JP2814939B2 - 波形処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、生成された波形サンプ
ルに対して、乗算および時間遅延等の波形処理を施して
出力する波形処理装置に関するものであり、特に電子楽
器に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】入力された波形サンプルデータを加工処
理して出力するには、従来ディジタルシグナルプロセッ
サ（ＤＳＰ）等の波形処理装置が用いられるが、この波
形処理装置には、通常、長時間の波形サンプルデータの
遅延を行うための遅延用ＲＡＭが備えられている。この
場合、遅延用ＲＡＭの記憶容量を減少するために、遅延
させる波形サンプルデータを圧縮して書き込むように
し、所定時間遅延された波形サンプルデータを読み出し
て伸長することにより、遅延された波形サンプルデータ
を得るようにすることが行われている。

【０００３】これにより、遅延用ＲＡＭには圧縮された
少ないデータ量とされた波形サンプルデータが書き込ま
れるため、少ない容量の遅延用ＲＡＭにより長時間の遅
延を行うことができるようになる。また、波形サンプル
データにレベルデータを乗算することによる加工処理を
行う場合に、レベルデータが指数部と仮数部とからなる
フローティングデータとされている場合に対応できるよ
うに、シフタを含む乗算器が波形処理装置に備えられて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遅延用
ＲＡＭに書き込むために波形サンプルデータを圧縮する
圧縮回路と、遅延用ＲＡＭから読み出された圧縮された
波形サンプルデータを伸長して元に戻すための伸長回路
とは、それぞれ独立して設けられており、波形サンプル
データ加工用の波形処理装置の回路規模が大規模化する
という問題点があった。

【０００５】そこで、本発明は圧縮回路と伸長回路とを
兼用することができる波形処理装置を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の波形処理装置は、リニアデータとされてい
る波形サンプルデータを発生する波形サンプル発生手段
と、フローティングデータとされたレベルデータを発生
するレベル発生手段と、データを遅延するための遅延用
メモリと、シフタを有する乗算手段と、前記波形サンプ
ルデータに前記フローティングデータとされたレベルデ
ータを乗算して新たな波形サンプルデータを生成する場
合に、前記乗算手段において、前記波形サンプルデータ
に前記レベルデータ中の仮数部データを乗算すると共
に、その乗算結果を、前記レベルデータ中の指数部デー
タに基づいて前記シフタによりシフトするように制御
し、前記遅延用メモリに前記波形サンプルデータを書き
込む場合は、前記シフタにおいて前記波形サンプルデー
タをシフトすることにより、前記乗算手段を用いて前記
波形サンプルデータの対数圧縮を行ってから、前記用遅
延メモリに書き込むように制御する制御部とを備えるよ
うにしたものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、レベル乗算用の乗算器の備え
るシフタを用いて波形サンプルデータの圧縮、および圧
縮された波形サンプルデータの伸長を行うようにしたの
で、シフタを有する乗算器により圧縮回路と伸長回路と
を兼用して構成することができるようになる。このた
め、波形処理装置の回路規模を小さくすることができ
る。

【０００８】

【実施例】本発明の波形処理装置が波形処理部として音
源に備えられている電子楽器の構成を示すブロック図を
図１に示す。この図において、１はＲＯＭ２に格納され
ているＣＰＵプログラムに基づいて、ＣＰＵバス１１を
介してデータの授受を行うことにより、メインルーチン
処理や割込処理を行うマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、
２はＣＰＵプログラムやプリセット音色が記憶されてい
るＲＯＭ（Read Only Memory）、３はユーザが記憶した
音色データの記憶エリアやＣＰＵのワークエリアとして
使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）、４は音色
等の設定を行う時に操作されるパネルスイッチ、５は音
色番号等が表示される表示器、６は演奏操作子である鍵
盤である。

