JPH07219552A - Musical sound waveform generation device and musical sound waveform compression device - Google Patents

Musical sound waveform generation device and musical sound waveform compression device

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Publication number
JPH07219552A
JPH07219552A JP6328539A JP32853994A JPH07219552A JP H07219552 A JPH07219552 A JP H07219552A JP 6328539 A JP6328539 A JP 6328539A JP 32853994 A JP32853994 A JP 32853994A JP H07219552 A JPH07219552 A JP H07219552A
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JP
Japan
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data
tone signal
sound source
processing
program
Prior art date
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Pending
Application number
JP6328539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Hosoda
潤 細田
Ryuji Usami
隆二 宇佐美
Kosuke Shiba
康祐 斯波
Koichiro Oki
広一郎 太期
Kazuo Ogura
和夫 小倉
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.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07219552A publication Critical patent/JPH07219552A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable a high-level sound source process by an ADPCM (adaptive difference pulse code modulation) under the program control of a microprocessor without requiring a dedicated sound source circuit, to accurately perform inverse quantization with a small amount of information, and to provide compression technology for a musical sound waveform which enables the sound source process. CONSTITUTION:A command analysis part 207 performs a musical sound generating process by executing an ADPCM type sound source processing program stored in a control ROM 201. In this case, a control data and waveform ROM 212 is stored with several kinds of expansion table by kinds of musical sounds, and adaptive quantized difference data stored in the ROM 212 are directly expanded by one of the expansion tables corresponding to the kind of a musical sound to be generated to regenerate the difference value of this musical sound, thereby generating a musical sound signal.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、楽音波形発生装置にお
ける音源処理方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sound source processing system in a musical tone waveform generator.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル信号処理技術とLSI処理技
術の発達により性能の良い様々な電子楽器が実現されて
いる。特に、半導体メモリの低価格化に伴い、自然楽器
等の楽音波形をデジタル信号としてメモリに記憶させ、
これを演奏操作に対応する音程等で読み出すことによ
り、リアルな楽音波形を発音可能な電子楽器の登場が、
プロ・アマチュアを問わず音楽人口の大幅な増加に貢献
している。このような音源方式としては、PCM(パル
ス符号変調)方式、DPCM(差分パルス符号変調)方
式、ADPCM(適応差分パルス符号変調)方式といっ
た方式がある。特に、ADPCM方式は、大きなデータ
圧縮が可能であるため優れた音源方式である。
2. Description of the Related Art Various electronic musical instruments with good performance have been realized by the development of digital signal processing technology and LSI processing technology. In particular, with the price reduction of semiconductor memory, musical tone waveforms of natural musical instruments, etc. are stored in the memory as digital signals,
By reading this out with the pitches etc. corresponding to the performance operation, the appearance of electronic musical instruments capable of producing realistic musical tone waveforms,
It contributes to a large increase in the music population for both professionals and amateurs. As such a sound source system, there are systems such as a PCM (pulse code modulation) system, a DPCM (differential pulse code modulation) system, and an ADPCM (adaptive differential pulse code modulation) system. In particular, the ADPCM method is an excellent sound source method because large data compression is possible.

【0003】電子楽器の楽音波形発生装置は、大量かつ
高速のディジタル演算が必要なため、従来は、必要とす
る音源方式に基づく楽音発生アルゴリズムと等価なアー
キテクチャをハードウエアで実現した専用の音源回路に
よって構成されている。このような音源回路により、P
CM方式等に基づく音源方式が実現される。
Since the musical tone waveform generator of an electronic musical instrument requires a large amount of high-speed digital calculation, conventionally, a dedicated tone generator circuit has realized in hardware an architecture equivalent to a tone generation algorithm based on the required tone generator method. It is composed by. With such a sound source circuit, P
A sound source system based on the CM system or the like is realized.

【0004】上述のような音源回路は、いずれの音源方
式のものもその回路規模が大きい。LSI化した場合、
波形データ等を記憶するメモリ部分を除いても、汎用の
データ処理用のマイクロプロセッサの2倍程度の規模に
なる。その理由は、音源回路においては、各種演奏情報
に基づいて波形データをアクセスするための複雑なアド
レス制御が必要になるからである。また、音源生成処理
の過程で得られる中間的なデータを一時的に保持するた
めのレジスタ等が、音源方式に対応したアーキテクチャ
で随所に配置される必要があるためである。特に、AD
PCM方式では、適応量子化されメモリに記憶されてい
る差分データを読み出し逆量子化の処理を実行して元の
差分値を求め、それを累算して楽音波形データを生成す
る、といった複雑な処理が必要となり、それらに対応し
たハードウエア構成も必要となるからである。
The tone generator circuit as described above has a large circuit scale in any tone generator system. In the case of LSI,
Even if the memory portion for storing the waveform data and the like is removed, the scale is about twice that of a general-purpose data processing microprocessor. The reason is that the tone generator circuit requires complicated address control for accessing the waveform data based on various performance information. Further, it is necessary to arrange registers and the like for temporarily holding intermediate data obtained in the process of the sound source generation processing in various places in the architecture corresponding to the sound source method. Especially AD
In the PCM method, the difference data stored in the memory that is adaptively quantized is read out, the inverse quantization process is executed to obtain the original difference value, and the original difference value is accumulated to generate musical tone waveform data. This is because processing is required and a hardware configuration corresponding to them is also required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
楽音波形発生装置は、音源方式に対応した専用の音源回
路によって構成されているため、ハードウエア規模が大
きくなってしまい、LSIで実現した場合におけるLS
Iチップ製造時の歩留り等の点において、製造段階での
コストアップを招き、楽音波形発生装置の大型化を招い
てしまうという問題点を有している。
As described above, since the conventional musical tone waveform generator is composed of the dedicated tone generator circuit corresponding to the tone generator system, the hardware scale becomes large and the LSI is realized. LS in case of
In terms of yield and the like at the time of manufacturing the I-chip, there is a problem that the cost is increased at the manufacturing stage and the musical tone waveform generator is upsized.

【0006】また、ADPCM方式の仕様を若干変更し
たい場合、ポリフォニック数を変更したい場合等におい
ても、音源回路の大幅な変更を余儀なくされ、開発段階
でのコストアップを招いてしまうという問題点を有して
いる。
Further, even if the specifications of the ADPCM system are to be slightly changed, or if the polyphonic number is to be changed, there is a problem that the sound source circuit must be changed drastically, resulting in an increase in cost in the development stage. is doing.

【0007】更に、従来の楽音波形発生装置を電子楽器
として実現するような場合には、演奏操作に対応する演
奏情報から音源回路で処理可能なデータを生成したり、
他の楽器との演奏情報の通信を行ったりするための、マ
イクロプロセッサ等により構成される制御回路が必要と
なる。そして、このような制御回路においては、演奏情
報を処理するための演奏情報処理プログラムのほかに、
音源回路に演奏情報に対応したデータを供給するための
音源回路に対応した音源制御プログラムが必要となり、
しかも、その両方のプログラムを同期させて動作させる
必要がある。このようなプログラムの複雑性から、その
開発において多大なコストアップを招いてしまうという
問題点を有している。
Further, when the conventional musical tone waveform generator is realized as an electronic musical instrument, data that can be processed by a tone generator circuit is generated from performance information corresponding to a performance operation,
A control circuit composed of a microprocessor or the like is required to communicate performance information with other musical instruments. In such a control circuit, in addition to a performance information processing program for processing performance information,
A sound source control program corresponding to the sound source circuit for supplying data corresponding to performance information to the sound source circuit is required,
Moreover, it is necessary to operate both programs in synchronization. Due to the complexity of such a program, there is a problem in that a great increase in cost is brought about in the development thereof.

【0008】その一方、近年においては、汎用のデータ
処理を行うための高性能なマイクロプロセッサが多く実
現されており、このようなマイクロプロセッサを使用し
て音源処理をソフト的に行う楽音波形発生装置を実現さ
せることも考えられる。しかし、演奏情報を処理するた
めの演奏情報処理プログラムと、その演奏情報に基づい
て音源処理を実行するための音源処理プログラムとを同
期して動作させるための技術が知られていない。特に、
音源処理プログラムにおける処理時間が条件によって変
化するため、生成された楽音データをD/A変換器へ出
力するための複雑なタイミング制御プログラムが必要と
なってしまう。このように、音源処理を単純にソフト的
に行うだけでは、処理プログラムが非常に複雑になり、
処理速度及びプログラム容量の面からADPCM方式の
ような高度な音源方式の処理ができない。
On the other hand, in recent years, many high-performance microprocessors for performing general-purpose data processing have been realized, and a musical tone waveform generator for performing sound source processing by software using such a microprocessor. It is also possible to realize. However, there is no known technique for operating the performance information processing program for processing the performance information and the sound source processing program for executing the sound source processing based on the performance information in synchronization with each other. In particular,
Since the processing time in the sound source processing program changes depending on the conditions, a complicated timing control program for outputting the generated musical sound data to the D / A converter is required. In this way, if the sound source processing is performed simply by software, the processing program becomes very complicated,
In terms of processing speed and program capacity, it is not possible to perform processing with an advanced sound source system such as the ADPCM system.

【0009】加えて、ADPCM方式では、適応量子化
された差分データから逆量子化を行って元の差分値を演
算するための処理が必要となり、その逆量子化を行うた
めの情報も必要となるが、その情報を各サンプル毎にも
たせたのでは、記憶容量がPCM方式等の場合と変わら
なくなりADPCM方式のメリットが減殺されてしまう
という問題点を有している。
In addition, the ADPCM system requires processing for performing inverse quantization from the adaptively quantized difference data to calculate the original difference value, and also requires information for performing the inverse quantization. However, if the information is given to each sample, there is a problem that the storage capacity is the same as in the case of the PCM system or the like and the merit of the ADPCM system is diminished.

【0010】本発明は、専用の音源回路を必要とするこ
となく、マイクロプロセッサのプログラム制御によっ
て、ADPCM方式による高度な音源処理を可能とし、
逆量子化を少ない情報量で正確に行うことを可能とし、
更に、そのような音源処理を可能とするための楽音波形
の圧縮技術を提供することにある。
The present invention enables advanced sound source processing by the ADPCM system by program control of a microprocessor without requiring a dedicated sound source circuit,
Inverse quantization can be performed accurately with a small amount of information,
It is another object of the present invention to provide a sound wave type compression technique for enabling such sound source processing.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、まず、演奏情
報を処理するための演奏情報処理プログラムと、楽音信
号を得るための適応差分パルス符号変調(ADPCM、
以下同じ)方式による音源処理プログラムを記憶するR
OM等のプログラム記憶手段を有する。
According to the present invention, a performance information processing program for processing performance information and an adaptive differential pulse code modulation (ADPCM,
The same applies hereinafter) R that stores the sound source processing program
It has a program storage means such as an OM.

【0012】この場合のADPCM方式としては、適応
量子化された楽音信号の差分データをデータ記憶手段に
記憶し、適応量子化された差分データを伸張変換して逆
量子化された差分値を復号するための、生成される複数
種類の楽音の各特性に応じた伸張テーブルを伸張テーブ
ル記憶手段に記憶しておき、音源処理時には適応量子化
された差分データを上述の生成されるべき楽音信号の種
類に応じた伸張テーブルで変換して逆量子化された差分
値を再生し、その差分値を累算して楽音波形を生成する
方式が採用できる。
In the ADPCM system in this case, the difference data of the adaptively quantized tone signal is stored in the data storage means, the adaptively quantized difference data is expanded and transformed, and the inversely quantized difference value is decoded. In order to achieve the above, a decompression table corresponding to each characteristic of a plurality of types of musical tones to be generated is stored in the decompression table storage means, and at the time of sound source processing, the adaptively quantized difference data A method of reproducing a dequantized difference value by converting with a decompression table according to the type and accumulating the difference value to generate a musical tone waveform can be adopted.

【0013】次に、プログラム記憶手段のアドレスを制
御するアドレス制御手段を有する。また、前述のADP
CM方式で楽音信号を生成するために必要な楽音生成デ
ータを記憶するデータ記憶手段を有する。
Next, it has address control means for controlling the address of the program storage means. In addition, the above-mentioned ADP
It has a data storage means for storing the tone generation data necessary for generating a tone signal by the CM method.

【0014】更に、四則演算処理を実行する乗算器等を
含む演算処理手段を有する。そして、上述のアドレス制
御手段、データ記憶手段及び演算処理手段を制御しなが
ら、プログラム記憶手段に記憶された演奏情報処理プロ
グラム又は音源処理プログラムを実行するプログラム実
行手段を有する。同手段は、通常時は前記演奏情報処理
プログラムを実行してデータ記憶手段上の楽音生成デー
タを制御し、所定時間間隔で音源処理プログラムに制御
を移してそれを実行し、その終了後に再び演奏情報処理
プログラムを実行する。また、プログラム実行手段は、
音源処理プログラムの実行時に、データ記憶手段上の楽
音生成データに基づいて上述したようなADPCM方式
で楽音信号を生成する。
Further, it has an arithmetic processing means including a multiplier for executing the four arithmetic operations. Further, it has a program execution means for executing the performance information processing program or the tone generator processing program stored in the program storage means while controlling the above-mentioned address control means, data storage means and arithmetic processing means. Normally, the means executes the performance information processing program to control the musical sound generation data on the data storage means, transfers the control to the sound source processing program at a predetermined time interval, executes the program, and then performs the performance again. Execute an information processing program. Also, the program execution means is
When the sound source processing program is executed, a tone signal is generated by the ADPCM method as described above based on the tone generation data on the data storage means.

