JPH08160961A

JPH08160961A - 音源装置

Info

Publication number: JPH08160961A
Application number: JP6300032A
Authority: JP
Inventors: Makoto Furuhashi; 真古橋; Masakazu Suzuoki; 雅一鈴置
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-12-02
Filing date: 1994-12-02
Publication date: 1996-06-21
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: EP0729131A3; CN1151062A; US5789690A; KR960025309A; EP1280133A3; CN1148718C; EP0729131B1; DE69535444D1; EP1280133B1; DE69529273D1; DE69529273T2; CA2164268A1; EP0729131A2; KR100419839B1; JP3625880B2; EP1280133A2

Abstract

(57)【要約】【目的】音源装置の制御を行なう音源制御部の負荷を
増大させずに、再生される音声中の雑音を低減させるこ
とができる音源装置を提供する。【構成】加算器１１７ｃは、所定間隔毎に供給される
クロック（ｃｌｏｃｋ）毎に、ボリュームデータと差分
ボリュームデータとの和を求め、該求めた和をリミッタ
１１７ｄ及びボリュームレジスタ１１７ｄに供給する。
リミッタ１１７ｄに供給されたボリュームデータは、そ
の値が制限された後、ボリュームレジスタ１１７ｅに供
給され、ボリューム制御部１１７ｆにおいてミュート処
理部１１６の出力と積算されて出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指示された音階、音量
等に基づいて音声を発生する音源装置に関し、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）等を発生させるために用い
られる音源装置に関する。

【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。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Ｆ
Ｍ音源、あるいは基本となる基本波の波形データを記憶
しておき、指示された音程等に応じて波形データの読み
出し周期を可変して音程を発生させるいわゆるＰＣＭ音
源等が音声を発生する音源装置として使用されている。

【０００３】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。このように、譜面データの形式でＢ
ＧＭ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。

【０００４】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２４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。

【０００５】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。ところ
で、このようなビデオゲーム装置において、音源装置２
０２として、上述のＰＣＭ音源を使用している場合で
は、発生する音声の音量は、ＣＰＵ２０１によってボリ
ュームデータとして指定される。

【０００６】具体的には、上記音源２０２は、図２５に
示すように、上記波形データが記憶される波形メモリ２
２１と、上記ＣＰＵ２０１によって設定されるピッチを
保持するピッチレジスタ２２２と、ピッチレジスタ２２
２に保持されているピッチに基づいて、波形メモリ２２
１に記憶されている波形データのピッチを変換するピッ
チ変換部２２３と、上記ＣＰＵ２０１によって設定され
るボリュームデータが保持されるボリュームレジスタ２
２４と、ボリュームレジスタ２２４に保持されているボ
リュームデータに基づいてピッチ変換部２２３の出力の
レベルを変換するボリューム制御部２２５とを備えてい
る。

【０００７】そして、上記ＣＰＵ２０１は、発音要求が
あると、ピッチレジスタ２２２に指定されたピッチを供
給し、ボリュームレジスタ２２４に指定されたボリュー
ムデータを供給する。ずなわち、図２６（ｃ）に示すよ
うに、時刻ｔ３０において、上記ピッチ及びボリューム
データが設定されると、ピッチ変換部２２３は、ピッチ
レジスタ２２２に保持されているピッチに従って、図２
６（ａ）に示すように、波形メモリ２２１に記憶されて
いる波形データのピッチを変換してボリューム制御部２
２５に供給する。

【０００８】ボリューム制御部２２５は、ボリュームレ
ジスタ２２４に保持されているボリュームデータに従っ
て、図２６（ｂ）に示すように、ピッチ変換部２２３の
出力のレベルを変換して出力する。これにより、ＣＰＵ
２０１によって指定されるピッチ及びボリュームに従っ
た音声が発生される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ボリュ
ーム制御部２２５によるピッチ変換部２２３の出力のレ
ベルの変換は、具体的には、ピッチ変換部２２３の出力
にボリュームレジスタ２２４に保持されているボリュー
ムデータを乗算することによって行なわれているため、
ボリューム制御部２２５の出力は、ボリュームデータが
変更される時刻ｔ３０において不連続となる。

【００１０】このように、ボリューム制御部２２５の出
力が不連続となると、再生される音声中にポップノイズ
等の雑音が混入する問題があった。このような雑音の混
入を防止するためには、例えば上記ＣＰＵ２０１がボリ
ュームデータを徐々に変化させることが考えられるが、
この場合では、ＣＰＵ２０１が逐一ボリュームデータを
変化させる必要があるためＣＰＵ２０１の負荷が増大す
る問題があった。

【００１１】また、上述のようなボリュームレジスタ２
２４、ボリューム制御部２２５を左右のチャンネルに対
して備える音源では、例えば音声の発生位置を左右に移
動させるパンニング動作を行なうことがある。具体的に
は、このパンニング動作は、左右のチャンネルに対する
ボリュームデータを段階的に変化させることによって実
現されている。