【０００９】さらに、７は転送された音色情報、ノート
情報や音量情報等に基づいて波形サンプルデータを生成
する音源、８は音源７が波形サンプルデータの遅延に使
用する遅延用ＤＲＡＭ、９は音源７より出力される波形
サンプルデータをアナログ信号に変換するディジタル・
アナログ変換器（ＤＡＣ）、１０アナログ信号に変換さ
れた楽音信号をスピーカから発音するサウンドシステム
である。

【００１０】このように構成された電子楽器において、
鍵盤６が押鍵されたとすると、そのノートオンがＣＰＵ
１により検出されて発音チャンネルが割り当てられ、そ
の発音チャンネルに設定されている音色情報、音量情報
やノート情報等が音源７に転送される。音源７は転送さ
れた情報に基づいて内蔵される波形処理部において波形
サンプルデータが生成されて出力される。この生成され
た波形サンプルデータは、ＤＡＣ９によりアナログ信号
に変換されてサウンドシステム１０に供給され、楽音が
発音されるようになる。なお、効果情報も音源７に転送
されて、内蔵される波形処理部において生成される波形
サンプルデータが効果情報に基づいて加工されるように
なる。

【００１１】次に、音源７の詳細な構成を示すブロック
図を図２に示すが、音源７にはＣＰＵバス１１が接続さ
れていると共に、遅延用ＤＲＡＭ８が接続されている。
この図において、ＣＰＵバス１１を介して音源７に転送
される各種情報は制御レジスタ２１に格納される。そし
て、制御レジスタ２１から波形発生器２２、複数関数発
生器２４および本発明にかかる波形演算部２３にそれぞ
れ必要とする情報が与えられている。なお、音源７にお
いては、例えば発音チャンネル数が３２チャンネルとさ
れていることから、時分割処理により３２チャンネルの
それぞれの波形サンプルデータが生成されており、各チ
ャンネルの処理タイミングに合わせて制御レジスタ２１
から各チャンネルの必要とされる情報が各部に与えられ
ている。

【００１２】波形発生器２２には音色情報、ノート情報
等が与えられて、この情報に基づいて波形サンプルデー
タ（ＷＡＶＥ）が時分割されて発生され、波形演算部２
３に出力されている。また、複数関数発生器２４には音
量パラメータ等が与えられて、この情報に基づいて各時
分割チャンネル毎に６つのエンベロープデータ（ＥＧＯ
ＵＴ）が時分割されて発生され、波形演算部２３に出力
されている。このエンベロープデータは指数部と仮数部
とからなるフローティングデータとされている。さら
に、波形演算部２３はマイクロプログラムに従って、波
形発生器２２から与えられている各時分割チャンネルの
波形データにフィルタ演算、レベル乗算、出力累算等の
加工を施し、さらに累算後の波形データにコーラス効
果、リバーブ効果等のエフェクト処理を施して、新たな
波形サンプルデータを生成して、インタフェース（ＤＡ
Ｃ Ｉ／Ｏ）２５を介してＤＡＣ９へ出力している。

【００１３】この場合、前記コーラス効果、リバーブ効
果等のエフェクト処理において波形サンプルデータを遅
延させる必要が生じた場合は、波形演算部２３からアド
レスＭＡと圧縮された波形サンプルデータＭＷＤとを、
遅延用ＤＲＡＭ８に供給して波形サンプルデータＭＷＤ
を書き込み、所定時間後に書き込み時と同一のアドレス
ＭＡを遅延用ＤＲＡＭ８に供給して、圧縮されている波
形サンプルデータＭＲＤを読み出して伸長することによ
り所定時間遅延された波形サンプルデータを得るように
している。なお、波形演算部２３に備えられているＭＰ
Ｍ２３−１は波形演算部２３を構成するディジタルシグ
ナルプロセッサ（ＤＳＰ）のマイクロプログラムを記憶
しているマイクロプログラムメモリであり、ＴＲＡＭ４
１は波形サンプルデータを一次記憶するテンポラリレジ
スタであり、ＣＲＡＭ２３−２は演算係数を記憶してい
る係数メモリである。

