JPH1074088A - コンピュータソフトウェアを用いた音源システムおよび音響波形データ生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ソフトウェアで実現する楽音波形生成ブロッ
クを組み合わせる音源システムにおいて、ブロックの組
み合わせを動的に変化させて演算の負荷の軽重と出力楽
音波形の品質の高低を変化させ、ＣＰＵの能力に柔軟に
対応する。 【解決手段】 演算対象オペレータｍのサンプリング周
波数制定データＦＳＡＭＰｍの値に応じて振幅制御用Ｅ
Ｇを算出するＡＥＧｍ演算がなされ（Ｓ９３またはＳ９
４）、演算対象オペレータｍに対する出力レベルＡＭＰ
ｍの演算がなされた（Ｓ９５）後、その演算結果ＡＥＧ
ｍ，ＡＭＰｍがチェックされ、そのチェック結果によ
り、演算対象オペレータｍからの出力が必要か否かが判
別される（Ｓ９７）。不必要であるときは、演算対象オ
ペレータｍが「キャリア」であればには、ｍおよびｍの
みを変調しているモジュレータの演算が停止され（Ｓ９
９）。キャリアでなくモジュレータであるならばｍの演
算が停止される（Ｓ１００）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソフトウェアで記
述された楽音波形生成ブロックを組み合わせ、該各楽音
波形生成ブロックによりそれぞれなされる楽音波形生成
演算に基づいて楽音波形データを生成する音源システム
および音響波形データ生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば波形メモリ音源方式やＦ
Ｍ音源方式等の各種楽音生成方式に応じて楽音を生成す
るときには、当該楽音生成方式を実現する回路を専用の
ハードウェア（たとえば音源専用ＬＳＩや固定されたマ
イクロプログラムに基づいて動作するＤＳＰ（Digital
Signal Processor）等）で構成していた。このように、
専用のハードウェアで構成した楽音生成装置やその楽音
生成方法を、以下、「ハード音源」という。

【０００３】しかし、ハード音源では、専用のハードウ
ェアを必要とするため、製造コストをより低減させるこ
とは困難であり、また、設計後の仕様変更に柔軟に対応
することができないという問題があった。

【０００４】これに対して、近年、ＣＰＵの演算能力の
向上に伴い、汎用コンピュータや専用の楽音発生装置に
搭載されたＣＰＵに対して、所定の楽音生成処理手順を
記述したソフトウェアプログラムを実行させることによ
り、楽音波形データを生成させるようにしたものが開発
されている。このように、ソフトウェアプログラムを中
心に構成した楽音生成装置やその楽音生成方法を、以
下、「ソフト音源」という。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記「従来の技術」に
おいても述べたように、コンピュータシステム、コンピ
ュータ応用機器でハード音源を用いるのは、コストの増
大を招いたり、仕様変更に対する柔軟性が乏しくなるな
どの問題があった。

【０００６】また、ソフト音源とはいっても、従来使わ
れてきた音源ＬＳＩなどの専用ハードウェアやデバイス
の機能をそのまま単純にソフトフェア化しただけのソフ
ト音源では、設計後の仕様変更にハード音源より柔軟に
対応することができるものの、発音中、すなわち音源動
作中に発生する各種要請、たとえばＣＰＵの能力やシス
テム環境からの要請およびユーザの好みや設定等の要請
に柔軟に応えることができなかった。具体的には、出力
された楽音波形の精度の変更（高精度への変更のみなら
ず低精度への変更をも含む）やその音色変化の程度の変
更（たとえば通常の音色変化より微妙な音色変化への変
更やその逆方向への音色変化へ変更）等の要請に常に応
えることできなかった。

【０００７】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、特別な専用ハードウェアを追加せずにソフトウェア
プログラムで楽音生成を行うことによりコストを低減化
させるとともに、その用途、動作環境、目的および設定
等に応じて楽音生成の演算処理に対する演算手段の負荷
の軽重および出力楽音波形の品質の高低を変更すること
が可能なコンピュータソフトウェアを用いた音源システ
ムおよび音響波形データ生成方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の音源システムは、楽音波形生成演算を行
う、ソフトウェアで構成された楽音波形生成ブロックを
複数個組み合わせることにより、複数の発音チャンネル
の各チャンネル毎に楽音波形データを生成する音源シス
テムにおいて、前記組み合わせられる楽音波形生成ブロ
ックの個数およびその組合せ態様を決定するアルゴリズ
ムを設定するアルゴリズム設定手段と、前記複数の発音
チャンネルから楽音波形データを生成するチャンネルを
選択する発音チャンネル選択手段と、該選択された発音
チャンネルに、前記設定されたアルゴリズムが示す楽音
波形生成ブロックを割り当て、該割り当てられた楽音波
形生成ブロックを当該アルゴリズムが示す組み合わせ態
様で組み合わせて楽音波形生成演算を行い、楽音波形デ
ータを生成する楽音波形データ生成手段とを有すること
を特徴とする。

【０００９】また、楽音波形生成演算を行う、ソフトウ
ェアで構成された楽音波形生成ブロックを複数個組み合
わせることにより、複数の発音チャンネルの各チャンネ
ル毎に異なった音色の楽音波形データを生成する音源シ
ステムにおいて、前記組み合わせられる楽音波形生成ブ
ロックの個数およびその組合せ態様を前記音色毎に決定
するアルゴリズムを設定するアルゴリズム設定手段と、
前記複数の発音チャンネルから楽音波形データを生成す
るチャンネルを選択する発音チャンネル選択手段と、該
選択された発音チャンネルに、当該生成すべき楽音波形
データの音色に対応して前記設定されたアルゴリズムが
示す楽音波形生成ブロックを割り当て、該割り当てられ
た楽音波形生成ブロックを当該アルゴリズムが示す組み
合わせ態様で組み合わせて楽音波形生成演算を行い、楽
音波形データを生成する楽音波形データ生成手段とを有
することを特徴とする。

【００１０】好ましくは、曲の各演奏パート毎に音色を
設定する音色設定手段と、該各演奏パート毎に前記組み
合わせられる楽音波形生成ブロックの個数を設定するブ
ロック数設定手段と、前記音色設定手段により音色が設
定されるときに、当該演奏パートに前記ブロック数設定
手段により楽音波形生成ブロック数が設定されている場
合には、当該演奏パートに設定された音色を、該設定ブ
ロック数の範囲内の楽音波形生成ブロックを備えた音色
に変更する音色変更手段とを有することを特徴とする。

【００１１】また、好ましくは、前記発音チャンネルに
おける楽音波形生成演算中に、所定の条件に応じて、当
該発音チャンネルに割り当てられた楽音波形生成ブロッ
クの個数を変更するブロック数変更手段を有することを
特徴とする。

【００１２】また、好ましくは、曲の各演奏パート毎
に、該各パートにそれぞれ設定された音色に対応するア
ルゴリズムが示す楽音波形生成ブロックの削減態様を設
定する削減態様設定手段を有し、前記ブロック数変更手
段は、該設定された削減態様および前記所定の条件に応
じて楽音波形生成ブロックの個数を変更することを特徴
とする。

【００１３】さらに、好ましくは、前記所定の条件は、
当該発音チャンネルにおいて生成された楽音波形の音量
エンベロープが減衰したことであり、前記ブロック数変
更手段は、該楽音波形の音量エンベロープが所定値以下
に減衰したときに、その減衰に応じて、前記アルゴリズ
ム設定手段により設定されたアルゴリズムが示す楽音波
形生成ブロックの個数を減少させる方向に変更すること
を特徴とする。

【００１４】また、さらに好ましくは、前記所定の条件
は、当該発音チャンネルにおいて生成すべき楽音波形の
音量が小さく設定されていることであり、前記ブロック
数変更手段は、当該楽音波形の音量が小さく設定されて
いるときには、前記アルゴリズム設定手段により設定さ
れたアルゴリズムが示す楽音波形生成ブロックの個数を
減少させる方向に変更することを特徴とする。

【００１５】さらに、前記所定の条件は、当該発音チャ
ンネルに発音割り当てされた楽音波形生成ブロック中、
その出力レベルが所定値より小さいブロックがあること
であり、前記ブロック数変更手段は、出力レベルが所定
値以下となった楽音波形生成ブロックが他の楽音波形生
成ブロックに影響を与えないものであるときには、当該
楽音波形生成ブロックの演算を停止することにより、当
該アルゴリズムが示す楽音波形生成ブロックの個数を減
少させる方向に変更することを特徴とする。

【００１６】また、好ましくは、前記各楽音波形生成ブ
ロック毎に、該各楽音波形生成ブロックが実行する楽音
波形生成演算の基準となるサンプリング周波数を設定す
るサンプリング周波数設定手段を有し、前記楽音波形デ
ータ生成手段は、前記各楽音波形生成ブロックによる楽
音波形生成演算を、該各楽音波形生成ブロックに設定さ
れたサンプリング周波数を基準にして行うことを特徴と
する。

【００１７】また、本発明の音響波形データ生成方法
は、所定の波形演算アルゴリズムを実行することによ
り、音響波形データを生成する音響波形データ生成方法
において、前記波形演算アルゴリズムを実行する演算部
に関する所定の条件に応じて、前記音響波形データの生
成に関するサンプリング周波数が変更されるようにした
ことを特徴とする。

【００１８】さらに、複数ステップから成る所定の波形
演算アルゴリズムを実行しその各ステップにおける演算
結果に基づいて、音響波形データを生成する音響波形デ
ータ生成方法において、実行される前記波形演算アルゴ
リズム内での演算結果に応じてサンプリング周波数が変
更されるようにしたことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２０】図１は、本発明の実施の一形態に係る音源
システムが備えたソフトウェアのシステム構成の一例を
示す図であり、同図に示すように、本ソフトウェアシス
テムは、ＯＳを介して、すなわちＯＳ側で楽音波形デー
タを生成するように構成されている。なお、同図には、
ＯＳ側で生成されたデジタル楽音信号（楽音波形デー
タ）をアナログ楽音信号に変換するＤＡＣ（Digital to
Analog Converter）を含むｃｏｄｅｃハードウェアも
図示されている。

【００２１】図１において、ＡＰＳ１は、ＭＩＤＩメッ
セージ、すなわち楽音波形データを生成する基となる演
奏情報をリアルタイムかつシーケンシャルに発生するア
プリケーションソフトウェア（以下、「シーケンスソフ
ト」という）である。該シーケンスソフトＡＰＳ１は、
曲毎に予め作成されたＭＩＤＩファイル（たとえば各種
イベントデータおよびそのイベントを発生させるタイミ
ングデータ等のＭＩＤＩデータから成るファイル）を複
数個有し、その中からユーザにより１つまたは複数のＭ
ＩＤＩファイルが選択されると、該ファイルから順次Ｍ
ＩＤＩデータを読み出してＭＩＤＩメッセージ（イベン
トデータに対応して生成されたＭＩＤＩメッセージ）を
リアルタイムかつシーケンシャルに発生する。そして、
シーケンスソフトＡＰＳ１は、該ＭＩＤＩメッセージ
を、ＭＩＤＩメッセージを入力するためにＯＳ側が備え
た第１のインターフェースＩＦ１（MIDI APplication I
nterface; MIDI API）に出力する。

