JPS6232497A - 電子機器の音源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は電子機器の音源装置に関し、特にたとえばテ
レビゲーム機のような電子ゲーム機の効果音を発生する
のに好適する音源装置に関する。

（従来技術） この発明の興味ある従来技術が、特公昭５４−３３５２
５号公報に開示されている。この従来技術は、金管また
は木管楽器のような楽器の種類によって楽音のスペクト
ル成分に時間的変化を与えるために、周波数変調（ＦＭ
）を利用して、楽器の音色に近似の楽音をディジタル的
に合成する、いわゆるディジタルシンセサイザである。

この従来技術は、楽器の種類に応じてその音色の楽音を
発生させる必要のある鍵盤楽器に有効に用いられ得る。

一方、たとえばテレビゲーム機のような電子ゲーム機で
は、ゲーム内容を引き立て、あるいはプレーヤの興味を
引くに有効な効果音を発生させる必要がある。そのよう
な効果音の一例としては、たとえば、周波数が連続的に
増加または減少される連続変化音（以下「スイープ音」
）が考えられる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の従来技術では、このようなスイー
プ音は発生することができない。その理由は、次のとお
りである。

従来技術における楽音（ｅ）は次式（で与えられる。

ｅ＝Ａｓｉｎ　　（ωｃｔ＋Ｉ（ｔ）ｓｉｎ　０ｍ　ｔ
　）上記式において、■　（ｔ）ｓｉｎωｍｔの項を積
となり、最大値がＩ（ｔ）、最小値が−Ｉ　　（ｔ＞の
範囲で発振し、その結果）（ｔ）ｓｉｎωｍｔの項の平
均値がＯとなる。したがって、楽音（ｅ）の平均値は次
式で与えられる。

ｅ＝Ａｓ　　ｉｎ　ωｃ　　ｔ このように、従来技術では、その平均周波数が一定とな
ってしまい、上述のようなスイープ音は発生させること
ができない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、スイープ音を発
生し得る、電子機器の音源装置を提供することである。

この発明の他の目的は、電子ゲーム機の効果音の発生な
どに有利に適用され得る、電子機器の音源装置を提供す
ることである。

（問題点を解決するための手段） この発明は、簡単にいえば、基本波の波形データをディ
ジタル値で記憶するための第１の記憶手段、変調エンベ
ロープデータ（Ｂ（ｔ））に基づいて、時間の関数で変
化する変調指数データ（Ｊ（ｔ））を求めるための演算
手段、および基本波の周波数データ（ωｃ）と変調指数
データとを乗算するための第１の乗算手段を備え、第１
の乗算手段の乗算結果が読み出しアドレスとして前記第
１の記憶手段に与えられ、それによってこの第１の記憶
手段の読み出し速度が変化され、さらに第１の記憶手段
から読み出されたディジタル値をアナログ信号に変換し
て音声信号（ｅ）を出力するＤ／Ａ変換手段を備える、
電子機器の音源装置である。

（作用） 第１の記憶手段にたとえば正弦波の基本波の波形データ
が記憶される。演算手段によって、変調エンベロープデ
ータ（Ｂ（ｔ））に基づいて変調指数（Ｊ（ｔ））が求
められる。第１の乗算手段が、基本波の周波数データ（
ωｃ）と変調指数データとを乗算してデータ″Ｊ　（ｔ
）　　・ωｃｔ”を出力する。このデータ“Ｊ（ｔ）ω
ｃｔ”によって第１の記憶手段の読み出しアドレスが決
定される・したがって、第１の記憶手段における読み出
し速度がそのデータ“Ｊ　（ｔ）　　・ωｃｔ”によっ
て変化される。すなわち、時間とともに変化する変調指
数によって基本波が周波数変調される。

第１の記憶手段から読み出されたディジタル値がＤ／Ａ
変換器によって最終の音声信号（ｅ）に変換される。

この発明では、次式（ｔ）に従った音声信号（ｅ）が得
られる。

ｅ　＝Ａｓ　ｉｎＪ　　（ｔ）　　・ωｃｔ　　　−−
１１）ただし、Ａは基本波の振幅、ｓｉｎωｃｔは基本
波を表し、変調指数（Ｊ（ｔ））は次式（２）で与えら
れる。