【００１４】次に、波形演算部２３の詳細な構成を示す
ブロック図を図３に示すが、この波形演算部２３におい
てはＤＣＦフィルターによる周波数成分制御処理（フィ
ルタ処理）、波形サンプルにエンベロープデータを乗算
する音量変化制御処理（レベル乗算）、各チャンネルデ
ータを累算するチャンネル累算処理（出力累算）、およ
び音響効果制御処理（エフェクト処理）が行われてい
る。この図において、乗算器３３は１０ビットのデータ
と２４ビットのデータとを乗算しており、１０ビットの
データはセレクタＡ３１により選択されて入力されてお
り、２４ビットのデータはセレクタＢ３２により選択さ
れて入力されている。なお、セレクタＡ３１には係数メ
モリＣＲＡＭ２３−２から読み出された係数（ＣＯＥ
Ｆ）、演算結果（ＹＭ）、複数関数発生器２４により発
生されたエンベロープデータ（ＥＧＯＵＴ）の乗算する
側のデータが、フローティングデータあるいはリニアデ
ータとして供給されており、セレクタＢ３２にはテンポ
ラリレジスタ（ＴＲＡＭ）４１、あるいは出力ラッチＬ
２４からの乗算される側のリニアデータとされた波形サ
ンプルデータが供給されている。

【００１５】また、セレクタＡ３１により選択されたデ
ータが指数部と仮数部とからなるフローティングデータ
とされている場合は、上位５ビットの指数部データがセ
レクタＤを介して可変シフタ３７に供給されると共に、
下位１０ビットの仮数部データが乗算器３３に入力され
て、セレクタＢ３２で選択された波形サンプルデータに
乗算される。乗算器３３より出力される乗算結果はセレ
クタＣ３４を介して可変シフタ３７に入力されて、前記
５ビットの指数部データに応じてシフトアップ／シフト
ダウンされることにより、可変シフタ３７からリニアデ
ータ（波形サンプルデータ）とフローティングデータ
（例えば、エンベロープデータ）とを乗算した新たな波
形サンプルデータを得ることができる。この新たな波形
サンプルデータはセレクタＦ３８、２５ビット加減算器
３９を介してＴＲＡＭ４１に入力されて一次格納され
る。なお、エンベロープデータＥＧＯＵＴが乗算器３３
で乗算される場合は、セレクタＢ３２にて出力ラッチＬ
２４に格納されているフィルタ処理済の波形サンプルデ
ータが選択される。

【００１６】また、乗算器３３においては乗算出力が４
クロック遅延されて出力されるため、４クロック遅延す
ることなくセレクタＢ３２からのデータをセレクタＣ３
４に送りたい場合は、乗算器３３を迂回する迂回路Ｌ１
を用いるようにする。さらに、セレクタＤ３５は可変シ
フタ３７のシフト量を選択するものであり、セレクタＥ
３６はシフトされるデータを選択するものとされてい
る。そして、乗算器３３を用いてリニアなデータ同士を
乗算する場合は、指数部データがなく可変シフタ３７は
不要となるので、セレクタＥ３６および可変シフタ３７
を迂回する迂回路Ｌ２を介して乗算結果をセレクタＦ３
８に供給するようにしても良い。

【００１７】ところで、波形発生器２２より出力される
波形サンプルデータＷＡＶＥはセレクタＧ４０に入力さ
れるが、この波形サンプルデータＷＡＶＥは発音チャン
ネル数が３２チャンネルとされている場合、３２チャン
ネルの波形サンプルデータＷＡＶＥが時分割されて入力
されている。そして、加減算器３９により加減算された
加減算出力データはＴＲＡＭ４１に入力されて格納され
る。また、セレクタＧ４０が加減算器３９よりの出力を
選択した場合は、セレクタＧ４０と加減算器３９とでル
ープが構成されて、累算することができるようになる。
これにより、セレクタＦ３８より出力される波形サンプ
ルデータを累算することができる。

