JPS5924437B2 - 複数個の音響効果を作り出す装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複数個の音響効果を作り出す装置に係り、特に
、発砲音や爆発音やモータ音やどら音やジニット機音や
自動車音の様な電子ゲーム用の音響効果を作り出す装置
に係る。

音響効果を作り出すために電子ゲームに利用されている
現在の技術はアナログノイズ源を含むものであり、その
出力が、適正な減衰即ち包絡特性を与える様に電圧制御
式増巾器によつて整形されている。

或いは又、アナログノイズ源としてデジタル多段カウン
タも用いられている。前記技術の１つの欠点は、回路の
アナログ部分が大規模集積に適していないということで
ある。

これは家庭用即ち消費者用ビデオゲームを家庭用テレビ
受像機に接続すべき場合に特に重大なコストの問題とな
る。第２に、現在の音響効果技術は通常はせいぜい１つ
又は２つの音響効果向けの特殊目的のものである。音響
効果ごとに個々の音響効果発生器が用いられ、従つて各
ゲームに対して非常に多数の別々の回路が用いられるこ
とになる。そこで本発明の一般的な目的は、音響効果を
作り出すための改良された装置を提供することである。
本発明の別の目的は、複数個の音響効果を作り出しそし
て大規模集積に適した上記装置を提供することである。

上記目的によれば、デジタルノイズ出力を有する可変デ
ジタルノイズ発生器を備え、そして複数個の音響効果を
作り出す装置が提供される。

可変ク叱ンクがこのノイズ発生器を駆動する。上記発生
器の出力に対して複数個の所定の包絡特性を与えそして
音響出力を作り出す手段が設けられている。以下添付図
面を参照して本発明を詳細に説明する。

さて第１図を参照すれば、可変クロツク１０が可変デジ
タルノイズ発生器１１を駆動し、該発生器は例えば多段
カウンタである。

このノイズ発生器はホワイトノイズ、楽音のための規則
的な波形、又はモータ音のための不規則な波形を発する
様に変えることができる。可変クロツクは発生される音
調のピツチを含んでいる。例えばホワイトノイズが選択
された場合には、可変クロツクがそのピツチをピストル
発砲音から爆発音まで変えることができる。ノイズ発生
器１１の出力は、音響出力を発する振巾制御ユニツ口２
によつて制御される減衰特性（則ちその包絡特性）を有
している。第２図Ａ乃至Ｅは色々な型式の音響効果を示
しており、特に第２図Ｂ、第２図Ｃ及び第２図Ｄは発生
された波形及び包絡線の減衰を変えることによつて得ら
れる色々な音響効果を示している。例えば、発砲音は約
１／４秒の減衰時間を有し、爆発音は２秒の減衰時間を
有し、そしてどら音は１乃至２秒の減衰時間を有してい
る。ノイズ発生器１１により発生されるノイズの形式も
重要な規準であり、発砲音及び爆発音はホワイト型ノイ
ズを用いておりそしてどら音は方形波を用いている。更
に、可変クロツク１０は発砲音に対しては約１５００Ｈ
ｚのノイズ周波数を与え、そして爆発音に対しては１５
０Ｈｚの低ピツチのノイズ周波数を与える。第２図Ａは
アイドリングモータの様なモータの波形を示しており、
これは１０乃至１００Ｈｚの周波数レンジであり、そし
て第２図Ｅはジニット機の音を示しており、この場合は
包絡線が一定でありそしてピンチが変化する。これはク
ロツク１０の変化によつて生じる。１つの音響効果に対
して、クロツク周波数を１０個の別々のセツテイングに
変えることが必要である。

これは一定の加速を模擬することになろう。レース自動
車を模擬する場合には、１６個の別々の周波数が使用さ
れよう。いずれの場合も、第２図の表示は本発明により
作られた数個の音響効果を示したものに過ぎず、そして
当然ながらそこに与えられた周波数及びタイミングは代
表的な例に過ぎない。

