JPH07287588A - ディジタル音源発生装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コントロール回路１００と、アドレスデータ
記憶手段１０１と、ラッチ回路１０２と、音源データ記
憶手段１０３と、Ｄ／Ａ変換回路１０４と、フィルタ回
路１０５と、発音体駆動回路１０６と、発音体１０７と
を有することを特徴とするディジタル音源発生装置およ
びその制御方法。 【効果】 アドレスデータ記憶手段に所望する波形や音
階の音源データ記憶手段のアドレスデータを記憶してお
くことで、音源データ記憶手段にもとになる音源データ
を１つ用意することで色々な波形を再生し、また一定の
読み出し周波数ｆｒで高い音階まで再生し発音すること
ができることにより、実装面積の少ない、動作周波数の
低い、消費電力の少ないディジタル音源発生装置を提供
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音声等を発するディジタ
ル音源発生装置およびその制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的にＰＣＭ方式に代表されるディジ
タル音源発生装置は、ウェーブメモリ発音原理と呼ばれ
る基本原理を用いて、音源データとなるディジタルデー
タを記憶する音源データ記憶手段から時系列にディジタ
ルデータを順次読みだし、ディジタルアナログ変換回路
（以下、Ｄ／Ａ変換回路と記載する）でアナログ信号に
変換する。

【０００３】またそのアナログ信号は、フィルタ回路で
波形や周波数成分の補正、あるいは調整などを行い、発
音体駆動回路で動電スピーカや圧電素子スピーカなどの
発音体を駆動し音源を発生する。

【０００４】図５は従来例のディジタル音源発生装置の
構成を示すブロック図である。以下に従来例のディジタ
ル音源発生装置の構成について説明する。

【０００５】図５に示す従来のディジタル音源発生装置
は、アドレスカウンタ５０１と音源データ記憶手段５０
２とＤ／Ａ変換回路５０３とを制御するコントロール回
路５００と、音源データであるディジタルデータを記憶
する複数の音源データ記憶手段５０２と、音源データ記
憶手段５０２のアドレスを制御するアドレスカウンタ５
０１と、ディジタルデータをアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換回路５０３と、フィルタ回路５０４と、発音体
を駆動する発音体駆動回路５０５と、発音体５０６とで
構成する。

【０００６】図６は、図５に示すアドレスカウンタ５０
１の内部構成を示す回路図である。

【０００７】図６に示すアドレスカウンタは、複数から
なるトグルタイプのフリップフロップ６０３をカスケー
ドに接続しカウンタ列６００を構成し、リセット信号６
０１は各フリップフロップ６０３のリセット端子Ｒにつ
ながり、インクリメント信号６０２は初段のフリップフ
ロップ６０１のクロック端子Φに入る。

【０００８】そのリセット信号６０１とインクリメント
信号６０２とは、図５に示すアドレスカウンタ５０１の
入力信号であるコントロール信号５１０となっている。
また各フリップフロップ６０３の出力端子Ｑは、アドレ
スデータ６０４に接続し、図５に示すアドレスカウンタ
５０１の出力信号であるアドレスデータ５１１に接続し
ている。

【０００９】以下に、従来のディジタル音源発生装置の
一般的な動作について図５を用いて説明する。

【００１０】コントロール回路５００はコントロール信
号５１０によってアドレスカウンタ５０１を制御し、ア
ドレスカウンタ５０１が出力するアドレスデータ５１１
は複数の音源データ記憶手段５０２のアドレスを制御す
る。

【００１１】またコントロール回路５００は、音源デー
タリード信号５１２を複数の音源データ記憶手段５０２
に出力し、それらの内からいずれか１つを読み出し可能
な状態にし、特定する音源データ記憶手段５０２からデ
ィジタルデータである音源データ信号５１３を読み出
す。

【００１２】さらにコントロール回路５００は、変換タ
イミング信号５１７でＤ／Ａ変換回路５０３を制御し、
Ｄ／Ａ変換回路５０３は変換タイミング信号５１７に同
期して、音源データ信号５１３を第１のアナログ信号５
１４に変換し、フィルタ回路５０４に出力する。