【００１８】さらに、加減算器３９の出力は指数発生器
４２に入力されて入力された波形サンプルデータに基づ
いて指数部データＥＸＰ１，ＥＸＰ２が発生される。発
生された指数部データＥＸＰ２はセレクタＤ３５を介し
て可変シフタ３７に入力されるが、指数発生器４２をス
ルーし、セレクタＥ３６を介して可変シフタ３７に入力
されている圧縮前のリニアなデータを、前期指数部デー
タＥＸＰ２によりシフトアップすることにより仮数部デ
ータが生成されて遅延用ＤＲＡＭインターフェース（Ｉ
／Ｏ）４４に供給される。この時、指数発生器４２より
ＥＸＰ２と逆符号の指数部データＥＸＰ１が遅延用ＤＲ
ＡＭ Ｉ／Ｏ４４に供給されて、前記仮数部データに指
数部データＥＸＰ１が結合されて遅延用ＤＲＡＭ Ｉ／
Ｏ４４から出力される。

【００１９】前記指数発生器４２では、シフトアップの
結果の前記仮数部データが圧縮前のリニアなデータの符
号と同じ値を持つ上位ビットを省略できるようにＥＸＰ
２，ＥＸＰ１を発生している。このように、遅延用ＤＲ
ＡＭ Ｉ／Ｏ４４から出力されるフローティングデータ
は、圧縮処理の行われた波形サンプルデータとなる。こ
の圧縮された波形サンプルデータは８ビットづつ２デー
タに分割されて遅延用ＤＲＡＭ８に書き込まれる書込デ
ータＤＭＷＤとされる。なお、書込データＤＭＷＤは可
変シフタ３７から出力される仮数部データが１２ビッ
ト、指数部データＥＸＰ１が４ビットの１６ビットで構
成されるフローティングデータとされている。

【００２０】さらにまた、加減算器３９の出力は乗数発
生器４３にも入力されており、指数発生器４２よりの指
数部データＥＸＰ１と結合されて１５ビットのフローテ
ィングデータとされた演算結果ＹＭが得られている。そ
して、所定時間後に遅延用ＤＲＡＭ８から読み出された
読出データＤＭＲＤはＤＲＡＭ Ｉ／Ｏ４５に入力され
て、分離された仮数部データがセレクタＥ３６を介して
可変シフタ３７に入力される。また、分離された指数部
データＥＸＰ１がセレクタＤ３５を介して可変シフタ３
７に入力されることにより、仮数部データがシフトダウ
ンされる。したがって、読出しデータＤＭＲＤが伸長さ
れて、所定時間遅延されたリニアな波形サンプルデータ
とされ、ＴＲＡＭ４１に格納される。なお、指数発生器
４２において発生される指数部データは、上位ビットか
ら初めて「１」が現れるまでの「０」の数に対応してい
る。

【００２１】このように構成された波形演算部２３にお
いては、前記したように時分割処理により３２チャンネ
ルの波形サンプルデータＷＡＶＥのそれぞれに加工が施
されて、それぞれ６つのレベル乗算をして３２チャンネ
ル分の波形サンプルデータを累算することにより６つの
出力が生成されているが、この出力は波形演算部２３か
らＤＡＣ９のサンプリングクロック毎に出力されてい
る。すなわち、ＤＡＣ９のサンプリングクロックを基準
として波形演算部２３は時分割処理を行っており、例え
ばＤＡＣ９のサンプリングクロック周期を７６８分割し
たクロック周期を単位として時分割処理が行われてい
る。この７６８クロックは、１発音チャンネルに２４ク
ロックづつ割り当てた３２チャンネル分のクロック数と
されている。

