DE69032521T2 - Vorrichtung zur Erzeugung von Daten für ein elektronisches Musikinstrument - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Datenerzeugungsvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument und insbesondere eine Datenerzeugungsvorrichtung, die zum Erzeugen von beispielsweise Wellenformdaten, Hüllkurvendaten, Klangfarbenparameterdaten und anderen verschiedenen Parameterdaten verwendet werden kann und bei der die Art des Speicherns und Auslesens der Daten verbessert ist, wodurch eine effiziente Verwendung eines Datenspeichers verwirklicht wird.
• Das Konzept nach dem Stand der Technik zum Verwirklichen einer effizienten Verwendung eines Datenspeichers war es, als Darstellungsform für die in dem Datenspeicher gespeicherten Daten anstelle eines normalen PCM-Systems ein komprimiertes Datendarstellungssystem zu verwenden. U. S.-Patent Nr. 4,916,996 beschreibt zum Beispiel das Speichern von Tonwellenformdaten, die durch Verwenden des Linearvorauskodierungssystems (LPC) komprimiert sind. U. S.-Patent Nr. 4,809,577 beschreibt ebenfalls eine Wellenformdatenkompressionstechnik.
• Bei der eine Datenkompression verwendenden Datenspeichervorrichtung nach dem Stand der Technik sowie bei der herkömmlichen Datenspeichervorrichtung für die Daten eines PCM-Systems werden Daten an jeder Speicheradresse in einer Eins-zu-Eins- Beziehung gespeichert, und die Datenlänge (Datengröße, d. h. die einzelne Daten bildende Bitanzahl) der darin gespeicherten Daten ist auf eine bestimmte Zahl festgelegt. Es ist zum Beispiel üblich für einzelne Daten mit einer Datenlänge von 16 Bit, in einer 16-Bit-Adresse gespeichert zu werden. Als besondere Verwendung eines Speichers ist eine 16-Bit-Adresse zum Beispiel in zwei Sektionen mit jeweils 8 Bit unterteilt, wobei in diesen Speichersektionen jeweils verschiedene 8-Bit-Daten gespeichert werden. Auch in diesem Fall weisen alle zu speichernden Daten eine feste Datenlänge von 8 Bits auf.
• EP-A-0 258 798 beschreibt eine Vorrichtung zum Erzeugen von Tönen unter Verwendung eines Wellenformspeichers. Der Wellenformspeicher weist mehrere Speicherbereiche auf, die jeweils Daten mit N Bit speichern. Amplitudendaten mit M Bit von zwei Abtastpunkten werden in drei Speicherbereichen vorgespeichert, wobei für M gilt: N < M &le; 1,5 N. Auf Adreßsignale hin werden die in jedem Speicherbereich gespeicherten Daten sequentiell aus dem Wellenformspeicher ausgelesen. Die Amplitudendaten von zwei Abtastpunkten werden unter Verwendung von drei Speicherbereichen wiedergibt.
• Bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik, bei denen Daten mit fester Datenlänge gespeichert werden, werden Speicherzellen eines Speichers verschwendet, wenn sie für Daten verwendet werden, deren effektive Bitanzahl geringer als die feste Datenlänge ist. In einem Fall, in dem zum Beispiel Tonwellenformdaten gespeichert werden, so daß ihr maximaler Amplitudenwert mit festen Datenlängen von 16 Bits abgedeckt sein kann, tritt ein Fall auf, in dem die Anzahl effektiver Bits an einem Abtastpunkt, an dem der Amplitudenwert relativ gering ist, nur 2 Bits oder 3 Bits beträgt. In einem solchen Fall werden die Speicherzellen von 13 Bits oder 14 Bits für eine Adresse in nicht wünschenswerter Weise verschwendet. Die so verschwendeten Speicherzellen erreichen eine nicht zu übersehende Menge, wenn der gesamte Speicher in Betracht gezogen wird. Dies stellt einen Faktor dar, der eine effiziente Verwendung eines Speichers verhindert und somit die Verwirkli chung einer kompakten Schaltungskonstruktion und eine Verringerung der Herstellungskosten verhindert.
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenerzeugungsvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument vorzusehen, die geeignet ist, die Anzahl verschwendeter Speicherzellen zu reduzieren und hierdurch eine effiziente Verwendung eines Speichers vorzusehen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst, wobei spezielle Ausführungsformen in den Ansprüchen 2 bis 20 beansprucht sind.
• Bei der erfindungsgemäßen Datenerzeugungsvorrichtung für ein elektronisches Musikinstrument ist die Datenlänge der in der Speicherschaltung gespeicherten Daten nicht festgelegt, sondern ist je nach Wunsch variabel. Die Datenlänge der aus der Speicherschaltung zu entnehmenden Daten wird durch die Datenlängenbezeichnungsschaltung zugewiesen. Die Entnahmeschaltung entnimmt entsprechend der zugewiesenen Datenlänge benötigte Daten selektiv aus der Speicherschaltung.
• Da die Datenlänge der in einem Speicher zu speichernden Daten nicht festgelegt ist, sondern nach Wunsch variabel ist, wird nur die für effektive Datenbits erforderliche Anzahl an Speicherzellen besetzt, und nicht erforderliche Speicherzellen werden nicht besetzt. Mit anderen Worten, leere Speicherzellen können zum Speichern anderer Daten verwendet werden, ohne besetzt zu werden. Entsprechend kann eine effiziente Verwendung eines Speichers verwirklicht werden. Da ferner Datenlängen von aus einem Speicher zu entnehmenden Daten zugewiesen sind, können erforderliche Daten selektiv entsprechend der zugewiesenen Datenlänge aus der Speichereinrichtung entnommen werden, so daß ein durch die Annahme variabler Datenlänge entstehendes Problem gelöst ist und nur erforderliche Daten problemlos entnommen werden können.
• Bei einer Modifikation der Erfindung nach Anspruch 11 werden Einzeldaten einer gewünschten Bitanzahl über mehrere Adressen mit einer als Startposition verwendeten gewünschten Bitposition gespeichert. Mehrere. Daten mit jeweils einer gewünschten Bitanzahl können daher effizient so dicht wie möglich gespeichert werden, ohne durch die Adreßeinheit eingeschränkt zu werden. Hierdurch kann eine effiziente Verwendung des Speichers verwirklicht werden.
• Bei einer weiteten Modifikation der Erfindung nach Anspruch 18 werden zweite Daten in mehrere Sektionen unterteilt und separat in ersten Daten gespeichert, so daß die zweiten Daten sich in den ersten Daten in einem verborgenen Zustand befinden. Diese Art des Speicherns der zweiten Daten ermöglicht es den zweiten Daten, entsprechend verschiedener Anforderungen, wie etwa der Bitanzahl der ersten Daten und der Bitanzahl der Adressen, effizient in geeigneter Weise in einer leeren Position der ersten Daten gespeichert zu werden, und sie ist daher zum Verwirklichen einer effizienten Verwendung des Speichers von Vorteil.
• Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
• In den beiliegenden Zeichnungen zeigen
• Fig. 1 ein Blockdiagramm der gesamten Anordnung eines elektronischen Musikinstruments, das eine Ausführungsform der Erfindung aufweist;
• Fig. 2 ein Diagramm, das ein Datenformatbeispiel von in einem Wellenformspeicher in Fig. 1 gespeicherten Daten darstellt;
• Fig. 3 ein Diagramm, das ein Speicherformatbeispiel darstellt, das verwendet wird, wenn Daten mit variabler Datenlänge des in Fig. 2 dargestellten Formats in dem Wellenformspeicher aus Fig. 1 gespeichert werden;
• Fig. 4 ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer internen Anordnung einer Datenentnahme- und -wiedergabesektion in Fig. 1 darstellt;
• Fig. 5 ein Blockdiagramm, das ein spezielles Beispiel eines Abtastzählers und einer Steuersignalerzeugungsschaltung für verborgene Bits in Fig. 4 darstellt;
• Fig. 6 ein Blockdiagramm, das ein spezielles Beispiel eines Datenlängenzählers und eines Adreßzählers in Fig. 4 darstellt;
• Fig. 7 ein Blockdiagramm, das ein spezielles Beispiel einer Datenpositionswiedergabeschaltung in Fig. 4 darstellt;
• Fig. 8 ein Blockdiagramm, das ein spezielles Beispiel einer Trennungsschaltung für verborgene Bits und einer Datenanpassungsschaltung in Fig. 4 darstellt;
• Fig. 9 ein Blockdiagramm, das ein spezielles Beispiel einer Wiedergabesschaltung für verborgene Bits und ein Datenlängenregister in Fig. 4 darstellt;
• Fig. 10a und 10b Diagramme zum Erläutern eines Betriebsbeispiels einer Schiebeeinheit in Fig. 7; und
• Fig. 11 und 12 Blockdiagramme, die ein Beispiel einer Demodulationsschaltung für komprimierte Daten in Fig. 1 darstellen.
• Bei dem in Fig. 1 dargestellten Musikinstrument wird die erfindungsgemäße Datenerzeugungsvorrichtung als Tonwellenformerzeugungsvorrichtung verwendet. Insbesondere werden Daten in einem aus einem ROM bestehenden Wellenformspeicher 10 in einem Format gespeichert, das einer Ausführungsform der Erfindung entspricht, und Daten werden aus diesem Wellenformspeicher 10 zur Wiedergabe eines Tons durch ein Verfahren gemäß der Ausführungsform ausgelesen.
Beschreibung variabler Daten und des verborgenen Bits
• Ein Beispiel eines Datenformats von in dem Wellenformspeicher 10 zu speichernden Daten wird als erstes unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.
• Fig. 2 zeigt ein Datenformat von Tonwellenformdaten, die einer einzelnen Klangfarbe entsprechen. Das Datenformat ist in Rahmen unterteilt, die jeweils eine Datengruppe für 16 Abtastpunkte aufweisen. Die Datenlänge dieser Daten ist nicht konstant, sondern kann jede Länge aufweisen. Bei dieser Ausführungsform weisen die Daten für die 16 Abtastpunkte eines Rahmens jedoch dieselbe Datenlänge auf. In Fig. 2 ist die Größe, d. h. die Datenlänge, von zu dem Rahmen 0 gehörenden Wellenformdaten 11 Bit, die von zu dem Rahmen 1 gehörenden Wellenformdaten 10 Bit und die von zu dem Rahmen 2 gehörenden Wellenformdaten 12 Bit.
• Bei dieser Ausführungsform weisen alle Daten für die ersten bis vierten Abtastpunkte (Abtastpunkte 0 bis 3) zusätzlich zu den oben beschriebenen Wellenformdaten ein zusätzliches Bit eines "verborgenen Bits" (HB0 bis HB3) für "verborgene Infor mationen" auf. Die Daten mit den verborgenen Bits HB0 bis HB3 für diese Abtastpunkte weisen eine Datenlänge auf, die ein Bit länger als Daten für andere Abtastpunkte in demselben Rahmen ist. Ohne diese verborgenen Bits HB0 bis HB3, d. h., was die Größe wesentlicher Wellenformdaten angeht, weisen alle Daten in demselben Rahmen dieselbe Größe auf.
