する。 【構成】 波形メモリ8は、1サンプル点当り4つの波
形データWD1〜WD4を記憶する。波形データWD1〜
WD4は、それぞれ最上位ビットに割り当てられた指数
部Eと、この最上位ビット以降に割り当てられた仮数部
Mとから形成され、レジスタ4の出力に応じて順次読み
出される。読み出された波形データWD1〜WD4の内、
指数部Eを構成する最上位ビットは、レジスタ4の下位
2ビットにアサインされる累算値に基づきビット配置さ
れて4ビット長の指数部データDEとなる。この指数部
データDEが波形データWD1〜WD4の各仮数部Mに対
応して浮動小数点表示する。
Description
どの電子楽器に用いて好適な波形発生装置に関する。
タを読み出す際の読み出し周期を音高(ピッチ)に応じ
て可変制御する、所謂、ピッチ同期方式による波形発生
装置が知られている。このような波形発生装置におい
て、自然楽器音と同等な高品質な楽音波形を得る場合、
例えば、楽音のアタック部分からディケイ部分までサン
プリングした膨大な波形データを波形メモリに記憶しな
ければならない。そこで、近年では、波形劣化を回避し
つつ、波形データを圧縮する様々な試みがなされてお
り、波形データそのものをADPCM符号化して圧縮し
たり、波形データを浮動小数点表示形式にしてデータ量
を縮減する等の技術が各種開発されている。
にするものでは、サンプリングした波形データを仮数部
データと指数部データとに分割し、これらを別々に記憶
する態様として1サンプル点当りのデータビット数を縮
減するようにしている。さらに、サンプリングした波形
データを複数のフレームに分割し、個々のフレーム内で
は指数部データを共通化して指数部データメモリに記憶
する一方、仮数部データを各サンプリング点に対応する
アドレスに応じて仮数部データメモリに記憶する。これ
により、各サンプリング点毎に指数部データを記憶する
必要がなくなるから、見掛け上、波形データを減縮する
ことが可能になっている。なお、こうした技術について
は、特公平1−45078号公報等に開示されている。
波形発生装置にあっては、仮数部データと指数部データ
とを別々のアドレス空間としてアサインしている。こう
した場合、所望の波形データを読み出す際に上述した仮
数部データメモリと指数部データメモリとの両者にそれ
ぞれ対応する別個の読み出しアドレスを発生しなければ
ならず、このためアドレス管理が極めて複雑になるとい
う弊害が生じる。また、仮数部データメモリと指数部デ
ータメモリとにそれぞれ対応する読み出しアドレスは、
必然的に互いに異なるタイミングで生成されることか
ら、アドレス発生回路の構成が複雑になってしまう。加
えて、この波形発生装置の後段となる音源側の動作タイ
ミングにも同期させる必要があり、結局、楽器全体とし
て捉えると処理効率が低下してしまうという虞もある。
そこで本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
で、浮動小数点表示された波形データのアドレスを極め
て容易に管理し得る波形発生装置を提供することを目的
としている。
め、請求項1に記載の発明によれば、1サンプル点当り
N個の波形値から構成される情報であって、最上位ビッ
トに割り当てられた指数部ビットと、この最上位ビット
以降に割り当てられた仮数部データとから形成される波
形データを複数記憶する波形記憶手段と、発音すべき音
高に対応した位相情報に応じて前記1サンプル点当りの
仮数部データをN個読み出す一方、前記位相情報に付与
されて前記指数部ビットを指定する累算値に従って前記
指数部ビットをN個読み出す読み出し手段と、この読み
出し手段によって読み出されたN個の指数部ビットを、
前記累算値に対応したビット位置に配置して指数部デー
タを発生し、前記1サンプル点当りN個の波形値をこの
指数部データと前記仮数部データとからなる浮動小数点
データに変換するデータ変換手段とを具備することを特
徴としている。
記指数部データに応じて前記仮数部データを固定小数点
データに復号する復号手段と、復号されたN個の固定小
数点データを順次累算して累算波形データを生成する累
算手段と、当該累算波形データを前記位相情報に応じて
補間演算する補間手段とを具備することを特徴としてい
る。
当りN個の波形値から構成される情報であって、最上位
ビットに割り当てられた指数部ビットと、この最上位ビ
ット以降に割り当てられた仮数部データとから形成され
る波形データを複数記憶し、読み出し手段が発音すべき
音高に対応した位相情報に応じて前記1サンプル点当り
の仮数部データをN個読み出す一方、前記位相情報に付
与されて前記指数部ビットを指定する累算値に従って前
記指数部ビットをN個読み出す。そして、データ変換手
段が読み出されたN個の指数部ビットを、前記累算値に
対応したビット位置に配置して指数部データを発生し、
前記1サンプル点当りN個の波形値をこの指数部データ
と前記仮数部データとからなる浮動小数点データに変換
する。この結果、浮動小数点表示された波形データのア
ドレスを極めて容易に管理することが可能になる。
て説明する。図1は、本発明の一実施例による波形発生
装置の構成を示すブロック図である。この図において、
1はピッチデータPDを一時記憶するピッチレジスタで
ある。ピッチデータPDは、発音すべき楽音の音高を指