最後に、発生器１１は７ノイズ２発生器と称するが、比
較的正弦波状の音即ち楽音を発生することもできる。

２４段の多段カウンタ１３をノイズ発生器として用いそ
して可変クロック源により１駆動される本発明の１実悔
例が第３図に示されている。

このカウンタはゲート１４を含むフイードバツクループ
を有している。アンドゲート１６ａ乃至１６ｄに接続さ
れた終りの５段２０乃至２４が図示されている。これら
アンドゲートの出力はオアゲート１７に接続され、そし
て低域フイルタ１８を経て音響出力を与える。音響出力
の振巾即ち減衰性はゲートされる出力の密度即ち衝撃係
数を減少することによつて本質的に制御される。第３Ａ
図の関連タイミング図により示された様に、多段カウン
タ１３の出力２１は出力２０よりも長時間遅延される。
そしてこれら２つの出力がゲー口６ａのターン・オンに
よつて合成された場合は、小さな衝撃係数則ち低密度と
なつて聞き分けられない程度の小さな振巾及びより静か
な音量を実際上作り出す。アンドゲート１６ａ乃至１６
ｄは振巾制御ユニツト１９により制御され、該ユニツト
１９は次いで予めプログラムされたマイクロプロセツサ
により制御される。従つて要約すれば、第３図の回路は
、音響出力波の聞き分けられる振巾を効果的に変えてそ
の減衰性即ち包絡特性を制御しそしてそれにより生じる
音響効果を制御するために、多段カウンタの複数段の選
択的な加算をなす。

振巾制御ユニツト１９はデジタル制御入力を備えており
、従つてこれら入力はその関連マイクロプロセツサによ
り容易に制御可能である。本発明の別の実施例が第４Ａ
図乃至第４Ｄ図に示されており、第４Ａ図には可変クロ
ツク１０が詳細に示されている。

これはＮで除算するカウンタ２１を備えており、該カウ
ンタは３０ｋＨｚのクロツク入力によつて駆動され、そ
の除算は５ビツトデータレジスタ２２によつて制御され
る。このデータレジスタはデジタル入力ＤＯ乃至Ｄ４を
有し、これらは可変クロツク１０のライン２３の最終周
波数出力を決定する。デコード表が第４Ａ図にリストさ
れており、そして２による除算から３２による除算まで
の可能性を含んでいる。データレジスタ２２への指示さ
れたデータバスは、第４Ｂ図を参照すれば、マイクロプ
ロセツサ２４からのものであり、該マイクロプロセツサ
はデータバス２６とアドレスデコード制御ライン２７と
を有している。この制御ラインはレジスタ２２と、第４
Ｂ図及び４Ｃ図に示された他の２つのデータレジスタと
の時分割型のローデイング及び制御を与える。第４Ｂ図
を参照すれば、可変デジタルノイズ発生器をなすために
４ビツトデータレジスタ２８がデータバス２６からビツ
トＤＯ乃至Ｄ３を受け取る。

この発生器は５ビツトの多段カウンタ２９と４ビツトの
多段カウンタ３１とを備えており、これらは図示された
ゲートによつて一緒に結合されている。カウンタ２９は
予めのスケール装置として働く。５ビツトカウンタ２９
は５つのＤ型フリンプーフロツプを有し、そしてカウン
タ３１は４つのＤ型フリツプーフロツプを有している。

ライン２３の可変クロックの出力は５ビツト多段カウン
タ２９の５つのクロツクＣ入力に直結され、そしてノア
ゲート３２を経て反転されて４ビツトカウンタ３１のク
ロツク入力に結合される。従つて第４Ｂ図の実施例のノ
イズ発生器はプログラムされたフイードバツク路に基い
て９段の多段カウンタ又は他の形態を与えることができ
、これは色々な形式の音響効果を最小のコストで作り出
すための最大の融通性を与えると考えられる。

８段カウンタは適当なノイズ型音響効果を作り出さず、
各音響効果の質も効果的でない。

もちろん、多段カウンタが長い程、繰返しが生じるまで
のシフトシーケンスの数が大きく、従つて理論的には純
粋な形式のホワイトノイズが発生される。一方、図示さ
れた様なゲートは比較的純粋なピツチの音響即ち楽音的
な音響を与える様にライン２３の有効方形波の除算もな
す。以下に示す表１は、４つの２進制御入力ＤＯ乃至Ｄ
３を変化したことによる、全１６進レンジ０乃至９及び
Ａ乃至Ｆを持つた第４Ｂ図のノイズ発生器の色々な変化
を示している。

