JP3211829B2 - Audio signal processing device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、音声の入力及び出力の処理を行う音声信
号処理装置に関し、特にマイクロコンピュータのプログ
ラム制御により音声記憶用のリードライト記憶手段に対
してデジタル音声信号の入力及び出力を実行する技術に
関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an audio signal processing device that performs audio input and output processing, and more particularly to a read / write storage unit for audio storage under program control of a microcomputer. The present invention relates to a technique for executing input and output of a digital audio signal.
近年、音声信号をリードライト可能なメモリ、例えば
RAMにデジタル記録し、それを再生する技術が種々開発
されている。In recent years, memories that can read and write audio signals, for example,
Various techniques have been developed for digitally recording in RAM and reproducing it.
たとえば、電子楽器の分野にあっては、サンプラーと
よばれる機種がそのような技術を採用している。具体的
には、本件特許出願人の出願に係る特開昭61−45297
号、特開昭62−127898号などである。For example, in the field of electronic musical instruments, a model called a sampler employs such technology. Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-45297 filed by the applicant of the present patent application
And JP-A-62-127898.
また、いわゆる固体録音とよばれること、すなわち半
導体メモリ(特にRAM)を使って音声のメッセージを記
憶することも種々行われている。更に、これを発展し
て、RAMの容量を増大して、数分から数十分までの音楽
演奏を記録するミュージックレコーダも開発されつつあ
る。In addition, various kinds of so-called solid-state recording, that is, storing voice messages using a semiconductor memory (particularly, RAM) have been performed. Furthermore, music recorders for recording music performances of several minutes to several tens of minutes by increasing the capacity of the RAM and developing them have been developed.
しかるに、これらの技術にあっては、音声記憶用のリ
ードライト記憶手段に対する音声の入力(書込み)、出
力(読み出し)を行うために専用のハードウエアを必要
としている。However, these techniques require dedicated hardware for inputting (writing) and outputting (reading) sound to the read / write storage means for storing sound.
つまり、マイクロコンピュータは、これらの装置の制
御入力の処理(鍵盤やコンソールパネルからの入力、MI
DIその他の外部入力、演奏メモリからの入力等について
の処理)に用いられているのみであって、大量で高速の
演算が必要な部分については、例えば音源回路や、DMA
コントローラなど専用構造のハードウエアにて行われて
いた。In other words, the microcomputer processes control input of these devices (input from the keyboard and console panel, MI
DI and other external inputs, processing from the performance memory, etc.), and the parts that require a large amount of high-speed calculations are, for example, sound source circuits and DMAs.
This was performed using hardware with a special structure such as a controller.
しかるに、上述の如きシステム構成をとると、いくつ
かの問題がある。However, the system configuration as described above has several problems.
第1に、専用ハードウエアは、各種データやパラメー
タを処理する為に、データを一時的に保持する記憶装置
や、演算を行う演算回路を随所にもっており、必然的に
回路規模が大きくなる。First, the dedicated hardware has a storage device for temporarily storing data and an arithmetic circuit for performing calculations in order to process various data and parameters, so that the circuit scale is inevitably large.
第2に、専用ハードウエアをマイクロコンピュータで
制御する際には自然と限界が生じる。例えば、音声の入
力、出力数(ポリフォニック数あるいはトラック数)が
ハード的に固定化されるのでマイクロコンピュータから
のコマンドで変えることはできない。もし、このような
変更を行おうとすると、大規模な設計を行わなければな
らなくなり、多大な開発労力、時間を必要とする。更
に、マイクロコンピュータと専用ハードウエアとのイン
タフェースや通信プロトコルについても各専用ハードウ
エアごとに開発し直す必要がでてくる。Second, there is a natural limitation in controlling dedicated hardware with a microcomputer. For example, since the number of voice inputs and outputs (the number of polyphonics or tracks) is fixed in hardware, it cannot be changed by a command from a microcomputer. If such a change is to be made, a large-scale design must be performed, which requires a great deal of development effort and time. Further, the interface and communication protocol between the microcomputer and the dedicated hardware need to be re-developed for each dedicated hardware.
従って、この発明の目的はマイクロコンピュータのプ
ログラム制御により、音声の入力及び出力の処理を可能
とし、専用のハードウエアを必要としない新しい構造の
音声信号処理装置を提供することである。Accordingly, it is an object of the present invention to provide an audio signal processing apparatus having a new structure which enables processing of audio input and output by program control of a microcomputer and does not require dedicated hardware.
本発明は、音声信号を一定のサンプリング周期で音声
データに変換して出力するA/D変換手段、音声データを
記憶する音声データ記憶手段および音声データを音声信
号に変換して出力するD/A変換手段を同一チップ内に有
するマイクロコンピュータと、前記サンプリング周期に
対応した割込信号を発生する割込信号発生手段とを備え
る装置であって、 前記マイクロコンピュータは、一定周期毎に、現在設
定されている動作モードを判別し、判別した動作モード
に対応したプログラム手段の実行を指示する実行指示手
段と、サンプラー入力モードに設定されている時に前記
実行指示手段からの指示に従って実行され、前記割込信
号に同期して前記A/D変換手段を介して入力される音声
データを、前記音声データ記憶手段に記憶する第1のプ
ログラム手段と、サンプラー出力モードに設定されてい
る時に前記実行指示手段からの指示に従って実行され、
前記実行指示手段からの指示により、発音すべき音高に
応じて前記音声データ記憶手段に記憶された音声データ
を読み出し、読み出した音声データを前記割込信号に同
期させて前記D/A変換手段から出力させる第2のプログ
ラム手段と、マルチトラックレコーダ入出力モードに設
定されている時に前記実行指示手段からの指示に従って
実行され、前記割込信号に同期して前記A/D変換手段を
介して入力される音声データを、前記音声データ記憶手
段に記憶するとともに、前記実行指示手段からの指示に
応じて前記音声データ記憶手段に記憶された音声データ
を読み出し、読み出した音声データを前記割込信号に同
期させて前記D/A変換手段から出力させる第3のプログ
ラム手段とを具備することを特徴としている。The present invention provides an A / D converter for converting an audio signal into audio data at a constant sampling period and outputting the audio data, an audio data storage unit for storing the audio data, and a D / A for converting the audio data into an audio signal and outputting the same. An apparatus comprising: a microcomputer having conversion means in the same chip; and an interrupt signal generating means for generating an interrupt signal corresponding to the sampling cycle, wherein the microcomputer is set at regular intervals. Execution instruction means for judging the operation mode being executed, and instructing execution of the program means corresponding to the judged operation mode; and executing in accordance with an instruction from the execution instruction means when set to the sampler input mode, A first program memory for storing voice data input via the A / D conversion means in synchronization with a signal in the voice data storage means; And when the sampler output mode is set, the sampler is executed according to an instruction from the execution instruction means,
According to an instruction from the execution instructing unit, the audio data stored in the audio data storage unit is read in accordance with a pitch to be sounded, and the read audio data is synchronized with the interrupt signal and the D / A conversion unit is used. And a second program means for outputting from the execution instruction means when the multi-track recorder input / output mode is set, and is executed through the A / D conversion means in synchronization with the interrupt signal. The input voice data is stored in the voice data storage means, and the voice data stored in the voice data storage means is read in response to an instruction from the execution instructing means. And a third program means for outputting the data from the D / A conversion means in synchronization with the third program.
上記構成によれば、同一チップ内にA/D変換手段、音
声データ記憶手段におよびD/A変換手段を備えた所謂ワ
ンチップマイコンが、サンプラー入力モードに設定され
ていればサンプリング録音装置、サンプラー出力モード
に設定されていればサンプリング再生装置、マルチトラ
ックレコーダ入出力モードに設定されていれば録音再生
するレコーダとして機能するので、同一のハード構成で
ありながらも各様に装置形態を変更することが可能にな
る。According to the above configuration, a so-called one-chip microcomputer provided with A / D conversion means, audio data storage means and D / A conversion means in the same chip, if the sampler input mode is set, a sampling recording device, a sampler If it is set to output mode, it functions as a sampling and playback device, and if it is set to multi-track recorder input / output mode, it functions as a recorder for recording and playback. Becomes possible.
さらに、サンプラー出力モードあるいはマルチトラッ
クレコーダ入出力モードののいずれかに設定されると、
一定周期毎に実行指示を出す実行指示手段からの指示に
応じて音声データ記憶手段から音声データを読み出し、
読み出した音声データをサンプリング周期に対応した割
込信号に同期させてD/A変換手段から出力させる、2段
階ラッチを経て音声信号を再生する為、D/A変換動作を
安定に保ち、これにより専用のハードウェアを備えずと
も歪みの少ない音声信号処理を実現することが可能にな
っている。Furthermore, when set to either the sampler output mode or the multi-track recorder input / output mode,
Reading audio data from the audio data storage means in response to an instruction from the execution instruction means for issuing an execution instruction at regular intervals,
The audio data read out is output from the D / A converter in synchronization with the interrupt signal corresponding to the sampling period. It is possible to realize audio signal processing with little distortion without having dedicated hardware.
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
〈全体構成〉 本実施例に係る音声信号処理装置の全体構成を第1図
に示す。装置全体の制御はワンチップのマイクロコンピ
ュータ1により行われる。すなわち、プログラム制御に
より音声信号処理装置に対するスイッチ部2からの制御
入力の処理のみならず、音声記憶用RAM3に対するリード
ライト制御の処理をマイクロコンピュータ1が実行し、
専用のハードウェアは必要としない。スイッチ部2に
は、各種のファンクションキーのほか、電子楽器の鍵盤
も含まれる。すなわち、後述するとおり、本音声信号処
理装置は、サンプラー(サンプリング電子楽器)の機能
と、マルチトラックレコーダの機能とをあわせもってい
て、特にサンプラーでの演奏の際にスイッチ部2の鍵盤
が使用される。そして、このスイッチ部2の入力情報は
マイクロコンピュータ1にて処理される。<Overall Configuration> FIG. 1 shows the overall configuration of the audio signal processing apparatus according to the present embodiment. Control of the entire apparatus is performed by a one-chip microcomputer 1. That is, the microcomputer 1 executes not only the processing of the control input from the switch unit 2 to the audio signal processing device but also the processing of the read / write control to the audio storage RAM 3 by the program control.