【００１２】このようなパンニング動作では、ゲームの
進行状況等に応じて急激に音声の発生位置を左右に移動
させる要求が生じる。このような要求は、前もって予測
ことが困難であり、防止することができなかった。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、音源装置の制御を行なう音源制御部の負荷を増大さ
せずに、再生される音声中の雑音を低減させることがで
きる音源装置の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る音源装置
は、波形データを記憶する波形バッファと、ピッチ情報
を保持するピッチメモリと、波形バッファから波形デー
タを読み出し、ピッチメモリに保持されたピッチ情報に
基づいてピッチ変換するピッチ変換部と、ボリュームデ
ータを保持する振幅メモリと、ピッチ変換部の出力が供
給され、振幅メモリに記憶されているボリュームデータ
に基づいて、供給されたピッチ変換部の出力のレベルを
調整して出力するレベル調整部と、差分ボリュームデー
タを保持する差分振幅メモリと、差分振幅メモリに保持
されている差分ボリュームデータに基づいて振幅メモリ
に保持されているボリュームデータを変更するボリュー
ム変更部とを備えることを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明に係る音源装置では、ピッチ情報とボリ
ュームデータと差分ボリュームデータとが設定された状
態において、ピッチ変換部は、波形バッファから波形デ
ータを読み出し、ピッチメモリに保持されたピッチ情報
に基づいてピッチ変換してレベル調整部に供給する。

【００１５】レベル調整部は、振幅メモリに記憶されて
いるボリュームデータに基づいて、供給されたピッチ変
換部の出力のレベルを調整して出力する。ここで、ボリ
ューム変更部は、差分振幅メモリに保持されている差分
ボリュームデータに基づいて振幅メモリに保持されてい
るボリュームデータを変更する。これにより、差分ボリ
ュームデータが設定されている期間中、振幅メモリに保
持されているボリュームデータの値が差分振幅メモリに
保持されている差分ボリュームデータに基づいて徐々に
変更され、レベル調整部によりピッチ変換部の出力のレ
ベルが徐々に変更される。

【００１６】また、上記差分ボリュームデータを設定し
ていない状態において、振幅メモリのボリュームデータ
が設定されると、ボリューム変更部によって、ボリュー
ムデータを変更されず、ピッチ変換部は、ボリュームデ
ータに基づいてピッチ変換部の出力のレベルを調整す
る。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係る音源装置を、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
として適用した実施例について説明する。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。

【００１８】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。

【００１９】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
御等を行なう周辺装置制御部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。

【００２０】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。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ＧＰＵ６２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。

【００２１】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。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、ＣＰＵ５
１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。

【００２２】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。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。

【００２３】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。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。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（ＣＬＵ
Ｔ）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。

【００２４】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。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Ｇ
ＴＥ６１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。

【００２５】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。また、この再生された画像データは、
ＧＰＵ６２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。

【００２６】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。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（Adaptive defferential Pulse Code Moduretion
：ＡＤＰＣＭ）された音声データを再生するＡＤＰＣ
Ｍ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。

【００２７】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サンプリング音
源として使用することができるようになっている。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。

【００２８】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。ＡＤＰＣＭ
データとして、例えば１６ビットのデジタルデータ（Ｐ
ＣＭ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。

【００２９】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。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。

【００３０】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。これに
より、使用者からの指示がＣＰＵ５１に入力され、ＣＰ
Ｕ５１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。

【００３１】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。この
メモリカード９３は、通信制御機９１を介してバス１０
０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。

【００３２】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。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。

【００３３】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。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。

【００３４】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。このビデオゲーム
装置では、電源が投入されると、ＣＰＵ５１が、ＲＯＭ
５４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。このオペレーティングシステムの実行により、Ｃ
ＰＵ５１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。

【００３５】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。このゲーム等のプログラムの実行により、ＣＰ
Ｕ５１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。

【００３６】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。この
音源は、上記ＣＰＵ５１及びＳＰＵ７１によって実現さ
れており、音源制御部は、上記ＣＰＵ５１によって実現
されている。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。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。

【００４０】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。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。

【００４１】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。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。

【００４２】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。すなわち、上記Ｓ
ＰＵ７１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１１
８Ｌ、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。

【００４３】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。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。

【００４４】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。こ
こで、この音源の動作を説明する。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。

【００４５】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。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１１
４を介してエンベロープジェネレータ１１５に供給され
る。

【００４６】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。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２
３ボイス分の音声が発生され、各々のボリューム１１７
Ｌ、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。

【００４７】かくして、ＣＰＵ５１からの指示に応じた
音声が発生される。上記各ボイスの音声を形成するため
の波形データ、エンベロープ等のデータは、いくつかの
波形データ、エンベロープ等のデータの設定（プログラ
ム）を集めて１つのファイルとしたバンクとして光学デ
ィスク等に記録されている。そして、このバンク単位
で、光学ディスク等からの読み出しが管理される。

【００４８】このバンクは、例えば図３に示すように、
属性情報部（バンクヘッダ）ＶＨと、波形情報部ＶＢと
からなり、波形情報部ＶＢは、圧縮された波形データ
（ｗａｖｅ）の集合からなり、バンクヘッダＶＨは、上
記圧縮された波形データ（ＶＡＧ）に対応する属性情報
（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）の集合からなる。上記属性情報
は、１つの波形データに対して１対１に対応する必要が
なく、１つの波形データに対して複数の属性情報を対応
させることができる。このため、上述の図３に示すよう
に、属性情報の数の方が多くなる。

【００４９】具体的には、上記バンクヘッダＶＨは、例
えば図４に示すように、ＶＡＢヘッダと、プログラムヘ
ッダと、トーン属性テーブル（ＶＡＧ属性テーブル）
と、ＶＡＧオフセットテーブルとからなる。ＶＡＢヘッ
ダは、ファイルがバンクＶＡＢであることを識別するた
めのＶＡＢ識別子と、バージョンと、個々のバンクＶＡ
Ｂを識別するためのファイルＩＤと、バンクＶＡＢを構
成するファイルのサイズを表わすファイルサイズと、バ
ンクＶＡＢに含まれる上記プログラムの数を表わすプロ
グラム数と、バンクに含まれる全ＶＡＧ属性セットの数
を示すトーン数と、バンクに含まれるＶＡＧの数を示す
ＶＡＧ数と、マスタボリューム１２２の設定レベルを示
すマスターボリューム（ｍｖｏｌ）と、マスタパンレベ
ルの設定を示すマスタパンレベル（ｐａｎ）等からな
る。