• Jedes der verborgenen Bits HB0 bis HB3 weist keine offenkundige Bedeutung auf, wenn es in einem getrennten Zustand gehalten ist und der Informationsinhalt verborgen ist. Wenn diese verborgenen Bits HB0 bis HB3 zum Bilden einer 4-Bit-Information zusammengenommen werden, wird der Inhalt der "verborgenen Informationen" freigegeben. Bei dieser Ausführungsform werden die die Datenlänge bezeichnenden Informationen als "verborgene Informationen" zugewiesen. Insbesondere werden Informationen zugewiesen, die die Datenlänge von Wellenformdaten in dem nächsten Rahmen bezeichnen. Die Gewichtungen von Binärcode dieser verborgenen Bits sind in der Reihenfolge von HB3 (MSB), HB2, HB1 und HB0 (LSB) angeordnet.
• Der Inhalt der verborgenen Bits HB3 bis HB0 in dem Rahmen 0 bei dem Beispiel aus Fig. 2 entspricht "1010" und bezeichnet eine Datenlänge = 10 Bit in dem nächsten Rahmen 1. Der Inhalt der verborgenen Bits HB3 bis HB0 in dem Rahmen 1 entspricht "1100" und bezeichnet eine Datenlänge = 12 Bit in dem nächsten Rahmen 2. Da es vor dem ersten Rahmen 0 keinen Vorläuferrahmen gibt, kann zum Vorsehen von Informationen zum Zuweisen der Datenlänge des ersten Rahmens ein geeignetes Verfahren verwendet werden, wie zum Beispiel das Speichern von die Datenlänge des ersten Rahmens bezeichnenden Informationen in einem separaten Speicher, etwa einem Klangfarbendatenspeicher.
Beschreibung eines Datenspeicherformats
• Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Speicherformats, das in einem Fall verwendet wird, in dem das Format aus Fig. 2 aufweisende Daten variabler Datenlänge tatsächlich in dem Wellenformspeicher 10 gespeichert sind.
• Bei dem Beispiel aus Fig. 3 ist die Größe, d. h. die Datenlänge, der Speicheradresse des Speichers 10 auf 16 Bit pro Adresse festgelegt, und auf jede Adresse wird durch ein Adreßsignal zugegriffen. Daten für einen Abtastpunkt werden nicht in einer Adresse gespeichert, aber mehrere Daten variabler Datenlänge werden so dicht wie möglich zusammen in einer Adresse gespeichert. So ist zum Beispiel das mit den Wellenformdaten einhergehende versteckte Bit HB0 für den Abtastpunkt 0 an dem LSB (niedrigstwertigen Bit) der Adresse A0 gespeichert, die Wellenformdaten für den Abtastpunkt 0 sind bei 11 Bits höherer oder oberer Ordnungen gespeichert, das mit den Wellenformdaten einhergehende verborgene Bit HB1 für den Abtastpunkt 1 ist bei einem Bit gespeichert, das ein Bit höher liegt, und 3 Bits niederer Ordnung der Wellenformdaten für den Abtastpunkt 1 sind bei 3 Bits höherer Ordnung der Adresse A0 gespeichert. Die verbleibenden 8 Bits höherer Ordnung der Wellenformdaten für den Abtastpunkt 1 sind bei 8 Bits niederer Ordnung der Adresse A1 gespeichert. In gleicher Weise werden, wie in Fig. 3 dargestellt, Wellenformdaten und verborgene Bits für die jeweiligen Abtastpunkte dicht beieinander in den jeweiligen Adressen gespeichert. In Fig. 3 stellen Bezugszeichen in dem Adreßbereich Abtastpunktzahlen der Wellenformdaten dar, und gestrichelte Bereiche stellen Bereiche dar, in denen verborgene Bits gespeichert sind.
• Um Daten in dem Speicher in effizienter Weise möglichst dicht in dem Speicher zu speichern, ist eine Dateneinheit geeigneterweise in mehrere Bereiche unterteilt und über mehrere Adressen gespeichert.
• Für in dem Wellenformspeicher 10 zu speichernde Wellenformdaten kann jedes Kodierungssystem verwendet werden. Bei der Ausführungsform aus Fig. 1 werden Daten in dem Wellenformspeicher 10 gespeichert, die durch das Linearvorauskodierungssystem (LPC) komprimiert sind.
• In dem Wellenformspeicher 10 zu speichernde Wellenformdaten können Daten für eine Wellenform einer Periode oder Daten für eine Wellenform über mehrere Perioden sein. Wie bekannt ist, können in einem Fall, in dem Daten für eine Wellenform einer Periode gespeichert sind, Tonwellenformdaten mehrerer Perioden durch wiederholtes Auslesen der Wellenformdaten einer Periode erhalten werden. In einem Fall, in dem Wellenformdaten mehrerer Perioden zu speichern sind, können Daten vollständiger Wellenformen vom Beginn des Spielens eines Tons bis zu seinem Ende gespeichert sein, oder als Alternative können Daten einer vollständigen Wellenform eines Einsetzbereichs und Wellenformdaten mehrerer Perioden eines Dauerbereichs gespeichert sein. Wenn die Daten einer vollständigen Wellenform vom Beginn des Spielens eines Tons bis zu seinem Ende gespeichert sind, können Wellenformen jeweiliger Abtastpunkte sequentiell einmal von der Startadresse beginnend ausgelesen werden. Wenn die Daten einer vollständigen Wellenform des Einsetzbereichs und die Wellenformdaten mehrerer Perioden des Dauerbereichs gespeichert sind, können die Daten der vollständigen Wellenform des Einsetzbereichs sequentiell einmal von der Startadresse beginnend ausgelesen werden, und danach können die Wellenformdaten mehrerer Perioden des Dauerbereichs wiederholt ausgelesen werden. Da das oben beschriebene Lesesteuersystem gut bekannt ist, wird hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet. Zur einfachen Erläuterung wird angenommen, daß in Fig. 1 eine Leseadreßsteuerschaltung für das oben genannte Lesesteuersystem dargestellt ist.
Beschreibung der gesamten Anordnung
• Im folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, wobei eine Tastatur 11 mehrere Tasten zum Zuweisen von Tonhöhen von zu erzeugenden Tönen aufweist. Ein Klangfarbenauswahlschalter 12 weist mehrere Schalter zum Zuweisen von Klangfarben von zu erzeugenden Tönen auf. Ein Mikrocomputer 13 detektiert das Drücken und Loslassen von Tasten und einen Klangfarbenauswahlzustand durch Überwachen der Tastatur 11 und des Klangfarbenauswahlschalters 12 und führt einen Vorgang zum Zuweisen von Tastendruckinformationen an einzelne von mehreren (8 bei dieser Ausführungsform) Tonerzeugungskanälen aus. Der Mikrocomputer 13 erzeugt für jeden Kanal einen Tastencode KC, der eine Taste darstellt, der einer der Tonerzeugungskanäle zugewiesen ist, und ein Tasteneinschaltsignal KON, das darstellt, ob die zugewiesene Taste noch gedrückt wird oder losgelassen wurde. Der Mikrocomputer 13 erzeugt auch Klangfarbenzahlendaten TN, die ausgewählte Klangfarbendaten darstellen, und Berührungsdaten TD, die eine Tastenberührung darstellen. Die Ausgangssignale des Mikrocomputers 13 werden über eine Schnittstelle 14 einer Tonquellenschaltung zugeführt. Die Schnittstelle 14 liefert die Tastencodes KC und das Tasteneinschaltsignal KON der Tasten, die mit einer vorbestimmten Kanalzeitteilungszeitvorgabe den jeweiligen Kanälen zugewiesen wurden, und liefert auch die Klangfarbenzahldaten TN der ausgewählten Daten und der Berührungsdaten TD. In der Figur werden in der rechts von der Schnittstelle 14 dargestellten Tonquellenschaltung verschiedene Verarbeitungsschritte für 8 Kanäle als Reaktion auf von der Schnittstelle 14 gelieferte Daten auf Zeitstaffelungsbasis durchgeführt, und auf Zeitstaffelungsbasis werden Tonwellenformsignale für 8 Kanäle erzeugt.
• Eine F-Zahl-Erzeugungsschaltung 15 erzeugt als Reaktion auf den von der Schnittstelle 14 gelieferten Tastencode KC eine F- Zahl FN, die eine Konstante ist, die einer Tonhöhenfrequenz eines zu erzeugenden Tons entspricht. Die F-Zahl- Erzeugungsschaltung 15 weist zum Beispiel ein ROM oder eine Tabelle auf. Diese F-Zahl wird wiederholt in einem Akkumulator 16 angesammelt, und ein Übertragssignal von einer in geeigneter Weise bestimmten Ziffer wird als Notentaktimpuls NCL geliefert. Dieser Notentaktimpuls NCL entspricht der Tonhöhenfrequenz des zu erzeugenden Tons und bezeichnet ein Inkrement des Abtastpunktes bei jedem Impuls. Dieser Notentaktimpuls NCL, d. h., das Abtastpunktinkrement, bildet einen an den Wellenformspeicher 10 gegebenen Befehl zum Auslesen von Daten eines Abtastpunktes pro einzelnem Auftreten eines Impulses.
• Eine Takt- und Zeitsteuersignal-Erzeugungsschaltung 17 erzeugt Systemtaktimpulse &phi;1 und &phi;2 und verschiedene andere Zeitsteuersignale TMS und liefert diese Signale an die jeweiligen Schaltungen und bildet als Reaktion auf das von der Schnittstelle 14 gelieferte Tasteneinschaltsignal KON auch Tasteneinschaltimpulse KONP1 und KONP2 und einen Tastenausschaltimpuls KOFP und gibt diese aus. Die Systemtaktimpulse &phi;1 und &phi;2 sind Zweiphasentakte, und eine ihrer Perioden entspricht einer Zeitschlitzbreite eines Kanals. Der Tasteneinschaltimpuls KONP1 ist ein Impuls, der nur einmal bei einem Zeitschlitz eines bestimmten Kanals auf "1" ansteigt, nämlich wenn das Tasteneinschaltsignal KON von "0" auf "1" angestiegen ist, d. h., wenn mit dem Drücken der Taste begonnen wurde. Der Tasteneinschaltimpuls KONP2 ist ein Impuls, der nur einmal bei einem Zeitschlitz eines bestimmten Kanals in einem nächsten Zeitteilungskanalzyklus auf "1" ansteigt, nachdem der Tasteneinschaltimpuls KONP1 auf "1" angestiegen ist. Der Tastenausschaltimpuls KOFP ist ein Impuls, der, wenn das Tasteneinschaltsignal KON von "1" auf "0" gefallen ist, d. h. bei Loslassen der Ta ste, nur einmal bei dem Zeitschlitz des bestimmten Kanals auf "1" ansteigt. Diese Impulse werden zum Steuern der Verarbeitung an die mit dem Ein- und Ausschalten der Tasten synchronisierten jeweiligen Schaltungen übermittelt.
• Eine Parameterdatenerzeugungsschaltung 18 erzeugt als Reaktion auf die Klangfarbenzahlendaten TN, Berührungsdaten TD und den von der Schnittstelle 14 gelieferten Tastencode KC verschiedene Parameterdaten zum Bestimmen der Klangfarbe des zu erzeugenden Tons, zum Durchführen einer Berührungssteuerung und zum Erfassen der Stärke des Tastendrucks. Beispiele unter Berücksichtigung der ausgewählten Klangfarbe, der Tastenberührung und des Tastendrucks erzeugter Parameterdaten sind Hüllkurvenanpassungsdaten EVD zum Anpassen der Hüllkurve, eine Startadresse SA zum Bezeichnen der Startadresse zum Einlesen der Wellenform, Anfangsdatenlängendaten ILENG zum Bezeichnen der Datenlänge des ersten Rahmens und LPC-Koeffizientendaten LPCP zum Demodulieren von Wellenformdaten, die durch das Linearvorauskodierungssystem zu PCM-kodierten Daten komprimiert wurden.
• Ein Hüllkurvengenerator 19 bildet auf der Grundlage der Tasteneinschaltimpulse KONP1 und KONP2, der Tastenausschaltimpulse KOFP und der Hüllkurvenanpassungsdaten EVD Hüllkurvenformdaten ED für die jeweiligen Kanäle auf Zeitstaffelungsbasis und gibt diese aus.