【００１３】さらにフィルタ回路５０４は、第１のアナ
ログ信号５１４をもとに波形や周波数成分の補正を行い
第２のアナログ信号５１５を出力し、発音体駆動回路５
０５は第２のアナログ信号５１５をもとに駆動信号５１
６を出力し、発音体５０６を駆動することにより音源を
発生する。

【００１４】またディジタル音源発生装置で扱う音源デ
ータについて以下に説明する。

【００１５】ディジタル音源発生装置で扱う音源データ
は、原波形をもとにサンプリング信号であらかじめサン
プリングし、図５に示す音源データ記憶手段５０２にデ
ィジタルデータとして記憶しておく必要がある。

【００１６】またサンプリング信号とは、原波形を時間
分割するために基準となるサンプリング周波数ｆｓをも
とに、原波形の時間軸方向に対してサンプリング周波数
ｆｓのサンプリング周期Ｔｓで原波形を測定（以下、標
本化と記す）するときの信号をいい、サンプリングと
は、原波形をサンプリング信号で測定し、ディジタルデ
ータに置換することをいう。

【００１７】図７は原波形から音源データであるディジ
タルデータを作成するフローを示す概念図である。

【００１８】図７に示す原波形７００は図５における音
源データ記憶手段５０２に音源データを記録する際にも
ととなるアナログ信号である。その原波形７００をもと
に、時間軸方向に対しサンプリング周期Ｔｓの時間間隔
で測定する値をアナログ値７０１で表現している。

【００１９】さらにそのアナログ値７０１をアナログデ
ィジタル変換回路（図示せず）をもちいて、２進数で表
記するディジタルデータ７０２に置換しサンプリングを
おこなう。サンプリングして作成するディジタルデータ
７０２は、音源データとして図５における音源データ記
憶手段５０２に記録し記憶する。

【００２０】上記のことからもわかるとおり、図５に示
すディジタル音源発生装置の制御方法は、図７に示す音
源データ作成例の作成手順に対して、逆方向の制御方法
で音源を発生していることになる。

【００２１】すなわち図５に示すコントロール回路５０
０は音源データ記憶手段５０２に対してサンプリング周
波数ｆｓと同じ周波数の読み出し周波数ｆｒに同期する
音源データリード信号５１２を発生して、音源データ信
号５１３を読み出し、Ｄ／Ａ変換回路５０３で第１のア
ナログ信号５１４に変換し、フィルタ回路５０４および
発音体駆動回路５０５を介して発音体５０６を駆動し再
生することによって、図７に示す原波形７００の波形と
ほぼ同じ形の波形を再生し音源を発生することになる。

【００２２】また図５に示すディジタル音源発生装置
は、単なる音声として音源を発生するだけでなく、例え
ば音楽の要素を表現する場合、音源データ記憶手段５０
２に記録する音源データで図７に示す原波形７００を忠
実に再生して音源を発生し、さらに音源データを読み出
す音源データリード信号５１２の時間間隔を変えて読み
出すことで、音階を変えた波形を再生（以下、音階変調
と記す）して音源を発生することにより、メロディーを
奏でる要素が必要となる。

【００２３】図８は従来のディジタル音源発生装置にお
ける音階変調をおこなう様子を示す概念図である。第１
の再生信号８０２と第２の再生信号８０３と第３の再生
信号８０４とは、読み出し周波数ｆｒをかえて再生する
アナログ信号をあらわし、図５に示すフィルタ回路５０
４の出力である第２のアナログ信号５１５の波形を、横
軸に時間、縦軸にそれぞれの波形の振幅を表わす図であ
る。

【００２４】図８に示すディジタルデータ８０１は、原
波形８００をもとにサンプリング周波数ｆｓでサンプリ
ングするディジタルデータであり、そのディジタルデー
タ８０１をサンプリング周波数ｆｓと等しい読み出し周
波数ｆｒの読み出し信号で読み出すことにより原波形８
００にほぼ等しい音階の第２の再生信号８０３を得る。

【００２５】同じく読み出し周波数ｆｒがサンプリング
周波数ｆｓに対して２倍の周波数であるとき、再生する
アナログ信号は原波形８００に対し１／２の時間でディ
ジタルデータ８０１を読み出すこととなり、その結果２
倍の周波数の音階の第１の再生信号８０２を再生するこ
とになる。つまり原波形の音階に比べて１オクターブ高
い音階となる。