【００５０】プログラムヘッダは、複数の上記プログラ
ムからなり、トーン属性テーブルは、複数のトーン属性
からなる。また、１つのプログラムに対して、複数のト
ーン属性（ＶＡＧ属性）が、例えば音域毎に割り当てら
れている。上記プログラムは、プログラムに含まれるＶ
ＡＧ属性の数を示すトーン（ｔｏｎｅ）と、プログラム
のマスターボリューム（ｖｏｌ）と、プログラムの優先
度（ｐｒｉｏｒ）と、音源のモード（ｍｏｄｅ）と、プ
ログラムのマスタパンレベル（ｐａｎ）と、プログラム
の属性（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）と、アドレス（ａｄｄｒ
ｅｓｓ１、２）等からなる。

【００５１】また、上記ＶＡＧ属性は、ＶＡＧ属性の優
先度（ｐｒｉｏｒ）と、ボリューム（ｖｏｌ）と、パン
ポット（ｐａｎ）と、発音の中心となる音程であるセン
ターノート（ｃｒｓｃ）と、ピッチ補正を行なうための
ファインチューニング（ｆｉｎｅ）と、発音の最小値及
び最大値（ｍｉｎ、ｍａｘ）と、ビブラートの幅及び１
周期の時間（ｖｉｂＷ、ｖｉｂＴ）と、ポルタメントの
幅及び持続時間（ｐｏｒＷ、ｐｏｒＴ）と、ピッチを変
化させるピッチベンドの最小値及び最大値（ｐｂｍｉ
ｎ、ｐｂｍａｘ）と、エンベロープの設定値（ａｄｓｒ
１、２）と、当該ＶＡＧ属性が含まれるプログラムの表
示（ｐｒｏｇｒａｍ）と、当該ＶＡＧ属性が使用する波
形データ（ＶＡＧ）の識別情報（ｖａｇ）とからなる。

【００５２】上記エンベロープの設定値ａｄｓｒ１、２
は、例えば図５に示すように、発生する音のエンベロー
プの立ち上がり（ａｔｔａｃｋ）、減少（ｄｅｃａｙ）
維持（ｓｕｓｔａｉｎ）、立ち下がり（ｒｅｌｅａｓ
ｅ）を示している。このエンベロープの設定値ａｄｓｒ
１、２は、上述のエンベロープジェネレータ１１５によ
って、ピッチ変換部１１１の出力のレベルを調整するた
めに使用される。

【００５３】具体的には、上記各ボイスのエンベロープ
ジェネレータ１１５は、図６に示すように、上記エンベ
ロープの設定値ａｄｓｒ１、２を保持するａｄｓｒレジ
スタ１１５ａ、１１５ｂと、ａｄｓｒレジスタ１１５
ａ、１１５ｂに保持されているエンベロープの設定値ａ
ｄｓｒ１、２に基づいてピッチ変換部１１１の出力の振
幅レベルを発生するａｄｓｒコントローラ１１５ｃと、
ａｄｓｒコントローラ１１５ｃによって発生されたレベ
ルとピッチ変換部１１１の出力との積を求める乗算器１
１５ｄ等からなる。

【００５４】そして、発音を行なう際には、上記ＣＰＵ
５１が、選択されたＶＡＧ属性に対応するエンベロープ
の設定値ａｄｓｒ１、２をメインメモリ５３から読み出
して上記各ボイスのａｄｓｒレジスタ１１５ａ、１１５
ｂに供給すると共に、選択されたＶＡＧ属性に対応する
波形データの読みだしをサウンドバッファ７２に指示す
る。

【００５５】サウンドバッファ７２から読み出された波
形データは、上述のようにピッチ変換部１１１でピッチ
変化された後、スイッチ１１４を介して乗算器１１５ｄ
に供給される。一方、ａｄｓｒコントローラ１５ｃは、
ａｄｓｒレジスタ１１５ａ、１１５ｂに保持されている
エンベロープの設定値ａｄｓｒ１、２に基づいて、例え
ば上記図５に示すような、エンベロープの値を発生し
て、乗算器１１５ｄに供給する。

【００５６】そして、乗算器１１５は、ピッチ変換部１
１１の出力と、エンベロープの値との積を求めて出力す
る。これにより、エンベロープ１１１の出力がエンベロ
ープの値によって振幅変調された音声波形が発生され
る。このような音声波形が発生が各ボイス毎に行なわ
れ、各ボイスの発音が行なわれるようになっている。ま
た、上記ＶＡＧオフセットテーブルは、波形情報部ＶＢ
中の個々のＶＡＧの位置を示すｖａｇｏｆｆｓｅｔから
なる。このｖａｇｏｆｆｓｅｔは、上述のＶＡＧの識別
情報ｖａｇによって指定されるＶＡＧの位置を波形情報
部ＶＢの先頭からのオフセットとして表わしたものであ
り、発音を行なう際に、上記ＣＰＵ５１によって読み出
されて上記ＳＰＵ７１に供給される。そして、ＳＰＵ７
１は、発音を行なう際に、サウンドバッファ７２のｖａ
ｇｏｆｆｓｅｔにより指定されるアドレスからＶＡＧを
読み出すようになっている。