• Eine Datenentnahme- und -wiedergabesektion 20 führt als Reaktion auf den von dem Akkumulator 16 gelieferten Notentaktimpuls NCL das Abtastpunktinkrement zum Identifizieren der Abtastpunktzahl von aus dem Wellenformspeicher 10 auszulesenden Daten durch und identifiziert die Adresse, an der auszulesende Daten auf der Grundlage der Abtastpunktzahl und die Datenlänge der auszulesenden Daten gespeichert sind, und erzeugt hierdurch ein Adreßsignal CA. Dieses Adreßsignal CA ist eine rela tive Adresse in einem Speicherbereich, die einer Klangfarbe entsprechende Wellenformdaten speichert. Ein Adreßsignal CA, das durch Addieren der Startadreßdaten SA, die eine absolute Adresse für dieses relative. Adreßsignal CA sind, durch einen Addierer 21 erzeugt wird, wird zu einem absoluten Adreßsignal AD umgewandelt, und dieses Adreßsignal AD wird an den Adreßeingang des Wellenformspeichers 10 angelegt.
• Eine Leseadreßsteuerschaltung 22 empfängt die durch die Parameterdatenerzeugungsschaltung 18 erzeugte Startadresse SA und liefert diese Startadresse SA an den Addierer 21. In einem Fall, bei dem Daten einer vollständigen Wellenform vom Beginn des Spielens eines Tons bis zu seinem Ende in dem Wellenformspeicher 10 gespeichert sind und nur einmal ausgelesen werden, funktioniert die Leseadreßsteuerschaltung 22 einfach so, daß die Startadreßdaten SA an den Addierer 21 geliefert werden. In einem Fall, bei dem. Daten einer vollständigen Wellenform eines Angriffteils und Wellenformdaten mehrerer Perioden eines Dauerbereichs in dem Wellenformspeicher 10 gespeichert sind und die Wellenformdaten des Angriffteils einmal sequentiell vom Beginn des Spielens eines Tons bis zu seinem Ende ausgelesen werden und danach die Wellenformdaten mehrerer Perioden des Dauerbereichs wiederholt ausgelesen werden, führt die Leseadreßsteuerschaltung 22 eine kompliziertere Adreßsteuerung aus. Diese Adreßsteuerung ist jedoch bekannt, so daß ihre weitere Beschreibung unterbleibt.
• Die Wellenform 10 liefert als Reaktion auf das angelegte Adreßsignal AD Daten mit 16 Bit aus einer der Speicheradressen.
• Die Datenentnahme- und -wiedergabesektion 20 empfängt aus dem Wellenformspeicher ausgelesene Daten RD mit 16 Bit und liefert Daten, die für einen Abtastpunkt variabler Datenlänge erfor derlich sind. In einem Fall, in dem für einen Abtastpunkt erforderliche Daten über mehrere Adressen gespeichert sind, verbindet die. Datenentnahme- und -wiedergabesektion 20 erforderliche Daten unter den Auslesedaten und gibt die verbundenen Daten aus.
• Die Datenentnahme- und -wiedergabesektion 20 entnimmt ferner Daten mit "verborgenen Bits" aus den aus dem Wellenformspeicher 10 ausgelesenen Daten mit 16 Bit und liefert eine Gruppe von Daten HB0 bis HB3 mit 4 Bit durch Verbinden dieser Daten mit verborgenen Bits, und hierdurch werden die Datenlängenbezeichnungsdaten LENG freigelegt, die als "verborgene Informationen" in dem Wellenformspeicher 10 gespeichert waren. Unter Verwendung dieser Datenlängenbezeichnungsdaten LENG werden aus den aus dem Wellenformspeicher 10 ausgelesenen Daten mit 16 Bit Daten für einen Abtastpunkt variabler Datenlänge entnommen. In dem ersten Rahmen werden Daten variabler Datenlänge für einen Abtastpunkt unter Verwendung der von der Parameterdatenerzeugungsschaltung 18 gelieferten Anfangsdatenlängendaten ILENG entnommen.
• Die Wellenformdaten für einen Abtastpunkt, die in der oben beschriebene Weise entnommen wurden, sind Daten, die entsprechend dem LPC-Kodierungssystem komprimiert wurden. Daher werden die LPC-kodierten Wellenformdaten, die aus der Datenentnahme- und -wiedergabesektion 20 entnommen wurden, an eine Demodulationsschaltung 23 für komprimierte Daten angelegt und durch diese zu normalen PCM-kodierten Wellenformdaten WD demoduliert. Diese Wellenformdaten WD werden mit den Hüllkurvenformdaten ED aus dem Hüllkurvengenerator 19 multipliziert, so daß ihr Tonlautstärkenamplitudenpegel entsprechend der Hüllkurvenform geregelt wird.
• Die Wiedergabe und Steuerung der Wellenformdaten an den Multiplikator 24 wird für die jeweiligen Kanäle auf Zeitstaffelungsbasis durchgeführt. Das. Ausgangssignal des Multiplizierers 24 wird während eines Kanalzeitteilungszyklus durch einen Speicher 25 für die jeweiligen Kanäle gespeichert, wodurch Tonwellenformdaten für alle Kanäle erhalten werden. Das Ausgangssignal des Speichers 25 wird durch einen Digital-Analog- Wandler 26 in ein analoges Signal umgewandelt und ertönt durch ein Tonsystem 27 akustisch.
Detaillierte Beschreibung der Datenentnahme- und -wiedergabesektion 20
• Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der internen Anordnung der Datenentnahme- und -wiedergabesektion 20 darstellt. Der Notentaktimpuls NCL, der das Lesen von Daten für jeden Abtastpunkt steuert, wird an einen Abtastzähler 30, einen Datenlängenzähler 32, einen Adreßzähler 33, eine Datenpositionswiedergabeschaltung 34, eine Wiedergabeschaltung 37 für verborgene Bits und ein Datenlängenregister 38 angelegt.
• Der Abtastzähler 30 zählt die Notentaktimpulse NCL und erzeugt eine Abtastzahl SN, die die Zahl eines durch eine relative Zahl in einem Rahmen wiederzugebenden Abtastpunktes bezeichnet. Ein spezielles Beispiel des Abtastzählers 30 ist in Fig. 5 dargestellt. Der Abtastzähler 30 weist einen Addierer 40, ein 8-stufiges 4-Bit-Schieberegister 41 und ein Gatter 42 auf, das als Gatter für den Ausgang des Schieberegisters SN dient. Das Ausgangssignal des Gatters 42 wird als Abtastzahl SN geliefert. Diese Abtastzahl SN mit 4 Bit bezeichnet eine relative Abtastzahl 0-15 in einem Rahmen. Das Gatter 42 wird durch den zweiten Tasteneinschaltimpuls KONP2 geschlossen und befindet sich andernfalls in einem offenen Zustand. Die Bezeichnung "8D" in dem Block des Schieberegisters 41 besagt, daß das Schieberegister 41 acht Stufen aufweist. Das Schieberegister 42 ist durch die beiden Phasensystemtaktimpulse &phi;1 und &phi;2 mit der Kanalzeitteilungszeitvorgabe synchron verschiebungsgeregelt. Die anderen durch die Bezeichnung 8D bezeichneten Schieberegister weisen ebenfalls 8 Stufen auf und sind auf dieselbe Weise verschiebungsgeregelt.
• Gemäß dieser Anordnung wird der Abtastzähler 30 einmal in der Anfangsstufe des Tastendrucks durch den Tasteneinschaltimpuls KONP2 gelöscht und zählt danach den Notentaktimpuls NCL und erzeugt hierdurch die Abtastzahl SN, die die Zahl des wiederzugebenden Abtastpunkts durch die relative Zahl 0-15 in einem Rahmen bezeichnet.
• Die erzeugte Abtastzahl SN wird an die Steuersignalerzeugungsschaltung 31 für verborgene Bits angelegt. Diese Schaltung 31 erkennt die anfänglichen vier Abtastpunkte in einem Rahmen, dem die verborgenen Bits HB0 bis HB3 zugewiesen sind, und erkennt auch den letzten Abtastpunkt in dem Rahmen. Ein spezielles Beispiel dieser verborgenen Bitsteuersignalerzeugungsschaltung 31 ist in Fig. 5 dargestellt. Die Schaltung 31 weist ein NOR-Gatter 43, an das das MSB S3 und das Bit S2 zweithöchster Ordnung der 4-Bit-Abtastzahl SN angelegt werden, und ein AND-Gatter 44 auf, an das alle Bits S3, S2, S1 und S0 der Abtastzahl SN angelegt werden. An den ersten vier Abtastpunkten in einem Rahmen stehen das MSB S3 und das Bit S2 zweithöchster Ordnung der Abtastzahl SN jeweils auf "0", so daß das Ausgangssignal des NOR-Gatters 43 eine "1" ist, andernfalls ist das Ausgangssignal des NOR-Gatters 43 eine "0". Das Ausgangssignal dieses NOR-Gatters 43 wird als Steuersignal HC1 für verborgene Bits an die anderen Schaltungen übermittelt. Wenn dieses Signal HC1 eine "1" ist, stellt es einen Abtastpunkt dar, dem eines der verborgenen Bits HB0 bis HB3 zugewiesen ist. An dem Abtastpunkt in dem Rahmen stehen alle Bits der Ab tastzahl SN auf "1", so daß das Ausgangssignal des AND-Gatters 44 sich zu einer "1" ändert, und dieses Signal wird als Rahmenänderungssignal HC2 an die anderen Schaltungen übermittelt.
• Der Datenlängenzähler 32 ist ein Modulo-16-zähler, der die durch ein Datenlängenregister 38 gelieferten Datenlängenbezeichnungsdaten LENG empfängt und diese Daten bei jeder Zeitvorgabe des Notentaktimpulses NCL speichert. Diese Modulo-16- zahl entspricht der 16-Bit-Zahl einer Adresse in dem Speicher 10. Entsprechend bezeichnet der Zählwert des Datenlängenzählers 32 eine Grenze der Daten variabler Datenlänge in der Speicheradresse.
• Ein spezielles Beispiel des Datenlängenzählers 32 ist in Fig. 6 dargestellt. Der Datenlängenzähler 32 enthält einen Addierer 45, eine Auswahlschaltung 46, die das Additionsergebnis durch den Addierer 45 an einem "1"-Eingang empfängt, ein 8-stufiges 4-Bit-Schieberegister 47, das das Ausgangssignal der Auswahlschaltung 46 empfängt und es dynamisch für jeden Kanal synchron zu der Zeitteilungszeitvorgabe speichert, und ein Gatter 48, das als Gatter für den Ausgang des Schieberegisters 47 dient. Das Ausgangssignal des Gatters 48 wird an einen "0"- Eingang der Auswahlschaltung 46 angelegt. Das Gatter 48 wird durch den zweiten Tasteneinschaltimpuls KONP2 geschlossen, befindet sich jedoch sonst in einem offenen Zustand. Die Auswahlschaltung 46 wählt das nach Erzeugung des Notentaktimpulses NCL an den "1"-Eingang gelieferte Additionsergebnis des Addierers 45 aus (= "1") und hält es und wählt einen Zählwert aus, die an seinen "0"-Eingang angelegt wird, wenn der Notentaktimpuls NCL nicht erzeugt wurde, und hält diesen (= "0").
• Gemäß dieser Anordnung wird der Datenlängenzähler 32 einmal in der Anfangsstufe des Tastendrucks durch den zweiten Tasteneinschaltimpuls KONP2 gelöscht und speichert danach die Datenlän genbezeichnungsdaten LENG jedes Mal bei Erzeugung des Notentaktimpulses NCL. Die Datenlängenbezeichnungsdaten LENG bezeichnen Nettodatenlängen des Wellenformdatenbereichs und bezeichnen keine die verborgenen Bits HB0 bis HB3 aufweisenden Datenlängen. Damit es möglich ist, tatsächliche Datenlängen bei den Abtastpunkten mit den verborgenen Bits HB0 bis HB3 zu addieren, wird das Steuersignal HC1 für verborgene Bits an den Eingang Cin für einen Übertrag von einer vorherigen Stelle des Addierers 45 übertragen, so daß 1 Addition für ein verborgenes Bit addiert wird. Das Zählausgangssignal des Datenlängenzählers 32 wird von dem Gatter 48 geliefert und wird als Pull- out-Zeiger (Entnahmezeiger) POP an andere Schaltungen übermittelt. Dieser Pull-out-Zeiger POP bezeichnet eine Bitposition in der Speicheradresse, an der das LSB der Daten für einen zu entnehmenden Abtastpunkt gespeichert ist.
