JPH11220791A - Sound processor - Google Patents

Sound processor

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JPH11220791A
JPH11220791A JP3669898A JP3669898A JPH11220791A JP H11220791 A JPH11220791 A JP H11220791A JP 3669898 A JP3669898 A JP 3669898A JP 3669898 A JP3669898 A JP 3669898A JP H11220791 A JPH11220791 A JP H11220791A
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bus
waveform
analog converter
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周平 加藤
Koichi Sano
高一 佐野
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SSD Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sound processor which is of low-cost and simultaneously reproduces a plurality of channels. SOLUTION: This sound processor is constituted of a single semiconductor element, and has a function to actively and efficiently harks access to the resource of a common bus as the bus master of the common bus and reproduces sound waveform data which is pulse code-modulated and can simultaneously reproduce a plurality of sound channels expressed as a product of M and N by time-divisionally multiplexing and outputting data of N sets (N is the natural number which is not less than 2) of sound channels to M sets (M is natural number) of an in dependent digital analog conversion means 5 converting digital data of the sound channel into analog sound signals.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばテレビゲー
ム機、パーソナルコンピュータ、電子楽器、通信ネット
ワーク情報機器、携帯用情報機器、通信カラオケ用機
器、知育玩具、学習教材機器、等に好適に用いられるパ
ルス符号変調(以下、PCMと略記する)方式のサウン
ドプロセッサ及びそのサウンドプロセッサを含んだサウ
ンド処理装置に関する。
The present invention is suitable for use in, for example, video game machines, personal computers, electronic musical instruments, communication network information equipment, portable information equipment, communication karaoke equipment, educational toys, learning teaching equipment, and the like. The present invention relates to a pulse code modulation (hereinafter abbreviated as PCM) type sound processor and a sound processor including the sound processor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来家庭用テレビゲーム機、パーソナル
コンピュータ等の情報処理装置や電子楽器においては、
ソフトウェアの進行や使用者の操作に応じて音楽や効果
音を発生させるサウンド処理装置が備えられているもの
が多く存在する。
2. Description of the Related Art Conventionally, in information processing devices such as home video game machines and personal computers and electronic musical instruments,
There are many devices equipped with a sound processing device that generates music and sound effects in accordance with the progress of software and a user's operation.

【0003】この様なサウンド処理装置での音楽の再生
は、再生する音の音程、発音、消音、音色効果などの情
報を時間軸上に並べたスコアデータをリアルタイムに解
釈しながら、音源を制御するためのパラメータを逐次設
定することによって行われている。
[0003] Music reproduction by such a sound processing apparatus is performed by controlling a sound source while interpreting in real time score data in which information such as a pitch, a tone, a mute, and a tone effect of a sound to be reproduced is arranged on a time axis. This is done by sequentially setting parameters for performing the operations.

【0004】この様なサウンド処理装置の一種として、
楽器等の基本となる音声波形データをPCMデータとし
て記憶しておき、指示された音程などに応じてそれらの
ピッチ変換を行い再生するPCM音源装置が広く用いら
れている。
[0004] As one kind of such a sound processing device,
2. Description of the Related Art PCM tone generators which store basic sound waveform data of musical instruments and the like as PCM data, convert the pitches thereof in accordance with a designated pitch and the like, and reproduce the data are widely used.

【0005】例えば、スーパーファミコン(登録商標)
やプレイステーション(登録商標)等のテレビゲーム機
において使用されているPCM音源装置は、ホストとな
る中央演算処理装置(以下、CPUと略記する)をバス
マスタとする共通バスに対してバススレーブとして接続
されている。なお、本明細書ではメモリ、入出力制御装
置装置等のアドレスを受理する側の資源をバススレーブ
といい、これに対してCPU等のアドレスを発行する側
の資源をバスマスタという。これらのPCM音源装置
は、自身のローカルROM(リードオンリーメモリ)に
サウンド処理用のプログラムなど、ローカルRAM(ラ
ンダムアクセスメモリ)にスコアデータ、音声波形デー
タ、エコー用ワークエリアなどを格納している。
[0005] For example, Super Famicom (registered trademark)
A PCM sound source device used in a video game machine such as a TV or PlayStation (registered trademark) is connected as a bus slave to a common bus having a central processing unit (hereinafter abbreviated as CPU) as a host as a bus master. ing. In this specification, resources on the side of receiving addresses, such as memories and input / output control devices, are called bus slaves, whereas resources on the side of issuing addresses, such as CPUs, are called bus masters. These PCM tone generators store sound processing programs and the like in their own local ROM (read only memory), and score data, audio waveform data, and echo work areas in a local RAM (random access memory).

【0006】また、サウンドブラスター32/64(登
録商標)等のパーソナルコンピュータ用PCM音源装置
は、パーソナルコンピュータのシステムバス(PCIバ
ス、ISAバス等)にバススレーブとして接続され、ス
コアデータ、音声波形テーブル等のデータを自身のロー
カルROMあるいはローカルRAMに格納している。
A personal computer PCM tone generator such as Sound Blaster 32/64 (registered trademark) is connected as a bus slave to a system bus (PCI bus, ISA bus, etc.) of the personal computer, and provides score data, an audio waveform table, and the like. Is stored in its own local ROM or local RAM.

【0007】かかるPCM音源装置においては、ホスト
CPU等の共通バスのバスマスタが音声再生前に予め各
種データをローカルRAMに転送しておく必要がある。
In such a PCM tone generator, it is necessary for a bus master of a common bus such as a host CPU to transfer various data to a local RAM before reproducing sound.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述のPCM音源装置
で用いられている方式では、各種データを格納するため
に大容量のローカルROMやローカルRAM等のローカ
ルメモリを必要とするだけでなく、同時再生可能な楽器
数やストリーム再生可能なPCMデータの長さ等がロー
カルメモリの容量によって制限を受けるという問題を有
するものであった。
The method used in the PCM tone generator described above requires not only a large-capacity local memory such as a local ROM or a local RAM to store various data, but also a simultaneous memory. There is a problem that the number of instruments that can be played back and the length of PCM data that can be played back in a stream are limited by the capacity of the local memory.

【0009】前述の特定のシステムにおいては、再生中
にローカルRAM内のデータを書き換えることが可能で
はあるが、そのためには、ホストCPUやDMAコント
ローラ等の共通バスのバスマスタがデータ転送を司らね
ばならず、これはシステム全体の処理性能を低下させる
こととなる。
In the above-mentioned specific system, it is possible to rewrite the data in the local RAM during reproduction, but for that purpose, a bus master of a common bus such as a host CPU or a DMA controller must take charge of data transfer. Rather, this degrades the processing performance of the entire system.

【0010】さらに、従来のPCM音源装置は、エンベ
ロープやエコー等の効果のために音声データを乗算する
目的にデジタル乗算回路を用いており、高速な乗算を行
うためには大きな回路規模を必要とするものであった。
Furthermore, the conventional PCM tone generator uses a digital multiplication circuit for multiplying audio data for effects such as an envelope and an echo, and requires a large circuit scale to perform high-speed multiplication. Was to do.

【0011】また、従来のPCM音源装置は、複数チャ
ンネルの同時再生を行うためにデジタル加算を行ってお
り、多数チャンネルの同時再生を行うためには、高精度
のデジタル加算器及びデジタル・アナログ変換器が必要
とされ、回路規模を増大させる一因となっている。
Further, the conventional PCM tone generator performs digital addition for simultaneous reproduction of a plurality of channels, and performs high-precision digital adder and digital-analog conversion for simultaneous reproduction of many channels. Is required, which contributes to an increase in circuit size.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題を解
決するためになされたものであり、ローカルメモリの容
量から機能的制限を受けず、CPU等のホスト側の装置
に処理上の負担をかけず、かつ多チャンネルの同時再生
を低コストで達成することが可能なサウンドプロセッサ
及びサウンド処理装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and is not subject to a functional limitation due to the capacity of a local memory, and imposes a processing burden on a host device such as a CPU. It is an object of the present invention to provide a sound processor and a sound processing device which can achieve simultaneous reproduction of multiple channels at a low cost without using.

【0013】第1の本発明は、単一の半導体素子上に構
成されており、パルス符号変調された音声波形データを
再生するサウンドプロセッサであって、シーケンス制御
手段と、アドレスバス及びデータバスを含む共通バスに
対するバスインターフェース手段と、前記シーケンス制
御手段からの制御に基づき、前記バスインターフェース
手段を介して、前記共通バスに対するアドレスを発行
し、前記共通バスに接続された資源に対するデータの読
み出し及び書き込みを行うバスマスタ手段と、前記バス
マスタ手段により読み出されたデータの一部を保持する
データ保持手段と、音声チャンネルのデジタルデータを
アナログ音声信号に変換するM組(Mは自然数)の独立
したデジタル・アナログ変換手段と、前記デジタル・ア
ナログ変換手段に対するデータの出力を制御するデータ
出力制御手段と、再生に必要とされる各デジタル・アナ
ログ変換手段に対して、それぞれN組(Nは2以上の自
然数)の音声チャンネルのデータを時分割多重して出力
する時分割多重化手段とを備えた、MとNの積で表され
る複数組の音声チャンネルのデータを同時に再生可能な
サウンドプロセッサを要旨とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a sound processor which is constituted on a single semiconductor device and reproduces pulse code modulated audio waveform data, comprising a sequence control means, an address bus and a data bus. An address for the common bus is issued through the bus interface means based on control from the bus interface means for the common bus and the sequence control means, and reading and writing of data with respect to resources connected to the common bus are performed. , A data holding means for holding a part of the data read by the bus master means, and M sets (M is a natural number) of independent digital data for converting digital data of an audio channel into an analog audio signal. Analog conversion means, and a digital / analog conversion means. The data of N sets (N is a natural number of 2 or more) of audio channels are time-division multiplexed to data output control means for controlling output of data to be output and digital-to-analog conversion means required for reproduction. And a time-division multiplexing means for outputting data of a plurality of sets of audio channels represented by the product of M and N at the same time.

【0014】前述のような構成をとることにより、サウ
ンドプロセッサが共通バスに接続された資源に対し能動
的にアクセスを行うことが可能となる。すなわち、広大
なアドレス空間に直接アクセスが可能であるため、CP
U等の共通バスの他のバスマスタによらずにデータを取
り込むことが可能となる。また、音声波形データや様々
なパラメータのデータの大きさがローカルメモリの容量
によって制限されることがなくなる。更に、本サウンド
プロセッサは大容量のローカルメモリは不要なため、低
コストでの提供が可能である。
With the above-described configuration, the sound processor can actively access the resources connected to the common bus. That is, since direct access to the vast address space is possible,
It is possible to take in data without relying on another bus master such as U. Further, the size of the audio waveform data and the data of various parameters is not limited by the capacity of the local memory. Further, since the sound processor does not require a large-capacity local memory, it can be provided at low cost.

【0015】また、M組のデジタル・アナログ変換手段
を独立に有することと、N組の音声チャンネルのデータ
を時分割多重でデジタル・アナログ変換することによ
り、MとNの積で表される複数組の音声チャンネルのデ
ータの同時再生を小さな回路規模で実現している。これ
は、時分割多重の周期が十分に短ければ、聴覚上は多重
化された音声が混合されているように聞こえることを利
用している。
Further, by independently providing M sets of digital-to-analog conversion means and performing digital-to-analog conversion of data of N sets of audio channels by time division multiplexing, a plurality of data expressed by the product of M and N can be obtained. Simultaneous reproduction of data of a set of audio channels is realized with a small circuit scale. This makes use of the fact that if the period of the time division multiplexing is sufficiently short, the multiplexed sound sounds as if it were mixed.

【0016】第2の本発明は、前記バスマスタ手段は、
再生に必要とされるデータが前記データ保持手段に格納
されているか否かを判断し、再生に必要とされるデータ
が前記データ保持手段内に格納されていない場合は共通
バスに接続されている資源から当該データを取得すると
共に前記データ保持手段に格納する機能を更に有するこ
とを特徴とする前記サウンドプロセッサを要旨とするも
のである。
According to a second aspect of the present invention, the bus master means includes:
It is determined whether or not the data required for reproduction is stored in the data holding means. If the data required for reproduction is not stored in the data holding means, it is connected to a common bus. The gist of the sound processor further includes a function of acquiring the data from a resource and storing the data in the data holding unit.

【0017】通常、ローカルメモリ等のデータ保持手段
よりデータを取得するために要する時間は、共通バスに
接続された資源よりデータを取得するために要する時間
に比べて短いため、前述のような機能をバスマスタ手段
が有することにより、本サウンドプロセッサの処理能力
向上が期待できる。更に、共通バスに接続された資源に
対する無駄なアクセスが少なくなることにより、CPU
等の共通バスの他のバスマスタが共通バスをより多く使
用可能となり、本サウンドプロセッサを含めたシステム
全体の処理能力向上が期待できる。
Normally, the time required to acquire data from a data holding means such as a local memory is shorter than the time required to acquire data from resources connected to a common bus. , The processing capability of the sound processor can be expected to be improved. Further, since unnecessary access to resources connected to the common bus is reduced,
The other bus masters of the common bus can use the common bus more, and it is expected that the processing capability of the entire system including the sound processor can be improved.

【0018】第3の本発明は、前記デジタル・アナログ
変換手段が、それぞれ複数のデジタル・アナログ変換器
から構成され、それぞれのデジタル・アナログ変換器を
カスケード接続することにより、アナログ乗算回路を構
成することを特徴とする前記サウンドプロセッサを要旨
とするものである。
According to a third aspect of the present invention, the digital-to-analog conversion means comprises a plurality of digital-to-analog converters, respectively, and cascade-connects the respective digital-to-analog converters to form an analog multiplication circuit. The gist of the present invention is the sound processor.

【0019】ここでいうカスケード接続は、電圧出力型
のデジタル・アナログ変換器(以下、DACと略記)の
出力を他のDACのリファレンス電圧として接続するも
のである。これにより、後者の出力電圧は、前者及び後
者の入力データに比例するため、アナログ乗算回路が構
成できる。
The cascade connection here is to connect the output of a voltage output type digital-to-analog converter (hereinafter abbreviated as DAC) as a reference voltage of another DAC. Accordingly, the output voltage of the latter is proportional to the input data of the former and the latter, so that an analog multiplying circuit can be configured.