【００２６】また読み出し周波数ｆｒがサンプリング周
波数ｆｓに対して２／３の周波数の場合で、再生するア
ナログ信号は原波形８００の１．５倍の時間でディジタ
ルデータ８０１を読み出すこととなり、２／３倍の周波
数の音階の第３の再生信号８０４を再生することにな
る。そのため原波形の音階に対して５度低い音、例えば
原波形８００が音名でＧ（またはソ）とすると再生する
第３の再生信号８０４の音階は音名でＣ（またはド）と
なる。

【００２７】従って、ディジタルデータ８０１をもとに
色々な音階変調をおこなう場合、読み出し周波数ｆｒは
高速な周波数をもとに細かく調整してディジタルデータ
８０１を読み出すことが必要である。

【００２８】すなわち従来のディジタル音源発生装置
は、図５に示す音源データ記憶手段５０２に記録してい
る音源データを読み出して再生するとき、一般的には図
８に示すようにサンプリング周波数ｆｓに対する読み出
し周波数ｆｒを変えることで異なる音階を作り出しメロ
ディーを奏でることになる。

【００２９】また従来のディジタル音源発生装置を使っ
て音楽的な表現を行う場合、例えば４から５オクターブ
以上もの音階情報を必要となり、サンプリング周波数ｆ
ｓに対して２のオクターブ数乗に比例する周波数の読み
出し周波数ｆｒが必要となる。従って４から５オクター
ブの音階情報を再生するにはサンプリング周波数ｆｓの
１６から３２倍も高速な読み出し周波数ｆｒを用いて波
形を再生することになる。

【００３０】このことは、ディジタル音源発生装置を用
いて音階情報を扱うにはサンプリング周波数ｆｓに対し
て１６から３２倍以上もの高速な読み出し周波数ｆｒを
供給する発振回路や制御信号が必要であることを意味す
る。

【００３１】また図５に示す音源データ記憶手段５０２
に記録する音源データは、特定の原波形に従って時間軸
方向に順序よく並んでいるため、音源データ記憶手段５
０２のアドレスを切り換えて音源データを読み出さない
限り、原波形と異なる波形を再生できない。

【００３２】つまり２つ以上の異なる波形、例えば正弦
波と矩形波などを再生するには、音源データ記憶手段５
０２に再生しようとするそれらの原波形を、図７に示す
ような原波形からディジタルデータを作成する方法でサ
ンプリングし、各波形毎に音源データ記憶手段５０２に
音源データとしてあらかじめ記録しておくことが必要で
ある。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】上記記載の説明からも
明らかなように、高い音階を発生するには、ディジタル
音源発生装置を高速に動作させなければならない。この
ことは、ディジタル音源発生装置が高い周波数で発振す
る発振回路や制御信号を必要とするばかりでなく、一般
的に消費電力が周波数に正比例することから明らかなよ
うに、高速に動作することによって消費電力が増大する
という課題がある。

【００３４】また、色々な波形を再生するためには所望
する波形の数だけの音源データ記憶手段が必要であり、
色々な波形を発生するディジタル音源発生装置を実現す
るためには、複数の音源データ記憶手段が必要となり、
実装面積の増大やそれに伴うコストの増大を引き起こす
という課題がある。

【００３５】また、音源データ記憶手段に記録している
音源データを読み出す際、音源データの読み出し順序を
入れ替えることができないため、１つの音源データをも
とに２つ以上の異なる波形を再生することができないと
いう課題がある。

【００３６】本発明の目的は、上記課題を解決して、１
つの音源データをもとに所望の波形や音階を再生するこ
とが可能で、動作周波数の低い、消費電流の少ない、実
装面積の少ないディジタル音源発生装置およびその制御
方法を提供することである。

【００３７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明におけるディジタル音源発生装置は、コン
トロール回路と、音源データを記憶する音源データ記憶
手段と、音源データ記憶手段のアドレスデータを記憶す
るアドレスデータ記憶手段と、音源データ記憶手段のア
ドレスデータを一時記憶するラッチ回路と、ディジタル
アナログ変換回路と、フィルタ回路と、発音体駆動回路
とを有することを特徴とする。