【0015】上記構成に加えて、プログラム実行手段が
音源処理プログラムを実行して得られた楽音信号を保持
し、該保持された楽音信号を一定の出力時間間隔で例え
ばD/A変換器に出力する楽音信号出力手段を有する。
この場合の一定の出力時間間隔は、通常はD/A変換器
等のサンプリング周期に等しいが、この時間間隔は前述
の所定時間間隔と同じ間隔か、或いは、音源処理プログ
ラムを複数回実行して1サンプル分の楽音信号を生成す
るようにした場合には、所定時間間隔の複数回分の1の
時間間隔となる。
In addition to the above configuration, the program executing means holds the musical tone signal obtained by executing the tone generator processing program, and outputs the held musical tone signal to, for example, a D / A converter at constant output time intervals. It has a musical sound signal output means.
The constant output time interval in this case is usually equal to the sampling cycle of the D / A converter or the like, but this time interval is the same as the above-mentioned predetermined time interval, or the sound source processing program is executed multiple times. When the musical tone signal for one sample is generated, the time interval is one of a plurality of predetermined time intervals.

【0016】次に、本発明では、上述のような音源処理
に使用される適応量子化された楽音信号の差分データを
生成するための、以下のような手段を有する楽音波形圧
縮装置を提供する。
Next, the present invention provides a musical tone waveform compression apparatus having the following means for generating difference data of adaptively quantized musical tone signals used in the above sound source processing. .

【0017】すなわち、楽音信号の差分値を圧縮変換し
て適応量子化された楽音信号の差分データを生成するた
めの変換テーブルであって、適応量子化すべき楽音信号
の種類に応じて最適の圧縮率となるような圧縮テーブル
を使用して、適応量子化を行うデータ圧縮手段を有す
る。
That is, it is a conversion table for compressing and converting the difference value of the musical tone signal to generate the differential data of the musical tone signal which is adaptively quantized, and is an optimum compression according to the kind of the musical tone signal to be adaptively quantized. It has a data compression means for performing adaptive quantization by using a compression table which becomes a ratio.

【0018】[0018]

【作用】本発明では、プログラム記憶手段、アドレス制
御手段、データ記憶手段、演算処理手段及びプログラム
実行手段は、汎用のマイクロコンピュータと同様の構成
であり、専用の音源回路は全く必要としない。また、楽
音信号出力手段は、汎用のマイクロコンピュータとは異
なる構成であるが、楽音波形発生装置という範疇では汎
用的である。
In the present invention, the program storage means, the address control means, the data storage means, the arithmetic processing means and the program execution means have the same structure as that of a general-purpose microcomputer, and no dedicated sound source circuit is required. Further, the musical tone signal output means has a structure different from that of a general-purpose microcomputer, but is general-purpose in the category of a musical sound waveform generator.

【0019】これにより、楽音波形発生装置全体の回路
規模を大幅に小型化することができ、LSI化した場合
等においても通常のマイクロコンピュータの製造技術と
同じでよく、チップの歩留りも向上するため、製造コス
トを大幅に低減させることができる。なお、楽音信号出
力手段は簡単なラッチ回路で構成できるため、この部分
を付加したことによる製造コストの増加はほとんどな
い。
As a result, the circuit scale of the entire musical tone waveform generator can be significantly reduced, and even in the case of an LSI, the manufacturing technique of a normal microcomputer can be the same, and the chip yield can be improved. The manufacturing cost can be significantly reduced. Since the musical tone signal output means can be constituted by a simple latch circuit, the addition of this portion hardly increases the manufacturing cost.

【0020】また、ADPCM方式の仕様例えば量子化
ビット数や適応量子化アルゴリズムを若干変更したい場
合、ポリフォニック数を変更したい場合等において、プ
ログラム記憶手段に記憶させる音源処理プログラムを変
更するだけで対処でき、新たな楽音波形発生装置の開発
コストを大幅に減少させることが可能となり、ユーザに
対しても例えばROMカード等によって新たなADPC
M方式を提供することが可能となる。
Further, when the specifications of the ADPCM system such as the number of quantization bits and the adaptive quantization algorithm are to be slightly changed, or the number of polyphonics is to be changed, it can be dealt with only by changing the sound source processing program stored in the program storage means. The development cost of a new tone waveform generator can be significantly reduced, and a new ADPC can be provided to the user by using, for example, a ROM card.
It is possible to provide the M method.

【0021】以上のような作用を可能とするのは、本発
明が次のようなプログラムアーキテクチャ及びデータア
ーキテクチャを実現したからである。すなわち、本発明
では、データ記憶手段上にADPCM方式で楽音を生成
するために必要な楽音生成データを記憶させるデータア
ーキテクチャを実現している。そして、演奏情報処理プ
ログラムが実行される場合は、データ記憶手段上の楽音
生成データが制御され、音源処理プログラムが実行され
る場合は、データ記憶手段上の楽音生成データに基づい
て楽音信号が生成される。このように演奏情報処理プロ
グラムと音源処理プログラムとの間のデータの通信は、
データ記憶手段上の楽音生成データを介して行われ、各
プログラムにおけるデータ記憶手段に対するアクセス
は、相手のプログラムの実行状態に一切関わりなく行え
ばよいため、実質的に両プログラムを独立したモジュー
ル構成とすることができ、簡単かつ効率的なプログラム
構造とすることができる。
The above operation is possible because the present invention realizes the following program architecture and data architecture. That is, the present invention realizes a data architecture for storing the tone generation data necessary for generating a tone by the ADPCM method in the data storage means. When the performance information processing program is executed, the tone generation data on the data storage means is controlled, and when the tone generator processing program is executed, a tone signal is generated based on the tone generation data on the data storage means. To be done. In this way, data communication between the performance information processing program and the sound source processing program
Since the access to the data storage means in each program is performed through the tone generation data on the data storage means, regardless of the execution state of the other program, both programs have substantially independent module configurations. It is possible to have a simple and efficient program structure.

【0022】上記データアーキテクチャに加えて、本発
明では、通常時は演奏情報処理プログラムを実行して、
例えば鍵盤キーや各種設定スイッチの操作、デモ演奏制
御等を行い、それに対して所定時間間隔で音源処理プロ
グラムを実行させ、その処理が終わったら再び演奏情報
処理プログラムに戻るというプログラムアーキテクチャ
を実現している。これにより、音源処理プログラムは、
例えば割り込み制御手段からの所定時間間隔で発生する
割り込み信号に基づいて強制的に演奏情報処理プログラ
ムに割り込めばよいため、演奏情報処理プログラムと音
源処理プログラムとの間の同期をとる必要はない。
In addition to the above data architecture, in the present invention, the performance information processing program is normally executed,
For example, by operating the keyboard keys and various setting switches, demo performance control, etc., the sound source processing program is executed at predetermined time intervals, and when that processing is completed, the program information processing program is returned to again. There is. As a result, the sound source processing program
For example, the performance information processing program and the tone generator processing program do not need to be synchronized because the performance information processing program can be forcibly interrupted based on an interrupt signal generated at a predetermined time interval from the interrupt control means.

【0023】更に、プログラム実行手段が音源処理プロ
グラムを実行する場合には、処理条件(例えば条件分岐
命令により異なる処理に分岐した場合等)によって処理
時間が変化するが、この変化は、楽音信号出力手段によ
って全て吸収することができる。従って、楽音信号をD
/A変換器等へ出力するための複雑なタイミング制御プ
ログラムが必要なくなる。
Further, when the program executing means executes the sound source processing program, the processing time changes depending on the processing condition (for example, when the processing is branched to a different processing by a conditional branch instruction). All can be absorbed by means. Therefore, the tone signal is
A complicated timing control program for outputting to the A / A converter or the like is unnecessary.

【0024】以上のように、演奏情報処理プログラムと
音源処理プログラムとの間のデータのリンクをデータ記
憶手段上の楽音生成データを介して行うというデータア
ーキテクチャと、演奏情報処理プログラムに対して所定
時間間隔で音源処理プログラムを実行するというプログ
ラムアーキテクチャを実現し、更に、楽音信号出力手段
を設けたことにより、汎用プロセッサとほとんど同じ構
成で、効率的なプログラム制御に基づく音源処理が実現
される。
As described above, the data architecture in which the performance information processing program and the tone generator processing program are linked via the tone generation data on the data storage means, and the performance information processing program has a predetermined time. By realizing the program architecture of executing the sound source processing program at intervals, and further by providing the tone signal output means, the sound source processing based on efficient program control is realized with almost the same configuration as the general-purpose processor.

【0025】更に、本発明では、ADPCM方式とし
て、適応量子化された差分データを複数種類の楽音特性
に応じた伸張テーブルによって直接伸張変換して逆量子
化された差分値を復号するようにすれば、予め特性がわ
かっている各楽音信号に対応した最適な効率で楽音信号
の再生が可能となる。
Further, in the present invention, as the ADPCM system, the adaptively quantized difference data is directly expanded and converted by the expansion table according to a plurality of kinds of musical tone characteristics, and the inversely quantized difference value is decoded. For example, the musical tone signal can be reproduced with optimum efficiency corresponding to each musical tone signal whose characteristics are known in advance.

【0026】そして、本発明では、データ圧縮手段によ
り、上述のような適応量子化された楽音信号の差分デー
タを、楽音信号の種類に応じて最適の圧縮率となるよう
な圧縮テーブルを使用して楽音信号の差分値を適応量子
化することにより、得ることができる。
Further, according to the present invention, the data compression means uses a compression table such that the difference data of the musical tone signal adaptively quantized as described above has an optimum compression rate according to the type of the musical tone signal. It can be obtained by adaptively quantizing the difference value of the tone signal.

【0027】[0027]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。本実施例の構成 図1は、本発明の実施例の全体構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Configuration of this Embodiment FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【0028】同図において、まず、装置全体はマイクロ
コンピュータ101により制御される。特に、楽器の制
御入力の処理のみならず、楽音を生成する処理もマイク
ロコンピュータ101で実行され、楽音生成用の音源回
路は必要としない。
In the figure, first, the entire apparatus is controlled by the microcomputer 101. In particular, not only the control input process of the musical instrument but also the process of generating a musical tone is executed by the microcomputer 101, and the tone generator circuit for generating a musical tone is not required.

【0029】鍵盤102と機能キー103とからなるス
イッチ部104は楽器の操作入力部分であり、スイッチ
部104から入力された演奏情報はマイクロコンピュー
タ101で処理される。
A switch section 104 including a keyboard 102 and function keys 103 is an operation input section of a musical instrument, and performance information input from the switch section 104 is processed by the microcomputer 101.

【0030】マイクロコンピュータ101が生成したア
ナログ変換後の楽音信号はローパスフィルタ105で平
滑化され、アンプ106で増幅された後、スピーカ10
7を介して放音される。電源回路108は、マイクロコ
ンピュータ101、ローパスフィルタ105及びアンプ
106に必要な電源を供給する。
The tone signal after analog conversion generated by the microcomputer 101 is smoothed by the low-pass filter 105, amplified by the amplifier 106, and then the speaker 10.
Sound is emitted via 7. The power supply circuit 108 supplies necessary power to the microcomputer 101, the low pass filter 105 and the amplifier 106.

【0031】次に、図2はマイクロコンピュータ101
の内部構成を示すブロック図である。制御データ兼波形
用ROM212には、後述するエンベロープ値の目標値
等の楽音制御パラメータ、ADPCM(アダプティブ差
分パルス符号変調)方式における楽音差分波形データ及
び量子化データが記憶されている。そして、コマンド解
析部207は、制御用ROM201のプログラムの内容
を順次解析しながら、制御データ兼波形用ROM212
上の上記各データをアクセスして、ソフトウエアによる
音源処理を行う。
Next, FIG. 2 shows a microcomputer 101.
3 is a block diagram showing the internal configuration of FIG. The control data / waveform ROM 212 stores tone control parameters such as an envelope value target value, which will be described later, tone difference waveform data and quantized data in the ADPCM (adaptive differential pulse code modulation) system. Then, the command analysis unit 207 sequentially analyzes the contents of the program in the control ROM 201, while controlling the control data / waveform ROM 212.
Each of the above data is accessed to perform sound source processing by software.

【0032】制御用ROM201には、後述する楽音制
御用のプログラムが記憶されており、ROMアドレス制
御部205からROMアドレスデコーダ202を介して
指定されたアドレスのプログラム語(命令)を順次出力
する。具体的には、各プログラム語の語長は例えば28
ビットであり、プログラム語の一部が次に読み出される
べきアドレスの下位部(ページ内アドレス)としてRO
Mアドレス制御部205に入力されるネクストアドレス
方式となっている。なお、当然、通常のプログラムカウ
ンタ方式のCPUで構成してもよい。
The control ROM 201 stores a musical tone control program which will be described later, and the ROM address control unit 205 sequentially outputs program words (commands) at designated addresses via the ROM address decoder 202. Specifically, the word length of each program word is, for example, 28
Bit is a part of the program word, and RO is used as the lower part (address within page) of the address to be read next.
It is a next address method that is input to the M address control unit 205. Of course, a normal program counter type CPU may be used.

