FR2638883A1 - Appareil de generation de signal audio numerique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne la synthèse de signaux audio. Un appareil de génération de signal audio numérique comporte une mémoire morte de source sonore 1, une unité centrale 13, un appareil de traitement de signal numérique 10 et une mémoire vive 14 qui est utilisée pour effectuer une opération de synthèse sonore. L'appareil de traitement de signal numérique utilise une zone vacante de la mémoire 14 pour effectuer un traitement de retard dans le but d'ajouter un son de réverbération au signal audio qui est produit. Ceci permet de réduire la capacité de mémoire nécessaire et de simplifier la structure de l'appareil. Application aux instruments de musique électroniques.

Description

La présente invention concerne de façon gé-

nérale un appareil de génération d'un signal audio nu-

mérique, et elle porte plus particulièrement sur un appareil de génération de signal audio numérique qui convient pour l'utilisation dans des instruments de musique électroniques, un générateur d'effets sonores

pour des machines de divertissement, e--.

La source sonore décrite ci-.prés a été pro-

posée dans l'art antérieur pour des instruments de mu-

sique électroniques ou pour une source d'effets sono-

res pour des machines de divertissement. Dans la sour-

ce sonore proposée antérieurement, un signal ayant la

forme d'une onde rectangulaire est appliqué à un en-

semble de diviseurs de fréquence préréglés ayant cha-

cun un rapport de division de fréquence différent et un rapport cyclique différent. Des signaux de source

sonore (c'est-à-dire ce qu'on appelle des "voix") pro-

venant des diviseurs de fréquence respectifs sont syn-

thétisés avec un niveau approprié. Dans ce cas, l'onde

d'oscillation d'origine peut être une onde triangulai-

re, une onde sinusoïdale ou autre.

Dans certains instruments de musique tels que des pianos et des tambours, la période totale de

génération de son est divisée pour définir 4 interval-

les tels qu'une période d'attaque, une période de dé-

croissance, une période de maintien et une période de terminaison, et une amplitude (niveau) du signal dans chaque intervalle présente une condition de changement

spécifique. On effectue donc ce qu'on appelle une com-

mande d'attaque, décroissance, entretien, terminaison (ou ADSR), pour changer de façon similaire le niveau

de signal de chaque voix.

D'autre part, on connait à titre de source

sonore pour des instruments de musique une source so-

nore dite à modulation de fréquence (ou FM), dans la-

quelle un signal sinusoïdal est modulé en fréquence

par un signal sinusoïdal ayant une fréquence basse.

Dans cette source sonore FM, on fait en sorte qu'un facteur de modulation soit fonction du temps, et la source sonore de fréquence basse permet d'obtenir di-

verses sortes de signaux sonores (dans cette descrip-

tion, l'expression "signal sonore" désigne un signal audio). Li source sonore d'effets sonores peut être une composante de bruit (par exemple une composante de

bruit blanc bu autre).

Un traitement de signal très complexe est

nécessaire pour obtenir des sons réels de divers ins-

truments de musique en utilisant la source sonore électronique précitée, ce qui fait que l'appareil de génération de signal audio nécessite des circuits très complexes. Pour résoudre le problème précité, il a été

proposé récemment une source sonore dite à échantil-

lonneur, dans laquelle des sons réels de divers ins-

truments de musique sont enregistrés de façon numéri-

que et sont écrits dans une mémoire (mémoire morte ou ROM), après quoi un signal d'un instrument de musique

prédéterminé est lu dans cette mémoire.

Dans cette source sonore à échantillonneur, dans le but d'économiser la capacité d'enregistrement de la mémoire, le signal audio numérique subit une

compression de données avant d'être écrit dans la mé-

moire, tandis que le signal numérique comprimé qui est lu dans la mémoire subit une extension de données et est reconverti pour donner le signal sonore numérique d'origine. Dans ce cas, seul le signal sonore ayant un volume particulier (hauteur) est écrit dans la mémoire pour chaque instrument de musique, et le signal qui est lu dans la mémoire est soumis à une conversion de

hauteur pour produire un signal de fréquence fondamen-

taled'un son ayant un volume désiré.

En outre, une forme d'onde de signal appa-

raissant au stade initial de la génération d'un son,

et propre à chaque instrument de musique, est directe-

ment écrite dans la mémoire et est lue dans la mémoi- re. Cette forme d'onde de signal est ce qu'on pourrait appeler un formant et dans le cas par exemple d'un piano, le formant est un son tel qu'u, son résultant de l'actionnement de l'instrument, qui est produit lorsque le pianiste appuie sur une touche du piano pour qu'un marteau frappe une corde. Dans ce cas, une

partie de forme d'onde répétitive d'un cycle fondamen-

tal est écrite dans la mémoire pour un cycle seulement

et est lue de façon répétée dans la mémoire.

Plus précisément, au moment de la reproduc-

tion, comme le montre la figure 1, après une composan-

te de formant a de courte durée, on obtient une compo-

sante de signal de fréquence fondamentale b, qui est constituée par des formes d'onde répétitives p. et on peut donc obtenir un son d'un instrument de musique désiré. Dans ce cas, dans le cas du son d'un piano ou d'un instrument analogue, on peut reproduire un son

naturel d'un instrument de musique en diminuant pro-

gressivement le niveau de la forme d'onde p conformé-

ment à une règle prédéterminée.

Dans les instruments de musique mentionnés

ci-dessus, si un son de réverbération ou un son analo-

gue est ajouté au son reproduit de l'instrument de mu-

sique, il devient possible de reproduire des sons cor-

respondant à diverses sonorités. En particulier, lors-

que l'appareil de génération de signal audio numérique est employé en tant qu'appareil de génération d'effets sonores pour des machines de divertissement, il est fréquemment demandé d'ajouter le son de réverbération

au son reproduit, pour obtenir une ambiance sonore sa-

tisfaisante. Cependant, lorsque le son de réverbération est ajouté au signal audio numérique, ce dernier est temporairement enregistré dans une mémoire telle qu'une mémoire vive (ou RAM) ou autre, et il subit un traitement de retard au moyen de cette mémoire, pour produire ainsi un son de réverbération. Ceci exige une mémoire ayant une grande capacité d'enregistrement,

dans laquelle le signal audio numérique est enregis-

tré, ce qui donne une structure complexe à l'appareil.

En outre, dans l'appareil de réverbération proposé précédemment, lorsque des données de commande

provenant d'une unité centrale (UC) ne sont pas défi-

nies, du fait que l'interrupteur d'alimentation de l'appareil vient d'être fermé, une zone de traitement de retard est fixée dans des conditions erronées dans la zone d'écriture de données de source sonore de la mémoire, ce qui provoque un fonctionnement défectueux

de l'appareil.

En outre, lorsqu'on effectue l'opération de modulation de fréquence dans le but d'obtenir divers sons dans la source sonore à échantillonneur, il est nécessaire de disposer d'une source de signal pour la modulation de fréquence, ce qui fait que la structure

de circuit devient complexe.

De plus, un problème similaire se présente lorsqu'on effectue une modulation d'amplitude pour

obtenir un effet d'interprétation d'un morceau de mu-

sique.

En outre, la mémoire qui enregistre tempo-

rairement les données de source sonore et le programme de commande nécessaire pour le traitement des données

de source sonore, doit avoir une capacité d'enregis-

trement relativement grande, ce qui conduit inévita-

blement à compliquer la structure de circuit.

Un but de l'invention est donc de procurer un appareil de génération de signal audio numérique

perfectionné qui puisse éliminer les défauts rencon-

trés dans l'art antérieur.

Plus précisément, un but de l'invention est de procurer un appareil de génération de signal audio numérique ayant une structure simplifiée, qui puisse ajouter un son de réverbération à un autre son, sans

exiger une mémoire spéciale.

Un autre but de l'invention est de procurer un appareil de génération de signal audio numérique de structure simplifiée, dans lequel l'ajout d'échos à de nombreuses voix puisse être effectué de façon stable

et effective, sans utiliser une mémoire spéciale.

Un autre but encore de l'invention est de

procurer un appareil de génération de signal audio nu-

mérique qui puisse effectuer une modulation de fré-

quence et une modulation d'amplitude sans que la modu-

lation de fréquence et la modulation d'amplitude

n'exigent une source de signal spéciale.

Un but supplémentaire de l'invention est de

procurer un appareil de génération de signal audio nu-

mérique dans lequel on puisse réduire le nombre de mé-

moires nécessaires, en utilisant plus efficacement une mémoire d'enregistrement temporaire qui est nécessaire lorsqu'on traite des données telles que des données de

source sonore ou autres.