【００２２】ＯＳには、第１のインターフェースＩＦ１
を介して入力されたＭＩＤＩメッセージに基づいて楽音
波形データを生成するためのプログラム（ソフトウェ
ア）であるソフトウェア音源モジュールＳＳＭがドライ
バとしてインストールされるとともに、該ソフトウェア
音源モジュールＳＳＭにより生成された楽音波形データ
を入力するための第２のインターフェースＩＦ２（WAVE
out APplication Interface; WAVE out API）も備わっ
ている。さらに、ＯＳには、第２のインターフェースＩ
Ｆ２を介して入力された楽音波形データを外部に出力す
るための出力デバイスＯＵＤもドライバとしてインスト
ールされており、この出力デバイスＯＵＤは、たとえ
ば、ソフトウェア音源モジュールＳＳＭの処理によって
生成されてハードディスク等の記憶装置にバッファ記憶
された楽音波形データをダイレクトメモリアクセス（Ｄ
ＭＡ）コントローラを介して読み出し、所定のハードウ
ェアやデバイス（たとえば前記ｃｏｄｅｃハードウェ
ア）に対して出力する処理を行うソフトウェアにより構
成される。

【００２３】シーケンスソフトＡＰＳ１が出力したＭＩ
ＤＩメッセージは、第１のインターフェースＩＦ１およ
びＯＳを介してソフトウェア音源モジュールＳＳＭの入
力インターフェースに供給され、ソフトウェア音源モジ
ュールＳＳＭでは、受け取ったＭＩＤＩメッセージに基
づく楽音波形データ生成処理（本実施の形態では、楽音
波形データはＦＭ音源方式により生成される）が実行さ
れ、この生成された楽音波形データは、第２のインター
フェースＩＦ２およびＯＳを介して出力デバイスＯＵＤ
に供給される。出力デバイスＯＵＤでは、供給された生
成済みデジタル楽音波形データが前記ｃｏｄｅｃハード
ウェアに出力されて、アナログ楽音信号に変換される。

【００２４】このように、本実施の形態では、楽音波形
データを生成するためのソフトウェア音源モジュールＳ
ＳＭとＭＩＤＩメッセージを出力するためのアプリケー
ションソフトウェアであるシーケンスソフトＡＰＳ１と
をＯＳレベルで簡単に組み合わせることができるように
したので、楽音波形データを生成するための専用のハー
ドウェアを追加する必要がなく、これによりコストを低
減させることができる。

【００２５】図２は、本実施の形態の音源システムを実
現するハードウェアの概略構成を示す図である。本シス
テムは、汎用のパーソナルコンピュータにより実現さ
れ、そのメイン制御部としてはＣＰＵ３が使用され、該
ＣＰＵ３の制御の下で、ソフトウェア音源プログラムに
よる楽音波形データ生成処理と該楽音波形データ生成処
理以外のその他のプログラム処理とが並行して実行され
る。

【００２６】同図において、ＣＰＵ３には、外部からの
ＭＩＤＩメッセージを入力したり、ＭＩＤＩメッセージ
を外部に出力したりするＭＩＤＩインターフェースＭＩ
ＤＩＩ／Ｆ１、タイマ割込時間や各種時間を計時するタ
イマ２、各種制御プログラムやテーブルデータ等を記憶
するＲＯＭ（リードオンリメモリ）４、前記選択された
ＭＩＤＩファイルや各種入力情報および演算結果等を一
時的に記憶するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５、
ポインティングデバイスであるマウス７、主として文字
情報を入力するためのキーボード８、たとえば大型ＬＣ
ＤやＣＲＴ等の各種情報等を表示するディスプレイ９、
ＣＰＵ３が実行する各種制御プログラムを含む各種アプ
リケーションプログラムや各種データ等を記憶するハー
ドディスクをドライブするハードディスク装置１０、Ｄ
ＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１１、およ
び、通信ネットワーク１０１を介して、たとえばサーバ
コンピュータ１０２とデータの送受信を行う通信インタ
ーフェース（Ｉ／Ｆ）１４が、データおよびアドレスバ
ス６を介して接続されている。

【００２７】ＤＭＡコントローラ１１は、楽音生成処理
の実行により生成され、ＲＡＭ５内の出力バッファに書
き込まれた楽音データを、ＤＡＣ１２に内包されるデー
タバッファ（図示せず）の空き状態などに応じてダイレ
クトメモリアクセス方式で出力バッファから直接読み出
してＤＡＣ１２の内包データバッファに転送する処理
（再生処理）を実行するものである。ＤＡＣ１２でアナ
ログ変換された楽音データは、サウンドシステム１３に
送られ、該システム１３により音響に変換される。

【００２８】ハードディスク装置１０内のハードディス
クには、前記ＯＳやユーティリティソフト等のソフトウ
ェアの他に、ソフトウェア音源を実現するためのソフト
ウェア（すなわち前記ソフトウェア音源モジュールＳＳ
Ｍ）と、その他のアプリケーションソフト（すなわち前
記シーケンスソフトＡＰＳ１）が記憶されている。

【００２９】前記出力デバイスＯＵＤは、ソフトウェア
音源モジュールＳＳＭからＯＳレベルの前記第２のイン
ターフェースＩＦ２を介して供給された楽音データをＤ
ＡＣ１２に送るモジュールに相当する。前述のように、
ＤＭＡコントローラ１１がダイレクトメモリアクセス方
式で楽音データをＤＡＣ１２に送るようになっているの
で、出力デバイスＯＵＤは、ＣＰＵ３の制御の下で、Ｄ
ＭＡコントローラ１１による割込み処理として実行され
る。

【００３０】通信Ｉ／Ｆ１４は、ＬＡＮ（ローカルエリ
アネットワーク）やインターネット、電話回線等の通信
ネットワーク１０１に接続されており、該通信ネットワ
ーク１０１を介して、サーバコンピュータ１０２と接続
される。ハードディスク装置１０内のハードディスクに
上記各プログラムや各種パラメータが記憶されていない
場合には、通信Ｉ／Ｆ１４は、サーバコンピュータ１０
２からプログラムやパラメータをダウンロードするため
に用いられる。クライアントとなるコンピュータ（本実
施の形態の音源システム）は、通信Ｉ／Ｆ１４及び通信
ネットワーク１０１を介してサーバコンピュータ１０２
へとプログラムやパラメータのダウンロードを要求する
コマンドを送信する。サーバコンピュータ１０２は、こ
のコマンドを受け、要求されたプログラムやパラメータ
を、通信ネットワーク１０１を介してコンピュータへと
配信し、コンピュータが通信Ｉ／Ｆ１０１を介して、こ
れらプログラムやパラメータを受信してハードディスク
装置１０内のハードディスクに蓄積することにより、ダ
ウンロードが完了する。

【００３１】この他、外部コンピュータ等との間で直接
データのやりとりを行うためのインターフェースを備え
てもよい。

【００３２】次に、ソフトウェア音源モジュールＳＳＭ
によるＦＭ音源方式を用いた楽音生成処理の概要を、図
３〜６を参照して説明する。

【００３３】シーケンスソフトＡＰＳ１が起動される
と、ソフトウェア音源モジュールＳＳＭにＭＩＤＩメッ
セージが供給され始める。この供給は、前述したよう
に、第１のインターフェースＩＦ１およびＯＳを介し
て、ソフトウェア音源モジュールＳＳＭの入力インター
フェース（以下、「ソフト音源インターフェース」とい
う）に対してなされ、これに応じて、ソフトウェア音源
モジュールＳＳＭは、その供給されたＭＩＤＩメッセー
ジのＭＩＤＩチャンネル（演奏パート）に割り当てられ
たボイスデータ（本実施の形態では、音色番号）に基づ
いて、楽音パラメータＶＯＩＣＥｊ（その詳細は後述す
る）を生成し、該楽音パラメータＶＯＩＣＥｊを発音チ
ャンネル（発音割り当てされたチャンネル）に対応する
音色レジスタに格納する。

【００３４】図６は、発音チャンネルに対応して設けら
れた音色レジスタ群を示す図であり、発音チャンネル
が、たとえば３２チャンネル確保されているときには、
この音色レジスタ群は３２個の音色レジスタＴＯＮＥＰ
ＡＲｋ（ｋ＝１，…，３２）により構成される。なお、
発音チャンネル数は、これに限る必要はなく、ＣＰＵ３
の演算処理能力に応じて任意に設定することができる。

【００３５】同図において、たとえば発音チャンネルが
チャンネルｎである場合には、前記楽音パラメータＶＯ
ＩＣＥｊは、音色レジスタＴＯＮＥＰＡＲｎ中、該楽音
パラメータＶＯＩＣＥｊを格納する領域に格納される。
換言すれば、これらの音色レジスタＴＯＮＥＰＡＲｋに
より構成される音色レジスタ群がソフトウェア音源モジ
ュールＳＳＭの前記ソフト音源インターフェースの一部
をなしている。

【００３６】なお、後述するように、各音色レジスタＴ
ＯＮＥＰＡＲｋには、楽音パラメータＶＯＩＣＥｋだけ
ではなく、たとえば、ソフトウェア音源モジュールＳＳ
Ｍが当該楽音パラメータＶＯＩＣＥｋに対応するＭＩＤ
Ｉメッセージを受信した時刻を示すデータＴＭも格納さ
れ、フレーム内での楽音のキーオン、キーオフあるいは
各種制御の開始、終了の時間位置を決めるための情報と
なる。

【００３７】図３に戻り、ソフトウェア音源モジュール
ＳＳＭは、ＣＰＵ３の制御の下で、基本的には、所定の
時間長の区間（以下、「フレーム」という）毎に設定さ
れる起動機会に応じて起動され、その直前のフレーム内
に供給されたＭＩＤＩメッセージに基づく楽音生成処理
を、上記音色レジスタＴＯＮＥＰＡＲｎに格納された楽
音パラメータＶＯＩＣＥｎに従って実行する。たとえ
ば、図３において、時刻ｔ１からｔ２までのフレーム内
に供給されたＭＩＤＩメッセージに基づく楽音生成処理
は、時刻ｔ２からｔ３までのフレームで実行する。

【００３８】このようにして、楽音生成処理（その処理
方法については、後述する）により１フレーム分の楽音
波形データが生成されると、この楽音波形データはＲＡ
Ｍ５の前記出力バッファに書き込まれ、該書き込まれた
データの再生が前記出力デバイスＯＵＤに予約される。
この出力デバイスＯＵＤに予約することが、生成した楽
音波形データをソフトウェア音源モジュールＳＳＭから
ＯＳレベルの前記第２のインターフェース（“WAVE out
API”）に出力することに相当する。