【0033】コマンド解析部207は、制御用ROM2
01から出力される命令のオペコードを解析し、指定さ
れたオペレーションを実行するために、回路の各部に制
御信号を送る。
The command analysis section 207 has a control ROM 2
The operation code of the instruction output from 01 is analyzed, and a control signal is sent to each part of the circuit to execute the specified operation.

【0034】RAMアドレス制御部204は、制御用R
OM201からの命令のオペランドがレジスタを指定し
ている場合に、RAM206内の対応するレジスタのア
ドレスを指定する。RAM206には、図9及び図10
等として後述する各種楽音制御データが8発音チャネル
分記憶されるほか、後述する各種バッファ等が記憶さ
れ、後述する音源処理に使用される。
The RAM address control unit 204 controls the control R
When the operand of the instruction from the OM 201 specifies a register, the address of the corresponding register in the RAM 206 is specified. The RAM 206 contains the data shown in FIGS.
For example, various tone control data to be described later are stored for eight sounding channels, and various buffers to be described later are stored for use in sound source processing to be described later.

【0035】ALU部208及び乗算器209は、制御
ROM31からの命令が演算命令の場合に、コマンド解
析部207からの指示に基づいて、前者は加減算と論理
演算、後者は乗算を実行する。
When the instruction from the control ROM 31 is an arithmetic operation instruction, the ALU unit 208 and the multiplier 209 execute addition and subtraction and logical operation, and the latter multiplication operation based on the instruction from the command analysis unit 207.

【0036】インタラプト制御部203は、内部の特に
は図示しないハードタイマに基づいて、一定時間毎に、
ROMアドレス制御部205及びD/A変換器部213
にインタラプト信号を供給する。
The interrupt control unit 203, based on an internal hard timer (not shown), at regular time intervals,
ROM address control unit 205 and D / A converter unit 213
Supply an interrupt signal to.

【0037】入力ポート210及び出力ポート211に
は、図1のスイッチ部104が接続される。制御用RO
M201又はRAM206から読み出される各種データ
は、バスを介してROMアドレス制御部205、ALU
部208、乗算器209、制御データ兼波形用ROM2
12、D/A変換器部213、入力ポート210及び出
力ポート211に供給される。また、ALU部208、
乗算器209及び制御データ兼波形用ROM212の各
出力は、バスを介してRAM206に供給される。
The switch section 104 of FIG. 1 is connected to the input port 210 and the output port 211. RO for control
Various data read from the M201 or the RAM 206 is sent to the ROM address control unit 205 and the ALU via the bus.
Unit 208, multiplier 209, control data and waveform ROM 2
12, the D / A converter unit 213, the input port 210 and the output port 211. In addition, the ALU unit 208,
The outputs of the multiplier 209 and the control data / waveform ROM 212 are supplied to the RAM 206 via a bus.

【0038】次に、図4は、図1のD/A変換器部21
3の内部構成を示すもので、データバスを介して、音源
処理で作成された楽音の1サンプルデータが、ラッチ3
01に入力される。そして、ラッチ301のクロック入
力に図2のコマンド解析部207から音源処理終了信号
が入力されると、データバス上の1サンプル分の楽音デ
ータが、図5に示すようにラッチ301にラッチされ
る。
Next, FIG. 4 shows the D / A converter section 21 of FIG.
3 shows an internal configuration of the third example, in which one sample data of the musical sound created by the sound source processing is latched via the data bus.
01 is input. When a sound source processing end signal is input from the command analysis unit 207 of FIG. 2 to the clock input of the latch 301, one sample of musical sound data on the data bus is latched in the latch 301 as shown in FIG. .

【0039】ここで、前述の音源処理に要する時間は、
音源処理用のソフトウエアの実行条件により変化するた
め、音源処理が終了し、ラッチ301に楽音データがラ
ッチされるタイミングは一定でない。そのため、図3の
ように、ラッチ301の出力をそのままD/A変換器3
03に入力させることはできない。
Here, the time required for the above sound source processing is
The timing at which the tone generation process ends and the musical tone data is latched in the latch 301 is not constant because it changes depending on the execution conditions of the tone generation software. Therefore, as shown in FIG. 3, the output of the latch 301 is directly applied to the D / A converter 3.
03 cannot be entered.

【0040】そこで、本実施例では図4の如く、ラッチ
301の出力をさらにラッチ401でラッチし、図2の
インタラプト制御部203から出力されるサンプリング
クロック間隔に等しいインタラプト信号により、楽音信
号をラッチ401にラッチさせ、一定間隔でD/A変換
器303に出力させるようにしている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the output of the latch 301 is further latched by the latch 401, and the musical tone signal is latched by the interrupt signal equal to the sampling clock interval output from the interrupt control unit 203 in FIG. It is made to latch by 401, and it is made to output to the D / A converter 303 at fixed intervals.

【0041】このようにラッチを2つ用いて、音源方式
における処理時間の変化を吸収したので、楽音データを
D/A変換器へ出力させるための複雑なタイミング制御
プログラムが不用になった。本実施例の全体動作 次に、本実施例の全体動作を説明する。
Since the change in the processing time in the sound source system is absorbed by using the two latches in this manner, a complicated timing control program for outputting the musical sound data to the D / A converter becomes unnecessary. Overall Operation of this Embodiment Next, the overall operation of this embodiment will be described.

【0042】本実施例では、マイクロコンピュータ10
1が、図6のメインフローチャートに示すように、S
602 〜S610 の一連の処理を繰り返し行っている。そし
て実際の音源処理は割り込み(インタラプト)処理で行
っている。具体的には、ある一定時間毎に、図6のメイ
ンフローチャートとして実行されているプログラムに割
り込みが掛かり、それに基づいて8チャンネルの楽音信
号を作る音源処理のプログラムが実行される。その処理
が終わると、8チャネル分の楽音波形が加算され、マイ
クロコンピュータ101に接続されているD/A変換器
部213から出力さえる。その後、割り込み状態からメ
インフローに戻る。なお、上述の割り込みは、図2のイ
ンタラプト制御部203内のハードタイマに基づき、周
期的に行われる。この周期は、楽音出力時のサンプリン
グ周期に等しい。
In this embodiment, the microcomputer 10
1 as shown in the main flowchart of FIG.
602 repeatedly performs a series of processes to S 610. Then, the actual sound source processing is performed by interrupt processing. Specifically, the program executed as the main flowchart of FIG. 6 is interrupted at regular intervals, and the program of the sound source processing for producing the tone signal of 8 channels is executed based on the interrupt. When the processing is completed, the musical tone waveforms for 8 channels are added and output from the D / A converter unit 213 connected to the microcomputer 101. After that, the process returns from the interrupt state to the main flow. It should be noted that the above-mentioned interrupt is periodically performed based on the hard timer in the interrupt control unit 203 in FIG. This cycle is equal to the sampling cycle when outputting a musical sound.

【0043】以上が、本実施例の概略動作で、次に、図
6〜図8を用いて詳細に本実施例の全体動作を説明す
る。図6のメインフローチャートは、インタラプト制御
部203から割り込みが掛からない状態においてマイク
ロコンピュータ101で実行される、音源処理以外の処
理の流れを示している。
The above is the outline of the operation of this embodiment. Next, the overall operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. The main flowchart of FIG. 6 shows the flow of processes other than the sound source process, which is executed by the microcomputer 101 in a state where the interrupt is not interrupted by the interrupt control unit 203.

【0044】まず、電源がONされ、マイクロコンピュ
ータ101内のRAM206(図2参照)の内容等の初
期設定が行われる(S601)。次に、マイクロコンピュー
タ101の外部に接続される機能キー103(図1参
照)の各スイッチが走査され(S602 )、各スイッチの
状態が入力ポート210からRAM206内のキーバッ
ファエリアに取り込まれる。その走査の結果、状態の変
化した機能キーが識別され、対応する機能の処理がなさ
れる(S603 )。例えば、楽音番号のセット、エンベロ
ープ番号のセット、また、付加機能にリズム演奏がつい
ていれば、リズム番号のセット等が行われる。
First, the power is turned on, and the initial settings of the contents of the RAM 206 (see FIG. 2) in the microcomputer 101 (S 601 ). Next, each switch of the function key 103 (see FIG. 1) connected to the outside of the microcomputer 101 is scanned ( S602 ), and the state of each switch is fetched from the input port 210 into the key buffer area in the RAM 206. As a result of the scanning, the function key whose state has changed is identified, and the corresponding function is processed ( S603 ). For example, the tone number is set, the envelope number is set, and if the additional function is rhythm performance, the rhythm number is set.

【0045】その後、図1の鍵盤102において押鍵さ
れている鍵盤キーが上記機能キーの場合と同様に取り込
まれ(S604 )、変化した鍵が識別されることによりキ
ーアサイン処理が行われる(S605 )。
After that, the keyboard key pressed on the keyboard 102 of FIG. 1 is taken in as in the case of the above-mentioned function key (S 604 ), and the changed key is identified to perform the key assigning process ( S 605 ).

【0046】次に、機能キー103(図1)で特には図
示しないデモ演奏キーが押されたときは、図2の制御デ
ータ兼波形用ROM212からデモ演奏データ(シーケ
ンサデータ)が順次読み出されて、キーアサイン処理な
どが行われる(S606 )。また、リズムスタートキーが
押されたときは、リズムデータが制御データ兼波形用R
OM212から順次読み出され、キーアサイン処理など
が行われる(S607 )。
Next, when a demo performance key (not shown) is pressed with the function key 103 (FIG. 1), demo performance data (sequencer data) is sequentially read from the control data / waveform ROM 212 of FIG. Then, key assignment processing and the like are performed (S 606 ). When the rhythm start key is pressed, the rhythm data is the control data and waveform R
The data is sequentially read from the OM 212, and key assignment processing and the like are performed (S 607 ).

【0047】その後に、以下に述べるタイマー処理が行
われる(S608 )。すなわち、後述するインタラプトタ
イマー処理(S702 )でインクリメントされている時間
データの時間値が判別され、デモ演奏制御用に順次読み
出される時間制御用のシーケンサデータ又はリズム演奏
制御用に読み出される時間制御用のリズムデータと比較
されることにより、S606 のデモ演奏又はS607 のリズ
ム演奏を行う場合の時間制御が行われる。
After that, the timer processing described below is performed (S 608 ). That is, the time value of the time data incremented in the interrupt timer process (S 702 ) to be described later is determined, and the sequencer data for time control is sequentially read for demo performance control or the time control is read for rhythm performance control. The time control for performing the demo performance of S606 or the rhythm performance of S607 is performed by comparing with the rhythm data of S607 .

【0048】さらに、発音処理S609 では、発音処理さ
れるべき楽音のピッチにエンベロープを付加し、対応す
る発音チャネルにピッチデータを設定するというピッチ
エンベロープ処理等が行われる。
Further, in the tone generation process S609 , a pitch envelope process is performed in which an envelope is added to the pitch of a musical tone to be tone-generated and pitch data is set in the corresponding tone generation channel.

【0049】更に、フロー1周準備処理が実行される
(S610)。この処理においては、S605 の鍵盤キー処理に
おいて押鍵開始となったノート番号の発音チャネルの状
態を押鍵中に変えたり、離鍵となったノート番号の発音
チャネルの状態を消音中に変える等の処理が行われる。
Further, a flow one round preparation process is executed.
(S610). In this process, S605 For keyboard key processing
State of the sound channel of the note number
State of a note that has been released
Processing such as changing the channel state to mute is performed.

【0050】次に、図7のインタラプト処理につき説明
する。図2のインタラプト制御部203により、図6の
メインフローに対応するプログラムに割り込みが掛かる
と、同プログラムの処理が中断され、図7のインタラプ
ト処理プログラムの実行が開始される。この場合、イン
タラプト処理のプログラムにおいて、図6のメインフロ
ーのプログラムで書き込みが行われるレジスタ等につい
ては、内容の書き換えが行われないように制御される。
従って、通常のインタラプト処理の開始時と終了時に行
われるレジスタの退避と復帰の処理は不要となる。これ
により、図6のメインフローチャートの処理とインタラ
プト処理との間の移行が迅速に行われる。
Next, the interrupt processing of FIG. 7 will be described. When the interrupt control unit 203 of FIG. 2 interrupts the program corresponding to the main flow of FIG. 6, the processing of the program is interrupted and the execution of the interrupt processing program of FIG. 7 is started. In this case, in the interrupt processing program, the registers and the like to be written by the main flow program of FIG. 6 are controlled so that the contents are not rewritten.
Therefore, it is not necessary to save and restore the registers at the start and end of the normal interrupt processing. As a result, the transition between the processing of the main flowchart of FIG. 6 and the interrupt processing is performed quickly.

