JPH08160959A - 音源制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 譜面データを変更せずに、譜面データの解釈
を行なう間隔を変更しても再生される楽曲等のテンポが
変化せず、ＣＰＵの負荷に応じて譜面データの解釈の処
理の負荷を可変することができる音源制御装置を提供す
る。 【構成】 システム負荷判断部１５２は、システム負荷
情報取得部１５１によって得られたシステム負荷情報を
システム負荷しきい値保持部１５３のしきい値と比較
し、タイマ割り込み間隔保持部１３１に保持されている
タイマ割り込み間隔を選択する。時間情報管理部１４３
は、内部分解能保持部１４５に保持されているタイマ割
り込み間隔に応じて、譜面データ保持部に保持されてい
る譜面データの取得を管理する。この取得された譜面デ
ータに基づいて、発音／消音情報制御部１４４は、音源
７０を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発生する音の音程、発
音、消音、音色効果等の音楽情報を時間順に記録した譜
面データを所定の間隔で取り込んで、この取り込んだ譜
面データに基づいて音源装置を制御して、楽曲等を自動
演奏する音源制御装置に関し、特に、ビデオゲーム装置
あるいは情報処理装置等において、演算結果あるいは使
用者の操作に応じて音源装置を制御して効果音、背景音
楽（ＢＧＭ）等を発生させる音源制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ビデオゲーム装置あるいはパ
ーソナルコンピュータ等の情報処理装置においては、ゲ
ームの進行あるいは使用者の操作に応じて楽音、効果音
等を発生させることが行なわれている。

【０００３】このようなビデオゲーム装置あるいはパー
ソナルコンピュータ等では、例えば基本波とその高調波
を合成した波形の周波数を可変することによって音程の
ある音を発生するいわゆるＦＭ音源、あるいは基本とな
る基本波の波形を記憶しておき、指示された音程等に応
じて基本波の読み出し周期を可変して音程を発生させる
いわゆるＰＣＭ音源などが音を発生する音源装置として
使用されている。

【０００４】そして、このようなビデオゲーム装置ある
いはパーソナルコンピュータでは、例えば、使用者の操
作等に応じて、発生させる効果音、背景音楽（ＢＧＭ）
の演奏の開始及び停止、音量等を即座に実時間（リアル
タイム）で変更することができるようになっている。

【０００５】例えばＢＧＭ等の再生においては、発生す
る音の音程、発音、消音、音色効果等の音楽情報を時間
情報と共に時間順に並べた譜面データを予め用意してお
き、これらをリアルタイムに解釈しながら、音源装置の
音程、発音及び消音レジスタを逐次設定することによっ
て行なわれている。

【０００６】このように、譜面データの形式でＢＧＭ等
のデータを用意することは、プログラムの実行によって
逐次音源装置の音程、発音及び消音等を制御する場合等
に比較して、再生時に容易に音色、音量、音程等を変化
させることができ、使用者の操作に高速に応答するリア
ルタイム性が重要となるマルチメディアコンピュータ、
ゲーム等に適した方法である。

【０００７】また、このような譜面データに基づく音源
装置の制御は、例えば図６に示すように、演算処理装置
（ＣＰＵ）として１つのＣＰＵ２０１のみを備えたビデ
オゲーム装置では、このＣＰＵ２０１を時分割で使用し
て、一定時間間隔毎に、譜面データを読み出し、読み出
した譜面データに基づいて音源装置２０２の発音タイミ
ング、発音期間、発音音程、音量等を制御してＢＧＭ等
を発生させるようになっている。

【０００８】このように、ＣＰＵ２０１を時分割で使用
して譜面データを解釈する方法は、ＣＰＵ２０１の処理
能力が十分高ければ、特別な周辺装置等を必要としない
ためコストも安く、プログラムも作成しやすい。

【０００９】また、例えば図７に示すように、メインＣ
ＰＵ２１１の他に、音源装置２１３の制御を行なうサブ
ＣＰＵ２１２を備えたゲーム装置では、このサブＣＰＵ
２１２によって上述のＣＰＵ２０１と同様に譜面データ
に基づく音源装置２１３の制御を行なうようになってい
る。

【００１０】このサブＣＰＵ２１２を用いる方法は、Ｂ
ＧＭ等を発生する処理をメインＣＰＵ２１１とは完全に
独立することができ、メインＣＰＵ２１１の負荷を低減
できる利点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなサブＣＰＵ２１２を用いる方法では、譜面データの
解釈に専用のサブＣＰＵ２１２を付加するために装置の
コストが高くなり、また、一般にメインＣＰＵ２１１と
は異なるサブＣＰＵ２１２のためのプログラムを作成し
なければならないため、プログラムが複雑となり、プロ
グラムの作成が難しくなる問題があった。

【００１２】また、上述のＣＰＵ２０１を時分割で使用
して譜面データを解釈する方法では、画面描画処理等の
譜面データ解釈以外の処理の演算負荷が増大することに
よって、音源装置２０２の制御に割り当てられるＣＰＵ
２０１の処理時間が相対的に低下する。

【００１３】この場合では、音源制御プログラムが実行
される間隔が変わると、音源装置２０２からの音声の発
生が遅れ、発生されるＢＧＭ等のテンポも変化してしま
う。例えば、譜面データを同一のまま音源制御プログラ
ムが実行される間隔が長くなると、再生されるＢＧＭ等
のテンポが遅くなることになる。

