JPH08211879A - 音響シミュレーション用システム、装置並びに方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複雑な音響波形スペクトル値を生成するための
方法を提供する。 【解決手段】予め定められた個数の入力データに基づ
き、搬送波波形スペクトル値と変調波波形スペクトル値
とを選択し、これらの選択されたスペクトル値を合成し
て、希望する混成波形を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は音響の電子式エミュ
レーション用システム、装置並びに方法の分野に関わ
り、更に詳細には複雑な音響波形の連続したサンプル点
のスペクトル値を生成し、そしてこれらの値の計算を行
うことによりこれらの値を音響信号に変換するためのシ
ステム、装置並びに方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子式音楽機器を用いて音楽音調を合成
するための種々の方法が今まで提案されてきている。こ
の様に提案された方法の一つは、米国特許番号、３，８
０９，７８６号、名称”コンピュータオルガン”が教え
るところの技術である。この特許は音楽音調のフーリエ
成分（倍音成分）を個別に計算し、次にこれらの成分を
加算して音楽音調を合成することを教えている。この方
法は広い範囲の音楽音調の合成を可能とするが、この範
囲を実現するために非常に多くの計算回路を必要とし、
その結果複雑でかつ高価な電子式音楽機器となってしま
う。この方法はまた技術的な難しさも有し、すなわち音
楽音調を合成するために倍音の数が増えると、各々の新
たな倍音は相対的に増加する倍音係数を格納するための
倍音係数メモリの拡張を必要とし、かつまた追加された
倍音を計算するためにクロック周波数の増加も必要とす
る。仮に倍音の数は増加したけれども計算用のクロック
周波数は変更されなかった場合は、並列処理システムを
使用せざるを得ず、これは更に電子式音楽機器の複雑さ
並びに価格の増加をもたらす。

【０００３】周波数変調を使用した音楽音調を生成する
ための従来技術による方法もあって、チャウイングに付
与された米国特許番号、４，０１８，１２１号に記載さ
れている。この従来技術による方法は上記のフーリエ成
分合成法の欠点をかなり効率的に克服しており、それは
この方法が多くの部分音または倍音または不協音成分を
生成できるためである。この従来技術による方法が特に
効果的なのは、打楽器音（ピアノを含む）と吹奏楽器音
である。この従来技術による方法の欠点は、それぞれの
部分音の強度が大きな変調指数が使用されると不規則と
なる点であり、そのためこの方法は比較的なめらかなス
ペクトル成分を有する音（例えば弦楽器音）の生成には
非常に好適というわけでは無い；それぞれの部分音が不
規則となるということは、大きな変調指数に対して音楽
音調のスペクトル包絡に不規則性が生じることを意味す
る。

【０００４】チャウイングに続いて、チャウイングの結
果を拡張するために多くの従来技術による装置および方
法が開発されてきている。しかしながら未だに複雑な音
響波形スペクトル値を生成するための更なる技術に対す
る要求が存在している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの特徴に
依れば複雑な音響波形スペクトル値を生成するための方
法が提供されている。本発明に基づく方法は好適に、希
望する音響信号、楽器音または音調の予め定められた数
の入力値またはデータを受信し、そこから変調波形の予
め定められた番号のどれが選択されるか、および予め定
められた番号の搬送波のどれか選択されるかが判断され
る。入力値の一部は予め定められた制御信号を生成する
ために使用され、これは選択された変調波形と組み合わ
せて格納されている変調波調波スペクトル値を内挿し、
変調波の調波側波帯を決定するために使用される。既に
生成されている制御値の第二部分は、選択された搬送波
と組み合わせて次に搬送波のスペクトル値を決定するた
めに使用される。これに続いて搬送波および変調波スペ
クトル値は予め選択された方法で組み合わされ、適切な
混成信号を提供する；好適に希望する倍音を表す変調波
スペクトル値は、搬送波スペクトル値と掛け合わされ合
成搬送波並びに調波側波帯波形が生成される。結果とし
て生成された混成信号は次に搬送波包絡強度か掛け合わ
されて、適切な強度が得られる。ランダム、または”ホ
ワイトノイズ”スペクトル値が、次に好適に合成波形ス
ペクトル値と組み合わされ、希望する音響信号、楽器音
または音調を表す出力信号が提供される。好適に、生成
することを要求される各々の音響信号、楽器音または音
調（または”音声”）のひとつづつに対して先の手順が
繰り返される。

【０００６】本発明は複雑な時間によって変化する音響
信号または音楽波形を表す信号を生成するための装置を
提供する。本発明のひとつの装置は、上記の方法を実行
するようにプログラムされたディジタル信号処理装置で
ある。

【０００７】本発明はまた複雑な時間によって変化する
音響信号または音楽音調の電子的生成を行うためのシス
テムを提供する。本発明の一つのシステムは、上記の方
法を実行するようにプログラムされたＤＳＰを含む、楽
器音を合成するための回路基板である。本発明のこれに
代わるシステムは、この様にプログラムされたＤＳＰを
備えたその様な回路基板を含むホストコンピュータシス
テムである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明並びにその特長を更に完全
に理解するために、次に添付図を参照して以下の説明を
行う。

【０００９】本発明は音響信号、楽器音または音調を電
子的に生成するためのシステムを提供する。良く知られ
ているように、音響信号のたは楽器音は通常基本周波数
並びにその他の一般的に倍音関係にある周波数の周期的
な成分を含む。これらの倍音成分の相対強度並びに位相
が音響の音調品質を決定する。音響システムで再生され
た音響信号または音楽信号は一般的に波形を有するアナ
ログ電圧（例えば、時間の関数としての電圧）で構成さ
れ、これは対応する音響の倍音成分の重ね合わせまたは
合成物である。この様な複雑な時間と共に変化する波形
は、よく知られているフーリエ公式で倍音成分の項とし
て数学的に記述する事が可能であり、結果として倍音成
分を表すフーリエ係数となる。従ってこの様な複雑な時
間と共に変化する音響信号または楽器音は搬送波とフー
リエ係数で表現（または分解）できる；この型式の表現
は二つの音響信号または楽器音の間の比較を可能とす
る。

【００１０】本発明は格納されている波形データから離
散サンプル点に対して波形並びに強度を計算し、そして
好適にこれらの波形は追加の計算を行うことによって音
響または楽器音に変換される。計算並びに音響または楽
器音への変換を一緒に（仮想的に同時に）実施し、音響
または楽器音が遅延することなく（計算および変換に必
要な僅かの遅れを除いて）実時間で生成されるようにす
る事も可能であるし、または計算結果を後での変換また
はその他の使用のために格納することも可能である。

【００１１】好適に本発明は、チャウイングに付与され
た米国特許、第４，０１８，１２１号に記載されている
ように楽器音の周波数変調（ＦＭ）合成をエミュレート
するために使用される。この様なＦＭ合成は搬送波周波
数を有する搬送波と変調波周波数を有する変調波とを使
用する。この変調波は搬送波と組み合わされて、倍音成
分、一般的には搬送波周波数の両側（例えば、搬送波周
波数の上並びに下）を生成する。倍音成分の個数および
強度は変調指数（ＭＩ）で決定され、一方結果として出
来る複雑な波形の全体の強度は搬送波波形の強度または
ボリュームで決定される。

【００１２】図１を参照すると、本発明の技術を採用し
た音響または音楽を、電子的に生成するためのシステム
１の簡略化されたブロック図が示されている。更に詳細
には図１には、ホストコンピュータ２が示されており、
これは音響または楽器音の生成を要求するアプリケーシ
ョンプログラム４とこの様な音響または楽器音の生成を
支援するデバイスドライバ６とを含む。加えて入力／出
力（Ｉ／Ｏ）拡張バス８が示されておりホスト２を、ホ
ストコンピュータ２に特殊化された機能を提供するひと
つまたは複数のいわゆるボードまたはカード１０に接続
するのに適している。

【００１３】図１はまた音楽鍵盤１２をも示しており、
この出力信号は従来型音楽機器装置インタフェース（Ｍ
ＩＤＩ）フォーマットであり、Ｉ／Ｏバス８とインタフ
ェースするためのＭＩＤＩハードウェア回路１４に接続
されている。音響または音楽生成ボード１０もまた図１
に示されている。音響または音楽生成ボード１０はＩ／
Ｏバス８に接続されており、アプリケーションプログラ
ム４、ビデオゲーム、またはキーボード１２で要求され
る音響または楽器音を生成する。

【００１４】図１から分かるように、音楽（または音
響）生成ボード１０はホストインタフェース回路１６を
含みこれは直接Ｉ／Ｏバス８に接続されている。ホスト
インタフェース回路１６は信号をＩ／Ｏバス８とメモリ
１８そして／またはディジタル信号処理装置（ＤＳＰ）
２０との間で供給しあう。好適にメモリ１８は高速ＳＲ
ＡＭでありＤＳＰ２０はテキサスインスツルメント製Ｔ
ＭＳ３２０Ｃ５ｘである。しかしながら、メモリ１８は
ＳＲＡＭ，ＲＡＭまたはＲＯＭ（静的データ用）であっ
ても良いし、ＤＳＰ２０の一部としてオンチップであっ
ても、またはオフチップでＤＳＰ２０と分離されていて
も、または一部はオンチップでまた一部はオフチップで
あってもかまわない。ＤＳＰ２０は次に信号をディジタ
ル・アナログ（Ｄ／Ａ）回路２２に供給し、これはこの
ディジタル信号をＤＳＰ２０からアナログ信号に変換
し、これは音響システム２４への出力であり好適な増幅
器およびスピーカ（図示せず）を含む。

【００１５】ＤＳＰ２０は好適に本発明の方法を使用
し、希望する音響または楽器音または音調を表す信号を
生成する。今回提出されている本発明の方法によれば、
ＤＳＰ２０は子め定められた数の入力値またはデータを
アプリケーションプログラム４またはキーボード１２か
ら受信する。ＤＳＰ２０はこれらの入力値から、希望す
る音響または楽器音または音調用に、搬送波の予め定め
られた番号のどれが選択されたか、および変調波の予め
定められた番号のどれが選択されたかを決定する。

