(57)【要約】サウンド・シンセサイザが提供され、これは、高次のポリフォニーによりシンセサイザの計算要件を減少させると共に、不自然な可聴音（ａｕｄｉｂｌｅ  ａｒｔｅｆａｃｔ）を確実に最小限に保つ。このシンセサイザは、メモリ（６）に記憶された複数のサンプルと、メモリ（６）内に記憶された複数のサンプルから選択された複数のサンプルを使用して、一つの出力を計算する手段を各々含む複数のボイス（４、１６）とを含み、一つの出力を計算する時に一つのボイス（４、１６）がアクティブになり、上記計算する手段により選択される上記サンプルの数は、上記アクティブなボイス（４、１６）によって異なる。
2005537506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記憶されたサンプルを含むメモリと、
アクティブ・ボイスの各々について、前記記憶されたサンプルから選択された複数のサンプルを使用して、複数の前記アクティブ・ボイスの各々について一つの出力信号を計算する手段とを含み、
前記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される前記サンプルの数は、前記アクティブ・ボイスの数に依存するシンセサイザ。
【請求項２】
前記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される前記サンプルの数は、前記アクティブ・ボイスの数が増加すると減少する請求項１記載のシンセサイザ。
【請求項３】
前記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される前記サンプルの数は、前記アクティブ・ボイスの数が増加すると減少し、これにより、最大計算複雑性を超えることがないようにされる請求項２記載のシンセサイザ。
【請求項４】
前記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される前記サンプルの数は、前記アクティブ・ボイスの数が増加すると非線形的に減少する請求項１記載のシンセサイザ。
【請求項５】
前記メモリ内に記憶された前記複数のサンプルがミュージカル・ノートを含む請求項１から請求項４のいずれかに記載のシンセサイザ。
【請求項６】
前記メモリ内に記憶された前記複数のサンプルが種々の楽器により生成されたミュージカル・ノートのサンプルを含む請求項５記載のシンセサイザ。
【請求項７】
前記一つの出力信号を計算する手段がフィルタ・テーブルを含む請求項１から６のいずれかに記載のシンセサイザ。
【請求項８】
前記フィルタ・テーブルがシンク関数（ｓｉｎｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の係数を含む請求項７記載のシンセサイザ。
【請求項９】
前記シンセサイザがＭＩＤＩミュージック・シンセサイザである請求項１から請求項８のいずれかに記載のシンセサイザ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれかに記載のシンセサイザを含む携帯機器。
【請求項１１】
前記携帯機器が携帯電話である請求項１０記載の携帯機器。
【請求項１２】
前記携帯機器がポケットベルである請求項１０記載の携帯機器。
【請求項１３】
メモリ内に記憶された複数のサンプルを有するシンセサイザの動作方法であって、
一つの音を生成するのにアクティブとなるボイスの数を決定するステップと、
アクティブとなるボイスの数に基づいて補間次数を決定するステップであって、前記補間次数はメモリ内に記憶された前記複数のサンプルから選択されるサンプルの数として定義される前記補間次数を決定するステップと、
前記補間次数によって決定された前記記憶されたサンプルの数を使用して、各アクティブ・ボイスについて出力を計算するステップと、
を含む前記方法。
【請求項１４】
前記アクティブ・ボイスの数が増加すると、前記補間次数が減少する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記アクティブ・ボイスの数が増加すると、前記補間次数が減少することにより、最大計算複雑性を超えることがないようにされる請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