【００１４】そこで通常は決まった間隔（１／６０秒な
ど）単位で割り込みを発生させ、この割り込みによって
音源制御プログラムに制御を渡す方式が取られる。これ
によって音源制御プログラムは常に、例えば１／６０秒
程度の決まった間隔毎に実行されることが保証されるの
で、音源制御プログラムはそれをもとに譜面データの時
間管理を行なうことができる。

【００１５】しかしながら、実際のゲーム等の処理で
は、瞬間的に画面描画処理等の音源制御プログラム以外
の負荷が増大することがあり、音源制御プログラムを起
動する間隔を長くして音源制御プログラムの演算負荷を
低減させたい場合がある。

【００１６】このような場合では、ＣＰＵの負荷に応じ
て音源制御プログラムを起動するための割り込みの発生
間隔を可変し、音源制御プログラムが起動される間隔に
対応させて同じＢＧＭに対して複数の譜面データを持つ
必要があり、譜面データが大きくなる問題があった。

【００１７】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、譜面データを変更せずに、譜面デー
タの解釈を行なう間隔を変更しても再生される楽曲等の
テンポが変化せず、ＣＰＵの負荷に応じて譜面データの
解釈の処理の負荷を可変することができる音源制御装置
の提供を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る音源制御装
置は、音源を制御するための制御情報を時間情報と共に
記録した音源制御情報に基づいて音源を駆動すると共
に、音源の制御以外の情報処理を行なう。この音源制御
装置は、音源制御情報を保持する音源制御情報保持部
と、複数のタイミング信号を発生する間隔を保持する間
隔保持部と、間隔保持部に保持されている間隔の１つを
タイミング信号を発生する間隔として設定する間隔設定
部と、間隔設定部で設定された間隔でタイミング信号を
発生するタイミング信号発生部と、タイミング信号発生
部からのタイミング信号に基づいて、音源制御情報保持
部から、間隔設定部で設定された間隔分の音源制御情報
を読み出し、上記音源の制御を行なう音源制御部とを有
することを特徴とする。

【００１９】また、本発明に係る音源制御装置は、音源
の制御以外の情報処理の負荷を検出する負荷検出部と、
負荷検出部の検出出力に応じて間隔設定部による設定を
制御する制御部を有することを特徴とする。

【００２０】また、本発明に係る音源制御装置は、音源
の制御以外の情報処理として、画像を描画する描画処理
を有することを特徴とする。

【００２１】

【作用】本発明に係る音源制御装置では、間隔設定部
は、間隔保持部に保持されている間隔の１つをタイミン
グ信号を発生する間隔として設定し、タイミング信号発
生部は、間隔設定部で設定された間隔でタイミング信号
を発生する。

【００２２】音源制御部は、タイミング信号発生部から
のタイミング信号に基づいて、音源制御情報保持部か
ら、間隔設定部で設定された間隔に相当する音源制御情
報を読み出し、読み出した制御情報に基づいて音源の制
御を行なう。

【００２３】ここで、間隔設定部は、間隔保持部に保持
されている複数のタイミング信号を発生する間隔の中か
ら現在設定されている間隔以外の１つをタイミング信号
を発生させる間隔として設定すると、タイミング信号発
生部によって発生されるタイミング信号の間隔が変化す
る。

【００２４】具体的には、制御部が、負荷検出部によっ
て検出された音源の制御以外の情報処理の負荷に基づい
て間隔設定部の設定を制御する。

【００２５】このとき、音源制御情報に基づく音源の制
御に要する負荷が変化するが、音源制御部は、新たに設
定された間隔で発生されるタイミング信号に基づいて、
新たに設定されたタイミング信号の発生間隔に相当する
音源制御情報を音源制御情報保持部から読み出し、読み
出した制御情報に基づいて音源の制御を行なう。

【００２６】これにより、音源制御部の動作の基準とな
るタイミング信号の発生間隔を変更しても、変更された
タイミング信号の発生間隔にしたがって音源制御情報が
読み出され、この読み出された音源制御情報によって音
源が制御される。

【００２７】

【実施例】以下、本発明に係る音源発生装置を、例えば
ビデオゲーム装置において、楽音、効果音等を発生する
音源制御部として適用した実施例について説明する。

【００２８】このビデオゲーム装置は、例えば光学ディ
スク等の補助記憶装置に記憶されているゲームプログラ
ムを読み出して実行することにより、使用者からの指示
に応じてゲームを行なうようになっており、図１に示す
ような構成を有している。

【００２９】すなわち、このビデオゲーム装置は、中央
演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺装置等からなる制
御系５０と、フレームバッファに描画を行なうグラフィ
ックプロセッシングユニット（ＧＰＵ）等からなるグラ
フィックシステム６０と、楽音、効果音等を発生するサ
ウンドプロセッシングユニット（ＳＰＵ）等からなるサ
ウンドシステム７０と、補助記憶装置である光学ディス
クの制御を行なう光学ディスク制御部８０と、使用者か
らの指示を入力するコントローラからの指示入力及びゲ
ームの設定等を記憶する補助メモリからの入出力を制御
する通信制御部９０と、上記制御系５０〜通信制御部９
０が接続されているバス１００等を備えている。

【００３０】上記制御系５０は、ＣＰＵ５１と、割り込
み制御、ダイレクトメモリアクセス（ＤＭＡ）転送の制
御等を行なう周辺デバイスコントローラ５２と、ＲＡＭ
からなる主記憶装置（メインメモリ）５３と、メインメ
モリ５３、グラフィックシステム６０、サウンドシステ
ム７０等の管理を行なういわゆるオペレーティングシス
テム等のプログラムが格納されたＲＯＭ５４とを備えて
いる。