Un aspect de l'invention procure un appareil de génération d'un signal audio numérique comprenant: (a) des moyens de mémoire pour enregistrer un signal audio numérique; (b) des moyens de commande pour commander une lecture du signal audio numérique dans les moyens de mémoire; (c) des moyens de traitement de signal pour

effectuer une synthèse de parole prédéterminée du si-

gnal audio numérique qui est lu par les moyens de com-

mande; (d) des moyens de mémoire temporaires qui sont utilisés dans la synthèse de parole qui est ef- fectuée dans les moyens de commande et dans les moyens de traitement de signal; et

(e) des moyens pour établir une zone de re-

tard dans des zones vacantes des moyens de mémoire temporaires, pour effectuer un traitement de retard, lorsqu'on son de réverbération est ajouté au signal audio numérique qui est traité par le traitement de synthèse de parole dans les moyens de traitement de signal. Un autre aspect de l'invention procure un appareil de génération d'un signal audio numérique dans lequel un ensemble de signaux audio numériques sont respectivement produits par l'intermédiaire de moyens de conversion de hauteur, comprenant des moyens pour appliquer l'un des signaux de sortie des moyens

de conversion de hauteur à d'autres moyens de conver-

sion de hauteur, à titre de signal de commande, ces autres moyens de conversion de hauteur fournissant un

signal audio numérique modulé en fréquence.

Un aspect supplémentaire de l'invention pro-

cure un appareil de génération d'un signal audio numé-

rique dans lequel un ensemble de signaux audio numéri-

ques sont respectivement produits par l'intermédiaire de moyens de commande d'amplitude, comprenant des moyens destinés à appliquer l'un des signaux de sortie des moyens de commande d'amplitude à d'autres moyens

de commande d'amplitude, à titre de signal de comman-

de, et ces autres moyens de commande d'amplitude pro-

duisent un signal audio numérique modulé en amplitude.

Un autre aspect supplémentaire de l'inven-

tion procure un appareil de traitement de données com-

prenant: (1) des premiers moyens d'exécution ayant un

premier cycle d'exécution, pour exécuter leur opéra-

tion conformément au cycle précité, et pour écrire et

lire des données dans une mémoire commune;.

(2) des seconds moyens d'exécution ayant un second cycle d'exécution, différent dL premier cycle d'exécution, pour exécuter leur opération conformément au second cycle, et pour écrire et lire des données dans la mémoire commune; (3) des moyens de sélection pour connecter sélectivement les premiers moyens d'exécution ou les seconds moyens d'exécution à la mémoire commune, de façon que des données soient écrites et/ou lues dans la mémoire commune par les premiers moyens d'exécution ou les seconds moyens d'exécution; (4) des moyens de commande pour commander

les moyens de sélection de façon que des données puis-

sent être écrites et/ou lues dans la mémoire commune

par les seconds moyens d'exécution, pendant une pé-

riode non-accès au cours de laquelle des données ne

sont pas écrites et/ou ne sont pas lues dans la mémoi-

re commune par les premiers moyens d'exécution; et

(5) des moyens de maintien qui sont incorpo-

rés entre les seconds moyens d'exécution et la mémoire commune, pour maintenir des données de façon qu'une

période au cours de laquelle les seconds moyens d'exé-

cution écrivent et/ou lisent des données dans la mé-

moire commune, coincide pratiquement avec la période

de non-accès.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation, et

en se référant aux dessins annexés dans lesquels les

éléments identiques ou similaires sont toujours dési-

gnés par les mêmes références numériques, et dans les-

quels:

La figure 1 est un schéma auquel on se réfé-

rera au cours de l'explication d'une opération de re- production de sons d'un instrument de musique; La figure 2 (formée par les figures 2A et 2B) et la figure 3 sont des schémas synoptiques qui

montrent respectivement une partie principale d'un ap-

pareil de génération de signal audio numérique confor-

me à un mode de réalisation de l'invention;

La figure 4 est un schéma synoptique mon-

trant une structure générale ou d'ensemble d'un mode de réalisation de l'invention; La figure 5 est un schéma d'un exemple d'une mémoire vive; Les figures 6A-6C sont des diagrammes de spectres de fréquences auxquels on se référera au cours de l'explication du fonctionnement de l'appareil de l'invention;

La figure 7 est un schéma synoptique mon-

trant une partie principale de la configuration d'une section de calcul qui est utilisée pour ajouter un son de réverbération à un signal audio numérique;

La figure 8 est un schéma synoptique mon-

trant une partie principale de la configuration d'une section de calcul qui est associée à la modulation de fréquence; Les figures 9A-9C sont des représentations schématiques auxquelles on se référera au cours de

l'explication du fonctionnement de la section de cal-

cul de la figure 8;

La figure 10 est un schéma synoptique mon-

trant un exemple d'un circuit de synchronisation qui est utilisé dans l'invention;

Les figures 11A-11D sont des diagrammes sé-

quentiels on se référera au cours de l'explication du fonctionnement du circuit de synchronisation de la figure 10; et Les figures 12A-12G sont des diagrammes sé-

quentiels auxquels on se référera au cours de l'expli-

cation des caractéristiques temporelles de la commande

d'une mémoire vive externe.

On décrira ci-après un appareil de généra-

tion d'un signal audio numérique conforme à un mode de - réalisation de l'invention, en se référant aux figures

2 à 5.

En considérant les dessins, et tout d'abord la figure 4, on va expliquer une structure générale

ou d'ensemble du mode de réalisation de l'invention.

En considérant la figure 4, on voit une mé-

moire morte (ROM) de source sonore, telle qu'une car-

touche de ROM ou autre, qui se trouve à l'extérieur de l'appareil. Des données sonores, par exemple à 16

bits, qui sont produites à partir de divers instru-

ments de musique et sont enregistrées sous forme numé-

rique, comme mentionné précédemment, sont soumises à

une réduction de débit binaire, pour obtenir par exem-

ple des données à 4 bits (codage de réduction du débit binaire) et ces données sont enregistrées par blocs

dans la ROM de source sonore 1. Dans ce mode de réali-

sation, des sonorités d'instruments de musique, comme

une sonorité de piano, etc., sont mémorisées (enregis-

trées) séparément, sous la forme d'une composante de

non-intervalle, qu'on appelle une composante de for-

mant, au cours d'un stade initial de la génération de

sons, et d'une composante d'intervalle qui est un si-

gnal de fréquence fondamentale d'une durée d'un cycle

d'un son de volume particulier.

Sur la figure 4, la référence 10 désigne de

façon générale un appareil de traitement de signal nu-

mérique qui constitue un instrument de musique élec-

tronique. Cet appareil de traitement de signal numéri-

que 10 comprend une section de traitement de signal 11 et une mémoire vive (RAM) de registres 12. Parmi des données sonores de diverses sortes de sources sonores qui sont enregistrées dans la mémoire morte 1, des

données scnores désirées sont transférées par l'inter-

médiaire de la section de traitement de signal 11 vers une mémoire vive externe 14, sous la commande d'une unité centrale (UC) 13. Cette mémoire vive externe 14

a par exemple une capacité d'enregistrement de 64 K-

multiplets, et elle enregistre, en plus des données de source sonore, un programme de l'unité centrale 13 et

des données de retard qui sont utilisées pour le trai-

tement d'ajout de son de réverbération. Ces données

sont respectivement utilisées en temps partagé. De fa-

çon similaire, la mémoire vive de registres 12, qui enregistre diverses données de commande, etc., peut fonctionner en temps partagé sous la commande de la

section de traitement de signal 11 et de l'unité cen-

trale 13.

Les données de source sonore qui sont lues dans la mémoire vive externe 14 sont décodées pour fournir les données de source sonore d'origine, par le traitement de décodage de réduction de débit binaire, qui est opposé au traitement de codage de réduction de débit binaire mentionné précédemment. Si nécessaire,

les données de source sonore d'origine décodées subis-

sent divers traitements de données, tels que le trai-

tement d'attaque, décroissance, entretien, terminaison mentionné précédemment, un traitement de conversion de hauteur, etc. Le signal audio numérique qui est ainsi

traité est appliqué à un convertisseur numérique-ana-

logique (N/A) 2, dans lequel il est converti en un si-

gnal audio analogique, après quoi il est appliqué à un

haut-parleur 3.

On va maintenant expliquer la configuration d'une partie principale d'un mode de réalisation de l'invention, en se référant aux figures 2 et 3. Dans ce mode de réalisation, 8 voix 4A, 4B, 4H sont synthétisées ou mélangées et sont émises

sous la forme de signaux audio numériques à deux ca-

naux, gauche et droit. Les signaux audio numériques des voix respectives et des canaux respectifs sont calculés en temps partagé. Pour permettre de mieux comprendre l'invention, des matériels imaginaires

ayant la même configuration sont représentés pour cha-

que voix et chaque-canal sur les figures 2 et 3.