【００３８】また本発明におけるディジタル音源発生装
置の音源データ記憶手段を低減して実現するための構成
は、コントロール回路と、１つの音源データを記憶する
音源データ記憶手段と、音源データ記憶手段のアドレス
データを記憶するアドレスデータ記憶手段と、音源デー
タ記憶手段のアドレスデータを一時記憶するデータフリ
ップフロップからなるラッチ回路と、ディジタルアナロ
グ変換回路と、フィルタ回路と、発音体駆動回路とを有
することを特徴とする。

【００３９】また本発明におけるディジタル音源発生装
置で、所望する波形を再生し発音するための制御方法
は、コントロール回路は所望する波形を再生するための
音源データ記憶手段のアドレスデータを記憶するアドレ
スデータ記憶手段に第１のアドレスデータとアドレスデ
ータリード信号とを出力し、アドレスデータ記憶手段は
所望する波形を再生するための第２のアドレスデータを
ラッチ回路に出力し、コントロール回路はラッチ回路に
ラッチ信号を出力し、ラッチ回路は第２のアドレスデー
タを一時記憶し、ラッチ回路は第３のアドレスデータを
音源データを記憶する音源データ記憶手段に出力し、コ
ントロール回路は音源データ記憶手段に音源データリー
ド信号を出力し、音源データ記憶手段はディジタルデー
タである音源データ信号をディジタルアナログ変換回路
に出力し、コントロール回路はディジタルアナログ変換
回路に変換タイミング信号を出力し、ディジタルアナロ
グ変換回路は音源データ信号を第１のアナログ信号に変
換し、その第１のアナログ信号はフィルタ回路と発音体
駆動回路を介して、発音体から所望する波形を再生し発
音することを特徴とする。

【００４０】また本発明におけるディジタル音源発生装
置で、所望する音階を発音するための制御方法は、コン
トロール回路は所望する音階を奏でるための音源データ
記憶手段のアドレスデータを記憶するアドレスデータ記
憶手段に第１のアドレスデータとアドレスデータリード
信号とを出力し、アドレスデータ記憶手段は所望する音
階を奏でるための第２のアドレスデータをラッチ回路に
出力し、コントロール回路はラッチ回路にラッチ信号を
出力し、ラッチ回路は第２のアドレスデータを蓄積し、
ラッチ回路は第３のアドレスデータを音源データを記憶
する音源データ記憶手段に出力し、コントロール回路は
音源データ記憶手段に音源データリード信号を出力し、
音源データ記憶手段はディジタルデータである音源デー
タ信号をディジタルアナログ変換回路に出力し、コント
ロール回路はディジタルアナログ変換回路に変換タイミ
ング信号を出力し、ディジタルアナログ変換回路は音源
データ信号を第１のアナログ信号に変換し、その第１の
アナログ信号はフィルタ回路と発音体駆動回路を介し
て、発音体から所望する音階を奏でることを特徴とす
る。

【００４１】さらに本発明におけるディジタル音源発生
装置の制御方法は、コントロール回路から出力する第１
のアドレスデータとアドレスデータリード信号とラッチ
信号と音源データリード信号と変換タイミング信号と
は、サンプリング周波数と同じ一定の周波数の読み出し
周波数に同期して出力することを特徴とする。

【００４２】

【作用】音源データ記憶手段のアドレスをコントロール
回路の制御信号で時間軸方向に任意に切り替えて音源デ
ータを読み出すことが可能である。

【００４３】その結果、音源データ記憶手段に書き込ま
れた波形を再生するだけでなく、所望の波形を再生し音
源として発生することができ、また異なる音階もアドレ
ス指定の順序を入れ替えるだけで音源として発生でき
る。またそれらは読み出し周波数を可変することなく常
に一定の周波数でよく、しかも動作周波数を低くするこ
とができるため、低速な動作周波数で制御する機器の一
部として組み込むことができる。

【００４４】さらに、音源データ記憶手段に書き込まれ
た波形を、読み出し周波数を可変することなく常に一定
の周波数によって、指定するアドレスの順序を入れ替え
るだけで所望の波形を再生しあるいは異なる音階を音源
として発生するとき、動作周波数を低くすることができ
ることから、消費電力の大幅な低減を計ることができる
とともに、１つの音源データ記憶手段を共通に利用する
ため音源データ記憶手段が削減できる。