• In dem Fall aus Fig. 3 bezeichnet der Pull-out-Zeiger POP des ersten Abtastpunktes 0 den Wert "0", d. h. das LSB 0 in der Speicheradresse, durch Löschen durch den Tasteinschaltimpuls KONP2. Nach Eintritt einer Zeitvorgabe des nächsten Notentaktimpulses NCL wird eine Addition von 1 in dem Addierer 45 aufgrund des Werts 11 der Datenlängendaten LENG und des Werts 1 des Steuersignals HC1 für verborgene Bits durchgeführt, so daß der Pull-out-Zeiger POP den Wert 12 annimmt und das Bit 12 in der Speicheradresse bezeichnet. Nach Eintritt einer Zeitvorgabe des nächsten Notentaktimpulses NCL wird an dem Übertragsausgang Cout des Addierers 45 für einen Übertrag zu einer nachfolgenden Stelle eine "1" erzeugt, da 12 + 12 = 24 ist und das Ergebnis der Addition eine 8 ist. Somit wird das Bit 8 der Speicheradresse bezeichne t. Auf diese Weise bezeichnet der Pull-out-Zeiger POP eine Bitposition in der Speicheradresse, bei der das LSB der Daten für einen Abtastpunkt gespeichert ist.
• Das Signal des Übertragsausgangs Cout des Addierers 45 für einen Übertrag zu einer nachfolgenden Stelle wird von dem Datenlängenzähler 32 als Adreßinkrementimpuls ADINC übermittelt.
• Der Adreßzähler 33 führt als Reaktion auf den Adreßinkrementimpuls ADINC und den Notentaktimpuls NCL ein Adreßzählen zum Zugreifen auf den Wellenformspeicher 10 durch und erzeugt das Adreßsignal CA, das ein relativer Wert der Einleseadresse ist. Die Adresse wird unter Verwendung des als effektiver Adreßinkrementimpuls bei der Zeitvorgabe des Notentaktimpulses NCL erzeugten Adreßinkrementimpulses ADINC um 1 hochgezählt.
• Ein spezielles Beispiel des Adreßzählers 33 ist in Fig. 6 dargestellt. Der Adreßzähler 33 enthält ein den Notentaktimpuls NCL verzögerndes 8-stufiges 1-Bit-Schieberegister 49, ein das Ausgangssignal dieses Schieberegisters 49 und den Adreßinkrementimpuls ADINC empfangendes AND-Gatter 50, einen das Ausgangssignal des AND-Gatters 50 an einem Eingang empfangenden Addierer 51 und ein das Ausgangssignal des Gatters 52 empfangendes und dieses dynamisch für jeden Kanal synchron mit der Zeitteilungszeitvorgabe speicherndes 8-stufiges 22-Bit- Schieberegister 53. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 53 wird an den Addierer 51 angelegt und mit dem Ausgangssignal des AND-Gatters 50 addiert. Die Tasteneinschaltimpulse KONP1 und KONP2 werden an das NOR-Gatter 54 angelegt, und das Gatter 52 wird durch das Ausgangssignal des Gatters 54 gesteuert.
• Die Zeitvorgabe, bei der aus dem Addierer 45 in dem Datenlängenzähler 32 ein Übertragsausgangssignal erzeugt wird, wird aufgrund der Verzögerung in dem Schieberegister 47 um 8 Systemtakte von der Zeitvorgabe des Notentaktimpulses NCL verzögert. Zum Synchronisieren mit dieser Zeitvorgabe wird der Notentaktimpuls NCL durch das Schieberegister 49 um 8 Systemtakte verzögert. Wenn der Adreßinkrementimpuls ADINC entsprechend als Ergebnis einer Addition der Datenlängenbezeichnungsdaten LENG zu einer Zeitvorgabe des Notentaktimpulses NCL erzeugt wurde, ändert sich das Ausgangssignal des AND-Gatters 50 zu "1", und der Adreßzähler 33 zählt um eine Adresse hoch. In dem Adreßzähler 33 ist das Ausgangssignal des Gatters 52 als Adreßsignal CA vorgesehen.
• In dem Fall aus Fig. 3 zeigt das Adreßsignal CA zu Anfang zum Beispiel "0" an, d. h., die Speicheradresse A0 nach dem Löschen durch die Tasteneinschaltimpulse KONP1 und KONP2, und die bei dieser Adresse A0 gespeicherten Daten mit 16 Bit werden ausgelesen. Bei Eintreffen der nächsten Zeitvorgabe des Notentaktimpulses NCL nimmt der Additionsausgang des Addierers 45 des Datenlängenzählers 32 wie oben beschrieben den Wert 12 an, und dieser Additionsausgang wird durch die Auswahlschaltung 46 ausgewählt und an das Schieberegister angelegt, und 8 Systemtakte später ist POP = 12 vorgesehen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Wert 12 weiterhin in dem Addierer 45 addiert, und das Übertragsausgangssignal nimmt daher den Wert "1" an. Der den Wert "1" aufweisende Adreßinkrementimpuls ADINC und der um 8 Systemtakte verzögerte Notentaktimpuls NCL werden an das AND- Gatter 50 angelegt, wodurch verursacht wird, daß der Adreßzähler 33 hochzählt. Das Adreßsignal CA zeigt daher eine "1" an, d. h., die Speicheradresse A1 und die an dieser Adresse gespeicherten Daten mit 16 Bit werden ausgelesen. Andererseits ist das Ausgangssignal des Addierers 45 nicht durch die Auswahlschaltung 46 ausgewählt, so daß das Ausgangssignal POP des Datenlängenzählers 32 weiterhin den Wert 12 aufweist.
• Wie klar ersichtlich ist, verweist der Pull-out-Zeiger POP, was die über die beiden Adressen A0 und A1 gespeicherten Daten der Abtastzahl 1 angeht, auf das Bit 12 an der Adresse A0, an der das LSB der Daten gespeichert ist, und das Adreßsignal CA, das das Ausgangssignal des Adreßzählers 33 ist, verweist auf die nächste Adresse A1. Mit anderen Worten, das Adreßsignal CA geht dem Pull-out-Zeiger POP um eine Adresse voraus. Das liegt daran, daß, wie weiter unten beschrieben ist, die Datenpositionswiedergabeschaltung 34 zeitweise Daten der vorhergehenden Adresse hält, die aus dem Wellenformspeicher 10 ausgelesen wurden, um Daten für einen über zwei Adressen gespeicherten Abtastpunkt wiederzugeben, und der Pull-out-Zeiger POP das LSB der zu entnehmenden Daten den aus der vorhergehenden Adresse ausgelesenen und zeitweise gehaltenen Daten zuweist.
• Die Datenpositionswiedergabeschaltung 34 empfängt aus dem Speicher 10 ausgelesene Daten RD mit 16 Bit und führt (a) eine Datenwiedergabefunktion für einen über zwei Adressen gespeicherten Abtastpunkt nach dessen Zusammensetzung zu einem Datensatz und (b) eine Funktion zum Durchführen einer Vorbehandlung zur Entnahme eines erforderlichen Bereichs lediglich der Daten für einen Abtastpunkt variabler Datenlänge aus Daten mit 16 Bit durch Durchführen einer Verarbeitung zum Ausrichten der Bitposition der Daten auf das LSB der Daten variabler Datenlänge durch.
• Ein spezielles Beispiel der Datenpositionswiedergabeschaltung 34, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, weist eine Schiebeeinheit 55 eines Typs mit 32-Bit-Paralleleingang und 16-Bit- Parallelausgang auf. An die oberen. 16-Bit-Eingänge der Schiebeeinheit 55 werden direkt die aus dem Wellenformspeicher 10 ausgelesenen Daten RD mit 16 Bit angelegt. Diese Auslesedaten RD werden an einen "0"-Eingang einer Auswahlschaltung 56 angelegt. Das Ausgangssignal der Auswahlschaltung 56 wird an ein 8-stufiges 16-Bit-Schieberegister 57 angelegt, und das Ausgangssignal des Schieberegisters 57 wird an einen "1"-Eingang der Auswahlschaltung 56 und auch an die unteren 16-Bit- Eingänge der Schiebeeinheit 55 angelegt. Der Notentaktimpuls NCL und der Tasteneinschaltimpuls KONP1 werden an das NOR- Gatter 58 angelegt, und wenn das Ausgangssignal des NOR- Gatters 58 auf "0" steht, wird der "0"-Eingang der Auswahlschaltung 56 ausgewählt, und wenn das Ausgangssignal des NOR- Gatters 58 auf "1" steht, wird der "1"-Eingang ausgewählt.
• An einen Steuereingang der Schiebeeinheit 55 wird der Pull- out-Zeiger POP aus dem Datenlängenzähler aus Fig. 6 angelegt. Dieser Pull-out-Zeiger POP verweist auf ein Bit, das dem LSB der als 16-Bit-Parallelausgangsdaten aus den 32-Bit- Paralleleingangsdaten in der Schiebeeinheit 55 zu entnehmenden Daten entspricht. Wenn zum Beispiel POP den Wert 0 aufweist, wird das LSB der 32-Bit-Paralleleingangsdaten zu dem LSB der 16-Bit-Parallelausgangsdaten bestimmt, und 16-Bit-Daten mit diesem Bit und höheren Bits werden entnommen. Wenn POP den Wert 1 aufweist, wird das zu dem LSB der 32-Bit- Paralleleingangsdaten nächste Bit zu dem LSB der 16-Bit- Parallelausgangsdaten bestimmt, und 16-Bit-Daten mit diesem Bit und höheren Bits werden entnommen. Wenn POP den Wert 12 aufweist, wird das dreizehnte Bit aus dem LSB der 32-Bit- Paralleleingangsdaten zu dem LSB der 16-Bit-Parallelausgangsdaten bestimmt, und 16-Bit-Daten mit diesem Bit und höheren Bits werden entnommen.
• In dem 32-Bit-Paralleleingang der Schiebeeinheit 55 sind 16 Bits höherer Ordnung die Daten RD, die in diesem Moment ausgelesen werden, und 16 Bits niederer Ordnung, die von dem Schieberegister 57 geliefert werden, sind Daten, die aus der unmittelbar vorhergehenden Adresse ausgelesen wurden. Daten, die aus den beiden Adressen ausgelesen wurden, werden nebeneinander in die Schiebeeinheit 55 geladen, und in einem Fall, bei dem Daten für einen Abtastpunkt in zwei Adressen gespeichert sind, können erforderliche Daten für einen Abtastpunkt aus 32- Bit-Paralleldaten für die beiden in der Schiebeeinheit 55 gespeicherten beiden Adressen entnommen werden.
• Da der Pull-out-Zeiger POP auf das Daten-LSB variabler Datenlänge weist, kann ein Vorgang zum Ausrichten der Datenbitposition an das LSB der Daten durch Bezeichnen, durch den Pull- out-Zeiger POP, der zu entnehmenden Eingangsbitdatenposition als LSB der 16-Bit-Parallelausgangsdaten durchgeführt werden. Durch dieses Verfahren kann eine Vorbehandlung zum Entnehmen eines erforderlichen Bereichs nur mit Daten variabler Datenlänge für einen Abtastpunkt aus 16-Bit-Daten verwirklicht werden.
