FPGA 版 FM 音源 (19) -- YMF262 測定 (11)
AR が 13 以上の速いレートでのアタック・カーブを検討してみたところ、
- 13 未満のレートの計算では EG アキュムレータを常に 3 ビットシフト (1/8) して 1 の補数で減算しているのに対し、
- AR = 13 では、3 ビットシフト (1/8) と 2 ビットシフト (1/4) の組み合わせ
- AR = 14 では、2 ビットシフト (1/4) と 1 ビットシフト (1/2) の組み合わせ
で実現されていることが分かりました。
この計算は、サンプリング周波数のレートで行われいて、たとえば、「2 倍速」クロックで 1/8 の計算を 2 回繰り返して 1/4 の結果を得ているのではないことが確認できました。
このシフト量の切り替えは、13 未満のレートで使われる「レート・マルチプライア」を利用して発生させているものと思われます。
後で示すように、レート・マルチプライアの初期カウントによって、アタックの「波形」が変わってきますが、初期位相を一定としたプログラムで出力した表を下に示します。
AR = 13 | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Rof = 0 | Rof = 1 | Rof = 2 | Rof = 3 | |||||||||
i | Lin out | EG acc | s | Lin out | EG acc | s | Lin out | EG acc | s | Lin out | EG acc | s |
0 | 0 | 511 | 3 | 0 | 511 | 3 | 0 | 511 | 2 | 0 | 511 | 2 |
1 | 0 | 447 | 3 | 0 | 447 | 3 | 1 | 383 | 2 | 1 | 383 | 2 |
2 | 0 | 391 | 3 | 0 | 391 | 3 | 8 | 287 | 3 | 8 | 287 | 3 |
3 | 2 | 342 | 3 | 2 | 342 | 3 | 17 | 251 | 3 | 17 | 251 | 3 |
4 | 6 | 299 | 3 | 6 | 299 | 3 | 35 | 219 | 2 | 35 | 219 | 2 |
5 | 14 | 261 | 3 | 14 | 261 | 3 | 117 | 164 | 2 | 117 | 164 | 2 |
6 | 29 | 228 | 3 | 29 | 228 | 2 | 290 | 122 | 3 | 290 | 122 | 2 |
7 | 54 | 199 | 3 | 102 | 170 | 2 | 411 | 106 | 3 | 569 | 91 | 2 |
8 | 94 | 174 | 3 | 261 | 127 | 3 | 557 | 92 | 2 | 936 | 68 | 2 |
9 | 151 | 152 | 3 | 369 | 111 | 3 | 936 | 68 | 2 | 1383 | 50 | 2 |
10 | 234 | 132 | 3 | 499 | 97 | 3 | 1383 | 50 | 3 | 1833 | 37 | 3 |
11 | 338 | 115 | 3 | 662 | 84 | 3 | 1609 | 43 | 3 | 2042 | 32 | 3 |
12 | 468 | 100 | 3 | 840 | 73 | 3 | 1833 | 37 | 2 | 2276 | 27 | 2 |
13 | 620 | 87 | 3 | 1044 | 63 | 3 | 2276 | 27 | 2 | 2648 | 20 | 2 |
14 | 787 | 76 | 3 | 1241 | 55 | 2 | 2648 | 20 | 3 | 3016 | 14 | 2 |
15 | 978 | 66 | 3 | 1681 | 41 | 2 | 2826 | 17 | 3 | 3290 | 10 | 2 |
16 | 1188 | 57 | 3 | 2132 | 30 | 3 | 3016 | 14 | 2 | 3510 | 7 | 2 |
17 | 1413 | 49 | 3 | 2326 | 26 | 3 | 3290 | 10 | 2 | 3666 | 5 | 2 |
18 | 1645 | 42 | 3 | 2536 | 22 | 3 | 3510 | 7 | 3 | 3828 | 3 | 3 |
19 | 1873 | 36 | 3 | 2706 | 19 | 3 | 3588 | 6 | 3 | 3912 | 2 | 3 |
20 | 2088 | 31 | 3 | 2888 | 16 | 3 | 3666 | 5 | 2 | 3998 | 1 | 2 |
21 | 2276 | 27 | 3 | 3082 | 13 | 3 | 3828 | 3 | 2 | 4084 | 0 | 2 |
22 | 2482 | 23 | 3 | 3218 | 11 | 2 | 3912 | 2 | 3 | - | - | - |
23 | 2648 | 20 | 3 | 3434 | 8 | 2 | 3998 | 1 | 3 | - | - | - |
24 | 2826 | 17 | 3 | 3666 | 5 | 3 | 4084 | 0 | 2 | - | - | - |
25 | 3016 | 14 | 3 | 3746 | 4 | 3 | - | - | - | - | - | - |
26 | 3150 | 12 | 3 | 3828 | 3 | 3 | - | - | - | - | - | - |
27 | 3290 | 10 | 3 | 3912 | 2 | 3 | - | - | - | - | - | - |
28 | 3434 | 8 | 3 | 3998 | 1 | 3 | - | - | - | - | - | - |