Sur la figure 2 (qui est formée par les fi-

gures 2A et 2B pour permettre d'utiliser une échelle

suffisamment grande), les références 20A, 20B,...

H désignent respectivement des sections de traite-

ment de signal pour les voix {A, lB,..., 4H. Chacune

de ces sections de traitement de signal 20A, 20B,...

H reçoit des données de source sonore désirées, qui sont lues dans une section d'enregistrement de données de source sonore 14V, sous la dépendance de données de

sélection de source sonore SRCa à SRCh qui sont appli-

quées à une borne 15 de la mémoire vive externe 14.

Dans ce mode de réalisation, la section d'enregistre-

ment de données de source sonore 14V désigne une zone

de la mémoire vive externe 14 dans laquelle sont écri-

tes les données de source sonore et les données de

programme de l'unité centrale 13.

Dans ce mode de réalisation, au moment de la reproduction de sonorités d'instrument de musique, qui ont été enregistrées indépendamment dans la mémoire morte de source sonore 1, sous la forme de composante de nonintervalle et de composante d'intervalle, des

données de la composante de non-intervalle sont appli-

quées à la partie de traitement de signal 20A de la voix JA. D'autre part, les données de la composante

d'intervalle sont appliquées aux sections de traite-

ment de signal 20B à 20H d'autres voix, sous la com-

mande de données de commande qu'on expliquera ulté-

rieurement. Les données de source sonore qui sont ap-

pliquées à la section de traitement de signal 20A sont transmises par l'intermédiaire d'un interrupteur Sla à

un décodeur de réduction de débit binaire 21, dans le-

quel les données sont soumises à une extension, comme indiqué précédemment, et ces données sont transmises

par une mémoire vive tampon 22 à un circuit de conver-

sion de hauteur 23. L'interrupteur Sla est ouvert et/ ou fermé sous la dépendance de données de commande KON (touche actionnée) et KOF (touche non actionnée) qui sont appliquées à cet interrupteur par la mémoire vive

de registres 12 (voir la figure 4), par l'intermédiai-

re des bornes 31a et 32a. Le circuit de conversion de hauteur 23 reçoit des données de commande de hauteur

P(H) et P(L) qui proviennent de la mémoire vive de re-

gistres 12 par l'intermédiaire d'un circuit de comman-

de 24, pour calculer des paramètres ou autres, par une

borne 33a, et le circuit de commande 24 reçoit un si-

gnal tel qu'une autre voix $H, par l'intermédiaire

* d'une borne 34a et d'un interrupteur S2a. L'interrup-

teur S2a est placé dans son état fermé sous l'effet de données de commande FMON (modulation de fréquence en

fonction) qui proviennent de la mémoire vive de regis-

tres 12, par l'intermédiaire d'une borne 35a.

L'information de sortie du circuit de con-

version de hauteur 23 est appliquée à un multiplica-

teur 26, et le multiplicateur 26 reçoit des données de commande ENV (commande d'enveloppe) et ADSR (commande

d'ADSR) qui proviennent de la mémoire vive de regis-

tres 12 par l'intermédiaire de bornes 36a et 37a, des

circuits de commande 27 et 28 et d'un commutateur S3a.

Le commutateur S3a est changé de position sous l'effet

du bit de plus fort poids (MSB) des données de comman-

de ADSR. Lorsqu'on utilise du bruit pour la source d'effets sonores, on utilise par exemple le signal de

sortie d'un générateur de bruit du type M (non repré-

senté), au lieu du signal de sortie du circuit de con-

version de hauteur 23, et on applique ce signal au

multiplicateur 26.

Le signal de sortie du multiplicateur 26 est

appliqué en commun à des second et troisième multipli-

cateurs 291 et 29r, et des données de commande LVL (volume sonore gauche) et des données de commande RVL (volume sonore droit) qui proviennent de la mémoire

vive de registres 12 sont appliquées aux multiplica-

teurs 291 et 29r par l'intermédiaire des bornes res-

pectives 38a et 39a.

Une valeur instantanée OUTX du signal de sortie du multiplicateur 26 est appliquée à la mémoire vive de registres 12 par l'intermédiaire d'une borne 41a, et elle est également appliquée à une borne 34b de la section de traitement de signal 20b. Une valeur de crête (ENVX) du signal de sortie du commutateur S3a est appliquée à la mémoire vive de registres 12,

par l'intermédiaire d'une borne 42a. En outre, un si-

gnal de sortie présent sur la borne 41a de la section de traitement de signal 20A peut être appliqué à une borne 36b de la section de traitement de signal 20B, comme il est indiqué par une ligne en pointillés sur

la figure 2.

Les tableaux 1 et 2 en annexe illustrent des mappes de données de commande dans la mémoire vive de

registres 12.

Les données de commande du tableau 1 sont préparées pour chaque voix, et les données de commande du tableau 2 sont préparées en commun pour 8 voix. Les données de commande qui figurent au-dessous de l'adresse OD sont associées à un schéma synoptique qui

constitue la figure 3, qu'on expliquera ci-après. Cha-

cun des registres dans les tableaux 1 et 2 est un re-

gistre à 8 bits.

En considérant la figure 3, on note qu'il existe des sections de traitement de signal du canal gauche et du canal droit, portant respectivement les références 50L et 50R. Le signal de sortie du second

multiplicateur 291 de la section de traitement de si-

gnal 20A de la figure 2 est directement appliqué à un

additionneur principal 51ml de la section de traite-

ment de signal du canal gauche 50L, par l'intermédiai-

re d'une borne TLa, et il est également appliqué à un

sous-additionneur 51el par l'intermédiaire d'un inter-

rupteur S4a. Le signal de sortie du troisième multi-

plicateur 29r est directement appliqué à un addition-

neur principal 51mr de la section de traitement de signal du canal droit 50R, par l'intermédiaire d'une

borne TRa, et il est également appliqué à un sous-ad-

ditionneur 51er par l'intermédiaire d'un interrupteur

S5a. De façon similaire, les signaux de sortie res-

pectifs des sections de traitement de signal 20B à

20H des voix $B à 4H sont appliqués à des addition-

neurs 51ml, 51el et 51mr, 51er des sections de traite-

ment de signal du canal gauche et du canal droit, 50L

et 50R.

Des interrupteurs S4a, S5a; S4b, S5b, *

S4h, S5h, correspondant aux mêmes voix des deux sec-

tions de traitement de signal 50L et 50R, sont ouverts et/ou fermés en synchronisme sous la dépendance de données de commande EONa (écho en fonction), EONb,

EONh qui leur sont appliquées à partir de la mé-

moire vive de registres 12, par l'intermédiaire des

bornes 61a, 61b,..., 61h.

Dans ce cas, lorsque le traitement de signal

de la composante de non-intervalle mer.ntionnée ci-des-

sus est effectué par la section de traitement de si-

gnal 20A de la voix 4A, les interrupteurs S4a et S5a

sont commandés de façon à ne pas se fermer, ce qui em-

pêche l'ajout d'un son de réverbération (écho) à la

composante de non-intervalle.

Le signal de sortie de l'additionneur prin-

cipal 51ml est appliqué à un multiplicateur 52, et des données de commande MVL (volume sonore principal) qui proviennent de la mémoire vive de registres 12 sont appliquées au multiplicateur 52 par l'intermédiaire d'une borne 62. Le signal de sortie du multiplicateur

52 est appliqué à un additionneur 53.

Le signal de sortie du sous-additionneur

52el est appliqué par l'intermédiaire d'un addition-

neur 54, d'une section de commande d'écho du canal gauche 14E1 de la mémoire vive externe 14, et d'une

mémoire vive tampon 55, à un filtre passe-bas numéri-

que 56 tel qu'un filtre à réponse impulsionnelle finie (ou FIR). La section de commande d'écho 14E1 reçoit des données de commande ESA (adresse de début d'écho) et EDL (retard d'écho) qui proviennent de la mémoire vive de registres 12 par l'intermédiaire des bornes

63 et 64.