前記アクティブ・ボイスの数が増加すると、前記補間次数が非線形的に減少する請求項１３記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はサウンド・シンセサイザに関し、特に、携帯機器などのような計算資源が限定された装置に使用するサウンド・シンセサイザに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代のサウンド・シンセサイザは、多数のボイス（ｖｏｉｃｅ）を有する必要がある。あるシンセサイザが有するボイス（ｖｏｉｃｅ）の数は、同時に発生できる音（ｓｏｕｎｄ）の数として定義される。
【０００３】
必要な一組の音をどのように電子サウンド・シンセサイザが再生するかを定義する、いくつかの異なったプロトコルと規格が存在する。
【０００４】
電子装置内で音を発生させる一つの一般的な方法は、ＭＩＤＩ（ミディ）（楽器用ディジタル・インタフェース）プロトコルを使用することである。ディジタル・オーディオ・ファイルと異なって、（コンパクト・ディスク上に見出されるように）ＭＩＤＩファイルは、特定の音の項目を含んでいない。代わりに、正しい音を再現するためにある装置が実行しなければならないイベントのリストを含んでいる。サンプルされた音がシンセサイザに記憶されていて、ＭＩＤＩファイル内に含まれる命令によりアクセスされる。従って、ＭＩＤＩファイルはディジタル・オーディオ・ファイルよりも遥かに小さくて、記憶域メモリが限定されている環境に適している。
【０００５】
ジェネラル・ミディ・システム・レベル１（ＧＭ−１）において、一つのシンセサイザは少なくとも２４のボイス（ｖｏｉｃｅ）を有する必要がある。
【０００６】
ＭＩＤＩシンセサイザのようにあらかじめ録音された音から音を発生させるシンセサイザは、ウェーブ・テーブル（ｗａｖｅ−ｔａｂｌｅ）に基づくシンセサイザとして知られている。そうしたシンセサイザにおいては、ある楽器の一つまたはそれ以上のあらかじめ録音されたシーケンスが、ウェーブ・テーブル内に記憶されている。各シーケンスは、その音を再現するために演奏される一連のサンプルを含んでいる。
【０００７】
楽器によっては、多数のノート（ｎｏｔｅ）を発生でき、全てのあり得るノートをサンプルして録音するには大量のメモリが必要なので、少数のノートだけが記憶される。
【０００８】
従って、メモリ内に記憶された周波数とは異なる周波数を有するノートまたは音を生成することをシンセサイザが要求された場合、このシンセサイザは記憶されたシーケンスの一つおよび「サンプル・レート変換」と呼ばれる技法を使用してそれを、再サンプルして周波数を変更し、要求されたトーン（ｔｏｎｅ）を得る。
【０００９】
記憶されたシーケンスの周波数の変更は、記憶されたサンプルを異なった速度でアクセスすることにより達成される。すなわち、たとえば、記憶されたサンプルが、３００Ｈｚの周波数でミュージカル・ノート（ｍｕｓｉｃａｌ  ｎｏｔｅ）を表現するならば、順次、全てのサンプルにアクセスすることによって、３００Ｈｚでこのミュージカル・ノートを再生することができる。次の記憶されたサンプルが読み出される前に、記憶された各サンプルが２度出力されれば、シンセサイザにより再生されるこのミュージカル・ノートは、１５０Ｈｚの周波数を有する。同様に、６００Ｈｚのミュージカル・ノートが必要ならば一つおきの記憶されたサンプルが読み出される。
【００１０】
シンセサイザによりサンプルが出力される速度は一定であって、一つのサンプル周期（ｓａｍｐｌｅ  ｐｅｒｉｏｄ）（記憶された各サンプルの間の時間）に等しいことが重要である。
【００１１】
上の例において、全てのサンプルを２度アクセスすることにより、アーティファクト（ａｒｔｅｆａｃｔ）（ひずみ（ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ））が出力音に導入される。このひずみを克服するために、シンセサイザは記憶されたサンプルに基づいて、追加のサンプルを計算する。したがって上記の１５０Ｈｚの例において、記憶された各サンプルを２度繰り返す代わりに、シンセサイザは記憶された一つのサンプルを出力して、記憶された周囲のサンプルに基づいて次のサンプルを計算する。
【００１２】
これを実行するためにシンセサイザは補間技法を必要とする。
【００１３】