【００３９】出力デバイスＯＵＤは、各フレーム毎に、
その直前のフレームで再生予約された出力バッファから
楽音波形データを１サンプルずつ読み出して前記ＤＡＣ
１２に出力する。たとえば、図３に示すように、時刻ｔ
２からｔ３までのフレームで生成され、出力バッファに
書き込まれて再生予約された楽音波形データは、時刻ｔ
３からｔ４までのフレームで読み出されて再生される。

【００４０】次に、図４を用いて、楽音パラメータＶＯ
ＩＣＥｎに従った楽音生成処理、すなわちＦＭ音源方式
を用いた楽音生成処理の概要を説明する。なお、この楽
音生成処理の詳細は、図１４〜１９を用いて後述する。

【００４１】図４は、ＦＭ音源方式による楽音生成処理
の概要を説明するための図であり、同図（ａ）〜（ｃ）
には、３種類の異なった楽音生成処理方法が図示されて
いる。

【００４２】図４に示すように、ＦＭ音源方式による楽
音生成は、「キャリア」と呼ばれるオペレータと「モジ
ュレータ」と呼ばれるオペレータの２種類のオペレータ
を組み合わせることによって行われ、生成すべき楽音波
形の種類や品質等に応じて組み合わせられるオペレータ
の個数や接続順序（接続態様）が異なる。この各オペレ
ータのつなぎ方を「アルゴリズム」と呼んでいる。

【００４３】ここで、オペレータとは、音作り、すなわ
ち楽音生成処理の単位となるブロックをいい、具体的に
は、たとえば図５に示す音作りの基本となる各種波形デ
ータ（以下、「基本波形データ」という）から、後述す
るウェーブセレクトパラメータＷＳＥＬに応じて選択さ
れた１つの基本波形データを、入力データ（たとえばピ
ッチデータおよび変調データ）に基づいて（入力データ
がピッチデータおよび変調データの２種類のデータであ
る場合には、たとえば該各データを加算した加算結果に
基づいて）読み出した後にその振幅を調整して出力する
処理ブロックをいう。そして、「キャリア」とは、生成
すべき楽音波形の基準となる楽音波形を生成するオペレ
ータを云い、「モジュレータ」とは、「キャリア」を変
調するためのオペレータ、すなわち「キャリア」に入力
される前記変調データを生成するオペレータを云う。

【００４４】なお、アルゴリズムは、図４に示す３種類
に限られないことは云うまでもない。

【００４５】次に、前記楽音パラメータＶＯＩＣＥｊの
データフォーマットについて説明する。

【００４６】図７は、この楽音パラメータＶＯＩＣＥｊ
のデータフォーマットを示す図であり、（ａ）は、楽音
パラメータＶＯＩＣＥｊのデータフォーマットを示し、
（ｂ）は、（ａ）の各オペレータデータＯＰｍＤＡＴＡ
ｊのデータフォーマットを示し、（ｃ）は、（ｂ）の各
オペレータバッファＯＰＢＵＦｍのデータフォーマット
を示している。

【００４７】（ａ）に示すように、楽音パラメータＶＯ
ＩＣＥｊは、キーオン／オフをそれぞれ“１”／“０”
で示すキーオンデータＫＥＹＯＮｊと、当該ＭＩＤＩメ
ッセージ（すなわち、対応するノートオンイベント）に
含まれる音高情報に応じて決定される周波数ナンバ（具
体的には、位相レートで表される）ＦＮＯｊと、前記ア
ルゴリズムを指定するアルゴリズム指定データＡＬＧＯ
Ｒｊと、当該ＭＩＤＩチャンネルに設定された音量（た
とえば、ＭＩＤＩメッセージの「コントロールチェンジ
＃７イベント」により設定される）に応じて決定される
音量データＶＯＬｊと、当該ＭＩＤＩメッセージ中のタ
ッチベロシティ情報に応じて決定されるタッチベロシテ
ィデータＶＥＬｊと、各構成オペレータにおいて楽音生
成演算を行うために必要なデータおよびその演算結果を
格納するバッファから成るオペレータデータＯＰｋＤＡ
ＴＡｊ（ｋ＝１，…，ｍ）とにより構成されている。

【００４８】なお、（ａ）の楽音パラメータＶＯＩＣＥ
ｊには、前記ＲＯＭ４、ＲＡＭ５またはハードディスク
等に予め記憶されたデータを読み出したデータとＭＩＤ
Ｉメッセージ中のデータに応じて決定されるデータの２
種類のデータが混在している。ＭＩＤＩメッセージ中の
データに応じて決定されるデータは、上述のように、キ
ーオンデータＫＥＹＯＮｊ、周波数ナンバＦＮＯｊ、音
量データＶＯＬｊおよびタッチベロシティデータＶＥＬ
ｊであり、ＲＯＭ４等から読み出されたデータは、アル
ゴリズム指定データＡＬＧＯＲｊおよびオペレータデー
タＯＰｋＤＡＴＡｊである。

【００４９】各オペレータデータＯＰｋＤＡＴＡｊは、
（ｂ）に示すように、オペレータｍにおけるサンプリン
グ周波数を指定するサンプリング周波数指定データＦＳ
ＡＭＰｍと、音色に対応して設定され、実質的に各オペ
レータ間の周波数比を設定するためのパラメータ、具体
的には前記周波数ナンバＦＮＯｊを変倍する倍数を指定
するためのパラメータである周波数倍数データＭＵＬＴ
ｍと、フィードバックレベル、すなわちフィードバック
変調の変調度を示すフィードバックレベルデータＦＢＬ
ｍと、ＲＯＭ４等に予め記憶された各種基本波形データ
（前記図５で説明した各種基本波形データ）からオペレ
ータｍで使用する基本波形データを選択するためのウェ
ーブセレクトデータＷＳＥＬｍと、オペレータｍにおい
て生成される楽音波形の出力レベル（このレベルは、前
記タッチベロシティデータＶＥＬｊに応じて変化する）
を設定するトータルレベルデータＴＬｍと、オペレータ
ｍにおいて生成される楽音波形のエンベロープを決定す
る各種データ（たとえば、アタックタイム、ディケイタ
イム、サスティンレベルおよびリリースタイム等の各種
データ）から成るエンベロープパラメータＥＧＰＡＲｍ
と、その他パラメータ（たとえば、ビブラートやトレモ
ロ等の速さおよび深さ、各種キースケーリング係数等）
ＭＳＣｍと、オペレータｍの優先度（たとえば、各オペ
レータにおける波形生成演算やその停止の優先度）を示
すオペレータ優先度データＯＰＰＲＩＯｍと、オペレー
タｍにおける楽音波形生成演算による演算結果を格納す
るバッファＯＰＢＵＦｍとにより構成される。

【００５０】ここで、サンプリング周波数指定データＦ
ＳＡＭＰｍには、“０”以上の整数値ｆが格納され、標
準モードにおけるサンプリング周波数ＦＳＭＡＸ（たと
えば４４．１ｋＨｚ）を２^-f倍に変更することができ
る。たとえば、ｆ＝０のときには、標準モードのサンプ
リング周波数ＦＳＭＡＸでオペレータｍにおける楽音波
形が生成され、ｆ＝１のときには、ＦＳＭＡＸ／２のサ
ンプリング周波数でオペレータｍにおける楽音波形が生
成される。

【００５１】また、オペレータ優先度データＯＰＰＲＩ
Ｏｍには、楽音パラメータＶＯＩＣＥｊを構成する全オ
ペレータｋ（ｋ＝１，…，ｍ）におけるオペレータｍの
波形演算処理の優先度を示すデータ（たとえば波形演算
処理を行う順序を示す番号）が格納され、この優先度に
応じて各オペレータの演算順序が決定され、波形演算処
理がなされる。しかし、これに限らず、たとえばＣＰＵ
３の能力や負荷状態を確認できるようにし、この結果、
ＣＰＵ３が音源処理をする余裕がない場合には、優先度
の低いオペレータの演算処理を省略するようにしてもよ
い。さらに、本実施の形態では、演算処理の優先度は、
音色に応じて設定するようにしたが、これに限らず、た
とえばＭＩＤＩチャンネルに応じて設定するようにして
もよい。要するに、優先度としては、何らかの基準に従
って設定したものを選択して設定し、該優先度を発音時
に使用するようにすればよい。たとえば、優先度が音色
に応じて設定されていない場合には、前記音色レジスタ
ＴＯＮＥＰＡＲｎに展開された音色パラメータの各オペ
レータ優先度データＯＰＰＲＩＯｍを、その優先度に応
じて決定しするようにすればよい。また、オペレータ優
先度データＯＰＰＲＩＯｍは、オペレータｍを使用する
／しないの設定として扱うことにしてもよい。

【００５２】なお、本実施の形態では、サンプリング周
波数は、上記サンプリング周波数指定データＦＳＡＭＰ
ｍにより、各オペレータｍ毎に設定することができるよ
うに構成したが、これに限らず、「キャリア」および
「モジュレータ」という２種類の範疇毎にそれぞれ設定
するようにしてもよい。たとえば、「キャリア」は、前
記周波数ＦＳＭＡＸとし、「モジュレータ」は、その１
／２倍（＝ＦＳＭＡＸ／２）の周波数とした場合には、
当該音色パラメータのアルゴリズムの内容をチェック
し、組み合わせられるオペレータに対して、それぞれの
サンプリング周波数を設定すればよい。また、ＣＰＵ３
の負荷状態をチェックし、その負荷状態に応じて、適宜
サンプリング周波数を増大または低下させるようにして
もよい。

【００５３】前記バッファＯＰＢＵＦｍは、（ｃ）に示
すように、オペレータｍにより波形演算を行うこと、す
なわちオペレータｍがオンであることを“１”で示すオ
ペレータオンパラメータＯＰＯＮｍと、オペレータｍが
実行する波形演算処理（図１４および１５を用いて後述
する）の位相演算処理により算出された位相値を格納す
る位相値バッファＰＨＢＵＦｍと、該波形演算処理のフ
ィードバックサンプル演算処理により算出されるフィー
ドバック出力値を格納するフィードバック出力値バッフ
ァＦＢｍと、前記変調データ（このデータは上記位相演
算処理において使用する）を格納する変調データ入力バ
ッファＭＯＤＩＮｍと、オペレータｍにより生成された
楽音波形、すなわち出力値を格納するオペレータ出力値
バッファＯＰＯＵＴｍと、上記波形演算処理の振幅制御
用ＥＧを算出する演算処理（以下、「ＡＥＧ演算処理」
という）により算出された各ＥＧパラメータを格納する
ＥＧ状態バッファＥＧＳＴＡＴＥｍとにより構成されて
いる。

【００５４】図８は、各ＭＩＤＩチャンネル毎、すなわ
ち各パート毎に選択設定されたボイス（音色）データ
（本実施の形態では、楽音パラメータＶＯＩＣＥｎの音
色番号）を記憶するＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブルを示
す図である。