Dans ce mode de réalisation, les sections de commande d'écho du canal gauche et du canal droit 14E1 et 14Er sont incorporées si nécessaire dans la mémoire vive externe 14. Plus précisément, comme le montre la figure 5, la capacité d'enregistrement d'une section d'enregistrement de données de source sonore 14V de la mémoire vive externe 14 change en fonction de la sour-

ce sonore à employer. Il en résulte qu'en fonction des conditions d'utilisation, il apparait une zone vacante 14Z qui ne contient ni des données de source sonore ni des données de commande. Dans ce cas, les sections de commande d'écho du canal gauche et du canal droit 14E1 et 14Er sont établies dans la zone vacante 14Z. Des adresses de début des sections de commande d'écho 14E1 et 14Er sont déterminées par les données de commande

ESA, et le nombre d'adresses dans lesquelles les sec-

tions de commande d'écho 14E1 et 14Er sont placées à

la suite, à partir de l'adresse de début, est détermi-

né par les données de commande EDL. Si le nombre d'adresses est suffisant, la valeur de retard sera

augmentée et le temps de réverbération sera augmenté.

En retournant à la figure 3, on note que le filtre passe-bas 56 reçoit des données de coefficient

C0 à C7 qui proviennent de la mémoire vive de regis-

tres 12 par l'intermédiaire d'une borne 66. Le signal de sortie du filtre passe-bas 56 est renvoyé vers

l'additionneur 54 par l'intermédiaire d'un multiplica-

teur 57, et il est également appliqué à un multiplica-

teur 58. Les multiplicateurs 57 et 58 reçoivent des données de commande EFB (rétroaction d'écho) et EVL (volume sonore d'écho) qui proviennent de la mémoire vive de registres 12 par l'intermédiaire des bornes

respectives 67 et 68. Le signal de sortie du multipli-

cateur 58 est appliqué à l'additionneur 53, dans le-

quel il est mélangé avec 1e signal de sortie de l'ad-

ditionneur principal 51ml, par l'intermédiaire du mul-

tiplicateur 52, et le signal de sortie mélangé est ap-

pliqué à une borne de sortie Lout, par l'intermédiaire

d'un filtre à suréchantillonnage 59.

Les mémoires vives externes 14E1 et 14Er de la figure 3 constituent une partie de la mémoire vive

externe 14 de la figure 4, de façon similaire à la mé-

moire vive externe 14V de la figure 2, de façon que les signaux soient introduits et/ou émis en temps par- tagé pour chaque voix et chaque canal. En outre, la mémoire vive tampon 22 de la figure 2 et la mémoire vive tampon 55 de la figure 3 fonctionnent également

en temps partagé, d'une manière similaire à celle dé-

crite ci-dessus.

On va maintenant expliquer le fonctionnement

d'un mode de réalisation de l'invention.

La section d'enregistrement de données de

source sonore 14V enregistre des données de source so-

nore de divers instruments de musique, tels qu'un pia-

no, un saxophone, des cymbales, etc. Dans ce cas, des numéros 0 à 255 sont attribués aux données de source

sonore précitées, tandis que des données de source so-

nore ayant la composante de non-intervalle, comme par exemple pour le piano et autres, sont enregistrées dans la section d'enregistrement 14V de façon à avoir des numéros différents de ceux de la composante de nonintervalle et de la composante d'intervalle. Huit données de source sonore, qui sont sélectionnées par les données de sélection de source sonore SRCa à SRCh, sont traitées en temps partagé par les sections de

traitement de signal 20A à 20H de voix respectives.

Dans ce mode de réalisation, on sélectionne une fréquence d'échantillonnage fs de façon qu'elle

soit par exemple de 44,1 kHz, et on effectue des trai-

tements de calcul, comprenant par exemple 128 cycles au total, dans 8 voix et 2 canaux pendant un cycle d'échantillonnage (1/fs). Un cycle de calcul a par

exemple une durée de 170 nanosecondes.

Dans ce mode de réalisation, contrairement au fonctionnement habituel, les interrupteurs Sla à Slh qui indiquent le début du son (touche actionnée)

et l'arrêt du son (touche non actionnée) de voix res-

pectives, sont commandés par l'utilisation de diffé-

rents indicateurs. En d'autres termes, on prépare res-

pectivement les données de commande KON (touche ac-

tionnée) et KOF (touche non actionnée). Les deux types de données de commande comprennent 8 bits, et sont écrits dans des registres séparés, et les bits DO à D7 de chaque type de données de commande correspondent à

la conditon 'touche actionnée" et à la condition "tou-

che non actionnée" de chacune des voix {A à 1H.

Par conséquent, l'utilisateur (producteur de

logiciel musical) peut instaurer l'indicateur "1" seu-

lement dans la voix pour laquelle il désire que la touche soit actionnée ou ne soit pas actionnée, grâce

à quoi l'utilisateur est déchargé d'un travail fasti-

dieux consistant à créer un programme dans lequel des bits, qui ne sont pas changés à chaque note de musique

individuelle, sont écrits temporairement dans un re-

gistre tampon.

Dans ce mode de réalisation, lorsque les données de source sonore, séparées sous la forme d'une

composante de non-intervalle et d'une composante d'in-

tervalle, sont reproduites, les données de composante de non-intervalle sont lues dans la mémoire vive 14V, et l'interrupteur Sla de la section de traitement de

signal 20A de la voix fA est commandé de façon à trai-

ter la composante de non-intervalle a dans la voix {A, comme le montre la figure 6A. Lorsque les données de la composante de non-intervalle a sont entièrement lues dans la mémoire vive 14V, des données d'un cycle de la composante d'intervalle suivante sont lues de façon répétée, et l'un des interrupteurs Slb à Slh de l'une quelconque des sections de traitement de signal vacantes 20B à 20H des voix $B à OH est commandé pour effectuer le traitement de signal de la composante d'intervalle de l'une quelconque des voix 4B a 4H. En supposant que la section de traitement de signal 20B de la voix 4B soit vacante, la composante d'intervalle b qui fait suite à la composante de non-intérvalle a est soumise à l'opération de traitement de signal par

la section de traitement de signal 20B, comme le mon-

tre la figure 6B. Dans ce cas, la composante d'inter-

valle b est convertie en données d'une hauteur prédé-

terminée, par le circuit de conversion de hauteur 23.

Lorsque des sons de volumes différents qui sont obtenus à partir du même instrument de musique

sont reproduits sous la forme d'un son en chevauche-

ment, pendant que la sonorité d'instrument de musique qui est formée par la composante de non-intervalle a et la composante d'intervalle b est reproduite, comme

le montre la figure 6A, la composante de non-interval-

le a' similaire à la composante de non-intervalle a, est lue dans la mémoire vive 14V, et elle est traitée par la section de traitement de signal 20A de la voix 4A. Dans ce cas, la composante d'invervalle b est traitée par la section de traitement de signal 20B de la voix 4B, de façon qu'une composante d'intervalle b' qui fait suite à la composante de non-intervalle a' soit traitée par la section de traitement de signal d'une autre voix vacante, par exemple la section de

traitement de signal 20C de la voix 4C, comme le mon-

tre la figure 6C. Dans ce cas, la composante d'inter-

valle b' est convertie par le circuit de conversion de hauteur 23 en une composantc d'intervalle différente de la composante d'intervalle b. Ensuite, des sons

respectifs sont ajoutés par les additionneurs princi-

paux 51ml et 51mr ou les sous-additionneurs 51el et 51er des sections de traitement de signal du canal gauche et du canal droit, 51L et 50R, et les sons sont

reproduits sous la forme d'un son double.

Dans ce mode de réalisation, 8 voix 4A à 4H

sont traitées en temps partagé, de façon que le cir-

cuit de conversion de hauteur 23 effectue le calcul d'interpolation, c'est-à-dire un suréchantillonnage sur la base des données d'entrée de 4 échantillons précédents et suivants, ce qui fait que la conversion

de hauteur est effectuée avec une fréquence d'échan-

tillonnage fs identique à celle qui est utilisée pour les données d'entrée. La hauteur désirée est exprimée

par les données de commande P(H) et P(L).

Si la valeur zéro est sélectionnée pour le bit de moindre poids des données de commande P(L), il est possible d'éviter que les données d'interpolation

soient sélectionnées et prélevées de façon irréguliè-

re. Il est donc possible d'obtenir un son reproduit de

haute qualité, qui est dépourvu d'une très faible vi-

bration de la hauteur.

Lorsque l'interrupteur S2a est fermé par les données de commande FMON qui proviennent de la borne a, les données de signal audio, par exemple de la voix 4H, qui sont appliquées à la borne 34a, sont ajoutées aux données de commande de hauteur P(H) et P(L), grâce à quoi le signal audio de la voix lA est

modulé en fréquence.

Par conséquent, si le signal de modulation a une fréquence très basse, comme par exemple quelques hertz, un vibrato sera communiqué au signal modulé. Si

le signal de modulation a une fréquence basse ou audi-

ble, la qualité de la sonorité du son reproduit du si-

gnal modulé sera changée. Le système échantillonneur

procure donc une source sonore de modulation de fré-

quence, sans employer une source sonore exclusivement

pour la modulation.