【００５７】ここで、上述のバンクＶＡＢのデータは、
使用に先だって、光学ディスク等から読み出され、メイ
ンメモリ５３あるいは、サウンドバッファ７２に記憶さ
れる。バンクヘッダＶＨは、光学ディスク等から読み出
されてメインメモリ５３に記憶され、波形情報部ＶＢ
は、光学ディスク等から読み出されてメインメモリ５３
に記憶された後、サウンドバッファ７２に転送されて記
憶される。これらの読み出しあるいは転送はＤＭＡ転送
によって行なわれる。

【００５８】具体的には、メインメモリ５３には、例え
ば図７に示すように、バンクヘッダＶＨが記憶されるバ
ンクヘッダ記憶領域５３_VHと、波形情報部ＶＢを転送す
るためのチャンネル領域５３ｃとが設けられている。こ
のチャンネル領域５３ｃは、図７中に波線で示す波形情
報部ＶＢのサイズより小さくなっている。このため、波
形情報部ＶＢは、チャンネル領域５３ｃ以下のサイズに
分割されて、順次チャンネル領域５３ｃに記憶された
後、サウンドバッファ７２に転送される。

【００５９】これにより、波形データの転送に要するメ
インメモリ５３のチャンネル領域５３ｃを低減すること
ができ、ゲームプログラム等が格納されるメモリ領域を
大きく設定することができる。また、チャンネル領域５
３ｃには波形情報部ＶＢの読み出し、転送が終了すれ
ば、他のゲームプログラム等を記憶することができるた
め、メインメモリ５３を有効に使用することができる。

【００６０】ここで、上述のように発音要求があると、
ＣＰＵ５１は、発音要求に応じてメインメモリから属性
情報部の情報を読み出して、各ボイスの上記ＶＡＧの選
択、ピッチ変換部１１１、エンベロープジェネレータ１
１５、ボリューム１１７Ｌ、１１７Ｒ等の設定を行な
う。これにより、サウンドバッファに記憶された波形デ
ータが読み出され、上述したように各ボイスの音声が発
生される。

【００６１】この音源では、属性情報と、波形データを
メインメモリ５３に、サウンドバッファ７２に各々独立
に記憶し、発音要求に応じてメインメモリ５３に記憶さ
れている属性情報を参照して、サウンドバッファ７２に
記憶されている波形データを読み出して音声を発生する
構成としているため、光学ディスク等から属性情報及び
波形データを読み出してメインメモリ５３及びサウンド
バッファ７２に記憶することにより属性情報及び波形情
報を変更することができる。

【００６２】これにより、再生するＢＧＭ等に対応させ
て発生する音声を変更することができる。また、上述の
エンベロープジェネレータ１１５の出力の音量、左右の
バランスを調整するボリューム１１７Ｌ、１１７Ｒは、
一般的な音量を絶対値で指定する以外に、音量の差分値
で指定することができるようになっている。

【００６３】具体的には、このボリューム１１７Ｌ、１
１７Ｒは、例えば図８に示すように差分ボリュームを保
持する差分ボリュームレジスタ１１７ａと、ボリューム
を保持するボリュームレジスタ１１７ｂと、加算部１１
７ｃと、リミッタ１１７ｄと、ボリュームレジスタ１１
７ｅと、ボリューム制御部１１７ｆ等から構成される。

【００６４】ここで、上記ボリューム１１７Ｌ、１１７
Ｒの設定は、ＣＰＵ５１がボリュームデータ及び差分ボ
リュームデータを上記ボリュームレジスタ１１７ａ及び
差分ボリュームレジスタ１１７ｂに供給することによっ
て行なわれる。このように、ボリュームデータと差分ボ
リュームデータとが設定された状態において、加算器１
１７ｃは、所定間隔毎に供給されるクロック（ｃｌｏｃ
ｋ）毎に、ボリュームデータと差分ボリュームデータと
の和を求め、該求めた和をリミッタ１１７ｄ及びボリュ
ームレジスタ１１７ｄに供給する。

【００６５】ボリュームレジスタ１１７ｄに供給された
ボリュームデータと差分ボリュームデータの差は、ボリ
ュームレジスタ１１７ｄに保持され、次のクロックによ
って再度ボリュームデータと差分ボリュームデータとの
和が求められる。これにより、差分ボリュームデータが
設定されている期間中、クロック毎に差分ボリュームデ
ータがボリュームデータに加算され、ボリュームデータ
が連続的に変化する。例えば差分ボリュームデータが正
の値であればボリュームデータが連続的に増加し、差分
ボリュームデータが負の値であればボリュームデータが
連続的に減少する。

【００６６】また、上記リミッタ１１７ｄに供給された
ボリュームデータは、その値が制限された後、ボリュー
ムレジスタ１１７ｅに供給される。ボリューム制御部１
１７ｆは、ミュート処理部１１６を介して供給される、
エンベロープジェネレータ１１５の出力と、ボリューム
レジスタ１１７ｅに保持されているボリュームデータと
の積を求め、加算回路１２１ａに供給する。

【００６７】これにより、エンベロープジェネレータ１
１５の出力のレベルがボリュームデータに応じて調整さ
れて出力される。このとき、ボリュームデータは、上述
のように連続的に変化するため、エンベロープジェネレ
ータ１１５の出力のレベルが連続的に調整されて出力さ
れる。具体的には、例えば図９（ｃ）に示すように、時
刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、差分ボリュームデータが
設定されると、ボリュームデータは、同図（ｂ）に示す
ように、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、設定された差
分ボリュームデータすなわちボリュームデータの増分
（ｄｖ／ｄｔ）にしたがって増加する。