• Im folgenden wird auf Fig. 3 Bezug genommen, wobei zum Beispiel das Adreßsignal CA den Wert "0" annimmt, indem der Adreßzähler 33 aus Fig. 6 gelöscht wird, wenn der erste Tasteneinschaltimpuls KONP1 erzeugt wurde und Daten hierdurch aus der Adresse A0 ausgelesen werden. Die Auswahlschaltung 56 wählt als Reaktion auf das Ausgangssignal "0" des NOR-Gatters 58 die aus der Adresse A0 ausgelesenen Daten RD aus, und die ausgewählten Daten RD werden in das Schieberegister 57 geladen. Im nächsten Zyklus wählt die Auswahlschaltung 56 als Reaktion auf das Ausgangssignal "1" des NOR-Gatters 58 das Ausgangssignal des Schieberegisters 57 aus, und, die Auslesedaten RD aus der Adresse A0 werden im Speicher gehalten. Der Pull- out-Zeiger POP weist zu diesem Zeitpunkt den Wert "0" auf, so daß 16 Bits niederer Ordnung der Eingangsdaten in der Schiebeeinheit 55, d. h. die in dem Schieberegister 57 gehaltenen Auslesedaten aus der Adresse A0, direkt ausgewählt und entnommen werden. Diese Daten umfassen die Daten für den Abtastpunkt 0 in ihren 12 Bits unterer Ordnung. Mit anderen Worten, die zuerst zu entnehmenden Daten für den Abtastpunkt 0 werden als Ganzes entnommen, wobei ihr LSB mit dem LSB des 16-Bit- Ausgangssignals ausgerichtet ist. Diese Anordnung ist schematisch in Fig. 10a dargestellt.
• Dann nimmt nach Erzeugung des Notentaktimpulses NCL der Pull- out-Zeiger POP nach dem anschließenden Verstreichen von 8 Systemtakten, wie oben beschrieben, den Wert "12" an, und das Adreßsignal CA ändert sich zu einer Adresse A1 (vgl. Fig. 6). Da jedoch der an das NOR-Gatter 58 angelegte Notentaktimpuls NCL nicht verzögert wurde, hat sich das Adreßsignal CA nicht geändert, wenn das Ausgangssignal des NOR-Gatters 58 sich durch diesen Notentaktimpuls NCL zu "0" ändert, und daher werden die Auslesedaten RD von der Adresse A0 durch die Auswahlschaltung 56 ausgewählt und in dem Schieberegister 57 gespeichert. Wenn entsprechend die Einleseadresse des Wellenformspeichers 10 sich 8 Systemtakte später zu A1 geändert hat und die Auslesedaten RD von der Adresse A1 an 16 Bits höherer Ordnung der Schiebeeinheit 55 angelegt werden, werden vorhergehende von der Adresse A0 stammende Auslesedaten von dem Schieberegister 57 an die 16 Bits niederer Ordnung geliefert. Auf diese Weise werden Auslesedaten aus zwei aufeinanderfolgenden Adressen parallel in dem Eingang der Schiebeeinheit 55 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt weist der Pull-out-Zeiger POP den Wert "12" auf, der die LSB-Position der Daten für den Abtastpunkt 1 an der vorhergehenden Adresse A0 bezeichnet. Daher können Daten mit 16 Bit, deren LSB dem LSB der Daten für den Abtastpunkt 1 entspricht, aus der Schiebeeinheit 55 entnommen werden. Diese Daten umfassen die Daten für den gesamten Abtastpunkt 1 in 12 unteren Bits. Auf diese Weise werden die separat an zwei Adressen gespeicherten Daten für den Abtastpunkt 1 als Datengruppe übermittelt, wobei ihr LSB an dem LSB des 16-Bit-Ausgangssignals ausgerichtet ist. Diese Anordnung ist schematisch in Fig. 10b dargestellt.
• Somit werden 16-Bit-Daten D1, bei denen die zu entnehmenden Objektdaten mit variabler Datenlänge in der Reihenfolge ihrer Bitpositionen sequentiell von dem LSB ab angeordnet sind, durch die Schiebeeinheit 55 geliefert. Da diese 16-Bit-Daten D1 nicht erforderliche Daten neben ihren höheren Bits aufweisen können, wurden die Objektdaten lediglich für einen Abtastpunkt variabler Datenlänge noch nicht entnommen. Zum Entnehmen lediglich dieser Daten ist eine weitere Verarbeitung erforderlich.
• Im folgenden wird wiederum auf Fig. 4 Bezug genommen, wobei die von der Schiebeeinheit 55 der Datenpositionswiedergabeschaltung 34 erzeugten Daten D1 über eine Trennungsschaltung 35 für verborgene Bits am eine Datenanpassungsschaltung 36 angelegt werden. Die Trennungsschaltung 35 für verborgene Bits trennt die verborgenen Bits HB0 bis HB3, wenn die Daten D1 diese enthalten, und entnimmt lediglich Nettowellenformdaten und übermittelt diese Nettowellenformdaten als Daten D2 an die Datenanpassungsschaltung 36. Die Datenanpassungsschaltung 36 ist zum Entnehmen der Objektdaten für einen Abtastpunkt mit lediglich einer variablen Datenlänge lediglich von den Daten D2 vorgesehen. Ein potentiell verborgenes Bitsignal HB mit einem Bit (dies ist ein Signal, das möglicherweise eines der verborgenen Bits HB0 bis. HB1 ist), das durch die Trennungsschaltung 35 für verborgene Bits getrennt wurde, wird einer Wiedergabeschaltung 37 für verborgene Bits zugeführt. Diese Wiedergabeschaltung 37 für verborgene Bits gibt als Reaktion auf das von der Trennungsschaltung 37 für verborgene Bits gelieferte potentielle verborgene Bitsignal HB eine Gruppe von verborgenen Bits HB0 bis HB3 aus vier Bits wieder und legt hierdurch die verborgenen Informationen HD mit 4 Bits frei, die separat in Form der verborgenen Bits HB0 bis HB3 gespeichert waren. Wie oben beschrieben, werden bei dieser Ausführungsform Datenlängenbezeichnungsinformationen für den nächsten Rahmen als verborgene Informationen HD gespeichert. Die wiedergegebenen verborgenen Informationen HD, d. h. Datenlängenbezeichnungsinformationen für den nächsten Rahmen, werden an ein Datenlängenregister 38 übermittelt.
• Ein jeweiliges spezielles Beispiel der Trennungsschaltung 35 für verborgene Bits und der Datenanpassungsschaltung 36 ist in Fig. 9 dargestellt.
• Bei dieser Ausführungsform ist die Datenlänge, d. h. Größe, von Nettowellenformdaten eine variable Datenlänge im Bereich von 2 Bit bis 15 Bit. Entsprechend weist die maximale Datenlänge effektiver Daten 16 Bit, wenn sie ein verborgenes Bit aufweist, und 15 Bit auf, wenn sie kein verborgenes Bit aufweist. Daher beträgt die maximale Datenlänge der effektiven Daten der Daten D1, die ein verborgenes Bit aufweisen können, 16 Bit, und daher werden diese Daten D1 als 16-Bit-Daten entnommen. Die maximale Datenlänge der effektiven Daten der Daten D2 nach der Trennung des verborgenen Bits beträgt 15 Bit.
• In Fig. 8 weist die Trennungsschaltung 35 für verborgene Bits eine Auswahleinheit 59 auf, bei der die unteren 15 Bit der Daten D1 an ihren "0"-Eingang und die oberen 15 Bit an ihren "1"-Eingang angelegt werden. Die Auswahleinheit 59 empfängt das oben beschriebene Steuersignal HC1 für verborgene Bits (vgl. Fig. 5) an ihrem Auswahlsteuereingang und wählt den "1"- Eingang, wenn HC1 den Wert "1" aufweist, und den "0"-Eingang aus, wenn HC1 den Wert "0" aufweist. Wenn daher Daten für die ersten vier Abtastpunkte in dem Rahmen mit den verborgenen Bits HB1 bis HB3 zu entnehmen sind, werden die oberen 15 Bits der Daten D1 durch "1" von HC1 ausgewählt, und eines der an wenigstens dem niederwertigsten Bit vorgesehenen verborgenen Bits HB0 bis HB3 wird ausgeschlossen. Die 15-Bit-Daten sind zum Sichern effektiver Bits der oben beschriebenen Nettowellenformdaten ausreichend. Wenn andererseits Daten für einen Abtastpunkt, die nicht die verborgenen Bits HB0 bis HB3 aufweisen, zu entnehmen sind, werden die unteren 15 Bits der Daten D1 durch "0" von HC1 ausgewählt. Diese 15-Bit-Daten sind auch zum Sichern effektiver Daten der oben beschriebenen Nettowellenformdaten ausreichend.
• Die 15-Bit-Nettowellenformdaten D2, die das verborgene Bit ausschließen, werden an die Datenanpassungsschaltung 36 angelegt. Wie oben beschrieben, können diese Daten D2 nicht nur die Objektwellenformdaten für einen Abtastpunkt sondern auch Wellenformdaten für den nächsten Abtastpunkt aufweisen.
• Wenn die Objektwellenformdaten für einen Abtastpunkt entnommen werden, wobei ihre Datenlänge nur beim Entnehmen dieser Daten aus den Daten D2 variabel bleiben, tritt bei der nachfolgenden Datenverarbeitung ein Nachteil auf. Die Datenanpassungsschaltung 36 paßt daher die entnommenen Daten der Datengröße einer festen Datenlänge mit 15 Bit an. Zu diesem Zweck entnimmt die Datenanpassungsschaltung 36 die Objektwellenformdaten für einen Abtastpunkt zuerst aus den Daten D2, und wenn die entnommenen Wellenformdaten für einen Abtastpunkt nicht der Datengröße einer festen Datenlänge mit 15 Bit entsprechen, führt einen Vorgang zum Erweitern des Vorzeichenbits auf alle leeren Bits höherer Ordnung aus und paßt so die Größe der Gesamtdaten an die feste Datenlänge mit 15 Bit an, während die Objektwellenform für lediglich einen Abtastpunkt entnommen wird.
• Bei der Datenanpassungsschaltung 36 aus Fig. 8 werden die Daten D2 zur Entnahme eines Vorzeichenbits SB an eine Vorzeichenbitentnahmeschaltung 60 angelegt. Die Datenlängenbezeichnungsdaten LENG werden durch einen Dekoder 61 dekodiert, und eine dem MSB der Daten mit variabler Datenlängen entsprechende Ausgangsleitung in 15 Ausgangsleitungen des Dekoders 61 nimmt den Signalwert "1" an. Durch dieses Ausgangssignal des Dekoders 61 wird die Position des in der Vorzeichenbitentnahmeschaltung 60 zu entnehmenden Vorzeichenbits SB bezeichnet. Wenn die Datenlänge zum Beispiel 10 Bit beträgt, ist das zehn te Bit der Daten D2 das MSB der Daten variabler Länge, d. h. das Vorzeichenbit. Dieses Signal wird als Reaktion auf die "1" der zehnten Ausgangsleitung des Dekoders 61 entnommen.
• Bei der Datenanpassungsschaltung 36 in Fig. 8 wählt eine bitweise unabhängige Auswahleinheit 62 die Objektwellenformdaten für lediglich einen Abtastpunkt aus und schließt einen Datenrahmen für andere Abtastpunkte aus, um statt dessen das Vorzeichenbit SB auszudehnen. Da die Daten des LSB 0 bei 14 Bits unterer Ordnung der Daten D2 (das MSB kann ausgeschlossen werden, da das MSB kein anderes Bit als das Vorzeichenbit sein kann und dieses Vorzeichenbit durch ein Ausgangssignal einer Vorzeichenbitentnahmeschaltung 60 identifiziert werden kann) immer Daten der Objektwellenformdaten für einen Abtastpunkt sind, können diese Daten nicht an die Auswahleinheit 62 angelegt werden, aber sie können direkt an ein Ausgangsregister 63 angelegt werden. Daten der anderen Bits außer dem LSB der 14 Bits unterer Ordnung der Daten D2 werden bitweise an A- Eingänge 1A bis 13A der Auswahleinheit 62 angelegt. Ein Signal, das das von der Vorzeichenbitentnahmeschaltung 60 gelieferte Vorzeichenbit SB darstellt, wird gewöhnlich an bitweise Eingänge 1B bis 13B der Auswahleinheit 62 angelegt. Die bitweise Auswahlsteuerung in der Auswahleinheit 62 wird durch an 13 Signalleitungen von einer Auswahlsignalerzeugungsschaltung 64 gelieferte Signale erreicht. Die Auswahlsignalerzeugungsschaltung 64 liefert als Reaktion auf das Ausgangssignal des Dekoders 61 ein Auswahlsteuerungssignal "1" entsprechend allen Bits höherer Ordnung ab der Bitposition des Vorzeichenbits SB.