最も簡単な補間技法は、二つの周囲サンプルの重み付き平均を使用する。しかしながら、この技法はしばしば不正確であって、依然として、音声のひずみ（ａｕｄｉｂｌｅ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）をもたらす。
【００１４】
最適補間アルゴリズムは、ｓｉｎ（ｘ）／ｘ関数を使用し、無限の計算回数を必要とする。もちろんこれは非実際的であって、したがって準最適アルゴリズムが開発された。
【００１５】
一つの準最適補間技法は、Ｄａｎａ  Ｃ．Ｍａｓｓｉｅによる「オーディオおよびアコースティックスへのＤＳＰの応用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ＤＳＰ  ｔｏ  Ａｕｄｉｏ  ａｎｄ  Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ）」の第８章に述べられており、ここでは、いくつかの記憶されたサンプルが計算中に使用されている（補間に使用されるサンプルの数は、補間次数（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  ｄｅｇｒｅｅ）として知られる）。補間に使用されるサンプルの数が多ければ多いほど、このシンセサイザの性能が良くなる。
【００１６】
シンセサイザにおいては、各ボイスは一つまたはいくつかのディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を使用して実施され、このＤＳＰシステムの計算能力はシンセサイザが生成できるボイスの数に制限を課し、また各ボイスについて使用される補間次数を制限する。
【００１７】
トランケートされたｓｉｎ（ｘ）／ｘアルゴリズムのような準最適補間アルゴリズムを使用するとき、計算の複雑さは補間次数と共に線形的に増大する。
【００１８】
多くの商用シンセサイザにおいて補間次数１０がしばしば使用されるが、その理由は、これが計算の複雑性と音質の間の良好なトレード・オフをもたらすからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈｏｎｅ）などの携帯機器内にＭＩＤＩサウンド・シンセサイザを実装できて、これらの装置がポリフォニーの呼出音と一層高い音質を生成できるようにすることが望ましい。
【００２０】
しかしながら、携帯機器における計算能力に置かれる制限（コストおよび装置内で利用できる空間など）は、ジェネラル・ミディ・システム・レベル１（ＧＭ−１）に準拠（すなわち、２４ボイスを有し）した１０前後の補間次数を有するサウンド・シンセサイザの実装を可能にするのに充分ではない。
【００２１】
したがって、本発明は、高次のポリフォニーを有するシンセサイザの計算要件を減少させると共に、不自然な可聴音（ａｕｄｉｂｌｅ  ａｒｔｅｆａｃｔ）を最少に抑えるサウンド・シンセサイザを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
したがって、本発明の一つの態様によれば、複数の記憶されたサンプルを含むメモリと、複数のアクティブ・ボイスの各々について出力信号を計算する手段であって、上記アクティブ・ボイスの各々について上記記憶されたサンプルから選択された複数のサンプルを使用する上記計算する手段とを含み、上記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される上記サンプルの数は、上記アクティブ・ボイスの数に依存するシンセサイザが提供される。
【００２３】
好ましくは、各ボイスは一度に一つの出力を計算できる。
【００２４】
好ましくは、上記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される上記サンプルの数は、上記アクティブ・ボイスの数が増加するにつれて減少する。
【００２５】
好ましくは、上記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される上記サンプルの数は、上記アクティブ・ボイスが増加するにつれて減少し、これにより、計算の複雑性最大が限度を超えないようにする。
【００２６】
別の態様として、上記計算する手段により各アクティブ・ボイスについて使用される上記サンプルの数は、上記アクティブ・ボイスの数が増加するにつれて、非線形的に減少する。