【００２２】そこで、波形演算部２３のタイミングチャ
ートを図４に示すが、このタイミングチャートにおいて
は１発音チャンネル分の２４クロックだけが示されてい
る。この図に示すように、１発音チャンネルにおいて
は、フィルタ演算、時分割チャンネル（ＣＨ）出力累
算、エフェクト演算１、エフェクト演算２の処理が順
次、３クロックおきに４重に行われている。このため、
乗算器３３および加減算器３９には、それぞれ４Ｄとし
て示す４クロック分の遅延手段が設けられているのであ
る。

【００２３】このように、発音チャンネル毎に行われる
フィルタ演算、時分割ＣＨ出力累算は６クロックにより
１発音チャンネルの演算が行われており、一方エフェク
ト演算１およびエフェクト演算２は発音チャンネルとは
無関係であるため、ＤＡＣ９のサンプリングクロック周
期の中でそれぞれ割り当てられている１９２クロックに
より演算が行われるが、そのうちの６クロックづつが図
４にそれぞれ示されている。この割り当てられたクロッ
クにおいて、それぞれ１９２ステップからなるエフェク
ト演算１，エフェクト演算２のマイクロプログラム動作
が１ステップづつ行われている。また、遅延用ＤＲＡＭ
８には２４クロックで２回アクセスすることができる。
そして、遅延用ＤＲＡＭ８はエフェクト演算１あるいは
エフェクト演算２においてアクセスされるため、マイク
ロプログラム側から見ると、３ステップに１回遅延用Ｄ
ＲＡＭ８にデータ書込あるいはデータ読出ができること
になる。

【００２４】次に、例として波形演算部２３における時
分割ＣＨ出力累算の処理内容の図表を図５に示す。この
図表において、（６）として示すように前チャンネルの
第６ステップで、ＴＲＡＭ４１内の処理すべき発音チャ
ンネルの後述するフィルタ演算処理済の波形サンプルデ
ータＴＲＡＭ（Ｄ２）が出力ラッチＬ２４に格納されて
いるものとする。第１ステップにてリバーブ用の音量デ
ータＥＧ（ＲＥＶ）と出力ラッチＬ２４よりの波形サン
プルデータとが、乗算器３３により乗算されて乗算出力
ＭＰＹＯとされる。同時に、前回（４クロック前）乗算
された乗算出力ＭＰＹＯとＴＲＡＭ４１よりの、累算さ
れたリバーブ用のデータＴＲＡＭ（ＲＥＶ）とが加減算
器３９により加算されて新たに累算されたリバーブ用の
ＴＲＡＭ（ＲＥＶ）データが生成され、ＴＲＡＭ４１に
格納される。

【００２５】次いで、第２ステップにてＬチャンネル、
第３ステップにてＲチャンネルのパン制御用の処理が行
われるが、第２ステップにて音量データＥＧ（ＤＬ）と
出力ラッチＬ２４よりの波形サンプルデータとが、乗算
器３３により乗算されて乗算出力ＭＰＹＯとされる。同
時に、前回乗算された乗算出力ＭＰＹＯとＴＲＡＭ４１
よりの累算されたデータＴＲＡＭ（ＤＬ）とが加減算器
３９により加算されて新たに累算されたパン用のＬチャ
ンネルＴＲＡＭ（ＤＬ）データが生成され、ＴＲＡＭ４
１に格納される。また、第３ステップにては第２ステッ
プと同様の処理が行われて、新たに累算されたパン用の
ＲチャンネルＴＲＡＭ（ＤＲ）データが生成されてＴＲ
ＡＭ４１に格納される。なお、（ＤＬ）（ＤＲ）の
「Ｄ」はドライ（エフェクタを通さずそのまま出力す
る）であることを示している。