• Im folgenden wird angenommen, daß zum Beispiel das Vorzeichenbit SB das Bit 1 ist, das das zweitniedrigste Bit der Daten D2 ist. In diesem Fall nehmen die Signale auf den 13 Signalleitungen der Auswahlsignalerzeugungsschaltung 64 den Wert "1" an, und die bitweise unabhängige Auswahleinheit 62 wählt das Vorzeichenbit SB der B-Eingänge 1B bis 13B bei allen Bits aus. In einem Fall, in dem das Vorzeichenbit SB das Bit 2 ist, das bei den Daten D2 das drittniedrigste Bit ist, nimmt ein Signal auf einer Signalleitung einer niederen Ordnung der Auswahlsignalerzeugungsschaltung 64 den Wert "0" an, und die Signale auf den 12 Signalleitungen höherer Ordnung nehmen den Wert "1" an, und die bitweise unabhängige Auswahleinheit 62 wählt die Wellenformdaten des A-Eingangs 1A bei dem Bit 1 und das Vorzeichenbit SB der B-Eingänge 2B bis 13B bei den Bits 2 bis 13 aus. In einem Fall, in dem das Vorzeichenbit das Bit 3 ist, das bei den Daten D2 das viertniedrigste Bit ist, nehmen die Signale auf zwei Signalleitungen unterer Ordnung der Auswahlsignalerzeugungsschaltung 64 den Wert "0" an, und die Signale auf den 11 Signalleitungen höherer Ordnung nehmen den Wert "1" an, und die bitweise unabhängige Auswahleinheit 62 wählt die Wellenformdaten der A-Eingänge 1A und 2A bei den Bits 1 und 2 und das Vorzeichenbit SB der B-Eingänge 3B bis 13B bei den Bits 3 bis 13 aus. Gleichermaßen wird beim Verschieben der Position des Vorzeichenbits SB auch der Modus der bitweisen Auswahl verschoben, und folglich werden die Objektwellenformdaten für einen Abtastpunkt selektiv entnommen, und Daten anderer Abtastpunkte werden ausgeschlossen, um statt dessen das Vorzeichenbit SB auszudehnen.
• Die 15-Bit-Daten, die aus dem LSB der Daten D2, den 13-Bit- Ausgangsdaten der Auswahleinheit 62 und dem aus der Vorzeichenbitentnahmeschaltung 60 entnommenen Vorzeichenbit SB bestehen, werden an das Ausgangsregister 63 angelegt und darin bei einer Zeitvorgabe eines ansteigenden Systemtaktimpulses &phi;2 geladen. Diese Zeitvorgabe eines ansteigenden Systemtaktimpulses &phi;2 tritt in einem Zeitschlitz der Zeitteilungskanalzeitvorgabe auf, so daß das Laden der Daten durchgeführt wird, wenn die Daten in der Zeitteilungskanalzeitvorgabe ausreichend angestiegen sind. Das Ausgangssignal dieses Ausgangsregisters 63 wird als Wellenformdaten CWD für einen entnommenen Abtastpunkt vorgesehen.
• Die Wiedergabeschaltung 37 für verborgene Bits in Fig. 9 enthält ein AND-Gatter 66, das ein durch Verzögern des Notentaktimpulses NCL durch ein 8-stufiges 1-Bit-Schieberegister erhaltenes Signal und das Steuersignal HC1 für verborgene Bits empfängt, ein OR-Gatter 67, das den zweiten Tasteneinschaltimpuls KONP2 und das Ausgangssignal des AND-Gatters 66 empfängt, eine Auswahleinheit 68, die durch das Ausgangssignal des OR- Gatters 67 gesteuert wird, und ein 8-stufiges 4-Bit- Schieberegister 69, das das Ausgangssignal der Auswahleinheit 68 empfängt. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 69 wird direkt an einen "0"-Eingang der Auswahleinheit 68 angelegt. An den MSB mit 4 Bits eines "1"-Eingangs der Auswahleinheit 68 wird ein Signal des LSB der Daten D1, d. h. das potentiell verborgene Bitsignal HB angelegt. An die verbleibenden 3 Bits niederer Ordnung der 4 Bits des "1"-Eingangs der Auswahleinheit 68 werden durch Verschieben des Ausgangssignals des Schieberegisters 69 um ein Bit zur Seite der Bits niederer Ordnung erhaltene Daten angelegt.
• Wenn gemäß dieser Anordnung der zweite Tasteneinschaltimpuls KONP2 den Wert "1" angenommen hat, wird als Reaktion auf das Ausgangssignal "1" des OR-Gatters 67 der "1"-Eingang der Auswahleinheit 68 ausgewählt. Als Daten D1 sind Daten für den Abtastpunkt 0 vorgesehen, die aus der Adresse A0 durch Adressenlöschen durch den ersten Tasteneinschaltimpuls KONP1, der einen Zyklus vorher erzeugt wurde, ausgelesen wurden, während das relativ zu dem Abtastpunkt 0 gespeicherte verborgene Bit HB0 als das potentielle verborgene Bit HB vorgesehen ist. Da das Ausgangssignal des Schieberegisters 69 anfangs jeden Wert annehmen kann, wird dieses Ausgangssignal in der Erläuterung durch x bezeichnet (x kann entweder 0 oder 1 sein). Durch die oben beschriebene Anordnung werden 4-Bit-Daten mit einem Inhalt aus HB0, x, x, x (in der Reihenfolge ab dem MSB) über den "1"-Eingang der Auswahleinheit 68 in das Schieberegister geladen. In dem nächsten Zyklus nimmt das Ausgangssignal des OR- Gatters 67 den Wert "0" an, so daß die in das Schieberegister 69 geladenen Daten HB0, x, x, x durch das Schieberegister 69 über den "0"-Eingang der Auswahleinheit 68 gehalten werden.
• Wenn dann der Notentaktimpuls NCL erzeugt wurde und Daten für den Abtastpunkt 1 als die Daten D1 gegeben sind, ändert sich das Ausgangssignal des AND-Gatters 66 aufgrund HC1, das auf "1" steht, und dem Verzögerungsausgang "1" des Notentaktimpulses NCL (da die Verzögerung durch das Schieberegister 65 mit HC1 synchronisiert ist, vgl. Fig. 5) zu "1", und folglich ändert sich das Ausgangssignal des OR-Gatters 67 zu "1", und hierdurch wird der "1"-Eingang der Auswahleinheit 68 ausgewählt. Zu diesem Zeitpunkt wird das verborgene Bit HB1, das relativ zu dem Abtastpunkt 1 gespeichert war, als das potentielle verborgene Bit HB übermittelt, und die 4-Bit-Daten HB1, HB0, x, x (in der Reihenfolge ab dem MSB) werden über den "1"- Eingang der Auswahleinheit. 68 in das Schieberegister 69 geladen. In dem nächsten Zyklus nimmt das Ausgangssignal des OR- Gatters 67 den Wert "0" an, und die in das Schieberegister 69 geladenen Daten HB1, HB0, x, x werden darin über den "0"- Eingang der Auswahleinheit 68 gehalten.
• Wenn dann der nächste Notentaktimpuls NCL erzeugt wurde und die Daten für den Abtastpunkt 2 als die Daten D1 übermittelt wurden, wird das verborgene Bit HB2, das relativ zu dem Abtastpunkt 2 gespeichert war, als das potentielle verborgene Bit HB übermittelt, so daß die Daten HB2, HB1, HB, x geladen und in der oben beschriebenen Weise in dem Schieberegister 69 gehalten sind.
• Wenn der nächste Notentaktimpuls NCL erzeugt wurde und die Daten für den Abtastpunkt 3 als die Daten D1 geliefert wurden, wird das verborgene Bit HB3, das relativ zu dem Abtastpunkt 3 gespeichert wurde, als das potentielle verborgene Bit HB übermittelt, und die Daten HB3, HB2, HB1, HB0 werden geladen und in der oben beschriebenen Weise in dem Schieberegister 69 gehalten.
• Danach werden in diesem speziellen Rahmen die Daten HB3, HB2, HB1, HB0 in dem Schieberegister 69 gehalten, auch wenn der Notentaktimpuls NCL erzeugt wurde, da das verborgene Bitsteuersignal HC1 den Wert "0" aufweist, so daß das Ausgangssignal des AND-Gatters 66 nicht den Wert "1" annimmt.
• Somit werden die 4 verborgenen Bits HB3, HB2, HB1, HB0 wiedergegeben und in dem Schieberegister 69 gehalten. Diese verborgenen Bits werden als die Datenlänge des nächsten Rahmens bezeichnende verborgene Information an das Datenlängenregister 38 übermittelt.
• Im folgenden wird auf Fig. 9 Bezug genommen, wobei das Datenlängenregister 38 ein 8-stufige s 4-Bit-Schieberegister 70 und eine Auswahleinheit 71 aufweist. An einen "10"-Eingang der Auswahleinheit 71 werden anfängliche Datenlängendaten ILENG angelegt, und an einen "01"-Eingang der Auswahleinheit 71 werden die oben beschriebenen verborgenen Informationen angelegt, d. h. Daten, die die Datenlänge des nächsten Rahmens bezeichnen. Ferner wird an einen "00"-Eingang der Auswahleinheit 71 das Ausgangssignal des Schieberegisters 70 angelegt. Die ersten Tasteneinschaltimpulse KONP1 werden an Bits höherer Ordnung eines 2-Bit-Steuereingangs der Auswahleinheit 71 angelegt, und das Ausgangssignal des AND-Gatters 72 wird an Bits niederer Ordnung dieses Steuereingangs angelegt. Ein Rahmenän derungssignal. HC2 von dem AND-Gatter 44 in Fig. 5 und der Notentaktimpuls NCL werden an das AND-Gatter 72 angelegt:
• Wenn entsprechend diesem Aufbau der Tasteneinschaltimpuls KONP1 den Wert "1" aufweist, wählt die Auswahleinheit 71 die anfänglichen Datenlängendaten ILENG des "10"-Eingangs aus und lädt sie in das Schieberegister 70. In dem nächsten Zyklus wählt die Auswahleinheit 71 den "00"-Eingang aus und hält die geladenen Daten ILENG. Das Ausgangssignal des Schieberegisters 70 wird als Datenlängenbezeichnungsdaten LENG, wie im vorhergehenden beschrieben, an die jeweiligen Schaltungen übermittelt. Daher werden im ersten Rahmen die durch die Parameterdatenerzeugungsschaltung erzeugten anfänglichen Datenlängendaten ILENG als Datenlängenbezeichnungsdaten LENG verwendet.
• In diesem Rahmen 0 werden, wie oben beschrieben, die die Datenlänge des nächsten Rahmens bezeichnenden verborgenen Informationen HD an die Auswahleinheit 71 übermittelt.
• Dann ändert sich bei Änderung des Rahmens das Ausgangssignal des AND-Gatters 72 zu "1", und die Auswahleinheit 71 wählt die verborgenen Informationen HD an dem "01"-Eingang aus und lädt sie in das Schieberegister 70. In dem nächsten Zyklus wählt die Auswahleinheit 71 den "00"-Eingang aus und hält die geladenen Daten HD. Auf diese Weise werden in den zweiten und nachfolgenden Rahmen die die Datenlänge bezeichnenden Informationen HD, die bei den Wellenformdaten des vorhergehenden Rahmens als verborgene Informationen gespeichert wurden, als Datenlängenbezeichnungsdaten LENG verwendet.
• Anstatt aus der ersten Schaltung 17 den zweiten: Tasteneinschaltimpuls KONP2 zu erzeugen, kann der zweite Tasteneinschaltimpuls KONP2 durch Verzögern des ersten Tasteneinschalt impulses KONP1 um 8 Systemtaktimpulse durch das 8-stufige 1- Bit-Schieberegister 73 in Fig. 9 erzeugt werden.
Beispiel der Demodulationsschaltung für komprimierte Daten