【００４５】

【実施例】図１は本発明におけるディジタル音源発生装
置の回路構成を示すブロック図である。以下に図１を用
いて本発明のディジタル音源発生装置の構成を説明す
る。

【００４６】本発明のディジタル音源発生装置は、アド
レスデータ記憶手段１０１への第１のアドレスデータ１
０９と、アドレスデータ記憶手段１０１を制御するアド
レスデータリード信号１１０と、音源データ記憶手段１
０３を制御する音源データリード信号１１２と、ディジ
タルデータからアナログ信号へ変換する回路であるＤ／
Ａ変換回路１０４を制御する変換タイミング信号１１８
と、ラッチ回路１０２のラッチタイミングを制御するラ
ッチ信号１０８とを制御するコントロール回路１００で
構成する。

【００４７】また本発明のディジタル音源発生装置は、
所望する波形を再生し音階を奏でるための音源データ記
憶手段１０３のアドレスデータを記憶し、第２のアドレ
スデータ１１１をラッチ回路１０２に出力するアドレス
データ記憶手段１０１と、アドレスデータ記憶手段１０
１の出力である第２のアドレスデータ１１１を一時記憶
して、音源データを記憶する音源データ記憶手段１０３
に第３のアドレスデータ１１３を出力するラッチ回路１
０２とで構成する。

【００４８】さらに本発明のディジタル音源発生装置
は、ディジタルデータである音源データ信号１１４をＤ
／Ａ変換回路１０４へ出力する音源データ記憶手段１０
３と、音源データ信号１１４を第１のアナログ信号１１
５に変換してフィルタ回路１０５に出力するＤ／Ａ変換
回路１０４とで構成する。

【００４９】さらに本発明のディジタル音源発生装置
は、Ｄ／Ａ変換回路１０４からの第１のアナログ信号１
１５を波形や周波数の補正を行い、発音体駆動回路１０
６に第２のアナログ信号１１６を出力するフィルタ回路
１０５と、発音体１０７に駆動信号１１７を出力する発
音体駆動回路１０６と、駆動信号１１７により音源を発
生する発音体１０７とで構成する。

【００５０】図２は図１に示す本発明のディジタル音源
発生装置におけるラッチ回路１０２の内部構成を示す回
路図である。図２で示すとおり複数のデータフリップフ
ロップ２００で構成し、それぞれのデータフリップフロ
ップ２００のデータ入力信号２０１は、図１に示すアド
レスデータ記憶手段１０１の第２のアドレスデータ１１
１に接続する。

【００５１】またおのおののデータフリップフロップ２
００のクロック端子Φはラッチクロック信号２０２に接
続し、おのおののデータフリップフロップ２００のクリ
ア端子Ｃはデータクリア信号２０３に接続し、ラッチク
ロック信号２０２とデータクリア信号２０３とは、図１
に示すラッチ信号１０８に接続する。さらにおのおのの
データフリップフロップ２００の出力端子Ｑはデータ出
力信号２０４に接続して、図１に示す第３のアドレスデ
ータ１１３に接続する。

【００５２】つぎに図１に示すディジタル音源発生装置
の制御方法について説明する。

【００５３】コントロール回路１００は、アドレスデー
タ記憶手段１０１に対して、アドレスデータ記憶手段１
０１のアドレスを示す第１のアドレスデータ１０９を出
力し、アドレスデータ記憶手段１０１を読み出し可能状
態にした後、読み出し信号であるアドレスデータリード
信号１１０をアドレスデータ記憶手段１０１に出力し
て、アドレスデータ記憶手段１０１は第２のアドレスデ
ータ１１１を出力する。

【００５４】つぎにコントロール回路１００は、ラッチ
回路１０２に対してラッチ信号１０８を送出し、ラッチ
回路１０２はラッチ信号１０８に同期して第２のアドレ
スデータ１１１を取り込んでラッチし、第３のアドレス
データ１１３を音源データ記憶手段１０３に出力する。

【００５５】つぎに音源データ記憶手段１０３は、コン
トロール回路１００からの音源データリード信号１１２
とラッチ回路１０２からの第３のアドレスデータ１１３
とにより、所望の波形を再生し音階を奏でるためのディ
ジタルデータである音源データ信号１１４をＤ／Ａ変換
回路１０４に出力する。