定する情報である。2は加算器2aとレジスタ2bとか
ら構成される位相発生回路であり、上記ピッチデータP
Dに対応した位相情報を発生する。この位相情報とは、
後述する波形メモリ8に記憶される波形データWDのサ
ンプル点(位相)を指定するものであって、整数部Iと
小数部Fとから構成される。加算器2aは、ピッチデー
タPDとレジスタ2bの出力とをシステムクロックに同
期して累算する。レジスタ2bは、加算器2aから出力
される位相情報(整数部Iおよび小数部F)の内、整数
部Iを読み出しアドレスADとして次段へ出力すると共
に、小数部Fを後述する補間回路17へ供給する。
しアドレスADに「1」を加算する加算器であり、その
出力は次サンプリング点アドレスAD+1となる。4は
読み出しアドレスADがセットされるレジスタであり、
その下位2ビットには、加算器5から出力される累算値
「00」,「01」,「10」,「11」が読み出し周
期毎に更新されて格納される。なお、この累算値の意味
するところについては後述する。6は次サンプリング点
アドレスAD+1がセットされるレジスタであり、上記
レジスタ4と同様に、その下位2ビットには、加算器7
から出力される累算値「00」,「01」,「10」,
「11」が読み出し周期毎にセットされる。8は波形デ
ータを記憶する波形メモリである。この波形メモリ8に
は、指数部Eと仮数部Mとから形成される波形データW
Dが記憶されており、上記レジスタ4,6の出力に応じ
て対応する波形データWDを読み出す。
憶される波形データWDのデータ構造について説明して
おく。波形データWDは、原波形を4倍オーバーサンプ
リングした離散的な波形値列であり、1サンプル点当り
4つの波形データWD1〜WD4から形成されている。こ
れら波形データWD1〜WD4は、図2に示すように、最
上位ビットに指数部Eが割り当てられ、この最上位ビッ
ト以降に仮数部Mが割り当てられる。こうした波形デー
タWD1〜WD4は、レジスタ4の出力に応じて順次読み
出される。読み出された波形データWD1〜WD4の内、
指数部Eを構成する最上位ビットは、レジスタ4の下位
2ビットにアサインされる累算値に基づきビット配置さ
れて4ビット長の指数部データDEとなる。すなわち、
図3に示すように、累算値「00」に対応する指数部E
がLSB、累算値「01」に対応する指数部Eが2S
B、累算値「10」に対応する指数部Eが3SB、累算
値「11」に対応する指数部EがMSBに割り当てられ
て指数部データDEを形成する。そして、この指数部デ
ータDEが波形データWD1〜WD4の各仮数部Mに対応
する。この結果、浮動小数点表示された波形データWD
を一体化して波形メモリ8に格納することが可能になる
訳である。
ついて説明を続ける。図1において、9は仮数部レジス
タであり、読み出しアドレスADに応じて波形メモリ8
から順次読み出される波形データWD1〜WD4の仮数部
Mを一時記憶する。10は指数部シフトレジスタであ
り、アドレスADに付与される累算値に応じて順次読み
出される指数部Eを対応ビットに書き込む一方、これを
上記指数部データDEとしてシフト出力する。11は仮
数部レジスタ9に格納される波形データWD1〜WD4を
順次読み出して固定小数点表示される波形データW
D1’〜WD4’に復号する固定小数点データ復号部であ
る。この復号部11では、波形データWD1〜WD4を指
数部レジスタ10から読み出した指数部データDEに応
じてビットシフト操作し、丸め誤差等が除去された波形
データWD1’〜WD4’を発生する。12は加算器12
aとレジスタ12bとから構成される累算器であり、固
定小数点データ復号部11から順次出力される波形デー
タWD1’〜WD4’を累算して波形データWD’を発生
する。
に応じて波形メモリ8から順次読み出される波形データ
NWD1〜NWD4の仮数部Mを一時記憶する仮数部レジ
スタである。14は次サンプリング点アドレスAD+1
に付与される累算値に応じて順次読み出される指数部E
を対応ビットに書き込む一方、これを指数部データDE
としてシフト出力する指数部シフトレジスタである。1
5は指数部データDEに基づいて波形データNWD1〜
NWD4をビットシフト操作して丸め誤差等を除去し、
固定小数点表示される波形データNWD1’〜NWD4’
を発生する固定小数点データ復号部である。16は加算
器16aとレジスタ16bとから構成され、波形データ
NWD1’〜NWD4’を順次累算して波形データNW
D’を発生する累算器である。17は前述した小数部F
に応じて補間演算する補間回路である。この補間回路1
7は、例えば、読み出しアドレスADに対応して生成さ
れる波形データWD’と次サンプリング点アドレスAD
+1に対応して生成される波形データNWD’との差分
に小数部Fを乗算する一次補間を行い、これにより得ら
れる補間波形データWを出力する。
記憶される波形データWD、すなわち、1サンプル点当
りの波形値が、最上位ビットに割り当てられた指数部E
と、この最上位ビット以降に割り当てられた仮数部Mと
からなる波形データWD1〜WD4によって形成されるの
で、従来のように、仮数部データメモリと指数部データ
メモリとの両者にそれぞれ対応する別個の読み出しアド
レスを発生する必要がなくなる。
が位相情報の整数部Iに応じた読み出しアドレスADに
従って順次読み出されると共に、当該アドレスADの下