【００１６】入力値の一部はＤＳＰ２０（またはホスト
処理装置２）で予め定められた制御信号を生成するため
に使用され、この制御信号は選択された変調波形と組み
合わされて、複数の変調波倍音成分または側波帯を決定
するために格納されている（メモリ１８内に）調波スペ
クトル値を内挿する。ＤＳＰ２０（またはホスト２）で
生成された制御値の異なる部分は選択された搬送波と組
み合わされて、搬送波のスペクトル値を決定するために
使用される。

【００１７】搬送波および変調波スペクトル値は予め選
択された方法でＤＳＰ２０により組み合わされ、適切な
合成搬送波並びに変調波波形を提供する。次に合成波形
は搬送波包絡強度用に調整され、適切にこれもまたＤＳ
Ｐ２０で生成されたランダムまたは”ホワイトノイズ”
スペクトル値と組み合わされ、希望する音響または楽器
音または音調を表す出力信号を提供する。あるいは合成
波形は希望する音響または楽器音または音調を表す出力
信号として使用できる。

【００１８】好適に希望する倍音を表す倍音波形出力
は、ＤＳＰ２０によって変調指数（ＭＩ）および選択さ
れた変調周波数の関数として生成される。倍音級列波形
出力は次に好適に搬送波強度とＤＳＰ２０によって加算
され、そしてその結果は好適に搬送波波形スペクトル値
（希望する搬送周波数に於ける搬送波を表す）とＤＳＰ
２０の中で掛け合わされる。次にＤＳＰ２０はこの結果
を搬送波包絡強度と掛け合わせて混成信号の適切な強度
を得る。次に、ＤＳＰ２０で生成されるホワイトノイズ
を表すスペクトル値が適切にスケール変更されて、また
は混成信号に調整された強度で、希望するフィードバッ
ク量に基づいて混ぜ合わされ、希望する楽器音または音
調を表す最終的な出力を与える。好適にＤＳＰ２０は先
の工程を、生成を希望される音響信号、楽器音または音
調（または”音声”）の各々の一つに対して繰り返す。
従って本発明は複雑な時間と共に変化する音響または音
楽的波形を表すスペクトル値を生成するための方法を提
供する。

【００１９】本発明のさらに進んだシステムは、音響ま
たは楽器音を生成するための回路基板１０であって、上
述の方法を実行するようにプログラムされたＤＳＰ２０
を含む。

【００２０】本発明はまた音響信号または楽器音または
音調を表す信号を生成するための装置２０をも提供す
る。本発明のこの様な装置は、上述の方法を実行するよ
うにプログラムされたディジタル信号処理装置２０また
は上述の方法手順をハードウェアの中で実行するように
設計された回路である。

【００２１】図２および図３は今回提出されたテキサス
インスツルメント製ＴＭＳ３２０Ｃ５ｘディジタル信号
処理装置２０のアーキテクチャの全体像を示す。図２お
よび図３に示された機能ブロック図は処理装置２０内で
の原理的ブロック並びにデータ経路の概要を示す。図２
および図３に示す、提出されたディジタル信号処理装置
２０はハーバード型アーキテクチャを実行し、これはふ
たつの分離されたメモリバス構造、プログラムおよびデ
ータ、を最大速度で実行するように維持することで処理
能力を最大とする。ふたつのバス構造の間でデータ転送
を行うための命令が含まれている。

【００２２】この処理装置アーキテクチャはふたつの主
要バス、プログラムバス１０１Ａと１０１Ｄ、およびデ
ータバス１１１Ａと１１１Ｄの回りに構築されている。
プログラムバスは命令コードと隣接する被演算子とを、
プログラムメモリ６１からプログラムデータバス１０１
Ｄ上を搬送する。プログラムメモリ６１はアドレス入力
をプログラムアドレスバス１０１Ａに接続されており、
プログラムメモリ６１へのアドレスはプログラムアドレ
スバス１０１Ａ上に供給される。プログラムメモリ６１
はその読みとり／書き込み、入力／出力をプログラムデ
ータバス１０１Ｄに接続されている。データバス１１１
はデータアドレスバス１１１Ａとデータデータバス１１
１Ｄとを含む。データデータバス１１１Ｄは種々の要
素、例えば算術論理ユニット（ＡＬＵ）３０および補助
レジスタファイル１１５およびレジスタ８５を、データ
メモリ３４に対して内部接続する。プログラム並びにデ
ータバス１０１および１１１はデータを、オンチップデ
ータメモリ３４および内部または外部プログラムメモリ
６１から掛け算器３６に単一サイクル内で掛け算／積算
演算用を行うために搬送できる。データメモリ３４およ
びレジスタ８５はデータアドレスバス１１１Ａ経由でア
ドレス指定される。コアレジスタアドレスデコーダ１２
１は、レジスタ８５及びその他の全てのアドレス指定可
能なＣＰＵコアレジスタのアドレス指定をするためにデ
ータアドレスバス１１１Ａに接続されている

【００２３】素子２０はプログラムアドレス指定回路２
６と電子式計算回路２８とを有する。計算回路２８は３
２ビットＡＬＵ３０と累算器３２とを用いて、２の補数
算術を実行する。ＡＬＵ３０は汎用算術論理ユニットで
あり、図３のデータメモリ３４から取られるか、または
現行命令から密火枯れた１６ビットワードを使用して、
または掛け算器３６の結果である３２ビットを使用して
演算する。算術命令の実行に加えて、ＡＬＵ３０はプー
ル演算も実行できる。累算器３２はＡＬＵ３０からの出
力を格納し経路３８を経由してＡＬＵ３０の第二入力に
供給する。累算器３２は例証的に３２ビット長であり、
高位ワード（ビット３１から１６）と低位ワード（ビッ
ト１５から０）に分割されている。高および低位累算ワ
ードをデータメモリ３４の中に格納するための命令が具
備されている。累算器３２の高速、一時格納用に３２ビ
ット累算バッファＡＣＣＢ４０がある。

【００２４】主ＡＬＵ３０に加えて、図３には周辺論理
ユニツト（ＰＬＵ）４２が存在し、これは累算器３２の
内容に影響を与えることなくメモリ位置に論理演算を行
う。ＰＬＵ４２は高速制御目的の広範なビット処理能力
を提供し、ビット設定、消去および制御並びにステータ
スレジスタ演算に関連するテストを簡単化する。

【００２５】素子２０は高度な並列性を有する；例え
ば、データがＡＬＵ３０で演算されている間に、算術演
算もまた都合良く補助レジスタ算術ユニット（ＡＲＡ
Ｕ）１２３で実行される。この様な並列性は結果として
算術、論理、並びにビット処演算を強化し、単一のマシ
ンサイクルの間に全てを実行可能とする。素子２０はま
た単一サイクル１６ビット×１６ビットの掛け算、デー
タシフトおよびアドレス処理用の内部ハードウェアを含
む。

【００２６】図２の掛け算器３６は３２ビットの結果を
伴う１６×１６ビットの２の補数掛け算を単一命令サイ
クルの中で実行する。この掛け算器は三つの要素で構成
されている：一時ＴＲＥＧ０転送器４９、積レジスタＰ
ＲＥＧ５１および掛け算器アレイ５３である。１６ビッ
トＴＲＥＧ０レジスタ４９は一時的に被乗数を格納す
る；ＰＲＥＧレジスタ５１は３２ビットの積を格納す
る。掛け算器の値はＭＡＣ／ＭＡＣＤ命令を使用すると
きにはデータメモリ３４、またはプログラムメモリ６１
のいずれかからやってくるか、またはＭＰＹＫ（直接掛
け算）命令ワードから直接導かれる。高速オンテップ掛
け算器３６は素子２０が、畳み込み積分、相関、および
フィルタリングの様な基本的なＤＳＰ演算を効率的に実
行できるようにしている。

【００２７】処理装置スケーリング・シフタ６５はマル
テプレクサ（ＭＵＸ）７３経由でデータデータバス１１
１Ｄに接続された１６ビット入力と、マルテプレクサ７
７経由でＡＬＵ３０に接続された３２ビット出力とを有
する。スケーリング・シフタ６５は、命令でプログラム
されたように、またはシフト計数レジスタ（ＴＲＥＧ
１）８１で定義されたように、入力データに０から１６
ビットの左シフトを実行する。出力のＬＳＢ（最下位ビ
ット）はゼロで埋められ、ＭＳＢ（最上位ビット）は図
３の一群のレジスタ８５内のステータスレジスタＳＴ１
の符号拡張モードビットＳＸＭの状態に依存して、ゼロ
または拡張符号で埋められる。付加されたシフト能力は
処理装置２０が数値スケーリング、ビット抽出、拡張算
術、そしてオーバフロー防止を実行できるようにしてい
る。

【００２８】８レベルまでのハードウェアスタック９１
が、割り込みおよびサブルーチンコール中のプログラム
計数器９３の内容を保存するために具備されている。プ
ログラム計数器９３は状況の変化に応じて、ＭＵＸ９５
経由でプログラムアドレスバス１０１Ａまたはプログラ
ムデータバス１０１Ｄから選択的にロードされる。ＰＣ
９３はアドレスパス１０１Ａに書き込まれるかまたはス
タック９１の上にプッシュされる。割り込みに際して、
いくつかの戦略的レジスタ（累算器３２、積レジスタ５
１、ＴＲＥＧ０ ４９、ＴＲＥＧ１ ８１、ＴＲＥＧ２
１９５、およびレジスタ群８５の中で選択されたレジ
スタ）が一段深いスタック上にプッシュされ、そして割
り込みが割り込み状況スイッチをゼロとする状態に戻る
とポップアップされる。これらのレジスタの内容を保存
するように動作するこの割り込みは、マスクすることが
可能である。