【００６８】このときのボリューム制御部１１７ｆの出
力は、図９（ａ）に示すように、連続的に増加する。こ
れにより、発生する音声のレベルが連続的に変化し、発
生する音声のレベルの不連続な変化によって発生するポ
ップノイズ等の雑音の発生を防止することができる。ま
た、ボリュームデータの値は、差分ボリュームデータに
基づいて徐々に変更されるため、上記ＣＰＵ５１は、ボ
リュームデータと、差分ボリュームデータとを１回設定
するだけでよく、ＣＰＵ５１の負荷を低減させることが
できる。

【００６９】なお、上述のような差分ボリュームデータ
の設定を行なわなと、上記加算部１１７ｃによってボリ
ューム１１７ｂの内容が変更されず、ボリュームデータ
の値が一定値のまま保持される。これにより、ボリュー
ム１１７Ｌ、１１７Ｒは通常のボリュームレジスタと同
様に機能する。また、上記加算部の１１７ｃの動作を制
御するクロックは、一定の間隔で発生することができる
と共に、ＳＰＵ７１により、予め設定された間隔変化に
従って発生間隔を可変させて、発生することができるよ
うになっている。この間隔変化は、上記ＣＰＵ５１によ
って設定される。

【００７０】クロックを一定の間隔で発生した場合で
は、差分ボリュームデータが正の値であるときは、図１
０中に符号ａで示すように、上記ボリューム制御部１１
７ｆの出力のレベルは、一定の増分で線形に増加し、差
分ボリュームデータが負の値であるときは、同図中に符
号ｂで示すように、上記ボリューム制御部１１７ｆの出
力のレベルは、一定の増分で線形に減少する。

【００７１】これに対し、差分ボリュームデータが負の
値であるときにクロックの発生間隔を連続的に減少させ
ると、図１０中に符号ｃで示すように、上記ボリューム
制御部１１７ｆの出力のレベルは、非線形に例えば指数
関数的に減少する。また、差分ボリュームデータが正の
値であるときに一定間隔で発生されるクロックの発生間
隔を段階的に減少させると、図１０中に符号ｄで示すよ
うに、上記ボリューム制御部１１７ｆの出力のレベル
は、増分が段階的に減少して、段階的に増加するいわゆ
る疑似指数関数的に増加する。

【００７２】このように、ボリューム制御部１１７ｆの
出力のレベルが指数関数的に増加あるいは減少すると、
図１０中に符号ｅで示すステップ状の増加に対して、聴
覚特性上緩やかな音量の変化となると共に、ポップノイ
ズ等の発生を防止でき、かつ、上述のように線形的な増
加あるいは減少に比して高速な応答が得られる。ところ
で、上述のような音源の制御を行なう音源制御部は、Ｃ
ＰＵ５１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。

【００７３】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。

【００７４】具体的には、この譜面データは、演奏され
る単位（シーケンス）の譜面データ毎に１つのファイル
とされた単一譜面データあるいは、複数のシーケンスの
譜面データが１つのファイルとされた連結譜面データか
らなる。上記単一譜面データは、例えば図１１に示すよ
うに、１つのファイルヘッダ情報と、１シーケンス分の
譜面データとからなり、１シーケンス分の譜面データ
は、当該譜面データの属性を表わす１つのデータヘッダ
情報と、１つのシーケンスデータとからなる。

【００７５】ファイルヘッダ情報は、当該ファイルがサ
ウンドデータであることを表わすサウンドＩＤと、バー
ジョン等を表わすバージョン番号とからなる。データヘ
ッダ情報は、当該譜面データのシーケンス情報の時間分
解能、テンポ及び拍子を示す四分音符の分解能、曲のテ
ンポ、拍子とからなる。シーケンスデータは、１つのシ
ーケンス内の楽音を構成する楽音データとからなる。

【００７６】また、上記連結譜面データは、例えば図１
２に示すように、１つのファイルヘッダ情報と、複数の
シーケンスの譜面データとからなり、個々のシーケンス
の譜面データは、それぞれ、上述の単一譜面データと同
様に、当該譜面データの属性を表わす１つのデータヘッ
ダ情報と、１つのシーケンスデータとからなる。この連
結譜面データの場合、上記データヘッダ情報は、連結譜
面データ中の個々の譜面データを識別するための譜面デ
ータＩＤと、当該譜面データのシーケンス情報の時間分
解能、テンポ及び拍子を示す四分音符の分解能、曲のテ
ンポ、拍子とからなる。

【００７７】また、上記単一譜面データ及び連結譜面デ
ータの楽曲データは、例えば図１３に示すように、ある
ボイスの発音を指示するキーオンと、あるボイスの消音
を指示するキーオフと、あるボイスの音程を変更するピ
ッチ属性の変更等のデータからなる。これらのデータ
は、ＣＰＵ５１によって解釈され、上述のようにＣＰＵ
５１によって音源の制御が行なわれる。

【００７８】上述のような単一譜面データ及び連続譜面
データは、例えば図１４に示すように、各シーケンス毎
に形成された譜面データから構成される。すなわち、例
えば譜面データＡ、Ｂにそれぞれ上記ファイルヘッダ情
報が付加されて、単一譜面データが構成される。また、
譜面データＣ、Ｄ、Ｅにそれぞれ譜面データＩＤとし
て、Ｐ−１、Ｐ−２、Ｐ−３が付加されて結合され、さ
らにファイルヘッダ情報が付加されて連結譜面データＰ
が形成される。このとき、譜面データＩＤは、連結譜面
データＰ内の結合順となっている。