【0051】続いて、インタラプト処理において音源処
理が開始される(S701 )。この音源処理は図8に示さ
れる。この結果、8発音チャネル分が累算された楽音波
形データが、図2のRAM206内の後述するバッファ
Bに得られる。
Then, sound source processing is started in the interrupt processing (S 701 ). This sound source processing is shown in FIG. As a result, musical tone waveform data obtained by accumulating eight sounding channels is obtained in a buffer B, which will be described later, in the RAM 206 of FIG.

【0052】さらに、S702 では、インタラプトタイマ
ー処理が行われる。ここでは、図7のインタラプト処理
が一定のサンプリング周期毎に実行されることを利用し
て、RAM206(図2)上の特には図示しない時間デ
ータの値がインクリメントされる。すなわち、この時間
データの値を見れば時間経過がわかる。このようにして
得られる時間データは、前述したように、図6のメイン
フローのタイマー処理S608 における時間制御に用いら
れる。
[0052] In addition, in S 702, interrupt timer processing is performed. Here, the value of the time data (not shown) on the RAM 206 (FIG. 2) is incremented by utilizing the fact that the interrupt processing of FIG. 7 is executed at constant sampling intervals. That is, the elapsed time can be known by looking at the value of this time data. The time data thus obtained is used for the time control in the timer process S 608 of the main flow of FIG. 6, as described above.

【0053】そして、S703 において、上記バッファ領
域の内容がD/A変換器部213のラッチ301(図
4)にラッチされる。次に、図8のフローチャートを用
いて、インタラプト処理のステップS701 で実行される
音源処理の動作を説明する。
Then, in S703 , the contents of the buffer area are latched in the latch 301 (FIG. 4) of the D / A converter unit 213. Next, the operation of the sound source process executed in step S701 of the interrupt process will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0054】まず、RAM206の波形データ加算用の
領域がクリアされる(S801 )。次に、発音チャネルの
1チャネル毎に音源処理が行われ(S802 〜S809 )、
最後に8チャネル目の音源処理が終了した時点で所定の
バッファ領域Bに8チャネル分が加算された波形データ
が得られる。これらの詳細な処理については後述する。
First, the area for adding waveform data in the RAM 206 is cleared (S 801 ). Next, sound source processing is performed for each of the sound generation channels (S 802 to S 809 ),
Finally, when the sound source processing of the 8th channel is completed, waveform data in which 8 channels are added to the predetermined buffer area B is obtained. These detailed processes will be described later.

【0055】次に図9は、前述の図6、図7のフローチ
ャートの処理の関係を概念的に示した流れ図である。ま
ず、ある処理A(以下、B、C、・・・、Fも同じ)が
行われる(S901 )。この「処理」は、図6のメインフ
ローチャートの、例えば「機能キー処理」、や「鍵盤キ
ー処理」などに対応する。その後、インタラプト処理に
入り、音源処理が開始される(S902 ) 。これにより、
1サンプル分の8発音チャネルをまとめた楽音信号が得
られ、D/A変換器部213に出力される。その後、メ
インフローチャートの何らかの処理Bに戻る。以上のよ
うな動作が、8つの全ての発音チャネルに対する音源処
理が行われながら繰り返される(S904〜S911 )。そ
して、この繰り返し処理は、楽音の発音中続けられる。音源処理におけるデータ構成 次に、図7のS701 で実行される音源処理の具体例につ
いて説明する。本実施例では、マイクロコンピュータ1
01が、8発音チャネル分の音源処理を分担することは
前述した。この8チャネル分の音源処理用のデータは、
図10に示すようなデータフォーマットで、図2のRA
M206内の発音チャネル毎の領域に設定される。
Next, FIG. 9 is a flow chart conceptually showing the relationship of the processes of the flow charts of FIGS. 6 and 7. First, a process A (hereinafter, the same applies to B, C, ..., F) is performed (S 901 ). This "processing" corresponds to, for example, "function key processing" or "keyboard key processing" in the main flowchart of FIG. After that, the interrupt processing is started, and the sound source processing is started ( S902 ). This allows
A musical tone signal obtained by collecting eight sounding channels for one sample is obtained and output to the D / A converter unit 213. Then, the process returns to some process B in the main flowchart. Above operation is, the sound source processing for all eight sound channel is repeated while made (S 904 ~S 911). Then, this repetitive processing is continued while the musical tone is being sounded. Data Structure in Sound Source Processing Next, a specific example of the sound source processing executed in S 701 of FIG. 7 will be described. In this embodiment, the microcomputer 1
It is described above that 01 is responsible for the sound source processing for eight sound generation channels. The data for sound source processing for these 8 channels is
In the data format as shown in FIG. 10, the RA of FIG.
It is set in the area for each sound generation channel in M206.

【0056】また、このRAM206に、図11に示す
ような波形累算用のバッファBが確保されている。この
場合、図10の各発音チャネル領域には、ADPCM方
式に基づく音源処理用の各種制御データが格納される。
同図において、Aは、音源処理時に適応量子化差分デー
タ(後述する)が読み出される場合に指定されるアドレ
スを表し、AI が現在アドレスの整数部で、制御データ
兼波形用ROM212(図2)の適応量子化差分データ
が格納されているアドレスに直接対応する。また、AF
は現在アドレスの小数部で、上記ROM412から読み
出され逆量子化された差分値の補間に用いられる。つぎ
のPI はピッチデータの整数部、PF はピッチデータの
小数部を表す。例を示すと、PI =1、PF =0は原音
のピッチを、PI =2、PF =0は1オクターブ上のピ
ッチを、また、PI =0、PF =0.5は、1オクター
ブ下のピッチをそれぞれ表す。その他の種々の制御デー
タについては、後述のADPCM方式の説明の際に詳述
する。
A buffer B for waveform accumulation as shown in FIG. 11 is secured in the RAM 206. In this case, various control data for sound source processing based on the ADPCM system is stored in each sound generation channel area of FIG.
In the figure, A represents an address designated when adaptive quantized difference data (described later) is read during sound source processing, and A I is an integer part of the current address, and is also used in the control data / waveform ROM 212 (see FIG. 2). ) Directly corresponds to the address in which the adaptive quantized difference data of () is stored. Also, A F
Is a fractional part of the current address, which is used for interpolation of the dequantized difference value read from the ROM 412. Next, P I represents the integer part of the pitch data, and P F represents the fractional part of the pitch data. As an example, P I = 1 and P F = 0 are pitches of the original sound, P I = 2 and P F = 0 are pitches one octave higher, and P I = 0 and P F = 0.5. Represent pitches one octave below. Various other control data will be described in detail when the ADPCM method is described later.

【0057】本実施例では、図6のメインフローが実行
される場合に、音源処理に必要な制御データ、例えばピ
ッチデータ、エンベロープデータ等が、対応する発音チ
ャネル領域に設定される。そして、図7のインタラプト
処理での音源処理として実行される図8の各チャネル対
応の音源処理において、上記発音チャネル領域に設定さ
れている各種制御データが使用されながら、楽音の生成
処理が実行される。このようにメインフローのプログラ
ムと音源処理プログラムとの間のデータの通信は、RA
M206上の発音チャネル領域の制御データ(楽音生成
データ)を介して行われ、各プログラムにおける発音チ
ャネル領域に対するアクセスは相手のプログラムの実行
状態に一切関わりなく行えばよいため、実質的に両プロ
グラムを独立したモジュール構成とすることができ、簡
単かつ効率的なプログラム構造とすることができる。
In the present embodiment, when the main flow of FIG. 6 is executed, control data necessary for sound source processing, such as pitch data and envelope data, is set in the corresponding sounding channel area. Then, in the sound source processing corresponding to each channel in FIG. 8 which is executed as the sound source processing in the interrupt processing in FIG. 7, the musical tone generation processing is executed while using the various control data set in the sound generation channel area. It As described above, the data communication between the main flow program and the sound source processing program is performed by RA
It is performed via the control data (tone generation data) of the sound generation channel area on the M206, and since the sound generation channel area in each program need only be accessed regardless of the execution state of the other program, both programs are effectively executed. The module structure can be independent, and the program structure can be simple and efficient.

【0058】さらに、制御データ兼波形用ROM212
には、特には図示しないデータフォーマットで適応量子
化差分データ(後述する)が記憶されると共に、図17
(a)、図18(b) のような伸張テーブルが記憶される。
このテーブルは、後述するように、制御データ兼波形量
ROM212から読み出された適応量子化差分データの
逆量子化を行うために使用されるデータである。このほ
か、同ROM212には、各音色に対応する楽音生成用
の制御データが記憶されており、演奏者により或る音色
が設定された場合に、同ROM212からRAM206
の前述の各発音チャネル領域に上記制御データが転送、
設定される。ADPCM方式による音源処理の原理 以下、このようなデータ構成を用いて実行される、図8
の1チャネル毎の各音源処理(S802 〜S809 のいずれ
か)であるADPCM方式の音源処理について説明す
る。なお、この音源処理は、マイクロコンピュータ10
1のコマンド解析部207が、制御用ROM201に格
納されている音源処理用のプログラムを解釈・実行する
ことにより実現される。以下、特に言及しないかぎり、
この前提のもとで処理が行われるものとする。
Further, the control data / waveform ROM 212 is used.
17 stores adaptive quantized difference data (described later) in a data format not shown in FIG.
A decompression table as shown in FIGS. 18A and 18B is stored.
As will be described later, this table is data used for inverse quantization of the adaptive quantized difference data read from the control data / waveform amount ROM 212. In addition, the ROM 212 stores control data for tone generation corresponding to each tone color, and when a certain tone color is set by the performer, the ROM 212 stores the RAM 206 in the RAM 206.
The above control data is transferred to each of the above-mentioned sounding channel regions,
Is set. Principle of Sound Source Processing by ADPCM Method Hereinafter, the processing is performed using such a data structure as shown in FIG.
The sound source processing of the ADPCM method, which is the sound source processing for each channel (any one of S 802 to S 809 ) will be described. The sound source processing is performed by the microcomputer 10
The first command analysis unit 207 is realized by interpreting and executing the sound source processing program stored in the control ROM 201. Below, unless otherwise stated,
The processing is performed under this premise.

【0059】始めに、ADPCM方式の動作原理の概略
を説明する。まず、図12において、制御データ兼波形
用ROM212(図2)のアドレスAI に対応するサン
プルデータXP は、アドレスAI の1つ前の、特には図
示しないアドレス(AI −1)に対応するサンプルデー
タとの差分値から求めた値である。
First, an outline of the operating principle of the ADPCM system will be described. First, in FIG. 12, the sample data X P corresponding to the address A I for control data and the waveform ROM 212 (Fig. 2) is, prior to one of the addresses A I, the address (A I -1) which is not shown in FIG. It is a value obtained from the difference value from the corresponding sample data.

【0060】制御データ兼波形用ROM212のアドレ
スAI には、つぎのサンプルデータとの差分値Dを求め
るための適応量子化差分データが書き込まれており、こ
のデータから差分値Dが求まる。従って、つぎのアドレ
スのサンプルデータはXP +Dで求まり、これが新たな
サンプルデータXP としておきかわる。
[0060] The address A I for control data and a waveform ROM 212, and is written adaptive quantized differential data for obtaining a difference value D between the next sample data, the difference value D is determined from this data. Thus, the sample data of the next address Motomari in X P + D, which replaces the new sample data X P.

【0061】この場合、現在アドレスを同図に示すよう
にAF とすれば、現在アドレスAFに対応するサンプル
データは、XP +D×AF で求まる。このように、AD
PCM方式では、現在のアドレスと、つぎのアドレスに
対応するサンプルデータ間の差分値Dを求めるための適
応量子化差分データが制御データ兼波形用ROM212
(図2)から読み出され、それに基づいて差分値Dが計
算され、現在のサンプルデータに加算されて、つぎのサ
ンプルデータが求められることにより、順次波形データ
が作成される。
In this case, if the current address is A F as shown in the figure, the sample data corresponding to the current address A F can be obtained by X P + D × A F. In this way, AD
In the PCM system, the adaptive quantized difference data for obtaining the difference value D between the current address and the sample data corresponding to the next address is the control data / waveform ROM 212.
(FIG. 2), the difference value D is calculated based on it, and the difference value D is added to the current sample data to obtain the next sample data, whereby the waveform data is sequentially created.

【0062】このようなADPCM方式を採用すると、
隣接する標本間の差分値が一般に小さい音声や楽音等の
ような波形を量子化する場合、通常のPCM方式に比較
して、少ないビット数で量子化を行えることは明らかで
ある。
When such an ADPCM system is adopted,
When quantizing a waveform such as a voice or a musical sound whose difference value between adjacent samples is generally small, it is obvious that the quantization can be performed with a smaller number of bits as compared with the normal PCM method.

【0063】さらに、ADPCM方式においては、以下
のような巧妙な適応量子化の原理が採用されている。
今、例えば楽音波形の差分値をメモリに記憶させる場
合、一定のS/Nを確保しながら最大±Eの振幅値(例
えば電圧値)をとり得る差分値を量子化するために、n
ビットの量子化ビット数が必要であるとする。これに対
して、メモリ容量の制約等から1サンプルデータあたり
nビットより少ないmビットのデータ量しか割り当てら
れない場合、差分値を1サンプルあたりなんとかmビッ
トで量子化しなければならない。
Further, in the ADPCM system, the following subtle principles of adaptive quantization are adopted.
Now, for example, when storing a difference value of a musical tone waveform in a memory, in order to quantize a difference value that can take an amplitude value (for example, a voltage value) of maximum ± E while securing a constant S / N, n
It is assumed that the number of quantized bits is required. On the other hand, when the data amount of m bits, which is less than n bits per sample data, can be assigned due to the memory capacity limitation, the difference value must be quantized by m bits per sample.