【００２９】本発明の方法を次に簡単に説明する。図４
は本発明を実行するためにメモリ１８およびＤＳＰ２０
の中に存在する主要機能ブロックを示す。

【００３０】組み込まれた音響信号または音楽制御出力
を備えたアプリケーションプログラム４（図１に示され
る）、または鍵盤１２、（すなわち、音響または音の発
生を要求するハードウェアそして／またはアプリケーシ
ョンソフトウェア）は、何らかの音響信号、楽器音また
は音調（または”音声”）を表す出力値を生成する。こ
れらの出力値は通常特定の予め定められたレジスタフォ
ーマットで纏められ、このレジスタフォーマット内の情
報は次に、ホストインタフェース工程または処理装置２
を取り扱うように接続されている、音響または音生成カ
ード１０で使用される。

【００３１】好適にこの処理装置２はレジスタの出力値
を、図４の入力フォーマット３００で設計されたメモリ
１８の一部に移動またはコピーする。メモリ１８は再び
ディジタル信号処理装置２０に関連づけられて使用さ
れ、これは本発明の方法を用い、音響信号または楽器音
をレジスタフォーマット３００内の情報を使用して生成
する。メモリ１８はＳＲＡＭ，ＲＡＭまたはＲＯＭ（波
形テーブルの様な静的データ用）が可能であり、ＤＳＰ
２０の一部としてオンチップでも、またはオフチップで
かつＤＳＰ２０から分離されていても、または一部がオ
ンチップで一部がオフチップでもかまわない。

【００３２】相関器、または相関工程、３０２（好適に
ＤＳＰ２０の中）は、制御器または制御工程、３０４
（これもまたＤＳＰ２０の中）で制御されて、入力フォ
ーマット３００（レジスタ出力値フォーマット）でその
値がＤＳＰ２０によって供給される；あるいは、ホスト
処理装置２は相関工程３０２またはこの工程３０２を実
行する回路を含み実行する。相関工程３０２の出力は制
御パラメータまたは制御ワードの組およびＤＳＰフォー
マット３０６でメモリ１８内に格納されている選択器の
値であり、これらは順番にこれもまたＤＳＰ２０中の本
発明の音合成工程３０８で使用される。相関工程３０２
は効果的にレジスタの値をレジスタフォーマット３００
からＤＳＰフォーマット３０６に変換する。

【００３３】すなわち、相関工程３０２は入力フォーマ
ット３００またはレジスタ値を、本発明の合成工程３０
８で使用するのに適した工程制御パラメータおよび選択
器値に変換する。相関工程３０２は実時間非同期入力フ
ォーマット３００の値を、ＤＳＰ２０内部クロックまた
はその他のクロックと同期した同期制御パラメータに変
換するために使用される。本発明の提出された実施例で
は、相関工程３０２はレジスタ値３００に対して制御工
程３０４によって、ＤＳＰがデータのフレームを計算す
るのに使用する時間に対応する指定された時間間隔の間
に一度だけ適用される。

【００３４】好適に、ひとつのフレームは十六個の時間
順のデータワードを個別のアプリケーションに対して右
および左のチャンネル用に含み、一つのワードは十六ビ
ットの符号付きの値である。今回提出されているＴＩ
３２０Ｃ５× ＤＳＰでは、その最低クロック周波数で
も、耳で聞いて検出するのに十分な時間間隔に達する以
前に、十六個までのデータワードを計算することが可能
である。一フレーム内のデータワードの数の大きさはＤ
ＳＰ２０の速度と処理能力とによって決定され、音のデ
ィジタル化または速度は、典型的にはおよそ二十二キロ
ヘルツである。もしもディジタル化速度が変化すると、
フレームサイズが調整される。十六データワードを備え
たフレームはＤＳＰ２０に対して十分な時間（およそ７
２５マイクロ秒）を許し、希望する数の音響または音声
に対する十六個の時間的に順番に並んだデータ値のワー
ドを計算しそして種々のその他の仕事を実行することも
可能とする。もしもＤＳＰが十分早い場合は、一データ
ワードを備えたフレームを使用し基本的に合成計算を瞬
間的に実行するのが好ましい。

【００３５】本発明の音響または音合成工程３０８はこ
れらの制御パラメータおよび選択器値３０６に基づき、
コア的にＤＳＰ２０を用いて音響信号を表す値を生成す
る。音響信号を表す最終値は１６ワードでメモリ１８内
の出力バッファ３１２ａ，３１２ｂの中に格納される。
後ほど注意するように、工程３０８はまた合成工程の途
中で種々のデータバッファ３１６も使用する。本発明の
音響または音合成工程３０８はまた制御パラメータのい
くつかをＤＳＰフォーマット３０６内に格納されている
時間の関数として更新する；これは従来のＦＭ音楽合成
工程またはその他の音楽生成または合成工程の正確なエ
ミュレーションを保証するための必要である。

【００３６】本発明の音響または音合成工程３０８は種
々の時間領域調波スペクトルを使用するが、これらは連
続的でアドレス指定可能な、メモリ１８内のデータテー
ブル３１０として格納されており、これは変調波波形型
式毎に纏められ、ＦＭ変調指数の値で索引されている
か、または搬送波波形型式毎に纏められ、制御情報で索
引されている。あるいは、調波スペクトルまたは搬送波
スペクトルの各々のテーブルは、制御情報で索引されて
いてもかまわない。図４のテーブル３１０は、列ａ−ｌ
で示されており、列ａ−ｉは調波データを含むテーブル
を表しこれは、各々のテーブル内に複数の波形を含み、
列ｊ−ｌは搬送波波形入力を含むテーブルを表し、これ
は各々のテーブルの中に単一の波形を含む。図４の各型
式の列（またはテーブル）の数は、例示の目的のみであ
る。

【００３７】好適に調波スペクトルの正しいテーブル３
１０ａ−ｉは、変調波形の希望する型式を表すいずれか
のレジスタ選択器値３００／３０６に基づいて選択され
る；これらの選択器値３００／３０６は希望する変調波
波形（正弦波、余弦波、整流波、等）の型式に関する調
波スペクトルを含むテーブル、例えばデーブル３１０ｅ
を識別する。此処でも、その他の制御情報をこれらの選
択を行うために使用することが出来る。これらの時間領
域調波スペクトルまたは波形は片側調波スペクトルであ
り、図５の点線で囲われた箱４００の中に示された、搬
送波周波数４０２および胸像側波帯４０４または反射側
波帯波形（図示せず）のいずれも含まない片側周波数ス
ペクトルと同様である。同様に、搬送波スペクトルの正
しいテーブル３１０ｊ−ｌは、搬送波形の希望する型式
を表すいずれかのレジスタ選択器値３００／３０６に基
づいて選択される；これらの選択器値３００／３０６は
希望する搬送波波形（正弦波、余弦波、整流波、等）の
型式に関する搬送波スペクトルを含むテーブル、例えば
デーブル３１０ｌを識別する。

【００３８】これに代わる実施例では、片側調波スペク
トルは乗法的倍音級列拡張工程または回路を用いて生成
される。例えば異なるが互いに整数倍された周波数（例
えばｆ，２ｆ，３ｆ，４ｆ，等）を有する複数の適切に
寸法決めされた正弦波は、掛け算回路内で互いに掛け算
されて調波スペクトル波形を生成する；互いに掛け算さ
れる正弦波の数が増えると、生成される倍音の数も大き
くなる。単一の正弦波発生器を使用して、変調指数（Ｍ
Ｉ）に基づいて生成される複数の正弦波（それらの異な
る周波数毎に）の各々を生成することが可能である。あ
るいは複数の正弦波発主器を採用することも可能であ
る。更に、正弦波以外の周期波形を採用することも、整
数の倍数以外の周波数を採用することも可能である。

【００３９】制御ワードが希望する変調指数（ＭＩ）
と、相関工程３０２で相関を取られる。この制御ワード
は次にアドレス生成器またはアドレス生成工程（図４に
は図示せず）で使用され、これは相関を取られた変調指
数の関数として以前に選択されたテーブル３１０ｅ内の
適切な調波スペクトルにアクセスするための合成工程３
０８の一部である。すなわち、本発明の工程は強度値を
指標またはポインタ値に変換し、これは複雑で時間と共
に変化する波形値をメモリ１８から引き出すために用い
られ、これは更に本発明の工程３０８で使用される。こ
の”ポインタ”は図４に矢印３１４ａ，ｂ，ｃで図示さ
れていて、テーブル３１０の列（ａ−ｉ）の底を指して
おり、そして二つの外側の矢印３１４ｂ，３１４ｃの間
の点線はポインタ３１４ｂがどの様にテーブルからテー
ブルへ移動するかを図示している。アドレス生成器工程
はまた内挿係数を生成し、これはアクセスされたスペク
トルに対して波形内および波形間で内挿するために使用
される。すなわち、選択された変調波波形スペクトル値
は、必要であれば、単一波形を表すこれらの値の間で内
挿され従ってテーブル内の隣接する二つの波形の間で内
挿され、更に正確でより良い音の忠実度を得ることが出
来る。また、ピッチ、または周波数を表す種々のレジス
タ値はピッチ間隔と相関が取られ、これらはアドレス生
成器工程でアドレスのピッチ間隔部分をピッチ変化の発
生源に依存した速度で変化させるために使用される。

【００４０】種々のその他のレジスタ選択器値が希望す
る搬送波周波数またはピッチ並びに搬送波波形と相関が
取られる；これらの相関を取られた値は搬送波の生成を
制御するために使用される。搬送波スペクトル値と強度
はレジスタ選択器値並びにテーブル（選択された搬送波
波形の型式を表す単一波形を含む）から、内挿係数を使
用して相関を取られる；この内挿係数はアドレス指定工
程から導かれる。すなわち、選択された搬送波のスペク
トル値は、必要であればこのテーブル内のこれらの値の
間で内装され、更に正確でより良い音の忠実度が得られ
る。