【0020】従来のPCM音源装置においては、ボリュ
ーム制御、エンベロープ機能等は、それらのパラメータ
と音声波形データをデジタル乗算器を用いて乗算するこ
とにより実現されている。但し、高速なデジタル乗算器
は大きな回路規模を必要とする。また、DACでのアナ
ログ音声信号への変換は、全ての演算がデジタル演算器
で処理された後に一括して行われるため、高精度なDA
Cが必要とされる。
In a conventional PCM tone generator, volume control, envelope function, and the like are realized by multiplying these parameters and audio waveform data using a digital multiplier. However, a high-speed digital multiplier requires a large circuit scale. In addition, since the conversion to the analog audio signal by the DAC is performed collectively after all the operations are processed by the digital arithmetic unit, a high-precision DA signal is output.
C is required.

【0021】本発明は、かかるデジタル乗算器及び高精
度なDACのかわりに、カスケード接続されたDACを
用いたものであり、小さな回路規模で同様の機能が達成
される。これは、ここで行われる乗算が音声処理に限ら
れたものであるため、聴覚上判別可能な精度以上は不必
要であるという点に着目した結果、導き出されたもので
ある。
The present invention uses a cascaded DAC instead of the digital multiplier and the high-precision DAC, and achieves the same function with a small circuit scale. This is derived as a result of paying attention to the fact that the multiplication performed here is limited to speech processing, so that it is unnecessary to have an accuracy that is audibly distinguishable or higher.

【0022】ここで、出力される音声信号全体のボリュ
ーム、各音声チャンネル毎のボリュームをそれぞれメイ
ンボリューム、チャンネルボリュームと呼び、音声波形
に振幅変調を行いさまざまな音色効果を発生させる機能
をエンベロープと呼び、これらの制御を行うサウンドプ
ロセッサにおいて、モノラル音声再生、ステレオ音声再
生それぞれの場合についての最適な構成例を模索し導き
出した。
Here, the volume of the entire output audio signal and the volume of each audio channel are called a main volume and a channel volume, respectively, and the function of performing amplitude modulation on the audio waveform to generate various tone effects is called an envelope. In the sound processor that performs these controls, an optimum configuration example for each of monaural sound reproduction and stereo sound reproduction was searched for and derived.

【0023】モノラル音声再生のために最適な構成例と
は、1個のメインボリューム制御DACを備え、前記そ
れぞれのデジタル・アナログ変換手段は、1個のチャン
ネルボリューム制御DAC、1個のエンベロープ制御D
AC、1個の音声波形再生用DAC、1個の波形中点出
力用DACにて構成されており、前記メインボリューム
制御DACの次段に前記M個のチャンネルボリューム制
御DACが並列にカスケード接続され、そのそれぞれの
次段に各1個のエンベロープ制御DACがカスケード接
続され、そのそれぞれの次段に各1個の音声波形再生用
DACと各1個の波形中点出力用DACが並列にカスケ
ード接続され、前記M個の音声波形再生用DACの出力
を混合する第1のミキシング手段と、前記M個の波形中
点出力用DACからの出力を混合する第2のミキシング
手段とを備え、前記第1と第2のミキシング手段の出力
が、本半導体内部又は外部に設けられた差動増幅器の二
つの入力にそれぞれ接続されているものである。なお、
Mが1の場合、すなわちデジタル・アナログ変換手段が
1組のみの場合はそれぞれミキシング手段は特に必要な
く、音声波形再生用DACの出力と波形中点出力用DA
Cの出力がそれぞれ差動増幅器に接続されていればよ
い。
An example of an optimal configuration for reproducing monaural sound is provided with one main volume control DAC, and each of the digital / analog conversion means includes one channel volume control DAC and one envelope control D.
AC, one DAC for audio waveform reproduction, and one DAC for midpoint output of the waveform. The M channel volume control DACs are cascade-connected in parallel to the next stage of the main volume control DAC. One envelope control DAC is cascade-connected to each next stage, and one audio waveform reproduction DAC and one waveform midpoint output DAC are cascade-connected in parallel to each next stage. A first mixing unit that mixes the outputs of the M audio waveform reproduction DACs, and a second mixing unit that mixes the outputs of the M waveform midpoint output DACs. The outputs of the first and second mixing means are respectively connected to two inputs of a differential amplifier provided inside or outside the semiconductor. In addition,
If M is 1, that is, if there is only one set of digital-to-analog conversion means, no particular mixing means is required, and the output of the audio waveform reproduction DAC and the waveform midpoint output DA
It is sufficient that the outputs of C are connected to the differential amplifiers.

【0024】ステレオ音声再生のために最適な構成例と
は、1個のメインボリューム制御DACを備え、前記そ
れぞれのデジタル・アナログ変換手段は、1個のチャン
ネルボリューム制御DAC、1個の第1エンベロープ制
御DAC、1個の第2エンベロープ制御DAC、1個の
第1音声波形再生用DAC、1個の第2音声波形再生用
DAC、1個の第1波形中点出力用DAC、1個の第2
波形中点出力用DACにて構成されており、前記メイン
ボリューム制御DACの次段に前記M個のチャンネルボ
リューム制御DACが並列にカスケード接続され、その
それぞれの次段に各1個の第1エンベロープ制御DAC
と第2エンベロープ制御DACが並列にカスケード接続
され、それぞれの第1エンベロープ制御DACの次段に
各1個の第1音声波形再生用DACと第1波形中点出力
用DACが並列にカスケード接続され、それぞれの第2
エンベロープ制御DACの次段に各1個の第2音声波形
再生用DACと第2波形中点出力用DACが並列にカス
ケード接続され、前記M個の第1音声波形再生用DAC
の出力を混合する第1のミキシング手段と、前記M個の
第1波形中点出力用DACからの出力を混合する第2の
ミキシング手段と、前記M個の第2音声波形再生用DA
Cの出力を混合する第3のミキシング手段と、前記M個
の第2波形中点出力用DACからの出力を混合する第4
のミキシング手段とを備え、前記第1と第2のミキシン
グ手段の出力が、本半導体内部又は外部に設けられた第
1の差動増幅器の二つの入力にそれぞれ接続され、前記
第3と第4のミキシング手段の出力が、本半導体内部又
は外部に設けられた第2の差動増幅器の二つの入力にそ
れぞれ接続されているものである。
An example of an optimum configuration for stereo sound reproduction is provided with one main volume control DAC, and each of the digital / analog conversion means includes one channel volume control DAC and one first envelope. Control DAC, one second envelope control DAC, one DAC for reproducing the first audio waveform, one DAC for reproducing the second audio waveform, one DAC for outputting the middle point of the first waveform, and one DAC for outputting the midpoint of the first waveform. 2
It is composed of a DAC for outputting a waveform middle point. The M channel volume control DACs are cascade-connected in parallel to the next stage of the main volume control DAC, and each first envelope is connected to the next stage thereof. Control DAC
And a second envelope control DAC are cascade-connected in parallel, and a first audio waveform reproduction DAC and a first waveform midpoint output DAC are cascade-connected in parallel at the next stage of each first envelope control DAC. , Each second
At the next stage of the envelope control DAC, one DAC for reproducing the second audio waveform and a DAC for outputting the middle point of the second waveform are cascaded in parallel, and the M DACs for reproducing the first audio waveform are provided.
First mixing means for mixing the outputs of the M first waveform middle point output DACs, and M number of the second audio waveform reproduction DAs.
A third mixing means for mixing outputs of C, and a fourth mixing means for mixing outputs from the M number of DACs for outputting the middle point of the second waveform.
Wherein the outputs of the first and second mixing means are connected to two inputs of a first differential amplifier provided inside or outside the semiconductor, respectively, and the third and fourth mixing means are provided. Are connected to two inputs of a second differential amplifier provided inside or outside the semiconductor device, respectively.

【0025】但し、前述の構成はステレオ音声再生のみ
ならず、他の用途にも利用可能である。なお、この構成
においても、Mが1の場合は既述のように、ミキシング
手段は特に必要なく、音声波形再生用DACの出力と波
形中点出力用DACの出力がそれぞれ差動増幅器に接続
されていればよい。
However, the configuration described above can be used not only for stereophonic sound reproduction but also for other uses. Also in this configuration, when M is 1, no mixing means is particularly necessary as described above, and the output of the DAC for reproducing the audio waveform and the output of the DAC for outputting the midpoint of the waveform are respectively connected to the differential amplifier. It should just be.

【0026】カスケード接続を用いてアナログ乗算回路
を構成した場合、ただ単純にDACを接続しただけで
は、出力される波形は、ある電圧値を下端として正方向
にのみ振幅変調されたものとなってしまう。したがって
前述の2つの構成例では、音声波形再生用DACと全く
同じ構造及び特性を有しながら常に波形振幅の中心点の
データが入力されている波形中点出力用DACを音声波
形再生用DACと並列に接続し、それぞれの出力を差動
増幅器の2つの入力とすることにより、出力される波形
が波形振幅の中心を原点として正負両方向に振幅変調さ
れたものとすることを可能としている。
When an analog multiplying circuit is configured using cascade connection, simply connecting a DAC results in an output waveform whose amplitude is modulated only in the positive direction with a certain voltage value as a lower end. I will. Therefore, in the above two configuration examples, the DAC for waveform midpoint output, which has exactly the same structure and characteristics as the DAC for audio waveform reproduction and always receives the data of the center point of the waveform amplitude, is called the DAC for audio waveform reproduction. By connecting them in parallel and using their outputs as the two inputs of the differential amplifier, the output waveform can be amplitude-modulated in both positive and negative directions with the center of the waveform amplitude as the origin.

【0027】第4の本発明は、前記データ出力制御手段
が、前記デジタル・アナログ変換手段にデータを出力す
る際に、時分割多重化された隣り合う音声チャンネルの
間に一定期間の無音状態を設けるような制御をする機能
を更に有することを特徴とする前記サウンドプロセッサ
を要旨とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, when the data output control means outputs data to the digital-to-analog conversion means, the data output control means sets a silent state for a predetermined period between adjacent time-division multiplexed audio channels. The gist of the sound processor further includes a function of performing control to be provided.

【0028】これは、時分割多重化された各音声チャン
ネル間での干渉を防ぐことを目的としている。
This is intended to prevent interference between time-division multiplexed audio channels.

【0029】また、前述の無音状態の期間長は、制御レ
ジスタ等によってプログラマブルに設定できることが望
ましい。これは、DACの特性等に応じて最適な期間長
を選択できるようにするためである。
It is desirable that the period length of the silent state can be set programmably by a control register or the like. This is to make it possible to select an optimum period length according to the characteristics of the DAC and the like.

【0030】第5の本発明は、前記データ出力制御手段
が、カスケード接続された前記デジタル・アナログ変換
器にデータを出力する際に、あるデジタル・アナログ変
換器にはデータを出力するタイミングに対し、その次段
に接続されているデジタル・アナログ変換器にはより遅
いタイミングでデータを出力し、カスケード接続された
前記デジタル・アナログ変換器間の信号遅延によるタイ
ムスロット間の干渉をなくすよう出力のタイミングを制
御する機能を更に有することを特徴とする前記サウンド
プロセッサを要旨とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, when the data output control means outputs data to the cascaded digital-to-analog converters, the data output control means controls the timing of outputting data to a certain digital-to-analog converter. The data is output to the digital-to-analog converter connected to the next stage at a later timing so as to eliminate interference between time slots due to signal delay between the cascaded digital-to-analog converters. The gist of the sound processor further has a function of controlling timing.

【0031】カスケード接続されたDACの各段に同時
にデータが出力されると、DAC間での信号伝達にかか
る時間が原因となって、時分割多重化された音声チャン
ネル間に干渉が発生し、不正確な再生やノイズ等を引き
起こしてしまう。本発明はこの干渉を除去するためのも
のである。
When data is simultaneously output to each stage of the cascaded DAC, interference occurs between time-division multiplexed audio channels due to the time required for signal transmission between the DACs. It causes inaccurate reproduction and noise. The present invention is to eliminate this interference.

【0032】また、前述の出力タイミングは、制御レジ
スタ等によってプログラマブルに設定できることが望ま
しい。これは、DACの特性等に応じて最適な出力タイ
ミングを選択できるようにするためである。
It is desirable that the above-mentioned output timing can be set programmably by a control register or the like. This is to make it possible to select the optimum output timing according to the characteristics of the DAC.

【0033】第6の本発明は、音声波形データが2つの
アレイから構成されていて、そのそれぞれのアレイの終
端にはエンドコードが設けられており、前記バスマスタ
手段は、第1のアレイの先頭から読み出しを開始し、第
1のアレイのエンドコードを読み出した直後に引き続き
第2のアレイの先頭から読み出しを行い、第2のアレイ
のエンドコードを読み出した後は、引き続いて第2のア
レイを先頭から読み出しを行う機能を更に有すること特
徴とする前記サウンドプロセッサを要旨とするものであ
る。
According to a sixth aspect of the present invention, the audio waveform data is composed of two arrays, and an end code is provided at the end of each of the arrays. From the beginning, immediately after reading the end code of the first array, reading is performed from the beginning of the second array, and after reading the end code of the second array, the second array is successively read. The gist of the sound processor further includes a function of reading from the beginning.

【0034】PCM方式のサウンドプロセッサ及びサウ
ンド処理装置においては、波形データ圧縮の手法の一つ
として、サンプリングした楽器の音を初期打撃音及び振
動音の2つの部分に分解し、振動音の部分は振幅変調を
施しながら1、2周期程度を繰り返し再生する手法が一
般的に用いられている。ここでは、初期打撃音の部分を
アタック部、振動音の部分をループ部と呼ぶ。多くの楽
器の波形において、アタック部は打楽器の波形のような
様々な周波数成分を含んだノイズに近い波形を示し、ル
ープ部はある周期で相似形の波形が減衰しつつ繰り返さ
れる波形を示す。
In the sound processor and sound processing apparatus of the PCM system, as one method of waveform data compression, the sound of a sampled musical instrument is decomposed into two parts, an initial striking sound and a vibrating sound. A method of repeatedly reproducing about one or two cycles while performing amplitude modulation is generally used. Here, the portion of the initial impact sound is called an attack portion, and the portion of the vibration sound is called a loop portion. In many musical instrument waveforms, the attack portion shows a waveform close to noise including various frequency components, such as the waveform of a percussion instrument, and the loop portion shows a waveform in which a similar waveform is attenuated and repeated at a certain cycle.