【００３１】ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５４に記憶されてい
るオペレーティングシステムを実行することにより装置
全体の制御を行なう。

【００３２】上記グラフィックシステム６０は、座標変
換等の処理を行なうジオミトリトランスファエンジン
（ＧＴＥ）６１と、ＣＰＵ５１からの描画指示に従って
描画を行なう画像処理装置（ＧＰＵ）６２と、該ＧＰＵ
６２により描画された画像を記憶するフレームバッファ
６３と、離散コサイン変換などの直行変換により圧縮さ
れて符号化された画像データを復号化する画像デコーダ
６４とを備えている。

【００３３】ＧＴＥ６１は、例えば複数の演算を並列に
実行する並列演算機構を備え、ＣＰＵ５１からの演算要
求に応じて。座標変換、光源計算、行列あるいはベクト
ルの演算を高速に行なうことができるようになってい
る。

【００３４】具体的には、このＧＴＥ６１は、１つの三
角形状のポリゴンに同じ色で描画するフラットシェーデ
ィングを行なう演算の場合では、１秒間に最大１５０万
程度のポリゴンの座標演算を行なうことができるように
なっており、これによってこのビデオゲーム装置では、
ＣＰＵ５１の負荷を低減すると共に、高速な座標演算を
行なうことができるようになっている。

【００３５】ＧＰＵ６２は、ＣＰＵ５１からの描画命令
に従って、フレームメモリ６２に対して多角形（ポリゴ
ン）等の描画を行なう。このＧＰＵ６２は、１秒間に最
大３６万程度のポリゴンの描画を行なうことができるよ
うになっている。

【００３６】フレームバッファ６３は、いわゆるデュア
ルポートＲＡＭからなり、ＧＰＵ６２からの描画あるい
はメインメモリからの転送と、表示のための読み出しと
を同時に行なうことができるようになっている。

【００３７】このフレームバッファ６３は、１Ｍバイト
の容量を有し、それぞれ１６ビットの横１０２４で縦５
１２の画素のマトリックスとして扱われる。

【００３８】このフレームバッファ６３のうちの任意の
領域をビデオ出力として出力することができるようにな
っている。

【００３９】また、このフレームバッファ６３には、ビ
デオ出力として出力される表示領域の他に、ＧＰＵ６２
がポリゴン等の描画を行なう際に参照するカラールック
アップテーブル（ＣＬＵＴ）が記憶されるＣＬＵＴ領域
と、描画時に座標変換されてＧＰＵ６２によって描画さ
れるポリゴン等の中に挿入（マッピング）される素材
（テクスチャ）が記憶されるテクスチャ領域が設けられ
ている。これらのＣＬＵＴ領域とテクスチャ領域は表示
領域の変更等に従って動的に変更されるようになってい
る。

【００４０】なお、上記ＧＰＵ６２は、上述のフラット
シェーディングの他にポリゴンの頂点の色から補完して
ポリゴン内の色を決めるグーローシェーディングと、上
記テクスチャ領域に記憶されているテクスチャをポリゴ
ンに張り付けるテクスチャマッピングを行なうことがで
きるようになっている。

【００４１】これらのグーローシェーディング又はテク
スチャマッピングを行なう場合には、上記ＧＴＥ６１
は、１秒間に最大５０万程度のポリゴンの座標演算を行
なうことができる。

【００４２】画像デコーダ６４は、上記ＣＰＵ５１から
の制御により、メインメモリ５３に記憶されている静止
画あるいは動画の画像データを復号化してメインメモリ
５３に記憶する。

【００４３】また、この再生された画像データは、ＧＰ
Ｕ６２を介してフレームバッファ６３に記憶することに
より、上述のＧＰＵ６２によって描画される画像の背景
として使用することができるようになっている。

【００４４】上記サウンドシステム７０は、ＣＰＵ５１
からの指示に基づいて、楽音、効果音等を発生する音声
処理装置（ＳＰＵ）７１と、該ＳＰＵ７１により、波形
データ等が記録されるサウンドバッファ７２と、ＳＰＵ
７１によって発生される楽音、効果音等を出力するスピ
ーカ７３とを備えている。

【００４５】上記ＳＰＵ７１は、１６ビットの音声デー
タを４ビットの差分信号として適応差分符号化（Adapti
ve defferential Pulse Code Moduretion ：ＡＤＰＣ
Ｍ）された音声データを再生するＡＤＰＣＭ復号機能
と、サウンドバッファ７２に記憶されている波形データ
を再生することにより、効果音等を発生する再生機能
と、サウンドバッファ７２に記憶されている波形データ
を変調させて再生する変調機能等を備えている。

【００４６】このような機能を備えることによってこの
サウンドシステム７０は、ＣＰＵ５１からの指示によっ
てサウンドバッファ７２に記録された波形データに基づ
いて楽音、効果音等を発生するいわゆるＰＣＭ音源とし
て使用することができるようになっている。

【００４７】上記光学ディスク制御部８０は、光学ディ
スクに記録されたプログラム、データ等を再生する光学
ディスク装置８１と、例えばエラー訂正（ＥＣＣ）符号
化されて記録されているプログラム、データ等を復号す
るデコーダ８２と、光学ディスク装置８１からの再生デ
ータを一時的に記憶することにより、光学ディスクから
の読み出しを高速化するバッファ８３とを備えている。

【００４８】また、光学ディスク装置８１で再生される
光学ディスクに記録されている音声データとしては、上
述のＡＤＰＣＭデータの他に音声信号をアナログ／デジ
タル変換したいわゆるＰＣＭデータがある。