【００５５】同図に示すように、本実施の形態では、Ｍ
ＩＤＩチャンネルは１６個のチャンネルで構成され、各
チャンネル、すなわち各パートにはそれぞれ異なった音
色を設定することができるので、本実施の形態の音源シ
ステムは、最大１６種類の音色の楽音を生成することが
できる。そして、このＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブルに
は、各チャンネル毎に選択された音色に対応する音色番
号、すなわち前記楽音パラメータＶＯＩＣＥｎに付与さ
れた番号が格納される。

【００５６】なお、ＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブルは、
前記ＲＡＭ５の所定領域に確保され、そのテーブルデー
タ、すなわち音色番号は、前記各ＭＩＤＩファイルに対
応して予めハードディスク等に格納され、ユーザが選択
したＭＩＤＩファイルが、ＲＡＭ５の所定位置に確保さ
れた演奏データ格納領域にロードされると同時に、該Ｍ
ＩＤＩファイルに対応するテーブルデータもＭＩＤＩ-
ＣＨボイステーブルにロードされる。もちろんこれに限
らず、ユーザが最初から任意に設定できるようにしても
よいし、曲に標準の音色（番号）が予め設定され、この
テーブルデータがＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブルにロー
ドされた後に、ユーザが任意に変更することができるよ
うにしてもよい。

【００５７】前述のように、ＭＩＤＩメッセージが１つ
ずつシーケンシャルに生成され、ソフトウェア音源モジ
ュールＳＳＭにより、このＭＩＤＩメッセージが認識さ
れると、ソフトウェア音源モジュールＳＳＭは、該ＭＩ
ＤＩメッセージのＭＩＤＩチャンネルに割り当てられた
音色番号を前記ＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブルから検索
する。たとえば、該ＭＩＤＩメッセージのＭＩＤＩチャ
ンネルが「２ＣＨ」のときには、ＭＩＤＩ-ＣＨボイス
テーブルの２番目の位置ＶＯＩＣＥＮＯ２に格納された
音色番号が検索される。

【００５８】音色番号ｊが検索されると、ソフトウェア
音源モジュールＳＳＭは、前述したように、楽音パラメ
ータＶＯＩＣＥｊを生成する。すなわち、基本データを
ＲＯＭ４等から読み出すとともに、その他のパラメータ
を当該ＭＩＤＩメッセージから決定して、前記図７に示
す楽音パラメータＶＯＩＣＥｊを作成する。そして、ソ
フトウェア音源モジュールＳＳＭは、このようにして作
成された楽音パラメータＶＯＩＣＥｊを、図６に示す音
色レジスタ群中、発音割り当てされた発音チャンネルに
対応する音色レジスタ（たとえば音色レジスタＴＯＮＥ
ＰＡＲｎ）に展開する。

【００５９】以上のように構成された音源システムが実
行する制御処理を、以下、図９〜２０を参照して説明す
る。

【００６０】図９は、本実施の形態の音源システム、特
にＣＰＵ３が実行する初期プログラム、すなわちユーザ
が音源システムの電源を投入したときやリセットスイッ
チを押下したときに実行されるプログラムの手順を示す
フローチャートである。

【００６１】同図において、まず、各種ポートのリセッ
トやＲＡＭ５およびディスプレイ９内の図示しないＶＲ
ＡＭ（ビデオＲＡＭ）のクリア等のシステムの初期化を
行う（ステップＳ１）。

【００６２】次に、前記ＯＳのプログラムを、たとえば
前記ハードディスク装置１０のハードディスクから読み
出してＲＡＭ５の所定領域にロードし、該ＯＳプログラ
ムを起動した（ステップＳ２）後に、次のメインプログ
ラムへ移行する。

【００６３】図１０は、上記初期プログラムに続いてＣ
ＰＵ３が実行するメインプログラムの手順を示すフロー
チャートであり、本メインプログラムは、ソフトウェア
音源モジュールＳＳＭのプログラムのメインルーチンで
ある。

【００６４】同図において、まず、ＲＡＭ５中、ソフト
ウェア音源モジュールＳＳＭで使用される領域（図６の
音色レジスタ群を含む）のクリアや、ハードディスク装
置１０のハードディスクに記憶されている各種基本波形
データ（たとえば図５の各種基本波形データ）をＲＡＭ
５の所定領域にロードする等の初期設定を行う（ステッ
プＳ１１）。

【００６５】次に、ディスプレイ９に、処理の進行に応
じた情報を表示したり、主としてマウス７により選択さ
れる各種アイコン等を表示したりする基本ディスプレイ
表示を実行する（ステップＳ１２）。

【００６６】そして、下記の各起動要因の発生をチェッ
クする（ステップＳ１３）。

【００６７】起動要因１：前記シーケンスソフトＡＰＳ
１が起動され、ＭＩＤＩメッセージがソフトウェア音源
モジュールＳＳＭに供給されたこと。

【００６８】起動要因２：ソフトタイマにより、波形演
算処理（ソフトウェア音源モジュールＳＳＭによりなさ
れる）の実行を起動する内部割込信号（起動信号）が発
生したこと。

【００６９】起動要因３：前記ｃｏｄｅｃハードウェア
から、前記出力バッファに格納された楽音波形データを
ｃｏｄｅｃハードウェア内の図示しないバッファに転送
する要求があったこと。

【００７０】起動要因４：ユーザがマウス７やキーボー
ド８等の入力操作子を操作し、その操作イベントが検出
されたこと、または他の起動要因が発生していないこ
と。

【００７１】起動要因５：ユーザがメインルーチンを終
了する操作処理を行い、この操作イベントが検出された
こと。

【００７２】続くステップＳ１４では、上記起動要因１
〜５のうちいずれかが発生したか否かを判別する。

【００７３】ステップＳ１４の判別の結果、「起動要因
１」が発生したときにはステップＳ１６に進み、図１１
および１２を用いて後述するＭＩＤＩ処理サブルーチン
を実行し、「起動要因２」が発生したときにはステップ
Ｓ１７に進み、図１４および１５を用いて後述する波形
演算処理サブルーチンを実行し、「起動要因３」が発生
したときにはステップＳ１８に進み、前記出力バッファ
に格納された楽音波形データを前記ｃｏｄｅｃハードウ
ェアのバッファに転送し、「起動要因４」が発生したと
きにはステップＳ１９に進み、音色設定イベントが発生
した場合には図１９を用いて後述する音色設定処理サブ
ルーチンを実行するとともに、その他イベントが発生し
た場合には当該イベントに対応するその他処理を実行
し、「起動要因５」が発生したときにはステップＳ２１
に進み、たとえばディスプレイ９の表示を本メインプロ
グラムが起動される前の状態に戻す等の終了処理を実行
する。

【００７４】そして、上記ステップＳ１６〜Ｓ２１のい
ずれかを終了した後は、前記ステップＳ１２に戻り前述
の処理を繰り返す。

【００７５】図１１および１２は、前記ステップＳ１６
のＭＩＤＩ処理サブルーチンの詳細な手順を示すフロー
チャートである。

【００７６】同図において、まず、ソフトウェア音源モ
ジュールＳＳＭの前記ソフト音源インターフェースＡＰ
Ｉを介してＭＩＤＩイベント（ＭＩＤＩメッセージ）が
入力されたか否かをチェックする（ステップＳ３１）。

【００７７】シーケンスソフトＡＰＳ１からＭＩＤＩメ
ッセージが出力されると、該ＭＩＤＩメッセージは、前
記第１のインターフェースＩＦ１およびＯＳにより所定
の変換がなされた後に、ソフト音源ＡＰＩを介してＲＡ
Ｍ５の所定位置に確保されたＭＩＤＩイベントバッファ
に転送される。この転送に応じて、ソフトウェア音源モ
ジュールＳＳＭは、「起動要因１」が発生したと判断し
て、ＣＰＵ３の制御をステップＳ１５からＳ１６に移行
させる。ここまでの処理は、前記ステップＳ２０のその
他処理で行われるので、ステップＳ３１では、このＭＩ
ＤＩイベントバッファに格納されているイベントをチェ
ックすることにより、イベントの発生をチェックしてい
る。

【００７８】次に、ステップＳ３２では、ＭＩＤＩイベ
ントがノートオンイベントであるか否かを判別し、ノー
トオンイベントのときにはステップＳ３３に進む一方、
ノートオンイベントでないときには図１２のステップＳ
４０に進む。

【００７９】ステップＳ３３では、当該ノートオンイベ
ントデータを解析し、ノートナンバ、ベロシティ値およ
びパートナンバ（すなわちＭＩＤＩチャンネルの番号）
の各データを、それぞれＲＡＭ５の所定位置に確保され
たレジスタＮＮ，ＶＥＬ，ｐに格納するとともに、当該
ノートオンイベントが発生した時刻を示すデータをＲＡ
Ｍ５の所定位置に確保されたレジスタＴＭに格納する。
以下、レジスタＮＮ，ＶＥＬ，ｐ，ＴＭの内容を、それ
ぞれノートナンバＮＮ、ベロシティＶＥＬ、パートｐお
よび時刻ＴＭという。

【００８０】続くステップＳ３４では、ベロシティＶＥ
Ｌが所定値ＶＥＬ１以下であり、かつ（＆）音量データ
ＶＯＬｐが所定値ＶＯＬ１以下であるか否かを判別す
る。ここで、ＶＯＬｐは、ＲＡＭ５の所定位置に確保さ
れた領域ＶＯＬｐに格納されたパートｐの音量データを
示し、この値は、前記図７で説明したように、ＭＩＤＩ
イベントのコントロールチェンジ＃７イベントにより変
更される。この変更処理は、コントロールチェンジ＃７
イベントが発生したときに、前記ステップＳ２０のその
他処理で行われる。

【００８１】ステップＳ３４で、ＶＥＬ≦ＶＥＬ１＆Ｖ
ＯＬ≦ＶＯＬ１のときには、パートｐの音色に近い音色
で、オペレータ数、すなわち前記キャリアおよびモジュ
レータの総数の小さいアルゴリズムの音色に置き換え
る、すなわち前記ＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブルのパー
トｐの位置ＶＯＩＣＥＮＯｐに格納された音色番号をそ
の代替アルゴリズムを有する楽音パラメータＶＯＩＣＥ
の音色番号に置き換える（ステップＳ３５）一方、ＶＥ
Ｌ＞ＶＥＬ１またはＶＯＬ＞ＶＯＬ１のときには、ステ
ップＳ３５をスキップしてステップＳ３６に進む。

【００８２】なお、本実施の形態では、ステップＳ３５
の処理を行うか否かを、ベロシティＶＥＬおよびボリュ
ームＶＯＬの各値に応じて判別したが、これに限らず、
たとえば、ＣＰＵ３の負荷状態を検出し、この検出結果
に応じて判別するようにしてもよい。

【００８３】ステップＳ３６では、当該ノートオンイベ
ントに基づく発音割り当て処理を行い、該割り当てられ
た発音チャンネルのチャンネル番号を、ＲＡＭ５の所定
位置に確保されたレジスタｎに格納する。以下、レジス
タｎに格納された内容を発音チャンネルｎという。