【0035】本発明は、前述のようなアタック部及びル
ープ部で構成された音声波形の再生を、極めて簡単に、
かつCPU等の他の機能ブロックの制御によらずに達成
するためになされたものである。
According to the present invention, the reproduction of the audio waveform composed of the above-mentioned attack section and loop section can be performed very easily.
In addition, this is achieved in order to achieve the control without controlling other functional blocks such as a CPU.

【0036】第7の本発明は、累算手段と、ピッチ制御
情報を格納する手段を備え、前記ピッチ制御情報は一定
の時間間隔にて読み出され、前記累算手段によって累算
され、累算結果の一部又は全部が前記バスマスタ手段の
共通バスに対するアクセスのアドレス情報として利用さ
れることを特徴とする前記サウンドプロセッサを要旨と
するものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an accumulating means, and means for storing pitch control information, wherein the pitch control information is read out at regular time intervals, and is accumulated by the accumulating means. The gist of the present invention is that the sound processor is characterized in that part or all of the calculation result is used as address information of access to the common bus by the bus master means.

【0037】通常、音声波形の音程を変化させる目的で
行われるピッチ変換では、DACへのデータ出力タイミ
ングは変化させずに、ピッチ変換後の波形データを元の
データから補完して求める方法が広く用いられている。
この方式においては、補完演算のアルゴリズム如何で極
めて精度の高いピッチ変換が可能となるが、演算量は多
く、大きな回路規模が必要とされる。
Normally, in pitch conversion performed for the purpose of changing the pitch of an audio waveform, a method of obtaining the waveform data after pitch conversion by complementing the original data without changing the data output timing to the DAC is widely used. Used.
In this method, extremely high-precision pitch conversion can be performed depending on the algorithm of the complementary operation, but the amount of operation is large and a large circuit scale is required.

【0038】本発明においては、共通バスの資源もしく
は前記データ保持手段内に格納されたデータの読み出し
の周期そのものを可変し、それに同期して前記デジタル
・アナログ変換手段へのデータ出力を行うことで、極め
て簡単にピッチ変換を実現している。デジタル・アナロ
グ変換手段内のDACの変換速度が十分であれば、音質
を劣化させることなく、ピッチ変換が可能である。
In the present invention, the cycle of reading the data stored in the data holding means or the resources of the common bus is varied, and the data is output to the digital-to-analog conversion means in synchronization therewith. The pitch conversion is realized very easily. If the conversion speed of the DAC in the digital / analog conversion means is sufficient, the pitch conversion can be performed without deteriorating the sound quality.

【0039】第8の本発明は、前記バスインターフェー
ス手段が複数の共通バスに対してそれぞれ独立に備えら
れていることを特徴とする前記サウンドプロセッサを要
旨とするものである。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the sound processor, wherein the bus interface means is provided independently for a plurality of common buses.

【0040】本サウンドプロセッサが、複数の共通バス
に対して接続されている場合、バスインターフェース手
段もそれぞれの共通バス毎に必要となる。ここで、バス
インターフェース手段は、共通バス毎にそれぞれ独立に
備えられ、他のバスの動作と無関係にバスマスタ手段の
要求に従って、アクセス要求のある場合のみ共通バスに
アクセスする構成のものが望ましい。これにより、本サ
ウンドプロセッサが共通バスの内の一つにアクセスして
いる際にも、他のバスマスタが他の共通バスにアクセス
が可能となる。
When the sound processor is connected to a plurality of common buses, a bus interface means is required for each common bus. Here, it is desirable that the bus interface means be provided independently for each common bus, and to access the common bus only when there is an access request according to the request of the bus master means regardless of the operation of other buses. Thereby, even when the sound processor accesses one of the common buses, another bus master can access the other common bus.

【0041】第9の本発明は、前記シーケンス制御手段
によって制御され割込み要求信号を発生する割り込み要
求制御手段を更に備え、前記バスマスタ手段は、音声波
形データの読み出しを制御する波形読み出し制御手段
と、エンベロープデータ及び音声再生をコントロールす
るパラメータの読み出しを制御するエンべロープ/プリ
セット制御手段と、前記波形読み出し制御手段からの共
通バスに対するアクセスと前記エンべロープ/プリセッ
ト制御手段からの共通バスに対するアクセスを調停する
アクセス調停手段からなり、前記バスインターフェース
手段は、第1の共通バスに対する第1のバスインターフ
ェース手段と、第2の共通バスに対する第2のバスイン
ターフェース手段からなることを特徴とする前記サウン
ドプロセッサを要旨とするものである。
The ninth aspect of the present invention further comprises interrupt request control means for generating an interrupt request signal controlled by the sequence control means, wherein the bus master means controls reading of audio waveform data; Envelope / preset control means for controlling reading of envelope data and parameters for controlling sound reproduction, and access to the common bus from the waveform read control means and access to the common bus from the envelope / preset control means. The sound processor comprises access arbitration means for arbitration, wherein the bus interface means comprises first bus interface means for a first common bus, and second bus interface means for a second common bus. Abstract It is intended to.

【0042】第10の本発明は、単一の半導体素子上に
構成されており、独立したデータ転送能力を有する第1
及び第2のバスと、前記第1及び第2のバスのバスマス
タとしての中央演算処理装置及び前記サウンドプロセッ
サと、第1のバスに接続されるメモリと、第1のバスの
調停を司る第1のバス調停手段と、第2のバスの調停を
司る第2のバス調停手段とを備えるサウンド処理装置を
要旨とするものである。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising a single semiconductor device and having an independent data transfer capability.
And a second bus, a central processing unit and the sound processor as bus masters of the first and second buses, a memory connected to the first bus, and a first bus for arbitrating the first bus. And a second bus arbitration unit for arbitrating the second bus.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】図1は本発明にかかるサウンドプ
ロセッサの基本構成を示す概略図である。本サウンドプ
ロセッサは、シーケンス制御手段1、バスマスタ手段
2、バスインターフェース手段3、データ保持手段4、
M組のデジタル・アナログ変換手段5、5'、..、時
分割多重化手段6、データ出力制御手段7、第1ミキシ
ング手段8、第2ミキシング手段9、差動増幅器10、
累算手段11、メインボリューム制御DAC12からな
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a sound processor according to the present invention. This sound processor comprises a sequence control means 1, a bus master means 2, a bus interface means 3, a data holding means 4,
M sets of digital / analog conversion means 5, 5 ',. . , Time-division multiplexing means 6, data output control means 7, first mixing means 8, second mixing means 9, differential amplifier 10,
The accumulating means 11 comprises a main volume control DAC 12.

【0044】以下各手段について説明する。Hereinafter, each means will be described.

【0045】シーケンス制御手段1は、処理のシーケン
スを生成するとともに、生成されたシーケンスに基づき
バスマスタ手段2の動作を制御する。これは、カウンタ
またはタイマにより構成されたシーケンサであってもよ
いし、CPU等のプロセッサが用いられてもよい。
The sequence control means 1 generates a processing sequence and controls the operation of the bus master means 2 based on the generated sequence. This may be a sequencer configured by a counter or a timer, or a processor such as a CPU may be used.

【0046】バスインターフェース手段3は、本サウン
ドプロセッサ外部に位置する共通バスとの信号の入出力
を行うためのものである。通常は後述される実施例に示
されるように、アドレスバス、データバス、リードライ
ト信号等の制御信号より構成されるバスとのインターフ
ェースを行うものであるが、バスは必ずしもこの構成に
限定されるものではない。また、共通バスが複数のバス
マスタによってアクセスされる場合、バス調停信号等に
よってバス調停が行われる。バスインターフェース手段
は、このようなバス調停のための処理をも司るものであ
ってもよい。また、前述のように複数の共通バスとのイ
ンターフェースを行うものであってもよい。この場合、
バスインターフェース手段はバスマスタ手段により発行
されたアドレスをデコードし、どの共通バスへのアクセ
スであるかの判断を行い、アクセス対象となる共通バス
とのインターフェースを行うという方式が好適である。
The bus interface means 3 is for inputting and outputting signals to and from a common bus located outside the sound processor. Usually, as shown in an embodiment to be described later, an interface with a bus composed of control signals such as an address bus, a data bus, and a read / write signal is performed, but the bus is not necessarily limited to this configuration. Not something. When a common bus is accessed by a plurality of bus masters, bus arbitration is performed by a bus arbitration signal or the like. The bus interface means may also perform processing for such bus arbitration. Further, as described above, an interface with a plurality of common buses may be used. in this case,
It is preferable that the bus interface unit decodes the address issued by the bus master unit, determines which common bus is to be accessed, and interfaces with the common bus to be accessed.

【0047】バスマスタ手段2は、シーケンス制御手段
1からの制御に基づき、バスインターフェース手段3を
介して、共通バスに対するアクセスを行う。バスマスタ
手段は、共通バスに接続されたメモリ等の資源から、チ
ャンネルボリュームデータ、エンべロープデータ、音声
波形データ、その他音声再生を制御するためのパラメー
タ等を取得する。また、現在のサウンド処理の状態等を
前記メモリ等の資源に書き込む機能を更に有してもよ
い。バスマスタ手段は、ワイヤードロジックで構成され
たものであってもよいし、CPU等のプロセッサによっ
て実現されるものであってもよい。
The bus master means 2 accesses the common bus via the bus interface means 3 under the control of the sequence control means 1. The bus master acquires channel volume data, envelope data, audio waveform data, and other parameters for controlling audio reproduction from resources such as a memory connected to the common bus. Further, the apparatus may further have a function of writing the current state of the sound processing or the like to a resource such as the memory. The bus master means may be configured by wired logic, or may be realized by a processor such as a CPU.

【0048】データ保持手段4は、バスマスタ手段2に
よって取得されたデータを保持するものである。また、
バスマスタ手段2によってメモリ等の共通バスの資源に
書き込まれるデータを一時保管する機能を更に有しても
よい。データ保持手段は、RAM等のメモリで構成され
たものであってもよいし、フリップフロップ又はラッチ
で構成されたレジスタファイルであってもよい。
The data holding means 4 holds the data acquired by the bus master means 2. Also,
It may further have a function of temporarily storing data to be written by the bus master means 2 to resources of a common bus such as a memory. The data holding means may be constituted by a memory such as a RAM, or may be a register file constituted by a flip-flop or a latch.

【0049】バスマスタ手段2は、メモリ等の共通バス
の資源にアクセスを行う前に必要とされるデータがデー
タ保持手段4に格納されているか否かを予め判断し、格
納されていればアクセスを行わず、格納されていなけれ
ばアクセスを行いデータを取得すると共にデータ保持手
段の当該データを更新するという機能を更に有すること
が望ましい。これによって、共通バスに対するアクセス
を可能な限り減らすことができ、本サウンドプロセッサ
の処理性能の向上が計れるのみならず、他のバスマスタ
が共通バスを使用可能な期間が増大するという効果が得
られる。
The bus master means 2 judges beforehand whether or not necessary data is stored in the data holding means 4 before accessing the resources of the common bus such as a memory. If not stored, it is desirable to further have a function of accessing the data if it is not stored, acquiring the data, and updating the data of the data holding means. As a result, access to the common bus can be reduced as much as possible, and not only the processing performance of the present sound processor can be improved, but also the period during which another bus master can use the common bus is increased.

【0050】M組(Mは自然数)のデジタル・アナログ
変換手段5、5'、..は、少なくとも音声波形データ
をアナログ音声信号に変換するためのものであり、それ
ぞれが単一のデジタル・アナログ変換器であってもよい
し、例えば図1に示されるように複数のデジタル・アナ
ログ変換器で構成されたものであってもよい。
The M (M is a natural number) digital-to-analog conversion means 5, 5 ',. . Is for converting at least audio waveform data into an analog audio signal, each of which may be a single digital-to-analog converter or a plurality of digital-to-analog converters as shown in FIG. It may be constituted by a container.

【0051】ところで、少ない音声波形データを用いて
多彩な音声再生や原音に忠実な音声再生を行うために、
いわゆるエンベロープを用いて音声波形の振幅変調を行
うことは極めて効果的である。図8に示される音声波形
のように、基本波となる1サイクルの音声波形を繰り返
し再生し、それに対して時間と共に変化するエンベロー
プのデータを掛け合わせることにより、様々な楽器の音
声信号を少ない音声波形データで再現できる。
By the way, in order to perform a variety of sound reproduction and a sound reproduction faithful to the original sound using a small amount of sound waveform data,
Performing amplitude modulation of a speech waveform using a so-called envelope is extremely effective. As shown in FIG. 8, a one-cycle sound waveform serving as a fundamental wave is repeatedly reproduced and multiplied by time-varying envelope data to reduce the sound signals of various musical instruments to a small sound. Can be reproduced with waveform data.

【0052】また、複数楽器が用いられた音楽を再生す
る場合のように、複数チャンネルの音声波形データを同
時再生する際には、各チャンネル毎のボリュームを制御
することは必要不可欠である。
When simultaneously reproducing audio waveform data of a plurality of channels, as in the case of reproducing music using a plurality of musical instruments, it is indispensable to control the volume of each channel.

【0053】このように、エンベロープやチャンネルボ
リュームを制御するためには、それらのパラメータと元
の音声波形データとが乗算されることが必要となる。従
来のPCM音源装置においては、これらの乗算はデジタ
ル乗算器によって行われているが、本発明においては、
図1のようにカスケード接続されたDACによって構成
されるアナログ乗算回路によって行われている。
As described above, in order to control the envelope and the channel volume, it is necessary to multiply those parameters by the original audio waveform data. In a conventional PCM tone generator, these multiplications are performed by a digital multiplier, but in the present invention,
As shown in FIG. 1, the operation is performed by an analog multiplication circuit constituted by cascaded DACs.