【００２６】さらに、第４ステップにてＬチャンネル、
第５ステップにてＲチャンネルのコーラス制御用の処理
が行われるが、第４ステップにて音量データＥＧ（ＣＨ
Ｌ）と出力ラッチＬ２４よりの波形サンプルデータと
が、乗算器３３により乗算されて乗算出力ＭＰＹＯとさ
れる。同時に、前回乗算された乗算出力ＭＰＹＯとＴＲ
ＡＭ４１よりの累算されたコーラス用のデータＴＲＡＭ
（ＣＨＬ）とが加減算器３９により加算されて新たに累
算されたコーラス用のＬチャンネルＴＲＡＭ（ＣＨＬ）
データが生成され、ＴＲＡＭ４１に格納される。また、
第５ステップにては第４ステップと同様の処理が行われ
て、新たに累算されたコーラス用のＲチャンネルＴＲＡ
Ｍ（ＣＨＲ）データが生成されてＴＲＡＭ４１に格納さ
れる。

【００２７】そして、第６ステップにて音量データＥＧ
（ＶＡ）と出力ラッチＬ２４よりの波形サンプルデータ
とが、乗算器３３により乗算されて乗算出力ＭＰＹＯと
される。同時に、前回乗算された乗算出力ＭＰＹＯとＴ
ＲＡＭ４１よりの累算されたバリエーション用のデータ
ＴＲＡＭ（ＶＡ）とが加減算器３９により加算されて、
新たに累算されたバリエーション用のＴＲＡＭ（ＶＡ）
データがＴＲＡＭ４１に格納される。

【００２８】ここで、３２の時分割チャンネルの最初の
チャンネルのタイミングでセレクタＧ４０が「０」を出
力するため、そのタイミングでＴＲＡＭ４１内の６つの
データ、すなわちＴＲＡＭ（ＲＥＶ）、ＴＲＡＭ（Ｄ
Ｌ）、ＴＲＡＭ（ＤＲ）、ＴＲＡＭ（ＣＨＬ）、ＴＲＡ
Ｍ（ＣＨＲ）、ＴＲＡＭ（ＶＡ）は、最初のチャンネル
のフィルタ処理済みサンプルデータＴＲＡＭ₁ （Ｄ２）
に最初のチャンネルの各音量データＥＧ₁ （ＲＥＶ）、
ＥＧ₁ （ＤＬ）、ＥＧ₁ （ＤＲ）、ＥＧ₁ （ＣＨＬ）、
ＥＧ₁ （ＣＨＲ）、ＥＧ₁ （ＶＡ）を乗じた６つの乗算
結果がそれぞれ書き込まれる。続く、第２番目のチャン
ネルのタイミングでは、その値にさらに第２チャンネル
の波形サンプルデータＴＲＡＭ₂ （Ｄ２）に６つの音量
データＥＧ₂ （ＲＥＶ）〜ＥＧ₂ （ＶＡ）の６つの乗算
結果が加算され、最初の２つのチャンネルの６つの累算
値がＴＲＡＭ（ＲＥＶ）〜ＴＲＡＭ（ＶＡ）に書き込ま
れる。このようにして、順次累算が進行し第３２チャン
ネルのタイミングでは、６つのデータ、ＴＲＡＭ（ＲＥ
Ｖ）〜ＴＲＡＭ（ＶＡ）として、３２チャンネル分の各
発音チャンネルのデータが６系統分累算され、６つの累
算結果がエフェクト演算１およびエフェクト演算２の入
力値として供給されるようになる。

【００２９】次に、ＤＣＦフィルターのＤＣＦアルゴリ
ズムを図６に示し、このＤＣＦフィルターの波形演算処
理内容の図表を図７に示す。そこで、図６を参照しなが
ら波形演算部２３により実行される各時分割チャンネル
毎のＤＣＦアルゴリズムを説明する。ステップ１にて係
数データＥＧ（−ｑ）とＴＲＡＭ４１から読み出された
データＴＲＡＭ（Ｄ１）とが、乗算器３３にて乗算され
て乗算出力ＭＰＹＯとされる。同時に、前回（４クロッ
ク前）乗算された乗算出力ＭＰＹＯと入力されたデータ
ＷＡＶＥとが加減算器３９により加算されて加減算出力
ＦＡＯとされる。この第１ステップでは、１サンプルの
遅延を行う第１遅延手段Ｄ１出力に第３係数乗算器Ｋ３
において係数ｑが乗算されて、第１減算器Ａ１にて入力
データＷＡＶＥから減算される演算が行われている。