【００２７】
好ましくは、メモリに記憶された上記複数のサンプルはミュージカル・ノートのサンプルを含む。
【００２８】
好ましくは、メモリに記憶された上記複数のサンプルは、種々の楽器により生成されたミュージカル・ノートのサンプルを含む。
【００２９】
本発明の第２の面によれば、上記のようなミュージック・シンセサイザを含む携帯機器が提供される。
【００３０】
好ましくは、上記携帯機器が携帯電話（ｍｏｂｉｌｅ  ｐｈｏｎｅ）である。
【００３１】
別の態様として、上記携帯機器がポケットベル（ｐａｇｅｒ）である。
【００３２】
注意すべきは、「含む／含み」という用語は、本明細書で使用される場合は、述べられた機能、整数、ステップまたは構成要素の存在を規定すると解釈すべきであるが、一つまたはそれ以上の他の機能、整数、ステップ、構成要素またはそれらのグループの存在または追加を除外しないことである。
【実施例】
【００３３】
本発明をより理解して実施するために、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明によるミュージック・シンセサイザを示す。従来と同様に、このシンセサイザは、コントローラ２、複数のボイス４、ウェーブ・テーブル・メモリ６、フィルタ・テーブル８、ミキサー１０およびアナログ・ディジタル変換モジュール１２を含む。
【００３４】
以下本明細書では、このシンセサイザをＭＩＤＩプロトコルを使用するウェーブ・テーブルに基づくシンセサイザとして説明するが、二つの記憶されたサンプルの間にある一つのサンプルを計算する必要がある全てのウェーブ・テーブルに基づくシンセサイザへ、本発明が適用できることを理解すべきである。
【００３５】
注意すべきは、本発明で使用する「サンプル」という用語は、単一のオーディオ・サンプル・ポイントのことを言うことである。
【００３６】
このシンセサイザ内のボイス４の総数Ｎは、このシステムの最大ポリフォニーを定義する。Ｎが増加するにつれてポリフォニーが増加して、より多くの数の音を同時に生成できるようになる。ジェネラル・ミディ・システム・レベル１（ＧＭ−１）に対応する一つのＭＩＤＩシンセサイザについて、Ｎの値は少なくとも２４である。理解しやすくするため、３つのボイスだけを使用した例を図１に示す。
【００３７】
コントローラ２は入力１４を通じてデータを受信する。このデータは、一つの音楽または音の特定のセットに関するＭＩＤＩ情報のストリームを含む。各ＭＩＤＩファイルは、要求された音を発生させるためにシンセサイザが実行しなければならない特定ステップを記述しているイベントのリストを含む。
【００３８】
携帯通信機器内にＭＩＤＩファイルが記憶されている場合は、ファイルは、たとえば呼出音に使用できる短い音楽に関係してもよい。
【００３９】
コントローラ２は、ＭＩＤＩデータ・ストリームを処理して、このデータの適当な部分を関係するボイス４へ向けて、これにより要求された音を合成できるようにする。たとえば、要求された音は同時に演奏中のいくつかの異なった楽器を含んでもよく、したがって各ボイス４は同時に一つのモノフォニー楽器またはポリフォニー楽器の一部分を処理する。しばしば、ＭＩＤＩファイルは次の出力を合成するのに使用される特定のボイス４に関する命令を含む。
【００４０】
ＭＩＤＩファイルの特定の内容に応じて異なった数のボイスが同時に使用されることがあるが、これは、再生される音楽の特定の部分によって異なる。
【００４１】
各ボイス４はコントローラ２、ミキサ１０、ウェーブ・テーブル・メモリ６およびフィルタ・テーブル８へ接続されている。
【００４２】
ウェーブ・テーブル・メモリ６は、ディジタル・サンプルのいくつかのシーケンスを含む。各シーケンスは、たとえば特定楽器のミュージカル・ノートを表現する。メモリの制限により、楽器ごとに少数のノートを記憶してもよい。
【００４３】
フィルタ・テーブル８は、一つのフィルタについていくつかの値を含む。好ましい実施例において、この値はシンク関数（ｓｉｎｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を表す（ここで、シンク関数は、（ｓｉｎ（ｘ））／ｘである）。
【００４４】