Ｊ　　（ｔ）＝Ｂ　（ｔ）　　（Ｃ＋ｓ　ｉｎωｍｔ）
・・・（２） ここで、Ｂ　（ｔ）は変調エンベロープ、Ｃは定数、そ
してｓｉｎωｍｔは変調波を表す。

（発明の効果） この発明によれば、周波数変調によって音声信号の周波
数が時間の関数で変化し、しかもその変調成分を積分し
てもそれが“０”にはならないので、従来技術ではでき
なかった、たとえば電子ゲーム機の効果音としてより有
効な「スィーブ音」を発生することができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行なう以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

（実施例） 第２図はこの発明が適用されるビデオゲームシステムの
一例を示す構成図である。以下には、この発明がビデオ
ゲームシステムに適用された場合について説明する。し
かしながら、この発明は、他の全ての電子機器の音源装
置として利用できるものである、ということを予め指摘
しておく。

ゲーム装置の本体１２には、図示しないＡＣアダプタを
通して商用電源が与えられる。。。本体１２には、適宜
の接続ケーブルによって２つのコントローラ１４が接続
される。また、本体１２には、アダプタ１６が接続され
、このアダプタ１６には、データ入力装置２０が接続さ
れる。このデータ入力装置２０には、フロッピディスク
２４が挿入される挿入口２２が形成される。

なお、本体１２としては、たとえば、本件出願人の製造
にかかる“ファミリーコンピュータ”　（商標）が利用
可能である。

フロッピディスク２４に予め書き込まれているデータに
応じて、データ入力装置２０から、アダプタ１６を通し
て本体１２にゲームのための種々のデータが与えられる
。したがって、本体１２からは、フロッピディスク２４
の内容に応じたゲームを実行するためのＴＶ信号が出力
される。このＴＶ信号は、ＴＶ受像機２６のアンテナ端
子（図示せず）に与えられる。

したがって、オペレータは、コントローラ１４を操作し
てＴＶ受像機２６の表示画面上のゲームキャラクタを任
意にコントロールし、それによってビデオゲームを楽し
むことができる。

第３図は第２図のシステム構成を示すブロック図である
。上述のように、本体１２には、コントローラ１４が接
続され、このコン１−ローラ１４からの信号は、Ｉ１０
インタフェース２８を通してＣＰＵ３０に与えられる。

ＣＰＵ３０には、授受の制御のだめのデータをストアし
ておくＲＡＭ３２が接続されるとともに、このＣＰＵ３
０からの画像データを受けるＰＰＵ３４が接続される。

なお、ＣＰＵ３０としては、たとえば、ザイログ社製の
集積回路“Ｚ８０Ａ”のようなマイクロプロセサが利用
可能である。ＰＰＵ３４は、ＣＰ　ｔＪ　３０からの画
像データに基づいて、ゲームのための画像信号を発生す
るためのものである。このＰＰＵ３４としては、たとえ
ば、任天堂株式会社製の集積回路“２Ｃ０３”が利用可
能である。

ＰＰｔＪ３４からの画像信号は、ＲＦ変調回路３６によ
ってたとえばＮＴＳＣ方式のＴＶ信号に変換され、この
ＴＶ信号は、同軸ケーブルを通して１・Ｖ受像機２Ｇの
マンテナ端子乙こ与えられる。

本体１２には、アダプタ１６を接続するためのコアフタ
３８が設けられる。したがって、ＣＰＵ３０は、ごのコ
ネクタ３８を通して、アダプタ１６すなわちデータ入力
装置２０との間で、Ｉ１０インタフェース２８を介して
、種々のデータを授受することができる。

データ入力装置２０ば、アダプタ１６に接続されるＩ１
０インタフェース４０を含む。また、データ入力ｇ　置
２０には、フロッピディスク２４の挿入口２２　（第２
図）に関連して、ディスク駆動装置４４が設けられ、こ
のディスク駆動装置４４に関連してヘット４６が設けら
れる。ディスク駆動装置４４からは、フロッピディスク
２４が挿入されたことを表わす装着検出信号が、Ｉ１０
インタフェース４０を通して本体１２に含まれるＣＰＵ
　３０に与えられる。また、このディスク駆動装置４４
には、ＣＰＵ３０から、種々の指令信号が与えられる。

ヘッド４６によって読み取られたデータは、Ｉ１０イン
タフェース４０を通して、本体１２に含まれるＣＰＴＪ
３０に与えられる。

データ入力装置２０のＩ１０インタフェース４０には、
第ｌＲＡＭ４８および第２　ＲＡ　Ｍ　５０が接続され
る。これら第１および第２のＲＡＭ４８および５０には
、本体１２のＣＰ　ｔｌ　３０の制′４：ｉｔｌの下で
、それぞれ、フロッピディスク２４からヘッド４６によ
って読み取られた種々のデータが、第４図に示すような
メモリマツプに従って、書き込まれる。すなわち、フロ
ッピディスク２４には、音声制御プログラム２４ａ、音
源データ２４ｂ。