【００５６】つぎにＤ／Ａ変換回路１０４は、音源デー
タ記憶手段１０３が出力する音源データ信号１１４を、
コントロール回路１００からの変換タイミング信号１１
８に同期して、連続する電圧あるいは電流の変化で表現
する第１のアナログ信号１１５に変換し、フィルタ回路
１０５に出力する。

【００５７】つぎにフィルタ回路１０５は、Ｄ／Ａ変換
回路１０４からの第１のアナログ信号１１５をもとに、
波形や周波数成分の補正を行い、発音体駆動回路１０６
に対し第２のアナログ信号１１６を出力する。

【００５８】つぎに発音体駆動回路１０６は、フィルタ
回路１０５からの第２のアナログ信号１１６を受けて波
形の振幅やインピーダンスを変換して、圧電素子や動電
性の素子などの発音体１０７に対し駆動信号１１７とし
て出力し、発音体１０７は音源を発生する。

【００５９】第１のアドレスデータ１０９とアドレスデ
ータリード信号１１０とラッチ信号１０８と音源データ
リード信号１１２と変換タイミング信号１１８とは、サ
ンプリング周波数ｆｓと同じ一定の周波数の読み出し周
波数ｆｒに同期して出力しおり、上記記載の一連の動作
を繰り返すことで、任意の波形を再生しあるいは音階を
発生することが可能となる。

【００６０】図３は、図１に示す本発明のディジタル音
源発生装置で、色々な波形を発生するときのフィルタ回
路１０５の出力波形を表わす波形図であり、図３の波形
図について以下に説明する。

【００６１】図３（ａ）は、図１に示す音源データ記憶
手段１０３に記憶している音源データ信号１１４をディ
ジタル表記したものである。図３（ａ）では、音源デー
タ３００を４ビットで構成しており、横方向を音源デー
タ３００のアドレス３０１とし、縦方向に音源データ３
００を２進数で記述している。

【００６２】また縦方向に並んでいる音源データ３００
のうち、最初のビットが符号の情報を表わす符号ビット
であり、残りの３ビットが実際のデータを表わすデータ
ビットである。

【００６３】図３（ｂ）、図３（ｃ）、図３（ｄ）、図
３（ｅ）は、図１に示すディジタル音源発生装置におけ
るフィルタ回路１０５の出力である第２のアナログ信号
１１６の波形を表わしており、縦軸を振幅、横軸を時間
とする波形図の例である。

【００６４】図３（ｂ）は、図３（ａ）をもとに、従来
のディジタル音源発生装置と同じく音源データ３００を
サンプリング周波数ｆｓ同じ周波数の読み出し周波数ｆ
ｒで、アドレス０からＦまで順次読み出す場合の波形図
を示しており、アドレスの増加に伴い振幅が大きくなる
ような音源データ３００が書き込まれていることがわか
る。

【００６５】さらに図３（ｃ）、図３（ｄ）、図３
（ｅ）は、同じ音源データ３００をもとに、図１のアド
レスデータ記憶手段１０１にそれぞれサイン波、方形
波、三角波を再生するようなアドレスデータを図１に示
すアドレスデータ記憶手段１０１に予め記憶しておき、
音源データ記憶手段１０３から指定するアドレスに対応
する音源データ信号１１４を読み出して再生する場合の
波形図であり、異なるアドレスデータで音源データ記憶
手段１０３を制御することによりそれぞれ図３（ｂ）と
は異なる波形を再生することを示している。

【００６６】また図４は、図１に示す本発明のディジタ
ル音源発生装置で、異なる音階を発生するときのフィル
タ回路１０５の出力波形を表わす波形図であり、図４の
波形図について以下に説明する。

【００６７】図４（ａ）は、図１に示す音源データ記憶
手段１０３に記憶している音源データ信号１１４をディ
ジタル表記したものである。図４（ａ）では、図３
（ａ）と同様、音源データ４１０を４ビットで構成して
おり、横方向を音源データ４１０のアドレス４１１と
し、縦方向に音源データ４１０を２進数で記述してい
る。

【００６８】また縦方向に並んでいる音源データ４１０
のうち、最初のビットが符号の情報を表わす符号ビット
であり、残りの３ビットが実際のデータを表わすデータ
ビットである。