図１には図示しないが、ウェーブ・テーブル・メモリ６とフィルタ・テーブル８との両方は一つのマルチプレクサを有し、これは各テーブルをサンプル周期ごとに一回以上アクセスさせる（サンプル周期は、サンプル・レートの逆数として、すなわち元の音がサンプルされた速度として定義される）。したがって、ボイス１ないしボイスｎの各々は、同一セットの資源を共有できる。
【００４５】
従来と同様にボイス４は、コントローラ２から受信する命令およびシステムの補間次数に基づいて要求された出力サンプル１６を生成する。
【００４６】
特定のボイス４により生成される音が、記憶されたサンプルのシーケンスの一つの周波数と対応しないことがよくある。したがって、要求された周波数における音を生成するためには、ボイス４が記憶されたシーケンスを周波数的にシフトしなければならない。
【００４７】
たとえば記憶されたサンプルのシーケンスがピアノ上のミドルＣノートを表現する場合は、このシーケンスを周波数的にシフトしてＣ＃ノートまたはＤノートを得ることができる。
【００４８】
要求された音の周波数は、記憶されたシーケンスの周波数の倍数として表現できる。この倍数は有理数Ｍ／Ｌと書かれ、位相インクリメントとして知られる。
【００４９】
したがって、要求された周波数が記憶された周波数の２倍であれば、位相インクリメントは２に等しい。要求された周波数が記憶されたシーケンスの周波数の半分であれば、位相インクリメントは位１／２に等しい。Ｃ＃ノートが要求される例では、位相インクリメントは２の１２乗根（無理数）であり、これは有理数により近似できる。
【００５０】
記憶されたサンプルのシーケンスを周波数的にシフトされたときに、要求されたサンプルがメモリ内に記憶されていない場合がよくある。つまり、要求されたサンプルが二つの記憶されたサンプルの間にある。
【００５１】
したがって、ボイス４はウェーブ・テーブル・メモリ６から要求されたサンプルの周辺のいくつかのサンプル、およびフィルタ・テーブル８から同数のフィルタ係数を検索する。その次に、ウェーブ・テーブル・メモリ６から検索された各サンプルは、フィルタ・テーブル８からの適当なフィルタ係数により乗算されて、その積が組み合わされて、ボイス１６の出力を生成する。
【００５２】
フィルタ・テーブル８の係数が選択されて、これによりウェーブ・テーブル・メモリ６が要求されたサンプルを含む場合は、ウェーブ・テーブル・メモリ６から検索された他のサンプルがゼロ・フィルタ係数により乗算されて、記憶されたサンプルが出力される。
【００５３】
シンク関数を表現する値をフィルタ・テーブル８が含む実施例において、シンク関数の周期はサンプル周期の２倍である。
【００５４】
ボイス４の各出力１６はミキサー１０へ送られ、ここで全てのアクティブ・ボイス４の出力１６が組み合わされて一つの組み合わせ出力１８になり、そして、ＤＡＣモジュール１２へ渡される。
【００５５】
ＤＡＣモジュール１２は一つまたはそれ以上のディジタル・アナログ・コンバータを含み、これは、ミキサー１０の組み合わせ出力１８を変換して一つのアナログ信号２０にする。
【００５６】
図２は、本発明による、図１のコントローラ２により実行される方法を示す。
【００５７】
ステップ１０１において、コントローラ２はＭＩＤＩデータ・ストリームを分析して、次のサンプル周期中にアクティブになるようにボイス４の数を決定する。つまり、コントローラ２は、ミキサー１０への出力１６に対していくつの異なったボイス４が寄与しているかを決定する。
【００５８】
ステップ１０３において、コントローラ２は、次の出力１６（補間次数ＩＤと称する）を計算するのに、各ボイス４により使用されるサンプルの数を決定して、ボイス４に適切に命令する。
【００５９】
ステップ１０５において、各アクティブ・ボイス４は、補間次数ＩＤに等しい計算において、いくつかの記憶されたサンプルを使用して、コントローラ２から受信した命令に基づいて、出力１６を計算する。各アクティブ・ボイス４は、また、補間次数ＩＤに等しいフィルタ係数テーブル８から、いくつかのフィルタ係数を使用する。
【００６０】
処理は、各出力サイクルごとに繰り返す、すなわち、処理は各サンプル周期に一回ずつ繰り返される。
【００６１】
図３および図４を参照して説明する本発明の実施例において、シンセサイザは、２４個のボイス４を有し、最大１１次の補間次数を有する。
【００６２】