No special hardware is required. The switch unit 2 includes a keyboard of an electronic musical instrument in addition to various function keys. That is, as will be described later, the audio signal processing apparatus has a function of a sampler (sampling electronic musical instrument) and a function of a multi-track recorder, and particularly, the keyboard of the switch unit 2 is used when performing with the sampler. You. The input information of the switch unit 2 is processed by the microcomputer 1.
上記音声記憶用RAM3は、音声信号を複数種類記録可能
となっていて、マイクロコンピュータ1が直接アクセス
するようになっている。このためアドレス、データ、リ
ード/ライト制御の各転送ラインがマイクロコンピュー
タ1との間に設けられている。この音声記録用RAM3を、
マイクロコンピュータ1の内部RAMとすることも可能で
ある。RAM容量に依存して、内部メモリとするか外部メ
モリとするかは選択し得る。The audio storage RAM 3 can record a plurality of types of audio signals, and is directly accessed by the microcomputer 1. Therefore, transfer lines for address, data, and read / write control are provided between the microcomputer 1. This audio recording RAM3,
The internal RAM of the microcomputer 1 can also be used. Depending on the RAM capacity, it is possible to select whether to use the internal memory or the external memory.
そして、このマイクロコンピュータ1には、複数チャ
ンネル(CH1〜CHn)の音声信号がアンプ4−1〜4−n
を介して増幅された後、ローパスフィルタ5−1〜5−
nを介してフィルタリングされた後入力し、内部のA/D
変換器群(後述)にてデジタル音声信号とされて、音声
記憶用RAM3の指定されるエリアに記録される。The microcomputer 1 sends audio signals of a plurality of channels (CH1 to CHn) to the amplifiers 4-1 to 4-n.
After being amplified through the low pass filters 5-1 to 5-
n after filtering through the internal A / D
The data is converted into a digital audio signal by a converter group (described later) and recorded in a designated area of the audio storage RAM 3.
また、マイクロコンピュータ1からは、音声記憶用RA
M3より読み出された複数チャンネル(CH1〜CHn)の音声
信号が内部のD/A変換器群(後述)にてデジタルアナロ
グ変換された後に出力し、ローパスフィルタ6−1〜6
−nにてフィルタリングされ、アンプ7−1〜7−nに
増幅されてスピーカ8−1〜8−nに与えられ、放音さ
れる。Also, the microcomputer 1 outputs a voice storage RA.
The audio signals of a plurality of channels (CH1 to CHn) read from M3 are output after being converted into digital / analog by an internal D / A converter group (described later), and are output by low-pass filters 6-1 to 6
The signal is filtered by -n, amplified by the amplifiers 7-1 to 7-n, supplied to the speakers 8-1 to 8-n, and emitted.
勿論、読み出される音声信号は、デジタル領域かアナ
ログ領域かで適宜混合されて例えば2つのスピーカから
ステレオ出力するようにしてもよく、あるいは、4チャ
ンネル等のスピーカシステムへの出力とすることができ
る。Of course, the read audio signal may be appropriately mixed in the digital domain or the analog domain and output in stereo from, for example, two speakers, or may be output to a speaker system of four channels or the like.
また、マイクロコンピュータ1は、サンプラーのモー
ドでもマルチトラックレコーダのモードでも各種パラメ
ータのエディットができるようになっていて、そのため
の操作がスイッチ部2でなされると、必要に応じて対応
する表示の液晶ディスプレイ9で行うことができる。The microcomputer 1 can edit various parameters in both the sampler mode and the multi-track recorder mode. When an operation for that is performed by the switch unit 2, the corresponding display liquid crystal is displayed as necessary. This can be performed on the display 9.
〈マイクロコンピュータの構造〉 上記マイクロコンピュータ1の内部構造を第2図にブ
ロック図で示す。図示の各要素はワンチップ上に実装さ
れている。<Structure of Microcomputer> FIG. 2 is a block diagram showing the internal structure of the microcomputer 1. The illustrated elements are mounted on one chip.
制御用ROM31には音声信号処理装置の各種制御入力を
処理するプログラムと、音声信号の入出力のためのプロ
グラムとが記憶されており、ROMアドレス制御部32からR
OMアドレスデコーダ33を介して指定されたアドレスのプ
ログラム語(命令)を順次出力していく。またこのプロ
グラム語の中に必要なデータも混在して記憶されてい
て、選択的に使用される。例えば、ピッチデータ、エン
ベロープデータ(レート、レベル)等のパラメータも含
まれる。このプログラム語長は固定であり、プログラム
語の一部が次に読み出されるべきアドレスの下位部(ペ
ージ内アドレス)としてROMアドレス制御部32に入力さ
れるネクストアドレス方式となっているが、代りにプロ
グラムカウンタ方式を使用してもよい。RAMアドレス制
御部34は制御用ROM31からの命令のオペランドがレジス
タを指定している場合に、RAM35内の対応するレジスタ
のアドレスを指定する。RAM35はレジスタ群であり、汎
用演算、フラグ演算、音声の入出力アドレスの演算、楽
音の演算等に使用される。演算回路36の内部には、加減
算器、論理演算器及び乗算器が設けられていて、制御用
ROM31からの命令が演算命令のときに選択的に用いられ
る。特に乗算器は波形の補間演算、エンベロープの演算
に使用しており、そのための最適化として第1と第2の
データ入力(例えば16ビットデータ)を乗算して入力と
同じ長さ(16ビット)のデータを出力するようになって
いる。オペレーション解析部(インストラクションデコ
ーダ)37は制御用ROM31からの命令のオペレーションコ
ードを解読し、指示されるオペレーションを実行するた
めに、回路の各部に制御信号を送る。The control ROM 31 stores a program for processing various control inputs of the audio signal processing device and a program for inputting / outputting audio signals.
The program word (instruction) of the designated address is sequentially output via the OM address decoder 33. Necessary data is also stored in the program word, and is used selectively. For example, parameters such as pitch data and envelope data (rate, level) are also included. This program word length is fixed, and the next word system is used in which a part of the program word is input to the ROM address control unit 32 as a lower part (intra-page address) of an address to be read next. A program counter method may be used. The RAM address control unit 34 specifies the address of the corresponding register in the RAM 35 when the operand of the instruction from the control ROM 31 specifies a register. The RAM 35 is a group of registers, and is used for general-purpose operation, flag operation, operation of voice input / output address, operation of musical sound, and the like. The arithmetic circuit 36 includes an adder / subtractor, a logical operator, and a multiplier.
It is selectively used when the instruction from the ROM 31 is an arithmetic instruction. In particular, the multiplier is used for the interpolation operation of the waveform and the calculation of the envelope. As an optimization for that, the first and second data inputs (for example, 16-bit data) are multiplied and the same length (16 bits) as the input is used. Is output. An operation analysis unit (instruction decoder) 37 decodes an operation code of an instruction from the control ROM 31 and sends a control signal to each unit of the circuit in order to execute a designated operation.
所定時間ごとに制御用ROM31の音声信号の入出力プロ
グラムを実行するため、この実施例ではタイマーインタ
ラプトを採用している。すなわち、タイマー(ハードウ
エアカウンタ)を有するインタラプト制御部38により、
一定時間ごとにROMアドレス制御部32に制御信号(割込
要求信号)を送り、この信号により、ROMアドレス制御
部32は次に行うメインプログラムの命令のアドレスを退
避(保持)し、音声信号の入出力が行われるインタラプ
ト処理プログラム(サブルーチン)の先頭アドレスを代
りにセットする。これにより、インタラプト処理プログ
ラムが開始される。インタラプト処理プログラムの最後
にはリターン命令がオペレーション解析部37で解読され
た時点で、ROMアドレス制御部32は退避してあったアド
レスを再度セットし、メインプログラムに復帰する。な
お、インタラプト制御部38は図の上ではマイクロコンピ
ュータ1(CPU)の内部要素として描いてあるが、マイ
クロコンピュータ1に対して現在行っている仕事を停止
させ特別の処理を要求するものであり、論理的にはマイ
クロコンピュータ1の外部要素(周辺装置)である。In order to execute the audio signal input / output program of the control ROM 31 every predetermined time, this embodiment employs a timer interrupt. That is, the interrupt control unit 38 having a timer (hardware counter)
A control signal (interrupt request signal) is sent to the ROM address control unit 32 at regular intervals, and the ROM address control unit 32 saves (holds) the address of the next main program instruction by this signal, and Instead, the start address of the interrupt processing program (subroutine) to be input / output is set. Thereby, the interrupt processing program is started. At the end of the interrupt processing program, when the return instruction is decoded by the operation analysis unit 37, the ROM address control unit 32 sets the saved address again and returns to the main program. Although the interrupt control unit 38 is illustrated as an internal element of the microcomputer 1 (CPU) in the figure, the interrupt control unit 38 stops the work currently being performed on the microcomputer 1 and requests special processing. Logically, it is an external element (peripheral device) of the microcomputer 1.
入力ポート41と出力ポート42はスイッチ部2のキース
キャンのために使用される。The input port 41 and the output port 42 are used for key scanning of the switch unit 2.
また、マイクロコンピュータ1からは液晶ディスプレ
イ9に対する表示命令が出力される。この液晶ディスプ
レイ9の駆動は、必要に応じて専用のドライバが使用さ
れる(特に図示せず)。A display command for the liquid crystal display 9 is output from the microcomputer 1. For driving the liquid crystal display 9, a dedicated driver is used as necessary (not shown).