【００８４】続くステップＳ３７では、前記図８のＭＩ
ＤＩ-ＣＨボイステーブルを検索し、パートｐの位置Ｖ
ＯＩＣＥＮＯｐの音色データ（音色番号）を、前記ノー
トナンバＮＮおよびベロシティＶＥＬに応じて発音音色
パラメータ（楽音パラメータ）に変換する。たとえば、
位置ＶＯＩＣＥＮＯｐに音色番号ｊが格納されている場
合には、前記図７で説明した楽音パラメータＶＯＩＣＥ
ｊが生成される。そして、楽音パラメータＶＯＩＣＥｊ
の各オペレータデータＯＰｍＤＡＴＡｊ内のバッファＯ
ＰＢＵＦｍを初期化、すなわちクリアする。

【００８５】次に、ステップＳ３８では、ステップＳ３
７で生成した楽音パラメータＶＯＩＣＥｊを時刻ＴＭと
ともに発音チャンネルｎに対応する前記音色レジスタＴ
ＯＮＥＰＡＲｎに転送（展開）し、かつ該音色レジスタ
ＴＯＮＥＰＡＲｎ中のキーオンデータＫＥＹＯＮｎおよ
び各オペレータオンパラメータＯＰＯＮｍをそれぞれ
“１「オン」”を設定にする。

【００８６】さらに、ステップＳ３９では、ノートオン
イベントの発生時刻が遅い順序に楽音生成演算が行われ
るように、発音割り当てされた各発音チャンネル間で演
算順序を決定する。具体的には、この決定された演算順
序に従ってチャンネル番号を並べ替え、ＲＡＭ５の所定
位置に確保された図１３に示すＣＨシーケンスレジスタ
ＣＨＳＥＱに記憶する。その後、本ＭＩＤＩ処理を終了
する。

【００８７】図１２のステップＳ４０では、ＭＩＤＩイ
ベントがノートオフイベントであるか否かを判別し、ノ
ートオフイベントのときにはステップＳ４１に進む一
方、ノートオフイベントでないときにはステップＳ４４
に進む。

【００８８】ステップＳ４１では、当該ノートオフイベ
ントデータを解析し、そのノートナンバを前記レジスタ
ＮＮに格納するとともに、当該ノートオフイベントが発
生した時刻を示すデータを前記レジスタＴＭに格納す
る。

【００８９】続くステップＳ４２では、ノートナンバＮ
Ｎが発音割り当てされている発音チャンネルをサーチ
し、そのチャンネル番号を、ＲＡＭ５の所定位置に確保
されたレジスタｉ（以下、この値を「発音チャンネル
ｉ」という）に格納する。

【００９０】そして、ステップＳ４３では、発音チャン
ネルｉに対応する音色レジスタＴＯＮＥＰＡＲｉにキー
オフを指定する、すなわち時刻ＴＭに応じたタイミング
でのノートオフの予約を行った後に、本ＭＩＤＩ処理を
終了する。

【００９１】ステップＳ４４では、ＭＩＤＩイベントが
プログラムチェンジイベント（音色を変更するためのイ
ベント）であるか否かを判別し、プログラムチェンジイ
ベントのときには、前記ＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブル
中、当該受信したプログラムチェンジイベントが指定す
るパートｐ（このパートｐは、前記ステップＳ３３で格
納されたパート番号であるとは限らない）に対応する位
置ＶＯＩＣＥＮＯｐのデータを、当該受信したプログラ
ムチェンジイベントが指定する変更値ＰＣＨＮＧに変更
した後に本ＭＩＤＩ処理を終了する一方、ＭＩＤＩイベ
ントがプログラムチェンジイベントでないときには、当
該ＭＩＤＩイベントに対応するその他イベント対応処理
を実行した後に本ＭＩＤＩ処理を終了する。

【００９２】なお、本ＭＩＤＩ処理では、ＭＩＤＩ-Ｃ
Ｈボイステーブルに複数パートに対応する音色が指定さ
れ、当該指定されたパートのノートオンイベントが発生
したときには、当該パートの音色の楽音を生成して発音
する、いわゆるマルチ音色動作仕様を採用しているが、
これに限らず、ある特定のパートのノートオンイベント
のみを受け付け、その対応の音色の楽音を生成して発音
する、いわゆるシングル音色モードを選択できるように
してもよい。

【００９３】図１４および１５は、前記図１０のステッ
プＳ１７の波形演算処理サブルーチンの詳細な手順を示
すフローチャートである。

【００９４】同図において、まず、楽音波形バッファの
初期化を行う（ステップＳ５１）。ここで、楽音波形バ
ッファとは、前記出力バッファ領域から前記再生予約さ
れた領域（バッファ）を除いた領域中の、今回生成する
１フレーム時間分の領域（バッファ）をいう。そして、
その楽音波形バッファの初期化とは、当該領域を出力バ
ッファ上に確保し、その領域をクリアすることをいう。

【００９５】次に、ＣＰＵ３の負荷状態をチェックし
（ステップＳ５２）、波形演算処理を実行可能な最大チ
ャンネル数ＣＨｍａｘを決定する（ステップＳ５３）。
ここで、ＣＰＵ３の負荷状態のチェックは、ＯＳがＣＰ
Ｕ３の負荷状態を常にチェックしている場合にはこの情
報を利用して行えばよいし、一方、ＯＳがＣＰＵ３の負
荷状態をチェックしていない場合には、前記図１０のメ
インプログラムを１回回る時間を計測するルーチンを設
け、その計測値に応じて算出された値を利用して行えば
よい。

【００９６】なお、ステップＳ５３の処理に代えて、た
とえば、前記図１１のステップＳ３５と同様の処理、す
なわちパートに割り当てられた音色を、構成オペレータ
数がより小さな（ＣＰＵ３の能力によっては大きい場合
もある）代替音色に変更する処理を行うようにしてもよ
い。

【００９７】次に、チャンネル番号を示す指標（インデ
ックス）ｉを初期化（ｉ←１）する（ステップＳ５
４）。

【００９８】そして、ステップＳ５５では、前記図１３
のＣＨシーケンスレジスタＣＨＳＥＱ中、ｉ番目の位置
ＳＥＱＣＨｉに格納されたチャンネル番号ＳＥＱＣＨＮ
Ｏｉを変数ｎ（本波形演算処理サブルーチン内におい
て、この値を「チャンネルｎ」という）に格納し（ｎ←
ＳＥＱＣＨＮＯｉ）、ステップＳ５６では、チャンネル
ｎに対応する音色レジスタＴＯＮＥＰＡＲｎのアルゴリ
ズム指定データＡＬＧＯＲｎを参照し、チャンネルｎに
ついてのＦＭ演算処理（その詳細は図１６を用いて後述
する）で使用するオペレータ（ＯＰ）数と各オペレータ
の接続態様を決定する。

【００９９】さらに、ノートイベント等に応じて今回の
フレームでの演算量を決定する（ステップＳ５７）。こ
こで、演算量の決定とは、具体的には、チャンネルｎに
ついての波形演算処理を、前記楽音波形バッファ中、ど
こからどこまでの領域を用いて行うかを決定することを
いう。すなわち、楽音波形バッファは、前述したよう
に、今回演算する１フレーム分の領域であり、一方、各
チャンネルの楽音波形データは、１フレーム分の全領域
に亘って生成される訳ではない、すなわち各チャンネル
毎に楽音の発音タイミングや消音タイミングが異なり、
あるチャンネルの楽音は楽音波形バッファの途中で発音
開始したり、消音されたりすることがあるため、各チャ
ンネル毎に演算量を決定する意味がある。

【０１００】次いで、図１５のステップＳ５８では、図
１６を用いて後述するチャンネルｎについて１サンプル
の楽音波形データを生成するＦＭ演算処理サブルーチン
を実行し、ステップＳ５９では、チャンネルｎについて
１フレーム分の楽音生成処理を完了したか否かを判別す
る。なお、ステップＳ５９の判別は、前記ステップＳ５
７で決定された演算量を考慮して行われることは云うま
でもない。

【０１０１】ステップＳ５９で、チャンネルｎについて
１フレーム分の楽音生成処理を完了していないときに
は、前記ステップＳ５８に戻り、次の１サンプルの楽音
波形データを生成する。一方、ステップＳ５９で、チャ
ンネルｎについて１フレーム分の楽音生成処理を完了し
たときにはステップＳ６０に進む。

【０１０２】ステップＳ６０では、ステップＳ５８およ
びＳ５９で演算され、生成された１フレーム分の楽音波
形データを前記楽音波形バッファに書き込む。このと
き、楽音波形バッファにすでに楽音波形データが格納さ
れている場合には、演算されたデータを当該データに加
算し、その加算結果を書き込む。

【０１０３】そして、指標ｉの値を“１”だけインクリ
メントして更新し（ステップＳ６１）、指標ｉの値が前
記最大チャンネル数ＣＨｍａｘより大きいか否かを判別
する（ステップＳ６２）。

【０１０４】ステップＳ６２で、ｉ≦ＣＨｍａｘのと
き、すなわち波形生成すべきチャンネルに対する処理が
残っているときには、前記図１４のステップＳ５５に戻
って前述の処理を繰り返す一方、ｉ＞ＣＨｍａｘのと
き、すなわち波形生成すべきチャンネルに対する処理が
終了したときには、今回ノートオフのあった発音チャン
ネルについての音量エンベロープの大きさを徐々に小さ
くする消音チャンネル処理を実行する（ステップＳ６
３）。

【０１０５】続くステップＳ６４では、このようにして
生成された楽音波形データを、楽音波形バッファから切
り離して、出力デバイスであるｃｏｄｅｃハードウェア
に渡し、再生指示（再生予約）した後に、本波形演算処
理を終了する。

【０１０６】なお、チャンネルｎのベロシティ値が所定
値より小さくなったときには、当該チャンネルｎについ
てのＦＭ演算を行わないようにしてもよい。これを実現
するためには、図１４に示すように、前記ステップＳ５
５の後にステップＳ７１を設け、チャンネルｎの音色レ
ジスタＴＯＮＥＰＡＲｎ中のタッチベロシティデータＶ
ＥＬｎが所定値ＶＥＬｎ１以上か否かを判別し、ＶＥＬ
ｎ≧ＶＥＬｎ１のときには前記ステップＳ５６に進む一
方、ＶＥＬｎ＜ＶＥＬｎ１のときには、ステップＳ７２
で、前記図１２のステップＳ４３と同様にしてチャンネ
ルｎのキーオフ指定をした後に前記ステップＳ６１に進
むようにすればよい。

【０１０７】図１６は、前記ステップＳ５７のチャンネ
ルｎのついてのＦＭ演算処理サブルーチンの詳細な手順
を示すフローチャートである。

【０１０８】同図において、まず、演算対象オペレータ
のオペレータ番号を格納するための変数ｍ（以下、この
値を「演算対象オペレータｍ」という）を初期化（ｍ←
１）する。