【００４１】これに加えて、相関工程３０２は搬送波並
びに変調波波形のスペクトル成分のスケール決めと加算
とを、変調指数の関数として行い、いわゆる”ホワイト
ノイズ”を表すその他のスペクトル値のスケール決めを
希望するフィードバック量に基づいて（本発明の工程で
有用な値と相関を取られるレジスタ入力フォーマット内
の値で示される）行うために使用される係数を生成す
る。フィードバックの希望する量は線形または非線形手
法で相関が取られる。好適に相関は非線形であり、何故
ならばある閾値ではホワイトノイズが調波および搬送波
信号を”浸水させる”または覆い被さるためである；こ
の非線形相関は好適に、これもまたメモリ１８内に格納
されているテーブルを使用して実行できる。

【００４２】次に図５に於いて、これは選択された搬送
波とそれに関連する倍音を表す周波数成分を示し、見て
分かるように希望する片側倍音４００と搬送波波形４０
２が示されている。搬送波波形強度（４０２の相対高
さ）は選択されまた内装された片側調波スペクトル値４
００と合計または加算される。この搬送波強度と片側波
形の組み合わせは、好適に搬送波形スペクトル値と共に
簡単な掛け算器または掛け算工程に入力され、これは両
側（または反射）調波変調波形と搬送波波形とを加えた
スペクトル４００／４０２／４０４の合成波形を生成す
る。合成波形スペクトル値４００／４０２／４０４は次
に、希望する搬送波波形包絡強度と適切に組み合わされ
て、合成波形４００／４０２／４０４のスケール決めを
行う。希望する量のフィードバックに加えてその他のレ
ジスタ値とを加えは混合係数と相関が取られ、ホワイト
ノイズの出力と合成波形４００／４０２／４０４とを適
切に組み合わせるのと、また同様に適切な調波波形の列
およびこれらの波形の内挿を選択するためのアドレス生
成器工程にバイアスが掛けられる。

【００４３】更に詳細には再び図４を参照して、選択さ
れたレジスタ内容を表す値は相関工程３０２でメモリ１
８から読み出され、次に相関工程３０２がこれらのデー
タ値に適用される。相関工程３０２の出力は本発明の合
成工程３０８で使用するために特に生成された制御パラ
メータと選択器値のセットであって、これらはＤＳＰフ
ォーマット３０６でメモリ１８内に格納される。本発明
の合成工程３０８はこれらの制御パラメータと選択器値
３０６とメモリテーブル３１０とを使用して、出力バッ
ファ３１２の中に格納される出力データ（音響信号を表
す）を、制御パラメータの値と選択器値３０６とメモリ
テーブル３１０内で選択されたデータ値の関数として生
成する。合成工程はまた必要に応じて、時間の関数とし
ていくつかの制御パラメータ３０６を更新する。正確な
エミュレーションのために、時間で変化する相関工程３
０２は本発明の合成工程３０８の一部とすることが出来
る。

【００４４】チャウイングに付与された米国特許第４，
１０８，１２１号は、良く知られているＦＭ合成技術を
記述しており、ここでは倍音成分および対応する強度は
変調指数に対してＦＭ合成で生成され、ベッセル関数で
記述されている。人の音響の聞き取りは時間領域発生源
波形の周波数領域特性に基づいているので、ＦＭエミュ
レーション工程で必要なのはただ変調指数、ＭＩ、に関
して類似のスペクトルを生成し、制御レジスタ値に基づ
いて強度並びに位相特性をきっちりと追尾することだけ
である。

【００４５】テーブル１はＦＭ信号の倍音成分を図示
し、この信号は正弦波搬送波および０から１６の範囲の
変調指数ＭＩの九つの値に対して高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ）を行って測定された正弦変調波である。テーブル
１はまた搬送波強度、これは調波テーブル内に格納され
ているデータの一部ではない、と変調指数に対応する波
形級列（Ｓｉ）とを図示する。テーブル１に示されるよ
うに、第一倍音から第十六倍音間での調波スペクトル範
囲は各々の倍音に対して強度が変わっている。予め定め
られた型式の変調波形（例えば、正弦波、余弦波、整流
波、等）の各々に対して、時間周期の調波級列波形、そ
れらのフーリエ係数がテーブル１に示されているよう
な、は好適にメモリ１８内の個別のテーブル３１０ａ−
ｉに格納されている；好適にこれらのテーブル３１０ａ
−ｉは連続的な方法で、電位変調調波波形スペクトル値
の組織化され構造化されたテーブルを形成する。

【００４６】各々のテーブル３１０ａ−ｉ内の値は、好
適に希望する音響信号または音楽波形をフーリエ変換に
よってその周波数成分に変換することで生成され、次に
加算逆変換を用いて信号または波形を表す実際の値また
は数を生成する；好適に希望する波形の一周期がフーリ
エ変換される。場合によっては、波形を表すデータを位
相シフトして初期テーブル入力が非ゼロの入力ではなく
ゼロで開始するようにしなければならない。あるいは、
テーブルが予め定められた搬送波と変調波形型式の各々
の対を移用することも可能であるし、または搬送波と変
調波形型式の選択された組み合わせを採用することも可
能である。

【００４７】各テーブル３１０ａ−ｉ内の好適に九つの
周期的波形、Ｓ_１（ｎ），Ｓ_２（ｎ），Ｓ
_３（ｎ），．．．Ｓ_９（ｎ）の各々は、好適に各々の波
形の一周期を表す１２８サンプルで構成されている。同
様に、各々の搬送波テーブル３１０ｊ−ｌは、各々の予
め定められた搬送波波形の各々毎に、１２８サンプルで
構成されたひとつの波形を有する。好適に、ひとつの波
形の各サンプルは１６ビット符号付きワードである、勿
論その他のビット長も採用可能である。変調テーブル内
の波形のその他の個数（九以外）、およびテーブル内の
波形サンプルのその他の個数（１２８以外）も、その他
の目的で選択することが可能であり、これも依然本発明
の範囲内である。

【００４８】例えば、メモリに対する要求を減らすため
にひとつの波形の周期毎に１２８サンプルよりも少ない
サンプル数を採用することは可能であるが、これは結果
として音質を低下させる；ひとつの波形内（または波形
の間）でのふたつのサンプル間の内挿で使用される内挿
技術に依っては、周期当たり１２８サンプルより少ない
サンプルを使用すると、その結果粗い内挿となり音質の
低下を招く。同様に内挿をすることなく周期当たり１２
８サンプルより少ないサンプルを使用すると、音か悪く
なることが予想される。更に、周期当たり１２８サンプ
ルより多いサンプルを使用すると、音質は改善されるが
更にお金を費やす必要がある。好適に波形の周期当たり
のサンプル数は、二の累乗で選択される。しかしなが
ら、本発明の方法に対する上記のような修正変更は、本
発明の範囲内である。

【００４９】同様に各々の変調波形テーブル３１０ａ−
ｉ内のライン入力の数、または波形の数は、メモリ使用
と音の忠実度との兼ね合いであって、これらの修正もま
た本発明の範囲内である。例えば、変調テーブル３１０
ａ−ｉ内で九つ以上の波形を使用すると、結果として音
質は改善されるが、更にお金を費やす必要がある。好適
にテーブル３１０内の各々の波形は同一数のサンプル
（例えば、周期当たり１２８サンプル）を含む；もっと
も、周期的な波形に対しては、テーブル内の値を参照せ
ずに、この既知の周期性を用いてテーブル入力の抜けを
再構築する事が可能である。同様に、変調テーブル３１
０ａ−ｉは予め定められた搬送波および変調波形型式の
組の各々の対、または搬送波および変調波形型式の選択
された組を採用することが可能である；テーブルの数も
またメモリ使用と音の忠実度との兼ね合いであり、この
修正変更は本発明の範囲内である。

【００５０】図５に示される本発明の合成工程の初期部
分は、下記の式で表される：

【式１】 ここで、Ｅ_ｃ（ｎ_ｅ）は、離散時間基準ｎ_ｅでの包絡の
関数としての搬送波包絡強度であり、Ｓ［Ｉ（ｎ_ｅ），
ｎ_ｍ（Ω_ｍ（ｎ_Ω））］は変調指数Ｉおよび変調周波数
離散時間基準ｎ_Ω毎の変調周波数Ω_ｍの関数であるサン
プルｎ_ｍの関数としての倍音列波形出力である。Ｓ
［Ｉ，ｎ］は図５では点線の箱で囲われた倍音列４００
として表現されている；ＦＭ倍音列の残り４０４、箱の
外側は本発明の工程の残りで合成または生成される。Ａ
_ｃ（Ｉ（ｎ_ｅ））は変調指数Ｉの関数としての搬送波強
度、そしてＣ（ｎ_ｃ（Ω_ｃ））はサンプルｎ_ｃおよび搬
送波周波数Ω_ｃ毎の搬送波波形出力である。この式は種
々の搬送波および変調成分が組み合わされてＦＭ信号を
提供する様子を示している。しかしなから、これらと同
じ成分または関数を使用した別の異なる式もまた、本発
明の合成工程の初期部分を記述するのに使用できるであ
ろう。

【００５１】次に図６を参照すると、此処には本発明の
合成工程５００の基本機能ブロックのブロック図が示さ
れている。工程５００はホワイトノイズ発生器５０２を
含み、これは音声合成機能５０４に供給される出力を生
成する。ＬＦＯ発生器５０６はＬＦＯアプリケーション
機能５０８に情報を供給し、これは音声合成制御パラメ
ータを修正変更する。音声スケジューラ機能５１０は、
音声合成機能５０４の時間多元制御を提供する。音声合
成機能５０４は一つまたは複数の音声を生成するために
使用され、そして制御パラメータを周期的に更新するた
めに情報を音声スケジューラ５１０に提供する；音声合
成機能５０４の出力は音声混合機能５１２の入力であ
り、これは合成工程出力を生成する。図６の音声混合機
能５１２の後、制御はＤＳＰ２０のオペレーティングシ
ステム（ＯＳ）に渡される。