【0064】そのために通常は、±Eの振幅値の範囲を
m 分割することになるが、これでは量子化幅が広がっ
てS/Nが劣化してしまう。そこで、ADPCM方式で
は、楽音波形等の差分値をメモリに記憶等させる場合
に、一定のS/Nを確保できて、かつ、mビットで表現
できる振幅値の絶対値が|±E|より小さい|±e|の
範囲を定める。そして、振幅値の絶対値が|±e|より
大きな差分値は、1以上の正規化係数で割ってその範囲
内に入るように圧縮し、その後にmビットで量子化し、
メモリに記憶等させる。これにより、一定のS/Nを確
保したまま1サンプルデータあたりの量子化ビット数を
減らすことができ、メモリ容量を減らすことができる。
このような操作を適応量子化と呼ぶ。
Therefore, normally, the range of the amplitude value of ± E is divided into 2 m, but this increases the quantization width and deteriorates the S / N. Therefore, in the ADPCM method, when a difference value such as a tone waveform is stored in a memory, a certain S / N can be secured, and the absolute value of the amplitude value that can be expressed in m bits is smaller than | ± E | Define the range of | ± e |. Then, the difference value whose absolute value of the amplitude value is larger than | ± e | is divided by a normalization coefficient of 1 or more and compressed so as to be within the range, and then quantized by m bits,
Store it in memory. As a result, it is possible to reduce the number of quantization bits per sample data while securing a constant S / N, and it is possible to reduce the memory capacity.
Such an operation is called adaptive quantization.

【0065】ここで、上述のように適応量子化された差
分データから元の差分値を再現するためには、各サンプ
ルデータの適応量子化を行ったときの上記正規化係数も
いっしょに記憶させておき、適応量子化された差分デー
タをメモリから読み出すときに、それに対応する正規化
係数もいっしょに読みだし、適応量子化された差分デー
タに乗算して元の差分値を再生しなければならない。こ
の操作を逆量子化と呼ぶ。
Here, in order to reproduce the original difference value from the difference data adaptively quantized as described above, the normalization coefficient at the time of adaptive quantization of each sample data is also stored. Incidentally, when the adaptively quantized difference data is read from the memory, the corresponding normalization coefficient must be read together, and the adaptively quantized difference data must be multiplied to reproduce the original difference value. . This operation is called inverse quantization.

【0066】しかし、1サンプルデータごとに上記正規
化係数を記憶させたのでは、結局、振幅値が±Eの範囲
の差分値をnビットで量子化したのと同程度の記憶容量
が必要になってしまい、データ圧縮は実現できない。
However, if the above-mentioned normalization coefficient is stored for each sample data, after all, a storage capacity equivalent to that when the difference value in the range of the amplitude value ± E is quantized by n bits is required. However, data compression cannot be realized.

【0067】そこで、記憶容量の増加を抑えることので
きるADPCM方式による音源処理の実施例につき、以
下に説明する。ADPCM方式による音源処理の実施例 本実施例では、楽音波形の差分値の振幅の分布が予め楽
音波形に特有の分布となることを利用して、正規化係数
の代わりに、差分値の各振幅をどの値に圧縮するかとい
う図17(a) 、図18(a) で後述するような圧縮特性の
テーブルを定め、差分値をメモリ(図2の212)に記
憶させる際に、この圧縮テーブルで圧縮を行いながら適
応量子化して記憶させることとする。そして、音源処理
時には、その圧縮特性の逆特性である伸張特性で適応量
子化された差分値を伸張しながら逆量子化を行って元の
差分値を再生し、それを累算して楽音波形を再生すれば
よい。そのために、制御データ兼波形用ROM212
(図2)には、上記伸張特性で伸張を行うための図17
(b) 、図18(b) で後述するような伸張テーブルを記憶
させておく。
Therefore, an embodiment of the sound source processing by the ADPCM system which can suppress the increase of the storage capacity will be described below. Example of Sound Source Processing by ADPCM Method In this example, the fact that the distribution of the amplitudes of the difference values of the musical tone waveform is a distribution peculiar to the musical tone waveform in advance is used, and instead of the normalization coefficient, each amplitude of the difference value is used. 17 (a) and FIG. 18 (a) showing which compression values are to be compressed, a compression characteristic table as described later is determined, and when the difference value is stored in the memory (212 in FIG. 2), this compression table It is assumed that the adaptive quantization is performed and the data is stored while being compressed. At the time of sound source processing, dequantization is performed while decompressing the difference value that has been adaptively quantized by the expansion characteristic that is the inverse characteristic of the compression characteristic, the original difference value is reproduced, and the original difference value is accumulated to form the tone waveform. You can play. Therefore, the control data / waveform ROM 212 is used.
(FIG. 2) is shown in FIG.
(b) A decompression table, which will be described later with reference to FIG. 18 (b), is stored.

【0068】以上のADPCM方式の音源処理の実施例
の動作を、図13〜図15の動作フローチャートを用い
て説明する。フロー中の各変数は、図2のマイクロコン
ピュータ101内のRAM206上の対応する発音チャ
ネル領域に図10のデータフォーマットで確保されてい
る。
The operation of the embodiment of the sound source processing of the ADPCM system will be described with reference to the operation flowcharts of FIGS. Each variable in the flow is secured in the corresponding sounding channel area on the RAM 206 in the microcomputer 101 of FIG. 2 in the data format of FIG.

【0069】図13〜図15に基づく音源処理は、大き
く分けてエンベロープ処理(S1301〜S1307)と、波形
処理(S1308〜S1324)から構成される。まず、図12
及び図13のADPCM方式の原理に基づく波形処理の
前に、エンベロープ処理について説明する。
The sound source processing based on FIGS. 13 to 15 is roughly divided into envelope processing (S 1301 to S 1307 ) and waveform processing (S 1308 to S 1324 ). First, FIG.
Also, the envelope processing will be described before the waveform processing based on the principle of the ADPCM system of FIG.

【0070】図16は、エンベロープ処理で生成される
エンベロープを示した図である。S 1301〜S1307の処理
により生成されるエンベロープ値Eは、後述するステッ
プS 1323において楽音波形出力Oに乗算されることによ
り、楽音波形の各サンプルデータにエンベロープが付加
される。
FIG. 16 is generated by envelope processing.
It is the figure which showed the envelope. S 1301~ S1307Processing
The envelope value E generated by
S 1323By multiplying the tone waveform output O at
, Envelope is added to each sample data of musical tone waveform
To be done.

【0071】各楽音波形データに付加されるエンベロー
プは、時間的にいくつかのステップ(セグメント)から
構成されている。同図では、4ステップの例が示されて
いる。図中のΔxはエンベロープのサンプリング周期で
あり、Δyはエンベロープ値の変化幅である。
The envelope added to each tone waveform data is composed of several steps (segments) in terms of time. In the figure, an example of four steps is shown. In the figure, Δx is the envelope sampling period, and Δy is the change width of the envelope value.

【0072】エンベロープ処理S1301〜S1307では、サ
ンプリングタイミング毎のエンベロープ値Eの計算と、
その値が現在のステップの目標エンベロープ値OEに達
したか否かのチェックが行われる。そして、EがOEに
達したときには、図6のメインフローにおけるS609
発音処理においてそれが検知されて、次のステップのエ
ンベロープのためのデータ(Δx、Δy及び目標エンベ
ロープ値OE)が、図2の制御データ兼波形用ROM2
12から読み出されて、RAM206(図2)上の対応
する発音チャネル領域(図10参照)にセットされてい
る。
In the envelope processing S 1301 to S 1307 , the envelope value E is calculated for each sampling timing,
A check is made as to whether that value has reached the target envelope value OE for the current step. Then, when E reaches OE, it is detected in the sound generation processing of S609 in the main flow of FIG. 6, and the data (Δx, Δy and the target envelope value OE) for the envelope of the next step is displayed. Control data and waveform ROM 2
It is read out from the memory 12 and set in the corresponding tone generation channel area (see FIG. 10) on the RAM 206 (FIG. 2).

【0073】具体的には、S1301で、エンベロープの演
算周期Δxと比較するためのタイマ値Δxt が、インタ
ラプトタイミング毎にインクリメントされる。次に、S
1302で、ΔxがΔxt と一致したか否かが判定される。
Specifically, in S 1301 , the timer value Δx t for comparison with the envelope calculation cycle Δx is incremented at each interrupt timing. Then S
At 1302 , it is determined whether Δx matches Δx t .

【0074】一致しなければエンベロープ処理は行われ
ない。S1302で、ΔxがΔxt と一致したと判定された
場合、S1303で、エンベロープ値の変化幅Δyの符号ビ
ットが判別される。
If they do not match, the envelope process is not performed. When it is determined in S 1302 that Δx matches Δx t , the sign bit of the envelope value change width Δy is determined in S 1303 .

【0075】符号ビットが正でS1303の判定がYESの
場合、すなわち、エンベロープが上昇中の場合には、ス
テップS1304において、現在エンベロープ値Eに変化幅
Δyが加算される。
If the sign bit is positive and the determination in S 1303 is YES, that is, if the envelope is rising, the change width Δy is added to the current envelope value E in step S 1304 .

【0076】逆に、符号ビットが負でS1303の判定がN
Oの場合、すなわち、エンベロープが下降中の場合に
は、ステップS1305において、現在エンベロープ値Eか
ら変化幅Δyが減算される。
On the contrary, when the sign bit is negative and the determination in S 1303 is N
O, see i.e., envelope in the case of descending, in step S 1305, the variation width Δy from a current envelope value E is subtracted.

【0077】その後、S1306において、現在エンベロー
プ値Eが目標エンベロープ値OE以上となったか否かが
判別される。EがOE以上となった場合には、現在エン
ベロープ値Eが目標エンベロープ値OEで置き換えられ
る。
Thereafter, in S 1306 , it is judged if the current envelope value E has become equal to or larger than the target envelope value OE. When E becomes equal to or larger than OE, the current envelope value E is replaced with the target envelope value OE.

【0078】これが、前述の如く図6のメインフローに
おけるS609 の発音処理で検知されて、次のステップの
エンベロープのためのデータがRAM206上にセット
される。なお、発音処理で現在エンベロープ値Eとして
0が検出された場合には、発音の終了として処理され
る。
As described above, this is detected by the sound generation processing of S609 in the main flow of FIG. 6, and the data for the envelope of the next step is set on the RAM 206. When 0 is detected as the current envelope value E in the tone generation process, the tone generation ends.

【0079】次に、図12のADPCM方式の原理に基
づく、S1308〜S1324の波形処理について説明する。制
御データ兼波形用ROM212(図2)上の適応量子化
差分データが記憶されているアドレスのうち、現在の処
理の対象とされるデータが記憶されているアドレスを図
10の(AI,F )とする。
Next, the waveform processing of S 1308 to S 1324 based on the principle of the ADPCM system of FIG. 12 will be described. Among the addresses in the control data / waveform ROM 212 (FIG. 2) in which the adaptive quantized difference data is stored, the address in which the data to be currently processed is stored is (A I, A) in FIG. F ).

【0080】まず、現在アドレス(AI,F )にピッチ
データ(PI,F )が加算される(S1308)。このピッ
チデータは、図1の鍵盤102において押鍵操作された
鍵番号に対応している。
First, the pitch data (P I, P F ) is added to the current address (A I, A F ) (S 1308 ). This pitch data corresponds to the key number that is pressed on the keyboard 102 of FIG.

【0081】そして、加算されたアドレスの整数部AI
に変化があるか否かが判定される(S1309)。判定がN
Oならば、図12のアドレスAI における差分値Dを用
いて、D×AF なる演算処理により、アドレスの小数部
F に対応する補間データ値Oが演算される
(S1321)。なお、差分値Dは、今回以前のインタラプ
トタイミングにおける音源処理により求まっている(後
述するS1314又S1317参照)。
Then, the integer part A I of the added address
It is determined whether there is a change in (S 1309 ). Judgment is N
If it is O, the difference data D at the address A I in FIG. 12 is used to calculate the interpolation data value O corresponding to the fractional part A F of the address by the calculation process of D × A F (S 1321 ). The difference value D is obtained by the sound source processing at the interrupt timing before this time (see S 1314 or S 1317 described later).

【0082】次に、上記補間データ値Oにアドレスの整
数部AI に対応するサンプルデータXP が加算され、現
在アドレス(AI,F )に対応する新しいサンプルデー
タO(図12のXQ に対応)が得られる(S1322)。
Next, the sample data X P corresponding to the integer part A I address to the interpolation data value O is added, the current address (A I, A F) new sample data corresponding to O (in FIG. 12 X (Corresponding to Q ) is obtained ( S1322 ).