【００４９】ＡＤＰＣＭデータとして、例えば１６ビッ
トのデジタルデータ（ＰＣＭデータ）の差分を４ビット
で表わして記録されている音声データは、デコーダ８２
で復号化された後、１６ビットのデジタルデータに伸張
されて上述のＳＰＵ７１に供給される。

【００５０】また、ＰＣＭデータとして、例えば１６ビ
ットのデジタルデータとして記録されている音声データ
は、デコーダ８２で復号化された後、上記ＳＰＵ７１に
供給され、あるいは直接スピーカ７３を駆動するために
使用される。

【００５１】また、通信制御部９０は、バス１００を介
してＣＰＵ５１との通信の制御を行なう通信制御機９１
と、使用者からの指示を入力するコントローラ９２と、
ゲームの設定等を記憶するメモリカード９３とを備えて
いる。

【００５２】コントローラ９２は、使用者からの指示を
入力するために、例えば１６個の指示キーを有し、通信
制御機９１からの指示に従って、この指示キーの状態
を、同期式通信により、通信制御機９１に毎秒６０回程
度送信する。そして、通信制御機９１は、コントローラ
９２の指示キーの状態をＣＰＵ５１に送信する。

【００５３】これにより、使用者からの指示がＣＰＵ５
１に入力され、ＣＰＵ５１は、実行しているゲームプロ
グラム等に基づいて使用者からの指示に従った処理を行
なう。

【００５４】また、ＣＰＵ５１は、実行しているゲーム
の設定等を記憶する必要があるときに、該記憶するデー
タを通信制御機９１に送信し、通信制御機９１はＣＰＵ
５１からのデータをメモリカード９３に記憶する。

【００５５】このメモリカード９３は、通信制御機９１
を介してバス１００に接続されており、バス１００から
分離されているため、電源を入れた状態で、着脱するこ
とができる。これにより、ゲームの設定等を複数のメモ
リカード９３に記憶することができるようになってい
る。

【００５６】また、このビデオゲーム装置は、バス１０
０に接続されたパラレル入出力（Ｉ／Ｏ）１０１と、シ
リアル入出力（Ｉ／Ｏ）１０２とを備えている。

【００５７】そして、パラレルＩ／Ｏ１０１を介して周
辺機器との接続を行なうことができるようになってお
り、また、シリアルＩ／Ｏ１０２を介して他のビデオゲ
ーム装置との通信を行なうことができるようになってい
る。

【００５８】ところで、上記メインメモリ５３、ＧＰＵ
６２、画像デコーダ６４及びデコーダ８２等の間では、
プログラムの読み出し、画像の表示あるいは描画等を行
なう際に、大量の画像データを高速に転送する必要があ
る。

【００５９】このため、このビデオゲーム装置では、上
述のようにＣＰＵ５１を介さずに周辺装置制御部５２か
らの制御により上記メインメモリ５３、ＧＰＵ６２、画
像デコーダ６４及びデコーダ８２等の間で直接データの
転送を行なういわゆるＤＭＡ転送を行なうことができる
ようになっている。

【００６０】これにより、データ転送によるＣＰＵ５１
の負荷を低減させることができ、高速なデータの転送を
行なうことができようになっている。

【００６１】このビデオゲーム装置では、電源が投入さ
れると、ＣＰＵ５１が、ＲＯＭ５４に記憶されているオ
ペレーティングシステムを実行する。

【００６２】このオペレーティングシステムの実行によ
り、ＣＰＵ５１は、上記グラフィックシステム６０、サ
ウンドシステム７０等の制御を行なう。

【００６３】また、オペレーティングシステムが実行さ
れると、ＣＰＵ５１は、動作確認等の装置全体の初期化
を行なった後、光学ディスク制御部８０を制御して、光
学ディスクに記録されているゲーム等のプログラムを実
行する。

【００６４】このゲーム等のプログラムの実行により、
ＣＰＵ５１は、使用者からの入力に応じて上記グラフィ
ックシステム６０、サウンドシステム７０等を制御し
て、画像の表示、効果音、楽音の発生等を制御するよう
になっている。

【００６５】ところで、このビデオゲーム装置は、ゲー
ムの進行あるいは使用者の操作に応じて楽音、効果音等
を発生させるために、効果音等の音声を発生する音源及
び該音源の制御を行なう音源制御部を備えている。

【００６６】この音源は、上記ＣＰＵ５１及びＳＰＵ７
１によって実現されており、音源制御部は、上記ＣＰＵ
５１によって実現されている。

【００６７】具体的には、上記ＳＰＵ７１は、図２に示
すように、ＣＰＵ５１からの指示に応じてサウンドバッ
ファ７２に記録された波形データを読み出し、この読み
出した波形データのピッチを変換するピッチ変換部１１
１と、クロックを発生するクロックジェネレータ１１２
と、該クロックジェネレータ１１２の出力に基づいてノ
イズを発生するノイズジェネレータ１１３と、ピッチ変
換部１１１とノイズジェネレータ１１３との出力を切り
換えるスイッチ１１４と、該スイッチ１１４の出力のレ
ベルを調整して、出力波形の振幅を可変し、発生する音
の包絡線（エンベロープ）を変換するエンベロープジェ
ネレータ１１５と、発音を行なうか否かを切り換えるミ
ュート処理部１１６と、音量及び左右のチャンネルのバ
ランスを調整する左右のボリューム１１７Ｌ、１１７Ｒ
を備えている。