インタラプト処理プログラムにおいてローパスフィル
タ5−1〜5−nを介して取込まれたアナログ音声信号
は、A/D変換器群44にてデジタル音声信号に変換された
後、音声記憶用RAM3へ入力記憶される。また、インタラ
プト処理プログラムによって音声記憶用RAM3から読み出
されたデジタル音声信号はD/A変換器群45にてアナログ
音声信号に変換された後、ローパスフィルタ6−1〜6
−nへ送られる。The analog audio signal captured through the low-pass filters 5-1 to 5-n in the interrupt processing program is converted into a digital audio signal by the A / D converter group 44, and then input and stored in the audio storage RAM 3. Is done. The digital audio signal read from the audio storage RAM 3 by the interrupt processing program is converted into an analog audio signal by the D / A converter group 45, and then converted to the low-pass filters 6-1 to 6-1.
-N.
〈A/D変換器群、D/A変換器群の構成〉 第3図に、A/D変換器群44の具体的構成が示してあ
る。nチャンネル(nを2とするとステレオ入力とする
ことができ、更にnをそれ以上にしてマルチトラック入
力とすることができる。)の音声信号は、インタラプト
制御部38からのインタラプト信号でサンプリングされる
サンプルホールド回路441−1〜441−nを介して、A/D
変換器442−1〜442−nに与えられる。従ってA/D変換
器442−1〜442−nでは、サンプリング周期で出力する
インタラプト信号に完全に同期して、入力アナログ音声
信号を、A/D変換することになる。このデジタル音声信
号は、A/D変換によるデータの確定後にオペレーション
解析部37から出力するゲート制御信号によって、開閉制
御されるゲート443−1〜443−n(CH1ゲート〜CHnゲー
ト)を介して、音声記憶用RAM3へ送出される。<Configuration of A / D Converter Group and D / A Converter Group> FIG. 3 shows a specific configuration of the A / D converter group 44. An audio signal of n channels (where n is 2, a stereo input can be obtained, and n can be increased to be a multi-track input) is sampled by an interrupt signal from the interrupt control unit 38. A / D via sample and hold circuits 441-1 to 441-n
It is provided to converters 442-1 to 442-n. Therefore, in the A / D converters 442-1 to 442-n, the input analog audio signal is A / D-converted completely in synchronization with the interrupt signal output in the sampling cycle. The digital audio signal is transmitted through gates 433-1 to 443-n (CH1 gate to CHn gate) that are controlled to open and close by a gate control signal output from the operation analysis unit 37 after data is determined by A / D conversion. It is sent to the voice storage RAM3.
第4図は、D/A変換器群45の具体的構成を示してい
る。チャンネル毎の出力される音声信号は、オペレーシ
ョン解析部37からのラッチ信号によってラッチ動作する
ラッチ451−1〜451−n(CH1ラッチ〜CHnラッチ)にま
ずラッチされる。FIG. 4 shows a specific configuration of the D / A converter group 45. The audio signal output for each channel is first latched by latches 451-1 to 451-n (CH1 latch to CHn latch) that perform a latch operation by a latch signal from the operation analysis unit 37.
そして、これらのラッチされた音声信号は、インタラ
プト制御部38からのサンプリング周期で出力するインタ
ラプト信号に完全に同期して、次段のラッチ452−1452
−nに(CH1ラッチ〜CHnラッチ)にラッチされる。そし
てこのラッチ452−1〜452−nの出力は、対応するD/A
変換器453−1〜453−nに供給されて、デジタル信号か
らアナログ信号へ変換される。従って、各D/A変換器453
−1〜453−nのD/A変換動作は、サンプリング周期(イ
ンタラプト信号出力周期)に完全に一致する。These latched audio signals are completely synchronized with the interrupt signal output at the sampling period from the interrupt control unit 38, and are latched in the next stage.
Latched at -n (CH1 latch to CHn latch). The outputs of the latches 452-1 to 452-n are output from the corresponding D / A
The signals are supplied to converters 453-1 to 453-n, and are converted from digital signals to analog signals. Therefore, each D / A converter 453
The D / A conversion operations of −1 to 453-n completely match the sampling period (interrupt signal output period).
なお、第3図、第4図のA/D変換器群44、D/A変換器群
45は、マイクロコンピュータ1上にワンチップ化するこ
とが困難な場合は、外部回路となすことが可能である。
また、A/D変換器、D/A変換器は、入出力チャンネルの数
あるいはトラックの数だけ独立にもたなくても、時分割
多重技術を採用して、限られた数(最小の場合は夫々1
個)のA/D変換器、D/A変換器にて、複数チャンネルのA/
D変換、D/A変換を行い得る。あるいはひとつのA/D変換
とD/A変換を切換えて行う変換器を使用することもでき
る。その場合、大切なことは、インタラプト信号発生と
同期してアナログ信号を取込んで、デジタル信号とした
り、インタラプト信号発生と同期してデジタル信号に対
応するアナログ信号を送出することである。多重化技術
の採用の際は、ラッチ回路やサンプルホールド回路の付
加で、マルチチャンネルに対して、同一機能を達成し得
る。The A / D converter group 44 and the D / A converter group in FIGS.
45 can be an external circuit when it is difficult to integrate it into one chip on the microcomputer 1.
A / D converters and D / A converters use time-division multiplexing technology, even if they are not independent of the number of input / output channels or the number of tracks. Is 1 each
A / D converters and D / A converters
D conversion and D / A conversion can be performed. Alternatively, a converter that performs switching between one A / D conversion and a D / A conversion can be used. In this case, it is important that an analog signal is taken in synchronism with the generation of the interrupt signal and converted into a digital signal, or an analog signal corresponding to the digital signal is transmitted in synchronism with the generation of the interrupt signal. When the multiplexing technique is employed, the same function can be achieved for multiple channels by adding a latch circuit and a sample hold circuit.
〈A/D変換、D/A変換の全体動作〉 さて、第5図は、本実施例のA/D変換、D/A変換に係る
全体動作を簡単に示しており、インタラプト制御部38か
らのサンプリング時間毎(図のT時間毎)のインタラプ
ト信号の出力に同期して、マイクロコンピュータ1の処
理は、後述するようにメイン処理からインタラプト処理
に切換わる。ところで、この第5図に強調して示してあ
るとおり、インタラプト処理が実際に開始するタイミン
グは、一般に変動し得る。というのは、マイクロコンピ
ュータ1は、外部から割込がかかっても、実行中のオペ
レーションを即時に中断することは不可能であるため、
その実行が終了してからインタラプト処理に入る。ま
た、中断することが望ましくないプロセスに入っている
間は割込をマスクしてそのプロセスに対する一連のオペ
レーションが完了するまでインタラプト処理を行わない
ようにすることもあり得る。インタラプト処理への移行
は、このようにそのとき実行中のプロセスに依存する。
そこで、後述するように、インタラプト処理によって音
声記憶用RAM3から各チャンネル毎に時分割で読み出して
いる音声信号は、第4図のラッチ451−1〜451−nへま
ず書込んでおいて(D/A変換器へのマイコンの出力の欄
のタイミング参照)、次のインタラプト信号で、ラッチ
452−1〜452−nへ移してD/A変換することになる。ま
た、逆に、第3図のA/D変換器442−1〜442−nにて、
インタラプト信号の到来に同期してA/D変換されたデジ
タル信号は、インタラプト処理の中で各チャンネル毎に
時分割で取込まれる(A/D変換器からマイコンへの入力
の欄のタイミング参照)ことになる。従って、D/A変換
とA/D変換とはいずれもサンプリング周期Tに完全に同
期してなされることになる。<Overall operation of A / D conversion and D / A conversion> FIG. 5 schematically shows the overall operation of A / D conversion and D / A conversion of the present embodiment. In synchronization with the output of the interrupt signal every sampling time (every T time in the figure), the processing of the microcomputer 1 switches from the main processing to the interrupt processing as described later. By the way, as emphasized in FIG. 5, the timing at which the interrupt processing actually starts can generally vary. This is because the microcomputer 1 cannot immediately interrupt the operation being executed even if an external interrupt occurs,
After the execution is completed, an interrupt process is started. It is also possible to mask an interrupt while in a process that is not desired to be interrupted so that no interrupt processing is performed until a series of operations for the process is completed. The transition to interrupt processing thus depends on the currently running process.
Therefore, as will be described later, the audio signal read out from the audio storage RAM 3 by the interrupt processing in a time-division manner for each channel is first written into the latches 451-1 to 451-n in FIG. / A converter timing to output), latch with the next interrupt signal
452-1 to 452 -n to perform D / A conversion. Conversely, in the A / D converters 442-1 to 442-n in FIG.
Digital signals that have been A / D converted in synchronization with the arrival of the interrupt signal are captured in a time-division manner for each channel during the interrupt processing (see the timing in the column of input from the A / D converter to the microcomputer) Will be. Therefore, both the D / A conversion and the A / D conversion are performed completely in synchronization with the sampling period T.
以下、具体的に、メイン処理(フロー)とインタラプ
ト処理(フロー)を説明してゆくことにする。Hereinafter, the main process (flow) and the interrupt process (flow) will be specifically described.
〈メイン処理〉 第6図は、この実施例のマイクロコンピュータ1のメ
イン処理プログラムのフローを示しており、A1は電源投
入時のイニシャル処理であり、マイクロコンピュータ1
のRAM(レジスタ群)35のクリヤ等、各種初期設定をす
る。A2でマイクロコンピュータ1は、出力ポート42から
キー走査のための信号を出力し、スイッチ部2の状態を
入力ポート41から取り込むことにより、ファンクション
キーの状態をRAM35のキーバッファエリアに記憶する。A
3では、ファンクションキーで設定されたモードの判別
を行う。この実施例においては、大別してサンプラーモ
ードとマルチトラックレコーダモードとがモード選択で
きる。<Main Processing> FIG. 6 shows a flow of a main processing program of the microcomputer 1 of this embodiment, where A1 is an initial processing when the power is turned on.
Various initial settings such as clearing of the RAM (register group) 35 are performed. At A2, the microcomputer 1 outputs a signal for key scanning from the output port 42 and captures the state of the switch unit 2 from the input port 41, thereby storing the state of the function keys in the key buffer area of the RAM 35. A
In step 3, the mode set by the function key is determined. In this embodiment, the mode can be roughly divided into a sampler mode and a multi-track recorder mode.