図３は、本発明によりアクティブ・ボイスの数に基づいて補間次数を決定する方式を示す表である。特に、いずれか所与の数のアクティブ・ボイスについて、この表は使用される補間次数を与える。
【００６３】
たとえば、次のサンプル周期中に一つのボイス４だけがアクティブになるとコントローラ２が決定した場合、このコントローラ２がボイス４へ命令して１１次の補間次数を使用させる。
【００６４】
アクティブ・ボイス４の数が増加するにつれて、出力１６の計算に使用される補間次数が線形的な様式で減少する。
【００６５】
シンセサイザの２４個のボイス４が全てアクティブである場合には、コントローラ２は、４次の補間次数を使用することを決定する。
【００６６】
別の実施例として、携帯機器に使用されるシンセサイザのような、シンセサイザについて最大の計算の複雑性が定義される場合は、計算の複雑性の最大が限度を超えないように補間次数が選択されてもよい。
【００６７】
図４は、そうした方式を示すもう一つの表である。ここでも、アクティブ・ボイス４の数が増加するにつれて、補間次数が減少する。しかしながら、この変化は線形的ではない。代わりに、計算の複雑性の最大が限度を超えないように、補間次数が計算される。
【００６８】
たとえば、シンセサイザが２４個のボイス、１１次の最大補間次数を有し、０．５ＭＩＰＳ／次数／ボイス（１秒／次数／ボイスごとに１００万個の命令）を処理する場合は、通常のシンセサイザは、１３２ＭＩＰＳまでを必要とする。この計算能力は移動端末などの典型的な現在の携帯機器で利用可能な能力を遥かに超えている。
【００６９】
図４に示す方式を使用すれば、計算能力は５０ＭＩＰＳを超えない。この値は、携帯機器にとって一層適切である。
【００７０】
使用される実際の方式は、シンセサイザに利用可能な計算能力および補間の各次数を実施するのに必要な計算能力の量によって決定される。
【００７１】
図５は、図１の一つのボイスを一層詳細に示す。ボイス４は、コントローラ２、ウェーブ・テーブル・メモリ６およびフィルタ・テーブル８により示されている。
【００７２】
プロセッサ２２は、コントローラ２からボイス４に関係する命令を受信する。これらの命令は、ボイス４に関係するＭＩＤＩ情報および次の出力１６を計算するのに使用される補間次数に関する指示を含む。
【００７３】
コントローラ２は、各ボイス４に対して、次の出力を計算するのに使用される実際の補間次数を指示し、またはその代わりにコントローラ２は、アクティブ・ボイスの数を各ボイス４へ指示して、プロセッサ２２に適切な補間次数を決定させる。
【００７４】
プロセッサ２２は、位相インクリメント・レジスタ２４、カウンタ２６およびフィルタ係数セレクタ２８へ接続されている。
【００７５】
フィルタ係数セレクタ２８は、適切なフィルタ係数を検索するためにフィルタ・テーブル８へ接続されている。
【００７６】
フィルタ係数セレクタ２８はまた、カウンタ２６へ接続されている。
【００７７】
本発明によればプロセッサ２２は、カウンタ２６およびフィルタ係数セレクタ２８に対して、次の出力１６を計算するのに使用される補間次数について指示する。
【００７８】
プロセッサ２２は、必要な出力を生成するために位相インクリメント・レジスタ２４の値をセットする。位相インクリメント・レジスタ２４の値はＭ／Ｌであって、ここでＬおよびＭは整数であって、コントローラ２から受信した命令に基づいてプロセッサ２２により決定される。
【００７９】
位相インクリメント値は加算器３０へ渡される。加算器３０は、現在の位相を記録する位相レジスタ３２に接続されている。加算器３０の出力は、整数部と小数部を含む。
【００８０】
位相レジスタの整数部と小数部の両方は、加算器３０へフィードバックされる。
【００８１】
位相レジスタの出力の整数部はまた第２加算器３４へ渡され、そこでカウンタ２６の出力と加算される。加算器３４の整数出力は、ウェーブ・テーブル・メモリ６へ接続されて、読み出されるサンプルを決定する。
【００８２】
ウェーブ・テーブル・メモリから検索されるサンプルは、積和演算回路３６へ渡される。
【００８３】
加算器３０へ送られることに加えて、位相レジスタ３２の出力の小数部は、フィルタ係数セレクタ２８へ送られる。
【００８４】
フィルタ係数セレクター２８の出力は乗算蓄積回路３６へ渡され、そこでウェーブ・テーブル・メモリ６から検索されたサンプルと組み合わされる。
【００８５】
ボイス４の動作を簡単に説明する。