ゲーム制御プログラム２４ｃおよびゲーム用表示データ
２４ｄが、予め、そのゲーム内容に応じて書き込まれて
いる。そして、このフロッピディスク２４の内容が読み
出され、音声制御プログラム２４ａ、音源データ２４ｂ
、ゲーム制御プロ・ゲラム２４ｅが、第１　ＲＡＭ４８
の所定のアドレスに書き込まれる。また、第２ＲＡＭ５
０には、ゲーム用表示データ２４ｄが書き込まれる。

データ入力装置２０には、Ｉ１０インタフェース４０に
接続されて、この発明が向けられる音源回路５２が設け
られる。この音源回路５２は、主として第１　ＲＡＭ４
８に書き込まれた音源データに基づいて、後に第１図を
参照してより詳細に説明するように、音声信号（ｅ）を
発生するためのものである。この音源回路５２からの音
声信号は音声増幅回路５４によって増幅され、アダプタ
１６およびコネクタ３８を通して、本体１２のＲＦ変調
回路３６に与えられる。したがって、ＲＦ変調回路３６
では、ＰＰＵ３４からのゲーム用の画像信号と音声増幅
回路５４からの音声信号とを処理して、通常のたとえば
ＮＴＳＣ方式のＴＶ信号を発生する。

第３図に示すシステムの動作について而単に説明すると
、まず、フロッピディスク２４をデータ入力装置２０に
装着する。応じて、ディスク駆動装置４４がそのことを
検出して、この検出信号がＩ１０インタフェース４０．
アダプタ１６．コネクタ３８およびＩ１０インタフェー
ス２８を通して、ＣＰＵ３０に与えられる。ＣＰＵ３０
は、それに応じて、逆の経路で、ディスク駆動装置４４
に、駆動指令を与える。その指令に応答して、ディスク
駆動装置４４によってフロッピディスク２４が駆動され
る。ヘッド４６は、そのフロッピディスク２４から、第
４図に示すようなプログラムやデータ２４ａ〜２４ｄを
読み取る。この読み取られたプログラムやデータが、先
と同じ経路で、ＣＰＵ３０を通して、本体１２のＲＡＭ
３２に一旦スドアされる。そして、ＣＰＵ３０によって
、このＲＡＭ３２にストアされたプログラムやデータが
、先に説明したようにデータ入力袋ｆｆ２０のそれぞれ
のＲＡＭ４８および５０の所定のアドレスに書き込まれ
る。すなわち、この時点で、第１および第２のＲＡＭ４
８および５０には、フロッピディスク２４からのそのフ
ロッピディスク２４に特有のゲームのプログラムやデー
タがストアされる。

そして、プレーヤないしオペレータがコントローラ１４
を操作すると、その操作信号がＩ１０インタフェース２
８を通してＣＰＵ３０に与えられる。ＣＰＵ３０では、
そのコントローラ１４からの信号に基づいて、ＲＡＭ３
２を利用して、第１および第２のＲＡＭ４８および５０
にストアされているデータを処理して、ゲームのそのと
きの状態に応じた画像データをＰＰＵ３４に与える。Ｐ
Ｐ　Ｕ　、３４では、その画像データを画像信号に変換
する。

一方、音源回路５２では、Ｉ１０インタフェース４０を
通して与えられる第ｌＲＡＭ４８からの上述のような音
源データに基づいて、音声信号を発生し、この音声信号
が増幅されてＲＦ変調回路３６に与えられる。

ＲＦ変調回路３６からは、ＮＴＳＣ方式のＴＶ信号が出
力され、それによってＴＶ受像機２６の表示画面上に、
ゲームを実行するための背景やゲームキャラクタあるい
はスコアなどが表示される。そして、コントローラ１４
の操作によって、その表示画面上のゲームキャラクタが
任意に移動しないし変更される。

このように、ゲームシステムにおいて必要な効果音が、
音源回路５２によって発生される。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

この音源回路５２は、被変調波ないし基本波の波形デー
タを記憶するための第１の記憶手段としての基本波波形
データ記憶用ＲＡＭ５６を含む。この基本波波形データ
記憶手段用ＲＡＭ５６には、ＣＰＵ３０から、書き込み
（Ｗ）アドレスに従って、基本波の波形データたとえば
正弦データ（ｓｉｎ）が書き込まれる。基本波波形デー
タは、たとえば正弦波の１サイクルを６４分割しくＴ／
６４）　、そのタイミング毎にサンプリングした振幅値
を表わす６ビツトのデータである。したがって、この波
形データ記憶用ＲＡＭ５６は、６４×６ビツトのスター
領域を有する。