【００７９】このように形成された単一譜面データ及び
連続譜面データは、光学ディスク等に記録されており、
再生に先だってメインメモリ５３に読み出される。この
ような単一譜面データ及び結合譜面データは、ＣＰＵ５
１によって実行される音源制御プログラムによって実現
される音源制御部によって再生される。この音源駆動部
は、例えば図１５に示す構成を有し、単一譜面データ及
び結合譜面データを再生して音源の制御を行なう。

【００８０】すなわち、この音源制御部は、上記コント
ローラ９２等からなるコントローラ１０４と、メインメ
モリ５３の譜面データ保持部５３ａに保持されている単
一譜面データあるいは連続譜面データから、再生する譜
面データを選択する譜面データ選択部１０５と、譜面デ
ータ選択部１０５で選択された譜面データを取得する譜
面データ取得部１０６と、上記サウンドシステム７０等
からなる音源を制御する発音／消音情報制御部１０７等
を備えている。

【００８１】上記譜面データ選択部１０５は、さらに、
入力装置１０４からの入力に応じて選択される譜面デー
タの選択情報を管理する譜面データ選択情報管理部１０
５ａと、譜面データの状態等を保持する譜面データ選択
情報保持部１０５ｂと、譜面データ選択情報保持部１０
５ｂに保持されている譜面データの状態等を解析する譜
面データ選択情報制御部１０５ｃとからなる。

【００８２】ここで、上記単一譜面データＡ、Ｂ及び連
結譜面データＰは、例えば図１６に示すように、ファイ
ルヘッダ情報が削除され、各々独立に上記譜面データ保
持部５３ａに保持されている。これらの単一譜面データ
Ａ、Ｂには、それぞれを識別する譜面ＩＤとして４、５
が割り当てられ、この譜面ＩＤにしたがって、そのアド
レスが管理されている。

【００８３】また、連結譜面データＰの各々の譜面デー
タＣ、Ｄ、Ｅには、それぞれを識別する譜面ＩＤとして
１、２、３が割り当てられ、この譜面ＩＤにしたがっ
て、そのアドレスが管理されている。具体的には、例え
ば図１７（ａ）に示すように、メインメモリ５３に、こ
れらの譜面ＩＤに対して譜面データＩＤ、譜面データが
記憶されているアドレス、ポインタ等が参照テーブルと
して記憶されている。

【００８４】この参照テーブルには、例えば単一譜面デ
ータＡ、Ｂに対する譜面ＩＤ４、５に対応させて、譜面
データＡ、Ｂが記憶されているアドレスＡＤＤＲ１、Ａ
ＤＤＲ２とポインタｐｔ４、ｐｔ５が保持されている。
また、この参照テーブルには、例えば連結譜面データＰ
の譜面データＣ、Ｄ、Ｅに対する譜面ＩＤ１、２、３に
対応させて、譜面データＣ、Ｄ、Ｅの譜面データＩＤで
あるＰ−１、Ｐ−２、Ｐ−３と、ポインタｐｔ１、ｐｔ
２、ｐｔ３が記憶されている。

【００８５】これらの譜面データＩＤを構成する符号Ｐ
に対しては、メインメモリ５３に、例えば図１７（ｂ）
に示すように、この符号Ｐに対応する連結符号データＰ
が記録されているスタートアドレスＳＡＤＤＲ１がスタ
ートアドレス参照テーブルとして記憶されている。ま
た、上記譜面データＩＤであるＰ−１、Ｐ−２、Ｐ−３
に対しては、メインメモリ５３に、例えば図１７（ｃ）
に示すように、連結譜面データＰのスタートアドレスＳ
ＡＤＤＲ１に対する開始アドレス（オフセットアドレ
ス）がオフセット参照テーブルとして記憶されている。

【００８６】具体的には、譜面データＩＤであるＰ−１
に対応するオフセットアドレスは、対応する譜面データ
Ｃが連結譜面データの最初の譜面データであるために０
となり、譜面データＩＤであるＰ−２に対応するオフセ
ットアドレスは、対応する譜面データＤのスタートアド
レスＳＡＤＤＲ１に対する開始アドレスＯＡＤＤＲ１と
なり、譜面データＩＤであるＰ−３に対応するオフセッ
トアドレスは、対応する譜面データＥのスタートアドレ
スＳＡＤＤＲ１に対する開始アドレスＯＡＤＤＲ２とな
る。

【００８７】すなわち、連結譜面データを構成する譜面
データは、参照テーブル、スタートアドレス参照テーブ
ル及びオフセット参照テーブルを参照することによって
譜面ＩＤを指定するだけで読み出される。これにより、
連結譜面データを構成する譜面データの読み出しは、例
えば図１８に示すように、上記譜面ＩＤを指定するだけ
で可能となり、実際のアドレスを指定して読み出す場合
に比較してアドレスの指定が容易となる。

【００８８】ところで、この音源制御部では、上述の音
源の２４ボイスを各譜面データの再生処理に割り当てる
ことにより、複数の譜面データの再生処理を行なうこと
ができるようになっている。この複数の譜面データの再
生処理は、各々の処理で再生している譜面データに対応
する参照テーブル上のポインタに従って、その進行が制
御されている。すなわち、このポインタは、各々の譜面
データの現在再生されている位置を示していおり、再生
が開始されていないときは、譜面データの先頭を示して
いる。