【0054】ここで、図1に示されているデジタル・ア
ナログ変換手段の構成は、モノラル再生のためのもので
ある。ステレオ再生のためのデジタル・アナログ変換手
段の構成例は図2に示されている。
Here, the configuration of the digital / analog conversion means shown in FIG. 1 is for monaural reproduction. FIG. 2 shows an example of the configuration of the digital / analog conversion means for stereo reproduction.

【0055】図1及び図2に示されるメインボリューム
制御DAC12は、音声信号全体のボリュームを制御す
るためのものである。このDACの出力がM組のデジタ
ル・アナログ変換手段5、5'、..のリファレンス電
圧としてそれぞれ入力されることにより、前述のように
アナログ乗算回路を構成している。メインボリューム制
御DAC12へのデータ出力は、外部CPU等の共通バ
スのバスマスタより制御レジスタを介して行われるもの
であってもよいし、他のDACと同様にデータ出力制御
手段6によって行われるものであってもよい。
The main volume control DAC 12 shown in FIGS. 1 and 2 is for controlling the volume of the entire audio signal. The output of this DAC is M sets of digital / analog conversion means 5, 5 ',. . , The analog multiplier circuit is configured as described above. The data output to the main volume control DAC 12 may be performed by a bus master of a common bus such as an external CPU via a control register, or may be performed by the data output control means 6 like other DACs. There may be.

【0056】図1及び図2に示されるチャンネルボリュ
ーム制御DAC13、13'、..は、各音声チャンネ
ルのボリュームを制御するためのものである。
The channel volume control DACs 13, 13 ',. . Is for controlling the volume of each audio channel.

【0057】図1に示されるエンベロープ制御DAC1
4、14'、..は、各音声チャンネルのエンベロープ
を制御するためのものである。図2に示されるエンベロ
ープL制御DAC17、17'、..及びエンベロープ
R制御DAC18、18'、..は、それぞれ各音声チ
ャンネルの左チャンネル及び右チャンネルのエンベロー
プを制御するためのものである。これらに設定する値を
変化させることで、パンポット等の効果を容易に達成で
きる。
The envelope control DAC 1 shown in FIG.
4, 14 ',. . Is for controlling the envelope of each audio channel. The envelope L control DACs 17, 17 ',. . And the envelope R control DACs 18, 18 ',. . Are for controlling the envelopes of the left channel and the right channel of each audio channel, respectively. By changing the values set in these, effects such as a pan pot can be easily achieved.

【0058】図1及び図2に示される音声波形再生用D
AC15、15'、..は、PCM音声波形データをア
ナログ音声信号へと変換するためのものである。図2に
示される例においては、左右チャンネルに同一の音声波
形データが入力されているが、異なるデータが入力され
ても構わない。
The audio waveform reproducing D shown in FIGS. 1 and 2
AC15, 15 ',. . Is for converting PCM audio waveform data into an analog audio signal. In the example shown in FIG. 2, the same audio waveform data is input to the left and right channels, but different data may be input.

【0059】図1及び図2に示される波形中点出力用D
AC16、16'、..は、音声波形再生用DAC1
5、15'、..と全く同じ構造及び特性を有するもの
である。但し、入力されるデータは波形振幅の中心点と
なるデータが常に入力されている。音声波形再生用DA
C15、15'、..より出力される波形は、メインボ
リューム制御DAC、チャンネルボリューム制御DAC
及びエンベロープ制御DACとのカスケード接続によっ
て、ある電圧値を下端として正方向にのみ振幅変調され
ている。波形中点出力用DACの目的は、差動増幅器よ
り出力される波形が波形振幅の中心点を原点として正負
両方向へ振幅変調されるようにするためのオフセット電
圧を生成することである。
D for outputting the middle point of the waveform shown in FIGS.
AC16, 16 ',. . Is DAC1 for audio waveform reproduction
5, 15 ',. . It has exactly the same structure and characteristics. However, as input data, data that is the center point of the waveform amplitude is always input. DA for audio waveform playback
C15, 15 ',. . The waveform output from the main volume control DAC and the channel volume control DAC
In addition, due to the cascade connection with the envelope control DAC, the amplitude is modulated only in the positive direction with a certain voltage value as the lower end. The purpose of the DAC for outputting the waveform midpoint is to generate an offset voltage for causing the waveform output from the differential amplifier to be amplitude-modulated in both positive and negative directions with the center point of the waveform amplitude as the origin.

【0060】図3に、差動増幅器から出力される音声波
形の例を示す。音声波形再生用DACから出力される波
形と、この音声波形再生用DACと並列に接続されてい
る波形中点出力用DACから出力される波形は、これら
の後段にある差動増幅器に出力され、差動増幅器によっ
て互いの波形の電圧値の差分を増幅される。
FIG. 3 shows an example of an audio waveform output from the differential amplifier. The waveform output from the audio waveform reproduction DAC and the waveform output from the waveform midpoint output DAC connected in parallel with the audio waveform reproduction DAC are output to the differential amplifier at the subsequent stage, The difference between the voltage values of the waveforms is amplified by the differential amplifier.

【0061】時分割多重化手段6は、データ出力制御手
段7を介してM組のデジタル・アナログ変換手段へデー
タを出力する際に、N組(Nは2以上の自然数)の音声
チャンネルのデータを時分割多重化して出力する。これ
により、それぞれのデジタル・アナログ変換手段はN組
の音声チャンネルのデータを時分割で再生することにな
るが、時分割の周期が十分短ければ、聴覚上はN組の音
声波形が混合されているように聞こえる。
The time-division multiplexing means 6 outputs data of N sets (N is a natural number of 2 or more) of audio channels when outputting data to the M sets of digital / analog converting means via the data output control means 7. Are time-division multiplexed and output. As a result, each digital / analog converting means reproduces the data of the N sets of audio channels in a time-division manner. If the time-division period is sufficiently short, the N sets of audio waveforms are perceptually mixed. Sounds like it is.

【0062】図4に時分割多重化された音声波形の例を
示す。ここでは、チャンネルA、チャンネルB、チャン
ネルC及びチャンネルDの4つの音声波形が多重化され
ている。ここで重要なことは、N組の音声波形を時分割
多重する場合であれば、時分割多重の周波数は、原音の
サンプリング周波数に対しN倍以上高くあるべきである
ということである。図4の例においては、原音のサンプ
リング周波数に対して4倍の周波数で時分割多重されて
いる。
FIG. 4 shows an example of a time-division multiplexed audio waveform. Here, four audio waveforms of channel A, channel B, channel C and channel D are multiplexed. What is important here is that in the case of time-division multiplexing of N sets of audio waveforms, the frequency of time-division multiplexing should be higher than the sampling frequency of the original sound by N times or more. In the example of FIG. 4, time-division multiplexing is performed at a frequency four times the sampling frequency of the original sound.

【0063】図5に、前記デジタル・アナログ変換手段
に出力されるデータの時分割多重の例を示す。この図に
おいては、4組のデジタル・アナログ変換手段に対し、
それぞれ4組の音声チャンネルのデータを時分割多重し
ており、チャンネル0から15の計16チャンネルの同
時再生を達成している。複数組のデジタル・アナログ変
換手段にて時分割多重が行われる場合、チャンネルの切
り替わりのタイミングが各デジタル・アナログ変換手段
で同一であるとノイズレベルが大きくなる恐れがあるの
で、図5に示す例のように、それぞれの各デジタル・ア
ナログ変換手段で異なるタイミングであることが望まし
い。また、時分割多重は図5に示されるように、全音声
チャンネルを含んだ周期が繰り返される方式が好まし
い。
FIG. 5 shows an example of time division multiplexing of data output to the digital / analog conversion means. In this figure, four sets of digital / analog conversion means
Each of the four sets of audio channels is time-division multiplexed to achieve the simultaneous reproduction of 16 channels (channels 0 to 15). When time-division multiplexing is performed by a plurality of sets of digital / analog converting means, if the timing of channel switching is the same for each digital / analog converting means, the noise level may increase. It is desirable that the timing is different for each digital-to-analog conversion means. In the time division multiplexing, as shown in FIG. 5, a method in which a cycle including all audio channels is repeated is preferable.

【0064】データ出力制御手段7は、M組のデジタル
・アナログ変換手段へのデータ出力を司る。
The data output control means 7 controls data output to the M sets of digital / analog conversion means.

【0065】データ出力制御手段7がデータ出力を行う
際には、時分割多重された各音声チャンネル間での干渉
を除去するために、各音声チャンネル間に一定期間の無
音期間を設ける機能を有するのが望ましい。ここでいう
無音期間は、音声波形再生用DACに振幅の中点を示す
データを出力することで作られる。また、チャンネルボ
リューム制御DAC及びエンベロープ制御DACが備え
られている場合には、それらにも乗算の結果が0となる
ようなデータが同時に出力されるべきである。
When the data output control means 7 performs data output, it has a function of providing a fixed period of silence between each audio channel in order to eliminate interference between the time-division multiplexed audio channels. It is desirable. The silence period here is created by outputting data indicating the midpoint of the amplitude to the audio waveform reproduction DAC. When a channel volume control DAC and an envelope control DAC are provided, data for which the multiplication result is 0 should be output to them at the same time.

【0066】図5に示される例においても、無音期間が
設けられている。
In the example shown in FIG. 5, a silent period is also provided.

【0067】無音期間の長さは、制御レジスタ等によっ
てプログラマブルに設定可能であることが望ましい。
It is desirable that the length of the silent period can be set programmably by a control register or the like.

【0068】また、DACがカスケード接続されている
場合、信号遅延によって時分割多重された各音声チャン
ネル間で干渉が生じる恐れがある。データ出力制御手段
7はこの干渉を除去するために、あるDACにデータを
出力するタイミングに対して、その次段にカスケード接
続されているDACにデータを出力するタイミングは一
定時間遅延させて出力する機能を更に有するのが望まし
い。
When the DACs are cascaded, interference may occur between time-division multiplexed audio channels due to signal delay. In order to eliminate this interference, the data output control means 7 delays the timing of outputting data to a DAC cascade-connected to the next stage by a certain time with respect to the timing of outputting data to a certain DAC. It is desirable to have further functions.

【0069】この遅延の長さは、制御レジスタ等によっ
てプログラマブルに設定可能であることが望ましい。
It is desirable that the length of this delay can be set programmably by a control register or the like.

【0070】第1ミキシング手段8は、M個の音声波形
再生用DACからの出力を混合する。第2ミキシング手
段9は、図1に示されるように、M組のデジタル・アナ
ログ変換手段5のそれぞれに波形中点出力用DACが含
まれる場合に必要とされ、M個の波形中点出力用DAC
の出力を混合する。それぞれのミキシング手段は、例え
ば抵抗を用いて構成された簡単なものであってもよい。
The first mixing means 8 mixes the outputs from the M audio waveform reproducing DACs. As shown in FIG. 1, the second mixing means 9 is required when each of the M sets of digital-to-analog conversion means 5 includes a DAC for outputting a waveform midpoint. DAC
Mix the output of Each mixing means may be a simple one configured using, for example, a resistor.

【0071】図2に示される例においては、第1ミキシ
ング手段8と第2ミキシング手段9が左チャンネル用の
混合を行い、第3ミキシング手段19と第4ミキシング
手段20が右チャンネル用の混合を行う。
In the example shown in FIG. 2, the first mixing means 8 and the second mixing means 9 perform mixing for the left channel, and the third mixing means 19 and the fourth mixing means 20 perform mixing for the right channel. Do.

【0072】差動増幅器11は、第1ミキシング手段8
及び第2ミキシング手段9より出力される信号の差分を
増幅し、音声信号を出力するために設けられる。差動増
幅器は、本サウンドプロセッサが構成されている半導体
素子内に設けられていてもよいし、半導体外部に設けら
れていてもよい。
The differential amplifier 11 includes a first mixing unit 8
And an amplifier for amplifying the difference between the signals output from the second mixing means 9 and outputting an audio signal. The differential amplifier may be provided in a semiconductor device in which the present sound processor is configured, or may be provided outside the semiconductor.

【0073】図2に示される例においては、第1差動増
幅器21が第1ミキシング手段8と第2ミキシング手段
9の出力の差分を増幅し、左チャンネルの音声信号Lを
出力するために用いられ、第2差動増幅器22が第3ミ
キシング手段19と第4ミキシング手段20の出力の差
分を増幅し、右チャンネルの音声信号Rを出力するため
に用いられる。
In the example shown in FIG. 2, the first differential amplifier 21 is used to amplify the difference between the outputs of the first mixing means 8 and the second mixing means 9 and to output the left channel audio signal L. The second differential amplifier 22 is used to amplify the difference between the outputs of the third mixing means 19 and the fourth mixing means 20 and to output the right channel audio signal R.

【0074】累算手段11は、音声波形データやエンベ
ロープデータを読み出す周期を変えることによって行わ
れるピッチ変換に用いられる。ピッチ制御情報が一定期
間毎に読み出され、累算手段によって累算され、累算結
果は加工され前記データのアドレスポインタとなる。よ
って、ピッチ制御情報に大きな値が設定されれば、アド
レスポインタのインクリメントは速く行われ、小さな値
が設定されればインクリメントは遅くなる。
The accumulating means 11 is used for pitch conversion which is performed by changing a cycle for reading out audio waveform data and envelope data. The pitch control information is read out at regular intervals and accumulated by accumulating means, and the accumulated result is processed to become an address pointer of the data. Therefore, if a large value is set in the pitch control information, the increment of the address pointer is performed quickly, and if a small value is set, the increment is slow.

【0075】ピッチ制御情報は、独立したデータ保持手
段に格納されてもよいが、図1に示す例においてはデー
タ保持手段4に格納されている。
The pitch control information may be stored in an independent data holding means, but is stored in the data holding means 4 in the example shown in FIG.

【0076】図6にピッチ変換のための累算手段のモデ
ルを示す。ピッチ制御情報格納手段に格納されているピ
ッチ制御情報は一定期間毎に読み出され、レジスタ等の
データ保持手段と加算器で構成された累算器にて累算さ
れる。累算結果はバスマスタ手段2等によりアドレス情
報へと変換される。
FIG. 6 shows a model of accumulating means for pitch conversion. The pitch control information stored in the pitch control information storage means is read out at regular intervals, and is accumulated by an accumulator including data holding means such as a register and an adder. The accumulation result is converted into address information by the bus master means 2 or the like.