【００３０】次いで、第２ステップにて（−１）がＴＲ
ＡＭ４１より読み出されたデータＴＲＡＭ（Ｄ２）に乗
算されて、乗算出力ＭＰＹＯとされる。同時に、前回乗
算された乗算出力ＭＰＹＯと加減算出力ＦＡＯとが加減
算器３９で加算されて、その加減算出力ＴＲＡＭ（Ｘ）
がＴＲＡＭ４１に格納される。この第２ステップでは、
第１減算器Ａ１の出力から１サンプル遅延を行う第２遅
延手段Ｄ２の出力が第２減算器Ａ２で減算されることが
演算されている。続く第３ステップにては、乗算器３３
においてその他の処理が行われ、同時に加減算器３９に
おいてＴＲＡＭ４１より読み出されたＴＲＡＭ（Ｄ１）
と「０」とが加算されて加減算出力ＦＡＯとされる。こ
の第３ステップでは、第１加算器Ａ３に供給される第１
遅延手段Ｄ１よりのデータを作成している。

【００３１】さらに、第４ステップにて係数データＥＧ
（Ｋ）とＴＲＡＭ４１から読み出されたデータＴＲＡＭ
（Ｘ）とが、乗算器３３にて乗算されて乗算出力ＭＰＹ
Ｏとされる。同時に前回乗算された乗算出力ＭＰＹＯと
第３ステップにて生成された加減算出力ＦＡＯデータと
が加減算器３９により加算されて、その加減算出力ＴＲ
ＡＭ（Ｄ１）がＴＲＡＭ４１に格納される。この第４ス
テップでは、第２減算器Ａ２の出力に係数Ｋが第１乗算
器Ｋ１で乗算されて第１加算器Ａ３において第１遅延手
段Ｄ１出力と加算されることが演算されている。

【００３２】次いで、第５ステップにては、乗算器３３
においてその他の処理が行われ、同時に加減算器３９に
おいてＴＲＡＭ４１より読み出されたＴＲＡＭ（Ｄ２）
と「０」とが加算されて加減算出力ＦＡＯとされる。こ
の第５ステップでは、第２加算器Ａ４に供給される第２
遅延手段Ｄ２よりのデータを作成している。続く第６ス
テップにて係数ＥＧ（Ｋ）とＴＲＡＭ４１から読み出さ
れたデータＴＲＡＭ（Ｄ１）とが、乗算器３３にて乗算
されて乗算出力ＭＰＹＯとされる。同時に、前回乗算さ
れた乗算出力ＭＰＹＯと第５ステップにて生成された加
減算出力ＦＡＯデータとが加減算器３９により加算され
て、その加減算出力ＴＲＡＭ（Ｄ２）がＴＲＡＭ４１に
格納される。

【００３３】この第６ステップでは、第１加算器Ａ３の
出力に係数Ｋが第２乗算器Ｋ２で乗算されて、第２加算
器Ａ４において第２遅延手段Ｄ２出力と加算されること
が演算されている。これにより、ＤＣＦフィルターによ
りフィルター処理された波形サンプルデータがＴＲＡＭ
４１にＴＲＡＭ（Ｄ２）として格納されることになり、
図６に示すアルゴリズムでは第２加算器Ａ４からそのデ
ータが出力されることになる。なお、係数データＥＧは
波形演算部２３において負のｄＢ（デシベル）データと
して扱われている。