Les données de commande FMON sont écrites

dans le registre à 8 bits, de façon similaire aux don-

nées KON mentionnées précédemment, et les bits respec-

tifs Do à D7 de ces données correspondent aux voix fA à 4H.

Dans le multiplicateur 26, le niveau du si-

gnal de sortie du circuit de conversion de hauteur 23 est commandé dans le temps sur la base des données de commande ENV ou ADSR. Plus précisément, lorsque le bit de plus fort poids des données de commande ADSR est un "1", l'interrupteur S3a est placé dans l'état qui est représenté sur la figure 2, pour effectuer ainsi la commande de type ADSR. Au contraire, lorsque le bit de plus fort poids des données de commande ADSR est un "0", l'interrupteur S3a est placé dans l'état opposé

sur la figure 2, et la commande d'enveloppe, corres-

pondant par exemple à l'opération de fondu ou autre,

est effectuée.

Pour la commande d'enveloppe, les 3 bits su-

périeurs des données de commande ENV permettent de sé-

lectionner 5 modes tels que la désignation directe,

l'ouverture en fondu par ligne droite ou ligne polygo-

nale et la fermeture en fondu par ligne droite ou ex-

ponentielle. Dans ce cas, la valeur de créte présente

est employée à titre de valeur initiale de chaque mo-

de. Dans la commande ADSR, le niveau de signal

n'est augmenté de façon linéaire que pendant la pério-

de d'attaque, et il est diminué de façon exponentielle

dans les trois périodes telles que la période de dé-

croissance, la période d'entretien et la période de terminaison.

Les durées de la période d'ouverture en fon-

du et de la période de fermeture en fondu sont déter-

minées de façon appropriée pour chaque mode sous la dépendance de valeurs de paramètres qui sont désignées

par les 5 bits inférieurs des données de commande ENV.

De façon similaire, les durées de la période

d'attaque et de la période d'entretien sont détermi-

nées sous la dépendance de valeurs de paramètres qui sont désignées par les 4 bits supérieurs et inférieurs des données de commande ADSR(2). En outre, le niveau

d'entretien et les durées de la période de décroissan-

ce et de la période de terminaison sont déterminés sous la dépendance de valeurs de paramètres qui sont désignées respectivement par 2 bits de chacune des

données de commande ADSR(1).

Dans ce mode de réalisation, dans le but de réduire le nombre de calculs, le niveau de signal est augmenté de façon linéaire dans la période d'attaque du mode ADSR. Selon une variante, on remplace le mode ADSR par le mode d'enveloppe, on fait en sorte que le

mode d'ouverture en fondu par ligne polygonale corres- -

ponde à la période d'attaque et on fait en sorte que le mode de fermeture en fondu de type exponentiel corresponde à la période de décroissance, à la période d'entretien et à la période de terminaison, grâce a quoi la commande ADSR peut être effectuée manuellement

de façon plus naturelle.

Lorsque le signal de sortie du multiplica-

teur 26 et le signal d'entrée de commande d'enveloppe qui proviennent des bornes 41a et 42a sont appliqués à la mémoire de registres 12, et sont réécrits à chaque période d'échantillonnage, après quoi un ensemble de

signaux audio, ayant chacun des hauteurs très diffé-

rentes, sont produits à partir des données de source sonore, correspondant par exemple au même instrument musical, il devient possible d'obenir un signal audio

ayant une caractéristique d'enveloppe désirée, diffé-

rente de la configuration ADSR prédéterminée.

Dans les sections de traitement de signal L et 50R de la figure 3, les interrupteurs S4a, S5a à S4h, S5h sont respectivement fermés par les données

de commande EON (EONa à EONh) qui proviennent des bor-

nes 61a à 61h, ce qui permet de sélectionner les voix à réverbérer. Les données de commande EON sont écrites dans le registre à 8 bits, comme l'indique le Tableau

2 précité.

Les durées de retard d'échos qui sont appli-

qués aux voix respectives provenant du sous-addition-

neur 51el, sont fixées à des valeurs égales dans les canaux de gauche et de droite, dans une plage allant par exemple de 0 à 250 millisecondes, au moyen des

données de commande EDL qui sont appliquées à la par-

tie de commande d'écho 14E1, à partir de la borne 64.

En outre, le rapport d'amplitude de l'écho précédent et de l'écho suivant est déterminé de façon à avoir la même phase dans les canaux gauche et droit, au moyen des données de commande EFB à 8 bits codés qui sont appliquées au multiplicateur 57 à partir de la borne 67. Les données de commande ESA provenant de la borne 63 fournissent les 8 bits supérieurs de l'adresse de début de la partie qui est utilisée pour commander l'écho (réverbération) dans la mémoire vive externe

14.

Le filtre à réponse impulsionnelle finie

56 reçoit les coefficients Co à C7 à 8 bits codés pro-

venant de la borne 66, ce qui permet de déterminer la

caractéristique passe-bande du filtre à réponse impul-

sionnelle finie 56 de façon à produire un son d'écho

naturel d'un point de vue de l'impression auditive.

Le signal d'écho qui est ainsi obtenu est

appliqué au multiplicateur 58, dans lequel il est mul-

tiplié par les données de commande EVL provenant de la

borne 68. Ensuite, le signal d'écho multiplié est ap-

pliqué a l'additionneur 53, dans lequel il est addi-

tionné au signal audio principal qui est multiplié par

les données de commande MVL dans le multiplicateur 52.

Les données de commande MVL et EVL sont des données à 8 bits sans codes, et elles sont mutuellement indépen- dantes. Elles sont également indépendantes en ce qui

concerne les canaux gauche et droit.

Le signal audio principal et le signal d'écho peuvent donc faire l'objet d'une commande de

niveau indépendante, grâce à quoi un champ sonore re-

produit peut avoir une "présence" totale, comme si les

auditeurs étaient dans l'espace acoustique d'origine.

Dans l'instrument de musique électronique de

ce mode de réalisation, la composante de non-interval-

le qui constitue la composante de formant subit un traitement dans la section de traitement de signal 20A de la voix fA, et la composante d'intervalle subit un

traitement par l'une quelconque des sections de trai-

tement de signal vacantes 20B à 20H des voix TB à 4H, grâce à quoi le son de l'instrument de musique peut être recréé de façon excellente par la source sonore

à échantillonneur comprenant la composante de non-in-

tervalle formée par sept sons en chevauchement, avec 8 voix au maximum. Par conséquent, en comparaison avec

un cas dans lequel deux voix de la composante de non-

intervalle et de la composante d'intervalle sont at-

* tribuées à chaque son, on peut reproduire un son beau-

coup plus multiplexé, en utilisant un plus petit nom-

bre de voix.

En outre, conformément à ce mode de réalisa-

tion, lorsque le traitement d'ajout de son de réverbé-

ration est effectué par les sections de traitement de

signal 50L et 50R, le signal audio numérique est re-

tardé par l'utilisation de la zone vacante de la mé-

moire vive externe 14, qui est utilisée pour enregis-

trer des données de source sonore. La mémoire vive ex-

terne 14 est donc utilisée efficacement, et la mémoire vive utilisée exclusivement pour retarder le signal

audio numérique devient inutile. L'appareil de généra-

tion de signal audio numérique de ce mode de réalisa- tion peut donc être réalisé avec un plus faible nombre

de mémoires, et il est possible de simplifier sa con-

figuration de circuit.

Il faut également noter que la capacité d'enregistrement, qui peut être déterminée par les

sections de commande d'écho 14E1 et 14Er qui effec-

tuent un traitement de retard, est réduite conformé-

ment à l'augmentation de la capacité d'enregistrement de la section d'enregistrement de données de source

sonore 14V. On peut éliminer cet inconvénient en con-

sidérant que la capacité d'enregistrement totale de la section d'enregistrement de données de source sonore 14V et des sections de commande d'écho 14E1 et 14Er ne peut pas dépasser la capacité d'enregistrement totale de la mémoire vive externe 14, lorsqu'on réalise un

logiciel musical devant être enregistré dans la mémoi-

re morte de source sonore 1.

La figure 7 montre la configuration de la section de calcul qui est associée au traitement d'ajout pour l'écho. Sur la figure 7, les éléments qui correspondent à ceux des figures 3 et 4 sont désignés

par les mêmes références, et il n'est donc pas néces-

saire de les décrire en détail.