位2ビットとして付与される累算値に基づいて読み出さ
れる指数部Eが波形データWD1〜WD4の仮数部Mに各
々対応する指数部データDEとなるから、従来のよう
に、仮数部データメモリと指数部データメモリとに対応
する読み出しアドレスを互いに異なるタイミングで個別
に生成する必要がなくなり、浮動小数点表示された波形
データWDのアドレスを極めて容易に管理し得る訳であ
る。そして、こうして読み出される波形データWD1〜
WD4の仮数部Mは、指数部データDEに基づき固定小
数点データに順次復号され、これらを累算した波形デー
タWD’と次サンプリング点アドレスAD+1に対応し
て生成される波形データNWD’とが位相情報の小数部
Fに応じて一次補間演算され、補間波形データWが出力
される。
を4倍オーバーサンプリングした場合について説明した
が、これに限定されず、1サンプル点当りの波形値の数
Nに対応させることが可能である。この場合、仮数部M
をN回読み出すことで指数部データDEが形成されるこ
とになる。また、上記実施例では、隣接するサンプル間
を位相情報の小数部Fで直線補間する例を挙げたが、こ
れに替えて、2以上の波形値を一次記憶しておき、これ
を高次補間する態様にしても良い。
プル点当りN個の波形値から構成される情報であって、
最上位ビットに割り当てられた指数部ビットと、この最
上位ビット以降に割り当てられた仮数部データとから形
成される波形データを複数記憶し、読み出し手段が発音
すべき音高に対応した位相情報に応じて前記1サンプル
点当りの仮数部データをN個読み出す一方、前記位相情
報に付与されて前記指数部ビットを指定する累算値に従
って前記指数部ビットをN個読み出す。そして、データ
変換手段が読み出されたN個の指数部ビットを、前記累
算値に対応したビット位置に配置して指数部データを発
生し、前記1サンプル点当りN個の波形値をこの指数部
データと前記仮数部データとからなる浮動小数点データ
に変換するから、浮動小数点表示された波形データのア
ドレスを極めて容易に管理することができる。
示すブロック図である。
ータ構造を示すメモリマップ図である。
部データDEの構造を説明するための図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 1サンプル点当りN個の波形値から構成
される情報であって、最上位ビットに割り当てられた指
数部ビットと、この最上位ビット以降に割り当てられた
仮数部データとから形成される波形データを複数記憶す
る波形記憶手段と、 発音すべき音高に対応した位相情報に応じて前記1サン
プル点当りの仮数部データをN個読み出す一方、前記位
相情報に付与されて前記指数部ビットを指定する累算値
に従って前記指数部ビットをN個読み出す読み出し手段
と、 この読み出し手段によって読み出されたN個の指数部ビ
ットを、前記累算値に対応したビット位置に配置して指
数部データを発生し、前記1サンプル点当りN個の波形
値をこの指数部データと前記仮数部データとからなる浮
動小数点データに変換するデータ変換手段とを具備する
ことを特徴とする波形発生装置。 - 【請求項2】 前記指数部データに応じて前記仮数部デ
ータを固定小数点データに復号する復号手段と、 復号されたN個の固定小数点データを順次累算して累算
波形データを生成する累算手段と、 当該累算波形データを前記位相情報に応じて補間演算す
る補間手段とを具備することを特徴とする請求項1記載
の波形発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35086393A JP3245617B2 (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 波形発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35086393A JP3245617B2 (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 波形発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07199948A true JPH07199948A (ja) | 1995-08-04 |
JP3245617B2 JP3245617B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=18413404
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35086393A Expired - Fee Related JP3245617B2 (ja) | 1993-12-30 | 1993-12-30 | 波形発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3245617B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-30 JP JP35086393A patent/JP3245617B2/ja not_active Expired - Fee Related
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