なお、基本波の波形としては、正弦波の他、任意の波形
たとえば余弦波、三角波、鋸歯状波などが考えられる。

ＣＰＵ３０からその基本波の周波数データを受ける基本
波周波数データレジスタ５８が設けられ、この基本波周
波数データレジスタ５８からは、１２ビツトの基本波周
波数（ωｃ）のデータが出力される。基本波周波数デー
タレジスタ５８からのデータは、たとえば１９ビツトの
シフトレジスタ６０に与えられる。このシフトレジスタ
６０には、クロック発生器６２からのたとえば１μｓｅ
ｃのクロック信号ＣＬがシフト信号として与えられると
ともに、このクロック信号を１／８分周するための分周
器６４からの出力がロード信号として与えられる。した
がって、シフトレジスタ６０には、ロード信号が与えら
れると基本波周波数データレジスタ５８からの１２ビツ
トのデータがその下位１２ビツトにロードされる。この
とき、シフトレジスタ６０の上位７ビツトには１０′が
ロードされる。その後、１クロツク毎に１ビツト左シフ
トし、ｎクロック目には、基本波周波数のデータ（ωｃ
）の２″倍したデータがシフトレジスタ６０にロードさ
れることになる。ただし、８クロツク毎に分周器６４か
らロード指令信号が与えられるため、ｎは０〜７である
。

シフトレジスタ６０からの１９ビツトは、全加算器６６
の一方入力の下位１９ビツトに与えられる。この全加算
器６６の上位５ビツトには“０”が与えられ、またその
他方入力にはラッチ回路６８の出力の２４ビツトが与え
られる。したがって、全加算器６６は２４ビツトの全加
算器である。

全加算器６６の出力の２４ビツトは、同じビット数のラ
ンチ回路６８に与えられる。このラッチ回路６８には、
後述のアンドゲート９０から、クロック発生器６２の１
クロツク毎に、ラッチ動作の要否を指示する信号が与え
られる。すなわち、上述のシフトレジスタ６０．全加算
器６６およびラッチ回路６８によって、基本波の周波数
（ωｃ）と変調指数（Ｊ　（ｔ）　）とを乗算してデー
タ“Ｊ（ｔ）　　・ωｃｔ”を出力する、第１の乗算手
段を構成する。ランチ回路６８の上位６ビツトが、基本
波波形データ記憶用ＲＡＭ５６の読み出しくＲ）アドレ
スとして与えられる。

このようにして、基本波波形データ記憶用ＲＡＭ５６に
おいて、波形変換（実施例では正弦変換）され、この変
調波形データ記憶用ＲＡＭ５６からは、基本波波形デー
タたとえば（ｓｉｎωｃｔ）が出力される。ところが、
う、７チ回路６８．）ために実際には、（ｓｉｎωｃｔ
−Ｊ（ｔ））が出力される。

変調指数（Ｊ（ｔ））を生成する回路部分について以下
に説明する。第２の記憶手段としての変調波形データ記
憶用ＲＡＭ７０が設けられ、このＲＡＭ７０には、ＣＰ
Ｕ３０から、書き込み（Ｗ）アドレスに従って、変調波
の波形データたとえば正弦データ（ｓｉｎ）が書き込ま
れる。変調波形データは、基本波波形データと同様に、
たとえば正弦波の１サイクルを６４分割しくＴ／６４）
、そのタイミング毎にサンプリングした振幅値を表わす
６ビツトのデータである。したがって、変調波形データ
記憶用ＲＡＭ７０は６４×６ビツトの記憶領域を有する
。なお、変調波は必ずしも正弦波に限られることはない
。たとえば三角波、鋸歯状波、余弦波なども考えられる
。

ＣＰＵ３０から変調周波数（ωｍ）のデータを受ける変
調周波数データレジスタ７２が設けられる。この変調周
波数データレジスタ７２からの１２ビツトの変調周波数
データは、１７ビツトの全加算器７４の一方入力の下位
１２ビツトに与えられ、上位５ビツトには“Ｏ”が与え
られる。この全加算器７４の他方入力には、分周器６４
からラッチ信号を受けるラッチ回路７６からの１７ビノ
トが与えられる。全加算器７４による加算結果は１７ビ
ツトのデータとしてそのランチ回路７６に与えられる。