【００５２】好適にホワイトノイズ発生器５０２は典型
的な良く知られている”排他論理和”型シフトレジスタ
であり、これは−フレームのホワイトノイズデータ、ま
たは好適に１６サンプルのデータを合成工程が実行され
る度に生成する。各フレームで生成された最後のサンプ
ルは次のフレームの入力値または種となる。ホワイトノ
イズデータは後続の合成手順の中で、ここでは音声合成
機能５０４と参照されていて後ほど説明する個別の音声
処理手順中に入力データとして利用される。

【００５３】合成される各々の音声に対して、ＬＦＯ発
生器またはスケジューラ／更新ブロック５０６は、ピッ
チＬＦＯを生成するための発生器と強度ＬＦＯを生成す
るための発生器とを含む。これらの発生器は共に動作が
類似している。ピッチＬＦＯ発生器５０６は正弦波（０
−３６０度）を表す値のテーブルと、このテーブルへ入
力するためのアドレスを生成する円アドレス発生器とで
構成されている。しかしながら強度ＬＦＯ発生器５０６
は三角波を表す値のテーブルと、このテーブルへ入力す
るためのアドレスを生成する円アドレス発生器とで構成
されている；ピッチＬＦＯ発生器５０６はまた正弦波の
代わりに三角波を採用している。同様に別の型式の波を
発生器５０６のいずれかに採用することが可能である。
初期アドレスは相関工程で決定された選択されたピッチ
間隔である；後続のアドレスは先の旧アドレスと選択さ
れたピッチ間隔の和である。選択されたピッチ間隔はこ
の後で注意するように周期的に修正変更または更新され
る。ピッチＬＦＯ発生器５０６の出力は正弦波テーブル
を一定の速度で段階的に通過しながら生成され、３６０
度を越えると常にテーブルの最後で丸められる。正弦波
テーブルからの発生器の値は、別の手順または本発明の
方法の別の部分で使用される前に適切にスケール決めが
なされる。

【００５４】更新用の円アドレス率は好適に六十九フレ
ーム毎にひとつであり、これはおよそ２０ヘルツの速度
で新たな値を産出する；これは理想的なＬＦＯ位相更新
速度よりもかなり少なく、各音声発生器（音声合成機能
５０４の中で）に対するＬＦＯからのピッチ間隔の更新
が、生成される音響信号の一周期の中で生じることが出
来ないように保証している。その他のＬＦＯ更新速度を
本発明の工程で採用することは可能である。ＬＦＯで生
成される出力周波数はおよそ４から７ヘルツの可聴外帯
域である。

【００５５】ピッチＬＦＯ出力値は音声合成ブロック５
０４内のピッチ間隔値の修正変更またはスケール決めを
行うために使用される。強度ＬＦＯ発生器のアーキテク
チャは上記のピッチＬＦＯ発生器と同様であるが、その
出力値はピッチの代わりに音声の強度を修正変更または
スケール決めするために使用され、そしてその入力およ
び出力波形は正弦波ではなく三角波である。

【００５６】変調波形並びに搬送波波形の生成は相関ま
たは、入力フォーマット値の音声合成機能５０４での使
用に適した制御パラメータ並びに選択器値を翻訳するこ
とにより決定される。これらの制御パラメータおよび選
択器値は搬送波並びに変調波形が個々に正弦波、矩形
波、整流波、等であるか、また同様に搬送波周波数およ
び搬送波変調波ピッチ（または周波数）比率の仕様を含
む。加えて、動作開始、減衰、サステイン、リリースパ
ラメータもまた搬送および変調波形の両方に対して指定
される。

【００５７】次に図７を参照すると、搬送波形発生器６
０２は良く知られている、従来型対応テーブルを使用し
ており、これはテキサスインスツルメントのアプリケー
ションノート、ＤＳＰアプリケーション巻１、ページ２
６９−２８９、名称”ＴＭＳ３２０１０を使用した精密
ディジタル正弦波生成”、ドミンゴ・ガルシア著に記載
されており、この対応テーブルを値の間の線形内挿と共
に使用する。好適に八つの搬送波対応テーブルの各々
は、周期毎に好適に１２８サンプルを有する波形の値を
含み、これはＬＦＯピッチ発生器で使用された正弦波テ
ーブルと類似であるが、これは特定の予め定められた搬
送波波形型式用である。線形内挿がテーブル内の波形値
の間に落ちる波形値を計算するために使用される；この
技術は二つのテーブルの入力を線分の端点とし、このテ
ーブル値の間のサンプル点がこの線分上の値であると仮
定している。別の型式の内挿法も本発明の工程内で使用
することが可能である。

【００５８】変調波包絡発生器６０４および搬送波包絡
発生器６０６は共に従来型ＡＤＳＲ包絡発生器であり、
これらもまた本技術分野で良く知られており、音響機器
の合成ガイド、ハワード・マッセイ、アレックス・ノイ
ス、およびダニエル・シュクレア共著（１９８７年、ニ
ューヨークアムスコ発行所、ニューヨーク１９８７年）
２２および２３ページに記述されており、従ってこれら
の動作はこここでは詳細に説明しない。

【００５９】本発明の工程はＦＭ合成を、比較用スペク
トルおよび位相成分を変調指数（または強度）、および
搬送波並びに変調周波数発生源波形とそれらに関連する
周波数とに基づいて生成することでエミュレートしてい
る。すなわちこれらの成分は、有効変調指数または強度
の動的変化に対して同様に動作する。図５に示されるよ
うに片側調波スペクトル４００は変調調波発生器６０８
で生成され、これは音声合成機能５０４の一部を構成し
ている。片側調波スペクトルは時間で変化する、周期的
波形であり、好適に連続テーブルとしてメモり内に格納
され、そして各々のテーブルは好適に複数の波形入力を
含み、各々の入力データはひとつの完全な波形サイクル
または周期となるものである。

【００６０】適切な相関ＦＭ変調指数はその他の制御情
報と共に、またはその他の情報無しでこれらの変調波形
入力の各々一つに対する入力点として働き、これは共に
特定の型式の変調波形（すなわち正弦波、余弦波、矩形
波、整流波、等）用の複数波形のテーブルを構築する。
すなわち、最少の制御情報がアドレス発生器６１４（図
７参照）でテーブル、テーブル内への入力点および波形
への入力点、同様に適切な内挿および混合係数を選択す
るために使用される。アドレス発生器６１４ａの一部は
また搬送波テーブル、テーブル内への入力点および波形
への入力点、同様に適切な内挿係数を選択するためにも
使用される。

【００６１】各々の現在使用されている正弦波、余弦
波、矩形波、整流波、等、変調波波形型式用の複数の波
形（図７のＳ_１−Ｓ_９）のテーブルと（変調波発生器６
０８の中には単一のテーブルが図示されている）、そし
て現在使用されている搬送波波形型式の各々用の個別の
波形を含むテーブル（搬送波発生器６０２の中には搬送
波型式Ｃ_１−Ｃ_８の複数のテーブルが図示されている）
とが存在する；新たな波形型式が識別される際には、新
たなテーブルが裁可される。あるいは、複数波形のテー
ブルが予め定められた搬送波および変調波波形型式の各
々の対またはセット（または搬送波および変調波波形型
式の選択された組）に対して、各々が種々の搬送波波形
型式の個々の波形を含むテーブルと組み合わせて採用さ
れることも可能である。現在のところ、好適に八つのそ
の様な変調波と八つのその様な搬送波波形が使用されて
いる。

【００６２】変調波培音発生器６０８は効果的に、共通
位相累積器を備えた二つの発振器として動作し、任意の
ふたつの隣接する波形の間を動的に掃引する事が可能
で、ふたつの隣接する波形（Ｓ_３，Ｓ_４）の間を内挿す
る、内挿係数を使用または生成する。変調波倍音発生器
６０８は最初二つの波形の各々の波形内で内挿し（発生
器６０８の中に、データを表す波形Ｓ３およびＳ４の点
線で囲われた部分の中に延びる長さの異なる二つの線を
備えた二つの円で図示されている）、そして次にそれら
二つの内装された波形の間で内挿し（発生器６０８の中
にひとつの出力矢印を有し、先に述べたふたつの円から
の入力を備えたひとつの円で図示されている。）変調波
発生器６０８はまた、スペクトル値強度または相対強度
の調整または形作りを行い、従って結果として生成され
る混成波形強度を個別に調整する。先に注意したよう
に、搬送波発生器６０２は単一波形内の値の間でのみ内
挿する（発生器６０２の中に搬送波型式Ｃ_７用データを
表す点線部分の中に延びる長さの異なる二本の線とひと
つの出力矢印とを備えた単一の円で図示されている。）

【００６３】再び、発生器６０８は複数のテーブルを含
み、各々のテーブルはその中に複数の波形（Ｓｉ）を有
し、そして発生器６０２は複数のテーブルを含み、各々
のテーブルはその中に単一の波形（Ｃｉ）を有する。一
つの波形（ＣｉまたはＳｉ）内、および二つの選択され
た波形（Ｓｉ）の間での現在提出されている線形内挿に
対して、混合係数はひとつの波形データ点または波形に
対しては（ａ）で、隣接する波形データ点またはその他
の波形に対しては（１−ａ）である。その他の型式の線
形または非線形内挿もまた、本発明の工程で採用可能で
ある。従って、変調波倍音発生器６０８は連続的に変化
する周波数と、有効変調指数（ＭＩ）または強度に対す
る位相特性を備えた倍音を生成する。

【００６４】変調テーブル内の周期的波形の周波数成分
の位相は、隣接する周期波形の周波数成分に対して慎重
に選択されなければならない、何故ならば中間波境界で
の相互依存性および従来型ＦＭ合成での反射側波帯の物
理的挙動のためである。すなわち、テーブル内の各々の
倍音声分の位相は適切に調整され、反射側波帯がＦＭ合
成側波帯と同様な方法で非反射側波帯と組み合わされて
いる；ＦＭ合成では、低い方の奇数側波帯はそれらに対
応する上位側側波帯の片割れに対して反対位相であり、
これは結果として側波帯の反射が行われた後で上位側波
帯のいくつかに減少または加算を行う。