【００８９】また、上記譜面データ保持部１０５ｂに
は、例えば図１９に示すように、譜面ＩＤに対する譜面
データの再生状態が譜面データ選択情報属性テーブルと
して保持されている。この譜面データの再生状態は、上
述の入力装置１０４からの入力あるいはゲームの進行等
による他のプログラムからの指示によって設定される。

【００９０】また、譜面データの再生状態は、例えば再
生が開始されていないときはＳｔｏｐとなり、再生中で
あるときはＰｌａｙとなり、一時停止状態であるときは
Ｐａｕｓｅとなる。すなわち、上述の図１９に示す譜面
データ選択情報属性テーブルは、譜面ＩＤが１である譜
面データが再生中で、譜面ＩＤが２である譜面データが
再生が開始されておらず、譜面ＩＤが３である譜面デー
タが一時停止状態で、譜面ＩＤが４である譜面データが
再生中で、譜面ＩＤが５である譜面データが開始されて
いない状態を示している。

【００９１】ここで、この再生装置による譜面データの
再生動作を、図２０に示すフローチャートを用いて説明
する。まず、譜面データの再生が開始されると、ステッ
プＳ１に進み、ステップＳ１において、譜面データ選択
情報管理部１０５ａは、入力装置１０４からの入力があ
るか否かを確認し、入力があればステップＳ２に進み、
入力がなければステップＳ６に進む。

【００９２】ステップＳ２において、譜面データ選択情
報制御部１０５ｃは、上記入力が、指示された譜面ＩＤ
に対する再生の要求か否かを判断し、再生の要求でなけ
ればステップＳ４に進み、再生の要求であれば続くステ
ップＳ３に進み、譜面データ選択情報保持部１０５ｂの
指示された譜面ＩＤに対応する譜面データの状態をＰｌ
ａｙとした後、ステップＳ６に進む。

【００９３】ステップＳ４において、譜面データ選択情
報制御部１０５ｃは、上記入力が、指示された譜面ＩＤ
に対する停止の要求か否かを判断し、停止の要求でなけ
ればステップＳ６に進み、停止の要求であれば続くステ
ップＳ５に進み、譜面データ選択情報保持部１０５ｂの
指示された譜面ＩＤに対応する譜面データの状態をＳｔ
ｏｐとした後、ステップＳ６に進む。

【００９４】ステップＳ６において、譜面データ選択情
報制御部１０５ｃは、譜面データ選択情報保持部１０５
ｂに保持されている各譜面ＩＤに対応する譜面データの
状態を解析し、続くステップＳ７において、再生状態と
なっている譜面ＩＤが存在するか否かを判定し、再生状
態となっている譜面ＩＤがなければ上記ステップＳ１に
戻り、入力を待機する。また、このステップＳ７におい
て、再生状態となっている譜面ＩＤがあれば、再生状態
となっている譜面ＩＤに対応する各々の譜面データの発
音処理を開始して、ステップＳ８に進む。

【００９５】なお、このステップＳ８以降の処理は、周
辺装置制御部５２によって一定間隔毎に発生されるタイ
マ割り込みにしたがって各譜面データ毎に行なわれる
が、以下の説明では、１つの譜面データについてのみ説
明する。すなわち、このステップＳ８において、譜面デ
ータ取得部１０６は、再生状態となっている譜面ＩＤに
対応する譜面データの読み出しを譜面データ保持部５３
ａに指示する。

【００９６】そして、続くステップＳ９において、譜面
データ取得部１０６は、譜面データが終了したか否かを
判断し、譜面データが終了していれば発音処理を終了
し、譜面データが終了していなければ続くステップＳ１
０に進む。ステップＳ１０において、譜面データ取得部
１０６は、ステップＳ９において読み出された譜面デー
タが、現在の割り込み期間中に再生するデータであるか
否かを判断し、現在の割り込み期間中に再生するデータ
でなければ発音処理を終了し、現在の割り込み期間中に
再生するデータであればステップＳ１１に進む。

【００９７】ステップＳ１１において、発音／消音情報
制御部１０７は、現在の割り込み期間中に再生されるデ
ータが、あるボイスの発音を指示するキーオンであるか
否かを判断し、キーオンでなければステップＳ１３に進
み、キーオンであれば続くステップＳ１２に進み、指定
されたボイスの発音を音源に指示した後、ステップＳ８
に戻り、次の割り込みを待機する。

【００９８】ステップＳ１３において、発音／消音情報
制御部１０７は、現在の割り込み期間中に再生されるデ
ータが、あるボイスの消音を指示するキーオフであるか
否かを判断し、キーオフでなければステップＳ８に戻
り、次の割り込みを待機する。また、キーオフであれば
続くステップＳ１４に進み、指定されたボイスの消音を
音源に指示した後、ステップＳ８に戻り、次の割り込み
を待機する。

【００９９】これにより、上述の譜面データ選択情報属
性テーブルに従って、その再生が選択されている譜面Ｉ
Ｄに対応する譜面データの再生が行なわれる。また、こ
の音源制御部では、上述の参照テーブル等を参照するこ
とによって譜面ＩＤを指定するだけで譜面データの特定
を行なうことができ譜面データの管理が容易となる。