ランチ回路７６の上位６ビツトが、上述の変調波形デー
タ記憶用ＲＡＭ７０の読み出しくＲ）アドレスとして与
えられる。

このようにして、変調波形データ記憶用ＲＡ　Ｍ２Ｏに
おいて、波形変換（実施例では正弦変換）され、この変
調波形データ記憶用ＲＡＭ７０からは、変調波形データ
たとえば（ｓｉｎωｍｔ）が出力される。

一方、ＣＰＵ３０から変調波の振幅データ（Ｂ）が与え
られる変調振幅データレジスタ７８が設けられる。この
変調波振幅データ（Ｂ）は、変調波の振幅を６ビツトの
データで表したものである。変調振幅データレジスタ７
８からのデータは、Ｕ／Ｄカウンタ８０に与えられる。

Ｕ／Ｄカウンタ８０には、ＣＰＵ３０からアップカウン
トまなはダウンカウントを指示する信号（Ｕ／Ｄ）が与
えられるとともに、プログラマブル分周器８２からのカ
ウント入力が与えられる。プログラマブル分周器８２は
、ｌ　ｍ　ｓ　ｅ　ｃクロック源８４からのクロックを
、ＣＰＵ３０から与えられる適宜の分周比によって分周
する。したがって、ＣＰＵ３０によってそれらの変調振
幅データ（Ｂ）９分周比およびＵ／Ｄ信号を適当に変更
することによって、Ｕ／Ｄカウンタ８０からは、その振
幅が任意に変化する変調エンベロープデータ（Ｂ（ｔ）
）が出力される。

変調波形データ記憶用ＲＡＭ７０において変換された変
調波形データ（ｓｉｎωｍ　ｔ　）とＵ／Ｄカウンタ８
０からの変調エンベロープデータ（Ｂ（ｔ））とが乗算
器８６０２人力として与えられる。この乗算器８６は、
それらの入力を乗算し、その出力として、先の第（２）
式で表される変調指数データ（Ｊ（ｔ））を出力する。

変調指数データ（Ｊ（ｔ））は、８ビツトのシフトレジ
スタ８８に与えられる。シフトレジスタ８８には、クロ
ック発生器６２からの１μｓｅｃのクロックが右シフト
クロックとして与えられるとともに、分周器６４からの
信号がロード信号として与えられる。シフトレジスタ８
８の最下位ビットが前述のアンドゲート９０の一方入力
に与えられる。このアンドゲート９０の他方入力には、
１μｓｅｃのクロックが与えられる。そして、そのアン
ドゲート９０の出力が、前述のように、ラッチ回路６８
へのラッチ指令として与えられる。

すなわち、シフトレジスタ８８の最下位ビ・ノドが１″
のときはアンドゲート９０から、クロックに応じて、“
１”が出力され、応じてラッチ回路６８がラッチ動作す
る。

ＣＰＵ３０からの基本波の振幅データ（Ａ）を受ける基
本波振幅データレジスタ９２が設けられる。この基本波
振幅データ（Ａ）は、基本波の振幅を６ビツトのデータ
で表したものであり、このデータがＵ／Ｄカウンタ９４
に与えられる。Ｕ／Ｄカウンタ９４は、先のＵ／Ｄカウ
ンタ８０と同じように一、１ｍ５ｅｃクロック源９６か
らのクロックを受けるプログラマブル分周器９８の出力
をそのインクリメントまたはディクリメントの信号とし
て受ける。プログラマブル分周器９８には、ＣＰＵ３０
から適宜の分周比が設定される。このＵ／Ｄカウンタ９
８からは、先の変調エンベロープと同じように、時間と
ともにその振幅が変化する基本波エンベロープデータ（
Ａ（ｔ））が出力される。

Ｕ／Ｄカウンタ９４からの６ビノトの基本波エンベロー
プデータは比較器１０２の一方入力に与えられる。この
比較器１０２の他方入力には、０．５μｓｅｃ毎にイン
クリメントされるカウンタ１００の６ビツトの出力が与
えられる。そして、比較器１０２は、Ｕ／Ｄカウンタ９
４からのデータすなわち基本波エンベロープデータ（Ａ
（ｔ））がカウンタ１００からのデータよりも大きいと
きハイレベルとなり、逆にカウンタ１００のデータが大
きいときローレベルとなるパルス信号を出力する。