【００６５】各々の音声の合成は発生器６０４による変
調波包絡強度の生成を含み、これはふたつの選択され内
挿された倍音スペクトルの各々の強度を調整する。強度
のスケール決めがなされた倍音スペクトル波形は出力さ
れ、次にある種の制御パラメータの関数として、搬送波
強度発生器６１０からの搬送波波形強度と波形組み合わ
せ器６１２で適切に組み合わされる（好適に加算され
る）。発生器６０６は再び選択された制御パラメータに
基づいて搬送波包絡を生成し、その包絡値を波形組み合
わせ器ブロック６１２に供給し、これは次に変調波と搬
送波とを搬送波の回りの変調波スペクトル値の鏡像化ま
たは反射を行うことによって組み合わせ、再び選択され
た制御パラメータの関数として変調波および搬送波出力
値の適切な混成波形を提供する。これは図７の組み合わ
せ器６１２からの出力であるスペクトル４００／４０２
／４０４で図示されている。好適に波形組み合わせ器ブ
ロック６１２は変調波スペクトル値と搬送波スペクトル
値とを掛け合わせ、結果のスペクトル値の強度を搬送波
包絡強度に基づいて調整する。

【００６６】変調波発生器６０８と搬送波発生器６０２
とは共にアドレス発生器６１４で選択される適切なテー
ブル入力を有する。しかしながら、変調波発生器６０８
用のアドレス発生器６１４は制御情報の入力と変調波包
絡強度発生器６０４からの入力を受信し、一方搬送波発
生器６０２用アドレス発生器６１４ａは制御情報の入力
のみを受信する。

【００６７】図７の参照を続けながら、図６をも参照す
ると、ホワイトノイズ発生器５０２は一連のその他のス
ペクトル値を提供し、これはスケール決めの後（シミュ
レートされたフィードバックの希望する量に基づい
て）、適切に混成搬送波および変調波波形と組み合わさ
れ（好適に累算器または加算器６１８で合計され）、最
終の希望する出力は形データを提供し、これは続いて出
力バッファ３１２の中に設置される。すなわちノイズと
強度とか調整された混成波形は掛け算器６１６の中で、
適切なスケーリング係数（Ｓ．Ｆ．）によってスケール
決めがなされる。ひとつのスケーリング係数は希望する
フィードバック量に基づいて決定された値である；好適
に残りのスケーリング係数も第一のスケーリング係数を
一から引き算することによって決定される。その他の技
法を採用することも可能である。フィードバックスケー
リング係数は好適に、非線形フィードバック技法を表す
テーブルの中に入力することにより生成できる。その他
の技法を採用することも可能である。

【００６８】再び図６を蚕糸要すると、可能性のある二
十三個の音声の各々からの出力は全て適切な重み係数で
重み付けがなされ、次に音声混合ブロック５１２で合計
され、ステレオ構成での左側チャンネル用１６ワードと
右側チャンネル用１６ワードに対応する最終出力スペク
トル値を提供する。音声が存在しない場合は、その重み
係数はゼロとなり、混合器の合算部はこの音声に対して
単にゼロを加算する。この様にして、混合器５１２は常
に全ての二十三個の可能性のある音声を、たとえこれら
音声の全てが利用されているというわけでは無くても、
加算する。混合器５１２用の出力バッファは好適に円形
バッファであり、その半分は読みとられる一方で残りの
半分にはデータがロードされる。

【００６９】本発明の方法の主な手順を次に手短に説明
する。先に述べた説明の概要として、図８を参照する
と、本発明の方法の手順は以下の通りであり図８に示さ
れている。更に詳細には、この方法は音響信号または楽
器音を表す波形を、搬送波および変調波波形の波形スペ
クトル値をメモリ７０２内のテーブルから選択すること
により生成する。任意選択の手順として、選択されたス
ペクトル値を内挿して選択されたスペクトル値７０４の
間の値を提供することも可能である。もしも波形のサン
プルが十分に取られている場合は、内挿は不要であろ
う；いずれの内挿も変調波および搬送波波形の両方に対
する一つの波形内での内挿と変調波波形の波形間での内
挿とを含む。いずれかの内挿手順に続いて、次の手順は
好適にここで先に説明した方法で混成波形を生成する７
０６。混成波形の生成７０６と同時に、またはその他の
先のいずれかの手順と同時に、”ノイズ”（ホワイトノ
イズ）スペクトル値が生成される７０８。混成波形が生
成され７０６そしてノイズが生成された７０８後、これ
らは組み合わされ７１０、音響または音楽を表す希望す
る波形のための最終出力スペクトル値を提供する。この
手順の順番が希望する個数の音声の各々に対して繰り返
される。

【００７０】今回提出され、本発明の合成工程で探用さ
れているデータ構造８００が、図９に示されている。更
に詳細には図９から分かるように、好適に１８個のメロ
ディー的音声と、好適に５個のリズムまたは打楽器音が
存在し、全部で２３個の音声が可能である。しかしなが
ら、これより多いまたは少ないいいずれの型式の音声を
も本発明の合成工程で採用することは可能である。音声
の各々一つは同一のデータ構造定義を使用し、その中で
各々の音声に対して繰り返されている。

【００７１】更に詳細には、各々の音声のデータ構造は
ポインタ参照８０２をデータの−ブロックとして含み、
変調波制御情報または倍音成分発生器制御データ８０４
をテータの第二ブロックとして含む。記述更新用レジス
タ投影８０６はデータの第三ブロックである。崩落制御
情報またはデータ８０８はデータの第四ブロックであ
り、そして搬送波制御情報または発生器制御データ８１
０はデータの第五ブロックである。今回提出されている
十六ワード出力バッファ８１２はデータの第六ブロック
であり、本発明の合成工程で計算された特定音声用の出
力値を含む。提出された十六ワード出力バッファ８１２
は音声用出力データを含み、これは次にここで説明され
る音声混合工程５１２用の入力の一つとして使用され
る。音声混合器５１２はもしも追加の音声チャンネルが
希望される場合に単一バッファの値を繰り返す；混合器
５１２はこの繰り返しを選択された制御情報に応答して
実行する。

【００７２】ポインタ参照ブロック８０２は周期波テー
ブルアドレスと入力レジスタフォーマットの割り当てら
れたレジスタのポインタとを含む。メロディー音レジス
タ割り当ては動的であり、これは動的音声割り当て処理
を支えるために、任意の音声が任意のレジスタに割り当
て可能であることを意味している。

【００７３】レジスタ投影ブロック８０６は記述更新処
理を支援し、これは制御パラメータを音声が割り当てら
れ実行された後に時間の関数として更新可能とするため
に要求される。

【００７４】残りのブロック８０４、８０８および８１
０は互いに関連する制御ワードまたは制御情報であり、
本発明の合成工程の発生器によって、ここの記述される
ように合成工程に関連して使用される。

【００７５】動的音声スケジューラまたは割付器５１０
は、実行時音声を”ノートオン（ｎｏｔｅ ｏｎ）”イ
ベントが検出される度に、音声プールから選択する。音
声選択および相関は、動的音声スケジューラブロック５
１０の実行部分（図６に示されている）用の制御パラメ
ータを設定するために使用される。”ノートオン”は音
声選択を開始させ、そしてこれは動的音声割り当てであ
り、これはまた入力フォーマット３００の発生源レジス
タデータセットからＤＳＰフォーマット３０６の合成工
程制御パラメータへの相関を含む。

【００７６】図１０は動的音声選択の詳細を示す。各々
の”ノートオン”に対して初期手順は、入力フォーマッ
ト３００の発生源レジスタに既に音声が割り当てられて
いるか否かの判断を行うことである９０２；すなわち音
声は割り当てられているが”オン”では無い。もしも発
生源レジスタに既に音声が割り当てられている場合は、
対象の音声か現在割り当てられた音声として割り当てら
れ９０４、音声選択は完了する９０６。もしも発生源レ
ジスタに現在のところ音声が割り当てられていない場合
は、使用されていない音声が存在するか否かの問い合わ
せがなされる９０８。もしも何らかの未使用音声が存在
すると、対象音声が未使用音声となる９１４。もしも未
使用音声が存在しない場合は、好適に全ての音声の強度
が比較される９１０。好適に最大音声数は十四であっ
て、処理装置の時間が全ての音声（最大音声数まで）の
合成工程を実行し、更に未だその他の計算または制御動
作を実行できるようにしている；しかしながら、処理装
置の速度および処理能力に応じて、この最大音声数はそ
の他の動作の付加の関数として調整される。好適に対象
音声は最少強度を有する音声と置き換えられる９１２。
しかしながら、その他の交換技法も可能であり、本発明
の方法で使用できるであろう。これは再び音声の選択が
完了する９０６。

【００７７】図１１は点線の上側に図６の音声スケジュ
ーラ部分５１０の流れ図１００を示す。合成工程５００
の音声スケジューラ部分５１０は以下の通りである。第
一ループ１００ａはメロディー音を処理する。最初に、
第一ループ１００ａは旧音声番号が何であったかを判断
し、一を加算して次のメロディー音１０２ａに更新す
る。この新たな音声が次に活性音声であるかがチェック
される。もしもそれが活性音声でなかった場合、この音
声数は再び更新され１０２ａそして再び次の音声番号が
活性音声であるか否かが判断される。もしも音声番号が
活性音声に対応する場合は、全てのメロディー音が計算
されているかが判断される１０６ａ；好適にこれはこの
比較１０６ａに供給された音声情報の数に基づく。もし
もメロディー音の全てが計算されていない場合は、その
音声が活性でありオン状態であるかが判断される１０８
ａ。もしもその音声が活性でもオンでも無い場合は、処
理工程は１１０ａのループを音声数更新ブロック１０２
ａに戻る。