【０１０９】次に、前記ステップＳ５１と同様にして、
ＣＰＵ３の負荷状態をチェックするとともに、演算対象
オペレータｍのオペレータ優先度データＯＰＰＲＩＯｍ
をチェックし（ステップＳ８２）、この両チェック結果
に応じて、当該演算対象オペレータｍに対するオペレー
タ演算処理を実行するか否かを判別する（ステップＳ８
３）。

【０１１０】ステップＳ８３で、演算対象オペレータｍ
に対するオペレータ演算処理を実行するときには、チャ
ンネルｎは前フレームから継続して発音されているか否
かを判別し（ステップＳ８４）、チャンネルｎは前フレ
ームから継続して発音されているときには、音色レジス
タＴＯＮＥＰＡＲｎのオペレータデータＯＰｍＤＡＴＡ
ｎ内のバッファＯＰＢＵＦｍに格納された各データに基
づいて、前フレーム演算終了時のオペレータｍの状態に
オペレータデータＯＰｍＤＡＴＡｎを復帰させる（ステ
ップＳ８５）。これは、各オペレータデータＯＰｍＤＡ
ＴＡｎ内のバッファＯＰＢＵＦｍには、その直前に演算
された演算結果が保存されているため、この保存結果を
用いることにより、当該直前のオペレータデータＯＰｍ
ＤＡＴＡｎの状態に復帰させることができるからであ
る。そして、このようにオペレータデータＯＰｍＤＡＴ
Ａｎを前フレームの演算終了時の状態に復帰させるの
は、今回のフレームにおけるチャンネルｎの楽音波形デ
ータは、前フレームから継続するものとして生成する必
要があるからである。

【０１１１】一方、ステップＳ８４で、チャンネルｎは
前フレームから継続して発音されていないときには、ス
テップＳ８５をスキップしてステップＳ８６に進む。

【０１１２】ステップＳ８６では、図１７および１８を
用いて後述する演算対象オペレータｍについてのオペレ
ータ演算処理サブルーチンを実行する。

【０１１３】続くステップＳ８７では、変数ｍの値を
“１”だけインクリメントして更新し、ステップＳ８８
では、関連オペレータすべてについて、すなわちアルゴ
リズム指定データＡＬＧＯＲｎにより示されるオペレー
タデータＯＰｍＤＡＴＡｎすべてについてオペレータ演
算を完了したか否かを判別する（ステップＳ８８）。

【０１１４】ステップＳ８８で、関連オペレータについ
ての演算が残っているときには前記ステップＳ８２に戻
り、前述の処理を繰り返す一方、関連オペレータすべて
について演算を完了したときには、本チャンネルｎにつ
いてのＦＭ演算処理を終了する。

【０１１５】なお、ステップＳ８２およびＳ８３では、
ＣＰＵ３の負荷状態をチェックして演算対象オペレータ
ｍに対するオペレータ演算を実行するか否かを判別する
ようにしたが、これに限らず、ＣＰＵ３の負荷状態に拘
わらず、優先度の低いオペレータに対するオペレータ演
算を実行しないようにしてもよい。これにより、ＣＰＵ
３の能力があまり高くない場合であっても、発音数を増
大させることができる。

【０１１６】図１７および１８は、前記ステップＳ８６
の演算対象オペレータｍについてのオペレータ演算処理
サブルーチンの詳細な手順を示すフローチャートであ
り、図１９は、このオペレータ演算処理でなされるオペ
レータ演算の基本的な流れを示す図である。以下、図１
９も参照しながら、演算対象オペレータｍについてのオ
ペレータ演算処理を説明する。

【０１１７】図１７において、まず、演算対象オペレー
タｍのオペレータデータＯＰｍＤＡＴＡｎ内のオペレー
タオンパラメータＯＰＯＮｍがオン（“１”）であるか
否かを判別し（ステップＳ９１）、ＯＰＯＮｍ＝０のと
き、すなわち演算対象オペレータｍがオペレータ演算を
行う必要のないものであるときには、直ちに本オペレー
タ演算処理を終了する一方、ＯＰＯＮｍ＝１のとき、す
なわち演算対象オペレータｍがオペレータ演算を行うべ
きものであるときにはステップＳ９２に進む。

【０１１８】ステップＳ９２では、オペレータデータＯ
ＰｍＤＡＴＡｎ内の前記サンプリング周波数指定データ
ＦＳＡＭＰｍが“０”であるか否か、すなわち標準モー
ドのサンプリング周波数ＦＳＭＡＸで楽音波形を生成す
るか否かを判別し、ＦＳＡＭＰｍ＝０のときには、各オ
ペレータでの演算処理は標準モードのサンプリング周波
数で楽音波形生成を行うことが基本とされているため、
オペレータデータＯＰｍＤＡＴＡｎ内の前記エンベロー
プパラメータＥＧＰＡＲｍの設定値に応じてＡＥＧｍ演
算を行い、その演算結果を前記ＥＧ状態バッファＥＧＳ
ＴＡＴＥｍに格納する（ステップＳ９３）。

【０１１９】一方、ステップＳ９２で、ＦＳＡＭＰｍ≠
０、たとえばＦＳＡＭＰｍ＝ｆのとき、すなわち標準モ
ードのサンプリング周波数ＦＳＭＡＸを２^-f倍に変更
し、変更後の周波数で楽音波形生成を行うときには、エ
ンベロープパラメータＥＧＰＡＲｍ中、レートが変化す
るパラメータ（以下、「変化レート関連パラメータ」と
いう）を２^f倍にしてＡＥＧ演算を行い、その演算結果
をＥＧ状態バッファＥＧＳＴＡＴＥｍに格納する。この
ように、変化レート関連パラメータのレートを２^f倍に
してエンベロープ生成演算を行うようにしたのは、この
とき、サンプリング周波数はＦＳＭＡＸ×２^-fに低減さ
れるため、これに応じて、本実施の形態では、エンベロ
ープパラメータＥＧＰＡＲｍの変化レート関連パラメー
タのレート、すなわち時間変化を速くして当該サンプリ
ング周波数における楽音波形生成を行い、その後、生成
された波形サンプルを２^f個の対応する連続バッファに
書き込むことにより、元の音高の楽音となるように調整
する方法を採っているからである。

【０１２０】このように、ステップＳ９３またはＳ９４
は、図１９におけるエンベロープデータＡＥＧｍの算出
を行っている。

【０１２１】続くステップＳ９５では、ＡＥＧｍ演算に
より算出されたデータＡＥＧｍにオペレータデータＯＰ
ｍＤＡＴＡｎ内の前記トータルレベルパラメータＴＬｍ
の値を乗算し、図１９に示すように、演算対象オペレー
タｍの出力レベルＡＭＰｍ（＝ＡＥＧｍ×ＴＬｍ）を算
出する。

【０１２２】そして、ステップＳ９３またはＳ９４で算
出された振幅制御用エンベロープデータＡＥＧｍおよび
ステップＳ９５で算出された演算対象オペレータｍの出
力レベルＡＭＰｍをそれぞれチェックし（ステップＳ９
６）、各データ値ＡＥＧｍおよびＡＭＰｍがそれぞれ、
たとえば所定時間所定レベル以下になり、演算対象オペ
レータｍの出力をなしとしてよいか、すなわち演算対象
オペレータｍにおける楽音波形演算を終了してよいか否
かを判別し（ステップＳ９７）、その答えが肯定（ＹＥ
Ｓ）のときにはステップＳ９８に進む一方、その答えが
否定（ＮＯ）のときには図１８のステップＳ１０１に進
む。

【０１２３】ステップＳ９８では、演算対象オペレータ
ｍは前記「キャリア」であるか否かを判別し、「キャリ
ア」のときにはステップＳ９９に進み、演算対象オペレ
ータｍおよび演算対象オペレータｍのみを変調している
「モジュレータ」の各バッファＯＰＢＵＦをクリアし、
波形演算を停止させた後に、本オペレータ演算処理を終
了する。このように、演算対象オペレータｍが「キャリ
ア」である場合に、演算対象オペレータｍのみでなく、
演算対象オペレータｍのみを変調しているモジュレータ
の波形演算を停止させるようにしたのは、キャリアは、
前記図４に示すように、楽音波形データを最終的に出力
するオペレータであるため、キャリアからの出力をなし
としてよいとき、すなわちステップＳ９７からＳ９８を
経てＳ９９へ移行するときには、その前段であるモジュ
レータの出力もなしとしてよいからである。ただし、当
該モジュレータが他のキャリアを変調しているときに
は、当該モジュレータの波形演算を停止させることはで
きないため、これを「のみ」で担保している。

【０１２４】一方、ステップＳ９８で、演算対象オペレ
ータｍがキャリアでないとき、すなわちモジュレータの
ときには、演算対象オペレータｍのバッファＯＰＢＵＦ
ｍのみをクリアしてその波形演算を停止させた（ステッ
プＳ１００）後に、本オペレータ演算処理を終了する。

【０１２５】図１８のステップＳ１０１では、アルゴリ
ズム指定データＡＬＧＯＲｎをチェックし、次いでステ
ップＳ１０２では、演算対象オペレータｍが他のオペレ
ータから変調を受けているか否かを判別する。

【０１２６】ステップＳ１０２で、演算対象オペレータ
ｍが他のオペレータから変調を受けているときには、当
該変調を行っている各オペレータデータＯＰｋＤＡＴＡ
ｎ内の前記オペレータ出力値バッファＯＰＯＵＴｋに格
納されているオペレータ出力データをそれぞれ加算し、
演算対象オペレータｍの前記変調データ入力バッファＭ
ＯＤＩＮｍに格納する（ステップＳ１０３）一方、演算
対象オペレータｍが他のオペレータから変調を受けてい
ないときには、ステップＳ１０３をスキップしてステッ
プＳ１０４に進む。

【０１２７】ステップＳ１０４では、前記ステップＳ９
２と同様にして、オペレータデータＯＰｍＤＡＴＡｎ内
の前記サンプリング周波数指定データＦＳＡＭＰｍが
“０”であるか否かを判別し、ＦＳＡＭＰｍ＝０のとき
にはステップＳ１０５に進む一方、ＦＳＡＭＰｍ≠０の
ときにはステップＳ１１０に進む。

【０１２８】ステップＳ１０５では、位相値を更新する
位相値更新演算を行い、その演算結果を、演算対象オペ
レータｍのオペレータデータＯＰｍＤＡＴＡｎ内の位相
値バッファＰＨＢＵＦｍ（以下、この内容を「位相値Ｐ
ＨＢＵＦｍ」という）に格納する。ここで、位相値更新
演算とは、図１９の破線Ａで囲まれた演算、すなわち次
式で示す演算をいう。