比較器１０２からのパルス出力はアンドゲート１０４ａ
〜１０４ｇのそれぞれの一方入力に共通的に与えられる
。これらアンドゲート１ｏ４ａ〜１０４ｇのそれぞれの
他方入力には、前述の基本波波形データ記憶用ＲＡＭ５
６からの対応のビットのデータが与えられる。そして、
これらアンドゲート１０４ａ〜１０４ｇは、比較器１０
２の出力がハイレベルのときすなわちＵ／Ｄカウンタ９
４のデータがカウンタ１００のデータより大きいとき、
基本波波形データ記憶用ＲＡＭ５６の出力をＤ／Ａ変換
器１０６に与える。このようにして、アンドゲート１０
４３〜１０４ｇによって、基本波波形データ記憶用ＲＡ
Ｍ５６から与えられる５ｉｎＪ（ｔ）　　・ωｃｔ”が
パルス幅変調される。

第１図実施例の動作について説明する。この実施例では
、Ｄ／Ａ変換器１０６から最終的な音声信号が得られ、
それが、前述の式（ｔ）で与えられる。そして、基本波
のエンベロープ（Ａ（ｔ））はＵ／Ｄカウンタ９４から
与えられ、変調指数（Ｊ（ｔ））は乗算器８６から与え
られる。また、基本波の周波数データωｃｔは、シフト
レジスタ６０から与えられる。ラッチ回路６８からは、
上述のように、“Ｊ　（ｔ）　　・ωｃｔ”が出力され
、それによって読み出しアドレスが決定されるＲＡＭ５
６からは、したがって”５ｉｎＪ　（ｔ）−ωｃｔ″が
出力される。そして、アンドゲート１０４３〜１０４ｇ
によってパルス幅変調されて、上述の（ｔ）式で与えら
れる最終的な音声信号（ｅ）が得られるのである。

より詳しく説明すると、基本波に関連するシフトレジス
タ６０では、分周器６４からのロード信号により、その
下位１２ビツトに基本波周波数データ（ωｃ）が、上位
５ビツトに“０”がロードされる。そして、クロック発
生器６２からの１μｓｅｃのクロック毎に左シフトを繰
り返す。つまり、このシフトレジスタ６０では、基本波
の周波数データ（ωｃ）がクロックの立ち上がり毎に２
０倍、２１倍、・・・、２７倍される。一方、アンドゲ
ート９０からのラッチ信号は、シフトレジスタ８８の最
下位ビットの内容“０”または１”に応じて、各クロッ
クの立下がりで出力される最初のクロックＣＬの立上り
で基本波の周波数データ（ωｃ）がシフトレジスタ６０
にロードされる　そして、その最初のクロックの立下が
りで、もし、シフトレジスタ８８の最下位ビットが“１
”なら、ラッチ回路６８がそのデータをラッチする。そ
して、第２番目のクロックの立上りでシフトレジスタ６
０が左シフトし、したがってそのシフトレジスタ６０の
最下位ビットは０″となり、先にロードされたデータ（
ωｃ）が２倍される。これと同時にシフトレジスタ８８
は右シフトして下から２ビツト目のデータが最下位ビッ
トとなる。このシフトレジスタ６０の２倍されたデータ
は、第２番目のクロックの立下がりで、シフトレジスタ
８８の最下位ビットの“１”に応じて出力されるアンド
ゲート９０からのランチ信号に応じてラッチ回路６８に
よってラッチされる。

。。ラッチ回路６８の上位６ビツトが基本波波形データ
記憶用ＲＡＭ５６の読み出しアドレスとして用いられる
。そして、最初の状態としてラッチ回路６８が“０００
・・・”であれば、第８クロツクの立下がりで、Ｊ　（
ｔ）　　・ωｃｔがラッチされる。したがって、このＲ
ＡＭ５６の読み出すアドレスの変化は、最大８μｓｅＣ
／２すなわち４μｓｅｃ強で“１”変化する。

変調周波数データ（ωｍ）は、全加算器７４によって、
８μｓｅｃ毎に、ラッチ回路７６において、ωｍ、２ω
ｍ、３ωｍ、・・・のように変化される。そして、その
ラッチ回路７６の上位６ビツトが変調波形データ記憶用
ＲＡＭ７０の読み出しアドレスとして用られる。したが
って、このラッチ回路７６の上位６ビツトの変化量（変
調波形データ記憶用ＲＡＭ７０の読み出しアドレス）は
、変調波の変化周期すなわちビブラート周期を決定する
変調周波数データ（ωｍｔ）として作用する。このラッ
チ回路７６の変化量（Δωｍｔ）が小さいときビブラー
ト周期は太き（なる。