１６進コード零に於いては全段が１にセツトされ、これ
は試験のために用いられ、即ち第４Ｃ図の振巾制御段に
より音響効果を与えるのに用いられる。

その他の組合せはクロツク周波数の非常に純粋な除算、
多段ノイズカウンタ作用、又はこれら２つの結合を与え
る。例えば、１６進コードの８は９段全部を結合して２
ホワイト２ノイズを与える様にする。１６進コード１乃
至３の作動に於いては、４ビツトの多段ノイズカウンタ
３１がライン３３にフイードバツクを持つ状態で作動す
る。

このラインはゲート３４に接続され、該ゲートはＤ２及
びＤ３入力が零である時に出力を有する。これが１６進
コード１，２及び３の状態であることに注意されたい。
次いで、１６進コードＣ乃至Ｆに示された様にＤ２及び
Ｄ３が両方共１である場合は、４ビツト多段カウンタ３
１がフイードバツクライン３６に１出力を持つ３ビツト
ねじれリングとして働いて、ゲート３７を駆動し、該ゲ
ートは反転されたＤ２及びＤ３を２つの他の入力として
有し、これらは両方共零であつてこのゲートを作動状態
にする。

ゲート３８は代表的なオア作用をなす。ゲート３９は全
２進入力が零である場合の１６進零に対応する。第２図
の各々の音を参照すれば、モータ音は１６進コード３に
よつて与えられる。

というのは、４ビツト多段カウンタを１駆動する５ビツ
ト多段カウンタ（予めのスケール装置）がモータ音らし
い音を発生するからである。発砲音又は爆発音はホワイ
トノイズを用いており、従つてこれは１６進コード８に
よつて与えられる。どら音は方形波を用 ｊいており、
従つて多段ノイズ発生カウント作用は用いず、きつかり
の除算が例えば１６進コード４及び５によつて与えられ
る。最後に、ジニット機音は１６進コード８のホワイト
ノイズによつて与えられる。第４Ｂ図のノイズ発生器の
出力４１は第４Ｃ図に示された振巾制御ユニツト１２に
よつて整形される。

ここでは、データバス２６からのビツトＤＯ乃至Ｄ３に
より制御される４ビツトデータレジスタ４２が、何らか
の瞬間に音響出力の振巾の、換言すれば減衰包絡線の．
デジタル制御を与える。このデータレジスタ４２は有効
なデジタル−アナログコンバータ４３を駆動し、該コン
バータは第４Ｄ図に示された形式のゲート式抵抗加算を
用いており、ここでは重み付けされた抵抗Ｒ，２Ｒ，４
Ｒ及び８Ｒを選択的に用いて、デジタル入力に応じたア
ナログ出力を与える様に振巾を制御する。然し乍ら、こ
れらの重み付けされた抵抗は実際上は、代表的なノアゲ
ート４６ａ乃至４６ｄ（これらは実際にはアンド型機能
のゲートである）によつて駆動されるＭＯＳ型トランジ
スタ４４ａ乃至４４ｄである。これらのＭＯＳトランジ
スタ４４はドレイン又はソース領域を変えることによつ
て異なつた抵抗を与え、例えばトランジスタ４４ｄのド
レイン領域はトランジスタ４４ａの１６倍程度の大きさ
である。デコードの構成も第４Ｃ図に示されており、最
低の音響出力取り出し電流を生じる０００１の２進入力
は最小振巾を意味し、そして１１１１は最大振巾を意味
する。

マイクロプロセッサ（第４Ｂ図）は第２図Ａ乃至Ｅに示
した様な包絡特性を生じるために瞬時適正制御コードを
オン・ラインバスに与える。代表的なマイクロプロセツ
サは新たな制御命令を１／６０秒ごとに容易に与えるこ
とができる。従つて、第２図Ｂの非常に有効な発砲音包
絡特性を与える様に多数の制御命令を例えば１／４秒以
内に与えることができる。第４Ｃ図の振振巾制御ユニツ
トは、特にデジタル−アナログコンバータ４３の抵抗性
加算に対する別の分野の技術によつて、大規模集積に実
帷される様に意図される。又、ノイズ発生器１１は、デ
ジタル出力を発生するので、その両形態に於いて容易に
集積化される。第４Ｃ図に示された様に、振巾制御ユニ
ツトはノイズ発生器の単１の出力ライン４１に接続され
ている。