【００８６】
位相レジスタ３２の入力が非整数値である、つまり小数部が０でない場合は、必要なサンプルは表に示された二つのサンプルの間にある。したがって、必要なサンプルを計算しなければならない。
【００８７】
加算器３０はサンプル周期ごとに一回動作して、位相インクリメント・レジスタ２４から（位相レジスタ３２により供給される）現在の位相へ位相インクリメントを加算する。
【００８８】
位相レジスタ３２の出力の整数部は、必要なサンプルの直前に記憶されたサンプルを含むウェーブ・テーブル・メモリ・アドレスを指示する。必要なサンプルを計算するために、ＩＤに等しいいくつかのサンプルがウェーブ・テーブル・メモリ６から読み出される。
【００８９】
カウンタ２６は、必要なサンプルのあたりからＩＤサンプルを選択する度に一つずつインクリメントする。したがってＩＤが８である時、必要なサンプルの後の４つのサンプルと共に、必要なサンプルの前の４つのサンプルが読み出される。ＩＤが５である場合は、必要なサンプルの後の二つのサンプルと共に、必要なサンプルの前に３つのサンプルが読み出される。別の実施例として、必要なサンプルの前に二つのサンプルが読み出され、また、必要なサンプルの後に３つのサンプルが読み出される。これらのサンプルは、積和演算回路３６へ渡される。
【００９０】
注意すべきは、カウンタはその初期値からその最終値へサンプル周期ごとに一回動作することである。
【００９１】
フィルタ係数セレクタ２８は、位相レジスタ出力の小数部および補間次数により、フィルタ・テーブル８から適切なフィルタ係数を得る。フィルタ係数セレクタ２８はカウンタ２６により制御されて、フィルタ・テーブル８からＩＤ係数を得る。
【００９２】
フィルタ・ケーブル８からフィルタ係数４４が得られると、カウンタ２６から受信される入力が使用されて、フィルタ係数を積和演算回路３６へ渡す。ここで、ウェーブ・テーブル・メモリ６から得られたサンプルが適切なフィルタ係数４４で乗算されて、その積が加算されて、ボイス１６の出力が得られる。
【００９３】
位相レジスタ３２の小数部が変化すると、フィルタ・テーブル８から得られたフィルタ係数が変化する。
【００９４】
アクティブ・ボイス４の数が変化すると、プロセッサはカウンタ２６およびフィルタ係数セレクタ２８へ、必要な補間次数について適当であると知らせる。
【００９５】
図６は、本発明によるミュージック・シンセサイザを有する携帯電話を示す。携帯電話に組み込まれたものとして本発明を説明するが、パーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、ポケットベル、電子手帳などあらゆる携帯機器、または高品質ポリフォニック・サウンドを再生できることが望ましいあらゆる他の装置に、本発明が適用可能であることを理解すべきである。
【００９６】
従来通りに携帯電話４６は、アンテナ４８、トランシーバ回路５０、ＣＰＵ５２、メモリ５４およびスピーカー５６を含む。
【００９７】
移動電話４６はまた、本発明によるＭＩＤＩシンセサイザ５８を含む。ＣＰＵ５２は、ＭＩＤＩシンセサイザ５８にＭＩＤＩファイルを供給する。ＭＩＤＩファイルはメモリ５４内に記憶されるか、またはアンテナ４８およびトランシーバ回路５０を介して、ネットワークからダウンロードされる。
【００９８】
以上のように高次元のポリフォニーを有するシンセサイザの計算要件を減少すると共に、不自然な可聴音（ａｕｄｉｂｌｅ  ａｒｔｅｆａｃｔ）を最少に保つサウンド・シンセサイザを説明した。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明によるサウンド・シンセサイザを示す。
【図２】本発明により、図１のコントローラにより実行される方法を示す。
【図３】本発明によりアクティブ・ボイスの数に基づいて補間次数を決定する方式を示す。
【図４】本発明によりアクティブ・ボイスの数に基づいて補間次数を決定する別の方式を示す。
【図５】図１のシンセサイザの一つのボイスを、一層詳細に示す。
【図６】本発明によるミュージック・シンセサイザを有する携帯電話を示す。
【図１】
2005537506.tif 000003
【図２】
2005537506.tif 000004
【図３】
2005537506.tif 000005
【図４】
2005537506.tif 000006