変調波形データ記憶用ＲＡ　Ｍ　７０からは、そのよう
に変化する変調周波数データによって変換された正弦波
データ（ｓｉｎωｍｔ）が出力される変調振幅データレ
ジスタ７８およびＵ／Ｄカウンタ８０で、変調波のエン
ベロープデータ（Ｂ　（ｔ））が得られる。したがって
、乗算器８６では、前述の（２）式で与えられる変調指
数（Ｊ（ｔ））が得られる。

一方、第５図（Δ）に示すように、基本波波形データ記
憶用ＲＡ　Ｍ　５６から、正弦波の成分【５ｉｎＪ　口
→　・ωｃｔ）が出力される。そして第５図（Ｂ）に示
すように、比較器１０２から、２つのカウンタ９４およ
び１００のデータの大小に応じてパルス信号が出力され
る。この第５図（Ｂ）で示すパルス信号によってアンド
ゲート１０４ａ〜１０４ｇが第５図＜Ａ）に示すＲＡＭ
５６の出力をゲートし、第５図（Ｃ）で示すように、Ｄ
／Ａ変換器１０６からは、第５図（Ｃ）で示すような波
形の音声信号（ｅ）が得られる。そして、この音声信号
が、音声増幅回路５４（第３図）を経て、第５図（Ｄ）
のように積分された波形となり、次式（３）で表される
。

ｅ＝ＡｓｉｎΣ（Ｂ（ｎ）（Ｃ＋ｓｉｎ　ωｍｎ）　ω
ｃ　＋ωｃ）・・・（３） 上述の（３）式において変調周波数データ（ωｍ）を“
０″とすると、ｓｉｎωｍ　ｔ　＝　Ｏとなり、この（
３）式は次式（４）で変形される。

ｅ＝ＡｓｔｎΣ（Ｂ（ｎ）・Ｃ・ωｃ＋ωｃ）・・・（
４） 、：の状ａで、変調エンベロープを、第６図（Ａ）に示
すように、単純増加関数（または単純減少関数）として
設定することにより、第６図（Ｂ）に示すように、音声
信号の周波数すなわち音の高さを連続的に上昇（または
下降）させる「スイープ音」を作ることができる。

また、前述の（３）式で定数Ｃ＝０とすると、その式は
次式（５）のように変形される。

ｅ＝ＡｓｉｎΣ　（Ｂ　（ｎ）　　（ｓｉｎ　ωｍｎ）
　ωｃ＋ωｃ）・・・（５） このようにすれば、第７図（Ａ）に示すように、変調指
数Ｊ　（ｔ）が“０”を中心に正負方向に変化する。し
たがって、得られる音声信号は、第７図（Ｂ）に示すよ
うに、その周波数がｆｃ−ωｃ／２πを中心に、ｆｍ＝
ωｍ／２πの周波数で細かく変化する、いわゆるビブラ
ート効果を受けたものとなる。

そして、前述の（ｔ）式の定数Ｃおよび変調周波数デー
タ（ωｍ）をともに“０”でない値とし、かつ変調エン
ベロープデータ（Ｂ（ｔ））を単純増加関数（または単
純減少関数）として設定することにより、変調指数は第
６図（Ａ）と第７図（Ａ）とが合成されたようなものと
なる。したがって、この場合には、第８図（Ａ）に示す
よりに、音声信号として、ビブラートがかけられなおか
つその中心周波数も変化するという極めて特異な音声信
号が得られる。このような音声信号は、先に引用した従
来技１：ｉでは作れない。

なお、上述の実施例では、音源データ設定手段として、
フロンビディスク２４（第２図）を用いた。しかしなが
ら、このような音源データ設定手段は別の記ｔｏ手段た
とえばＲＯＭカートリッジなどが用いられてもよい、ま
た、そのような交換可能なフロンピディスクやＲＯＭカ
ートリッジではなく、内部ＲＯＭに固定的に設定されて
いる記憶手段が用られてもよい。