En considérant la figure 7, on voit un mul-

tiplicateur 71 qui reçoit des signaux de sortie de la mémoire vive tampon 55 et d'un registre Y0 85, par l'intermédiaire d'une ligne bus 72. Ce multiplicateur 71 reçoit également le signal de sortie de la mémoire vive de registres 12, par l'intermédiaire d'une ligne bus 73. Le signal de sortie du multiplicateur 71 est appliqué à un registre C 82, et le signal de sortie du

registre C 82 est appliqué en commun, par l'intermé-

diaire d'un limiteur de dépassement de capacité 83 et d'un circuit de décalage de niveau 84, au registre Y0 85, à un registre Y1 86 et à un registre Y2 87. Le si-

gnal de sortie du registre 85 est appliqué au multi-

plicateur 71 par la ligne bus 72, comme décrit ci-

dessus. Un signal de sortie du registre 86 est fourni à l'extérieur. Le signal de sortie du registre 87 est

appliqué à la mémoire vive tampon 55, et il est égale-

ment appliqué en commun, par l'intermédiaire d'un re-

gistre Z4 88, à la mémoire vive de registres 12 et à

la mémoire vive externe 14.

Le fonctionnement de la partie principale

qui est représentée sur la figure 7 est expliqué ci-

dessous. Lorsqu'on commande le volume sonore du canal gauche, par exemple de la voix fA, un coefficient de commande de volume sonore gauche [LVLJ provenant de la mémoire vive de registres 12 et un signal de données

xe provenant du registre YO 85 sont multipliés ensem-

ble par le multiplicateur 71. Lorsqu'on commande le

volume sonore du canal droit, un coefficient de com-

mande de volume sonore droit [RVL] qui provient de la mémoire vive de registres 12 et des données de signal xe qui proviennent du registre Y0 85 sont multipliés

ensemble par le multiplicateur 71.

Les séquences de calcul sont exprimées par les équations (3) et (4) suivantes: xe. [LVL] + XLi-1 - xLi *- (3) xe. [RVL] + XRi-1 XRi. (4) Pour d'autres voix IB à 4H, les volumes sonores des canaux gauche et droit sont commandés d'une manière

similaire à celle décrite ci-dessus.

Dans ce mode de réalisation, on effectue le

calcul suivant pour additionner le.son de réverbéra-

tion au signal audio numérique.

Lorsqu'on commande les volumes sonores prin- cipaux des canaux gauche et droit, le coefficient de commande de volume sonore principal [MVL] qui provient de la mémoire vive de registres 12, les données de signal xL et xR qui sont exprimées par les équations (3) et (4) et qui proviennent du registre YO 85, sont

multipliés par le multiplicateur 71. Le résultat mul-

tiplié qui est obtenu est enregistré temporairement

dans le registre 82.

D'autre part, lorsqu'on commande les volumes sonores secondaires des canaux gauche et droit, les

données audio xLE et xRE des voix à additionner sélec-

tivement avec des échos, sont traitées par le filtre passe-bas de la manière décrite précédemment. Ensuite,

les données audio YLF et YRF ainsi traitées sont res-

pectivement multipliées par un coefficient de rétro-

action d'écho [EFB], elles sont additionnées aux don-

nées audio sélectionnées XLE et xRE, et elles sont en-

suite appliquées respectivement aux mémoires externes

14E1 et 14Er.

Ensuite, les données audio YLF et YRF qui

sont ainsi traitées par le filtre passe-bas, sont mul-

tipliées par le coefficient de commande de volume so-

nore d'écho [EVL], et elles sont additionnées aux don-

nées de volume sonore principales mentionnées précé-

demment.

Les calculs décrits ci-dessus sont exprimés par les équations (5) à (8) suivantes: yLF- [EFB] + xLE -yLE....... (5)

XL *[MVL] C (6)

YLF [EVL] + C Z7L J

YRF [EFB] + XRE YRE....... (7)

xR [MVL] C (8)

YRF ' [EVL] + C Z7R J

Les résultats calculés par les équations (6) et (8) sont appliqués à la mémoire vive tampon 55 par l'intermédiaire du registre 87, et sont enregistrés

dans cette mémoire.

Bien que dans la description faite ci-des-

sus, l'invention soit appliquée à la source sonore à

échantillonneur, on comprend évidemment qu'il est pas-

sible d'appliquer l'invention de façon appropriée à

des sources sonores désirées.

Comme décrit en détail ci-dessus, la zone de

retard de signal d'écho est établie dans la zone va-

cante de la mémoire dans laquelle sont enregistrées les données de source sonore, et il existe des moyens

destinés à empêcher l'établissement de la zone de re-

tard, grace à quoi on peut éviter que la zone de re-

tard ne soit établie accidentellement dans la zone de la mémoire dans laquelle sont écrites les données de source sonore. Il devient donc inutile de prévoir une mémoire réservée exclusivement au signal d'écho, et il est possible de réaliser un appareil de génération de

signal audio numérique capable de produire la réverbé-

ration de façon stable et effective.

Un schéma synoptique qui constitue la figure 8 montre une configuration de la section de calcul qui

est associée à la modulation de fréquence. Sur la fi-

gure 8, les éléments qui correspondent à ceux de la figure 7 sont désignés par les mêmes références et il

n'est donc pas nécessaire de les décrire en détail.

Sur la figure 8, on voit que le multiplica-

teur 71 reçoit les signaux de sortie de la mémoire vi-

ve de registres 12 et de la mémoire vive tampon 22 par l'intermédiaire de la ligne bus 72. Ce multiplicateur 71 reçoit également des signaux de sortie des mémoires 74 et 75 par l'intermédiaire de la li e bus 73. Un signal de sortie d'une mémoire morte 76 est appliqué à un additionneur 81 par l'intermédiaire d'une ligne bus 77, et le signal de sortie du multiplicateur 71 est apppliqué à l'additionneur 81. Le signal de sortie de l'additionneur 81 est appliqué au registre C 82. Le

signal de sortie du registre C 82 est appliqué à l'ad-

ditionneur 81 par l'intermédiaire de la ligne bus 77,

et il est également appliqué en commun, par l'intermé-

diaire du limiteur de dépassement de capacité 83 et du circuit de décalage de niveau 84, au registre Y0 85, au registre Y1 86 et au registre Y2 87. Les signaux de

sortie des registres 85 et 87 sont appliqués au multi-

plicateur 71 par l'intermédiaire des lignes bus 72 et 73, et le signal de sortie du registre 86 est fourni à l'extérieur. Le fonctionnement de la partie principale

qui est représentée sur la figure 8 est décrit ci-

après. Dans le cas de la modulation de fréquence, si on désigne par yo la valeur instantanée (OUTX) du signal audio de la voix précédente, par exemple la voix 4H, par P la valeur de hauteur qui est indiquée par les registres P(H) et P(L), et par Pm la valeur de

hauteur qui est indiquée après la modulation de fré-

quence, le calcul pour la modulation de fréquence s'exprime par l'équation (9) suivante: Pm = P(1 + yo)... (9) En outre, si on désigne par SL les données de hauteur (valeur d'intervalle) dans la mémoire vive 22, des données de hauteur (valeur d'intervalle) de la période d'échantillonnage suivante seront exprimées par l'équation (10) suivante: SLm = SL + Pm... (10) On utilise la valeur SLm résultante pour produire des données d'adresse de la mémoire vive 22 et de la mémoire morte 76 pour le calcul de conversion de hauteur, pour produire ainsi les données d'entrée

du circuit de conversion de hauteur 23 et son coeffi-

cient de filtre de conversion de hauteur.

En pratique, les séquences de calcul sont

les suivantes.

Dans le cas de FMON, on produit un coeffi-

cient [1/21 à partir de la mémoire morte 74, et le multiplicateur 71 multiplie ce coefficient [l/2] par

la valeur instantanée yo du signal de la voix 4H, pro-

venant du registre Y0 85. Le résultat multiplié et la constante [1/2] provenant de la mémoire morte 76 sont additionnés ensemble par l'additionneur 81, grâce à quoi une valeur intermédiaire qui est exprimée par l'équation (11) suivante est écrite dans le registre

Y2 87, par l'intermédiaire du registre C 82.

yo x 1/2 + 1/2 >(1 + yo)/2... (11) Ensuite, cette valeur intermédiaire et la valeur de hauteur P provenant de la mémoire vive de

registres 12 sont multipliées ensemble par le multi-

plicateur 71. Le résultat multiplié et la constante [O] provenant de la mémoire morte 76 sont additionnés ensemble par l'additionneur 81, et la valeur calculée qui est exprimée par l'équation (12) suivante est

écrite dans le registre C 82.