【0077】アドレス変換の一例として、累算結果の上
位Nビットをオフセットアドレスとして、データが格納
されたアレイの先頭を指し示すベースアドレスと加算さ
れる方式が挙げられる。この方式に基づいた音声波形再
生におけるピッチ変換の例を図7に示す。
As an example of address conversion, there is a method of adding the upper N bits of the accumulation result as an offset address to a base address indicating the head of an array in which data is stored. FIG. 7 shows an example of pitch conversion in audio waveform reproduction based on this method.

【0078】図7に示される例においては、ピッチ制御
情報が0.2500である場合と0.3536である場
合の二つを取り上げ、結果として生成されるそれぞれの
波形を比較している。
In the example shown in FIG. 7, two cases where the pitch control information is 0.2500 and 0.3536 are taken, and the resulting waveforms are compared.

【0079】この例において、音声波形データはメモリ
内に1バイト毎に格納されている。これは8ビットのP
CMデータであり、2の補数にて表現されている。図中
のデータは16進表記である。このデータを指し示すア
ドレスは1バイト毎に1ずつインクリメントされる。
In this example, the audio waveform data is stored in the memory for each byte. This is an 8-bit P
This is CM data, and is represented by two's complement. The data in the figure is in hexadecimal notation. The address indicating this data is incremented by one for each byte.

【0080】累算結果の整数部が前述のデータを指し示
すオフセットアドレスとして用いられる。その結果生成
される2つの波形は図7に示されている。結果として、
ピッチ制御情報が0.3536の場合における波形の周
波数は、0.2500の場合における周波数の平方根
倍、つまり半オクターブ上である。
The integer part of the accumulation result is used as an offset address indicating the data. The two resulting waveforms are shown in FIG. as a result,
The frequency of the waveform when the pitch control information is 0.3536 is a multiple of the square root of the frequency when the pitch control information is 0.2500, that is, a half octave higher.

【0081】バスマスタ2は、音声波形データの格納さ
れた第1のアレイの先頭から読み出しを開始し、第1の
アレイのエンドコードを読み出した直後に引き続き第2
のアレイの先頭から読み出しを行い、第2のアレイのエ
ンドコードを読み出した後は、引き続き第2のアレイを
先頭から読み出しを行う機能を更に有する。この機能
は、アタック部及びループ部から構成される楽器の音声
波形を再現するのに極めて適している。
The bus master 2 starts reading from the head of the first array in which the audio waveform data is stored, and immediately after reading the end code of the first array,
After reading the end code of the second array from the head of the second array and reading the end code of the second array, the system further has a function of continuously reading the second array from the head. This function is very suitable for reproducing the sound waveform of a musical instrument composed of an attack part and a loop part.

【0082】図8にアタック部とループ部から構成され
る音声波形の例と前述の第1及び第2のアレイとの関係
を示す。ここで示される音声波形のアタック部は、様々
な広範な周波数成分を含む打撃音に近いものであり、第
1のアレイにアタック部全体がPCMデータとして格納
されている。ここで示されるループ部は、1周期の波形
の繰り返しをエンベロープによって振幅変調させること
で再現できる。ループ部の1周期の波形データは、第2
のアレイにPCMデータとして格納されている。
FIG. 8 shows the relationship between an example of a speech waveform composed of an attack portion and a loop portion and the above-mentioned first and second arrays. The attack portion of the voice waveform shown here is similar to a striking sound including various wide-range frequency components, and the entire attack portion is stored as PCM data in the first array. The loop section shown here can be reproduced by amplitude-modulating the repetition of one cycle of the waveform using an envelope. The waveform data of one cycle of the loop is
Are stored as PCM data.

【0083】図1に示されるサウンドプロセッサにおい
ては、第1のアレイの先頭アドレス及び第2のアレイの
先頭アドレスは制御レジスタまたはデータ保持手段4に
格納されるのが適当である。
In the sound processor shown in FIG. 1, the head address of the first array and the head address of the second array are suitably stored in the control register or the data holding means 4.

【0084】[0084]

【実施例】図9に実施例として本発明にかかるサウンド
プロセッサの要部の概略を示す。本サウンドプロセッサ
は、制御レジスタ31、ローカルRAM32、ALU/
累算器33、シーケンサ34、波形読み出し制御回路3
5、エンベロープ/プリセット制御回路36、割り込み
要求制御回路37、アクセス調停回路38、第1バスイ
ンターフェース39、第2バスインターフェース40、
データ出力制御回路41、メインボリューム制御DAC
42、DACブロック43、第1ミキサ44、第2ミキ
サ45、第3ミキサ46、第4ミキサ47、第1差動増
幅器48、第2差動増幅器49及びローカルバスからな
る。
FIG. 9 shows an outline of a main part of a sound processor according to the present invention as an embodiment. The sound processor includes a control register 31, a local RAM 32, an ALU /
Accumulator 33, sequencer 34, waveform read control circuit 3
5, envelope / preset control circuit 36, interrupt request control circuit 37, access arbitration circuit 38, first bus interface 39, second bus interface 40,
Data output control circuit 41, main volume control DAC
42, a DAC block 43, a first mixer 44, a second mixer 45, a third mixer 46, a fourth mixer 47, a first differential amplifier 48, a second differential amplifier 49, and a local bus.

【0085】本サウンドプロセッサは、本サウンドプロ
セッサ外部に位置する二つの共通バス、第1バス及び第
2バスに接続されている。CPU等の外部のバスマスタ
は、第1バスを通じて本サウンドプロセッサを制御する
ことができる。本サウンドプロセッサは、第1バス及び
第2バスに接続されたメモリ等の資源に対しアクセスで
きる。
The sound processor is connected to two common buses located outside the sound processor, a first bus and a second bus. An external bus master such as a CPU can control the sound processor through the first bus. The sound processor can access resources such as a memory connected to the first bus and the second bus.

【0086】制御レジスタ31は、第1バスに接続され
ており、CPU等の第1バスのバスマスタから書き込ま
れた各部の制御データを保持する。また、CPU等のバ
スマスタは制御レジスタ31からデータを読み込むこと
により、現在のサウンドプロセッサの状態を知ることが
できる。
The control register 31 is connected to the first bus, and holds control data of each unit written from a bus master of the first bus such as a CPU. A bus master such as a CPU can read the data from the control register 31 to know the current state of the sound processor.

【0087】ローカルRAM32は、192x16ビッ
ト、計384バイトからなり、波形読み出し制御回路3
5及びエンベロープ/プリセット制御回路36によって
取得されたデータ及び処理の途中経過を保持する。ロー
カルRAM32は、図1に示されるデータ保持手段4の
機能を提供する。
The local RAM 32 is composed of 192 × 16 bits and a total of 384 bytes.
5 and the data obtained by the envelope / preset control circuit 36 and the progress of the processing. The local RAM 32 provides the function of the data holding unit 4 shown in FIG.

【0088】ALU/累算器33は、算術論理演算およ
び累算を行う。波形読み出し制御回路35及びエンベロ
ープ/プリセット制御回路36がアドレス演算を行うた
めに、また割込み要求制御回路37が割り込み要求信号
の間隔を演算するために用いる。ALU/累算器33
は、図1に示される累算手段11の機能を提供する。
The ALU / accumulator 33 performs arithmetic logic operation and accumulation. The waveform read control circuit 35 and the envelope / preset control circuit 36 are used for performing an address calculation, and the interrupt request control circuit 37 is used for calculating an interval between interrupt request signals. ALU / accumulator 33
Provides the function of the accumulation means 11 shown in FIG.

【0089】シーケンサ34は、内部に有するカウンタ
によって生成されるタイムスケジュールに基づき、波形
読み出し制御回路35、エンべロープ/プリセット制御
回路36及び割り込み要求制御回路37の制御を行う。
また音声再生を行う際に、各音声チャンネルのチャンネ
ルボリュームデータ、エンベロープデータL、エンベロ
ープデータR、音声波形データをローカルRAM32か
ら読み出し、時分割多重でデータ出力制御回路41に出
力する。シーケンサ34は、図1に示されるシーケンス
制御手段1及び時分割多重化手段6の機能を提供する。
The sequencer 34 controls the waveform read control circuit 35, the envelope / preset control circuit 36, and the interrupt request control circuit 37 based on a time schedule generated by an internal counter.
When performing audio reproduction, channel volume data, envelope data L, envelope data R, and audio waveform data of each audio channel are read from the local RAM 32 and output to the data output control circuit 41 by time division multiplexing. The sequencer 34 provides the functions of the sequence control means 1 and the time division multiplexing means 6 shown in FIG.

【0090】波形読み出し制御回路35は、制御レジス
タ31に書き込まれた制御データ及びシーケンサ34か
らの制御に基づいて、各音声チャンネルの音声波形デー
タを第1バス又は第2バスに接続されたメモリから読み
出すための制御を司る。
The waveform read control circuit 35 converts the audio waveform data of each audio channel from the memory connected to the first bus or the second bus based on the control data written in the control register 31 and the control from the sequencer 34. Controls reading.

【0091】また、波形読み出し制御回路35は、第1
のアレイ及び第2のアレイから構成される音声波形デー
タを前述のように再生する機能を有する。
Further, the waveform read control circuit 35
Has the function of reproducing the audio waveform data composed of the second array and the second array as described above.

【0092】エンベロープ/プリセット制御回路36
は、制御レジスタ31に書き込まれた制御データ及びシ
ーケンサ34からの制御に基づいて、各音声チャンネル
のエンベロープデータL/Rを第1バス又は第2バスに
接続されたメモリから読み出すための制御、及び音声再
生を開始する前に音声再生を制御する各種パラメータを
第1バスに接続されたメモリからローカルRAM32に
読み込むプリセットと呼ばれる動作を司る。
Envelope / preset control circuit 36
Control for reading the envelope data L / R of each audio channel from the memory connected to the first bus or the second bus based on the control data written in the control register 31 and the control from the sequencer 34; Before starting the sound reproduction, it controls an operation called a preset for reading various parameters for controlling the sound reproduction from the memory connected to the first bus into the local RAM 32.

【0093】アクセス調停回路38は、波形読み出し制
御回路35及びエンベロープ/プリセット制御回路36
からの第1バス及び第2バスへのアクセスの調停を司
る。波形読み出し制御回路35、エンベロープ/プリセ
ット制御回路36及びアクセス調停回路38は、合わせ
て図1に示されるバスマスタ手段2の機能を提供する。
The access arbitration circuit 38 includes a waveform read control circuit 35 and an envelope / preset control circuit 36.
Arbitration of access to the first bus and the second bus from the Internet. The waveform read control circuit 35, the envelope / preset control circuit 36, and the access arbitration circuit 38 together provide the function of the bus master means 2 shown in FIG.

【0094】割り込み要求制御回路37は、制御レジス
タ31に書き込まれた制御データ及びシーケンサ34か
らの制御に基づいて、外部CPUに対する割り込み要求
信号を生成する。この割り込み要求信号は、外部CPU
がスコアデータに基づいて本サウンドプロセッサを管理
するために一定時間間隔で生成されるものである。割り
込み要求制御手段37は、4つの割り込み源を備え、そ
れぞれがALU/累算器33を利用して独立した時間間
隔で割り込み要求を発生する。出力される割り込み要求
信号は、これら4つの割込み要求の論理和をとったもの
である。
The interrupt request control circuit 37 generates an interrupt request signal to the external CPU based on the control data written in the control register 31 and the control from the sequencer 34. This interrupt request signal is sent to the external CPU
Are generated at regular time intervals to manage the sound processor based on the score data. The interrupt request control means 37 has four interrupt sources, each of which generates an interrupt request at an independent time interval using the ALU / accumulator 33. The output interrupt request signal is a logical sum of these four interrupt requests.

【0095】第1バスインターフェース39は、アクセ
ス調停回路38によって調停された第1バスに対するア
クセス要求に基づき、第1バスに接続されているメモリ
にアクセスを行う。また、第1バスにアクセスする際に
バス調停が必要とされるシステムにおいては、バス調停
信号に基づいたアクセスを行う。
The first bus interface 39 accesses the memory connected to the first bus based on the access request to the first bus arbitrated by the access arbitration circuit 38. In a system that requires bus arbitration when accessing the first bus, access is performed based on a bus arbitration signal.

【0096】第2バスインターフェース40は、アクセ
ス調停回路38によって調停された第2バスに対するア
クセス要求に基づき、第2バスに接続されているメモリ
にアクセスを行う。また、第2バスにアクセスする際に
バス調停が必要とされるシステムにおいては、バス調停
信号に基づいたアクセスを行う。第1バスインターフェ
ース39及び第2バスインターフェース40は、合わせ
て図1に示されるバスインターフェース手段3の機能を
提供する。
The second bus interface 40 accesses the memory connected to the second bus based on the access request for the second bus arbitrated by the access arbitration circuit 38. In a system in which bus arbitration is required when accessing the second bus, access is performed based on a bus arbitration signal. The first bus interface 39 and the second bus interface 40 together provide the function of the bus interface means 3 shown in FIG.

【0097】データ出力制御回路41は、DACブロッ
ク42に出力されるチャンネルボリュームデータ、エン
ベロープデータL/R及び音声波形データを一旦内部の
レジスタに保持し、適切なタイミングでDACブロック
42に出力する。データ出力制御回路41は、時分割多
重化された各音声チャンネルデータのタイムスロット間
に一定時間の無音期間を設けることにより、隣り合うタ
イムスロットに配置された音声チャンネル間の干渉を除
去できる。また、メインボリュームデータ、チャンネル
ボリュームデータ、エンベロープデータL/R、音声波
形データの順でそれぞれ若干の時間差を設けて出力する
ことにより、カスケード接続されたDAC間で発生する
信号遅延による音声チャンネル間の干渉を除去できる。
この無音期間及び時間差の期間の長さは、制御レジスタ
31を介してプログラマブルに設定可能であり、DAC
の特性等に合わせてこれらの長さの最適化が可能であ
る。
The data output control circuit 41 temporarily stores channel volume data, envelope data L / R and audio waveform data output to the DAC block 42 in internal registers, and outputs the data to the DAC block 42 at appropriate timing. The data output control circuit 41 can eliminate interference between audio channels arranged in adjacent time slots by providing a certain period of silence between time slots of time-division multiplexed audio channel data. In addition, the main volume data, the channel volume data, the envelope data L / R, and the audio waveform data are output with a slight time difference in the order, so that the audio channels between the cascaded DACs are delayed by a signal delay. Interference can be eliminated.
The length of the silence period and the period of the time difference can be set programmably through the control register 31.
These lengths can be optimized in accordance with the characteristics and the like.