【００７８】もしもその音声が活性でかつオン状態の場
合は、処理工程はその音声のポインタ１１２ａをデータ
構造内のポインタブロック８０２（図９）から読み出
し、その活性音声に対して合成処理５０４を実行する。
この個別の音声に対する出力データを生成した後、制御
は再び音声計数に一を加算するブロック１０２ａに戻
り、音声スケジューラ工程１００の第一ループ１００ａ
の中に環流する。簡単に図示する目的のため、図１１は
ノイズ発生器５０２からのホワイトノイズの合成ブロッ
ク５０４での使用を示してはいない。

【００７９】全てのメロディー音の計算が完了すると１
１４ａ、次に活性音声を第一リズムまたは打楽器音声番
号より一少なく設定し１１６、処理工程はリズム音生成
ループ１００ｂに入る。このリズム音ループ１００ｂは
メロディー音ループと類似しており、これは初期音声計
数更新器１０２ｂを有し、これは活性音声に対応する音
声番号であるか否かを判断し、そうでない場合は音声計
数値は再び更新される１０２ｂ；もしも音声番号が活性
の場合は、全てのリズム音が計算を完了したか否かの判
定がなされる１０６ｂ。

【００８０】もしも全てのリズム音の計算が完了してい
ない場合は、活性音声に対応する音声が使用中であるか
否かの判定が行われる１０８ｂ。もしもリズム音番号が
活性でかつ使用中の場合は、音声のポインタ１１２ｂが
データ構造から読みとられ、音声が本発明の合成工程５
０４を使用して生成される。この個別のリズム音の合成
の完了に続いて、制御は再び音声計数更新手順１０２ｂ
に回される。もしも現在のリズム音番号が活性かつオン
である音声に対応しない場合１０８ｂ、制御は再び１１
０ｂを経由してリズムループ１００ｂの音声計数更新器
１０２ｂに回される。

【００８１】全てのリズム音の計算がなされると１１４
ｂ、次に図６の音声混合部５１２が実行され、この中で
種々のメロディーおよびリズム音からの全ての出力が、
おそらくは繰り返され、重み付けされ、そして加算され
て希望する音声用の最終出力を提供する。

【００８２】図１２および図１３は、本発明の合成工程
用に今回提出された制御装置（図４の３０４）、または
制御システム２００の流れ図を示す。ＤＳＰは合成作業
のために初期化され２０２、キーが離されるのを検出す
るとレジスタ状態テーブル（メモリ１８内）が、十八涸
のメロディー音用のデータと共に更新される２０４。次
に二十三個の音声用ポインタ並びにレジスタが、レジス
タ状態テーブル用に設定される。レジスタ状態テーブル
は二十三個の各々の音声用のデータブロックを含む。次
に各々の音声用の種々の演算子構成のための演算子アド
レスが選択され、レジスタ状態テーブルの中で設定され
る２０８。選択された演算子構成、および選択された制
御ビットに基づいて（関連する入力データに基づき）、
適切な混合係数が選択され、テーブルの中に設定される
２１０。

【００８３】工程は次に第一レジスタ音声２１２を選択
し、その音声に対して新たにキーが押されたイベントが
発生しているかが決定される２１４。これは低から高へ
の遷移の立ち上がりを検出して行われる。もしも新たな
ノートオンイベントが存在すると、演算子モードまたは
構成が決定される２１６。もしも”正常”の場合は、二
つの演算子構成が使用され、音声割り当て２２０が実行
される。もしも”正常で無い”場合は、四つの演算子構
成が使用され、追加の手順２１８が四つの演算子構成に
適切な入力ポインタを決定し、そしてこれらの構成が音
声に割り当てられる２２０。音声割り当て手順は先に図
１０に関連して説明した。

【００８４】次にノートオンデータが新たなメロディー
イベントとして相関が取られる２２２。次の手順はこの
新たなイベントが”リズムモード”音声用であるか否か
の判定を行うことである２２４。追加の分岐２２６が存
在し、もしも新たなノートオンがリズムモード音声でな
い場合、これはレジスタ状態テーブルの全ての更新をバ
イパスし、直ちに制御を図１３上に示す合成工程５００
（図６に示される）に回送する。もしも新たな音声がリ
ズムモードの場合は２２８、レジスタ状態テーブルが五
つのリズム音用のキーオフデータと共に更新される２３
０。これに続いて、合成工程５００はレジスタ状態テー
ブル内のデータで示される必要個数の音声の生成に入
る。

【００８５】新たなキーオンイベント検出手順２１４に
於いて、もしも新たなキーオンイベントが存在しない場
合は、制御工程は最初に更に別のメロディー音が存在す
るかを判断する２３２。もしも追加のメロディー音が存
在する場合は、次の音声２３４が選択され、これは次の
新たなキーオンイベント検出手順２１４に曝される；こ
の手順はレジスタ状態テーブル内に割り当てられている
全てのメロディー音を通して繰り返され、いずれかのメ
ロディー音に対するキーオンイベントを探す。

【００８６】もしも割り当て済みのメロディー音がこれ
以上存在せず、また割り当てられたメロディー音のいず
れかに対してキーオンイベントが存在しない場合は、制
御工程はリズムモードが動作中であるかの判断を行う２
３６。もしもリズムモードが動作中の場合は、レジスタ
状態テーブルが五つ全てのリズム音に対するキーオフデ
ータで更新され２３８、これに続いて第一リズム音２４
０が選択される；レジスタ状態テーブルは次にその音声
に対して新たなキーオンイベントが存在するかの確認を
行う２４２。もしもその第一リズム音に対して新たなキ
ーオンイベントが存在すると、そのキーオンイベントは
リズム音と相関を取られ２４４、制御は合成工程５００
（図６に示す）に回送される。もしも新たなキーオンイ
ベントが存在しない場合は、制御工程は更に別のリズム
音が存在するかの判断を行い２４６、そしてもしもそう
であれば音声番号を次の音声に更新し２４８、各々の”
選択された”リズム音に対して新たなキーオンイベント
の問い合わせ２４２に回る。もしもこれ以上リズム音が
存在しない場合は２４６、制御は飛翔チェック（ｆｌｙ
ｃｈｅｃｋ）工程２５０に回される。同様にリズムモ
ードが存在するという判定２３６に応じて、もしもリズ
ムモードが存在しない場合は、制御は再び飛翔チェック
工程２５０に回される。

【００８７】飛翔チェック工程２５０は第一レジスタ音
声を検査し２５２、更新係数番号を初期値のゼロにセッ
トし２５４、好適に最大可能更新計数を三に設定する。
これに続いて、工程はレジスタ割り当てが生じているか
のチェックを行い２５６、もしも生じている場合は、次
の問い合わせはピッチの更新が存在するかの判定である
２５８。もしもピッチの更新が必要な場合は、最大計数
値が一だけ更新され、新たなピッチの相関が取られ２６
０、そして次に飛翔チェック工程２５０に回される；も
しもピッチの更新が不要な場合は２５８、次の問い合わ
せはレベルの更新が要求されているか２６２である。も
しもレベルの更新が必要な場合は、最大計数値が一だけ
更新され、新たな強度の相関が取られ２６４、そして再
び飛翔チェック工程２５０に回される。もしもレベル更
新が不要の場合は、更に別の音声２６６が存在するかの
判断が行われる。もしもこれ以上音声が存在しない場合
は、制御は音声合成工程５００に回される。

【００８８】もしも更に音声が存在する場合は、飛翔チ
ェック工程２５０は更新計数が最大更新計数番号に等し
いかの判定を行い、もしも等しい場合は制御を合成工程
５００に戻す。しかしながら、もしも更新計数がその最
大値ではない場合は、次のレジスタ音声が選択される２
７０；これは次にレジスタ割り付け判定手順２５６およ
び先に説明した後続の手順に送り戻される。レジスタ割
り付け手順２５６に対して、もしもレジスタ割り付けが
行われていない場合は、工程はピッチ更新２５８とレベ
ル更新２６２の手順をスキップし、直ちにこれ以上の音
声が存在するかの判断を行う２６６。

【００８９】個々でも先に注意したように、相関工程は
入力フォーマット値を本発明の合成工程で使用するのに
適した、工程制御パラメータおよび選択器値に変換す
る。相関工程は実時間非同期レジスタ入力値をＤＳＰ内
部クロックまたはその他のクロックに同期した合成制御
パラメータへ変換するために使用される。本発明の提出
された実施例に於いて、相関工程は与えられたフレーム
の間に唯一度だけレジスタ値に適用される。従ってひと
つの新たな音声割り当ての最大が、フレーム毎に許さ
れ、係属となった残りのノートオンは後続のフレームで
処理される。フレームは約７２５マイクロ秒の長さなの
で、これは性能の低下を招くことはなく、何故ならばい
くつかのフレームの最悪のケースでも、これは僅かの遅
れを示すのみだからである。しかしながら、その他のこ
れに代わる相関工程でのタイミング、そして異なる音声
割り当て技法を採用することは可能であろうし、これも
未だ本発明の範囲内である。

【００９０】更に、オン・ザ・フライ ノート（ｏｎ−
ｔｈｅ−ｆｌｙ ｎｏｔｅ）更新は、係属中のノートオ
ンが存在しない時にのみ生じるが、これはこの機能が割
り当てられている処理装置のサイクル量が本発明の工程
と平衡が取られていて、ノートオン割り付け以上に悪く
ならないようにされているためである。しかしながら、
オン・ザ・フライ ノート更新のその他のこれに代わる
タイミングを採用することも可能であろうし、これも未
だ本発明の範囲内である。

【００９１】従って、図１２の制御装置２００（または
図４の３０４）は制御を図６の合成工程に渡し、これは
希望する音声を、先に図６を参照して説明したように合
成する。図６の混合部５１２の後で、制御はプロセッサ
のオペレーティング・システムに渡される。オペレーテ
ィング・システムは次に、オぺレーテイング・システム
の内部スケジュ−ラに基づいて図１２の制御装置２００
を呼び出す。