P x (1 + yo)/2 +O ---0 Pm/2... (12) En outre, la valeur d'intervalle SL de la mémoire 22 et le coefficient [1/2] qui provient de la mémoire morte 74 sont multipliés ensemble par le mul- tiplicateur 71. Le résultat multiplié et la valeur calculée, qui est exprimée par l'équation (12) et qui provientdu registre 82 par l'intermédiaire de la

ligne bus 77, sont additionnés ensemble par l'addi-

tionneur 81, et le résultat additionné est appliqué au circuit de décalagede niveau 84, par l'intermédiaire du registre 82, etc. Ce circuit de décalage de niveau

84 effectue l'opération de décalage de niveau corres-

pondant à une multiplication par 2, grâce à quoi un signal de sortie, qui est exprimé par l'équation (13)

suivante, est appliqué à la mémoire vive 22 par l'in-

termédiaire du registre 87.

(SL x 1/2 * Pm/2) x 2 >SLm... (13)

Si la valeur instantanée yo du signal de mo-

dulation est supérieure à 0 (yQ> 0) pour le signal mo-

dulé, comme il est représenté sur la figure 9B, la fréquence instantanée sera augmentée, comme le montre

la figure 9A. Si la valeur instantanée yo est infé-

rieure à 0 (yo0ÀO). la fréquence instantanée sera di-

minuée, comme le montre la figure 9C.

Comme décrit ci-dessus, un signal de sortie de l'ensemble des moyens de conversion de hauteur ou des moyens de commande d'amplitude est appliqué à d'autres moyens de conversion de hauteur ou d'autres moyens de commande d'amplitude, à titre de signal de commande, de façon à obtenir le signal audio numérique

qui est ainsi modulé en fréquence ou modulé en ampli-

tude. Une source de signal utilisée exclusivement pour la modulation devient donc inutile, ce qui permet de simplifier la structure de l'appareil de génération de

signal audio numérique de ce mode de réalisation.

La figure 10 montre un exemple d'un circuit de synchronisation, au moyen duquel l'appareil de traitement de signal numérique 10 et l'unité centrale (UC) 13 peuvent écrire ou lire des données en temps

partagé dans la mémoire vive externe 14.

Dans ce mode de réalisation, comme le montre la figure 10, des lignes bus respectives de l'appareil de traitement de signal numérique 10 et de l'unité centrale 13 sont connectées à la mémoire vive externe 14 par l'intermédiaire de circuits de bascules 10a et

13a, et de commutateurs 97, 98 et 99. Plus précisé-

ment, une ligne bus d'adresse, une ligne bus de don-

nées et une ligne bus de commande de l'appareil de traitement de signal numérique 10 sont connectées par

l'intermédiaire du circuit de bascules lOa à des pre-

miers contacts fixes 97a, 98a et 99a des commutateurs de lignes bus 97, 98 et 99. Une ligne bus d'adresse, une ligne bus de données et une ligne bus de commande

de l'unité centrale 13 sont connectées par l'intermé-

diaire du circuit de bascules 13a à des seconds con-

tacts fixes 97b, 98b et 99b des commutateurs 97, 98 et

99. Les contacts mobiles 97m, 98m et 99m de ces commu-

tateurs 97, 98 et 99 sont connectés à une ligne bus d'adresse, à une ligne bus de données et à une ligne

bus de commande de la mémoire vive externe 14.

Un signal de fréquence provenant d'un oscil-

lateur 91 qui est connecté à un oscillateur à quartz 91a, est appliqué à des premier et second diviseurs de

fréquence 92 et 93. Un signal à fréquence divisée pro-

venant du premier diviseur de fréquence 92 est appli-

quée à l'appareil de traitement de signal numérique 10

sous la forme d'un signal d'horloge, et il est égale-

ment appliqué à un circuit de commande de partage de temps 94, à titre de signal d'horloge de commande. Les commutateurs 97, 98 et 99 sont changés de position sous l'effet d'un signal de commande de commutation qui est fourni par le circuit de commande de partage

de temps 94.

Un signal de partage de temps provenant du

circuit de commande de partage de temrs 94 est appli-

qué à une borne d'entrée d'un comparateur 95, et un signal de cycle machine provenant de l'unité centrale

13 est appliqué à l'autre borne d'entrée du compara-

teur 95. Le comparateur 95 détecte une différence de

phase entre les instants de commutation des commuta-

teurs 97 à 99 et le cycle machine de l'unité centrale

13, et il applique son signal de détection de coinci-

dence à une borne d'entrée d'une porte ET 96. Un si-

gnal à fréquence divisée qui provient du second divi-

seur de fréquence 93 est appliqué à l'autre borne d'entrée de la porte ET 96. Un signal de sortie de la porte ET 96 est appliqué à titre de signal d'horloge à

l'unité centrale 13.

On expliquera le fonctionnement du circuit de synchronisation de la figure 10 en se référant aux diagrammes séquentiels qui constituent les figures 11A

à 11D.

On supposera qu'un signal d'horloge (figure

11A), qui résulte de la division de fréquence du si-

gnal de fréquence de l'oscillateur 91 par le premier diviseur de fréquence 92, est appliqué & l'appareil de traitement de signal numérique 10. Dans ces conditions le signal de sortie du premier diviseur de fréquence 92 est appliqué au circuit de commande de partage de temps 94, et ce circuit de commande de partage de temps 94 effectue une commande de partage de temps telle que 8 périodes du signal de sortie du premier diviseur de fréquence 92 soient prises pour une seule période. Il en résulte que le circuit de commande de

partage de temps 94 produit, à titre de signal de par-

tage de temps, un signal qui, comme le montre la figu-

re 11B, passe de façon répétée au niveau haut et au niveau bas toutes les 4 périodes du signal d'horloge

de l'appareil de traitement de signal numérique 10.

Le rapport de division de fréquence du se-

cond divi$-ur de fréquence 93 est sélectionné de façon à étre égal à quatre fois le rapport de division de fréquence du premier diviseur de fréquence 92, grâce à

quoi le second diviseur de fréquence 93 produit un si-

gnal de fréquence ayant une fréquence égale au quart de celle du signal d'horloge provenant de l'appareil de traitement de signal numérique 10. Ce signal de fréquence est appliqué à l'unité centrale 13, à titre

de signal d'horloge, comme le montre la figure 11C.

Dans ce cas, le cycle machine de l'unité centrale 13 correspond à un signal qui change en synchronisme avec

le signal de partage de temps, comme le montre la fi-

gure 11D. Au moment de la fermeture de l'interrupteur d'alimentation de l'appareil de génération de signal

audio numérique, ou d'une action similaire, si le com-

parateur 95 détecte que le signal de partage de temps et le signal de cycle machine sont en opposition de phase, le signal de détection de coïncidence n'est pas appliqué à la porte ET 96, ce qui fait que l'unité centrale 13 ne reçoit plus de signal d'horloge par la porte ET 96. En d'autres termes, le signal d'horloge (figure 11C) de l'unité centrale 13 perd son impulsion

qui est représentée en pointillés, du fait que le si-

gnal de partage de temps et le signal de cycle machine ont des phases différentes. Par conséquent, le cycle machine est déplacé d'un demi-cycle et il est placé

dans une condition normale.

On expliquera en outre, en se référant aux figures 12A à 12G, l'opération par laquelle l'appareil

de traitement de signal numérique 10 et l'unité cen-

trale 13 écrivent et/ou lisent des données en temps partagé dans la mémoire vive externe 14. Dans ce mode de réalisation, on sélectionne

une valeur d'environ 330 secondes pour la durée d'ac-

cès à la mémoire vive externe 14, et nn sélectionne une valeur d'environ 240 nanosecondes pour la durée d'accès à la mémoire de l'appareil de traitement de

signal numérique 10. En outre, on sélectionne une va-

leur d'environ une microseconde pour un cycle machine

de l'unité centrale 13, et on utilise environ 375 na-

nosecondes dans un cycle machine pour une durée d'ac-

cès à la mémoire.

On supposera que le circuit de synchrnisa-

tion de la figure 10, considéré ci-dessus, produit le signal d'horloge de l'appareil de traitement de signal numérique 10, le signal d'horloge de l'unité centrale 13 et le signal de partage de temps dans les états normaux qui sont représentés sur les figures 12A, 12B et 12C. Dans ces conditions, chaque période d'accès en mémoire Mc de l'unité centrale 13 est établie dans la seconde moitié d'un cycle machine S, comme le montre

la figure 12D. Par conséquent, comme le montre la fi-

gure 12E, deux périodes d'accès en mémoire MD1 et MD2 de l'appareil de traitement de signal numérique 10

sont établies dans la première moitié d'un cycle ma-

chine S. D'autre part, une durée d'accès à la mémoire vive externe 14 est d'environ 330 nanosecondes, ce qui

fait que, comme le montre la figure 12G, trois pério-

des d'accès MD1',MD2' et MC', ayant chacun un inter-

valle égal, sont établies dans un seul cycle machine

S, comme le montre la figure 12G.