もし、サンプラーモードが選択されていると、A4に進
み、レコード、エディット、プレイの各ステータス(サ
ブモード)のいずれに現在設定されているのか判断す
る。If the sampler mode has been selected, the process proceeds to A4, and it is determined whether any of the statuses (sub mode) of record, edit, and play is currently set.
レコードステータスが設定されているときは、A5に進
み、レコード条件の決定あるいは変更処理を行う。具体
的には、スイッチ部2の指定により、音声記憶用RAM3の
いずれのエリア(スタートアドレス、エンドアドレスで
指定される)に音声信号をサンプリングするのか、ある
いはサンプリングレートをいくらにするのかなどが設定
される。この設定に従って、RAM35のサンプラー入力処
理用RAMテーブル(第9図参照)の内部が書き替えられ
る。また、サンプリングレートの変更は、インタラプト
制御部38に対して、インタラプト信号の発生周期を可変
することで実現される。メインフローでは、これらのレ
コード条件の設定を行うのみで、実際の音声のサンプリ
ング動作は、インタラプト処理で行われる。従って、こ
の条件の設定に関して変更がなければ、次回からのメイ
ンフロー処理では、A5において何ら動作することはな
く、即A2へもどる。そして、サンプリング(レコード)
処理が完了すると、このモードを解除するようになる。
なお、後述の説明からも明らかなように、この実施例で
は、入力チャンネルを複数(CH1〜CHn)とり得るので、
ステレオサンプリグができることは勿論マルチサンプリ
ングを並列的に行える。If the record status has been set, the process proceeds to A5, and the record condition is determined or changed. More specifically, the designation of the switch unit 2 sets which area (designated by the start address and the end address) of the audio memory RAM 3 to sample the audio signal or the sampling rate. Is done. According to this setting, the inside of the sampler input processing RAM table (see FIG. 9) of the RAM 35 is rewritten. The change of the sampling rate is realized by changing the generation cycle of the interrupt signal to the interrupt control unit 38. In the main flow, only the setting of these record conditions is performed, and the actual audio sampling operation is performed by an interrupt process. Therefore, if there is no change in the setting of this condition, in the main flow processing from the next time, there is no operation in A5, and the process immediately returns to A2. And sampling (record)
When the processing is completed, this mode is released.
As will be apparent from the following description, in this embodiment, a plurality of input channels (CH1 to CHn) can be used.
Not only stereo sampling can be performed, but also multi-sampling can be performed in parallel.
また、サンプラーのモードで、エディットステータス
がA4で判別されると、A6に進み、各種エディット処理が
行われる。このエディット処理の内容としては、予めサ
ンプリングした音声のループ区間を設定したり、不要部
分をカットしたりあるいは、そのサンプリングした音声
に対して付加するエンベロープのパラメータ(後述)を
設定したり、種々の発音条件を決定したりすることであ
る。これらの各種設定値は、RAM35の所定エリアに格納
され、プレイ時に必要に応じて読み出されて使用され
る。In the sampler mode, if the edit status is determined to be A4, the process proceeds to A6, where various editing processes are performed. The contents of the editing processing include setting a loop section of the sampled sound in advance, cutting unnecessary portions, setting parameters of an envelope (described later) to be added to the sampled sound, various types of processing, and the like. Or to determine pronunciation conditions. These various setting values are stored in a predetermined area of the RAM 35, and are read out and used as needed during play.
サンプラーモードでプレイステータスに設定される
と、A4からA7に進み、A2で得たファンクションキーの新
しい状態と前回の状態とから、状態の変化したファンク
ションキーを識別し、指示される機能の実行を行う。例
えば、演奏に使用する音声信号の選択や、使用エンベロ
ープの選択などである。A8では、スイッチ部2に含まれ
る鍵盤の操作をスキャンして、鍵盤キーの状態をRAM35
の鍵盤バッファエリアに取込む。続くA9において、鍵盤
の最新の状態と前回の状態とから変化した鍵(押鍵、離
鍵)を識別し、キーアサイン処理を行う。When set to play status in the sampler mode, proceed from A4 to A7, identify the function key whose state has changed from the new state of the function key obtained in A2 and the previous state, and execute the specified function. Do. For example, selection of an audio signal to be used for performance, selection of an envelope to be used, and the like. In A8, the operation of the keyboard included in the switch unit 2 is scanned, and the state of the keyboard keys is stored in the RAM 35.
To the keyboard buffer area. In A9, a key (key pressed, key released) changed from the latest state of the keyboard and the previous state is identified, and key assignment processing is performed.
このキーアサインのひとつの例が第10図に示してあ
る。後述するとおり、音源チャンネルとしてN個あり、
この夫々から所望のひとつの音声(楽音)を音声記憶用
RAM3から所望の音高で読み出すことが可能となってい
る。第10図の例では、ひとつの鍵について、2つの音源
チャンネルを使用し、夫々の一方の音源チャンネル
(1、3、5、7、…)出力を加算合成して、出力チャ
ンネルCH1からスピーカ8−1を介して放音し他方の音
源チャンネル(2、4、6、8、…)出力を加算合成し
て、出力チャンネルCH2からスピーカ8−2を介して放
音する。この場合、例えば奇数の音源チャンネルでは、
ステレオサンプリングされた音声の右側の音声信号の読
み出しを担当し、スピーカ8−1が右側スピーカとして
機能する。また偶数の音源チャンネルでは、ステレオサ
ンプリングされた音声の左側の音声信号の読み出しを担
当し、スピーカ8−2が左側スピーカとして機能する。One example of this key assignment is shown in FIG. As will be described later, there are N sound source channels,
One of the desired voices (musical sounds) from each of these for voice storage
It is possible to read from RAM 3 at a desired pitch. In the example of FIG. 10, two sound source channels are used for one key, and the outputs of one of the sound source channels (1, 3, 5, 7,...) Are added and synthesized, and the output channel CH1 to the speaker 8 are output. -1, and the outputs of the other sound source channels (2, 4, 6, 8,...) Are added and synthesized, and the sound is emitted from the output channel CH2 via the speaker 8-2. In this case, for example, for an odd number of sound source channels,
It is responsible for reading out the audio signal on the right side of the stereo sampled audio, and the speaker 8-1 functions as a right speaker. In addition, in the even-numbered sound source channels, reading of an audio signal on the left side of the stereo-sampled audio is performed, and the speaker 8-2 functions as a left speaker.
このようなステレオタイプのサンプラーとしてプレイ
状態をとることができるほか、本実施例ではきわめてフ
レキシビリティが高く、条件設定で、キーアサインの仕
方によって各種タイプの再生状態をとり得る。In addition to being able to take a play state as such a stereo type sampler, this embodiment has extremely high flexibility and can take various types of reproduction states depending on the key assignment method under condition setting.
続くA10では、これまでの処理でセットされたデータ
に従って実際に楽音を発生するための各種演算を行い、
結果をRAM35内のサンプラー出力処理用RAMテーブル(第
12図参照)にセットする。実際の波形信号の読み出し処
理は、インタラプトフローの中で実行するようになる。
A10ではそのための各種条件設定を行う。更にA10におい
ては、メインフローで必要なイベントのタイミングを知
るために、フロー一周時間(これは、フローを一周する
間に実行されたタイマーインタラプトの回数を計数する
ことで得られる。この計数処理は、後述のインタラプト
タイマ処理B13で行われる。)を基に演算を行い、エン
ベロープ用タイマー(エンベロープの演算周期)の基準
値を得る。また、次のメインフローのパスのための準備
処理をこのA10では行う、具体的には、今回のパスで得
た押鍵状態への変化を示すNEW ON状態をON中にしたり、
離鍵状態への変化を示すNEW OFF状態をOFF中に変える等
の処理である。In the following A10, various operations for actually generating a musical tone are performed according to the data set in the processing so far,
The result is stored in the sampler output processing RAM table (No.
12). The actual waveform signal read processing is executed in the interrupt flow.
At A10, various conditions are set. Further, in A10, in order to know the timing of an event required in the main flow, one round of the flow (this is obtained by counting the number of timer interrupts executed during one round of the flow. Is performed in an interrupt timer process B13 described later) to obtain a reference value of an envelope timer (envelope calculation cycle). Also, in A10, preparation processing for the next main flow pass is performed. Specifically, the NEW ON state indicating the change to the key pressed state obtained in this pass is set to ON,
This is processing such as changing the NEW OFF state indicating a change to the key release state to OFF.
更に、モード判別A3において、マルチトラックレコー
ダモードが選択されると、A11に進みステータスの判別
を行う。このマルチトラックレコーダモードでは、複数
トラックの音声信号の入力と出力とが同時に並列して実
行できる。このレコード/プレイステータスが判別され
るとA12に進み、レコード/プレイ条件の決定や変更処
理を実行する。具体的には、各トラック(入出力チャン
ネル)毎の音声記憶用RAM3のスタート、エンドアドレス
の決定や、各トラック(入出力チャンネン)毎にリード
(プレイ)/ライト(レコード)の状態の決定、更には
サンプリングレートの決定などがなされる(第18図参
照)。このような条件は、RAM35内のマルチトラックレ
コーダ処理用RAMテーブル(第17図参照)に書込まれ
る。この場合も、実際のレコード/プレイ動作はインタ
ラプト処理でなされる。Further, when the multi-track recorder mode is selected in the mode determination A3, the process proceeds to A11 to determine the status. In the multi-track recorder mode, input and output of audio signals of a plurality of tracks can be simultaneously executed in parallel. When the record / play status is determined, the process proceeds to A12, and the record / play condition is determined or changed. Specifically, the start and end addresses of the audio storage RAM 3 are determined for each track (input / output channel), the read (play) / write (record) state is determined for each track (input / output channel), Further, a sampling rate is determined (see FIG. 18). Such conditions are written in a multi-track recorder processing RAM table in the RAM 35 (see FIG. 17). Also in this case, the actual record / play operation is performed by an interrupt process.