【０１００】譜面データ選択情報属性テーブルを変更す
ることによって、各々の譜面ＩＤに対する譜面データの
再生状態を独立に設定できるため、他の譜面データの再
生状態に関わらず、譜面データの再生を指示することが
でき、例えば使用者からの入力あるいは、他のプログラ
ムからの要求等に対する応答時間を向上させることがで
きる。

【０１０１】ところで、上述の図１５に示す音源制御部
は、さらに具体的には、例えば図２１に示すような構成
を有する。なお、この図２１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。この音源制御部は、上記周
辺装置制御部５２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１３０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。

【０１０２】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。

【０１０３】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。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１
４３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。

【０１０４】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。

【０１０５】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。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。

【０１０６】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。

【０１０７】以下、この音源制御部の動作を説明する。
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。

【０１０８】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。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。

【０１０９】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。具体的には、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２４０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。

【０１１０】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。

【０１１１】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。

【０１１２】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。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、ＣＰ
Ｕ５１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。

【０１１３】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。このサウンド制御部１
４０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。

【０１１４】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２２（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。この
とき、実際のサウンド処理部１４０の処理時間は、２４
０分の１秒より短くなっている。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ｔ１４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。

【０１１５】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２２（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ｔ２
１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。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。

【０１１６】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。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ＣＰＵ５１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２３（ａ）
に示すように、サウンド制御部１４０の処理がＣＰＵ５
１の処理能力の２５％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２３
（ｂ）に示すように、サウンド制御部１４０の処理がＣ
ＰＵ５１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。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。

【０１１８】これにより、この音源制御部では、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。なお、上述の実施例で
は本発明の音源装置を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に適用した例について説明した
が、振幅データに基づいて波形データの振幅を調整して
音声の発生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。

【０１１９】

【発明の効果】本発明に係る音源装置は、差分ボリュー
ムデータが設定されている期間中、ボリュームデータの
値を差分ボリュームデータに基づいて徐々に変更し、ピ
ッチ変換部の出力のレベルを徐々に変更することができ
る。このため、音声出力が不連続とならず、再生される
音声中の雑音を低減させることができる。

【０１２０】また、ボリュームデータの値は、差分ボリ
ュームデータに基づいて徐々に変更されるため、当該音
源の制御を行なう音源制御装置は、ボリュームデータ
と、差分ボリュームデータとを１回設定するだけでよ
く、音源制御装置の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及び音源
制御部で使用されるバンクのフォーマットを示す図であ
る。

【図４】上記バンクを構成する属性情報部のフォーマッ
トを示す図である。

【図５】上記属性情報部を構成するエンベロープの設定
値を説明するための図である。

【図６】上記音源制御装置を構成するエンベロープジェ
ネレータの構成を示すブロックずである。

【図７】上記属性情報部の具体的な記憶状態を示す図で
ある。

【図８】上記音源制御装置を構成するボリュームの構成
を示すブロック図である。

【図９】上記ボリュームの動作を示すための図である。

【図１０】上記ボリュームの出力を説明するするための
図である。

【図１１】上記ビデオゲーム装置を構成する音源を制御
するための譜面データのフォーマットを示す図である。

【図１２】上記ビデオゲーム装置を構成する音源を制御
するための譜面データのフォーマットを示す図である。

【図１３】上記譜面データを構成する楽曲データのフォ
ーマットを示す図である。

【図１４】上記譜面データの形成を説明するための図で
ある。

【図１５】上記譜面データに基づいて上記音源を制御す
る音源制御部の構成を示す図である。

【図１６】上記音源制御部を構成する譜面データ保持部
に保持されている譜面データの状態を示す図である。

【図１７】上記譜面データの読み出しに際して参照され
る参照テーブルの構造を示す図である。

【図１８】上記音源制御部による譜面データの再生動作
を説明するための図である。

【図１９】上記音源制御部による譜面データの管理を説
明するための図である。

【図２０】上記音源制御部による譜面データの再生動作
を説明するためのフローチャートである。

【図２１】上記音源制御部の詳細な構成を示すブロック
図である。

【図２２】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２３】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２４】従来のビデオゲーム装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２５】上記ビデオゲーム装置を構成する音源装置の
構成を示すブロック図である。

【図２６】上記音源装置の動作を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

５０制御系５１ＣＰＵ５２周辺装置制御部５３メインメモリ５４ＲＯＭ６０グラフィックシステム６１ＧＴＥ６２ＧＰＵ６３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７１ＳＰＵ７２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１１５ａ、ｂａｄｓｒレジスタ１１５ｃａｄｓｒコントローラ１１５ｄ乗算器１１６ミュート処理部１１７Ｌ、１１７Ｒ、１２０、１２４ボリューム１１７ａ差分ボリュームレジスタ１１７ｂボリュームレジスタ１１７ｃ加算部１１７ｄリミッタ１１７ｅボリュームレジスタ１１７ｆボリューム制御部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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】波形データを記憶する波形バッファと、ピッチ情報を保持するピッチメモリと、上記波形バッファから波形データを読み出し、ピッチメ
モリに保持されたピッチ情報に基づいてピッチ変換する
ピッチ変換部と、ボリュームデータを保持する振幅メモリと、上記ピッチ変換部の出力が供給され、上記振幅メモリに
記憶されているボリュームデータに基づいて、供給され
たピッチ変換部の出力のレベルを調整して出力するレベ
ル調整部と、差分ボリュームデータを保持する差分振幅メモリと、該差分振幅メモリに保持されている差分ボリュームデー
タに基づいて上記振幅メモリに保持されているボリュー
ムデータを変更するボリューム変更部とを備えることを
特徴とする音源装置。