【0083】この後、このサンプルデータに、前述のエ
ンベロープ処理で求まっているエンベロープ値Eが乗算
され(S1323)、得られたOの内容がRAM206(図
2)内の波形データバッフアB(図11参照)に累算さ
れる(S1324)。このバッファBには、他の発音チャネ
ルに対する音源処理(図8S802 〜S809 )で生成され
た楽音波形出力が累算され、最終的に8チャネル分が累
算されたデータとして、1サンプル分の楽音波形データ
が生成される。
Thereafter, this sample data is multiplied by the envelope value E obtained by the envelope processing described above (S 1323 ), and the obtained contents of O are stored in the waveform data buffer B (FIG. 11) in the RAM 206 (FIG. 2). (See 13 ). In this buffer B, the musical tone waveform outputs generated by the sound source processing (FIGS. 8S 802 to S 809 ) for the other sounding channels are accumulated, and finally, one channel worth of data is accumulated for one sample. The musical tone waveform data of is generated.

【0084】その後、図6のメインフローに戻り、つぎ
のサンプリング周期でインタラプトが掛かって、図13
〜図15の音源処理の動作フローチャートがふたたび実
行されて、現在アドレス(AI,F )にピッチデータ
(PI,F )が加算される(S 1308)。
Then, returning to the main flow of FIG.
Interrupt is applied at the sampling cycle of
~ The operation flow chart of the sound source processing in Fig. 15 is again real.
The current address (AI,AF) To pitch data
(PI,PF) Is added (S 1308).

【0085】以上の動作が、アドレスの整数部AI に変
化が生ずるまで繰り返される。 この間、サンプルデータ
P 及び差分値Dは更新されず、補間データOのみがア
ドレスAF に応じて更新され、その都度新たなサンプル
データXQ が得られる。
The above operation is the integer part A of the address.IStrange
It is repeated until the change occurs. During this time, sample data
XPAnd the difference value D are not updated, and only the interpolation data O
Dress AFUpdated with new samples each time
Data XQIs obtained.

【0086】 次に、S1308で現在アドレス(AI,F
にピッチデータ(PI,F )が加算された結果、現在ア
ドレスの整数部AI が変化したら(S1309)、アドレス
IがエンドアドレスAE に達しているか又は越えてい
るか否かが判定される(S13 10)。
[0086] Then S1308And the current address (AI,AF)
Pitch data (PI,PF) Is added, the result is
Dress integer part AIIs changed (S1309),address
AIIs the end address AEHas reached or exceeded
Is determined (S13 Ten).

【0087】判定がNOの場合、以下のS1311〜S1314
のループ処理により、現在アドレスの整数部AI に対応
するサンプルデータが計算される。すなわち、まず、旧
Iという変数(図10参照)には、現在アドレスの整
数部AI が変化する前の値が格納されている。これは、
後述するS1313又はS1320の処理の繰り返しにより実現
される。
When the determination is NO, the following S 1311 to S 1314
By the loop processing of, the sample data corresponding to the integer part A I of the current address is calculated. That is, first, the variable before the old A I (see FIG. 10) stores the value before the integer part A I of the current address changes. this is,
It is realized by repeating the process of S 1313 or S 1320 described later.

【0088】この旧AI の値がS1313で順次インクリメ
ントされながら、S1314において、旧AI により指示さ
れる制御データ兼波形用ROM212(図2)上の適応
量子化差分データが読み出され、逆量子化の処理により
差分値Dが演算される。この逆量子化は、前述した如
く、上記適応量子化差分データを入力として、ROM2
12上に記憶されている図17(b) 、図18(b) の例の
ような特性を有する伸張テーブルで直接伸張されること
により実現され、これにより差分値Dが演算される。
While the value of the old A I is sequentially incremented in S 1313 , the adaptive quantized difference data on the control data / waveform ROM 212 (FIG. 2) designated by the old A I is read out in S 1314 . , The difference value D is calculated by the inverse quantization process. As described above, this dequantization is performed by using the adaptive quantized difference data as an input and the ROM 2
This is realized by directly decompressing the decompression table having the characteristics shown in FIGS. 17 (b) and 18 (b) stored on the memory 12, and the difference value D is calculated.

【0089】楽音波形信号の場合、その波形特性は予め
わかっているため、生成される楽音の特性別に図17
(a) 又は図18(b) の例のような伸張テーブルを複数組
用意して制御データ兼波形用ROM212に記憶させる
ことにより、現在の適応量子化差分データの大きさに基
づいて、それを生成されるべき楽音に対応する伸張テー
ブルによって直接逆量子化できる。このため、通常の通
信音声信号のように長時間の平均的な特性しかわからな
いような信号に適用した場合に比較し、はるかに正確な
適応量子化を行うことが可能となり、高品質かつ高圧縮
率で楽音信号の記録・再生が可能となる。
In the case of a musical tone waveform signal, its waveform characteristics are known in advance, so that FIG.
By preparing a plurality of sets of decompression tables as in the example of (a) or FIG. 18 (b) and storing them in the control data / waveform ROM 212, it is possible to store them based on the current size of the adaptive quantized difference data. It can be directly dequantized by the expansion table corresponding to the musical sound to be generated. For this reason, it is possible to perform much more accurate adaptive quantization as compared with the case of applying it to a signal such as a normal communication voice signal in which only the long-term average characteristics are known, and it is possible to perform high quality and high compression. It becomes possible to record / play back the tone signal at a certain rate.

【0090】この場合、演奏者による音色の設定等に対
応して、どの伸張テーブルで伸張を行うかを示すテーブ
ル選択データTBLが、例えば図6のメインフローの機
能キー処理S603 等でRAM206(図2)上の図10
に示される各発音チャネル領域に設定される。そして、
上記伸張処理時に、そのテーブル選択データTBLに対
応する伸張テーブルが制御データ兼波形用ROM212
から読み出される。
In this case, the table selection data TBL indicating which decompression table is used for decompression corresponding to the tone color setting by the player is stored in the RAM 206 (see FIG. 6) in the function key processing S603 of the main flow of FIG. 6, for example. 2) Figure 10 above
It is set in each tone generation channel area shown in. And
During the decompression process, the decompression table corresponding to the table selection data TBL is the control data / waveform ROM 212.
Read from.

【0091】以上のようにして、ステップS1314で差分
値Dが演算される。そして、この差分値Dが、ステップ
1312において順次サンプルデータXP に累算される。
以上の動作が繰り返される結果、旧AI の値が変化後の
現在アドレスの整数部AI に等しくなった時点で、サン
プルデータXP の値は変化後の現在アドレスの整数部A
I に対応する値となる。
As described above, the difference value D is calculated in step S 1314 . Then, this difference value D is sequentially accumulated in the sample data X P in step S 1312 .
The results above operation is repeated, when the value of the old A I is equal to the integer portion A I of the current address after the change, the sample data X P value integer part A of the current address after change
The value corresponds to I.

【0092】このようにして、現在アドレスの整数部A
I に対応するサンプルデータXP が求まると、S1311
判定がYESとなり、前述の補間値の演算処理
(S1321)に移る。
In this way, the integer part A of the current address
If the sample data X P corresponding to I is obtained, the determination is YES in S 1311, proceeds to the processing of the aforementioned interpolated value (S 1321).

【0093】上述の音源処理が各インタラプトタイミン
グ毎に繰り返され、S1310の判定がYESに変化した
ら、つぎのループ再生のための処理に入る。ループ再生
とは、楽音信号の所定の波形領域を繰り返し連続して発
音させる場合に実行される処理であり、予め設定された
ループアドレスAL からエンドアドレスAE までが、演
奏者による消音指示が発生するまで繰り返し発音される
処理である。これにより、全ての楽音信号を記憶させな
くても長時間の発音が可能となる。
The sound source process described above is repeated at each interrupt timing, and if the determination in S 1310 changes to YES, the process for the next loop reproduction is started. The loop reproduction is a process executed when a predetermined waveform region of a musical tone signal is repeatedly and continuously sounded, and a preset muting instruction from the loop address A L to the end address A E is issued by the performer. It is a process that is repeatedly sounded until it occurs. As a result, it becomes possible to produce a sound for a long time without storing all the musical tone signals.

【0094】まず、エンドアドレスAE を越えた分のア
ドレス(AI −AE )がループアドレスAL に加算さ
れ、得られたアドレスが新たな現在アドレスの整数部A
I とされる(S1315)。
First, the address (A I −A E ) that exceeds the end address A E is added to the loop address A L , and the obtained address is the integer part A of the new current address.
Are I (S 1315).

【0095】以下、ループアドレスAL からどれだけア
ドレスが進んだかによって、差分値Dが演算され累算さ
れる操作が何回か繰り返されることにより、新たな現在
アドレスの整数部AI に対応するサンプルデータXP
計算される。
Hereinafter, depending on how much the address has advanced from the loop address A L, the operation of calculating and accumulating the difference value D is repeated several times to correspond to the integer part A I of the new current address. Sample data X P is calculated.

【0096】すなわち、まず、初期設定としてサンプル
データXP が予め設定されているループアドレスAL
のサンプルデータXPL(図10参照)の値とされ、旧A
I がループアドレスAL の値とされる(S1316)。
That is, first, as the initial setting, the sample data X P is set as the value of the sample data X PL (see FIG. 10) at the preset loop address A L , and the old A
I is the value of the loop address A L (S 1316).

【0097】AL 及びXPLは、予め制御データ兼波形用
ROM212からRAM206の各発音チャネル領域
(図10参照)に読み出されている。なお、これらは演
奏者が特には図示しない手段により設定できるようにし
てもよい。
A L and X PL are read in advance from the control data / waveform ROM 212 to each tone generation channel area of the RAM 206 (see FIG. 10). It should be noted that these may be set by the performer by means not particularly shown.

【0098】続いて、以下のS1317〜S1320の処理が繰
り返される。すなわち、旧AI の値がS1320で順次イン
クリメントされながら、S1317において、旧AI により
指示される制御データ兼波形用ROM212(図2)上
の適応量子化差分データが読み出され、S1314の場合と
同様の逆量子化(伸張)処理によって差分値Dが演算さ
れる。
Then, the following processing of S 1317 to S 1320 is repeated. That is, while the value of the old A I is sequentially incremented in S 1320 , the adaptive quantized difference data on the control data / waveform ROM 212 (FIG. 2) instructed by the old A I is read out in S 1317 . The difference value D is calculated by the inverse quantization (expansion) process similar to the case of 1314 .

【0099】そして、この差分値Dが、S1319において
順次サンプルデータXP に累算される。以上の動作が繰
り返される結果、旧AI の値が変化後の現在アドレスの
整数部AI に等しくなった時点で、サンプルデータXP
の値はループ処理後の新たな現在アドレスの整数部AI
に対応する値となる。
Then, this difference value D is sequentially accumulated in the sample data X P in S 1319 . As a result of repeating the above operation, when the value of the old A I becomes equal to the integer part A I of the current address after the change, the sample data X P
Is the integer part A I of the new current address after loop processing
Is the value corresponding to.

【0100】このようにして、新たな現在アドレスの整
数部AI に対応するサンプルデータXP が求まると、S
1318の判定がYESとなり、前述の補間値の演算処理
(S13 21)に移る。
In this way, when the sample data X P corresponding to the new integer part A I of the current address is obtained, S
1318 determination is YES, the process proceeds to the processing of the aforementioned interpolated value (S 13 21).

【0101】以上のようにして、1発音チャネル分のA
DPCM方式による波形データが生成される。ADPCM方式による楽音の適応量子化処理の実施例 次に、上述の音源処理を可能とするために、PCM楽音
信号に対して適応量子化(圧縮処理)をおこなって、適
応量子化差分データを求める処理の実施例について説明
する。
As described above, A for one sound generation channel
Waveform data based on the DPCM method is generated. Embodiment of Adaptive Quantization Processing of Musical Sound by ADPCM Method Next, in order to enable the above-mentioned sound source processing, adaptive quantization (compression processing) is performed on the PCM musical sound signal to obtain adaptive quantized difference data. An example of processing will be described.

【0102】本実施例で採用する適応量子化処理では、
前述したように、PCM楽音信号の差分値の各振幅をど
の値に圧縮するかという圧縮テーブルを定め、上記差分
値をこの圧縮テーブルで圧縮しながら適応量子化して記
憶させる。そして、音源処理時には、その圧縮特性の逆
特性を有する伸張テーブルで適応量子化された差分値を
伸張しながら逆量子化が行って元の差分値を再生し、そ
れを累算して楽音波形を再生する。
In the adaptive quantization processing adopted in this embodiment,
As described above, a compression table that determines which value each amplitude of the difference value of the PCM tone signal is compressed is determined, and the difference value is adaptively quantized and stored while being compressed by this compression table. Then, at the time of sound source processing, dequantization is performed while expanding the adaptively quantized difference value using the decompression table having the inverse characteristic of the compression characteristic, the original difference value is reproduced, and the original difference value is accumulated to form the tone waveform. To play.