そして、ステータス判別A11にてエディットステータ
スが判別されると、A13に進み各種エディット処理を行
う。具体的には、選択したトラックのある部分をカット
したり、ある音声データの後に、特定の長さの音声デー
タをつないだり、あるいは、複数の音声の内容を合成し
たりすることをこのA13で行う。When the edit status is determined by the status determination A11, the process proceeds to A13, where various editing processes are performed. Specifically, this A13 is used to cut a certain part of the selected track, connect audio data of a specific length after certain audio data, or synthesize a plurality of audio contents. Do.
そして、これらの各処理が終了すると再びA2へもど
る。従って、サンプラーモードにあってもマルチトラッ
クレコーダモードにあっても、このメインフローがくり
かえされることになる。When these processes are completed, the process returns to A2. Therefore, the main flow is repeated whether in the sampler mode or the multi-track recorder mode.
〈インタラプト処理〉 第7図は、予め設定されたサンプリング周期に対応し
てインタラプト制御部38から出力するインタラプト信号
に従い動作するインタラプト処理プログラムのフローを
示している。<Interrupt Processing> FIG. 7 shows a flow of an interrupt processing program that operates according to an interrupt signal output from the interrupt control unit 38 corresponding to a preset sampling period.
B1においては、モードジャッジをする。いまサンプラ
ー入力(レコード)の状態であると、B2へ進み、外部か
ら供給される音声をサンプリングする。B2〜B5は、入力
チャンネルCH1〜CHnについての処理(第1図の入力側の
CH1〜CHnに対応)であって、各チャンネル処理は、第8
図に示すサンプラー入力チャンネル処理の具体的なプロ
グラムに従って実行される。また、そのとき使用される
データは、RAM35のサンプラー入力処理用RAMテーブル
(第9図)にて管理される。この第9図から明らかなと
おり、n個のチャンネルの夫々について、独立に音声記
憶用RAM3の使用領域(スタートアドレスとエンドアドレ
スとで決定)が決まっている。In B1, a mode judge is performed. If it is in the state of the sampler input (record), the process proceeds to B2 and samples the sound supplied from the outside. B2 to B5 are processes for input channels CH1 to CHn (input side in FIG. 1).
(Corresponding to CH1 to CHn), and each channel process
It is executed according to a specific program of the sampler input channel processing shown in the figure. The data used at that time is managed in a sampler input processing RAM table of the RAM 35 (FIG. 9). As is clear from FIG. 9, the use area (determined by the start address and the end address) of the audio storage RAM 3 is determined independently for each of the n channels.
さて、第8図のC1では、当該チャンネルの現在アドレ
ス(音声記憶用RAM3の書込時のカレントアドレス)をイ
ンクリメントする。続くC2では、インクリメントされた
現在アドレスと、当該チャンネルのエンドアドレスとの
大小比較をする。まだ記憶容量が残っているとき(現在
のアドレスがエンドアドレスより小のとき)は、C3に進
み、すでにインタラプト信号発生時にサンプルホールド
され、A/D変換されている1サンプリング分の音声デー
タをゲート443−1〜443−nのうちの対応するゲートを
開成して(第3図参照)、取込み、C4において現在アド
レスにて指定される音声記憶用RAM3のアドレスに書込
み、次のチャンネルの処理に移る。また、C2にて現在ア
ドレスがエンドアドレスと一致したらC5にて当該チャン
ネルのサンプリング動作を停止するよう設定して次のチ
ャンネルの処理に移る。At C1 in FIG. 8, the current address of the channel (the current address at the time of writing to the audio storage RAM 3) is incremented. At C2, the size of the incremented current address is compared with the end address of the channel. If the storage capacity still remains (when the current address is smaller than the end address), proceed to C3, and gate the audio data for one sample that has already been sampled and held and A / D converted when an interrupt signal is generated. The corresponding gates of 443-1 to 443-n are opened (see FIG. 3), fetched, written to the address of the voice storage RAM 3 specified by the current address in C 4, and processed for the next channel Move on. If the current address matches the end address in C2, the sampling operation of the channel is set to be stopped in C5, and the process proceeds to the next channel.
すでに説明したとおり、A/D変換の周期は、インタラ
プト信号に完全に同期してなされる。従って、可聴周波
数のアナログ信号をデジタル信号に忠実に歪みなく変換
し得る。そしてそのデジタル信号を、マイクロコンピュ
ータ1のソフト処理によって、音声記憶用RAM3へデータ
転送し記憶することになる このように、各チャンネルCH1〜CHnのサンプリング処
理をくりかえし実行し全てのチャンネルについての処理
終了でメインフローへリターンする。なお、音声のサン
プリング動作をしていない入力チャンネルについては、
ノンオペレーションとして、次の入力チャンネルについ
ての処理が行われる。この一連の動作タイミングは、第
5図の全体動作を参照すれば、より明らかとなる。As described above, the cycle of the A / D conversion is performed completely in synchronization with the interrupt signal. Therefore, an analog signal having an audio frequency can be faithfully converted into a digital signal without distortion. Then, the digital signal is transferred and stored in the audio storage RAM 3 by the software processing of the microcomputer 1 as described above. Thus, the sampling processing of each of the channels CH1 to CHn is repeated and the processing is completed for all the channels. To return to the main flow. For input channels that are not sampling audio,
As a non-operation, processing for the next input channel is performed. This series of operation timings will become more apparent with reference to the overall operation in FIG.
次に、インタラプト処理のなかでサンプラー出力(プ
レイ)の状態であると、B1からB6へ進み、予め音声記憶
用RAM3にサンプリングされている音声信号を楽音信号と
して出力するようになる。第12図に、RAM35の内部に設
けられるサンプラー出力処理用RAMテーブルの内容が示
されており、N個の音源チャンネルの夫々に共通なエリ
ア(各音源チャンネル共通使用データ)のなかの波形加
算用領域出力CH1〜CHnの内容をB6でクリアする。この波
形加算用領域の夫々が第1図の出力チャンネルCH1〜CHn
の内容に対応する。Next, if the sampler is in the state of sampler output (play) during the interrupt processing, the process proceeds from B1 to B6, and an audio signal previously sampled in the audio storage RAM 3 is output as a musical sound signal. FIG. 12 shows the contents of a sampler output processing RAM table provided in the RAM 35, and is used for waveform addition in an area common to each of the N sound source channels (common use data for each sound source channel). The contents of the area outputs CH1 to CHn are cleared by B6. Each of the waveform addition areas corresponds to the output channels CH1 to CHn in FIG.
Corresponding to the content.
続くB7〜B9が、N個ある音源チャンネルの波形生成処
理であって、その具体的なプログラムのフローは、第11
図にサンプラー出力チャンネル処理として示してある。
このチャンネル処理は大きく分けてエンベロープ処理
(D1〜D7)と波形処理(D8〜D21)から成る。Subsequent B7 to B9 are the waveform generation processes of the N sound source channels, and the specific program flow is the eleventh channel.
This is shown in the figure as sampler output channel processing.
This channel processing is roughly divided into envelope processing (D1 to D7) and waveform processing (D8 to D21).
第13図はエンベロープ処理で生成されるエンベロープ
を示したものである。1つの楽音のエンベロープはいく
つかのステップ(セグメント)から成っている。図では
4セグメントで示してある。図中のΔxはエンベロープ
のサンプリング周期であり、Δyはエンベロープ値の変
化幅である。チャンネルのエンベロープ処理(D1〜D7)
では、サンプリングタイムごとのエンベロープの計算と
ステップの目標レベルに達したかどうかのチェックを行
っている。一致したときには現在エンベロープレジスタ
(第12図参照)に目標値が設定されるので、メインプロ
グラムの発音処理A10内でそれを検知して、次のステッ
プのエンベロープのためのデータ(Δx、Δy、目標エ
ンベロープ値)を各レジスタにセットしている。FIG. 13 shows an envelope generated by the envelope processing. The envelope of one musical tone consists of several steps (segments). In the figure, it is shown by four segments. In the figure, Δx is the sampling period of the envelope, and Δy is the change width of the envelope value. Channel envelope processing (D1 to D7)
In, the calculation of the envelope for each sampling time and the check of whether the target level of the step has been reached are performed. When the values match, the target value is set in the current envelope register (see FIG. 12). Therefore, the target value is detected in the sound generation processing A10 of the main program, and data (Δx, Δy, target (Envelope value) is set in each register.
詳細に述べると、D1でエンベロープの演算周期Δxと
比較するためのタイマーレジスタをインタラプトごとに
インクリメントし、D2でΔxと一致したときD3でエンベ
ロープ変位分のデータΔyの加減算フラグ(符号ビッ
ト)をテストしてエンベロープが上昇中か下降中かを判
別し、D4、D5でそれぞれ現在エンベロープの減算または
加算を行う。D6で現在エンベロープが目標エンベロープ
値に達したかどうかをチェックし、達しておれば、現在
エンベロープに目標レベルをセットする。これによりメ
インプログラムの発音処理A9で次のエンベロープステッ
プのデータがセットされることになる。また、発音処理
A9でゼロの現在エンベロープを読んだときには発音の終
了として処理される。More specifically, the timer register for comparing with the operation period Δx of the envelope is incremented in D1 for each interrupt, and when the value matches Δx in D2, the addition / subtraction flag (sign bit) of the data Δy corresponding to the envelope displacement is tested in D3. Then, it is determined whether the envelope is rising or falling, and the current envelope is subtracted or added at D4 and D5, respectively. At D6, check whether the current envelope has reached the target envelope value, and if so, set the target level to the current envelope. As a result, the data of the next envelope step is set in the sound generation processing A9 of the main program. In addition, pronunciation processing
When the current envelope of zero is read in A9, it is treated as the end of sound generation.
