KR0121172B1

KR0121172B1 - 음원데이타 발생시스템

Info

Publication number: KR0121172B1
Application number: KR1019900010504A
Authority: KR
Inventors: 이종배
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1990-07-11
Filing date: 1990-07-11
Publication date: 1997-12-04
Also published as: KR920003238A

Abstract

내용없음.

Description

음원데이타 발생시스템

제1도는 일반적인 음원데이타 발생시스템에 대한 블록도.

제2도는 일반적인 음원데이타 발생시스템에서 음원 파형의 레절루션 설정 영역을 보인 설명도.

제3도는 본 발명 음원데이타 발생시스템에 대한 블록도.

제4도는 본 발명에 의한 음원파형의 레절루션 설정을 보인 설명도.

제5도의 (가)는 가수부 데이타의 메모리 맵을 보인 표이고,

(나)는 지수부 데이타 및 범위지정 데이타에 대한 메모리 맵을 보인 표.

제6도는 본 발명의 신호 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

21 : 건반, 22 : 중앙처리장치,

23 : 가수부 데이타메모리, 24 : 지수부데 이타메모리,

25 : 비교기, 26 : 카운터,

27 : 승산기, 28 : 가산기,

29 : 터치함수발생부, 30 : D/A변환기,

31 : 신호레벨결정부, 32 : 증폭부,

SP21 : 스피커.

본 발명은 음원데이타의 기록 및 생성에 관한 것으로, 특히 음원에 대한 파형을 지수부와 가수부로 분리하여 저장한 다음 이를 합성할 수 있도록 한 음원데이타 발생시스템에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 음원데이타 발생시스템에 대한 블록도로소 이에 도시한 바와 같이, 건반(1)에서 선택되는 건반 정보는 어드레스디코더(3)를 통해 디코딩하여 중앙처리장치(6)에 인가됨에 따라 그 중앙처리장치(6)는 입력된 건반정보를 해독한 다음 이 결과를 음원생성부(9)에 출력한다.

따라서, 상기 음원생성부(9)는 입력된 데이타를 토대로 하여 롬(8)으로부터 재생하고자 하는 음색데이타를 읽어야 이를 디지탈(D)/아날로그(A)변환기(11)에 출력한다.

그리고 상기 D/A변환기(11)는 음력된 음원데이타를 아날로그 신호로 변환하여 출력하고, 이는 증폭기(AMP1)에서 소정레벨로 증폭된 다음 스피커(SP1)에 인가되므로 이때, 그 스피커(SP1)에서 상기 건반(1)정보에 대응된 소리가 나오게 된다.

여기서, 상기 음색데이타의 동적영역(Dynamic Range)을 설정할때 예를 들어 제2도에서와 같이 '2¹⁶'으로 할 경우 상기 D/A변환기(11)는 16개의 디지탈 라인을 필요로 하며, 이를 처리하는 레절루션(Resolution) 역시 '2¹⁶'을 필요로 한다.

이상의 설명에서와 같이 일반적인 음원데이타의 발생시스템에 있어서는 음원발생부에서 샘플링된 데이타가 직접 D/A변환기로 제공되므로 음원데이타의 동적영역이 넓은 경우 그 D/A변환기의 용량을 증가시켜야 되는데, 일반적으로 오디오 기기에서 음원데이타의 동적영역은 가청주파수의 그것에 비해 매우 넓은 D/A변환기의 용량 증대에 한계가 있고, 설령 용량을 어느정도 증가시킬 수 있다 하더라도 그에 따라 제품가격이 상승되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 레절루션의 결정영역에 구애받지 않고 음원데이타를 발생시킬 수 있는 시스템을 창안한 것으로 이를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명 음원데이타 발생시스템의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 사용자의 설정에 따라 각기 다른 음의 키이정보를 출력하는 건반(21)과, 상기 건반(21)의 키이정보를 스캔하여 시스템 전체를 제어하는 중앙처리장치(22)와, 음원데이타 중에서 가수부의 데이타를 저장하는 가수부 데이타 메모리(23)와, 음원데이타중에서 지수부 데이타를 저장하는 지수부 데이타 메모리(24)와, 상기 지수부 데이타 메모리(24)로부터 입력되는 범위지정 어드레스를 상기 중앙처리장치(22)로부터 입력되는 샘플점 어드레스와 비교하여 그들의 값이 서로 같을때 고전위를 출럭하는 비교기(25)와, 상기 비교기(25)에서 출력되는 고전위 펄스수를 카운트하여 이를 상기 지수부 데이타 메모리(24)의 어드레스를 제공하는 카운터(26)와, 상기 가수부 데이타 메모리(23)에서 리드(Read)된 가수부 데이타에 터치함수 발생부(29)의 터치속도 정보값을 곱하는 승산기(27)와, 상기 지수부 데이타 메모리(24)에서 리드된 지수부 데이타에 상기 터치함수 발생부(29)의 속도 정보값을 더하는 가산기(28)와, 상기 승산기(27)에서 출력되는 가수부 데이타를 아날로그신호로 변환하는 디지탈(D)/아날로그(A) 변환기(30)와, 상기 가산기(28)로부터 입력되는 지수부 데이타값에 따라 상기 D/A변환기(30)로부터 입럭되는 아날로그 신호의 레벨을 결정하는 신호레벨 결정부(31)와, 상기 신호레벨 결정부(31)의 출력신호를 소정레벨로 증폭하여 이를 스피커(SP21)에 출력하는 증폭부(32)로 구성하였다.