【００６８】サウンドバッファ７２には、予め発音され
る音を構成する１周期分の波形データがいくつか記憶さ
れている。この波形データは上述の４ビットのＡＤＰＣ
Ｍデータとして記憶されており、読み出し時にＳＰＵ７
１によって１６ビットのＰＣＭデータに変換された後、
上記ピッチ変換部１１１に供給されるようになってい
る。

【００６９】このため、ＰＣＭデータをそのまま記憶す
る場合に比して、波形データを記憶するために要するサ
ウンドバッファ７２内の領域を低減させ、より多くの波
形データを記憶することができる。

【００７０】また、メインメモリ５３には、予めサウン
ドバッファ７２に記憶された１周期分の波形データに対
応する音のエンベロープ、すなわち、音の立ち上がり、
立ち下がり等の情報が記録されている。

【００７１】なお、この図２には、１音声（１ボイス）
分の回路構成を示したが、この音源は、合計で２４ボイ
ス分のピッチ変換部１１１〜ボリューム１１７Ｌ、１１
７Ｒを備えており、各ボイスのボリューム１１７Ｌ、１
１７Ｒの出力が合成されて、左右２チャンネル分の音声
出力として出力されるようになっている。

【００７２】すなわち、この音源は、２４ボイス分の発
音を同時に行なうことができるようになっている。

【００７３】また、各ボイス毎に、上記サウンドバッフ
ァ７２に記憶された波形データ、エンベロープ、音量、
左右チャンネルのバランス等を独立に設定することがで
きるようになっている。

【００７４】これにより、この音源は、複数のボイスを
使用して、和音の発生あるいは複数の楽器による演奏等
を行なうことができるようになっている。

【００７５】また、この音源は、音声出力に、時間を前
後させた音声出力を合成するいわゆるリバーブ処理を行
なうことができるようになっている。

【００７６】すなわち、上記ＳＰＵ７１は、２４ボイス
分の音声が合成された音声出力にリバーブ処理を行なう
か否かを選択するスイッチ１１８Ｌ、１１８Ｒと、該ス
イッチ１１８Ｌから供給される音声出力を時間的に前後
させるリバーブ処理部１１９と、時間的に前後させた音
声出力の音量を調節するボリューム１２０と、該ボリュ
ーム１２０の出力を、時間的に前後させる前の音声出力
に合成する加算部１２１ｂと、該加算部１２１の出力の
音量を調節するマスターボリューム１２２とを備えてい
る。

【００７７】また、この音源では、上述のように発生し
た音声出力に上記デコーダ８２から供給される光学ディ
スクから読み出された音声信号を合成することができる
ようになっている。

【００７８】具体的には、上記ＳＰＵ７１は、光学ディ
スクからの音声信号を上述の音声出力に合成するか否か
を選択するスイッチ１２３と、合成する音声信号の音量
を調節して加算部１２１ａに供給するミキシングボリュ
ーム１２４と、合成する音声信号にリバーブ処理を行な
うか否かを選択するスイッチ１２５とを備えている。

【００７９】なお、上述の図２には、左チャンネルのみ
についてリバーブ処理部１１９、ボリューム１２０及び
ミキシングボリューム１２４等の構成を示したが、これ
らは、右チャンネルについても同様な構成を有する。

【００８０】ここで、この音源の動作を説明する。

【００８１】ＣＰＵ５１は、発音する必要が生じたとき
に、サウンドバッファ７２に記憶された波形データの中
から発音する波形データを選択する選択信号と、発音す
る音の音程とを上記ピッチ変換部１１１に供給すると共
に、メインメモリ５３に記憶されたエンベロープの中か
ら発音する波形データに対応するエンベロープを読み出
して上記エンベロープジェネレータ１１５に供給する。

【００８２】ピッチ変換部１１１は、指示された音程に
したがって、波形データの読み出しステップを可変して
波形データを読み出す。また、ピッチ変換部１１１は、
１周期分の波形データの読み出しが終了すると、発音の
指示が供給されている期間中、同一の波形データを最初
から繰り返し読み出す。

【００８３】これにより、発音の指示が供給されている
間中、指示された音程に対応した波形データが再生され
る。このような波形データは、スイッチ１１４を介して
エンベロープジェネレータ１１５に供給される。

【００８４】エンベロープジェネレータ１１５は、ＣＰ
Ｕ５１から供給されたエンベロープに基づいて、ピッチ
変換部１１１からの波形データの振幅を変換する。

【００８５】これにより１ボイス分の音声が発生され
る。同様に残りの２３ボイス分の音声が発生され、各々
のボリューム１１７Ｌ、ボリューム１１７Ｒによって音
量、左右チャンネルのバランスが調整された後、上述の
ようにリバーブ処理等の処理が行なわれた後、合成され
る。

【００８６】かくして、ＣＰＵ５１からの指示に応じた
音声が発生される。

【００８７】このような音源の制御を行なう音源制御部
は、ＣＰＵ５１が音源制御プログラムを実行することに
よって実現されている。

【００８８】このビデオゲーム装置では、発生させる効
果音、背景音楽（ＢＧＭ）等に使用する波形データ、発
生する音の音程、発音、消音、音色効果等の音楽情報を
時間情報と共に時間順に並べた譜面データを予めメイン
メモリ５３に記憶しておき、音源制御部は、これらの譜
面データを例えば一定時間間隔毎に、逐次読み出して、
上記音源の音程、発音及び消音レジスタを逐次設定する
ことによって効果音、ＢＧＭ等を再生するようになって
いる。