各ゲート４６ａ乃至４６ｄは若干異なつた音響効果を達
成する様に多段カウンタの色々な点に接続することがで
きる。かくて、要約すれば、本発明はマイクロプロセン
サからのデジタルコードによつて可変である複数個の別
々の音響効果を作り出す改良された装置を提供する。

この装置全部を大規模集積に容易に実強できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図Ａ乃至Ｅは本発明によ
り作られた若干の音響効果を示す種々の波形図、第３図
は本発明のｌ実施例のプロツク図、第３Ａ図は第３図を
理解するのに有用なタイミング図、そして第４Ａ図、第
４Ｂ図、第４Ｃ図および第４Ｄ図は本発明の別の実晦例
を示した回路図である。 １０−・・・一可変クロツク、１１−・・−・・可変デ
ジタルノイズ発生器、１２・・・・・・振巾制御ユニツ
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タイミング信号源に結合される入力端子、マイクロ
   プロセッサ装置からのデジタル信号の第１番目の１組を
   受入れるデータ入力端子および２進クロック信号を供給
   する出力端子と、タイミング信号を上記２進クロック信
   号に変換するために上記入力端子、データ入力端子およ
   び出力端子に結合された変換装置とを有し、上記マイク
   ロプロセッサ装置からのデジタル信号の第１番目の１組
   によつて特定される周波数を有する２進クロック信号を
   発生するための可変クロック装置と、上記可変クロック
   装置の出力端子に結合された入力端子および音響効果信
   号を供給する出力端子と、上記２進クロック信号に応答
   して２進信号列を発生するために上記入力端子に結合さ
   れたカウンタ装置と、上記マイクロプロセッサ装置から
   のデジタル信号の第２番目の１組に応答して振巾の減衰
   を与える振巾減衰装置を含み上記２進信号列を特定され
   た音響効果に対応するアナログ音響効果信号に変換する
   ために上記カウンタ装置に結合された変換装置とを有し
   、上記マイクロプロセッサ装置からのデジタル信号によ
   つて特定されるアナログ音響効果信号を発生するための
   音響発生装置と、を具備することを特徴とする、マイク
   ロプロセッサ装置からのデジタル信号によつてそれぞれ
   特定される複数個の予定された音響効果信号の任意の１
   個の音響効果信号を選択的に発生させる装置。 ２ マイクロプロセッサからのデジタル信号を受信する
   ための受信装置と、上記デジタル信号の第１番目の１組
   を貯蔵するために上記受信装置に結合された第１のレジ
   スタ装置と、貯蔵された上記第１番目の組のデジタル信
   号に応答する周波数を有する二進クロック信号を供給す
   るために上記第１のレジスタ装置に結合された可変クロ
   ック装置と、上記デジタル信号の第２番目の１組を貯蔵
   するために上記受信装置に結合された第２のレジスタ装
   置と、貯蔵された上記第２番目の組のデジタル信号に応
   答してプログラム可能なフィードバック回路を含んでい
   て、上記２進クロック信号に応答して２進出力信号を供
   給するために上記可変クロック装置および上記第２のレ
   ジスタ装置に結合されたカウンタと、上記ディジタル信
   号の第３番目の１組を貯蔵するために上記受信装置に結
   合された第３のレジスタ装置と、上記２進出力信号に応
   答して、貯蔵された上記第３番目の組のデジタル信号に
   応答する振巾を有するアナログ音響効果信号を供給する
   ために上記カウンタおよび上記第３のレジスタ装置に結
   合された振巾制御装置と、を具備することを特徴とする
   、マイクロプロセッサからのデジタル信号に応答して電
   子的ビデオゲーム用の複数個の音響効果信号の任意の１
   個の音響効果信号を選択的に発生させる装置。