【００９２】本発明はソフトウェア、ハードウェアまた
はハードウェアとソフトウェアの組み合わせのいずれで
も実現することが可能である。本発明並びにその特長を
詳細に説明してきたが、理解されたいのは種々の変更、
代替交換および作り替えを添付の特許請求の範囲に定め
られている本発明の精神および範囲内で実行可能と言う
ことである。

【００９３】

【表１】 以上の説明に関し更に以下の項を開示する。

【００９４】１．音響信号を生成するための方法であっ
て：波形スペクトル値を選択し、そして前記選択された
値を用いて混成波形を生成する、以上の手順を含む前記
方法。 ２．第１項記載の方法であって、更にノイズスペクトル
値を生成する手順を含む、前記方法。

【００９５】３．第２項記載の方法であって、更に前記
ノイズスペクトル値と混成波形とを組み合わせる手順を
含む、前記方法。

【００９６】４．第１項記載の方法であって、更に予め
選択され数の入力信号を受信する手順を含む、前記方
法。

【００９７】５．第４項記載の方法であって、更に予め
定められた数の制御信号を前記予め定められた入力信号
から生成する手順を含む、前記方法。

【００９８】６．第５項記載の方法に於いて、前記値の
選択が、前記制御信号のひとつの関数として変調波包絡
型式の選択を含む、前記方法。

【００９９】７．第６項記載の方法に於いて、前記値の
選択が、前記制御信号のひとつの関数として搬送波包絡
型式の選択を含む、前記方法。

【０１００】８．第７項記載の方法に於いて、前記値の
選択が、前記制御信号の一部の関数として変調波スペク
トル値の選択を含み更に前記選択された変調波スペクト
ル値を前記制御信号の一部と前記選択された変調波包絡
の関数として内挿する手順を含む、前記方法。

【０１０１】９．第８項記載の方法に於いて、更に搬送
波スペクトル値を前記制御信号の一部と前記選択された
搬送波包絡の関数として生成する手順を含む、前記方
法。

【０１０２】１０．第９項記載の方法に於いて、前記混
成波形の生成が、搬送波強度を前記制御信号の一部の関
数として生成することを含む、前記方法。

【０１０３】１１．第１０項記載の方法に於いて、前記
混成波形の生成が、搬送波強度と内挿された変調波スペ
クトル値とを加算することを含む、前記方法。

【０１０４】１２．第１１項記載の方法に於いて、前記
混成波形の生成が、搬送波強度と内挿された変調波スペ
クトル値の合計に搬送波波形スペクトル値を掛け算する
ことを含む、前記方法。

【０１０５】１３．第１２項記載の方法に於いて、前記
混成波形の生成が、搬送波波形スペクトル値を掛け算さ
れた、搬送波強度と内挿された変調波スペクトル値の合
計に搬送波包絡強度を掛け算して、前記混成波形を提供
する手順を含む、前記方法。

【０１０６】１４．第１３項記載の方法であって更に、
先の方法手順を予め選択された数の音響信号の各々に対
して実行することを含む、前記方法。

【０１０７】１５．音響信号をエミュレートするための
方法であって：倍音側波帯スペクトル値を変調指数の関
数として決定し、搬送波波形スペクトル値を計算し、前
記倍音側波帯と搬送波スペクトル値とを組み合わして合
成搬送波および変調波波形を用意し、前記組み合わされ
た波形のスケールを決め、ホワイトノイズ値を生成し、
そしてホワイトノイズ値と前記スケール決めをされた波
形とを、予め選択された制御パラメータの関数として組
み合わせる、以上の手順を含む、前記方法。

【０１０８】１６．音響信号を合成するための方法であ
って、メモリ内に格納された複雑な周期波形スペクトル
値を選択し、前記選択された値の間で内挿を行い、前記
内挿された値を用いて混成波形を生成し、前記混成波形
の強度のスケール決めを行い、ノイズスペクトル値を生
成し、そして前記ノイズスペクトル値と混成波形とを組
み合わせて、音響信号用のスペクトルちを用意する、以
上の手順を含む、前記方法。

【０１０９】１７．音響信号を生成するための装置であ
って：少なくとも音響信号を表すスペクトル値のテープ
ルを格納するためのメモリと、前記メモリに接続され、
前記スペクトル値のテーブルを用いて音響信号を表すデ
ィジタル信号を生成するための、ディジタル信号処理装
置と、そして前記ディジタル信号処理装置に接続され、
前記ディジタル信号をアナログ信号に変換するための、
ディジタル・アナログ回路とを含む、前記装置。

【０１１０】１８．音響信号を生成するためのシステム
であって：ホスト処理装置と、少なくともスペクトル値
のテーブルを格納するためのメモリと、前記ホスト処理
装置とメモリとに接続され、前記スペクトル値のテーブ
ルを使用して音響信号を表すディジタル信号を生成する
ための処理装置と、前記ディジタル処理装置に接続さ
れ、前記ディジタル信号をアナログ信号に変換するため
のディジタル・アナログ回路と、そして前記ディジタル
・アナログ回路に接続された音響システムとを含む、前
記システム。

【０１１１】１９．音響信号を生成するための装置であ
って：波形スペクトル値を選択し、混成波形を前記選択
された値を使用して生成し、ノイズスペクトル値を生成
し、そして前記ノイズスペクトル値と混成波形とを組み
合わせ、音響信号を表すディジタル信号を提供すること
を含む、前記装置。

【０１１２】２０．本発明の方法は好適に子め定められ
た個数の入力またはデータを受信し、これから変調波波
形６１４の予め定められた番号のどれが選択されたか、
また搬送波波形６０６の予め定められた番号のどれが、
希望する音響信号、楽器音または音調のために選択され
たかを判定する。入力値の一部は予め定められた制御信
号を生成するために使用され、これは選択された変調波
波形６０４と組み合わされて、格納されている倍音スペ
クトル値６０８を内挿して変調波波形の倍音側波帯を決
定するために使用される。既に生成されている制御値の
第二部分は、選択された搬送波波形と組み合わせて、搬
送波波形のスペクトル値、強度６０６および包絡強度６
１０を決定するために使用される。これに続いて、搬送
波および変調波スペクトル値は予め選択されている方法
６１２で組み合わされ、適切な混成信号を提供する。結
果として生成された混成信号は次に、搬送波包絡強度と
掛け算されて、出力信号の適切な強度６１０が得られ
る。ランダムまたは”ホワイトノイズ”スペクトル値５
０２が次に好適に混成波形スペクトル値と組み合わされ
６１８、希望する音響信号、楽器音または音調を表す出
力信号３１２を提供する。上記の手順は、生成を要求さ
れている音響信号、楽器音または音調（または”音
声”）の各々ひとつに対して繰り返される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の技術を採用した音響信号または楽器音
を生成するためのシステムのブロック図を示す。

【図２】本発明の方法を実施するのに適する、テキサス
インスツルメント製３２０Ｃ５ｘＤＳＰのブロック図を
示す。

【図３】本発明の方法を実施するのに適する、テキサス
インスツルメント製３２０Ｃ５ｘＤＳＰのブロック図を
示す。

【図４】本発明の方法を実施するための図１に示す装置
の一部に具備されている主たる機能ブロックを示す。

【図５】選択された搬送波並びに関連する側波帯調波を
表す周波数成分を示し、点線で囲われた部分はメモリの
中に格納され本発明の方法で使用される調波側波帯成分
を含むことを表す。

【図６】本発明の今回提出された合成方法の機能ブロッ
クのブロック図を示す。

【図７】図６に示された本発明の方法の機能ブロックの
一部の拡大されたブロック図を示す。

【図８】本発明の方法の手順の流れ図を示す。

【図９】本発明の方法で使用される今回提出されたデー
タ構造を示す。

【図１０】本発明の方法で使用される音声配分技術を示
す。

【図１１】本発明の音声スケジューラ部分を図示する流
れずを示す。

【図１２】本発明に基づく時間マルチプレクス合成手順
を実行するための制御手順を図示する流れ図を示す。

【図１３】本発明に基づく時間マルチブレクス合成手順
を実行するための制御手順を図示する流れ図を示す。

【符号の説明】

１・・・・・・本発明の基づくシステム ２０・・・・・ディジタル信号処理装置（ＤＳＰ） １００ａ・・・メロディー音処理ループ １００ｂ・・・リズム音処理ループ １０１Ａ・・・プログラムバス １０１Ｄ・・・プログラムバス １１１Ａ・・・データバス １１１Ｄ・・・データバス ２００・・・・制御装置 ２５０・・・・飛翔チェック工程 ３００・・・・入力フォーマット ３１０・・・・データ・テーブル ４０２・・・・搬送波周波数 ４０４．・・・反射側波帯波形 ５００・・・・合成工程 ６０２・・・・搬送波波形発生器 ６０８．・・・変調調波発生器 ８００・・・・データ構造

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響信号を生成するための方法であっ
   て：波形スペクトル値を選択し、そして前記選択された
   値を用いて混成波形を生成する、以上の手順を含む前記
   方法。
2. 【請求項２】 音響信号を生成するための装置であっ
   て：少なくとも音響信号を表すスペクトル値のテーブル
   を格納するためのメモリと、 前記メモリに接続され、前記スペクトル値のテーブルを
   用いて音響信号を表すディジタル信号を生成するため
   の、ディジタル信号処理装置と、そして前記ディジタル
   信号処理装置に接続され、前記ディジタル信号をアナロ
   グ信号に変換するための、ディジタル・アナログ回路と
   を含む、前記装置。
3. 【請求項３】 音響信号を生成するためのシステムであ
   って：ホスト処理装置と、 少なくともスペクトル値のテーブルを格納するためのメ
   モリと、 前記ホスト処理装置とメモリとに接続され、前記スペク
   トル値のテーブルを使用して音響信号を表すディジタル
   信号を生成するための処理装置と、 前記ディジタル処理装置に接続され、前記ディジタル信
   号をアナログ信号に変換するためのディジタル・アナロ
   グ回路と、そして前記ディジタル・アナログ回路に接続
   された音響システムとを含む、前記システム。