さらに、第１図実施例においては、それぞれディスクリ
ートな回路を総合接続して使用した。しかしながら、第
１図におけるＤ／Ａ変換器１０６以外の処理は、１つま
たは２つ以上のＣＰＵによるソフトウェア処理によって
も可能であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 第２図はこの発明が適用され得るビデオゲームシステム
の一例を示す構成図である。 第３図は第２図のシステムを示すブロック図である。 第４図はメモリマツプを示す図解図である。 第５図は第１図実施例の動作の一部を説明するための波
形図である。 第６図、第７図および第８図は、それぞれ、第１図実施
例の異なる動作を説明するための波形図であり、いずれ
も（Ａ）が変調指数を示し、（Ｂ）が得られる音声信号
を示す。 図において、１２は本体、２０はデータ入力装置、２４
はフロンビディスク、３０はＣＰＵ、５２は音源回路、
５６は基本波波形データ記憶用ＲＡＭ、６０．８８はシ
フトレジスタ、６６．７４は全加算器、６８．７６はラ
ッチ回路、７０は変調波形データ記憶用ＲＡＭ、８６は
乗算器、１０２は比較器、ＩＱ４ａ〜１０４ｇはアンド
ゲート、１０６はＤ／Ａ変換器を示す。 特許出願人　　　任天堂株式会社 代理人　弁理士　山　１）義　人 （ばか１名） 第２　Ａ 第　４図 軽 第５図 ピア゛ラード音 第８図 人イーデ＋ロ゛プラート言 手続ネｉＴｔ正書（自発） 昭和６０年０９月０９日 特許庁区室　宇　賀　道　部　殿 １、　事件の表示 昭和６０年　特許側　第１７２５７５号　Ｖい２、　発
明の名称 電子機器の音源装置 ３、　　？ｌＩｉ正をする者 事件との間係　　　特許出願人 住　所　京都府京都市東山区福稲上高松町６０番地名　
称　　　　　任天堂株式会社 代表者　　山　内　　博 ４、代　理　人　［株］５４０　ｇ！大阪（０６）　７
６４−５４４３　（代）住　所　大阪市東区谷町５丁目
３０番地７、　補正の内容 （ｔ）明細書第１６頁第１３行の「スター領域」を「記
憶領域」に訂正する。 （２）明細書第２３頁第１９行〜第２０行の「データが
大きいとき」を「データと同じかカウンタ１００のデー
タが大きいとき」に訂正する。 （３）第１図を別紙の通り訂正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　基本波の波形データをディジタル値で記憶するため
   の第１の記憶手段、 変調エンベロープデータ（Ｂ（ｔ））に基づいて、時間
   の関数で変化する変調指数データ（Ｊ（ｔ））を求める
   ための演算手段、および 基本波の周波数データ（ωｃ）と前記変調指数データと
   を乗算するための第１の乗算手段を備え前記第１の乗算
   手段の乗算結果が読み出しアドレスデータとして前記第
   １の記憶手段に与えられ、それによって前記第１の記憶
   手段の読み出し速度が変化され、さらに 前記第１の記憶手段から読み出されたディジタル値をア
   ナログ信号に変換して音声信号（ｅ）を出力するＤ／Ａ
   変換手段を備える、電子機器の音源装置。 ２　前記演算手段は周波数（ωｍ）を有する変調波の波
   形データと、前記変調エンベロープデータとに基づいて
   前記変調指数データ（Ｊ（ｔ））を求めるための第２の
   乗算手段を含む、特許請求の範囲第１項記載の電子機器
   の音源装置。 ３　前記演算手段は前記変調波の波形データをディジタ
   ル値で記憶するための第２の記憶手段を含み、 前記変調周波数データに基づいて前記第２の記憶手段か
   ら前記変調波の波形データが読み出されて前記第２の乗
   算手段に与えられる、特許請求の範囲第２項記載の電子
   機器の音源装置。 ４　さらに基本波のエンベロープデータ（Ａ（ｔ））が
   与えられ、 前記基本波エンベロープデータ（Ａ（ｔ））に基づいて
   前記第１の記憶手段からの出力時間を変化させるための
   変化手段を含み、 前記Ｄ／Ａ変換手段からの音声信号の振幅が前記出力時
   間に応じて変化される、特許請求の範囲第１項ないし第
   ３項のいずれかに記載の電子機器の音源装置。 ５　前記変化手段は前記基本波エンベロープデータに基
   づいてそれに相関する持続時間を有するパルス信号を出
   力するための手段、および 前記パルス信号によって前記第１の記憶手段の出力をゲ
   ートするためのゲート手段を含む、特許請求の範囲第４
   項記載の電子機器の音源装置。 ６　少なくとも前記第１の記憶手段、演算手段、第１の
   乗算手段およびＤ／Ａ変換手段が収納される筺体を備え
   、 種々の前記データを設定するための手段は前記筺体に着
   脱自在に装着される外部記憶手段を含む、特許請求の範
   囲第１項記載の電子機器の音源装置。