【００８９】このような譜面データに基づいて音源の制
御を行なうために、この音源制御部は、例えば図３に示
すような構成を有する。なお、この図３は、オペレーテ
ィングシステム、音源制御プログラム及びゲームプログ
ラム等の実行によって上記ＣＰＵ５１が行なう処理を等
価的にブロック図で示したものである。

【００９０】この音源制御部は、上記周辺装置制御部５
２を制御して所定時間毎にＣＰＵ５１に対するタイマ割
り込みを発生させるタイマ割り込み制御部１３０と、周
辺装置制御部５２からのタイマ割り込みによって所定時
間毎に起動され、上記譜面データに基づいて上記音源の
制御を行なうサウンド制御部１４０と、ビデオゲーム装
置全体の負荷状態を調べて上記タイマ割り込み制御部１
３０に供給するシステム負荷情報制御部１５０と、上記
コントローラ９２の状態を調べる入力要求制御部１６０
とを有する。

【００９１】また、オペレーティングシステム及びゲー
ムプログラムの実行によって上記ＣＰＵ５１で上記サウ
ンド制御部１４０の処理と同時に実行される処理として
は、上記グラフィックシステム６０による描画等を制御
する描画制御部１７０と、使用者からの入力によって、
発生する効果音、楽音等の選択、表示する画像の選択、
ゲームの進行の制御等の処理を行なうメインルーチン部
１８０とがある。

【００９２】上記タイマ割り込み制御部１３０は、タイ
マ割り込みを発生させる間隔を保持するタイマ割り込み
間隔保持部１３１と、タイマ割り込み管理部１３２と、
サウンド制御部１４０と上記メインルーチン部１８０と
の切り換えの制御を行なう制御切り換え管理部１３３と
からなる。

【００９３】上記サウンド制御部１４０は、上述の譜面
データを保持する譜面データ保持部１４１と、譜面デー
タの読み出しを管理するデータ取得管理部１４２と、デ
ータ取得管理部１４２の動作を制御する時間情報管理部
１４３と、読み出された譜面データに基づいて上記音源
の発音／消音等を制御する発音／消音情報制御部１４４
と、上記タイマ割り込み間隔保持部１３１からのタイマ
割り込み間隔に応じた内部分解能を保持する内部分解能
保持部１４５、上述の音源等からなる。

【００９４】上記音源は、上述のＳＰＵ７１、サウンド
バッファ７２等から構成され、発音／消音情報制御部１
４４の制御により、サウンドバッファ７２からなる波形
データ保持部１４６に記憶されている波形データを読み
出して音声を発生させる発音部１４７と、発生した音声
を増幅して音量等を調整する増幅部１４８等からなる。
この発音部１４７、増幅部１４８は、上述のようにＳＰ
Ｕ７１の一機能として実現されている。

【００９５】上記システム負荷情報制御部１５０は、シ
ステム負荷情報を取得するシステム負荷情報取得部１５
１と、システム負荷を判断するシステム負荷判断部１５
２と、システム負荷しきい値を保持するシステム負荷し
きい値保持部１５３とからなる。

【００９６】入力要求制御部１６０は、上述のコントロ
ーラ９２等からなる入力装置１６１と、入力装置１６１
からの入力要求を解析する入力要求解析部１６２とから
なる。

【００９７】上記描画制御部１７０は、上述のＣＰＵ５
１、ＧＴＥ６１、ＧＰＵ６２及びフレームバッファ６３
等から構成され、ＧＴＥ６１等からなる制御時描画情報
保持部１７１と、ＣＰＵ５１等からなる描画情報制御部
１７２と、ＧＰＵ６２等からなる描画装置１７３と、フ
レームバッファ６３等からなる描画情報保持部１７４
と、描画装置１７３からのビデオ出力に基づいて画像を
表示する表示装置１７５等からなる。

【００９８】以下、この音源制御部の動作を説明する。

【００９９】この音源制御部では、予め、タイマ割り込
み間隔保持部１３１に、システム負荷あるいは、入力要
求に応じたタイマ割り込み間隔が保持されている。具体
的には、例えばシステム負荷が軽いときのタイマ割り込
み間隔として２４０分の１秒が、システム負荷が重いと
きのタイマ割り込み間隔として、システム負荷が軽いと
きのタイマ割り込み間隔より長い６０分の１秒が保持さ
れている。

【０１００】この音源制御部では、処理が開始される
と、ＣＰＵ５１が実行するメインルーチン部１８０によ
って、入力装置１６１からの入力に応じた描画制御部１
７０の制御、サウンド制御部１４０によって発生される
楽音等の選択、システム負荷情報制御部１５０等の処理
が並列に実行される。

【０１０１】このとき、システム負荷情報取得部１５１
は、ＣＰＵ５１の負荷情報を取得してシステム負荷判断
部１５２に供給し、システム負荷判断部１５２は、シス
テム負荷しきい値保持部１５３に保持されているしきい
値と比較してシステム負荷を判断し、判断結果をタイマ
割り込み間隔保持部１３１に供給する。

【０１０２】タイマ割り込み間隔保持部１３１は、シス
テム負荷判断部１５２からのシステム負荷判断あるいは
入力要求解析部１６２の出力に基づいて、タイマ割り込
み間隔を選択してタイマ割り込み管理部１３２及び内部
分解能保持部１４５に供給する。

【０１０３】具体的には、タイマ割り込み間隔保持部１
３１は、システム負荷判断部１５２からの判断結果に基
づいて、システム負荷が軽いときは、割り込み間隔を２
４０分の１秒とし、システム負荷が重いときは、割り込
み間隔を６０分の１秒とする。