Bien que les périodes d'accès de l'appareil

de traitement de signal numérique 10, de l'unité cen-

trale 13 et de la mémoire vive externe 14 ne coinci-

dent pas, comme décrit ci-dessus, ce mode de réalisa-

tion permet de régler correctement l'écart précité en- tre les périodes d'accès, au moyen de la commande de commutation des commutateurs 97 à 99, par le circuit de commande de partage de temps 94 et les opérations

de mémorisation des circuits de bascules 10a et 13a.

De façon plus concrète, le circuit de commande de par-

tage de temps 94 produit un signal de commande de com-

mutation, représenté sur la figure 12F, tel que, sur

la base du signal de partage de temps qui est repré-

senté sur la figure 12C, les contacts mobiles 97m, 98m et 99m des commutateurs 97, 98 et 99 soient connectés aux premiers contacts fixes 97a, 98a et 99a pendant la première période d'accès MD1' et la seconde période d'accès MD2' de la mémoire vive externe 14, et que les contacts mobiles 97m, 98m et 99m des commutateurs 97, 98 et 99 soient connectés aux seconds contacts fixes 97b, 98b et 99b pendant la troisième période d'accès MC'. Le circuit de bascules 10a qui est connecté à l'appareil de traitement de signal numérique 10 est

conçu de façon à maintenir les signaux qui sont appli-

qués par les lignes bus pendant la première période

d'accès MD1 de l'appareil de traitement de signal nu-

mérique 10, jusqu'à ce que la première période d'accès MD1' de la mémoire vive externe 14 soit terminée, et

il est également conçu de façon à maintenir les si-

gnaux qui sont appliqués par l'intermédiaire des li-

gnes bus pendant la seconde période d'accès MD2 de

l'appareil de traitement de signal numérique 10, jus-

qu'à ce que la seconde période d'accès MD2' de la mé-

moire vive externe 14 soit terminée. D'une manière si-

milaire, le circuit de bascules 13a qui est connecté à l'unité centrale 13 est conçu de façon à maintenir les

signaux qui sont appliqués par l'intermédiaire des li-

gnes bus pendant la période d'accès MC de l'unité cen-

trale 13, jusqu'à ce que la troisième période d'accès Ma' de la mémoire vive externe 14 soit terminée. Les opérations de mémorisation des circuits de bascules a et 13a sont commandées par exemple par l'unité

centrale 13.

Comme décrit ci-dessus, l'appareil de trai-

tement de signal numérique 10 et l'unité centrale 13

peuvent utiliser en commun la mémoire externe 14 uni-

que, en travaillant en temps partagé, grâce à quoi la

mémoire vive externe 14 peut être utilisée plus effi-

cacement. La mémoire vive externe 14 prévue pour les opérations de traitement de données de l'appareil de

* traitement de signal numérique 10 et de l'unité cen-

trale 13, peut donc être réalisée en employant un plus

petit nombre de circuits de mémoire. En outre, les pé-

riodes d'accès différentes de l'appareil de traitement de signal numérique 10 et de l'unité centrale 13 sont ajustées de façon à être égales et, dans ce mode de réalisation, une opération d'accès est effectuée à chaque période d'environ 330 nanosecondes. On peut

donc employer pour la mémoire vive externe 14 un dis-

positif de mémoire ayant une vitesse d'accès relative-

ment faible, qui peut être relativement économique.

Bien que le mode de réalisation ci-dessus utilise la combinaison de l'appareil de traitement de signal numérique 10 à vitesse d'accès relativement élevée, et de l'unité centrale 13 à vitesse d'accès relativement faible, l'invention n'est pas limitée à la combinaison mentionnée ci-dessus, et on peut régler correctement les périodes d'accès conformément à la

vitesse d'accès de la combinaison des moyens d'exécu-

tion de traitement de données et de la mémoire.

En outre, du fait que dans l'appareil de gé-

nération de signal audio numérique de ce mode de réa-

lisation, une mémoire externe est utilisée en commun par deux ensembles de moyens d'exécution de traitement, il est possible d'utiliser plus efficacement la mé-

moire et d'économiser la capacité de mémoire.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et au procédé

décrits et représentés, sans sortir du cadre de l'in-

vention.

ANNEXE

TABLEAU 1

Adresse Registre

00 LVL

01 RVL

02 P(L)

03 P(H)

04 Voix 4A ADSR(1)

ADSR(2)

06 ENV

07 SRC

08 ENVX

09 OUTX

- 19 Voix lB 29 Voix 4C _ 39 Voix 4D 49 Voix 4E - 59 Voix 4F 69 Voix 4G 79 Voix 4H ANNEXE (suite)

TABLEAU 2

Adresse Registre

0C NON

1C KOF

C FMON

__ú NON (bruit en fonction)

OD MVL(L, R)

1D EVL(L, R)

2D EDL

3D EFB

4D EON

D ESA

:F 7F C C7 (Coefficients) OF N7F C0 F, C7 (Coefficients)

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Appareil de génération d'un signal audio numérique, caractérisé en ce qu'il comprend (a) des moyens de mémoire (1) pour enregistrer un signal audio numérique; (b) des moyens de commande (13) pour com- mander une lecture du signal audio numérique dans les moyens de mémoire (1); (c) des moyens de traitement de

signal (10) pour effectuer une synthèse de parole pré-

déterminée du signal audio numérique qui est lu par les moyens de commande (13); (d) des moyens de mémoire

temporaires (14), utilisés dans la synthèse de la pa-

role dans les moyens de commande (13) et les moyens de

traitement de signal (10); et (e) des moyens pour éta-

blir une zone de retard dans des zones vacantes des moyens de mémoire temporaires (14), afin d'effectuer

un traitement de retard, lorsqu'un son de réverbéra-

tion est ajouté au signal audio numérique qui est traité par la synthèse de parole dans les moyens de

traitement de signal (10).

2. Appareil de génération d'un signal audio numérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens destinés à empêcher une opération des moyens d'établissement de zone de

retard, permettant d'empêcher l'établissement acciden-

tel de la zone de retard dans les moyens de mémoire

temporaires (14).

3. Appareil de génération d'un signal audio

numérique dans lequel un ensemble de signaux audio nu-

mériques sont respectivement produits par des moyens de conversion de hauteur (23), caractérisé en ce qu'il

comprend des moyens destinés à appliquer l'un des si-

gnaux de sortie des moyens de conversion de hauteur

(23) à d'autres moyens de conversion de hauteur, à ti-

tre de signal de commande, grâce à quoi ces autres autres moyens de conversion de hauteur (23) produisent

un signal audio numérique modulé en fréquence.

4. Appareil de génération d'un signal audio

numérique dans lequel un ensemble de signaux audio nu-

mériques sont respectivement produits par des moyens de commande d'amplitude, caractérisé en ce qu'il com- prend des moyens pour appliquer l'un des signaux de sortie des moyens de commande d'amplitude à d'autres moyens de commande d'amplitude, à titre de signal de commande, grâce à quoi ces autres moyens de commande

d'amplitude produisent un signal audio numérique modu-

lé en amplitude.

5. Appareil de traitement de données, carac-

térisé en ce qu'il comprend: (1) des premiers moyens d'exécution (10) ayant un premier cycle d'exécution pour exécuter leur opération conformément à ce cycle, et destinés à écrire et à lire des données dans une

mémoire commune (14); (2) des seconds moyens d'exécu-

tion (13) ayant un second cycle d'exécution différent

du premier cycle d'exécution, pour exécuter leur opé-

ration conformément au second cycle d'exécution, et

destinés à écrire et à lire des données dans la mémoi-

re commune (14); (3) des moyens de sélection (97, 98, 99) pour connecter sélectivement les premiers moyens d'exécution (10) ou les seconds moyens d'exécution

(13) à la mémoire commune (14), de façon que des don-

nées soient écrites et/ou lues dans la mémoire commune (14) par les premiers moyens d'exécution (10) ou les seconds moyens d'exécution (13); (4) des moyens de commande (94) pour commander les moyens de sélection (97, 98, 99) de façon que des données puissent être écrites et/ou lues dans la mémoire commune (14) par

les seconds moyens d'exécution (13) pendant une pério-

de de non-accès au cours de laquelle des données ne sont pas écrites et/ou lues dans la mémoire commune (13) par les premiers moyens d'exécution (10); et (5) des moyens de maintien (10a, 13a), qui sont incorporés entre les seconds moyens d'exécution et la mémoire commune (14) pour maintenir des données de façon qu'une période au cours de laquelle les seconds moyens d'exécution écrivent ':t/ou lisent des données dans la mémoire commune (14) coincide pratiquement avec la

période de non-accès.