• In einem Fall, in dem die entnommenen und durch die Datenentnahme- und Wiedergabeschaltung 20 wiedergegebenen Wellenformdaten CWD durch das Linearvorauskodierungssystem (LPC) komprimiert werden, verwendet die in Fig. 1 dargestellte Demodulationsschaltung 23 für komprimierte Daten eine LPC- Demodulationsschaltung. In diesem Fall kann die Demodulationsschaltung 23 für komprimierte Daten, wie in Fig. 11 oder 12 dargestellt, aus einer LPC-Demodulationsschaltung bestehen. In den Fign. bezeichnen die Bezugszeichen 78 und 79 Begrenzer, 80 bis 84 Addierer, 85 bis 92 Multiplizierer, 93 bis 100 bezeichnen 8-stufige Schieberegister und a0, a1, b0, b1; a0 bis a3 bezeichnen jeweils LPC-Koeffizienten. Fig. 11 zeigt ein Beispiel einer LPC-Demodulationsschaltung mit zwei Stufen, und Fig. 12 zeigt ein Beispiel einer LPC-Demodulationsschaltung mit einer Stufe.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zum Speichern und Einlesen von Daten in den und aus dem Speicher ist vorzuziehen, da es zusätzlich Speicherkapazität einspart, wenn es in Kombination mit einer derartigen Datenkompressionstechnik verwendet wird. In diesem Fall ist das Datenkompressionsverfahren nicht auf das LPC-System beschränkt, sondern es kann jedes andere System, wie etwa DPCM-, ADCP- und Deltamodulation verwendet werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung selbstverständlich auf einen Fall angewandt werden, bei dem die Datenkompressionstechnik nicht verwendet wird.
Andere Ausführungsformen
• Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung auf das Erzeugen von Tonwellenformdaten angewandt. Die vorliegende Erfindung kann auch auf das Erzeugen verschiedener Daten bei einem elektronischen Musikinstrument angewandt werden, wie etwa dem Erzeugen von Hüllkurvenformdaten zum Bestimmen des Tonlautstärkenpegels, dem Erzeugen von Hüllkurvenformdaten zum Durchführen verschiedener Steuerungen, dem Erzeugen von Filterkoeffizientendaten und dem Erzeugen anderer Klangfarbeneinstelldaten und dem Erzeugen von Toneffektdaten eines Sequenzers, wie beispielsweise After-Touch- oder Press-Daten.
• Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist es in der Datenentnahme- und Wiedergabesektion 20 erforderlich, mehrstufige Verarbeitungsschritte mit Abtastzählungen, Datenlängenzählungen, Adreßzählungen, Datenpositionswiedergabe und Wiedergabe verborgener Bits durchzuführen, und diese mehrstufigen Verarbeitungsschritte bei einer Zeitvorgabe einer Abtastung durchgeführt werden. Für diese Erfordernisse kann es sein, daß die Zeit für einen Abtastvorgang ausreichend lang sein muß. Zum Lösen dieses Problems kann vorteilhafterweise eine Verarbeitung über mehrere Abtastzeitvorgaben in derselben Kanalzeitvorgabe durch ein Pipeline-Verarbeitungsverfahren verwendet werden, wodurch die Zeit für einen Abtastvorgang verkürzt und die Dateneinlesegeschwindigkeit vergrößert werden kann.
• Bei der oben beschriebenen Ausführungsform weist die Erfindung drei Aspekte auf, und zwar (1) den Aspekt der Erfindung, demzufolge mehrere gewünschte Daten variabler Datenlänge gespeichert werden und eine der mehreren Daten genau entnommen wird, (2) den Aspekt der Erfindung, demzufolge einzelne Daten über mehrere Adressen gespeichert sind und ausgelesene Daten miteinander zur genauen Wiedergabe der einzelnen Daten verbunden sind, und (3) Daten für einzelne Informationen in mehrere Da ten unterteilt sind und die unterteilten mehreren Daten in verteilter Form zwischen anderen Daten als verborgene Informationen gespeichert sind und diese verborgenen Informationen aus ausgelesenen Daten genau wiederhergestellt werden, und diese drei Aspekte der Erfindung sind bei der vorliegenden Ausführungsform miteinander kombiniert. Auch wenn einer dieser Aspekte einzeln ausgeführt wird, wird der Vorteil effizienter Verwendung der Datenspeichervorrichtung erhalten, der dazu führt, das ein kompakterer Schaltungsaufbau und verringerte Herstellungskosten erreicht werden. Die Erfindung muß daher nicht notwendigerweise in der Form ausgeführt werden, bei der diese drei Aspekte miteinander kombiniert sind, sondern jeder dieser Aspekte der Erfindung kann allein ausgeführt sein.
• In dem Fall der Ausführung von Aspekt (1) der Erfindung müssen die Datenlängenbezeichnungsdaten nicht in der Form verborgener Bits gespeichert sein, sondern können in gleicher Weise wie gewöhnliche Daten gespeichert sein. In diesem Fall kann der die Datenlängenbezeichnungsdaten speichernde Speicher derselbe Speicher, der gewöhnliche Daten speichert (es wird ein Teil des Speicherbereichs dieses Speichers verwendet), oder ein unterschiedlicher Speicher sein. Die Datenlängenbezeichnungsdaten können zum Beispiel in einem Cache-Speicher in einer Tonquellenschaltung gespeichert sein. Die Datenlängenbezeichnungsdaten können auch in komprimierter Form gespeichert sein. Anstatt die Datenlänge in einem Speicher zu speichern, kann die Datenlänge durch eine andere geeignete Bezeichnungseinrichtung bezeichnet sein. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Datenlänge von Rahmen zu Rahmen bezeichnet. Als Alternative kann die Datenlänge sich jeweils auf einzelne Daten beziehen. Die Länge der Rahmen muß nicht konstant sein, sondern sie können sich voneinander unterscheiden. In diesem Fall können Daten, die die Länge eines Rahmens bezeichnen, an das eine bestimmte Datenlänge angelegt wird, zusammen mit den Datenlängenbezeichnungsdaten gespeichert oder bezeichnet werden. Die Datenlängenbezeichnungsdaten müssen nicht 4 Bit aufweisen, sondern können andere geeignete Bits aufweisen.
• Beim Ausführen von Aspekt (2) der Erfindung muß die Datenlänge nicht variabel sein, sondern sie kann festgelegt sein. Eine derartige festgelegte Datenlänge ist in einem Fall vorteilhaft, zum Beispiel wenn die festgelegte Datenbitzahl für eine Abtastung die Bitzahl einer Adresse übersteigt. In diesem Fall müssen Daten für jede Adresse über mehrere Adressen gespeichert, werden. Wenn die festgelegte Datenbitzahl für einen Abtastpunkt kleiner als die Bitzahl einer Adresse ist, ist die Möglichkeit, die Daten über mehrere Adressen zu speichern, dahingehend vorteilhaft, daß die Daten so dicht wie möglich gespeichert werden können. In diesem Fall werden Daten über mehrere Adressen bei einer Frequenz von einem Mal pro mehreren Abtastungen gespeichert. Die Anzahl der Adressen, über die Daten für eine Abtastung gespeichert werden, braucht nicht 2 zu betragen, sondern kann 3 oder mehr betragen. Das verborgene Bit oder Datenlängenbezeichnungsdaten sind nicht immer erforderlich. Die Art des Einlesens von Daten aus mehreren Adressen, über die Daten für eine Abtastung gespeichert sind, ist nicht auf die der oben beschriebenen Ausführungsform beschränkt, gemäß der Daten sequentiell Adresse für Adresse ausgelesen werden und ausgelesene Daten der vorhergehenden Adresse zeitweise in einem Puffer gespeichert werden, sondern es können Daten mehrerer Adressen auf Zeitteilungsbasis zur gleichen Abtastzeitsteuerung ausgelesen werden.
• Beim Ausführen von Aspekt (3) der Erfindung sind Inhalte verborgener Informationen, die durch verborgene Bits gespeichert sind, nicht, wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform, auf die Informationsbezeichnungsdatenlänge beschränkt, sondern können Informationen irgendeines Typs sein. Der Inhalt der verborgenen Informationen kann auf gewöhnliche zu speichernde Daten entweder bezogen oder nicht bezogen sein. So können zum Beispiel Daten des PCM-Systems als gewöhnliche zu speichernde Daten in Fließkommadarstellung gespeichert werden, und ihre Exponentialsektionsdaten können durch verborgene Bits gespeichert sein. Als Alternative können komprimierte Daten als gewöhnliche zu speichernde Daten gespeichert werden, und Datenkompression betreffende Daten können durch verborgene Bits gespeichert werden. Ferner können Filterkoeffizienten eines digitalen Filters und andere Parameter durch verborgene Bits gespeichert werden. Steuerungsdaten, die eine Tonlautstärke betreffen, oder Steuerungsdaten, die eine Tonhöhe betreffen, können auch durch verborgene Bits gespeichert werden. Eine Einheit verborgener Informationen ist nicht auf ein Bit in verteilter Position beschränkt, sondern verborgene Informationen können in verteilter Form durch mehrere Bits als Einheit gespeichert werden, oder verschiedene Bitzahlen können als Einheit verborgener Informationen verwendet werden, wie etwa ein Bit an einer Adresse und zwei Bits an einer weiteren Adresse. Ein verborgenes Bit kann in uneinheitlicher Weise derart gespeichert sein, daß es an einer Adresse besteht und an einer anderen Adresse nicht besteht. Ein verborgenes Bit kann ebenfalls regelmäßig an jeder bestimmten Anzahl von Adressen gespeichert sein oder kann regelmäßig über alle Adressen gespeichert sein. Die zu speichernden gewöhnlichen Daten sind nicht auf die bei der oben beschriebenen Ausführungsform verwendeten Daten variabler Länge beschränkt, sondern können Daten feststehender Datenlänge sein. Die Bitzahl verborgener Informationen ist nicht auf 4 Bit beschränkt.
• Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf ein vollständiges elektronisches Musikinstrument, sondern auch auf einen modulierten Teil eines elektronischen Musikinstruments angewandt werden. Die Erfindung kann auch bei einer Vorrichtung ange wandt werden, die keine Tastatur oder Schalteinrichtung zum Auswählen eines Tons aufweist, sondern einen Ton durch Eingabe von Code-Informationen erzeugt. Die Erfindung kann auch bei einer Vorrichtung angewandt werden, die keine Tonsignalerzeugungseinheit oder einen Lautsprecher aufweist, der einen Ton akustisch ertönen läßt, sondern statt dessen Daten erzeugt, die das Bilden oder Steuern eines Tonsignals betreffen. Somit ist ersichtlich, daß der Begriff "elektronisches Musikinstrument" eine große Bandbreite von Vorrichtungen abdeckt.
• Wie oben beschrieben, ist die Datenlänge von in einem Speicher zu speichernden Daten erfindungsgemäß nicht festgelegt, sondern je nach Wunsch variabel, so daß nur Speicherzellen der für effektive Bits der Daten erforderlichen Anzahl besetzt sind und nicht erforderliche Speicherzellen nicht besetzt sind. Entsprechend können leere Speicherzellen zum Speichern anderer Daten verwendet werden, ohne in verschwenderischer Weise besetzt zu sein, was zu einer effizienten Nutzung eines Speichers beiträgt. Da ferner Datenlängen von aus einem Speicher zu entnehmenden Daten bezeichnet sind, können Objektdaten nur selektiv entsprechend der bezeichneten Datenlänge aus dem Speicher entnommen werden, so daß trotz der Tatsache, daß die Daten eine variable Datenlänge aufweisen, nur erforderliche Objektdaten problemlos entnommen werden können.