【０１２９】ＭＯＤＩＮｍ＋ＦＢｍ＋ＦＮＯｎ×ＭＵＬ
Ｔｍ＋ＰＨＢＵＦｍ ただし、ＭＯＤＩＮｍ，ＦＢｍは、それぞれオペレータ
データＯＰｍＤＡＴＡｎ内の変調データ入力バッファＭ
ＯＤＩＮｍおよびフィードバック出力値バッファＦＢｍ
に格納された値を示し、ＦＮＯｎは、楽音パラメータＶ
ＯＩＣＥｎ内の周波数ナンバＦＮＯｎを示し、ＭＵＬＴ
ｍは、オペレータデータＯＰｍＤＡＴＡｎ内の前記周波
数倍数データＭＵＬＴｍを示し、ＰＨＢＵＦｍは、オペ
レータデータＯＰｍＤＡＴＡｎ内の位相値バッファＰＨ
ＢＵＦｍに格納された値の前回値を示している。

【０１３０】続くステップＳ１０６では、ステップＳ１
０５で算出された位相値ＰＨＢＵＦｍに基づいてテーブ
ルアドレスを算出し、演算対象オペレータｍのウェーブ
セレクトデータＷＳＥＬｍに応じて選択された基本波形
（たとえば、前記図５で示した８種類の基本波形から選
択された波形）データ（以下、「基本波形テーブル」と
いう）から、この算出アドレスが示す位置のデータＷＡ
ＶＥｍ（ＰＨＢＵＦｍ）を読み出し、このデータＷＡＶ
Ｅｍ（ＰＨＢＵＦｍ）に、前記ステップＳ９５で算出し
た出力レベルＡＭＰｍを乗算して、演算対象オペレータ
ｍのオペレータ出力値バッファＯＰＯＵＴｍ（＝ＷＡＶ
Ｅｍ（ＰＨＢＵＦｍ）×ＡＭＰｍ）に格納する。

【０１３１】そして、ステップＳ１０７では、次式によ
りフィードバックサンプル演算を行い、その演算結果を
演算対象オペレータｍのフィードバック出力値バッファ
ＦＢｍに格納する。

【０１３２】 ０．５×（ＦＢｍ＋ＯＰＯＵＴｍ×ＦＢＬｍ） ただし、ＯＰＯＵＴｍは、ステップＳ１０６で発生させ
た波形サンプルデータを示し、ＦＢＬｍは、演算対象オ
ペレータｍの前記フィードバックレベルデータＦＢＬｍ
を示している。ここで、フィードバックサンプル演算を
行うのは、寄生発振を防止するためである（後述するス
テップＳ１１２も同様）。

【０１３３】さらに、ステップＳ１０８では、前記ステ
ップＳ９８と同様にして、演算対象オペレータｍが「キ
ャリア」であるか否かを判別し、「モジュレータ」のと
きには、直ちに本オペレータ演算処理を終了する一方、
「キャリア」のときには、ステップＳ１０６で発生させ
た波形サンプルデータＯＰＯＵＴｍに、楽音パラメータ
ＶＯＩＣＥｎの前記音量データＶＯＬｎを乗算し、その
乗算結果（＝ＯＰＯＵＴｍ×ＶＯＬｎ）を、前記波形バ
ッファ（対応バッファ）における今回の書き込み位置を
示すポインタが指示する位置に加算するとともに、当該
ポインタの値を“１”だけ進めて更新した（ステップＳ
１０９）後に、本オペレータ演算処理を終了する。

【０１３４】ステップＳ１１０では、位相値更新演算を
行い、その演算結果を位相値バッファＰＨＢＵＦｍに格
納する。このステップＳ１１０の演算処理は、ステップ
Ｓ１０５の演算処理に対して、図１９のブロックＢで示
す処理を追加した点が異なるのみである。これは、ＦＳ
ＡＭＰｍ＝ｆ（≠０）であるため、位相値をｆビットだ
けシフトアップして、すなわち位相値バッファＰＨＢＵ
Ｆｍの値を２^f倍して、前記基本波形テーブルの読み出
しアドレスをサンプリング周波数ＦＳＭＡＸ×２^-f時の
アドレスに変更する必要がある、すなわち飛ばし読みす
る必要があるからである。

【０１３５】次に、前記ステップＳ１０６と同様にし
て、次式により波形サンプルを発生させ、オペレータ出
力値バッファＯＰＯＵＴｍに格納する。

【０１３６】 ＷＡＶＥｍ（２^f×ＰＨＢＵＦｍ）×ＡＭＰｍ そして、前記ステップＳ１０７と同様にして、フィード
バックサンプル演算を実行する（ステップＳ１１２）。

【０１３７】次いで、ステップＳ１１３で、前記ステッ
プＳ１０８と同様にして、演算対象オペレータｍが「キ
ャリア」であるか否かを判別し、「モジュレータ」のと
きには、直ちに本オペレータ演算処理を終了する一方、
「キャリア」のときには、前記ステップＳ１０９と同様
にして、ステップＳ１１１で発生させた波形サンプルデ
ータＯＰＯＵＴｍに、楽音パラメータＶＯＩＣＥｎの前
記音量データＶＯＬｎを乗算し、その乗算結果（＝ＯＰ
ＯＵＴｍ×ＶＯＬｎ）を、前記波形バッファ中、前記ポ
インタが示す位置から連続する２^f個の領域（バッフ
ァ）に加算するとともに、そのポインタの値を“２^f”
だけ進めて更新した（ステップＳ１０９）後に、本オペ
レータ演算処理を終了する。なお、ステップＳ１０９
で、同じ値のサンプルデータを書き込む際に、必要に応
じてサンプル間の補間演算を行い、その補間値を書き込
むようにしてもよい。

【０１３８】なお、本実施の形態では、ステップＳ１０
６およびＳ１１１で説明したように、基本波形データと
しては基本波形テーブルに格納された値を使用するよう
にしたが、これに限らず、基本波形データを演算により
生成するようにしてもよい。もちろん、テーブルデータ
と演算との組合せにより、基本波形データを生成するよ
うにしてもよい。

【０１３９】また、ステップＳ１０６およびＳ１１０
で、基本波形テーブルを読み出すときのアドレスは、そ
れぞれステップＳ１０５およびＳ１１０で算出された位
相値ＰＨＢＵＦｍに基づいて算出されたアドレスを使用
したが、これに限らず、この位相値ＰＨＢＵＦｍを演算
や非線形特性テーブル等で歪ませたものを使用するよう
にしてもよい。

【０１４０】図２０は、前記図１０のステップＳ１９の
音色設定処理サブルーチンの詳細な手順を示すフローチ
ャートである。

【０１４１】同図において、まず、ＭＩＤＩチャンネル
とその各チャンネルに対応する音色の設定を行う（ステ
ップＳ１２１）。前述したように、本実施の形態では、
ＭＩＤＩチャンネルとその対応音色はＭＩＤＩ-ＣＨボ
イステーブルで決定され、このＭＩＤＩ-ＣＨボイステ
ーブルにロードされるテーブルデータはハードディスク
等に格納され、ユーザが選択したＭＩＤＩファイルがロ
ードされると同時に、その対応するテーブルデータがＭ
ＩＤＩ-ＣＨボイステーブルにロードされるので、ステ
ップＳ１２１の処理は、現在ロードされているテーブル
データの編集または新たなテーブルデータのロード（読
み込み）である。

【０１４２】なお、各ＭＩＤＩチャンネル毎にそれぞれ
希望のオペレータ数をユーザが設定可能とし、ＭＩＤＩ
-ＣＨボイステーブル中の音色番号を変更するときに、
当該チャンネルに希望オペレータ数が設定されている場
合には、そのオペレータ数に一致するまたはそのオペレ
ータ数以内の楽音パラメータＶＯＩＣＥに対応する音色
番号を一覧表示し、その中からユーザが所望の音色番号
を選択して設定するようにしてもよい。このとき、ＣＰ
Ｕ３の負荷状態に応じて、当該チャンネルに設定された
希望オペレータ数を自動的に変更し、その変更後のオペ
レータ数以内の音色番号を一覧表示するようにしてもよ
い。さらに、ユーザがＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブル中
のあるチャンネルの音色番号を変更したときに、その音
色番号に対応する楽音パラメータＶＯＩＣＥの構成オペ
レータ総数をチェックし、ＣＰＵ３の負荷状態に応じ
て、当該チャンネルにこの音色を割り当てできない等の
警告を表示するようにしてもよい。この警告に加えて、
当該チャンネルの音色番号を、オペレータ数の小さい代
替音色の音色番号に自動的に変更するようにしてもよ
い。

【０１４３】以上説明したように、本実施の形態では、
ＣＰＵ３の能力や動作環境、目的および設定等に応じ
て、ＦＭ演算処理に用いるオペレータ数をフレキシブル
に変更するようにしたので、ＣＰＵ３の負荷の軽重およ
び出力楽音波形の品質の高低を自由に変更することがで
き、これにより、音源システム全体の自由度を向上させ
ることができる。

【０１４４】なお、本実施の形態では、楽音生成処理と
してＦＭ音源方式を用いて説明したが、これに限らず、
たとえば、楽音波形生成ブロックを組み合わせてＡＭ
（振幅変調）やＰＭ（位相変調）など所定の信号処理を
行うような音源にも容易に適用できる。また、本発明に
含まれるＣＰＵの負荷の軽減方法は波形メモリ読み出し
方式の音源、物理モデル音源をソフトウェアで実現する
際にも適用できるものである。

【０１４５】また、本実施の形態では、パソコンでの応
用を主な例としたが、ゲームやカラオケなどのアミュー
ズメント機器、電子楽器、一般電子機器への適用も容易
に可能である。また、パソコンのオプションとしての音
源ボードや音源ユニットに適用することも可能である。

【０１４６】なお、本発明によるソフトウェアは、フロ
ッピーディスクや光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの
ディスクメディア、あるいはメモリカードなどで供給す
るようにもできる。また、ソフトウェアデータを記憶し
た半導体メモリチップ（典型的にはＲＯＭ）をコンピュ
ータ機器に差し替え、追加するようにしてもよい。さら
には通信Ｉ／Ｆ１４を通して、本発明に係る音源ソフト
ウェアを配信するようにしてもよい。

【０１４７】また、本発明に係る音源ソフトウェアが、
コンピュータシステムの中で、どういう位置づけ（アプ
リケーション・ソフトとするか、あるいは、たとえばデ
バイスドライバ・ソフトにするか）で起動、動作するか
はシステム構成やＯＳに応じて適宜、決めればよい。

【０１４８】また、本発明に係る音源ソフトウェアまた
はその機能を、他のソフトウェア、たとえば、ゲームな
どのアミューズメントソフト、カラオケソフトや自動演
奏・伴奏ソフトなどに組み込んでもよい。さらには、コ
ンピュータＯＳに直接、組み込んでしまってもよい。