【００６９】図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）は、
図１に示すディジタル音源発生装置におけるフィルタ回
路１０５の出力である第２のアナログ信号１１６の波形
を表わしており、縦軸を振幅、横軸を時間としたときの
波形図の例である。

【００７０】図４の（ｂ）に示す波形は、図４（ａ）を
もとに音源データ４１０をサンプリング周波数ｆｓ同じ
周波数の読み出し周波数ｆｒでアドレス０からＦまで順
次読み出した場合の波形図を示しており、アドレスの増
加に伴い振幅が大きくなるような音源データ４１０が書
き込まれていることがわかる。

【００７１】また図４（ｃ）は、図１のアドレスデータ
記憶手段１０１に予めノコギリ波のような波形を再生す
るアドレスデータを記憶しておき、アドレスデータ記憶
手段１０１の第２のアドレスデータ１１１を順次読み出
し、ラッチ回路１０２を介して第３のアドレスデータ１
１３により、音源データ記憶手段１０３からそのアドレ
スに対応する音源データ信号１１４を出力し再生する場
合の波形図である。

【００７２】またさらに図４（ｄ）は、図１のアドレス
データ記憶手段１０１に、図４（ｃ）に示すノコギリ波
に対して２倍の周波数となるノコギリ波を再生するアド
レスデータを記憶しておき、アドレスデータ記憶手段１
０１の第２のアドレスデータ１１１を順次読み出し、ラ
ッチ回路１０２を介して第３のアドレスデータ１１３に
より音源データ記憶手段１０３からそのアドレスに対応
する音源データ信号１１４を出力し再生する場合の波形
図である。

【００７３】図４（ｄ）からも明らかなように、異なる
音階を再生する際、アドレスデータ記憶手段１０１に任
意の音階を再生するためのアドレスデータを記憶してお
くことで、読み出し信号周波数ｆｒを変えることなく実
現できる。

【００７４】さらに図３および図４に示すように、図３
（ａ）と図４（ａ）とは、図１に示す音源データ記憶手
段１０３に記憶している音源データ信号１１４として、
全く共通であることがわかる。

【００７５】以上図１の実施例に従って本発明を詳細に
説明したが、本発明は図１の実施例に限定されるもので
はなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
であることはいうまでもない。

【００７６】例えば本発明の実施例のラッチ回路はデー
タフリップフロップを使用しているが、ラッチ機能を有
するものであれば本発明を実現できることはいうまでも
ない。

【００７７】また本発明の実施例の音源データは４ビッ
トで構成しているが、８ビット、１２ビット、１６ビッ
トなどビット数の増減を行うことも本発明を実現できる
ことはいうまでもない。

【００７８】

【発明の効果】上記のことからも明らかなように、任意
の波形に対応するアドレスデータをアドレスデータ記憶
手段に記憶することで音源データを１つで構成すること
ができ、音源データ記憶手段の容量を削減できる。

【００７９】またコントロール回路からの制御信号を一
定の周期で制御することで色々な波形を再生し音階を変
えることが可能となり、また制御信号を一定の周期で制
御することから動作周波数を低減し、消費電流が大幅に
削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるディジタル音源発生装
置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施例におけるディジタル音源発生装
置に使用するラッチ回路の内部構成を示す回路図であ
る。

【図３】本発明の実施例におけるディジタル音源発生装
置において、異なる波形を再生する場合のフィルタ回路
の出力波形を示す波形図である。

【図４】本発明の実施例におけるディジタル音源発生装
置において、異なる音階を発生する場合のフィルタ回路
の出力波形を示す波形図である。

【図５】従来例のディジタル音源発生装置の構成を示す
ブロック図である。

【図６】従来例のディジタル音源発生装置における、ア
ドレスカウンタの回路構成を示す回路図である。

【図７】原波形から音源データであるディジタルデータ
を作成するフローを示す概念図である。

【図８】従来例のディジタル音源発生装置において音階
変調をおこなう様子を示す概念図である。

【符号の説明】

１００ コントロール回路 １０１ アドレスデータ記憶手段 １０２ ラッチ回路 １０３ 音源データ記憶手段 １０４ Ｄ／Ａ変換回路 １０５ フィルタ回路 １０６ 発音体駆動回路 １０７ 発音体 １０８ ラッチ信号 １０９ 第１のアドレスデータ １１０ アドレスデータリード信号 １１１ 第２のアドレスデータ １１２ 音源データリード信号 １１３ 第３のアドレスデータ １１４ 音源データ信号 １１５ 第１のアナログ信号 １１６ 第２のアナログ信号 １１７ 駆動信号 １１８ 変換タイミング信号