次に、波形処理D8〜D21について述べる。波形処理で
は、現在アドレスの整数部を使って音声記憶用RAM3から
隣り合う2つアドレスの波形データを読み出し、(整数
部+小数部)で示される現在アドレスに対して想定され
る波形値を補間で求めている。補間が必要な理由は、イ
ンタラプトによる波形サンプリング周期が一定(固定サ
ンプリング方式によっている)であり、アドレスの加算
値(ピッチデータ)が楽器への応用上、ある音域にわた
るためである(音階音しか出力しない楽器で音階音ごと
に波形データを用意すれば補間の必要はないが許容でき
ない記憶容量の増大となる)。補間による音色の劣化、
歪みは高音域の方が著しいため、通常は、原音の記録サ
ンプリング周期より高速の周期で原音を再生する。第14
図の例では原音(A4)再生の周期を2倍にしている。し
たがって、アドレス加算値が0.5の時、A4の音が得られ
るようになっている。この場合、A#4ではアドレス加
算値は0.529となり、A3のとき、1となる。これらのア
ドレス加算値はピッチデータとして制御ROM31に記憶さ
れており、押鍵時には発音制御A10において、鍵に対応
するピッチデータと選択されている音色の波形スタート
アドレス、波形エンドアドレス及び波形ループアドレス
がRAM35の対応するレジスタ、すなわち、アドレス加算
値レジスタ、スタートアドレス兼現在アドレスレジス
タ、エンドアドレスレジスタ、ループアドレスレジスタ
にセットされる。Next, the waveform processing D8 to D21 will be described. In the waveform processing, the waveform data of two adjacent addresses is read from the voice storage RAM 3 using the integer part of the current address, and the waveform value assumed for the current address represented by (integer part + decimal part) is interpolated. Seeking in. The reason why interpolation is necessary is that the waveform sampling period due to the interrupt is constant (using the fixed sampling method), and the added value of the address (pitch data) covers a certain range for musical instrument application (only the scale sound is output). If waveform data is prepared for each chromatic note with a musical instrument that does not need to be used, interpolation is not necessary, but an unacceptable increase in storage capacity occurs). Degradation of tone by interpolation,
Since the distortion is more remarkable in the high frequency range, the original sound is usually reproduced at a period faster than the recording sampling period of the original sound. 14th
In the example of the figure, the period of the original sound (A4) reproduction is doubled. Therefore, when the address addition value is 0.5, a sound of A4 can be obtained. In this case, the address addition value is 0.529 in A # 4, and is 1 in A3. These address addition values are stored as pitch data in the control ROM 31, and when the key is pressed, the pitch data corresponding to the key and the waveform start address, waveform end address, and waveform loop address of the selected tone are generated in the tone generation control A10. The corresponding registers of the RAM 35 are set in the address addition value register, the start address / current address register, the end address register, and the loop address register.
参考までに、第15図に時間に対する補間波形データを
示す。図中、白丸は音声記憶用RAM3のアドレスにある波
形データ値、黒丸は補間値を示している。For reference, FIG. 15 shows the interpolated waveform data with respect to time. In the figure, white circles indicate waveform data values at the address of the audio storage RAM 3, and black circles indicate interpolation values.
補間の方式はいろいろあるが、ここでは直線補間を採
用している。第11図の波形生成処理D8〜D21を詳細に述
べると、まず、D8で現在アドレスにアドレス加算値を加
算して新しい現在アドレスを得る。D9で現在アドレスと
エンドアドレスを比較し、現在アドレス>エンドアドレ
スならば、D10、D11により、現在アドレス<エンドアド
レスのときはD12により、物理上(番地上)または論理
上(動作上)の次のアドレスを計算し、D14でその整数
部により音声記憶用RAM3をアクセスして次回波形データ
を得る。ループアドレス(ループスタートアドレス)は
動作上エドアドレスの次のアドレスである。すなわち、
第14図の場合、図示の波形は繰り返し読み出される。勿
論ループアドレスは任意の点(中心レベルをとるアドレ
ス)とすることができる。したがって、現在のアドレス
=エンドアドレスのときは次のアドレスとしてループア
ドレスの波形データを読み出す(D13)。D15、D16によ
り、現在アドレスの整数部で音声記憶用RAM3をアクセス
して今回の波形データを読み出す。次に、D17で次回波
形値から今回波形値を減算し、D18でその差に現在アド
レスの小数部を乗算し、その結果をD19で今回の波形値
に加えることにより、波形に直線補間値を求める。この
直線補間したデータに現在エンベロープ値を乗算してチ
ャンネルの楽音データ値を得(D20)、それを出力チャ
ンネルナンバに対応する波形加算用レジスタ(CH1〜CHn
のいずれか選択したもの)の内容に加えて楽音データを
累計する(D21)。Although there are various interpolation methods, linear interpolation is employed here. The waveform generation processing D8 to D21 in FIG. 11 will be described in detail. First, at D8, an address addition value is added to the current address to obtain a new current address. D9 compares the current address with the end address. If the current address is greater than the end address, then according to D10 and D11, and if the current address is less than the end address, according to D12. , And the voice storage RAM 3 is accessed by the integer part at D14 to obtain the next waveform data. The loop address (loop start address) is the address following the ed address in operation. That is,
In the case of FIG. 14, the illustrated waveform is repeatedly read. Of course, the loop address can be an arbitrary point (address at the center level). Therefore, when the current address is equal to the end address, the waveform data of the loop address is read as the next address (D13). According to D15 and D16, the audio storage RAM 3 is accessed with the integer part of the current address to read the current waveform data. Next, the current waveform value is subtracted from the next waveform value in D17, the difference is multiplied by the decimal part of the current address in D18, and the result is added to the current waveform value in D19, thereby obtaining a linear interpolation value for the waveform. Ask. This linearly interpolated data is multiplied by the current envelope value to obtain a tone data value of the channel (D20), which is then added to a waveform addition register (CH1 to CHn) corresponding to the output channel number.
(D21), in addition to the content of the selected one).
各音源チャンネルの処理B7〜B9の終了にともない。B1
0〜B12の各出力チャンネルCH1〜CHnについての出力処理
を行う。At the end of processing B7 to B9 for each sound source channel. B1
Output processing is performed for output channels CH1 to CHn of 0 to B12.
すなわち、B7〜B9によって、生成された波形データ
は、夫々出力ナンバに従って波形加算用領域CH1〜CHnに
累算されているので、各チャンネル毎に、D/A変換器群4
5の夫々対応するラッチ451−1〜451−nに順番にラッ
チされる。このラッチ451−1〜451−nへのラッチ動作
は、プログラム制御のために不安定な周期で切り換わる
ことになる。D/A変換器453−1〜453−nの変換周期
(サンプリング周期)は非常に安定してなければ、その
変換において大きな歪みが発生する。例えば、マイクロ
コンピュータ1のマシンサイクルを数十ナノあるいは数
百ナノ秒だとすると、この1回のマシンサイクルの遅れ
であってもD/A変換器453−1〜453−nが可聴周波数の
デジタル信号を忠実にアナログ信号に変換するのに必要
な変換周期の精度からは遠すぎる。すなわち、ナノ秒の
オーダーのずれでも人間の聴覚に感じられるほどの歪み
が発生するのである。That is, since the waveform data generated by B7 to B9 are accumulated in the waveform addition areas CH1 to CHn according to the output numbers, respectively, the D / A converter group 4
5 are sequentially latched by the corresponding latches 451-1 to 451-n. The latch operation to the latches 451-1 to 451-n is switched at an unstable cycle due to program control. If the conversion cycle (sampling cycle) of the D / A converters 453-1 to 453-n is not very stable, a large distortion occurs in the conversion. For example, assuming that the machine cycle of the microcomputer 1 is tens of nanoseconds or hundreds of nanoseconds, the D / A converters 453-1 to 453-n output digital signals of audible frequencies even with the delay of one machine cycle. It is too far from the precision of the conversion period required to faithfully convert to an analog signal. In other words, even a shift on the order of nanoseconds causes distortion that can be perceived by human hearing.
そこで、第4図に示されるているとおり、オペレーシ
ョン解析部37からのプログラム制御信号によって制御さ
れるソフト制御ラッチ451−1〜451−nと、デジタル楽
音信号をアナログ楽音信号に変換するD/A変換器453−1
〜453−nとの間に、インタラプト制御部38からの正確
なタイミング信号であるインタラプト信号で制御される
インタラプト制御ラッチ452−1〜452−nを設ける。イ
ンタラプト信号の発生周期はクロック発振器の安定度に
従うので極めて安定である。ラッチ452−1〜452−nの
出力はインタラプト信号のタイミングに同期して切り換
わる。すなわち、インタラプト信号の発生周期がD/A変
換器453−1〜453−nの変換(サンプリング)周期とな
る。第5図のように、ラッチ451−1〜451−nの出力が
切り換わるタイミングはインタラプト処理のタイミング
ずれに従って変動するがインタラプト信号で動作するラ
ッチ452−1〜452−nがあるのでD/A変換器453−1〜45
3−nの入力データが切り換わるタイミングはインタラ
プト信号と同期する。ラッチ452−1〜452−nのため
に、D/A変換器453−1〜453−nに入力されるデジタル
楽音信号は平均してインタラプト信号の一周期分だけ遅
れるが、この遅れは全く問題とならない。例えば、イン
タラプト信号の周期は47マイクロ秒であり、このような
短時間の遅れは人間の聴覚であは到底感知し得ない(通
常、数ミリ秒程度が知覚し得る限界である)。Therefore, as shown in FIG. 4, a software control latch 451-1 to 451-n controlled by a program control signal from the operation analysis unit 37, and a D / A for converting a digital tone signal into an analog tone signal. Converter 453-1
To 453-n, there are provided interrupt control latches 452-1 to 452-n controlled by an interrupt signal which is a precise timing signal from the interrupt control unit 38. The generation period of the interrupt signal is extremely stable because it follows the stability of the clock oscillator. The outputs of the latches 452-1 to 452-n switch in synchronization with the timing of the interrupt signal. That is, the generation cycle of the interrupt signal is the conversion (sampling) cycle of the D / A converters 453-1 to 453-n. As shown in FIG. 5, the timing at which the outputs of the latches 451-1 to 451-n are switched varies according to the timing shift of the interrupt processing, but since there are latches 452-1 to 452-n which operate with the interrupt signal, the D / A is performed. Converter 453-1 to 45
The switching timing of the 3-n input data is synchronized with the interrupt signal. Due to the latches 452-1 to 452-n, the digital tone signals input to the D / A converters 453-1 to 453-n are delayed on average by one period of the interrupt signal, but this delay is a serious problem. Does not. For example, the period of an interrupt signal is 47 microseconds, and such a short delay is hardly perceptible to human hearing (usually, a few milliseconds is a perceptible limit).