【０１４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に依れば、
選択された発音チャンネルに、設定されたアルゴリズム
が示す楽音波形生成ブロックが割り当てられ、該割り当
てられた楽音波形生成ブロックが当該アルゴリズムが示
す組み合わせ態様で組み合わせて楽音波形生成演算が行
われ、楽音波形データが生成されるので、発音割り当て
される前に、各発音チャンネルに対する楽音波形生成ブ
ロックの個数を任意に変更することができ、これによ
り、楽音波形データ生成手段の能力に応じて、該楽音波
形データ生成手段に対する負荷状態および生成される楽
音波形データの品質をフレキシブルに変更することが可
能となる効果を奏する。

【０１５０】また、選択された発音チャンネルに、当該
生成すべき楽音波形データの音色に対応して設定された
アルゴリズムが示す楽音波形生成ブロックが割り当てら
れ、該割り当てられた楽音波形生成ブロックが当該アル
ゴリズムが示す組み合わせ態様で組み合わせて楽音波形
生成演算が行われ、楽音波形データが生成されるので、
上記効果と同様の効果を奏することができる。

【０１５１】好ましくは、音色設定手段により音色が設
定されるときに、当該演奏パートにブロック数設定手段
により楽音波形生成ブロック数が設定されている場合に
は、当該演奏パートに設定された音色が、該設定ブロッ
ク数の範囲内の楽音波形生成ブロックを備えた音色に変
更されるので、上記効果をさらに高めることができる。

【０１５２】また、好ましくは、前記発音チャンネルに
おける楽音波形生成演算中に、所定の条件に応じて、当
該発音チャンネルに割り当てられた楽音波形生成ブロッ
クの個数が変更されるので、発音中に、楽音波形データ
生成手段の能力に応じて、該楽音波形データ生成手段に
対する負荷状態および生成される楽音波形データの品質
をフレキシブルに変更することができる。

【０１５３】さらに、本発明によれば、パソコンなど、
音楽演奏の他にも複数任意のタスク処理（たとえばワー
プロ、ネットワーク通信など）を実行させる場合が多い
コンピュータ機器では、ソフト音源処理実行中に音源以
外のタスクにＣＰＵパワーがかかっても、楽音の途切れ
などの障害の発生を少なくできる。これは、見方を変え
れば、音源処理を実行中にも、より多くのタスクが処理
できるということができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る音源システムが備
えたソフトウェアのシステム構成の一例を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施の一形態に係る音源システムの概
略構成を示す図である。

【図３】図１の音源システムが行う楽音生成処理の概要
を説明するための図である。

【図４】ＦＭ音源方式による楽音生成処理の概要を説明
するための図である。

【図５】基本波形テーブルとして選択される元となる基
本波形データの一例を示す図である。

【図６】割り当てられた発音チャンネルで発音すべき楽
音の音色パラメータを展開する音色レジスタ群を示す図
である。

【図７】楽音パラメータＶＯＩＣＥｊのデータフォーマ
ットを示す図である。

【図８】各ＭＩＤＩチャンネル（ＣＨ）毎に選択設定さ
れた楽音パラメータＶＯＩＣＥｎの音色番号を記憶する
ＭＩＤＩ-ＣＨボイステーブルを示す図である。

【図９】図１の音源システムのＣＰＵが実行する初期プ
ログラムの手順を示すフローチャートである。

【図１０】図９の初期プログラムに続いてＣＰＵが実行
するメインプログラムの手順を示すフローチャートであ
る。

【図１１】図１０のＭＩＤＩ処理サブルーチンの詳細な
手順を示すフローチャートである。

【図１２】図１１のＭＩＤＩ処理サブルーチンの続きを
示すフローチャートである。

【図１３】ＣＨシーケンスレジスタのフォーマットの一
例を示す図である。

【図１４】図１０の波形演算処理サブルーチンの詳細な
手順を示すフローチャートである。

【図１５】図１４の波形演算処理サブルーチンの続きを
示すフローチャートである。

【図１６】図１５のチャンネルｎのついてＦＭ演算処理
サブルーチンの詳細な手順を示すフローチャートであ
る。

【図１７】図１６の演算対象オペレータｍについてのオ
ペレータ演算処理サブルーチンの詳細な手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１８】図１７の演算対象オペレータｍについてのオ
ペレータ演算処理サブルーチンの続きを示すフローチャ
ートであ

【図１９】図１７および１８のオペレータ演算処理でな
されるオペレータ演算の基本的な流れを示す図である。

【図２０】図１０の音色設定処理サブルーチンの詳細な
手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

３ ＣＰＵ（アルゴリズム設定手段、発音チャンネル選
択手段、楽音波形データ生成手段、音色設定手段、ブロ
ック数設定手段、音色変更手段、ブロック数変更手段、
削減態様設定手段、サンプリング周波数設定手段） ＯＰｍＤＡＴＡｎ オペレータデータ（楽音波形生成ブ
ロック） ＳＳＭ ソフトウェア音源モジュール（楽音波形生成ブ
ロック、アルゴリズム設定手段、発音チャンネル選択手
段、楽音波形データ生成手段、音色設定手段、ブロック
数設定手段、音色変更手段、ブロック数変更手段、削減
態様設定手段、サンプリング周波数設定手段）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 楽音波形生成演算を行う、ソフトウェア
   で構成された楽音波形生成ブロックを複数個組み合わせ
   ることにより、複数の発音チャンネルの各チャンネル毎
   に楽音波形データを生成する音源システムにおいて、 前記組み合わせられる楽音波形生成ブロックの個数およ
   びその組合せ態様を決定するアルゴリズムを設定するア
   ルゴリズム設定手段と、 前記複数の発音チャンネルから楽音波形データを生成す
   るチャンネルを選択する発音チャンネル選択手段と、 該選択された発音チャンネルに、前記設定されたアルゴ
   リズムが示す楽音波形生成ブロックを割り当て、該割り
   当てられた楽音波形生成ブロックを当該アルゴリズムが
   示す組み合わせ態様で組み合わせて楽音波形生成演算を
   行い、楽音波形データを生成する楽音波形データ生成手
   段とを有することを特徴とする音源システム。
2. 【請求項２】 楽音波形生成演算を行う、ソフトウェア
   で構成された楽音波形生成ブロックを複数個組み合わせ
   ることにより、複数の発音チャンネルの各チャンネル毎
   に異なった音色の楽音波形データを生成する音源システ
   ムにおいて、 前記組み合わせられる楽音波形生成ブロックの個数およ
   びその組合せ態様を前記音色毎に決定するアルゴリズム
   を設定するアルゴリズム設定手段と、 前記複数の発音チャンネルから楽音波形データを生成す
   るチャンネルを選択する発音チャンネル選択手段と、 該選択された発音チャンネルに、当該生成すべき楽音波
   形データの音色に対応して前記設定されたアルゴリズム
   が示す楽音波形生成ブロックを割り当て、該割り当てら
   れた楽音波形生成ブロックを当該アルゴリズムが示す組
   み合わせ態様で組み合わせて楽音波形生成演算を行い、
   楽音波形データを生成する楽音波形データ生成手段とを
   有することを特徴とする音源システム。
3. 【請求項３】 曲の各演奏パート毎に音色を設定する音
   色設定手段と、 該各演奏パート毎に前記組み合わせられる楽音波形生成
   ブロックの個数を設定するブロック数設定手段と、 前記音色設定手段により音色が設定されるときに、当該
   演奏パートに前記ブロック数設定手段により楽音波形生
   成ブロック数が設定されている場合には、当該演奏パー
   トに設定された音色を、該設定ブロック数の範囲内の楽
   音波形生成ブロックを備えた音色に変更する音色変更手
   段とを有することを特徴とする請求項２記載の音源シス
   テム。
4. 【請求項４】 前記発音チャンネルにおける楽音波形生
   成演算中に、所定の条件に応じて、当該発音チャンネル
   に割り当てられた楽音波形生成ブロックの個数を変更す
   るブロック数変更手段を有することを特徴とする請求項
   ３に記載の音源システム。
5. 【請求項５】 曲の各演奏パート毎に、該各パートにそ
   れぞれ設定された音色に対応するアルゴリズムが示す楽
   音波形生成ブロックの削減態様を設定する削減態様設定
   手段を有し、 前記ブロック数変更手段は、該設定された削減態様およ
   び前記所定の条件に応じて楽音波形生成ブロックの個数
   を変更することを特徴とする請求項４記載の音源システ
   ム。
6. 【請求項６】 前記所定の条件は、当該発音チャンネル
   において生成された楽音波形の音量エンベロープが減衰
   したことであり、 前記ブロック数変更手段は、該楽音波形の音量エンベロ
   ープが所定値以下に減衰したときに、その減衰に応じ
   て、前記アルゴリズム設定手段により設定されたアルゴ
   リズムが示す楽音波形生成ブロックの個数を減少させる
   方向に変更することを特徴とする請求項４記載の音源シ
   ステム。
7. 【請求項７】 前記所定の条件は、当該発音チャンネル
   において生成すべき楽音波形の音量が小さく設定されて
   いることであり、 前記ブロック数変更手段は、当該楽音波形の音量が小さ
   く設定されているときには、前記アルゴリズム設定手段
   により設定されたアルゴリズムが示す楽音波形生成ブロ
   ックの個数を減少させる方向に変更することを特徴とす
   る請求項４記載の音源システム。
8. 【請求項８】 前記所定の条件は、当該発音チャンネル
   に発音割り当てされた楽音波形生成ブロック中、その出
   力レベルが所定値より小さいブロックがあることであ
   り、 前記ブロック数変更手段は、出力レベルが所定値以下と
   なった楽音波形生成ブロックが他の楽音波形生成ブロッ
   クに影響を与えないものであるときには、当該楽音波形
   生成ブロックの演算を停止することにより、当該アルゴ
   リズムが示す楽音波形生成ブロックの個数を減少させる
   方向に変更することを特徴とする請求項４記載の音源シ
   ステム。
9. 【請求項９】 前記各楽音波形生成ブロック毎に、該各
   楽音波形生成ブロックが実行する楽音波形生成演算の基
   準となるサンプリング周波数を設定するサンプリング周
   波数設定手段を有し、 前記楽音波形データ生成手段は、前記各楽音波形生成ブ
   ロックによる楽音波形生成演算を、該各楽音波形生成ブ
   ロックに設定されたサンプリング周波数を基準にして行
   うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の
   音源システム。
10. 【請求項１０】 所定の波形演算アルゴリズムを実行す
    ることにより、音響波形データを生成する音響波形デー
    タ生成方法において、 前記波形演算アルゴリズムを実行する演算部に関する所
    定の条件に応じて、前記音響波形データの生成に関する
    サンプリング周波数が変更されるようにしたことを特徴
    とする音響波形データ生成方法。
11. 【請求項１１】 複数ステップから成る所定の波形演算
    アルゴリズムを実行しその各ステップにおける演算結果
    に基づいて、音響波形データを生成する音響波形データ
    生成方法において、 実行される前記波形演算アルゴリズム内での演算結果に
    応じてサンプリング周波数が変更されるようにしたこと
    を特徴とする音響波形データ生成方法。