【００３４】以上説明したように、本発明の波形演算部
２３においては、レベル制御のために指数部データと仮
数部データとからなるフローティングデータとリニアデ
ータとを乗算器３３により乗算する場合に、仮数部デー
タとリニアデータとを乗算した乗算出力を指数部データ
によりシフトする可変シフタ３７に迂回路Ｌ２を設ける
ようにして、乗算出力を迂回路Ｌ２を通すように選択す
ることにより、可変シフタ３７を空いた状態として、こ
の可変シフタ３７を使用することにより、乗算演算と同
時に遅延用ＤＲＡＭ８に書き込む書込データＤＭＷＤを
圧縮することもできるようにしている。同様に、遅延用
ＤＲＡＭ８から読み出した読出データＤＭＲＤを可変シ
フタ３７により伸長するときに、乗算器３３からの乗算
データを迂回路Ｌ２を使用して迂回することにより、乗
算演算と伸長演算を同時に行うようにしている。さら
に、データ圧縮手段とデータ伸長手段とが兼用されてい
ることにより、波形演算部２３の回路規模を小さくする
ことができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、レベル制
御の演算を行う場合に用いる乗算器に内蔵されたシフタ
を、サンプルデータの圧縮を行う圧縮手段として用いる
と共に、圧縮されたサンプルデータの伸長を行う伸長手
段としても用いるようにしたので、レベル制御を行うシ
フタ付き乗算器によりデータ圧縮回路とデータ伸長回路
とを兼用して構成することができるようになる。さら
に、シフタに迂回路を設けるようにしたので乗算演算と
データの圧縮／伸長処理を同時に行うことができ、波形
処理装置の回路規模を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の波形処理装置を備えた電子楽器の構
成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の波形処理装置を内蔵する音源の詳細
な構成を示すブロック図である。

【図３】 本発明の波形処理装置の一実施例である波形
演算部の詳細な構成を示すブロック図である。

【図４】 本発明の波形処理部のタイミングチャートで
ある。

【図５】 本発明の波形処理部の時分割ＣＨ出力累算の
演算処理内容を示す図表である。

【図６】 ＤＣＦフィルターのアルゴリズムを示す図で
ある。

【図７】 本発明の波形処理部のフィルタ演算の演算処
理内容を示す図表である。

【符号の説明】

１ マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、２ ＲＯＭ、３
ＲＡＭ、４ パネルＳＷ、５ 表示部、６ 鍵盤、７
音源、８ 遅延用ＤＲＡＭ、９ ＤＡＣ、１０サウンド
システム（ＳＳ）、１１ ＣＰＵバス、２１ 制御レジ
スタ、２２ 波形発生器、２３ 波形演算部、２４ 複
数関数発生器、２５ ＤＡＣ Ｉ／Ｏ、３３ 乗算器、
３７ 可変シフタ、３９ 加減算器、４１ テンポラリ
レジスタ（ＴＲＡＭ）、４２ 指数発生器、Ｌ１，Ｌ２
迂回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リニアデータとされている波形サンプ
   ルデータを発生する波形サンプル発生手段と、 フローティングデータとされたレベルデータを発生する
   レベル発生手段と、 データを遅延するための遅延用メモリと、 シフタを有する乗算手段と、 前記波形サンプルデータに前記フローティングデータと
   されたレベルデータを乗算して新たな波形サンプルデー
   タを生成する場合に、前記乗算手段において、前記波形
   サンプルデータに前記レベルデータ中の仮数部データを
   乗算すると共に、その乗算結果を、前記レベルデータ中
   の指数部データに基づいて前記シフタによりシフトする
   ように制御し、前記遅延用メモリに前記波形サンプルデ
   ータを書き込む場合は、前記シフタにおいて前記波形サ
   ンプルデータをシフトすることにより、前記乗算手段を
   用いて前記波形サンプルデータの対数圧縮を行ってか
   ら、前記遅延用メモリに書き込むように制御する制御部
   とを備えることを特徴とする波形処理装置。