続くB13において、インタラプトタイマ処理を行う。
すなわち、インタラプトが一定時間ごとにかかることを
利用して、フロー一周計時用のタイマレジスタ(RAM35
内)を通過の都度プラス1にする。In B13, an interrupt timer process is performed.
In other words, taking advantage of the fact that an interrupt is taken at regular intervals, the timer register for counting one cycle of the flow (RAM35
) Is increased by 1 each time it passes.
次に、インタラプトがかかったとき、マルチトラック
レコーダの入出力動作モードに設定されていたときの説
明を以下に行う。この場合、B1からB14〜B17の各チャン
ネル(トラック)の処理を実行する。Next, a description will be given below of a case where the input / output operation mode of the multi-track recorder is set when an interrupt occurs. In this case, the processing of each channel (track) from B1 to B14 to B17 is executed.
各処理B14〜B17の具体的内容は、第16図に示されてお
り、各トラック毎に、音声信号の入力と出力とが制御で
きるようになっていて、特定のトラックを再生しなが
ら、それにあわせて別のトラックから音声の入力を可能
とし得る。この実施例の場合、トラックと、音声記憶用
RAM3のリード/ライトチャンネルとは同一としている
が、必要に応じて異ならせたり、プログラマブルとした
りすることも可能である。The specific contents of each of the processes B14 to B17 are shown in FIG. 16, and the input and output of the audio signal can be controlled for each track. At the same time, it may be possible to input audio from another track. In the case of this embodiment, the track and the audio storage
Although the read / write channels of the RAM 3 are the same, they can be made different or programmable as necessary.
マイクロコンピュータ1の内部RAM35には第17図に示
すようにマルチトラックレコーダ処理用RAMテーブルが
形成される。この第17図を参照すると理解できるとお
り、各チャンネル毎に制御データが設定される。具体的
には、第18図に示すとおり音声記憶用RAM3の各チャンネ
ル毎の分割使用状態を決めるパラメータ(スタートアド
レス、エンドアドレス、現在アドレス)のほか、当該チ
ャンネルをプレイ(リード)状態として動作するか、レ
コード(ライト)状態として動作するかを決めるリード
/ライトフラグが記憶される。ここで、各チャンネルCH
1〜CHnは、第1図の入出力チャンネルCH1〜CHnと対応す
る。A multi-track recorder processing RAM table is formed in the internal RAM 35 of the microcomputer 1 as shown in FIG. As can be understood from FIG. 17, control data is set for each channel. Specifically, as shown in FIG. 18, in addition to parameters (start address, end address, current address) for determining the divided use state for each channel of the audio storage RAM 3, the corresponding channel is operated as a play (read) state. Or a read / write flag for determining whether to operate as a record (write) state. Where each channel CH
1 to CHn correspond to the input / output channels CH1 to CHn in FIG.
まず、第16図のE1では、当該チャンネルの音声記録用
RAM3の現在アドレスをインクリメントする。E2では、現
在アドレスとエンドアドレスとを比較し、現在アドレス
がエンドアドレスに達していないときは、E3に進み、当
該チャンネルがリード状態かライト状態かをジャッジす
る。もし、当該チャンネルがリード状態であれば、E4に
進み音声記憶用RAM3の当該チャンネルの現在アドレスの
内容(1サンプル分の音声データ)が読み出され、D/A
変換器群45のラッチ451−1〜451−nのうちの当該チャ
ンネルのラッチにセットする。このセットされた音声デ
ータがD/A変換されるタイミングはサンプラーモードの
動作のときに説明したタイミングと同じである(第5図
参照)。First, in E1 in FIG. 16, the audio recording
Increment the current address of RAM3. At E2, the current address is compared with the end address. If the current address has not reached the end address, the process proceeds to E3 to judge whether the channel is in a read state or a write state. If the channel is in the read state, the process proceeds to E4, where the content of the current address (one sample of audio data) of the channel in the audio storage RAM 3 is read, and the D / A
It is set to the latch of the corresponding channel among the latches 451-1 to 451-n of the converter group 45. The timing at which the set audio data is D / A converted is the same as the timing described in the operation in the sampler mode (see FIG. 5).
また、E3で当該チャンネルがライト状態であることが
ジャッジされれば、E6に進み、A/D変換器群44のゲート4
43−1〜443−nのうちの当該チャンネルのゲートを開
成してすでにA/D変換されている音声信号を取り込み
(第5図参照)、E6において、現在アドレスで指定され
る音声記憶用RAM3に入力設定するようにする。If it is judged in E3 that the corresponding channel is in the write state, the process proceeds to E6 and the gate 4 of the A / D converter group 44 is determined.
The gate of the channel is opened among 43-1 to 443-n to take in the audio signal which has already been A / D converted (see FIG. 5). To set the input.
E2において、現在アドレスがエンドアドレスと一致す
ると、当該チャンネル(トラック)については、音声の
記録再生が停止したものとしてE7において、当該チャン
ネルの動作を停止する。If the current address matches the end address in E2, the operation of the channel is stopped in E7 assuming that the recording / reproduction of audio has stopped for the channel (track).
このような第16図に示す一連の処理が終了すると次の
チャンネルについての同様な処理を実行する。ここで、
特定のトラック(チャンネル)について、レコード/プ
レイ動作を停止しているときは、ノンオペレーションと
して次のチャンネルについて処理を行うようにする。そ
して、CH1〜CHnの処理が完了すると、インタラプト処理
を終了して、メインフローへリターンする。When the series of processes shown in FIG. 16 is completed, similar processes are performed for the next channel. here,
When the record / play operation is stopped for a specific track (channel), processing is performed for the next channel as a non-operation. When the processing of CH1 to CHn is completed, the interrupt processing ends, and the process returns to the main flow.
〈他の実施例、変形例〉 以上で本実施例の説明を終えるが、発明の範囲を逸脱
することなく種々の実施態様をとり得る。例えば、上記
実施例では、マイクロコンピュータ1における音声処理
をインタラプト信号で起動されるインタラプト処理プロ
グラムを実行することによって行っているが、ダミー命
令(NOP命令)をプログラムに組み込むことにより、一
定時間ごとに上述したインタラプト処理に代る処理(一
定時間処理)が実行されるようにしてもよい。すなわ
ち、各プログラムの各命令の実行時間はマスタークロッ
クにより決められるので、一定時間分のメインプログラ
ムの間に音声処理を行う一定時間処理プログラムをサブ
ルーチンとして挿入すれば実行できる。<Other Embodiments and Modifications> The description of the present embodiment is completed above, but various embodiments can be taken without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the audio processing in the microcomputer 1 is performed by executing an interrupt processing program activated by an interrupt signal. However, by incorporating a dummy instruction (NOP instruction) into the program, the audio processing is performed at regular intervals. A process (a fixed time process) instead of the above-described interrupt process may be executed. That is, since the execution time of each instruction of each program is determined by the master clock, it can be executed by inserting a processing program as a subroutine for a fixed time for performing audio processing between a main program for a certain time.
このとき、一定時間処理内部でも分岐によって処理時
間が異なってしまうと次に一定時間処理にジャンプする
までの時間が一定でなくなる。このため一定時間処理内
部でも全ての分岐のルートに要する処理時間を一定にす
るためのダミー命令を入れる必要がある。そのようなプ
ログラミングをすると、一定処理時間つまりサンプリン
グ周期毎に音声の入出力処理を行い得る。At this time, if the processing time differs due to branching even within the processing for a fixed time, the time until the next jump to the processing for a certain time is not constant. For this reason, it is necessary to insert a dummy instruction for keeping the processing time required for the routes of all branches even within the processing for a fixed time. When such programming is performed, audio input / output processing can be performed for a fixed processing time, that is, for each sampling cycle.
更に、上記実施例においては、サンプラーモードと、
マルチトラックレコーダモードとを選択的にとり得るよ
うにしたが、いずれか一方の専用機として実施すること
は可能であり、更には固体録音再生機として実現するこ
ともできる。このとき、マイクロコンピュータの能力に
依存して、チャンネル数(トラック数)や音源チャンネ
ル数(ポリフォニック数)を設定し得る。Further, in the above embodiment, the sampler mode and
Although the multi-track recorder mode can be selectively used, it can be implemented as one of the dedicated devices, and furthermore, can be realized as a solid-state recording / reproducing device. At this time, the number of channels (the number of tracks) and the number of sound source channels (the number of polyphonics) can be set depending on the capability of the microcomputer.
また、採用するマイクロコンピュータの型式は種々選
択でき、実施例にて示したようなROM/RAM/ネクストアド
レス方式のほか、プログラムカウンタ(PC)方式のもの
など一般のあるいは汎用のマイクロコンピュータを採用
し得る。要するに、この発明は、プログラム制御により
マイクロコンピュータ自身が音声の入出力処理を行う構
成のすべてに適用可能である。Various types of microcomputers can be selected. In addition to the ROM / RAM / next address method shown in the embodiment, a general or general-purpose microcomputer such as a program counter (PC) method is adopted. obtain. In short, the present invention is applicable to all configurations in which the microcomputer itself performs the audio input / output processing under program control.