【0098】メインボリューム制御DAC42は、制御
レジスタ31に書き込まれた値に基づき、音声信号全体
のボリュームを制御する。このDACの出力は、DAC
ブロック43内の4組のチャンネルボリューム制御DA
Cのリファレンス電圧入力に接続されている。
The main volume control DAC 42 controls the volume of the entire audio signal based on the value written in the control register 31. The output of this DAC is DAC
4 sets of channel volume control DA in block 43
It is connected to the reference voltage input of C.

【0099】DACブロック42は、4組のデジタル・
アナログ変換手段からなり、それぞれのデジタル・アナ
ログ変換手段は、1個のチャンネルボリューム制御DA
C、1個のエンベロープL制御DAC、1個のエンベロ
ープR制御DAC、2個の音声波形再生用DAC、2個
の波形中点出力用DACからなる。それぞれに、チャン
ネルボリュームデータ、エンベロープデータL、エンベ
ロープデータR、音声波形データがデータ出力制御回路
31より入力され、波形中点出力用DACには波形振幅
の中点を示す固定値が入力されている。これらのDAC
は図2に示されるのと同一の形態で接続されている。2
つの音声波形再生用DACの内1つは左チャンネル用、
もう1つは右チャンネル用である。波形中点出力用DA
Cも同様である。カスケード接続されたDACはアナロ
グ乗算回路を構成し、高速な乗算を小さな回路規模で達
成している。
The DAC block 42 has four sets of digital
Each of the digital-to-analog conversion means is provided with one channel volume control DA.
C, one envelope L control DAC, one envelope R control DAC, two audio waveform reproduction DACs, and two waveform midpoint output DACs. Channel volume data, envelope data L, envelope data R, and audio waveform data are input from the data output control circuit 31, and a fixed value indicating the middle point of the waveform amplitude is input to the DAC for waveform middle point output. . These DACs
Are connected in the same manner as shown in FIG. 2
One of the two audio waveform playback DACs is for the left channel,
The other is for the right channel. DA for waveform midpoint output
The same applies to C. The cascaded DACs constitute an analog multiplication circuit, and achieve high-speed multiplication with a small circuit scale.

【0100】第1ミキサ44は、左チャンネル用の4つ
の音声波形再生用DACからの出力をミキシングする。
The first mixer 44 mixes the outputs from the four audio waveform reproduction DACs for the left channel.

【0101】第2ミキサ45は、左チャンネル用の4つ
の波形中点出力用DACからの出力をミキシングする。
The second mixer 45 mixes the outputs from the four waveform center point output DACs for the left channel.

【0102】第3ミキサ46は、右チャンネル用の4つ
の音声波形再生用DACからの出力をミキシングする。
The third mixer 46 mixes the outputs from the four audio waveform reproduction DACs for the right channel.

【0103】第4ミキサ47は、右チャンネル用の4つ
の波形中点出力用DACからの出力をミキシングする。
The fourth mixer 47 mixes the outputs from the four waveform midpoint output DACs for the right channel.

【0104】第1差動増幅器48は、第1ミキサ44及
び第2ミキサ45からの出力の差分を増幅し、左チャン
ネル用の音声信号Lを出力する。
The first differential amplifier 48 amplifies the difference between the outputs from the first mixer 44 and the second mixer 45, and outputs a left channel audio signal L.

【0105】第2差動増幅器49は、第3ミキサ46及
び第4ミキサ47からの出力の差分を増幅し、右チャン
ネル用の音声信号Rを出力する。
The second differential amplifier 49 amplifies the difference between the outputs from the third mixer 46 and the fourth mixer 47 and outputs a right channel audio signal R.

【0106】図10にローカルRAM32の内容を示
す。
FIG. 10 shows the contents of the local RAM 32.

【0107】ローカルRAM32は、1音声チャンネル
当たり24バイトのデータを16チャンネル分、計38
4バイトを格納している。1ワードは2バイト、即ち1
6ビットからなる。00h(hは16進数を表現す
る。)ワードから0Bhワードがチャンネル0用に割り
当てられており、以下順にBFhワードまで残り15チ
ャンネル分が割り当てられている。各チャンネルの内容
は同一である。以下、チャンネル0用のデータを例に挙
げて説明する。
The local RAM 32 stores 24 bytes of data per audio channel for 16 channels, for a total of 38
4 bytes are stored. One word is 2 bytes, that is, 1
It consists of 6 bits. Words from 00h (h represents a hexadecimal number) words to 0Bh words are allocated for channel 0, and the remaining 15 channels are allocated to BFh words in order. The content of each channel is the same. Hereinafter, the data for channel 0 will be described as an example.

【0108】00hワードには、波形再生モード及び波
形再生ピッチ制御情報が格納されている。波形再生モー
ドは、4種類用意されている波形再生モードの内の1つ
を選択するためのデータである。波形再生ピッチ制御情
報は、前述のように波形再生のピッチを制御するための
情報である。
The 00h word stores waveform reproduction mode and waveform reproduction pitch control information. The waveform reproduction mode is data for selecting one of the four types of prepared waveform reproduction modes. The waveform reproduction pitch control information is information for controlling the pitch of waveform reproduction as described above.

【0109】01hワードには、波形データ第1アレイ
先頭アドレス/波形アドレス現在値が格納されている。
ここには、再生前にCPU等によって第1アレイの先頭
アドレスが設定され、再生中は波形データのアドレス現
在値が保持される。
The word 01h stores the current value of the first address of the waveform data array / current address of the waveform address.
Here, the head address of the first array is set by the CPU or the like before the reproduction, and the current address value of the waveform data is held during the reproduction.

【0110】02hワードには、波形データ第2アレイ
先頭アドレス格納されている。ここには、再生前にCP
U等によって第2アレイの先頭アドレスが設定され再生
中も値が保持される。
The 02h word stores the start address of the second array of waveform data. Here, before playback,
The start address of the second array is set by U or the like, and the value is held during reproduction.

【0111】03hワードは、下位バイトに波形データ
バンクアドレスが格納され、上位バイトは波形データキ
ャッシュとして用いられる。本サウンドプロセッサは2
4ビットのアドレス空間にアクセス可能であり、波形デ
ータバンクアドレスは上位8ビットのアドレスを示す。
波形データバンクアドレスは、前述の波形データ第1ア
レイ先頭アドレス/波形アドレス現在値、波形データ第
2アレイ先頭アドレスと合わせて24ビットのアドレス
を表す。波形データキャッシュは、メモリから取得した
波形データを一旦保持しておくための領域である。再生
される波形データが前回と同一のアドレスに格納されて
いる場合、波形読み出し制御回路35は、メモリからデ
ータを取得せずにこの波形データキャッシュから取得す
る。
In the 03h word, the waveform data bank address is stored in the lower byte, and the upper byte is used as a waveform data cache. This sound processor is 2
The 4-bit address space can be accessed, and the waveform data bank address indicates the address of the upper 8 bits.
The waveform data bank address represents a 24-bit address in combination with the above-described waveform data first array head address / waveform address current value and waveform data second array head address. The waveform data cache is an area for temporarily storing the waveform data acquired from the memory. When the waveform data to be reproduced is stored at the same address as the previous time, the waveform read control circuit 35 acquires the data from the waveform data cache without acquiring the data from the memory.

【0112】04hワードには、チャンネルボリュー
ム、エンベロープモード及びエンベロープピッチ制御情
報が格納されている。チャンネルボリュームは、前述の
チャンネルボリューム制御DACに出力され、チャンネ
ル0のボリュームを制御するためのものである。エンベ
ロープモードは、4種類用意されているエンベロープ制
御モードの内の1つを選択するためのデータである。エ
ンベロープピッチ制御情報は、前述のようにエンベロー
プのピッチを制御するための情報である。
The 04h word stores channel volume, envelope mode, and envelope pitch control information. The channel volume is output to the above-described channel volume control DAC, and controls the volume of channel 0. The envelope mode is data for selecting one of the four types of envelope control modes prepared. The envelope pitch control information is information for controlling the pitch of the envelope as described above.

【0113】05hワードには、エンベロープデータL
先頭アドレス及びアドレス現在値が格納されている。こ
こには、再生前にCPU等によってエンベロープデータ
Lの先頭アドレスが設定され、再生中はエンベロープデ
ータLのアドレス現在値が保持される。
In the 05h word, the envelope data L
The start address and the current address value are stored. Here, the head address of the envelope data L is set by the CPU or the like before the reproduction, and the current address value of the envelope data L is held during the reproduction.

【0114】06hワードには、エンベロープデータR
先頭アドレス及びアドレス現在値が格納されている。こ
こには、再生前にCPU等によってエンベロープデータ
Rの先頭アドレスが設定され、再生中はエンベロープデ
ータRのアドレス現在値が保持される。
In the 06h word, the envelope data R
The start address and the current address value are stored. Here, the head address of the envelope data R is set by the CPU or the like before the reproduction, and the current address value of the envelope data R is held during the reproduction.

【0115】07hワードには、エンベロープバンクア
ドレス及びエンベロープアドレス現在値(小数部)が格
納されている。エンベロープバンクアドレスは24ビッ
トアドレスの上位8ビットのアドレスを示し、前述のエ
ンベロープデータL先頭アドレス及びアドレス現在値、
エンベロープデータR先頭アドレス及びアドレス現在値
と合わせて24ビットのアドレスを表す。エンベロープ
アドレス現在値(小数部)は、エンベロープデータL現
在値及びエンベロープデータR現在値と合わせて、ピッ
チ変換の際の累算結果を保持している。
In the 07h word, the envelope bank address and the current value of the envelope address (decimal part) are stored. The envelope bank address indicates the address of the upper 8 bits of the 24-bit address, and includes the above-described envelope data L head address and address current value;
A 24-bit address is represented together with the envelope data R start address and the current address value. The envelope address current value (decimal part) holds the accumulation result at the time of pitch conversion together with the envelope data L current value and the envelope data R current value.

【0116】08hワードは、エンベロープデータLキ
ャッシュ及びエンベロープデータRキャッシュとして用
いられている。ここには、次に設定されるエンベロープ
データがエンベロープ/プリセット制御回路によりメモ
リより取得され、保持されている。
The 08h word is used as an envelope data L cache and an envelope data R cache. Here, the envelope data to be set next is obtained from the memory by the envelope / preset control circuit and held.

【0117】09hワードには、エンベロープデータL
現在値及びエンベロープデータR現在値が格納されてい
る。
In the 09h word, the envelope data L
The current value and the envelope data R current value are stored.

【0118】0Ahワードには、波形アドレス現在値
(小数部)が格納されている。波形アドレス現在値(小
数部)は、波形アドレス現在値と合わせて、ピッチ変換
の際の累算結果を保持している。
The 0Ah word stores the current value of the waveform address (decimal part). The waveform address current value (decimal part) holds an accumulation result at the time of pitch conversion together with the waveform address current value.

【0119】0Bhワードには、割込み要求信号タイミ
ングが格納されている。割込み要求信号タイミングは、
割り込み要求信号回路37がALU/累算器33を用い
て行う累算結果を保持している。ここからオーバーフロ
ーが発生したときに、割り込み要求信号回路37は割り
込み要求信号を発生する。
The 0Bh word stores an interrupt request signal timing. The interrupt request signal timing is
The interrupt request signal circuit 37 holds the accumulation result performed by using the ALU / accumulator 33. When an overflow occurs, the interrupt request signal circuit 37 generates an interrupt request signal.

【0120】次に本発明にかかるサウンドプロセッサが
用いられたサウンド処理装置について説明する。
Next, a sound processing apparatus using the sound processor according to the present invention will be described.

【0121】図11は本発明にかかるサウンド処理装置
の要部の概略を示したものである。本実施例にかかるサ
ウンド処理装置は、中央演算処理装置(CPU)61、
サウンドプロセッサ62、DMAコントローラ63、内
部メモリ64、第1バス調停回路65、第2バス調停回
路66、入出力制御回路67、タイマ回路68、アナロ
グ・デジタル変換器69、PLL回路70、クロッドラ
イバ71、低電圧検出回路72、外部メモリインターフ
ェース回路73を有し、必要に応じてDRAMリフレッ
シュ制御回路74を備える。
FIG. 11 schematically shows a main part of a sound processing apparatus according to the present invention. The sound processing device according to the present embodiment includes a central processing unit (CPU) 61,
Sound processor 62, DMA controller 63, internal memory 64, first bus arbitration circuit 65, second bus arbitration circuit 66, input / output control circuit 67, timer circuit 68, analog / digital converter 69, PLL circuit 70, clock driver 71 , A low voltage detection circuit 72, an external memory interface circuit 73, and a DRAM refresh control circuit 74 as necessary.

【0122】また、本サウンド処理装置は、16ビット
の第1アドレスバス及びリードライト信号、8ビットの
第1データバスから成る第1バスと、24ビットの第2
アドレスバス及びリードライト信号、8ビットの第2デ
ータバスから成る第2バスを更に備える。
The present sound processing apparatus has a first bus composed of a 16-bit first address bus and a read / write signal, an 8-bit first data bus, and a 24-bit second bus.
A second bus including an address bus, a read / write signal, and an 8-bit second data bus is further provided.

【0123】本サウンド処理装置の外部には、1つ以上
の外部ROM75、必要に応じて1つ以上の外部RAM
76、水晶振動子77等により構成される発振回路、及
び必要に応じてスタティックRAM(以下、SRAMと
略記する。)のデータ保持のためにバッテリ78が必要
とされる。
Outside the sound processing apparatus, one or more external ROMs 75 and, if necessary, one or more external RAMs
A battery 78 is required for holding an oscillation circuit composed of the crystal oscillator 76, a crystal oscillator 77, and the like, and for holding data in a static RAM (hereinafter abbreviated as SRAM) as required.