フロントページの続き (72)発明者 新田 達夫 東京都田無市本町６丁目１番12号 シチズ ン時計株式会社田無製造所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コントロール回路と、音源データを記憶
   する音源データ記憶手段と、音源データ記憶手段のアド
   レスデータを記憶するアドレスデータ記憶手段と、音源
   データ記憶手段のアドレスデータを一時記憶するラッチ
   回路と、ディジタルアナログ変換回路と、フィルタ回路
   と、発音体駆動回路とを有することを特徴とするディジ
   タル音源発生装置。
2. 【請求項２】 コントロール回路と、１つの音源データ
   を記憶する音源データ記憶手段と、音源データ記憶手段
   のアドレスデータを記憶するアドレスデータ記憶手段
   と、音源データ記憶手段のアドレスデータを一時記憶す
   るデータフリップフロップからなるラッチ回路と、ディ
   ジタルアナログ変換回路と、フィルタ回路と、発音体駆
   動回路とを有することを特徴とするディジタル音源発生
   装置。
3. 【請求項３】 コントロール回路は所望する波形を再生
   するための音源データ記憶手段のアドレスデータを記憶
   するアドレスデータ記憶手段に第１のアドレスデータと
   アドレスデータリード信号とを出力し、アドレスデータ
   記憶手段は所望する波形を再生するための第２のアドレ
   スデータをラッチ回路に出力し、コントロール回路はラ
   ッチ回路にラッチ信号を出力し、ラッチ回路は第２のア
   ドレスデータを一時記憶し、ラッチ回路は第３のアドレ
   スデータを音源データを記憶する音源データ記憶手段に
   出力し、コントロール回路は音源データ記憶手段に音源
   データリード信号を出力し、音源データ記憶手段はディ
   ジタルデータである音源データ信号をディジタルアナロ
   グ変換回路に出力し、コントロール回路はディジタルア
   ナログ変換回路に変換タイミング信号を出力し、ディジ
   タルアナログ変換回路は音源データ信号を第１のアナロ
   グ信号に変換し、その第１のアナログ信号はフィルタ回
   路と発音体駆動回路を介して、発音体から所望する波形
   を再生し発音することを特徴とするディジタル音源発生
   装置の制御方法。
4. 【請求項４】 コントロール回路は所望する音階を奏で
   るための音源データ記憶手段のアドレスデータを記憶す
   るアドレスデータ記憶手段に第１のアドレスデータとア
   ドレスデータリード信号とを出力し、アドレスデータ記
   憶手段は所望する音階を奏でるための第２のアドレスデ
   ータをラッチ回路に出力し、コントロール回路はラッチ
   回路にラッチ信号を出力し、ラッチ回路は第２のアドレ
   スデータを蓄積し、ラッチ回路は第３のアドレスデータ
   を音源データを記憶する音源データ記憶手段に出力し、
   コントロール回路は音源データ記憶手段に音源データリ
   ード信号を出力し、音源データ記憶手段はディジタルデ
   ータである音源データ信号をディジタルアナログ変換回
   路に出力し、コントロール回路はディジタルアナログ変
   換回路に変換タイミング信号を出力し、ディジタルアナ
   ログ変換回路は音源データ信号を第１のアナログ信号に
   変換し、その第１のアナログ信号はフィルタ回路と発音
   体駆動回路を介して、発音体から所望する音階を奏でる
   ことを特徴とするディジタル音源発生装置の制御方法。
5. 【請求項５】 コントロール回路から出力する第１のア
   ドレスデータとアドレスデータリード信号とラッチ信号
   と音源データリード信号と変換タイミング信号とは、サ
   ンプリング周波数と同じ一定の周波数の読み出し周波数
   に同期して出力することを特徴とする請求項３または請
   求項４に記載のディジタル音源発生装置の制御方法。