また音声を記録再生するリードライト記憶手段は、RA
Mのほか、種々の記憶媒体を採用し得る。必要な場合
は、RAMから外部メモリ(磁気テープ、磁気ディスク、
リード/ライト可能なコンパクトディスク等)にデータ
に入出力制御を行い得る。あるいは、RAM自体を着脱可
能なRAMカードとすることもできる。The read / write storage means for recording / reproducing the audio is RA
Various storage media other than M can be adopted. If necessary, replace RAM with external memory (magnetic tape, magnetic disk,
Input / output control can be performed on data on a readable / writable compact disc). Alternatively, the RAM itself may be a removable RAM card.
本発明によれば、同一チップ内にA/D変換手段、音声
データ記憶手段およびD/A変換手段を備えた所謂ワンチ
ップマイコンが、サンプラー入力モードに設定されてい
ればサンプリング録音装置、サンプラー出力モードに設
定されていればサンプリング再生装置、マルチトラック
レコーダ入出力モードに設定されていれば録音再生する
レコーダとして機能するので、同一のハード構成であり
ながらも各様に装置形態を変更することができる。According to the present invention, a so-called one-chip microcomputer having A / D conversion means, audio data storage means, and D / A conversion means in the same chip, a sampling recording device, a sampler output, if the sampler input mode is set. If it is set to the mode, it functions as a sampling and playback device, and if it is set to the multi-track recorder input / output mode, it functions as a recorder for recording and playback, so it is possible to change the device configuration in various ways even with the same hardware configuration it can.
さらに、発明では、サンプラー出力モードあるいはマ
ルチトラックレコーダ入出力モードのいずれかに設定さ
れると、一定周期毎に実行指示を出す実行指示手段から
の指示に応じて音声データ記憶手段から音声データを読
み出し、読み出した音声データをサンプリング周期に対
応した割込信号に同期させてD/A変換手段から出力させ
る、2段階ラッチを経て音声信号を再生する為、D/A変
換動作を安定に保ち、これにより専用のハードウェアを
備えずとも歪みの少ない音声信号処理を実現することが
できる。Further, in the invention, when set to either the sampler output mode or the multi-track recorder input / output mode, the audio data is read from the audio data storage means in response to an instruction from the execution instruction means for issuing an execution instruction at regular intervals. The D / A converter outputs the read audio data in synchronism with the interrupt signal corresponding to the sampling period and outputs the audio signal through a two-stage latch. Thus, audio signal processing with less distortion can be realized without providing dedicated hardware.
図面はこの発明の一実施例を示し、第1図は、この発明
の実施例に係る音声信号処理装置の全体構成図、第2図
は、第1図のマイクロコンピュータの内部構成図、第3
図は、第2図のA/D変換器群の構成図、第4図は、第2
図のD/A変換器群の構成図、第5図は、D/A変換、A/D変
換の全体動作をタイムチャートにより示した図、第6図
は、第1図のマイクロコンピュータのメインプログラム
のフローを示した図、第7図は、音声の入出力処理が行
われるインタラプト処理のプログラムをフローチャート
にて示した図、第8図は、第7図のサンプラー入力時の
ひとつの処理チャンネルのプログラムをフローチャート
にて示した図、第9図は、サンプラー入力時に、マイク
ロコンピュータの内部RAMに構成されるテーブルの内容
を示す図、第10図は、サンプラー出力時の鍵と音源チャ
ネンルとのアサイン状態及び音源チャンネルと出力チャ
ンネルとの関係を示した図、第11図は、第7図のサンプ
ラー出力時のひとつの音源チャンネル処理の具体的なプ
ログラムをフローチャートで示した図、第12図は、サン
プラー出力時にマイクロコンピュータの内部RAMに構成
されるテーブルの内容を示す図、第13図はサンプラー出
力時に使用されるエンベロープの状態を示す図、第14図
は、第1図の音声記憶用RAMに記憶されると波形と読出
状態とを示す図、第15図は、音声波形の補間状態を示す
図、第16図は、第7図のマルチトラックレコーダモード
の入出力のためのひとつのチャンネル処理プログラムを
フローチャートにて示す図、第17図はマルチトラックレ
コーダモードでマイクロコンピュータの内部RAMに構成
されるテーブルの内容を示す図、第18図はマルチトラッ
クレコーダのモードでの音声記憶用RAMのチャンネル毎
の分割使用状態を示す図である。 1…マイクロコンピュータ、2…スイッチ部、3…音声
記憶用RAM、31…制御用ROM、32…ROMアドレス制御部、3
5…RAM(レジスタ群)、36…演算回路、37…オペレーシ
ョン解析部、38…インタラプト制御部、41…入力ポー
ト、42…出力ポート、44…A/D変換器群、45…D/A変換器
群、441−1〜441−n…サンプルホールド回路、442−
1〜442−n…A/D変換器、443−1〜443−n…ゲート回
路、451−1〜451−n…ラッチ、452−1〜452−n…ラ
ッチ、453−1〜453−n…D/A変換器。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an audio signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an internal configuration diagram of the microcomputer of FIG.
FIG. 4 is a block diagram of the A / D converter group shown in FIG. 2, and FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of the D / A converter group shown in FIG. 5, FIG. 5 is a diagram showing the overall operation of D / A conversion and A / D conversion in a time chart, and FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a program flow, FIG. 7 is a flowchart showing an interrupt processing program for performing voice input / output processing, and FIG. 8 is one processing channel at the time of sampler input in FIG. FIG. 9 is a flowchart showing the program of FIG. 9, FIG. 9 is a diagram showing the contents of a table configured in the internal RAM of the microcomputer when the sampler is input, and FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the key and the sound source channel when the sampler is output. FIG. 11 is a diagram showing an assignment state and a relationship between a sound source channel and an output channel. FIG. 11 is a flowchart showing a specific program of one sound source channel process at the time of sampler output in FIG. FIG. 12, FIG. 12 is a diagram showing the contents of a table configured in the internal RAM of the microcomputer at the time of sampler output, FIG. 13 is a diagram showing the state of the envelope used at the time of sampler output, FIG. FIG. 1 is a diagram showing a waveform and a read state when stored in the audio storage RAM of FIG. 1, FIG. 15 is a diagram showing an interpolation state of the audio waveform, and FIG. 16 is a multi-track recorder mode of FIG. FIG. 17 is a flowchart showing one channel processing program for input / output of the microcomputer, FIG. 17 is a diagram showing the contents of a table configured in the internal RAM of the microcomputer in the multi-track recorder mode, and FIG. 18 is a multi-track recorder FIG. 7 is a diagram showing a divided use state for each channel of the audio storage RAM in the mode of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microcomputer, 2 ... Switch part, 3 ... RAM for voice storage, 31 ... ROM for control, 32 ... ROM address control part, 3
5 RAM (register group), 36 arithmetic circuit, 37 operation analysis unit, 38 interrupt control unit, 41 input port, 42 output port, 44 A / D converter group, 45 D / A conversion Instrument group, 441-1 to 441-n ... sample and hold circuit, 442-
1-442-n A / D converter, 443-1 to 443-n Gate circuit, 451-1 to 451-n Latch, 452-1 to 452-n Latch, 453-1 to 453-n ... D / A converter.
Claims (1)
データに変換して出力するA/D変換手段、音声データを
記憶する音声データ記憶手段および音声データを音声信
号に変換して出力するD/A変換手段を同一チップ内に有
するマイクロコンピュータと、前記サンプリング周期に
対応した割込信号を発生する割込信号発生手段とを備え
る装置であって、 前記マイクロコンピュータは、一定周期毎に、現在設定
されている動作モードを判別し、判別した動作モードに
対応したプログラム手段の実行を指示する実行指示手段
と、 サンプラー入力モードに設定されている時に前記実行指
示手段からの指示に従って実行され、前記割込信号に同
期して前記A/D変換手段を介して入力される音声データ
を、前記音声データ記憶手段に記憶する第1のプログラ
ム手段と、 サンプラー出力モードに設定されている時に前記実行指
示手段からの指示に従って実行され、前記実行指示手段
からの指示により、発音すべき音高に応じて前記音声デ
ータ記憶手段に記憶された音声データ読み出し、読み出
した音声データを前記割込信号に同期させて前記D/A変
換手段から出力させる第2のプログラム手段と、 マルチトラックレコーダ入出力モードに設定されている
時に前記実行指示手段からの指示に従って実行され、前
記割込信号に同期して前記A/D変換手段を介して入力さ
れる音声データを、前記音声データ記憶手段に記憶する
とともに、前記実行指示手段からの指示に応じて前記音
声データ記憶手段に記憶された音声データを読み出し、
読み出した音声データを前記割込信号に同期させて前記
D/A変換手段から出力させる第3のプログラム手段と を具備することを特徴とする音声信号処理装置。A / D conversion means for converting an audio signal into audio data at a fixed sampling period and outputting the audio data, audio data storage means for storing the audio data, and a D / D converter for converting the audio data into an audio signal and outputting the audio signal. An apparatus comprising: a microcomputer having A conversion means in the same chip; and an interrupt signal generating means for generating an interrupt signal corresponding to the sampling period, wherein the microcomputer has a current setting for each predetermined period. Execution instruction means for discriminating the operation mode being executed, and instructing execution of the program means corresponding to the discriminated operation mode; and executing in accordance with an instruction from the execution instruction means when set to the sampler input mode, A first program for storing audio data input through the A / D conversion means in synchronization with the input signal in the audio data storage means; Means, which is executed in accordance with an instruction from the execution instruction means when the sampler output mode is set, and in accordance with an instruction from the execution instruction means, a voice stored in the audio data storage means in accordance with a pitch to be generated. Data reading, second program means for outputting the read audio data from the D / A conversion means in synchronization with the interrupt signal, and a second program means for outputting the read audio data from the execution instruction means when the multi-track recorder input / output mode is set. Executed in accordance with the instruction, the audio data input via the A / D conversion means in synchronization with the interrupt signal, is stored in the audio data storage means, and in response to an instruction from the execution instruction means, Reading the audio data stored in the audio data storage means,
Synchronize the read audio data with the interrupt signal and
And a third program means for outputting from the D / A conversion means.
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- 1990-06-29 JP JP17165090A patent/JP3211829B2/en not_active Expired - Lifetime
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