【0103】そのため、楽音信号の特性毎、例えばフル
ート、シンバル、尺八等の楽音の種類毎に、例えば図1
7(a) 、図18(a) に示すような圧縮テーブルを定め
る。これらの図では、縦軸のd(ADR)がPCM楽音
信号の差分値であり、テーブル変換により求まるG{d
(ADR)}が適応量子化された差分データである。
Therefore, for each characteristic of the musical tone signal, for example, for each type of musical tone such as flute, cymbal, shakuhachi, for example, as shown in FIG.
7 (a) and a compression table as shown in FIG. 18 (a) are defined. In these figures, d (ADR) on the vertical axis is the difference value of the PCM tone signal, and G {d obtained by table conversion
(ADR)} is the adaptively quantized difference data.

【0104】そして、例えば図17(a) は、圧縮率が大
きい特性であり、例えばシンバルのように、PCM差分
信号が大きい値となり得るような楽音信号の圧縮に使用
される。これに対して、図18(a) は、圧縮率が小さい
特性であり、例えばフルートのように、PCM差分信号
があまり大きい値となり得ないような楽音信号の圧縮に
使用される。
For example, FIG. 17A shows a characteristic that the compression rate is large, and is used for compressing a musical tone signal such as a cymbal in which the PCM difference signal can have a large value. On the other hand, FIG. 18A shows a characteristic that the compression rate is small, and is used for compressing a musical tone signal such as a flute in which the PCM difference signal cannot have a very large value.

【0105】また、上述の各圧縮テーブルに対応させ
て、図17(b) 、図18(b) のような伸張テーブルを定
める。この伸張テーブルは、図17(a) 、図18(a) 等
の圧縮テーブルの逆特性を有し、横軸の適応量子化差分
データrom(ADR)が伸張変換されて再生差分値J
{rom(ADR)}が得られる。この伸張テーブル
は、前述したように、図2の制御データ兼波形用ROM
212に記憶され、音源処理に使用されるが、以下の適
応量子化処理においても使用される。
Further, a decompression table as shown in FIGS. 17 (b) and 18 (b) is determined in correspondence with each compression table described above. This decompression table has the inverse characteristics of the compression tables of FIGS. 17 (a) and 18 (a), and the adaptive quantized difference data rom (ADR) on the horizontal axis is decompressed and converted to the reproduction difference value J.
{Rom (ADR)} is obtained. As described above, this decompression table is the same as the control data / waveform ROM of FIG.
Although stored in 212 and used for sound source processing, it is also used in the following adaptive quantization processing.

【0106】以上のような圧縮テーブルを選択した後
に、図19の動作フローチャートで示される適応量子化
処理が実行され、適応量子化差分データが求められる。
なお、このフローチャートは、制御データ兼波形用RO
M212(図2)に記憶される適応量子化差分データを
求めるための処理であるため、楽器本体ではなく、特に
は図示しない汎用コンピュータ等の制御装置で実行さ
れ、また、上述の圧縮テーブル及び伸張テーブルも特に
は図示しないメモリ上に用意される。また、特には図示
しない波形メモリ上には、予め図20(a) に示されるよ
うなPCM楽音信号が選択的に記憶されているものとす
る。更に、説明の簡略化のため、ある楽器のPCM楽音
信号が選択されると、その信号は波形メモリ上のアドレ
ス0からFFF(16進表現)まで記憶されるものとす
る。更に、以下の説明で使用される記号値は、実際には
RAM上に設けられる変数の内容を示しているが、説明
では単に値を示す記号として説明する。
After selecting the compression table as described above, the adaptive quantization process shown in the operation flowchart of FIG. 19 is executed to obtain the adaptive quantized difference data.
Note that this flow chart is for control data and waveform RO
Since it is a process for obtaining the adaptive quantized difference data stored in M212 (FIG. 2), it is executed by the control device such as a general-purpose computer (not shown), not by the instrument main body, and the compression table and decompression described above are performed. A table is also prepared on a memory (not shown). Further, it is assumed that a PCM musical tone signal as shown in FIG. 20 (a) is selectively stored in advance in a waveform memory (not shown). Further, for simplification of description, when a PCM tone signal of a certain musical instrument is selected, the signal is stored from address 0 to FFF (hexadecimal notation) on the waveform memory. Further, the symbol value used in the following description actually indicates the content of the variable provided on the RAM, but in the description, it will be described simply as a symbol indicating the value.

【0107】図19において、まず、上記メモリ上のP
CM楽音信号の格納アドレス値ADRが、その楽音信号
の先頭アドレス0に初期設定される(S1901)。そし
て、そのアドレス値ADRがステップS1910で+1ずつ
インクリメントされながら、最終アドレスFFFと判定
されるまで(S1911)、PCM楽音信号が順次読み出さ
れ、以下のステップS1902〜S1914の適応量子化処理が
実行される。
In FIG. 19, first, P on the memory is
The storage address value ADR of the CM tone signal is initially set to the leading address 0 of the tone signal (S 1901 ). Then, while the address value ADR is incremented by +1 in step S 1910 , the PCM musical tone signal is sequentially read until it is determined to be the final address FFF (S 1911 ), and the adaptive quantum in steps S 1902 to S 1914 below. The conversion process is executed.

【0108】すなわち、アドレス値ADRに対応するア
ドレスから読み出されたPCM楽音信号値PCM(AD
R)が、入力値H(ADR)とされる(S1902)。次
に、この入力値H(ADR)の値から、前回までの累算
波高値R(ADR−1)が減算され、現在のPCM差分
値d(ADR)とされる(S1903)。累算波高値R(A
DR−1)については後述する。
That is, the PCM tone signal value PCM (AD is read from the address corresponding to the address value ADR.
R) is set as the input value H (ADR) (S 1902 ). Next, the cumulative peak value R (ADR-1) up to the previous time is subtracted from the value of the input value H (ADR) to obtain the current PCM difference value d (ADR) ( S1903 ). Cumulative peak value R (A
DR-1) will be described later.

【0109】次に、上記PCM差分値d(ADR)が、
図17(a) 、図18(a) 等から予め選択された圧縮テー
ブルによって圧縮変換され、その圧縮値G{d(AD
R)}が、制御データ兼波形用ROM212(図2)に
記憶される現在の適応量子化差分データrom(AD
R)とされる(S1904)。
Next, the PCM difference value d (ADR) is
It is compressed and converted by the compression table selected in advance from FIG. 17 (a), FIG. 18 (a), etc., and the compression value G {d (AD
R)} is the current adaptive quantized difference data rom (AD) stored in the control data / waveform ROM 212 (FIG. 2).
R) (S 1904 ).

【0110】続いて、上述の適応量子化差分データro
m(ADR)が、上記圧縮テーブルに対応する伸張テー
ブルによって伸張変換されて逆量子化され、その変換値
が再生差分値K(ADR)とされる(S1905)。そし
て、この値が前回までの累算波高値R(ADR−1)に
加算され、現在の累算波高値R(ADR)が求められる
(S1906)。
Then, the above-mentioned adaptive quantized difference data ro
m (ADR) is decompressed and dequantized by the decompression table corresponding to the compression table, and the converted value is set as the reproduction difference value K (ADR) (S 1905 ). Then, this value is added to the accumulator peak value R (ADR-1) up to the previous, current accumulated peak value R (ADR) is calculated (S 1906).

【0111】これらの処理は、上述の適応量子化差分デ
ータrom(ADR)に対して、音源処理と同様の再生
処理を行って、音源処理により得られるであろう現在の
累算波高値R(ADR)を求める処理である。そして、
この再生側に対応する累算波高値R(ADR)を使用し
て、前述のステップS1903で、次回のPCM差分値d
(ADR)を求めることにより、適応量子化を行ったこ
とによる誤差を吸収することができる。
In these processes, a reproduction process similar to the sound source process is performed on the above-mentioned adaptive quantized difference data rom (ADR), and the current accumulated peak value R ( This is a process for obtaining ADR). And
Using the accumulated peak value R (ADR) corresponding to this reproduction side, in step S 1903 described above, the next PCM difference value d
By obtaining (ADR), it is possible to absorb the error due to the adaptive quantization.

【0112】上述のようにして求まった累算波高値R
(ADR)は、本実施例では音源処理において正負の符
号を含めて12ビットのデータとして得られる。そし
て、この絶対値が最大値である2047を越えているか
否かが判定される(S1907)。
Accumulated peak value R obtained as described above
In this embodiment, (ADR) is obtained as 12-bit data including positive and negative signs in sound source processing. Then, it is determined whether or not this absolute value exceeds the maximum value of 2047 ( S1907 ).

【0113】越えていなければ、更に、現在のアドレス
ADRが、前述のループ再生(図14参照)のための予
め設定されたループアドレスAL に等しいか否かが判定
される(S1908)。
If it does not exceed, it is further determined whether or not the current address ADR is equal to the preset loop address A L for the above-mentioned loop reproduction (see FIG. 14) (S 1908 ).

【0114】等しくなければ、アドレスADRを+1し
て(S1910)、ステップS1911の判定を介して、ステッ
プS2002に戻る。ここで、現在のアドレスADRが
ループアドレスAL に等しいと判定された場合(S1908
の判定がYES)、そのときの累算波高値R(ADR)
がループ波高値XPLとされて、ループアドレスAL と共
に図2の制御データ兼波形用ROM212に格納され
る。これらのデータは、前述した図14のループ再生処
理において使用される。
If they are not equal, the address ADR is incremented by 1 (S 1910 ), and the process returns to the step S 2002 through the judgment of the step S 1911 . Here, if it is determined that the current address ADR is equal to the loop address A L (S 1908
Is YES), the cumulative peak value R (ADR) at that time
Is set as the loop crest value X PL and stored in the control data / waveform ROM 212 of FIG. 2 together with the loop address A L. These data are used in the loop reproduction process of FIG. 14 described above.

【0115】ステップS1907において、累算波高値R
(ADR)の絶対値が、12ビットの最大値である20
47を越えていると判定された場合、現在の適応量子化
差分データrom(ADR)の値が1つ下の量子化レベ
ルに下げられる。すなわち、rom(ADR)が正の値
ならマイナス1され(S1912→S1913)、負の値ならプ
ラス1される(S1912→S1914)。
In step S 1907 , the cumulative peak value R
The absolute value of (ADR) is 20 which is the maximum value of 12 bits.
If it is determined that the value exceeds 47, the current value of the adaptive quantized difference data rom (ADR) is lowered to the quantization level one level lower. That is, if rom (ADR) is a positive value, it is decremented by 1 (S 1912 → S 1913 ), and if it is a negative value, it is decremented by 1 (S 1912 → S 1914 ).

【0116】累算波高値R(ADR)は、前述したよう
に、再生側(楽器側)の音源処理で得られるであろう実
際の楽音信号であるが、再生側で適応量子化差分データ
を逆量子化しながら累算していった場合、量子化誤差に
よって累算波高値の絶対値が再生側の規定ビット数の1
2ビットの最大値を越えてしまうことが起こり得る。そ
して、これが発生すると、符号の反転等が発生して大き
なノイズが発生してしまう。そのため、再生側で得られ
るであろう累算波高値R(ADR)の絶対値が上記最大
値を越えた場合には、それを演算するもととなった現在
の適応量子化差分データrom(ADR)の量子化レベ
ルを下げることにより、再生側での累算波高値の絶対値
が上記最大値を越えないように制御する。
As described above, the accumulated peak value R (ADR) is an actual musical tone signal that will be obtained by the sound source processing on the reproducing side (musical instrument side). When accumulating while dequantizing, the absolute value of the accumulated peak value is 1 of the specified number of bits on the reproducing side due to the quantization error.
It is possible for the maximum value of 2 bits to be exceeded. Then, when this occurs, inversion of the sign or the like occurs and large noise occurs. Therefore, when the absolute value of the cumulative peak value R (ADR) that will be obtained on the reproducing side exceeds the maximum value, the current adaptive quantized difference data rom ( By lowering the quantization level of (ADR), the absolute value of the cumulative peak value on the reproducing side is controlled so as not to exceed the maximum value.

【0117】以上の処理の後に、再び前述のステップS
1905及びS1906を演算し直して、ステップS1907での判
定がNOとなるまで、上述の処理が繰り返される。な
お、通常は、量子化レベルを1レベル下げるだけで累算
波高値R(ADR)の絶対値を上記最大値以下とするこ
とができる。
After the above processing, the above-mentioned step S is performed again.
The above processing is repeated until 1905 and S 1906 are recalculated and the determination in step S 1907 becomes NO. Normally, the absolute value of the cumulative peak value R (ADR) can be made equal to or less than the above-mentioned maximum value only by lowering the quantization level by one level.

【0118】以上説明した適応量子化処理により、例え
ば図20(a) の12ビットのPCM楽音信号を、4ビッ
トのADPCM楽音信号に圧縮することができる。
By the adaptive quantization processing described above, for example, the 12-bit PCM musical tone signal of FIG. 20 (a) can be compressed into a 4-bit ADPCM musical tone signal.