29 | 3588 | 6 | 3 | 4084 | 0 | 3 | - | - | - | - | - | - |
30 | 3666 | 5 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
31 | 3746 | 4 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
32 | 3828 | 3 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
33 | 3912 | 2 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
34 | 3998 | 1 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
35 | 4084 | 0 | 3 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
上の表は AR = 13 の場合で、左端の「i」となっているカラムがアタック開始 (初期値 511 のロード) からのサンプル・インデクスを表しています。
アタックの発生方法が判明したので、以前とは変えて、初期値ロードの時点を「0」としています。
Rof = 0、1。2。3 のそれぞれについて、
- 「Lin out」のカラムは 1 オペレータ当たりのリニア出力値、
- 「EG acc」は EG アキュムレータの値、
- 「s」は、表示されているビット数だけ右シフトして EG 更新の計算をすること
を表しています。
Rof = 0 ではシフト量は 3 ビット (1/8) に固定で、Rof = 1 では 3 ビット (1/8) が 6 回続いたあとに、 2 ビット (1/4) が 2 回続き、その合計の 8 を周期として繰り返しています。
同様に、
- Rof = 2 では 3 ビット (1/8) 2 回、2 ビット (1/4) 2 回の周期 4
- Rof = 3 では 3 ビット (1/8) 2 回、2 ビット (1/4) 6 回の周期 8
となっています。
次に AR = 14 の場合の表を示します。
AR = 14 | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Rof = 0 | Rof = 1 | Rof = 2 | Rof = 3 | |||||||||
i | Lin out | EG acc | s | Lin out | EG acc | s | Lin out | EG acc | s | Lin out | EG acc | s |
0 | 0 | 511 | 2 | 0 | 511 | 2 | 0 | 511 | 1 | 0 | 511 | 1 |
1 | 1 | 383 | 2 | 1 | 383 | 2 | 16 | 255 | 1 | 16 | 255 | 1 |
2 | 8 | 287 | 2 | 8 | 287 | 2 | 261 | 127 | 2 | 261 | 127 | 2 |
3 | 38 | 215 | 2 | 38 | 215 | 2 | 522 | 95 | 2 | 522 | 95 | 2 |
4 | 124 | 161 | 2 | 124 | 161 | 2 | 877 | 71 | 1 | 877 | 71 | 1 |
5 | 303 | 120 | 2 | 303 | 120 | 2 | 1914 | 35 | 1 | 1914 | 35 | 1 |
6 | 594 | 89 | 2 | 594 | 89 | 1 | 2826 | 17 | 2 | 2826 | 17 | 1 |
7 | 978 | 66 | 2 | 1575 | 44 | 1 | 3150 | 12 | 2 | 3434 | 8 | 1 |
8 | 1413 | 49 | 2 | 2592 | 21 | 2 | 3434 | 8 | 1 | 3828 | 3 | 1 |
9 | 1873 | 36 | 2 | 2952 | 15 | 2 | 3828 | 3 | 1 | 3998 | 1 | 1 |
10 | 2326 | 26 | 2 | 3218 | 11 | 2 | 3998 | 1 | 2 | 4084 | 0 | 2 |
11 | 2706 | 19 | 2 | 3434 | 8 | 2 | 4084 | 0 | 2 | - | - | - |
12 | 3016 | 14 | 2 | 3666 | 5 | 2 | - | - | - | - | - | - |
13 | 3290 | 10 | 2 | 3828 | 3 | 2 | - | - | - | - | - | - |
14 | 3510 | 7 | 2 | 3912 | 2 | 1 | - | - | - | - | - | - |
15 | 3666 | 5 | 2 | 4084 | 0 | 1 | - | - | - | - | - | - |
16 | 3828 | 3 | 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
17 | 3912 | 2 | 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
18 | 3998 | 1 | 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
19 | 4084 | 0 | 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
今度は、シフト量が 2 ビット (1/4) と 1 ビット (1/2) になっていますが、Rof による変化のしかたは AR = 13 の場合と同様になっています。
長くなってきたので、続きは次回以降に回します。