한편, 제4도는 본 발명에 의해 음원의 파형을 지수부와 가수부로 분리된 것을 보인 설명도이고, 제5도의(가)는 가수부의 메모리 맵을 보인 표이며, (나)는 지수부 데이타 및 범위지정 데이타에 대한 메모리 맵을 보인 표이고, 제6도는 본 발명의 신호흐름도로서 이와 같이 구성된 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 음원데이타를 샘플링함과 아울러 진폭도의 변화가 심하지 않은 부분을 한 단위로 하여 제4도에서와 같이 샘플점의 최대진폭치를 결정한다.

이렇게 하여 각 샘플점의 지폭치 Ai =A.2^αM으로 나타내는데, 여기서, 'A'는 가수부 데이타, 'αM'은 지수부 데이타로서 제4도에서와 같이 샘플단위가 '

'일때는 지수부 데이다가 M이 되며, 샘플단위가 1일때는 지수부 데이타가 M-1이 된다.

한편, 제5도는 지수부 데이타, 가수부 데이타 및 범위지정 데이타의 저장형태를 보여주는 것인데, 여기서 가수부 데이타는 각 샘플포인트마다 주어지는 값이며, 지수부 데이타는 샘플의 한 단위당 주어지는 값이고, 범위 지정데이타는 각 단위당 최종샘플 포인트의 어드레스에 해당된다.

즉, 제4도에서와 같이 지수부 데이타 M은 처음 단위의 한 단위를 표시하며, 범위지정 데이타 α1에 의해 가수부 데이타의 한 단위의 샘플수 A0-Aα1이 결정된다.

이하, 상기의 설명을 참조하여 음원데이타의 생성 과정을 설명한다.

발생되는 음악의 음높이를 알려주는 수단으로써 건반(21)이 사용되는데, 연주자에 의해 소정의 건반이 눌려지는 순간, 건반이 눌려졌는지를 표시하는 키이 온 신호(KON)가 중앙처리장치(22) 및 카운터(26)에 인가된다.

이에 따라 상기 중앙처리장치(22)는 그 건반(21)에서 지정된 음높이에 대응하여 가수부 데이타 메모리(23)에 샘플점 어드레스를 출력하므로 그 가수부 데이타 메모리(23)에서 현재 눌려진 건반에 해당되는 가수부의 샘플점 데이타가 출력된다.

또한, 상기 카운터(26)는 키이온신호(KON)가 입력되는 순간 리세트되어 그로부터 샘플단위 어드레스가 출력되고, 이로 인해 지수부 데이타 메모리(24)에서 각 샘플단위의 어드레스에 해당되는 데이타 즉, 지수부 데이타 M과 샘플링 어드레스 범위 데이타 α1이 순차적으로 읽혀진다.

이때 비교기(25)는 범위지정 데이타값을 상기 중앙처리장치(22)에서 주어진 샘플링 어드레스의 데이타값과 비교하여 서로 같을때 카운터(26)에 고전위를 출력하므로 그의 카운터값이 1증가되는데, 이의 카운트값이 최대치 M이 될때 카운트 동작이 중지된다.

한편, 상기 가수부 데이타 메모리(23), 지수부 데이타 메모리(24)에서 리드된 가수부 데이타, 지수부 데이타는 승산기(27), 가산기(28)에 각각 인가되므로 이때 그 승산기(27)는 가수부 데이타에 터치함수 발생부(29)로부터 입력된 터치속도 정보값을 곱하여 출력하고, 가산기(28)는 지수부 데이타값에 상기의 터치속도 정보값을 곱하므로 각각의 증폭도가 보정된다.

그리고 상기 승산기(27)의 출력데이타는 D/A변환기(30)를 통해 아날로그 신호로 변환되어 신호레벨 결정부(31)에 인가될때 그 신호레벨 결정부(31)는 상기 아날로그 변환된 가수부 데이타값이 최대치 M으로 판면되면 신호의 레벨을 보정하지 않고 M-1이면 2^-1, M-2이면 2^-2형태로 그 가수부신호의 레벨을 결정하여 출력하며, 이는 증폭부(32)에서 소정레벨로 증폭된 다음 스피커(SP21)로 출력되어 현재 눌려진 건반에 해당되는 소리가 발생된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 한 샘플당 파형데이타의 비트수를 대폭적으로 감축시키고도 샘플된 파형의 동적영역을 충분히 확보할 수 있게 함으로써 음원발생기의 원가를 낮출 수 있는 이점이 있다.

Claims

건반(21)에서 선택되는 키이정보를 스캔하여 시스템 전체를 제어하는 중앙처리장치(22)와, 상기 중앙처리장치(22)의 지정어드레스에 따라 가수부의 음원데이타를 출력하는 가수부 데이타 메모리(23)와, 카운터(26)의 카운트값에 따라 지수부의 음원데이타를 출력하는 지수부 데이타 메모리(24)와, 범위지정 어드레스와 상기 중앙처리장치(22)에서 지정하는 샘플점 어드레스를 비교하여 같을때 상기 카운터(26)에 카운트 펄스를 제공하는 비교기(25)와, 상기 가수부 데이타, 지수부 데이타에 터치함수 발생부(29)로부터 입력된 건반터치속도 정보값을 각각 승산, 가산하는 승산기(27), 가산기(28)와, D/A변환기(30)를 통해 아날로그 신호로 변환된 가수부 데이타값에 상기 가산기(28)의 지수부 데이타를 가산하여 출력신호 파형의 레벨을 결정하는 신호레벨 결정부(31)로 구성된 것을 특징으로 하는 음원데이타 발생시스템.