【0124】次に本サウンド処理装置を構成する各部の
機能について説明する。
Next, the function of each unit constituting the sound processing apparatus will be described.

【0125】CPU61は、メモリに格納されたプログ
ラムに従い、各種演算やシステム全体の制御を行う。C
PU61は、第1バス及び第2バスのバスマスタであ
り、それぞれのバスに接続された資源にアクセスが可能
である。
The CPU 61 performs various calculations and controls the entire system according to a program stored in the memory. C
The PU 61 is a bus master of the first bus and the second bus, and can access resources connected to each bus.

【0126】サウンドプロセッサ62として、図9に示
される本実施例のサウンドプロセッサがそのまま用いら
れている。サウンドプロセッサ62は、第1バス及び第
2バスのバスマスタであり、内部メモリ64、外部RO
M75及び外部RAM76に格納されたデータをリード
し、ステレオ音声信号L/Rを生成し出力する。サウン
ドプロセッサ62は、第1バスを通じてCPU61によ
り制御される。
As the sound processor 62, the sound processor of this embodiment shown in FIG. 9 is used as it is. The sound processor 62 is a bus master of the first bus and the second bus, and has an internal memory 64, an external RO
The data stored in the M75 and the external RAM 76 are read, and a stereo audio signal L / R is generated and output. The sound processor 62 is controlled by the CPU 61 through the first bus.

【0127】DMAコントローラ63は、外部ROM7
5もしくは外部RAM76から内部メモリ64へのデー
タ転送を司る。また、データ転送の完了を通知するため
に、CPUに対する割り込み要求信号を発生する機能を
有する。DMAコントローラ63は第1バス及び第2バ
スのバスマスタである。DMAコントローラ63は、第
1バスを通じてCPU61により制御される。
The DMA controller 63 has an external ROM 7
5 or the data transfer from the external RAM 76 to the internal memory 64. Further, it has a function of generating an interrupt request signal to the CPU to notify the completion of the data transfer. The DMA controller 63 is a bus master of the first bus and the second bus. The DMA controller 63 is controlled by the CPU 61 through the first bus.

【0128】内部メモリ64は、マスクROM、SRA
M、ダイナミックRAM(以下、DRAMと略記)のう
ち、必要なものを備える。バッテリによるSRAMのデ
ータ保持が必要とされる場合、本サウンド処理装置外部
にバッテリ78が必要となる。DRAMが搭載される場
合、定期的にリフレッシュと呼ばれる記憶内容保持のた
めの動作が必要とされる。
The internal memory 64 includes a mask ROM, an SRA
M, and dynamic RAM (hereinafter abbreviated as DRAM). If the SRAM needs to be held by a battery, a battery 78 is required outside the sound processing apparatus. When a DRAM is mounted, an operation called “refresh” for holding stored contents is required periodically.

【0129】第1バス調停回路65は、第1バスの各バ
スマスタからの第1バス使用要求信号を受け付け、調停
を行い、各バスマスタへの第1バス使用許可信号を発行
する。各バスマスタは、第1バス使用許可信号を受領す
ることによって第1バスに対するアクセスが許可され
る。ここで第1バス使用要求信号及び第1バス使用許可
信号は図11にて第1バス調停信号として示されてい
る。
The first bus arbitration circuit 65 receives a first bus use request signal from each bus master of the first bus, performs arbitration, and issues a first bus use permission signal to each bus master. Each bus master is permitted access to the first bus by receiving the first bus use permission signal. Here, the first bus use request signal and the first bus use permission signal are shown as a first bus arbitration signal in FIG.

【0130】第2バス調停回路66は、第2バスの各バ
スマスタからの第2バス使用要求信号を受け付け、調停
を行い、各バスマスタへの第2バス使用許可信号を発行
する。各バスマスタは、第2バス使用許可信号を受領す
ることによって第2バスに対するアクセスが許可され
る。ここで第2バス使用要求信号及び第2バス使用許可
信号は図11にて第2バス調停信号として示されてい
る。
The second bus arbitration circuit 66 receives a second bus use request signal from each bus master of the second bus, performs arbitration, and issues a second bus use permission signal to each bus master. Each bus master is permitted access to the second bus by receiving the second bus use permission signal. Here, the second bus use request signal and the second bus use permission signal are shown as a second bus arbitration signal in FIG.

【0131】入出力制御回路67は、外部入出力装置や
外部の半導体素子との通信等を入出力信号を介して行
う。入出力データは、第1バスを介してCPU61から
リード/ライトされる。
The input / output control circuit 67 communicates with an external input / output device or an external semiconductor device through input / output signals. Input / output data is read / written from the CPU 61 via the first bus.

【0132】タイマ回路68は、設定された時間間隔に
基づき、CPU61に対する割り込み要求信号を発生す
る機能を有する。時間間隔等の設定は、第1バスを介し
てCPU61によって行われる。
The timer circuit 68 has a function of generating an interrupt request signal to the CPU 61 based on the set time interval. The setting of the time interval and the like is performed by the CPU 61 via the first bus.

【0133】アナログ・デジタル変換器69は、アナロ
グレベルの入力電圧信号をデジタル数値へと変換する。
また、変換の完了を通知するため、CPU61に対して
割り込み要求信号を発生する機能を有する。変換された
データは、第1バスを介してCPU61によってリード
される。
The analog / digital converter 69 converts an analog level input voltage signal into a digital value.
Further, it has a function of generating an interrupt request signal to the CPU 61 to notify the completion of the conversion. The converted data is read by the CPU 61 via the first bus.

【0134】PLL回路70は、フェイズロックドルー
プ(PLL)により構成され、プロセッサ外部の水晶振
動子77より得られる正弦波信号を逓倍した高周波クロ
ック信号を生成する。
The PLL circuit 70 is constituted by a phase locked loop (PLL), and generates a high frequency clock signal obtained by multiplying a sine wave signal obtained from the crystal unit 77 outside the processor.

【0135】クロックドライバ71は、PLL回路70
より受け取った高周波クロック信号を、各機能ブロック
へクロック信号を供給するのに充分な信号強度へと増幅
する。
The clock driver 71 includes a PLL circuit 70
The received high frequency clock signal is amplified to a signal strength sufficient to supply the clock signal to each functional block.

【0136】低電圧検出回路72は、電源電圧を監視
し、電源電圧が定められた一定電圧以下の時に、PLL
回路70のリセット信号、その他のシステム全体のリセ
ット信号を発行する。また、内部メモリ64または外部
RAM76がSRAMで構成されており、なおかつSR
AMのバッテリによるデータ保持が要求される場合、電
源電圧が定められた一定電圧以下の時に、バッテリバッ
クアップ制御信号を発行する機能を有する。
The low voltage detection circuit 72 monitors the power supply voltage, and when the power supply voltage is lower than a predetermined fixed voltage, the PLL
A reset signal for the circuit 70 and other reset signals for the entire system are issued. Further, the internal memory 64 or the external RAM 76 is constituted by an SRAM,
When the data retention by the AM battery is required, a function is provided for issuing a battery backup control signal when the power supply voltage is equal to or lower than a predetermined fixed voltage.

【0137】外部メモリインターフェース回路73は、
第2バスを外部バスに接続するための機能、及び第2バ
スサイクル終了信号を発行することにより第2バスのバ
スサイクル長を制御する機能を有する。
The external memory interface circuit 73
It has a function of connecting the second bus to the external bus and a function of controlling the bus cycle length of the second bus by issuing a second bus cycle end signal.

【0138】DRAMリフレッシュ制御回路74は、一
定期間毎に第1バスの使用権を無条件で獲得し、DRA
Mのリフレッシュ動作を行う。
The DRAM refresh control circuit 74 unconditionally acquires the right to use the first bus at regular intervals, and
The M refresh operation is performed.

【0139】[0139]

【発明の効果】本発明にかかるサウンドプロセッサの構
成をとることにより、共通バスに接続された資源に対し
能動的にアクセスを行うことが可能となる。すなわち、
広大なアドレス空間に直接アクセスが可能であるため、
CPU等の共通バスの他のバスマスタによらずにデータ
を取り込むことが可能となる。また、音声波形データや
様々なパラメータのデータの大きさがローカルメモリの
容量によって制限されることがなくなる。更に、本サウ
ンドプロセッサは大容量のローカルメモリは不要なた
め、低コストでの提供が可能である。
According to the sound processor of the present invention, the resources connected to the common bus can be actively accessed. That is,
Because it is possible to directly access the vast address space,
It is possible to take in data without relying on another bus master such as a CPU or other common bus. Further, the size of the audio waveform data and the data of various parameters is not limited by the capacity of the local memory. Further, since the sound processor does not require a large-capacity local memory, it can be provided at low cost.

【0140】また、本発明の第2の効果は、M組のデジ
タル・アナログ変換手段を独立に有することと、N組の
音声チャンネルのデータを時分割多重でデジタル・アナ
ログ変換することにより、MとNの積で表される複数組
の音声チャンネルのデータの同時再生を小さな回路規模
で実現することができることである。
The second effect of the present invention is that M sets of digital-to-analog conversion means are independently provided, and that data of N sets of audio channels are converted from digital to analog by time division multiplexing. And N, the simultaneous reproduction of data of a plurality of sets of audio channels represented by the product of N and N can be realized with a small circuit scale.

【0141】本発明の第3の効果は、再生に必要とされ
るデータが前記データ保持手段に格納されているか否か
を判断し、再生に必要とされるデータが前記データ保持
手段内に格納されていない場合は共通バスに接続されて
いる資源から当該データを取得すると共に前記データ保
持手段に格納する機能を有する。通常、ローカルメモリ
等のデータ保持手段よりデータを取得するために要する
時間は、共通バスに接続された資源よりデータを取得す
るために要する時間に比べて短いため、前述のような機
能を有することにより、本サウンドプロセッサの処理能
力向上が期待できる。更に、共通バスに接続された資源
に対する無駄なアクセスが少なくなることにより、CP
U等の共通バスの他のバスマスタが共通バスをより多く
使用可能となり、本サウンドプロセッサを含めたシステ
ム全体の処理能力向上が期待できる。
A third effect of the present invention is that it is determined whether or not data required for reproduction is stored in the data holding means, and the data required for reproduction is stored in the data holding means. If not, it has a function of acquiring the data from the resources connected to the common bus and storing the data in the data holding means. Normally, the time required to acquire data from a data holding unit such as a local memory is shorter than the time required to acquire data from a resource connected to a common bus, so that the above-described function must be provided. As a result, the processing capability of the sound processor can be improved. Further, since unnecessary access to resources connected to the common bus is reduced,
Other bus masters of the common bus such as U can use the common bus more, and it is expected that the processing capacity of the entire system including the present sound processor is improved.

【0142】本発明の第4の効果は、本発明のサウンド
プロセッサで行われる乗算が音声処理に限られたもので
あるため、聴覚上判別可能な精度以上は不必要であると
いう点に着目し、大きな回路規模を必要とする高速なデ
ジタル乗算器及び高精度なDACを使用することなし
に、カスケード接続されたDACを用いたものであり、
小さな回路規模で同様の機能を発揮することができる。
A fourth effect of the present invention is that the multiplication performed by the sound processor of the present invention is limited to the sound processing, and therefore, it is not necessary that the accuracy beyond the audible distinction is unnecessary. Using a cascaded DAC without using a high-speed digital multiplier and a high-precision DAC that require a large circuit scale,
Similar functions can be exhibited with a small circuit scale.

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

【図1】 本発明によるサウンドプロセッサの基本構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a sound processor according to the present invention.

【図2】 ステレオ再生のためのデジタル・アナログ変
換手段の構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a digital / analog conversion unit for stereo reproduction.

【図3】 差動増幅器から出力される音声波形の例を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an audio waveform output from a differential amplifier.

【図4】 時分割多重化された音声波形の例を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a time-division multiplexed audio waveform.

【図5】 デジタル・アナログ変換手段に出力されるデ
ータの時分割多重の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of time division multiplexing of data output to a digital-to-analog converter.

【図6】 ピッチ変換のための累算手段のモデルを示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a model of accumulating means for pitch conversion.

【図7】 音声波形再生におけるピッチ変換の例を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of pitch conversion in audio waveform reproduction.

【図8】 アタック部とループ部から構成される音声波
形の例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a speech waveform composed of an attack section and a loop section.

【図9】 実施例のサウンドプロセッサの要部の概略図
である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a main part of the sound processor of the embodiment.

【図10】 実施例のローカルRAMの内容を示す表で
ある。
FIG. 10 is a table showing contents of a local RAM according to the embodiment;

【図11】 実施例のサウンド処理装置の要部の概略図
である。
FIG. 11 is a schematic diagram of a main part of the sound processing device of the embodiment.