【図５】
2005537506.tif 000007
【図６】
2005537506.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年10月4日(2004.10.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記憶されたサンプルを含むメモリと、
アクティブ・ボイスの各々について、前記記憶されたサンプルから選択された複数のサンプルを使用して、複数の前記アクティブ・ボイスの各々について一つの出力サンプルを計算する手段であって、前記サンプルの数が補間次数（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ  ｄｅｇｒｅｅ）として定義される、前記計算する手段とを含み、
前記補間次数が前記アクティブ・ボイスの数に依存するシンセサイザ。
【請求項２】
前記補間次数は、前記アクティブ・ボイスの数が増加すると減少する請求項１記載のシンセサイザ。
【請求項３】
前記補間次数は、前記アクティブ・ボイスの数が増加すると非線形的に減少する請求項１記載のシンセサイザ。
【請求項４】
前記メモリ内に記憶された前記複数のサンプルがミュージカル・ノートのサンプルを含む請求項１から請求項３のいずれかに記載のシンセサイザ。
【請求項５】
前記メモリ内に記憶された前記複数のサンプルが種々の楽器により生成されたミュージカル・ノートのサンプルを含む請求項４記載のシンセサイザ。
【請求項６】
前記一つの出力サンプルを計算する手段は、フィルタ・テーブルから得られるそれぞれのフィルタ係数と各選択されたサンプルとを乗算する請求項１から５のいずれかに記載のシンセサイザ。
【請求項７】
前記フィルタ・テーブルがトランケートされたシンク関数（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ  ｓｉｎｃ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の係数を含む請求項６記載のシンセサイザ。
【請求項８】
前記シンセサイザがＭＩＤＩミュージック・シンセサイザである請求項１から請求項７のいずれかに記載のシンセサイザ。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載のシンセサイザを含む携帯機器。
【請求項１０】
前記携帯機器が携帯電話である請求項９記載の携帯機器。
【請求項１１】
前記携帯機器がポケットベルである請求項９記載の携帯機器。
【請求項１２】
メモリ内に記憶された複数のサンプルを有するシンセサイザの動作方法であって、
一つの音を生成するのにアクティブとなるボイスの数を決定するステップと、
アクティブとなるボイスの数に基づいて補間次数を決定するステップであって、前記補間次数は前記メモリ内に記憶された前記複数のサンプルから選択されるサンプルの数として定義される前記補間次数を決定するステップと、
前記補間次数によって決定された前記記憶されたサンプルの数を使用して、各アクティブ・ボイスについて出力サンプルを計算するステップと、
を含む前記方法。
【請求項１３】
前記アクティブ・ボイスの数が増加すると、前記補間次数が減少する請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記アクティブ・ボイスの数が増加すると、前記補間次数が非線形的に減少する請求項１２記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005537506.tif 000009
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2005537506.tif 000010
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005537506.tif 000011
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【国際調査報告】
2005537506.tif 000013
2005537506.tif 000014
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