Claims (20)

1. Datenerzeugungsvorrichtung mit:

einer Speichereinrichtung (10) zum Speichern mehrerer Dateneinheiten zum Realisieren einer gegebenen Wellenform, und

einer Leseeinrichtung zum Einlesen von Daten mit einer vorbestimmten Bitanzahl aus der Speichereinrichtung (10) gemäß einem Adreßsignal (AD),

dadurch gekennzeichnet, daß

jede der mehreren in der Speichereinrichtung (10) gespeicherten Dateneinheiten einem Einzeldatenwert mit einer gewünschten variablen Bitanzahl entspricht und jede Dateneinheit in einer Speicherposition gespeichert ist, die wenigstens einer Speicheradresse der Speichereinrichtung (10) entspricht, wobei jede Speicheradresse einer vorbestimmten Vielzahl von Bits entspricht und

daß die Datenerzeugungsvorrichtung ferner aufweist:

eine Datenlängenbezeichnungseinrichtung (32) zum Bezeichnen der Bitanzahl, die jeder nacheinander aus der Speichereinrichtung (10) rückzugewinnenden Dateneinheit entspricht, wobei die bezeichnete Bitanzahl eine Anzahl sein kann, die sich von einem Vielfachen der Anzahl der vorbestimmten Vielzahl der Bits unterscheidet, und

eine Entnahmeeinrichtung (20) zum selektiven Entnehmen erforderlicher Dateneinheiten aus den Auslesedaten aus der Speichereinrichtung (10) gemäß der zugewiesenen Bitanzahl, derart, daß eine Sequenz der Dateneinheiten zum Realisieren der gegebenen Wellenform, deren Bitanzahl sich im zeitlichen Verlauf bei dem Vorgang des Realisierens der gegebenen Wellenform verändert, wiedergegeben wird.

2. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei:

die Speichereinrichtung (10) mehrere Speicheradressen einer festen Bitlänge aufweist, wobei die Dateneinheiten eine variable Anzahl von an den Speicheradressen gespeicherten Bits aufweisen und auf jede der Speicheradressen gemäß einem Adreßsignal (AD) zugegriffen wird, und

die Entnahmeeinrichtung (20) eine Adreßerzeugungseinrichtung (33) zum Erzeugen eines Adreßsignals als Reaktion auf einen Datenauslesebefehl durch Bestimmen wenigstens einer Adresse zum Einlesen einer erforderlichen Dateneinheit aus der Speichereinrichtung (10) gemäß der zugewiesenen Bitanzahl und in der Speichereinrichtung (10) gespeicherter Daten, die gemäß dem erzeugten Adreßsignal (AD) aus der Speichereinrichtung (10) ausgelesen werden, und eine Datenanpassungseinrichtung (36) zum Entnehmen von Daten gemäß der zugewiesenen Bitanzahl aus Ausgangsdaten, die der zugewiesenen Bitanzahl aus den Ausgangsdaten (RD) der Speichereinrichtung (10) entsprechen, die gemäß dem Adreßsignal (AD) ausgelesen wurde, aufweist.

3. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Datenanpassungseinrichtung (36), wenn die Bitanzahl der entnommenen Daten (RD) weniger als eine vorbestimmte Referenzbitlängenzahl von Bits beträgt, ein Datenbit oder Bits hin zufügt, die dem Defizit im Verhältnis zu der Referenzbitlängenzahl von Bits derart entsprechen, daß hierdurch schließlich Daten (RD) mit einer festen Bitlängenzahl von Bits, die der Referenzbitlänge entsprechen, entnommen werden.

4. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei in der Speichereinrichtung (10) zu speichernde Dateneinheiten in mehrere Datengruppen gruppiert werden und wobei die Bitanzahl von Dateneinheiten derart ist, daß eine gemeinsame Bitanzahl für mehrere Dateneinheiten verwendet wird, die zur selben Datengruppe gehören, und die Datenlängenbezeichnungseinrichtung (38) eine Bitanzahl für jede der Datengruppen bezeichnet.

5. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Datenlängenbezeichnungseinrichtung (38). Informationen speichert, welche die Bitanzahl von in der Speichereinrichtung (10) gespeicherten Dateneinheiten bezeichnen, diese Informationen ausliest, welche die Bitanzahl von bestimmten Dateneinheiten vor der Entnahme der Dateneinheiten aus der Speichereinrichtung (10) bezeichnen, und hierdurch die Bitanzahl der Dateneinheiten beim Entnehmen der Dateneinheiten aus der Speichereinrichtung (10) bezeichnet.

6. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die die Bitanzahl bezeichnenden Informationen in einem Teil eines Speicherbereichs der Speichereinrichtung (10) gespeichert sind.

7. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die die Bitanzahl bezeichnenden Informationen in einer Speicherschaltung gespeichert sind, die nicht die Speichereinrichtung (10) ist.

8. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Speichereinrichtung (10) zu speichernde Daten Tonwellenformdaten für ein elektronisches Musikinstrument sind und jede Einheit einen Abtastwert einer Tonwellenform spezifiziert.

9. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Speichereinrichtung (10) zu speichernde Daten Hüllkurvenformdaten für ein elektronisches Musikinstrument sind und jede Einheit einen Hüllkurvenwert für einen Ton spezifiziert.

10. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei in der Speichereinrichtung (10) zu speichernde Daten Parameterdaten zum Regeln eines durch ein Tonerzeugungssystem zu erzeugenden Tons sind und jede Einheit einen Parameterwert für einen Ton spezifiziert.

11. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das höchstwertige Bit der Dateneinheit an jeder Bitposition in einer bestimmten Adresse angeordnet sein kann, wobei die Datenerzeugungsvorrichtung ferner eine Verweiseinrichtung zum Verweisen auf eine Bitposition in einer Adresse des höchstwertigen Bits oder des niedrigstwertigen Bits einer aus der Speichereinrichtung (10) zu entnehmenden Dateneinheit aufweist und die Entnahmeeinrichtung die Dateneinheit mit der variablen Bitanzahl aus der Speicherposition gemäß der Position entnimmt, auf die die Verweiseinrichtung verweist.

12. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Bitanzahl der Dateneinheit größer als die Bitanzahl einer Adresse der Speichereinrichtung (10) ist.

13. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Bitanzahl der Dateneinheit kleiner als die Bitanzahl einer Adresse der Speichereinrichtung (10) ist.

14. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Entnahmeeinrichtung (20) eine Einrichtung zum Zufügen zusätzlicher Datenbits aufweist, wenn die Bitanzahl der durch die Entnahmeeinrichtung entnommenen Dateneinheit weniger als eine vorbestimmte Bitreferenzzahl beträgt, derart, daß schließlich Daten einer festen Datenlänge mit der Bitreferenzzahl erzeugt werden können.

15. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Entnahmeeinrichtung (20) eine Leseeinrichtung zum Auslesen aller Bits mehrerer Adressen aufweist, an denen die Dateneinheit gespeichert ist, wobei die Entnahmeeinrichtung alle Bits seriell anordnet und als Reaktion auf die Position, auf die die Verweiseinrichtung verweist, ein erforderliches Segment an Bits entnimmt.

16. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Speichereinrichtung (10) mehrere Dateneinheiten mit einer variablen Bitanzahl speichert, wobei die Datenerzeugungsvorrichtung ferner eine Datenlängenbezeichnungseinrichtung (38) zum Bezeichnen einer Bitanzahl einer aus der Speichereinrichtung (10) zu entnehmenden Dateneinheit aufweist.

17. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Speichereinrichtung (10) zusätzliche Datenbits speichert, die sich von denen unterscheiden, die die Dateneinheiten bilden, wobei die zusätzlichen Datenbits eine Anzahl von Bits einer zu entnehmenden Dateneinheit darstellen, wobei wenigstens einige der zusätzlichen Datenbits separat von einander in Positionen gespeichert werden, die verschiedenen Speicheradressen entsprechen, wobei die Datenerzeugungsvorrichtung ferner eine Kombinationseinrichtung zum Kombinieren der zusätzlichen Datenbits aufweist und wobei die Bezeichnungseinrichtung die Anzahl von Bits auf der Grundlage der kombinierten Datenbits bezeichnet.

18. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichereinrichtung (10) erste Dateneinheiten (D2) und eine zweite Dateneinheit (HB) speichert, wobei die ersten Dateneinheiten (D2) den mehreren Dateneinheiten zum Realisieren der gegebenen Wellenform entsprechen, wobei die zweiten Dateneinheiten (HB) mehrere Bits aufweisen und in mehrere Abschnitte (HB0, HB1, HB2, HB3) unterteilt sind, wobei jeder der Abschnitte (HB0, HB1, HB2, HB3) separat von den anderen in der Speichereinrichtung (10) gespeichert ist und mit unterschiedlichen ersten Dateneinheiten (D2) verbunden ist, und wobei die Datenerzeugungsvorrichtung ferner folgendes aufweist:

eine Datentrennungseinrichtung (35) zum Trennen der ersten Dateneinheiten (D2) und der Abschnitte (HB0, HB1, HB2, HB3) der zweiten Dateneinheit (HB) von den Daten (RD), die durch die Leseeinrichtung ausgelesen wurden, und

eine Wiedergabeeinrichtung (37) zum Wiedergeben einer vollständigen zweiten Dateneinheit (48) durch Zusammensetzen der durch die Datentrennungseinrichtung (35) getrennten jeweiligen Abschnitte (HB0, HB1, HB2, HB3) der zweiten Dateneinheit (HB).

19. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei ein Abschnitt (HB0, HB1, HB2, HB3) der getrennten zweiten Dateneinheit (HB) aus einem Bit besteht.

20. Datenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei ein Abschnitt (HB0, HB1, HB2, HB3) der getrennten zweiten Dateneinheit (HB) aus einem Bit besteht.