【0119】[0119]

【発明の効果】本発明によれば、専用の音源回路は全く
必要とせずに、汎用のプロセッサ構成とすることが可能
となる。このため、楽音波形発生装置全体の回路規模を
大幅に小型化することができ、LSI化した場合等にお
いても通常のマイクロコンピュータの製造技術と同じで
よく、チップの歩留りも向上するため、製造コストを大
幅に低減させることが可能となる。なお、楽音信号出力
手段は簡単なラッチ回路で構成できるため、この部分を
付加したことによる製造コストの増加はほとんどない。
According to the present invention, a general-purpose processor configuration can be achieved without the need for a dedicated tone generator circuit. Therefore, the circuit scale of the entire musical tone waveform generator can be significantly reduced, and even in the case of an LSI, the manufacturing technology can be the same as that of a normal microcomputer, and the chip yield can be improved. Can be significantly reduced. Since the musical tone signal output means can be constituted by a simple latch circuit, the addition of this portion hardly increases the manufacturing cost.

【0120】また、適応差分パルス符号変調方式の仕様
を若干変更したい場合、ポリフォニック数を変更したい
場合等において、プログラム記憶手段に記憶させる音源
処理プログラムを変更するだけで対処でき、新たな楽音
波形発生装置の開発コストを大幅に減少させることが可
能となり、ユーザに対しても例えばROMカード等によ
って新たな音源方式を提供することが可能となる。
Further, when the specification of the adaptive differential pulse code modulation method is to be slightly changed, or when the polyphonic number is to be changed, it can be dealt with only by changing the sound source processing program stored in the program storage means, and a new tone waveform is generated. The development cost of the device can be significantly reduced, and a new sound source system can be provided to the user by using, for example, a ROM card.

【0121】この場合、演奏情操処理プログラムと音源
処理プログラムとの間のデータのリンクをデータ記憶手
段上の楽音生成データを介して行うというデータアーキ
テクチャと、演奏情報処理プログラムに対して所定時間
間隔で音源処理プログラムを実行するというプログラム
アーキテクチャを実現したことにより、両プロセッサ間
の同期をとるための処理が必要なくなり、プログラムを
大幅に簡略化することが可能となる。これにより、適応
差分パルス符号変調方式のように処理が複雑な音源処理
も、十分な余裕をもって実行することができる。
In this case, the data architecture in which the performance information processing program and the tone generator processing program are linked via the musical tone generation data on the data storage means, and the performance information processing program has a predetermined time interval. By implementing the program architecture of executing the sound source processing program, the processing for synchronizing the two processors is not required, and the program can be greatly simplified. As a result, it is possible to execute sound source processing, which is complicated in processing such as the adaptive differential pulse code modulation method, with a sufficient margin.

【0122】更に、適応差分パルス符号変調方式の音源
処理における処理条件による処理時間の変化を楽音信号
出力手段によって全て吸収することができるため、楽音
信号をD/A変換器等へ出力するための複雑なタイミン
グ制御プログラムが必要なくなるという効果も生まれ
る。
Further, since the musical tone signal output means can absorb all the changes in the processing time due to the processing conditions in the sound source processing of the adaptive differential pulse code modulation system, the musical tone signal is output to the D / A converter or the like. It also has the effect of eliminating the need for complicated timing control programs.

【0123】加えて、本発明では、ADPCM方式とし
て、適応量子化された差分データを複数種類の楽音特性
に応じた伸張テーブルによって直接伸張変換して逆量子
化された差分値を復号するようにすれば、予め特性がわ
かっている各楽音信号に対応した最適な効率で楽音信号
の再生が可能となる。
In addition, in the present invention, as the ADPCM system, the adaptively quantized difference data is directly expanded and transformed by the expansion table according to a plurality of kinds of musical tone characteristics to decode the inversely quantized difference value. By doing so, it becomes possible to reproduce the musical tone signal with optimum efficiency corresponding to each musical tone signal whose characteristics are known in advance.

【0124】そして、本発明では、データ圧縮手段によ
り、上述のような適応量子化された楽音信号の差分デー
タを、楽音信号の種類に応じて最適の圧縮率となるよう
な圧縮テーブルを使用して楽音信号の差分値を適応量子
化することにより、得ることが可能となる。
Further, according to the present invention, the data compression means uses a compression table so that the differential data of the above-mentioned adaptively quantized musical tone signal has an optimum compression ratio according to the type of the musical tone signal. It can be obtained by adaptively quantizing the difference value of the musical tone signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本実施例の全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a present embodiment.

【図2】マイクロコンピュータの内部構成図である。FIG. 2 is an internal configuration diagram of a microcomputer.

【図3】従来のD/A変換器部の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional D / A converter unit.

【図4】本実施例によるD/A変換器部の構成図であ
る。
FIG. 4 is a configuration diagram of a D / A converter unit according to the present embodiment.

【図5】D/A変換におけるタイミングチャートであ
る。
FIG. 5 is a timing chart in D / A conversion.

【図6】本実施例の全体動作フローチャートである。FIG. 6 is an overall operation flowchart of the present embodiment.

【図7】インタフェース処理の動作フローチャートであ
る。
FIG. 7 is an operation flowchart of interface processing.

【図8】音源処理の動作フローチャートである。FIG. 8 is an operation flowchart of sound source processing.

【図9】メイン動作フローチャートとインタラプト処理
との関係を示す概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the relationship between a main operation flowchart and interrupt processing.

【図10】RAM上の発音チャネル毎の記憶領域を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing a storage area for each sound generation channel on a RAM.

【図11】RAM上のバッフア領域を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a buffer area on a RAM.

【図12】ADPCM方式において差分値Dと現在アド
レスAF を用いて補間値XQ を求める場合の原理説明図
である。
FIG. 12 is a principle explanatory diagram in the case of obtaining an interpolation value X Q using the difference value D and the current address AF in the ADPCM method.

【図13】ADPCM方式による音源処理の動作フロー
チャート(その1)である。
FIG. 13 is an operation flowchart (No. 1) of sound source processing by the ADPCM method.

【図14】ADPCM方式による音源処理の動作フロー
チャート(その2)である。
FIG. 14 is an operation flowchart (No. 2) of sound source processing by the ADPCM method.

【図15】ADPCM方式による音源処理の実施例の動
作フローチャート(その3)である。
FIG. 15 is an operational flowchart (No. 3) of the embodiment of the sound source processing by the ADPCM method.

【図16】エンベロープ特性の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of envelope characteristics.

【図17】圧縮テーブルと伸張テーブルの第1の例を示
した図である。
FIG. 17 is a diagram showing a first example of a compression table and a decompression table.

【図18】圧縮テーブルと伸張テーブルの第2の例を示
した図である。
FIG. 18 is a diagram showing a second example of a compression table and a decompression table.

【図19】適応量子化処理の動作フローチャートであ
る。
FIG. 19 is an operation flowchart of adaptive quantization processing.

【図20】PCM楽音信号とADPCM楽音信号の例を
示した図である。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a PCM tone signal and an ADPCM tone signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 マイクロコンピュータ 102 鍵盤 103 機能キー 104 スイッチ部 105 ローパスフィルタ 106 アンプ 107 スピーカ 108 電源回路 201 制御用ROM 202 ROMアドレスデコーダ 203 インタラプト制御部 204 RAMアドレス制御部 205 ROMアドレス制御部 206 RAM 207 コマンド解析部 208 ALU部 209 乗算器 210 入力ポート 211 出力ポート 212 制御データ兼波形用ROM 213 D/A変換器部 301、401 ラッチ 303 D/A変換器 101 Microcomputer 102 Keyboard 103 Function Key 104 Switch Unit 105 Low Pass Filter 106 Amplifier 107 Speaker 108 Power Supply Circuit 201 Control ROM 202 ROM Address Decoder 203 Interrupt Control Unit 204 RAM Address Control Unit 205 ROM Address Control Unit 206 RAM 207 Command Analysis Unit 208 ALU unit 209 Multiplier 210 Input port 211 Output port 212 Control data and waveform ROM 213 D / A converter unit 301, 401 Latch 303 D / A converter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斯波 康祐 東京都西多摩郡羽村町栄町3丁目2番1号 カシオ計算機株式会社羽村技術センター 内 (72)発明者 太期 広一郎 東京都西多摩郡羽村町栄町3丁目2番1号 カシオ計算機株式会社羽村技術センター 内 (72)発明者 小倉 和夫 東京都西多摩郡羽村町栄町3丁目2番1号 カシオ計算機株式会社羽村技術センター 内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kosuke Shiba 3-2-1, Sakaemachi, Hamura-cho, Nishitama-gun, Tokyo Inside the Hamura Technical Center, Casio Computer Co., Ltd. (72) Inventor Koichiro Tae, Sakaemachi, Hamura-cho, Nishitama-gun, Tokyo 3-2-1 Casio Computer Co., Ltd. Hamura Technology Center (72) Inventor Kazuo Ogura 3-2-1 Sakaemachi, Hamura-cho, Nishitama-gun, Tokyo Casio Computer Co., Ltd. Hamura Technology Center

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 演奏情報を処理するための演奏情報処理
プログラムと、楽音信号を得るための適応差分パルス符
号変調方式による音源処理プログラムを記憶するプログ
ラム記憶手段と、 前記プログラム記憶手段のアドレスを制御するアドレス
制御手段と、 前記適応差分パルス符号変調方式で楽音信号を生成する
ために必要な楽音生成データを記憶するデータ記憶手段
と、 適応量子化された楽音信号の差分データを伸張変換して
逆量子化された楽音信号の差分値を復号するための変換
テーブルであって、生成される複数種類の楽音信号の各
特性に応じた複数の伸張テーブルを記憶する伸張テーブ
ル記憶手段と、 演算処理手段と、 前記アドレス制御手段、前記データ記憶手段及び前記演
算処理手段を制御しながら、前記プログラム記憶手段に
記憶された前記演奏情報処理プログラム又は前記音源処
理プログラムを実行する手段であり、通常時は前記演奏
情報処理プログラムを実行して前記データ記憶手段上の
楽音生成データを制御し、所定時間間隔で前記音源処理
プログラムに制御を移してそれを実行し、その終了後に
再び前記演奏情報処理プログラムを実行する手段であ
り、前記音源処理プログラムの実行時に、前記データ記
憶手段上の楽音生成データに基づいて前記適応差分パル
ス符号変調方式で楽音信号を生成し、その場合に、前記
データ記憶手段から読み出した各処理タイミング毎の適
応量子化された楽音信号の差分データを、前記伸張テー
ブル記憶手段に記憶された生成されるべき楽音信号の種
類に応じた伸張テーブルで伸張変換して逆量子化された
楽音信号の差分値を復号し、それを累算することにより
楽音信号を生成するプログラム実行手段と、 前記プログラム実行手段が前記音源処理プログラムを実
行して得られた前記楽音信号を保持し、該保持された楽
音信号を一定の出力時間間隔で出力する楽音信号出力手
段と、 を有することを特徴とする楽音波形発生装置。
1. A performance information processing program for processing performance information, a program storage means for storing a sound source processing program by an adaptive differential pulse code modulation method for obtaining a musical tone signal, and an address of the program storage means. Address control means, data storage means for storing tone generation data necessary for generating a tone signal by the adaptive differential pulse code modulation method, and decompression and differential conversion of the differential data of the adaptively quantized tone signal. A conversion table for decoding the difference value of the quantized musical tone signal, which is a decompression table storage means for storing a plurality of decompression tables corresponding to respective characteristics of a plurality of types of generated musical tone signals, and an arithmetic processing means. And the program storage means while controlling the address control means, the data storage means and the arithmetic processing means. Means for executing the performance information processing program or the sound source processing program, which is normally executed to control the tone generation data on the data storage means, and the sound source at a predetermined time interval. A means for transferring control to a processing program, executing the control, and executing the performance information processing program again after the control is finished. When the sound source processing program is executed, the adaptation is performed based on the tone generation data in the data storage means. A tone signal is generated by a differential pulse code modulation method, and in that case, the difference data of the adaptively quantized tone signal for each processing timing read from the data storage means is stored in the expansion table storage means. The difference value of the dequantized tone signal is decompressed by decompression conversion using the decompression table according to the type of tone signal to be reproduced. And a program executing means for generating a musical tone signal by accumulating it, the program executing means holds the musical tone signal obtained by executing the sound source processing program, and keeps the held musical tone signal constant. And a musical tone signal outputting means for outputting the musical tone signal outputting means at an output time interval.
【請求項2】 適応量子化された楽音信号の差分データ
を生成するための楽音波形圧縮装置において、 楽音信号の差分値を圧縮変換して適応量子化された楽音
信号の差分データを生成するための変換テーブルであっ
て、適応量子化すべき楽音信号の種類に応じて最適の圧
縮率となるような圧縮テーブルを使用して、適応量子化
を行うデータ圧縮手段を有する、ことを特徴とする楽音
波形圧縮装置。
2. A musical tone waveform compression apparatus for generating difference data of an adaptively quantized tone signal, for compressing and converting the difference value of the tone signal to generate difference data of the tone signal adaptively quantized. Which is a conversion table according to the present invention, and has a data compression means for performing adaptive quantization by using a compression table that provides an optimum compression ratio according to the type of tone signal to be adaptively quantized. Waveform compression device.
JP6328539A 1994-12-28 1994-12-28 Musical sound waveform generation device and musical sound waveform compression device Pending JPH07219552A (en)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59131226A (en) * 1983-01-17 1984-07-28 Oki Electric Ind Co Ltd Adaptive quantizer
JPS6129232A (en) * 1984-07-20 1986-02-10 Hitachi Ltd Data encipherment transmission system
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