【０１０４】タイマ割り込み管理部１３２は、タイマ割
り込み間隔保持部１３１から供給されたタイマ割り込み
間隔に基づいて周辺装置制御部５２を制御し、一定間隔
毎にタイマ割り込みを発生させ、制御切り換え管理部１
３３は、タイマ割り込みに基づいて一定間隔毎にメイン
ルーチン部１８０とサウンド制御部１４０の処理とを切
り換え、サウンド制御部１４０の処理を開始する。

【０１０５】制御切り換え管理部１３３の切り換えによ
って処理が開始されると、サウンド制御部１４０では、
時間情報管理部１４３が、内部分解能保持部１４５に保
持されている内部分解能すなわちタイマ割り込み間隔に
応じて、データ取得管理部１４２を制御して譜面データ
保持部１４１に保持されている譜面データからタイマ割
り込み間隔分の読み出しを指示し、読み出された譜面デ
ータを発音／消音情報制御部１４４に供給する。

【０１０６】発音／消音情報制御部１４４は、時間情報
管理部１４３から供給された譜面データに基づいて、発
音部１４７を制御する。これにより、発音部１４７は、
波形データ保持部１４６に保持されている波形データに
基づいて音声を発生する。

【０１０７】具体的には、発音／消音情報制御部１４４
の実行により、上述の説明と同様に、ＣＰＵ５１がピッ
チ変換部１１１、エンベロープジェネレータ１１５等を
制御することによって音声の発生を制御する。このよう
に発生された音声は、増幅部１４８によってレベルが調
整された後、スピーカ７３によって出力される。

【０１０８】これによりタイマ割り込み間隔保持部１３
１から供給されるタイマ割り込み間隔分の譜面データに
基づく音声データが出力される。

【０１０９】このサウンド制御部１４０は、上述のよう
にタイマ割り込み間隔保持部１３１によって設定された
タイマ割り込み間隔毎に起動され、これによって、タイ
マ割り込み間隔分の譜面データに基づく音声が順次発生
される。

【０１１０】すなわち、タイマ割り込み間隔が２４０分
の１秒であるときは、例えば図４（ａ）に示すように、
２４０分の１秒毎に譜面データが再生される。

【０１１１】このとき、実際のサウンド処理部１４０の
処理時間は、２４０分の１秒より短くなっている。

【０１１２】例えば時刻ｔ１１から時刻ｔ１２まで、時
刻ｔ１２から時刻ｔ１３まで、時刻ｔ１２から時刻ｔ１
４まで、時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの間に、それぞ
れ、音符が２つ再生される。すなわち、時刻ｔ１１から
時刻ｔ１５までの６０分の１秒間に、音符が２つ再生さ
れる。

【０１１３】また、タイマ割り込み間隔が６０分の１秒
であるときは、例えば図４（ｂ）に示すように、６０分
の１秒毎に譜面データが再生される。例えば時刻ｔ２１
から時刻ｔ２２までの６０分の１秒間に、音符が８つ再
生される。

【０１１４】すなわち、上述のタイマ割り込み間隔を２
４０分の１秒とした場合と同様に６０分の１秒間に音符
が８つ再生される。

【０１１５】これにより、この音源処理装置では、同一
の譜面データを用いて、タイマ割り込み間隔を変化させ
ても、この変化させたタイマ割り込み間隔に応じて譜面
データの読み出しを制御することにより、所定のテンポ
で譜面データが再生される。

【０１１６】上述のようにサウンド制御部１４０を割り
込みによって起動して処理を行なった場合、実際のＣＰ
Ｕ５１の処理負荷は、タイマ割り込み間隔が２４０分の
１秒であるときは、例えば図５（ａ）に示すように、サ
ウンド制御部１４０の処理がＣＰＵ５１の処理能力の２
５％を占めている。また、タイマ割り込み間隔が６０分
の１秒であるときは、例えば図５（ｂ）に示すように、
サウンド制御部１４０の処理がＣＰＵ５１の処理能力の
１２．５％を占めている。

【０１１７】すなわち、実際に音源を制御するためのＣ
ＰＵ５１の負荷はタイマ割り込み間隔が短くなってもさ
ほど変化しないが、タイマ割り込み間隔が短くなると、
タイマ割り込みが頻繁に発生すると、タイマ割り込みの
ための処理のオーバーヘッドが大きくなるため、サウン
ド制御部１４０の処理負荷が増大する。

【０１１８】上述のように、この音源制御部では、タイ
マ割り込み間隔保持部１３１によって選択されたタイマ
割り込み間隔は、システム負荷が軽いときは、割り込み
間隔はサウンド制御部１４０の処理負荷が比較的大きく
なる２４０分の１秒とされ、システム負荷が重いとき
は、サウンド制御部１４０の処理負荷が比較的小さくな
る６０分の１秒とされている。

【０１１９】これにより、この音源制御装置では、何等
譜面データを変更することなく、システム負荷に応じて
サウンド制御部１４０の処理負荷を可変することができ
る。このため、システム負荷が重いときは、サウンド制
御部１４０の処理負荷が小さくなり、例えば描画等の処
理を円滑に行なうことができる。