【符号の簡単な説明】[Brief description of reference numerals]

1 シーケンス制御手段 2 バスマスタ手段 3 バスインターフェース手段 4 データ保持手段 5 デジタル・アナログ変換手段 6 時分割多重化手段 7 データ出力制御手段 8 第1ミキシング手段 9 第2ミキシング手段 10 差動増幅器 11 累算手段 12 メインボリューム制御デジタル・アナログ変換
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sequence control means 2 Bus master means 3 Bus interface means 4 Data holding means 5 Digital / analog conversion means 6 Time division multiplexing means 7 Data output control means 8 First mixing means 9 Second mixing means 10 Differential amplifier 11 Accumulation means 12 Main volume control digital-analog converter

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単一の半導体素子上に構成されており、
パルス符号変調された音声波形データを再生するサウン
ドプロセッサであって、 シーケンス制御手段と、 アドレスバス及びデータバスを含む共通バスに対するバ
スインターフェース手段と、 前記シーケンス制御手段からの制御に基づき、前記バス
インターフェース手段を介して、前記共通バスに対する
アドレスを発行し、前記共通バスに接続された資源に対
するデータの読み出し及び書き込みを行うバスマスタ手
段と、 前記バスマスタ手段により読み出されたデータの一部を
保持するデータ保持手段と、 音声チャンネルのデジタルデータをアナログ音声信号に
変換するM組(Mは自然数)の独立したデジタル・アナ
ログ変換手段と、 前記デジタル・アナログ変換手段に対するデータの出力
を制御するデータ出力制御手段と、 再生に必要とされる各デジタル・アナログ変換手段に対
して、それぞれN組(Nは2以上の自然数)の音声チャ
ンネルのデータを時分割多重して出力する時分割多重化
手段とを備えた、 MとNの積で表される複数組の音声チャンネルのデータ
を同時に再生可能なサウンドプロセッサ。
1. A semiconductor device comprising: a single semiconductor device;
A sound processor for reproducing pulse code modulated audio waveform data, comprising: a sequence control unit; a bus interface unit for a common bus including an address bus and a data bus; and a bus interface based on control from the sequence control unit. Bus master means for issuing an address to the common bus via means for reading and writing data to resources connected to the common bus; and data for holding a part of the data read by the bus master means. Holding means; M sets (M is a natural number) of independent digital / analog converting means for converting digital data of an audio channel into an analog audio signal; and data output controlling means for controlling data output to the digital / analog converting means And need for playback Time-division multiplexing means for time-division multiplexing and outputting N sets (N is a natural number of 2 or more) of audio channels for each digital / analog conversion means. A sound processor that can simultaneously reproduce data of multiple sets of audio channels represented by the product.
【請求項2】 前記バスマスタ手段は、再生に必要とさ
れるデータが前記データ保持手段に格納されているか否
かを判断し、再生に必要とされるデータが前記データ保
持手段内に格納されていない場合は共通バスに接続され
ている資源から当該データを取得すると共に前記データ
保持手段に格納する機能を更に有するものである請求項
1に記載のサウンドプロセッサ。
2. The bus master means determines whether or not data required for reproduction is stored in the data holding means, and data required for reproduction is stored in the data holding means. 2. The sound processor according to claim 1, further comprising a function of acquiring the data from a resource connected to a common bus when there is no data and storing the data in the data holding unit.
【請求項3】 前記デジタル・アナログ変換手段は、そ
れぞれ複数のデジタル・アナログ変換器から構成されて
おり、それぞれのデジタル・アナログ変換器がカスケー
ド接続されていることを特徴とする請求項1又は2のい
ずれかに記載のサウンドプロセッサ。
3. The digital-to-analog converter comprises a plurality of digital-to-analog converters, and each of the digital-to-analog converters is connected in cascade. A sound processor according to any one of the above.
【請求項4】 1個のメインボリューム制御デジタル・
アナログ変換器を更に備え、 それぞれM組の前記デジタル・アナログ変換手段は、1
個のチャンネルボリューム制御デジタル・アナログ変換
器、1個のエンベロープ制御デジタル・アナログ変換
器、1個の音声波形再生用デジタル・アナログ変換器、
1個の波形中点出力用デジタル・アナログ変換器にて構
成されており、 前記メインボリューム制御デジタル・アナログ変換器の
次段に前記M個のチャンネルボリューム制御デジタル・
アナログ変換器が並列にカスケード接続され、そのそれ
ぞれの次段に各1個のエンベロープ制御デジタル・アナ
ログ変換器がカスケード接続され、そのそれぞれの次段
に各1個の音声波形再生用デジタル・アナログ変換器と
各1個の波形中点出力用デジタル・アナログ変換器が並
列にカスケード接続され、 前記M個の音声波形再生用デジタル・アナログ変換器の
出力を混合する第1のミキシング手段と、 前記M個の波形中点出力用デジタル・アナログ変換器か
らの出力を混合する第2のミキシング手段とを更に備
え、 前記第1と第2のミキシング手段の出力が、本半導体内
部又は外部に設けられた差動増幅器の二つの入力にそれ
ぞれ接続されている請求項1又は2のいずれかに記載の
サウンドプロセッサ。
4. One main volume control digital
Further comprising an analog converter, wherein each of the M sets of digital / analog conversion means comprises
One channel volume control digital-to-analog converter, one envelope control digital-to-analog converter, one digital-to-analog converter for audio waveform reproduction,
It is composed of one waveform midpoint output digital / analog converter, and the M channel volume control digital / analog converter is provided next to the main volume control digital / analog converter.
An analog converter is cascade-connected in parallel, and one envelope control digital-analog converter is cascade-connected to each next stage, and one digital-analog converter for audio waveform reproduction is provided to each next stage. A first mixing means for mixing the outputs of the M audio waveform reproduction digital-to-analog converters in parallel with each other and a cascade-connected digital-to-analog converter for outputting one waveform midpoint; Second mixing means for mixing the outputs from the digital-to-analog converters for outputting the waveform midpoints, wherein the outputs of the first and second mixing means are provided inside or outside the semiconductor. 3. The sound processor according to claim 1, wherein the sound processor is connected to two inputs of a differential amplifier.
【請求項5】 1個のメインボリューム制御デジタル・
アナログ変換器を更に備え、 それぞれM組の前記デジタル・アナログ変換手段は、1
個のチャンネルボリューム制御デジタル・アナログ変換
器、1個の第1エンベロープ制御デジタル・アナログ変
換器、1個の第2エンベロープ制御デジタル・アナログ
変換器、1個の第1音声波形再生用デジタル・アナログ
変換器、1個の第2音声波形再生用デジタル・アナログ
変換器、1個の第1波形中点出力用デジタル・アナログ
変換器、1個の第2波形中点出力用デジタル・アナログ
変換器にて構成されており、 前記メインボリューム制御デジタル・アナログ変換器の
次段に前記M個のチャンネルボリューム制御デジタル・
アナログ変換器が並列にカスケード接続され、そのそれ
ぞれの次段に各1個の第1エンベロープ制御デジタル・
アナログ変換器と第2エンベロープ制御デジタル・アナ
ログ変換器が並列にカスケード接続され、それぞれの第
1エンベロープ制御デジタル・アナログ変換器の次段に
各1個の第1音声波形再生用デジタル・アナログ変換器
と第1波形中点出力用デジタル・アナログ変換器が並列
にカスケード接続され、それぞれの第2エンベロープ制
御デジタル・アナログ変換器の次段に各1個の第2音声
波形再生用デジタル・アナログ変換器と第2波形中点出
力用デジタル・アナログ変換器が並列にカスケード接続
され、 前記M個の第1音声波形再生用デジタル・アナログ変換
器の出力を混合する第1のミキシング手段と、 前記M個の第1波形中点出力用デジタル・アナログ変換
器からの出力を混合する第2のミキシング手段と、 前記M個の第2音声波形再生用デジタル・アナログ変換
器の出力を混合する第3のミキシング手段と、 前記M個の第2波形中点出力用デジタル・アナログ変換
器からの出力を混合する第4のミキシング手段とを更に
備え、 前記第1と第2のミキシング手段の出力が、本半導体内
部又は外部に設けられた第1の差動増幅器の二つの入力
にそれぞれ接続され、 前記第3と第4のミキシング手段の出力が、本半導体内
部又は外部に設けられた第2の差動増幅器の二つの入力
にそれぞれ接続されている請求項1又は2のいずれかに
記載のサウンドプロセッサ。
5. One main volume control digital
Further comprising an analog converter, wherein each of the M sets of digital / analog conversion means comprises
One channel volume control digital-to-analog converter, one first envelope control digital-to-analog converter, one second envelope control digital-to-analog converter, one digital-to-analog converter for reproducing the first audio waveform , One digital-to-analog converter for reproducing the second audio waveform, one digital-to-analog converter for outputting the middle point of the first waveform, and one digital-to-analog converter for outputting the middle point of the second waveform The main channel control digital-to-analog converter has the following M channel volume control digital / analog converters.
Analog converters are cascaded in parallel, each of which has one first envelope control digital
An analog converter and a second envelope-controlled digital-to-analog converter are cascaded in parallel, and one digital-to-analog converter for reproducing the first audio waveform is provided next to each of the first envelope-controlled digital-to-analog converters. And a first waveform middle point output digital-to-analog converter are cascaded in parallel, and one digital audio-to-analog converter for reproducing the second audio waveform is provided next to each of the second envelope control digital-to-analog converters. And a second waveform midpoint output digital-to-analog converter cascaded in parallel, and a first mixing means for mixing the outputs of the M first audio waveform reproduction digital-to-analog converters; Second mixing means for mixing the output from the digital-to-analog converter for outputting the first waveform middle point, and the M second audio waves A third mixing unit that mixes the outputs of the digital-to-analog converters for reproduction; and a fourth mixing unit that mixes the outputs from the digital-to-analog converters for outputting the M second waveform middle points. The outputs of the first and second mixing means are respectively connected to two inputs of a first differential amplifier provided inside or outside the semiconductor, and the output of the third and fourth mixing means is 3. The sound processor according to claim 1, which is connected to two inputs of a second differential amplifier provided inside or outside the semiconductor.
【請求項6】 前記データ出力制御手段は、前記デジタ
ル・アナログ変換手段にデータを出力する際に、時分割
多重化された隣り合う音声チャンネルの間に一定期間の
無音状態を設けるような制御をする機能を更に有するも
のである請求項1乃至5のいずれかに記載のサウンドプ
ロセッサ。
6. The data output control means performs a control such that when outputting data to the digital-to-analog conversion means, a silence state for a certain period is provided between adjacent time-division multiplexed audio channels. The sound processor according to any one of claims 1 to 5, further having a function of performing:
【請求項7】 前記無音状態の期間がプログラマブルに
設定可能である請求項6に記載のサウンドプロセッサ。
7. The sound processor according to claim 6, wherein the period of the silent state is programmable.
【請求項8】 前記データ出力制御手段は、カスケード
接続された前記デジタル・アナログ変換器にデータを出
力する際に、 あるデジタル・アナログ変換器にはデータを出力するタ
イミングに対し、その次段に接続されているデジタル・
アナログ変換器にはより遅いタイミングでデータを出力
し、 カスケード接続された前記デジタル・アナログ変換器間
の信号遅延によるタイムスロット間の干渉を無くすよう
出力のタイミングを制御する機能を更に有するものであ
る請求項3乃至5のいずれかに記載のサウンドプロセッ
サ。
8. The data output control means, when outputting data to the cascade-connected digital-to-analog converters, outputs the data to a certain digital-to-analog converter at the next stage with respect to the timing of outputting the data. Digital connected
The analog converter further outputs data at a later timing, and further has a function of controlling output timing so as to eliminate interference between time slots due to signal delay between the cascaded digital-analog converters. The sound processor according to claim 3.
【請求項9】 前記データ出力制御手段がデータを出力
するタイミングをプログラマブルに設定可能である請求
項8に記載のサウンドプロセッサ。
9. The sound processor according to claim 8, wherein a timing at which the data output control means outputs data is programmable.
【請求項10】 音声波形データが2つのアレイから構
成されていて、そのそれぞれのアレイの終端にはエンド
コードが設けられており、前記バスマスタ手段は、第1
のアレイの先頭から読み出しを開始し、第1のアレイの
エンドコードを読み出した直後に引き続き第2のアレイ
の先頭から読み出しを行い、第2のアレイのエンドコー
ドを読み出した後は、引き続いて第2のアレイを先頭か
ら読み出しを行う機能を更に有するものである請求項1
乃至9に記載のサウンドプロセッサ。
10. The audio waveform data is composed of two arrays, and an end code is provided at the end of each of the arrays.
Starting from the beginning of the array, reading immediately from the beginning of the second array immediately after reading the end code of the first array, and after reading the end code of the second array, 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a function of reading the second array from the beginning.
10. The sound processor according to any one of claims 9 to 9.
【請求項11】 累算手段と、ピッチ制御情報を格納す
る手段を更に備え、前記ピッチ制御情報は一定の時間間
隔にて読み出され、前記累算手段によって累算され、累
算結果の一部又は全部が前記バスマスタ手段の共通バス
に対するアクセスのアドレス情報として利用されること
を特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のサウ
ンドプロセッサ。
11. An accumulating means, further comprising means for storing pitch control information, wherein the pitch control information is read out at regular time intervals, accumulated by the accumulating means, and one of the accumulation results is stored. 11. The sound processor according to claim 1, wherein a part or all of the sound processor is used as address information of an access to the common bus by the bus master unit.
【請求項12】 前記バスインターフェース手段が複数
の共通バスに対してそれぞれ独立して備えられているこ
とを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のサ
ウンドプロセッサ。
12. The sound processor according to claim 1, wherein said bus interface means is provided independently for each of a plurality of common buses.
【請求項13】 前記シーケンス制御手段によって制御
され割込み要求信号を発生する割り込み要求制御手段を
更に備え、 前記バスマスタ手段は、 音声波形データの読み出しを制御する波形読み出し制御
手段と、 エンベロープデータ及び音声再生をコントロールするパ
ラメータの読み出しを制御するエンべロープ/プリセッ
ト制御手段と、 前記波形読み出し制御手段からの共通バスに対するアク
セスと前記エンべロープ/プリセット制御手段からの共
通バスに対するアクセスを調停するアクセス調停手段か
らなり、 前記バスインターフェース手段は、 第1の共通バスに対する第1のバスインターフェース手
段と第2の共通バスに対する第2のバスインターフェー
ス手段からなる請求項1乃至11に記載のサウンドプロ
セッサ。
13. An interrupt request control means for generating an interrupt request signal under the control of said sequence control means, said bus master means for controlling reading of audio waveform data, envelope data and audio reproduction. Envelope / preset control means for controlling the reading of parameters for controlling the read / write control, and access arbitration means for arbitrating access to the common bus from the waveform read control means and access to the common bus from the envelope / preset control means. The sound processor according to any one of claims 1 to 11, wherein the bus interface means comprises first bus interface means for a first common bus and second bus interface means for a second common bus.
【請求項14】 単一の半導体素子上に構成されてお
り、 独立したデータ転送能力を有する第1及び第2のバス
と、 前記第1及び第2のバスのバスマスタとしての中央演算
処理装置及び請求項12又は13に記載のサウンドプロ
セッサと、 第1のバスに接続されるメモリと、 第1のバスの調停を司る第1のバス調停手段と、 第2のバスの調停を司る第2のバス調停手段とを備える
サウンド処理装置。
14. A first and second bus configured on a single semiconductor device and having independent data transfer capabilities, a central processing unit as a bus master of the first and second buses, and 14. A sound processor according to claim 12 or 13, a memory connected to a first bus, first bus arbitration means for arbitrating the first bus, and a second bus for arbitrating the second bus. A sound processing device including a bus arbitration unit.
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