【０１２０】なお、上述の実施例では、システム負荷判
断部１５２が、システム負荷情報取得部１５１から供給
されるシステム負荷情報をシステム負荷しきい値保持部
１５３に保持されているしきい値と比較し、比較結果に
基づいてタイマ割り込み間隔保持部１３１に保持されて
いるタイマ割り込み間隔を選択する構成となっていた
が、メインルーチン部１８０のプログラムによる制御に
よってタイマ割り込み間隔を制御する構成としてもよ
く、あるいは、また、入力装置１６１からの入力要求に
よってタイマ割り込み間隔を設定する構成としてもよ
く、タイマ割り込み間隔を可変することができれば上述
の実施例と同様の効果が得られる。

【０１２１】また、上述の実施例では本発明の音源制御
装置をビデオゲーム装置において音源の制御を行なう音
源制御部として適用した例について説明したが、音源の
制御と共に、画像表示装置等の他の処理を行なう構成と
なっていれば、例えば自動演奏装置、パーソナルコンピ
ュータ等の装置にも適用することができ、その他、本発
明の技術的思想を逸脱しない範囲であれば適宜変更する
ことができることは勿論である。

【０１２２】

【発明の効果】本発明に係る音源制御装置では、間隔設
定部によって音源制御部の動作の基準となるタイミング
信号の発生間隔を変更しても、変更されたタイミング信
号の発生間隔にしたがって音源制御情報を読み出すこと
ができ、この読み出された音源制御情報によって音源を
制御することができる。

【０１２３】このため、音源制御情報を変更せず、同一
の音源制御情報を用いてタイミング信号の発生間隔を変
更して再生を行なっても、所定のテンポで楽曲等が再生
され、再生される楽曲等のテンポが変化しない。また、
タイミング信号の発生間隔を変更することにより、音源
の制御に要する負荷を変化させることができる。

【０１２４】また、本発明に係る音源制御装置では、制
御部が、負荷検出部によって検出された音源の制御以外
の情報処理の負荷に基づいて間隔設定部の設定を制御す
ることによって、音源の制御以外の情報処理の負荷に応
じて音源の制御に要する負荷を変化させることができ、
例えば音源の制御以外の情報処理の負荷が増加した時等
に、音源の制御に要する負荷を低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る音源制御装置を適用したビデオゲ
ーム装置の構成を示すブロック図である。

【図２】上記ビデオゲーム装置を構成するＳＰＵの具体
的な構成を示すブロック図である。

【図３】上記ビデオゲーム装置を構成する音源制御部の
構成を示すブロック図である。

【図４】上記音源制御部を構成するサウンド制御部が、
タイマ割り込みによって行なう処理を説明するための図
である。

【図５】上記サウンド制御部の処理と他の処理の負荷に
比率を示す図である。

【図６】従来の音源制御装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図７】従来の音源制御装置の他の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

５０ 制御系 ５１ ＣＰＵ ５２ 周辺装置制御部 ５３ メインメモリ ５４ ＲＯＭ ６０ グラフィックシステム ６１ ＧＴＥ ６２ ＧＰＵ ６３ フレームバッファ ６４ 画像デコーダ ６５ ディスプレイ装置 ７０ サウンドシステム ７１ ＳＰＵ ７２ サウンドバッファ ７３ スピーカ ８０ 光学ディスク制御部 ８１ 光学ディスク装置 ８２ デコーダ ８３ バッファ ９０ 通信制御部 ９１ 通信制御機 ９２ コントローラ １００ バス １１１ ピッチ変換部 １１２ クロックジェネレータ １１３ ノイズジェネレータ １１４、１１８Ｌ、１１８Ｒ、１２３、１２５ スイッ
チ １１５ エンベロープジェネレータ １１６ ミュート処理部 １１７Ｌ、１１７Ｒ、１２０、１２４ ボリューム １１９ リバーブ処理部 １２１ａ、１２１ｂ 加算部 １２２ マスターボリューム １２４ ミキシングボリューム １４０ サウンド制御部 １４１ 譜面データ保持部 １４２ データ取得管理部 １４３ 時間情報管理部 １４４ 発音／消音情報制御部 １４５ 内部分解能保持部１４５ １５０ システム負荷情報制御部 １５１ システム負荷情報取得部 １５２ システム負荷判断部 １５３ システム負荷しきい値保持部 １６０ 入力要求制御部 １６１ 入力装置 １６２ 入力要求解析 １７０ 描画制御部 １７１ 制御時描画情報保持部 １７２ 描画情報制御部 １７３ 描画装置 １７４ 描画情報保持部 １７５ 表示装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音源を制御するための制御情報を時間情
   報と共に記録した音源制御情報に基づいて音源を駆動す
   ると共に、音源の制御以外の情報処理を行なう音源制御
   装置であって、 音源制御情報を保持する音源制御情報保持部と、 複数のタイミング信号を発生する間隔を保持する間隔保
   持部と、 該間隔保持部に保持されている間隔の１つをタイミング
   信号を発生する間隔として設定する間隔設定部と、 該間隔設定部で設定された間隔でタイミング信号を発生
   するタイミング信号発生部と、 該タイミング信号発生部からのタイミング信号に基づい
   て、上記音源制御情報保持部から、間隔設定部で設定さ
   れた間隔に相当する音源制御情報を読み出し、上記音源
   の制御を行なう音源制御部とを有することを特徴とする
   音源制御装置。
2. 【請求項２】 前記音源の制御以外の情報処理の負荷を
   検出する負荷検出部と、 該負荷検出部の検出出力に応じて前記間隔設定部による
   間隔の設定を制御する制御部を有することを特徴とする
   請求項１記載の音源制御装置。
3. 【請求項３】 前記音源の制御以外の情報処理は、画像
   を描画する描画処理を有することを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の音源制御装置。